JP7630671B2 - Pressure Sensors - Google Patents
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Description
本発明は、センサチップを有する圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor having a sensor chip.
液封型の半導体圧力センサに内蔵されるセンサユニットは、例えば、特許文献1に示されるように、継手部内に支持され圧力検出室と後述する液封室とを隔絶する金属製ダイヤフラムと、金属製ダイヤフラムの上方に形成され圧力伝達媒体としてのシリコーンオイルを貯留する液封室と、液封室内に配され金属製ダイヤフラムを介しシリコーンオイルの圧力変動を検出するセンサチップと、センサチップを支持するセンサチップマウント部材と、ハウジングの貫通孔におけるセンサチップマウント部材の周囲を密封するハーメチックガラスと、センサチップと金属製ダイヤフラムとの間に配される金属製の電位調整部材と、センサチップからの出力信号の送出およびセンサチップへの電力供給を行う端子群(リードピン)とを主な要素として含んで構成されている。上述のセンサユニットのセンサチップの内部回路の耐電圧は、比較的小さいのでセンサチップの内部回路が、例えば、帯電した作業者の人体を介して数(kv)以上の静電気放電に起因して破損する虞がある。このような場合、センサユニットを構成する絶縁物の材質の変更による絶縁耐力の改善、または、放電を発生させないように絶縁距離を十分にとることが有効とされる。絶縁距離についての放電防止対策としては、例えば、特許文献1に記載されるように、電位調整部材の溶接部とハウジングの内周部との間の距離を所定の距離以上に設定すること、または、電位調整部材の溶接部を圧力検出室に対しさらに遠ざかるように形成することが提案されている。 As shown in Patent Document 1, for example, the sensor unit built into the liquid-sealed semiconductor pressure sensor is composed of the following main elements: a metal diaphragm supported in the joint and isolating the pressure detection chamber from a liquid-sealed chamber described later, a liquid-sealed chamber formed above the metal diaphragm and storing silicone oil as a pressure transmission medium, a sensor chip arranged in the liquid-sealed chamber and detecting pressure fluctuations of the silicone oil through the metal diaphragm, a sensor chip mounting member supporting the sensor chip, hermetic glass sealing the periphery of the sensor chip mounting member in the through hole of the housing, a metal potential adjustment member arranged between the sensor chip and the metal diaphragm, and a group of terminals (lead pins) for sending output signals from the sensor chip and supplying power to the sensor chip. The withstand voltage of the internal circuit of the sensor chip of the above-mentioned sensor unit is relatively small, so that the internal circuit of the sensor chip may be damaged due to electrostatic discharge of several (kV) or more through the charged human body of a worker, for example. In such cases, it is effective to improve the dielectric strength by changing the material of the insulator that constitutes the sensor unit, or to ensure a sufficient insulation distance so that no discharge occurs. As a discharge prevention measure for the insulation distance, for example, as described in Patent Document 1, it has been proposed to set the distance between the welded part of the potential adjustment member and the inner circumference of the housing to a predetermined distance or more, or to form the welded part of the potential adjustment member further away from the pressure detection chamber.
上述のような絶縁距離についての放電防止対策は、電位調整部材の溶接部と他の部品との相互間距離を十分に確保するために液封室の内容積をより大きくすることが必要とされる。 The discharge prevention measures for the insulation distance described above require the internal volume of the liquid-sealed chamber to be increased in order to ensure a sufficient distance between the welded part of the potential adjustment member and other parts.
