JP3027226B2 - 圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents
圧力センサ及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、容器内に収容され、
あるいは配管内を流通する液体などの圧力を電気信号と
して検出する圧力センサ及びその製造方法に関するもの
である。
あるいは配管内を流通する液体などの圧力を電気信号と
して検出する圧力センサ及びその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】圧力液体などの圧力を電気信号として検
出する圧力センサとして、従来、図５に示すものが知ら
れている。この圧力センサ１１は、圧力液体などが収容
さた容器や圧力液体が流通する配管などにねじ込み固定
できるネジ筒部１２ａが形成された金属製のボディ１２
内に、圧力センサチップ１３ａを有する圧力センサ素子
１３やアンプ１４などを内蔵したもので、上記ネジ筒部
１２ａの先端には圧力検出用のダイアフラム１５が装着
されている。そして圧力センサ素子１３はセラミックス
テム１３ｂ上に固定した圧力センサチップ１３ａをダイ
アフラム１５側に向けてネジ筒部１２ａ内に収容され、
このネジ筒部１２ａ内において圧力センサ素子１３のセ
ラミックステム１３ｂとダイアフラム１５との間には、
ダイアフラム１５が検出した圧力を圧力センサチップ１
３ａに伝達するためのオイルを封入したオイル室１６が
形成されている。
出する圧力センサとして、従来、図５に示すものが知ら
れている。この圧力センサ１１は、圧力液体などが収容
さた容器や圧力液体が流通する配管などにねじ込み固定
できるネジ筒部１２ａが形成された金属製のボディ１２
内に、圧力センサチップ１３ａを有する圧力センサ素子
１３やアンプ１４などを内蔵したもので、上記ネジ筒部
１２ａの先端には圧力検出用のダイアフラム１５が装着
されている。そして圧力センサ素子１３はセラミックス
テム１３ｂ上に固定した圧力センサチップ１３ａをダイ
アフラム１５側に向けてネジ筒部１２ａ内に収容され、
このネジ筒部１２ａ内において圧力センサ素子１３のセ
ラミックステム１３ｂとダイアフラム１５との間には、
ダイアフラム１５が検出した圧力を圧力センサチップ１
３ａに伝達するためのオイルを封入したオイル室１６が
形成されている。
【０００３】ここで、前記オイル室１６は、ステンレス
製のダイアフラム１５と金属製のネジ筒部１２ａとセラ
ミックステム１３ｂとを構成部材として図６の（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示す工程で形成されている。まず、
（ａ）に示すようにセラミックステム１３ｂの上面に圧
力センサチップ１３ａを固定してワイヤボンディングし
た圧力センサ素子１３を用意する。そしてこの圧力セン
サ素子１３を（ｂ）のようにボディ１２のネジ筒部１２
ａ内に収容し、セラミックステム１３ｂの外周とネジ筒
部１２ａの内周との間に溶融ハンダ１７を充填して両者
をハンダ接続する。続いて（ｃ）のようにネジ筒部１２
ａ内にオイルを充填した後ネジ筒部１２ａの先端にダイ
アフラム１５を溶接接続してオイル室１６を形成する。
製のダイアフラム１５と金属製のネジ筒部１２ａとセラ
ミックステム１３ｂとを構成部材として図６の（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示す工程で形成されている。まず、
（ａ）に示すようにセラミックステム１３ｂの上面に圧
力センサチップ１３ａを固定してワイヤボンディングし
た圧力センサ素子１３を用意する。そしてこの圧力セン
サ素子１３を（ｂ）のようにボディ１２のネジ筒部１２
ａ内に収容し、セラミックステム１３ｂの外周とネジ筒
部１２ａの内周との間に溶融ハンダ１７を充填して両者
をハンダ接続する。続いて（ｃ）のようにネジ筒部１２
ａ内にオイルを充填した後ネジ筒部１２ａの先端にダイ
アフラム１５を溶接接続してオイル室１６を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
圧力センサ１１は、オイル室１６の形成にあたりセラミ
ックステム１３ｂと金属製のネジ筒部１２ａとをハンダ
接続しているため、オイルのシール性能に難点があり、