しかしながら、液封室の内容積をより大きくし、シリコーンオイルの充填量を増大させることは、圧力センサの応答精度(感度)が落ちるので液封室の内容積をより大きくし、電位調整部材の溶接部と他の部品との相互間距離を十分に確保することにも一定の限界がある。また、絶縁物の材質の変更による絶縁耐力の改善に関しても、静電気の電圧がより高くなればいずれ放電するので材質の変更にも一定の限界がある。さらに、上述の端子群のうちいずれの端子でアークが発生し、ダメージを受けるかがわからず、センサチップ側での対策が広範囲に必要となってしまうという問題点もある。 However, increasing the internal volume of the liquid-sealed chamber and increasing the amount of silicone oil filled in the chamber reduces the response accuracy (sensitivity) of the pressure sensor, so there is a certain limit to increasing the internal volume of the liquid-sealed chamber and ensuring a sufficient distance between the welded part of the potential adjustment member and other components. Also, when it comes to improving the dielectric strength by changing the material of the insulator, there is a certain limit to changing the material, because if the voltage of static electricity becomes higher, it will eventually discharge. Another problem is that it is not known which of the above-mentioned terminals will generate an arc and be damaged, which means that countermeasures on the sensor chip side will be required over a wide area.
以上の問題点を考慮し、本発明は、センサチップを有する圧力センサであって、センサチップの内部回路に悪影響を及ぼさないように、静電気放電に起因した放電電流を大幅に除去できる圧力センサを提供することを目的とする。 In consideration of the above problems, the present invention aims to provide a pressure sensor having a sensor chip that can significantly reduce the discharge current caused by electrostatic discharge without adversely affecting the internal circuitry of the sensor chip.
本発明に係る圧力センサは、圧力伝達媒体が満たされ圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップが配される液封室を形成する金属製のダイヤフラムを支持するとともに、センサチップに電気的に接続される入出力端子群を、絶縁部材を介して内側に支持する導電性ハウジングを含んでなるセンサユニットと、センサチップの信号処理電子回路を迂回して形成され、入出力端子群のうち、他の端子よりも導電性ハウジングとの絶縁破壊電圧が低い放電用端子と、入出力端子群と導電性ハウジングとの間に印加された静電気を前記導電性ハウジングに対し放電する放電部を介してアースに逃がす放電経路と、を備えて構成される。 The pressure sensor according to the present invention is configured with a sensor unit that includes a conductive housing that supports a metal diaphragm that forms a liquid-sealed chamber in which a sensor chip that is filled with a pressure transmission medium, detects pressure, and sends out a detection output signal is placed, and that supports an input/output terminal group electrically connected to the sensor chip on the inside via an insulating member, a discharge terminal that is formed by bypassing the signal processing electronic circuit of the sensor chip and has a lower breakdown voltage with the conductive housing than the other terminals in the input/output terminal group, and a discharge path that releases static electricity applied between the input/output terminal group and the conductive housing to earth via a discharge section that discharges to the conductive housing.
また、放電用端子が、入出力端子群のうちの接地用端子であってもよく、あるいは、入出力端子群のうちの駆動電圧用端子であってもよい。放電経路が、絶縁距離によって絶縁破壊電圧を低くしたことにより形成されてもよい。加えて、液封室内におけるセンサチップの一方の端面とダイヤフラムとの間に配され、センサチップの信号処理電子回路部に作用する電界を遮断し、センサチップの信号処理電子回路のグランド部と同一の電位とされる電位調整部材を、さらに備えてもよい。 The discharge terminal may be a ground terminal of the input/output terminal group, or may be a drive voltage terminal of the input/output terminal group. The discharge path may be formed by lowering the breakdown voltage by the insulation distance. In addition, a potential adjustment member may be provided that is disposed between one end face of the sensor chip and the diaphragm in the liquid chamber, blocks the electric field acting on the signal processing electronic circuit of the sensor chip, and is at the same potential as the ground part of the signal processing electronic circuit of the sensor chip.
放電部が、電位調整部材とダイヤフラムとの間に圧力伝達媒体を介して形成されてもよく、また、放電部が、導電性ハウジングの内側に配される接地用端子と導電性ハウジングとの間に形成されてもよい。さらに、放電部が、導電性ハウジングの上端部の一部に形成される張出部と接地用端子との間に形成されてもよく、あるいは、放電部が、導電性ハウジングの上端面と接地用接続端子の延在部との間に形成されてもよい。 The discharge portion may be formed between the potential adjustment member and the diaphragm via a pressure transmission medium, or between the conductive housing and a ground terminal disposed inside the conductive housing. Furthermore, the discharge portion may be formed between a protruding portion formed on a portion of the upper end of the conductive housing and the ground terminal, or between the upper end surface of the conductive housing and an extension portion of the ground connection terminal.
本発明に係る圧力センサによれば、放電経路が、センサチップの信号処理電子回路を迂回して形成され、電位調整部材に接続される入出力端子群の一部を構成する接地用端子または電位調整部材からの静電気を導電性ハウジングに対し放電する放電部を介してアースに逃がすことにより、センサチップの内部回路に悪影響を及ぼさないように、静電気放電に起因した放電電流を大幅に除去できる。 In the pressure sensor according to the present invention, a discharge path is formed that bypasses the signal processing electronic circuit of the sensor chip, and the static electricity from the ground terminal constituting part of the input/output terminal group connected to the potential adjustment member or the potential adjustment member is discharged to earth via a discharge section that discharges the static electricity from the potential adjustment member to the conductive housing, thereby making it possible to largely eliminate the discharge current caused by electrostatic discharge so as not to adversely affect the internal circuitry of the sensor chip.
図2は、本発明に係る圧力センサの第1実施例の構成を概略的に示す。
図2において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、継手部材30のベースプレート28に連結され後述するセンサユニットを収容しセンサチップからの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of a first embodiment of a pressure sensor according to the present invention.
In FIG. 2, the pressure sensor includes a
金属製の継手部材30は、上述の配管の接続部の雄ねじ部にねじ込まれる雌ねじ部30fsを内側に有している。雌ねじ部30fsは、矢印Pの示す方向から供給される流体を後述する圧力室28Aに導く継手部材30のポート30aに連通している。ポート30aの一方の開口端は、継手部材30のベースプレート28とセンサユニットのダイヤフラム32との間に形成される圧力室28Aに向けて開口している。
The metal
センサユニット収容部の外郭部は、カバー部材としての円筒状の防水ケース20により形成されている。防水ケース20は、センサユニット、および、センサユニットの周囲に充填される封止材26が配される収容空間20Aを内側に有している。
The outer shell of the sensor unit housing is formed by a cylindrical
樹脂製の防水ケース20の下端部には、開口部20bが形成されている。内側となる開口部20bの周縁の段差部には、継手部材30のベースプレート28の周縁部が接着されている。
An opening 20b is formed at the bottom end of the resin
圧力室28A内には、継手部材30のポート30aを通じて流体としての気体または液体、あるいは、冷媒が供給される。センサユニットのハウジング12の下端面は、ベースプレート28の周縁部に溶接されている。
A gas or liquid fluid, or a refrigerant, is supplied to the
圧力室28A内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、円筒状のハウジング12と、圧力室28Aとハウジング12の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム32と、圧力検出素子を有するセンサチップ16と、接着剤層50を介してセンサチップ16を一端部で支持する金属製のチップマウント部材18と、センサチップ16に電気的に接続される入出力端子群40ai(i=1~8)と、入出力端子群40aiおよびオイル充填用パイプ45をチップマウント部材18の外周面とハウジング12の内周面との間に固定するハーメチックガラス14と、を主な要素として含んで構成されている。
The sensor unit detects the pressure in the
ダイヤフラム32は、上述の圧力室28Aに向き合うハウジング12の一方の下端面に支持されている。圧力室28Aに配されるダイヤフラム32を保護するダイヤフラム保護カバー34は、複数の連通孔を有している。ダイヤフラム保護カバー34の周縁は、ダイヤフラム32の周縁とともに溶接によりステンレス鋼製のハウジング12の下端面に接合されている。
The
金属製のダイヤフラム32と向かい合うセンサチップ16およびハーメチックガラス14の端面との間に形成される液封室13には、例えば、圧力伝達媒体として所定量のシリコーンオイルPMがオイル充填用パイプ45を介して充填されている。なお、オイル充填用パイプ45の一方の端部は、オイル充填後、押し潰され閉塞される。シリコーンオイルは、例えば、シロキサン結合と有機質のメチル基とからなるジメチルポリシロキサン構造を持つシリコーンオイルとされる。