その改善が要望されている。また、ネジ筒部１２ａ内に
オイルを充填した後にダイアフラム１５を溶接するとい
う工程を必要とするので生産性が悪く、その改善も要望
されている。
圧力センサ１１は、オイル室１６の形成にあたりセラミ
ックステム１３ｂと金属製のネジ筒部１２ａとをハンダ
接続しているため、オイルのシール性能に難点があり、
その改善が要望されている。また、ネジ筒部１２ａ内に
オイルを充填した後にダイアフラム１５を溶接するとい
う工程を必要とするので生産性が悪く、その改善も要望
されている。
【０００５】そこでこの発明は、オイル室内のオイルの
シール性能を向上でき、生産性も向上できる圧力センサ
及びその製造方法を提供することを目的とする。
シール性能を向上でき、生産性も向上できる圧力センサ
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
にこの発明による圧力センサは、圧力センサチップを有
する圧力センサ素子とダイアフラムとの間にオイル室が
形成され、ダイアフラムが検出した圧力をオイル室内の
オイルを介して圧力センサチップに伝達する形式の圧力
センサであって、上記圧力センサ素子とダイアフラムと
の間にオイル室を形成する金属筒を備え、この金属筒は
一端部を圧力センサ素子の外周に弾性シール部材を介し
てカシメ固定し、他端部をダイアフラムの外周にカーリ
ング接合したことを手段としている。
にこの発明による圧力センサは、圧力センサチップを有
する圧力センサ素子とダイアフラムとの間にオイル室が
形成され、ダイアフラムが検出した圧力をオイル室内の
オイルを介して圧力センサチップに伝達する形式の圧力
センサであって、上記圧力センサ素子とダイアフラムと
の間にオイル室を形成する金属筒を備え、この金属筒は
一端部を圧力センサ素子の外周に弾性シール部材を介し
てカシメ固定し、他端部をダイアフラムの外周にカーリ
ング接合したことを手段としている。
【０００７】また、この発明による圧力センサの製造方
法は、圧力センサチップを有する圧力センサ素子とダイ
アフラムとの間にオイル室が形成され、ダイアフラムが
検出した圧力をオイル室内のオイルを介して圧力センサ
チップに伝達する形式の圧力センサの製造方法であっ
て、上記圧力センサ素子の周囲に弾性シール部材を固着
し、この弾性シール部材を介して圧力センサ素子に金属
筒の一端部をカシメ固定し、金属筒の他端部をオイル中
でダイアフラムの外周にカーリング接合してダイアフラ
ムと圧力センサ素子との間にオイルを封入したオイル室
を形成することを手段としている。
法は、圧力センサチップを有する圧力センサ素子とダイ
アフラムとの間にオイル室が形成され、ダイアフラムが
検出した圧力をオイル室内のオイルを介して圧力センサ
チップに伝達する形式の圧力センサの製造方法であっ
て、上記圧力センサ素子の周囲に弾性シール部材を固着
し、この弾性シール部材を介して圧力センサ素子に金属
筒の一端部をカシメ固定し、金属筒の他端部をオイル中
でダイアフラムの外周にカーリング接合してダイアフラ
ムと圧力センサ素子との間にオイルを封入したオイル室
を形成することを手段としている。
【０００８】
【作用】このような手段を採用したことにより、この発
明による圧力センサは、オイル室を形成する金属筒の一
端部が圧力センサ素子の外周に弾性シール部材を介して
カシメ固定され、他端部がダイアフラムの外周にカーリ
ング接合されるので、オイル室内のオイルのシール性能
が向上する。
明による圧力センサは、オイル室を形成する金属筒の一
端部が圧力センサ素子の外周に弾性シール部材を介して
カシメ固定され、他端部がダイアフラムの外周にカーリ
ング接合されるので、オイル室内のオイルのシール性能
が向上する。
【０００９】また、オイル室の形成にあたり金属筒の他
端部をオイル中でダイアフラムの外周にカーリング接合
するので、オイル室には自動的にオイルが充填され、オ
イル室形成の生産性が向上する。
端部をオイル中でダイアフラムの外周にカーリング接合
するので、オイル室には自動的にオイルが充填され、オ
イル室形成の生産性が向上する。
【００１０】
【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。圧力センサ１の断面図を示す図１において、
符号２は圧力液体などが収容された容器などにねじ込み
接続できるネジ筒部２ａを備えた段付き筒状の金属製の
ボディを示しており、このボディ２内には金属筒３を介
してステンレス製のダイアフラム４を固定した圧力セン
サ素子５が収容されている。また、圧力センサ素子５の
検出信号を増幅するアンプ６がボディ２に連接されたケ
ース７内に収容されている。
説明する。圧力センサ１の断面図を示す図１において、
符号２は圧力液体などが収容された容器などにねじ込み
接続できるネジ筒部２ａを備えた段付き筒状の金属製の
ボディを示しており、このボディ２内には金属筒３を介
してステンレス製のダイアフラム４を固定した圧力セン
サ素子５が収容されている。また、圧力センサ素子５の
検出信号を増幅するアンプ６がボディ２に連接されたケ
ース７内に収容されている。
【００１１】圧力センサ素子５は、図２にも示すように
２本のリード５ａを有する短円柱状のセラミックステム
５ｂの上面にシリコン圧力センサチップ５ｃを接着など
の手段で固定し、これをリード５ａにワイヤボンディン
グしたものであり、セラミックステム５ｂの外周には所
定厚さのゴム筒８が弾性シール部材として焼き付け固定
されている。
２本のリード５ａを有する短円柱状のセラミックステム
５ｂの上面にシリコン圧力センサチップ５ｃを接着など
の手段で固定し、これをリード５ａにワイヤボンディン
グしたものであり、セラミックステム５ｂの外周には所
定厚さのゴム筒８が弾性シール部材として焼き付け固定
されている。
【００１２】金属筒３は、図３にも示すように一端部が
前記ゴム筒８の外周に嵌合して外周側からリング溝状に
カシメ加工されており、このカシメ加工部３ａによりゴ
ム筒８を介してセラミックステム５ｂの外周に液密状に
固定されている。そしてこの金属筒３の他端部にはカー
リング加工によりダイアフラム４の外周が液密状に接合
して固定され、ダイアフラム４とセラミックステム５ｂ
の上面との間にオイルを封入したオイル室９が形成され
ている。なお、図１に示すようにボディ２の内周と金属
筒３の外周との間は上記カシメ加工部３ａに装着したＯ
リング１０によりシールされている。
前記ゴム筒８の外周に嵌合して外周側からリング溝状に
カシメ加工されており、このカシメ加工部３ａによりゴ
ム筒８を介してセラミックステム５ｂの外周に液密状に
固定されている。そしてこの金属筒３の他端部にはカー
リング加工によりダイアフラム４の外周が液密状に接合
して固定され、ダイアフラム４とセラミックステム５ｂ
の上面との間にオイルを封入したオイル室９が形成され
ている。なお、図１に示すようにボディ２の内周と金属
筒３の外周との間は上記カシメ加工部３ａに装着したＯ
リング１０によりシールされている。
【００１３】図４の（ａ）〜（ｆ）は前記圧力センサ１
の製造工程を示しており、まずシリコン圧力センサチッ
プ５ｃをリード５ａにワイヤボンディングした圧力セン
サ素子５を用意し、そのセラミックステム５ｂの外周に
ゴム筒８を嵌合して焼き付け固定する（ａ）。またカー
リング加工用の拡径部３ｂを他端部に形成した金属筒３
を用意し、その拡径部３ｂの内面に接着剤を塗布してお
く（ｂ）。さらに金属筒３の拡径部３ｂに嵌合して外周
部がカーリング加工されるダイアフラム４を用意してお
く（ｃ）。
の製造工程を示しており、まずシリコン圧力センサチッ
プ５ｃをリード５ａにワイヤボンディングした圧力セン
サ素子５を用意し、そのセラミックステム５ｂの外周に
ゴム筒８を嵌合して焼き付け固定する（ａ）。またカー
リング加工用の拡径部３ｂを他端部に形成した金属筒３
を用意し、その拡径部３ｂの内面に接着剤を塗布してお
く（ｂ）。さらに金属筒３の拡径部３ｂに嵌合して外周
部がカーリング加工されるダイアフラム４を用意してお
く（ｃ）。
【００１４】このような準備の後、金属筒３の一端部を
ゴム筒８の外周に嵌合する（ｄ）。続いて金属筒３の一
端部外周にリング溝状のカシメ加工部３ａを形成して金
属筒３の一端部をゴム筒８を介してセラミックステム５
ｂの外周に固定する（ｅ）。
ゴム筒８の外周に嵌合する（ｄ）。続いて金属筒３の一
端部外周にリング溝状のカシメ加工部３ａを形成して金
属筒３の一端部をゴム筒８を介してセラミックステム５
ｂの外周に固定する（ｅ）。
【００１５】続いて、金属筒３の拡径部３ｂにダイアフ
ラム４を嵌合し、巻締め機などを用いて両者にカーリン
グ加工を施し、両者を液密状に接合してオイル室９を形