The liquid-sealed
ハーメチックガラス14の端部に形成される凹部に配されるセンサチップ16とダイヤフラム32との間には、さらに、金属製の電位調整部材17がハーメチックガラス14の下端面に支持されている。電位調整部材17は、例えば、特許第3987386号公報にも示されるような、フレームと、シールド板とを含んでなり、センサチップ16の内部回路のゼロ電位に接続される端子に接続されている。これにより、センサチップ16に対するEMC(Electromagnetic Compatibility)(電磁両立性)対策回路が設けられることとなる。
Between the
電位調整部材17におけるグランド電位と上述の金属製のダイヤフラム32および継手部材30の電位とは、後述するような万一、放電現象により絶縁破壊する場合を除き、通常、シリコーンオイルPMにより絶縁されている。また、金属製のダイヤフラム32、ハウジング12、および、継手部材30は、所定のアースGND1に電気的に接続されている。
The ground potential of the
入出力端子群40ai(i=1~8)は、共通の円周上に所定の間隔で配され、1本の駆動電圧用端子(Vcc)、1本の接地用端子(GND)と、1本の出力用端子(Vout)と、5本の調整用端子とから構成されている。各端子の両端部は、それぞれ、上述のハーメチックガラス14の端部に形成される凹部と後述する端子台24の孔24bとに向けて突出している。駆動電圧用端子(Vcc)、接地用端子(GND)、および、出力用端子(Vout)は、それぞれ、金属製の3本の接続端子36を介して各リード線38の芯線38aに接続されている。3本の接続端子36は、駆動電圧用端子(Vcc)、接地用端子(GND)、および、出力用端子(Vout)に対応して設けられている。各接続端子36には、それぞれ、リード線38の芯線38aが接続されている。3本のリード線38は、例えば、所定の圧力測定装置に接続される。接地用端子(GND)およびGND用リード線38は、所定の内部回路のグランド電位GND2に接続されている。
The input/output terminal group 40ai (i = 1 to 8) is arranged at a predetermined interval on a common circumference and consists of one driving voltage terminal (Vcc), one ground terminal (GND), one output terminal (Vout), and five adjustment terminals. Both ends of each terminal protrude toward the recess formed at the end of the above-mentioned
上述の電位調整部材17のシールド板とダイヤフラム32との間の間隔(絶縁距離)Daは、図1(B)に部分的に拡大されて示されるように、所定の絶縁距離だけ離隔するように設定されている。最小の絶縁距離Daは、例えば、所定の耐電圧のもとで、シリコーンオイルPMを介して静電気が放電経路の放電部としてのシールド板からダイヤフラム32に対し放電するように設定されている。このような場合、仮に静電気がシールド板からダイヤフラム32に対し放電されたとき、放電電流の大部分は、局所的にインピーダンスの低いところを選択して流れていくと考えられる。従って、上述のハーメチックガラス14および後述する被覆層10bの絶縁強さが電位調整部材17、ダイヤフラム32、および、ハウジング12の絶縁強さに比して強く、しかも、放電部としてのダイヤフラム32のインピーダンスが低いので静電気放電に起因した放電電流の大部分が、センサチップ16内の内部回路に流れ込むことなく、ダイヤフラム32、ハウジング12、ベースプレート28、および、継手部材30を経由し確実にアースGND1に逃がされる。
The distance (insulation distance) Da between the shield plate of the
なお、図1および図2においては、8本の端子のうちの4本の端子だけが示されている。入出力端子群40aiと後述するセンサチップ16との間は、ボンディングワイヤWiで接続されている。
Note that in Figures 1 and 2, only four of the eight terminals are shown. The input/output terminal group 40ai is connected to the
センサチップ16は、圧力検出素子を有し、例えば、チップマウント部材18の一端部に接着剤層50を介して接着されている。
The
入出力端子群40aiを整列又は囲繞する端子台24は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主な成分として成形されている。端子台24は、入出力端子群40aiが挿入される複数個の孔24bとともに、内側に所定の容積の空洞部24Aを有している。所定の容積を有する空洞部24Aは、端子台24における円筒状の基端部の内周面と、その基端部を連結する連結部24Tにおけるハーメチックガラス14の上端面14UEに向き合う面と、ハーメチックガラス14の上端面14UEとにより囲まれて形成されている。
The
連結部24Tにおけるハーメチックガラス14の上端面に向き合う内周面には、ハーメチックガラス14に向けて突出する環状の突起部が形成されている。突起部の突出長さは、後述する被覆層10bの粘性等に応じて設定されている。このように環状の突起部が形成されることにより、被覆層10bが形成されるとき、塗布された被覆層10bの一部が、表面張力により突起部と端子台24の空洞部24Aを形成する内周面であってハーメチックガラス14の上端面に略直交する内周面との間の狭い空間内に引っ張られ保持されるので被覆層10bが端子台24の空洞部24A内における一方側に偏ることなく均一に塗布されることとなる。
A ring-shaped protrusion protruding toward the
端子台24の基端部の下端面と基端部の内周面とが交わる環状の交線の位置は、ハウジング12の内周面よりも入出力端子群40aiに対しより近い内方に位置している。
The position of the annular intersection line where the lower end surface of the base end of the
接着面としての端子台24の基端部の下端面24TSは、被接着面としてのハウジング12の上端面12TSに、シリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層10aが、ハウジング12の上端面12TSに形成されることとなる。
The bottom end surface 24TS of the base end of the
また、入出力端子群40aiが突出するハーメチックガラス14の上端面全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層10bが所定の厚さで形成されている。そのシリコーン系接着剤は、上述の接着層10aを形成するシリコーン系接着剤と同様な接着剤とされる。被覆層10bの厚さは、入出力端子群40aiの周囲から離隔し基端部の内周面に近づくにつれて入出力端子群40aiの周囲の厚さに比して徐々に大となっている。被覆層10bの上方には、空洞24A内の空気層が形成されている。
A
端子台24の外周面、および、端子台24に連結され上述の連結部24Tの孔24bおよび端子台24の上部の開口端を覆うエンドキャップ22の外周面と防水ケース20の内周面との間、また、防水ケース20の内周面とハウジング12の外周面との間には、封止材26が、所定量、充填されている。端子台24およびエンドキャップ22は、上述のセンサユニットを挟んで継手部材30のベースプレート28と向き合って防水ケース20内に配置されている。
A predetermined amount of
エンドキャップ22の上端面は、防水ケース20の開口端から上方に向けて突出している。即ち、エンドキャップ22の上端面の位置は、防水ケース20の開口端面の位置よりも高い位置となる。
The upper end surface of the
図3は、本発明に係る圧力センサの第2実施例の要部を示す。 Figure 3 shows the main parts of a second embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
図1および図2に示される例においては、入出力端子群40aiの一部を構成する接地用端子(GND)の直径は、他の端子の直径と同一の直径に設定されているが、図3に示される例においては、接地用端子40´ai(GND)の直径R1は、他の端子の直径R2に比して大に設定されている。なお、図3に示される例においても、図示が省略されるが、図2に示される圧力センサの他の構成要素と同一の構成要素を備えるものとされる。 In the example shown in Fig. 1 and Fig. 2, the diameter of the ground terminal (GND) constituting part of the input/output terminal group 40ai is set to be the same as the diameter of the other terminals, but in the example shown in Fig. 3, the diameter R1 of the ground terminal 40'ai (GND) is set to be larger than the diameter R2 of the other terminals. Note that the example shown in Fig. 3 also includes the same components as the other components of the pressure sensor shown in Fig. 2, although they are not shown.
図3において、入出力端子群は、共通の円周上に所定の間隔で配され、1本の駆動電圧用端子40ai(Vcc)、1本の接地用端子40´ai(GND)と、1本の出力用端子40ai(Vout)と、5本の調整用端子40aiとから構成されている。
これにより、ハウジング12の内周面と放電用端子としての接地用端子40´ai(GND)との間の相互間距離L1が、ハウジング12の内周面と他の複数の端子40aiとの間の相互間距離L2よりも小となる。
In FIG. 3, the input/output terminal group is arranged at predetermined intervals on a common circumference and is composed of one drive voltage terminal 40ai (Vcc), one ground terminal 40'ai (GND), one output terminal 40ai (Vout), and five adjustment terminals 40ai.