成するのであるが、このカーリング加工は、オイル室９
に封入すべきオイル中で行なう（ｆ）。
ラム４を嵌合し、巻締め機などを用いて両者にカーリン
グ加工を施し、両者を液密状に接合してオイル室９を形
成するのであるが、このカーリング加工は、オイル室９
に封入すべきオイル中で行なう（ｆ）。
【００１６】このようにして製造された圧力センサ１
は、ボディ２のネジ筒部２ａから導入された液体の液圧
によりダイアフラム４が弾性変位すると、オイル室９内
のオイルがシリコン圧力センサチップ５ｃに液圧を伝達
する。そして、シリコン圧力センサチップ５ｃが液圧に
応じた電圧を発生し、この電圧をアンプ６が増幅するこ
とで圧力センサ１は液圧を電気信号に変換して検出す
る。
は、ボディ２のネジ筒部２ａから導入された液体の液圧
によりダイアフラム４が弾性変位すると、オイル室９内
のオイルがシリコン圧力センサチップ５ｃに液圧を伝達
する。そして、シリコン圧力センサチップ５ｃが液圧に
応じた電圧を発生し、この電圧をアンプ６が増幅するこ
とで圧力センサ１は液圧を電気信号に変換して検出す
る。
【００１７】このように一実施例においては、オイル室
９を形成するための金属筒３とダイアフラム４とのカー
リング加工をオイル中で行なうようにしたので、カーリ
ング加工中には、オイル室９内にオイルが自動的に過不
足なく充填されるのであり、オイル室９形成の生産性が
向上する。
９を形成するための金属筒３とダイアフラム４とのカー
リング加工をオイル中で行なうようにしたので、カーリ
ング加工中には、オイル室９内にオイルが自動的に過不
足なく充填されるのであり、オイル室９形成の生産性が
向上する。
【００１８】そしてこのような製造方法による圧力セン
サ１は、金属筒３の一端部がゴム筒８を介してセラミッ
クステム５ｂの外周に液密状にカシメ固定され、金属筒
３の他端部がダイアフラム４の外周に液密状にカーリン
グ接合されることでオイル室９が形成されるので、オイ
ル室９内に封入されたオイルのシール性能がよく、オイ
ル漏洩の心配がない。
サ１は、金属筒３の一端部がゴム筒８を介してセラミッ
クステム５ｂの外周に液密状にカシメ固定され、金属筒
３の他端部がダイアフラム４の外周に液密状にカーリン
グ接合されることでオイル室９が形成されるので、オイ
ル室９内に封入されたオイルのシール性能がよく、オイ
ル漏洩の心配がない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明によれば、
オイル室を形成する金属筒の一端部が圧力センサ素子の
外周に弾性シール部材を介してカシメ固定され、他端部
がダイアフラムの外周にカーリング接合されるので、オ
イル室内のオイルのシール性能を向上することができ
る。
オイル室を形成する金属筒の一端部が圧力センサ素子の
外周に弾性シール部材を介してカシメ固定され、他端部
がダイアフラムの外周にカーリング接合されるので、オ
イル室内のオイルのシール性能を向上することができ
る。
【００２０】また、オイル室の形成にあたり金属筒の他
端部をオイル中でダイアフラムの外周にカーリング接合
するので、オイル室には自動的にオイルが充填される。
従って、オイル室形成の生産性を向上することができ
る。
端部をオイル中でダイアフラムの外周にカーリング接合
するので、オイル室には自動的にオイルが充填される。
従って、オイル室形成の生産性を向上することができ
る。
【図１】本発明による圧力センサの一実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】一実施例における圧力センサ素子の側面図であ
る。
る。
【図３】一実施例におけるオイル室の断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は一実施例の製造工程をそれぞ
れ示す図である。
れ示す図である。
【図５】圧力センサの従来例を示す断面図である。
【図６】（ａ）ないし（ｃ）は従来例の製造工程をそれ
ぞれ示す図である。
ぞれ示す図である。
１、１１……圧力センサ ２、１２……ボディ ２ａ、１２ａ……ネジ筒部 ３……金属筒 ３ａ……カシメ加工部 ４、１５……ダイアフラム ５、１３……圧力センサ素子 ５ａ……リード ５ｂ、１３ｂ……セラミックステム ５ｃ……シリコン圧力センサチップ ６、１４……アンプ ７……ケース ８……ゴム筒 ９、１６……オイル室 １０……Ｏリング １３ａ……圧力センサチップ １７……溶融ハンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 19/00 G01L 9/04 101 G01L 19/14