As a result, the mutual distance L1 between the inner circumferential surface of the
従って、仮に接地用端子40´ai(GND)を通じて静電気放電の放電電流が流れ込んだ場合、以下に述べる理由により、静電気放電に起因した放電電流は、センサチップ16の内部回路を通過することなく、放電用端子としての接地用端子40´ai(GND)の放電部、および、ハーメチックガラス14を介してハウジング12、継手部材30、および、アースGND1を通じて逃がされる。なお、図5は、電線38、接続端子36、各端子40ai、40´ai、センサチップ16、電位調整部材17等における電位差を模式的に示す。
Therefore, if a discharge current of electrostatic discharge flows through the ground terminal 40'ai (GND), for the reasons described below, the discharge current caused by the electrostatic discharge does not pass through the internal circuit of the
図5から明らかなように、各電線38およびセンサチップ16の内部回路の電位差(Va1)が最大値をとり、接続端子36の電位差(Va2)が各電線38およびセンサチップ16の内部回路の電位差(Va1)よりも若干小さく、電位調整部材17のシールド板の電位差Va4は、接続端子36の電位差(Va2)よりもさらに小さい。接地用端子40´ai(GND)の電位差(Va3)、他の駆動電圧用端子40ai(Vcc)、出力用端子40ai(Vout)、および、5本の調整用端子40aiの電位差(Va3)は、互いに同一である。しかし、ハウジング12の内周面に相互間距離L1で向き合う接地用端子40´ai(GND)とハウジング12の内周面との間に形成される放電部の電位差Va3´は、最小値をとる。従って、静電気放電による放電電流は、センサチップ16の内部回路を通過することなく、インピーダンスが低いところである放電経路の放電部を経由して逃がされるのである。
5, the potential difference (Va1) between each
なお、斯かる例に限られることなく、例えば、駆動電圧用端子(Vcc)が、放電用端子として構成されてもよい。 However, without being limited to this example, for example, the drive voltage terminal (Vcc) may be configured as a discharge terminal.
図4(A)および(B)は、本発明に係る圧力センサの第3実施例の要部を示す。 Figures 4(A) and (B) show the main parts of a third embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
図3に示される例においては、ハウジング12の内周面と接地用端子40´ai(GND)との間の相互間距離L1が、ハウジング12の内周面と他の複数の端子40aiとの間の相互間距離L2よりも小となるように、接地用端子40´ai(GND)の直径が他の端子の直径に比して大に設定されているのに対し、一方、図4(A)に示される例においては、放電部としての張出部12´Pが、接地用端子40ai(GND)に向き合うハウジング12´の内周部の上端部の一部に形成されるものとされる。円弧状の張出部12´Pは、ハウジング12´の中心軸線Cから所定距離、半径方向に離隔しており、ハウジング12´の内周面から放電用端子としての接地用端子40ai(GND)に向けて所定量、突出している。これにより、ハウジング12の張出部12´Pと接地用端子40ai(GND)との間の相互間距離L1が、ハウジング12の内周面と他の複数の端子40aiとの間の相互間距離L2よりも小となる。従って、仮に接地用端子40ai(GND)を通じて静電気放電による放電電流が流れ込んだ場合、静電気に起因した放電電流は、センサチップ16の内部回路を通過することなく、接地用端子40ai(GND)、張出部12´P、および、ハーメチックガラス14を介してハウジング12´、継手部材30、および、アースGND1を通じて逃がされる。
In the example shown in Fig. 3, the diameter of the ground terminal 40'ai (GND) is set larger than the diameter of the other terminals so that the mutual distance L1 between the inner peripheral surface of the
なお、図4(A)に示される例においても、図示が省略されるが、図2に示される圧力センサの他の構成要素と同一の構成要素を備えるものとされる。 The example shown in FIG. 4(A) also includes components that are the same as the other components of the pressure sensor shown in FIG. 2, although these are not shown.