Claims (2)
- 【請求項１】 圧力センサチップ（５ｃ）を有する圧力
センサ素子（５）とダイアフラム（４）との間にオイル
室（９）が形成され、ダイアフラム（４）が検出した圧
力をオイル室（９）内のオイルを介して圧力センサチッ
プ（５ｃ）に伝達する形式の圧力センサ（１）であっ
て、上記圧力センサ素子（５）とダイアフラム（４）と
の間にオイル室（９）を形成する金属筒（３）を備え、
この金属筒（３）は一端部が圧力センサ素子（５）の外
周に弾性シール部材（８）を介してカシメ固定され、他
端部がダイアフラム（４）の外周にカーリング接合され
ていることを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項２】 圧力センサチップ（５ｃ）を有する圧力
センサ素子（５）とダイアフラム（４）との間にオイル
室（９）が形成され、ダイアフラム（４）が検出した圧
力をオイル室（９）内のオイルを介して圧力センサチッ
プ（５ｃ）に伝達する形式の圧力センサ（１）の製造方
法であって、上記圧力センサ素子（５）の周囲に弾性シ
ール部材（８）を固着し、この弾性シール部材（８）を
介して圧力センサ素子（５）に金属筒（３）の一端部を
カシメ固定し、金属筒（３）の他端部をオイル中でダイ
アフラム（４）の外周にカーリング接合してダイアフラ
ム（４）と圧力センサ素子（５）との間にオイルを封入
したオイル室（９）を形成することを特徴とする圧力セ
ンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125348A JP3027226B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125348A JP3027226B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04328437A JPH04328437A (ja) | 1992-11-17 |
| JP3027226B2 true JP3027226B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=14907899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3125348A Expired - Fee Related JP3027226B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027226B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6508129B1 (en) * | 2000-01-06 | 2003-01-21 | Rosemount Inc. | Pressure sensor capsule with improved isolation |
| JP4840098B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2011-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 圧力センサ |
| CN106482891A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-03-08 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种bga锡球成型装置上的传感器结构 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3125348A patent/JP3027226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04328437A (ja) | 1992-11-17 |
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