図6(A)および(B)は、本発明に係る圧力センサの第4実施例の要部を示す。 Figures 6(A) and (B) show the main parts of a fourth embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
図4(A)および(B)に示される例においては、放電経路の放電部としての張出部12´Pが、接地用端子40ai(GND)に向き合うハウジング12´の内周部の上端部の一部に形成されるが、一方、図6(A)および(B)に示される例においては、接地用接続端子46が、接地用端子40ai(GND)に接続される端子部46Gbと、ハウジング12の上端面に向かって突出する延在部46Gaとを有するものとされる。なお、図6に示される例においても、図示が省略されるが、図2に示される圧力センサの他の構成要素と同一の構成要素を備えるものとされる。図6(A)においては、図2に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付しており、その重複説明を省略する。
In the example shown in Figs. 4(A) and (B), the protruding portion 12'P as the discharge portion of the discharge path is formed on a part of the upper end of the inner periphery of the housing 12' facing the ground terminal 40ai (GND), while in the example shown in Figs. 6(A) and (B), the
入出力端子群の一部を構成する駆動電圧用端子(Vcc)、接地用端子(GND)、および、出力用端子(Vout)は、それぞれ、金属製の2本の接続端子36(不図示)、1本の接地用接続端子46を介して各リード線38の芯線38aに接続されている。3本のリード線38は、例えば、所定の圧力測定装置に接続される。接地用接続端子46およびGND用リード線38は、所定の内部回路のグランド電位GND2に接続されている。
The drive voltage terminal (Vcc), ground terminal (GND), and output terminal (Vout), which constitute part of the input/output terminal group, are connected to the
放電部として接地用接続端子46とハウジング12との間に形成される接地用接続端子46の延在部46Gaの下端は、ハウジング12の上端面に対し所定距離Lだけ離隔している。その所定距離Lは、絶縁耐力、絶縁抵抗が確保できる程度に設定されている。
The lower end of the extension portion 46Ga of the
斯かる構成においても、仮に接地用端子40ai(GND)を通じて静電気放電による放電電流が流れ込んだ場合、静電気放電による放電電流の大部分は、センサチップ16の内部回路を通過することなく、接地用端子40ai(GND)、および、放電経路の放電部としての接地用接続端子46の延在部46Gaを介してハウジング12、継手部材30、および、アースGND1を通じて逃がされる。
Even in this configuration, if a discharge current due to electrostatic discharge flows through the ground terminal 40ai (GND), most of the discharge current due to electrostatic discharge does not pass through the internal circuitry of the
従って、上述の各実施例においては、図5に示されるように、絶縁耐力を1端子(接地用端子)だけ下げることで、静電気対策が必要な回路を限定でき、センサチップ16側での対策を局所化でき、耐力向上、サイズ縮小が可能となる。また、その1端子をGND端子とすることで、GND端子とその他の端子間の静電気対策回路とすることができ、他のEMC対策回路と共通化ができ、耐力が上がり、サイズとコストとが抑えられる。
Therefore, in each of the above-mentioned embodiments, as shown in FIG. 5, by lowering the dielectric strength of only one terminal (ground terminal), it is possible to limit the circuits that require static electricity countermeasures, localize the countermeasures on the
なお、上述の圧力センサの一例においては、センサユニットが、各リード線38および接続端子により所定の圧力測定装置に接続されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、センサユニットが、着脱可能な雄型コネクタ、雌型コネクタ、および、コンタクト端子により、所定の圧力測定装置に接続されるように構成されても良いことは勿論である。
In the above-mentioned example of the pressure sensor, the sensor unit is connected to a predetermined pressure measuring device by each
12 ハウジング
12´P 張出部
13 液封室
14 ハーメチックガラス
16 センサチップ
17 電位調整部材
30 継手部材
32 ダイヤフラム
36、46 接続端子
40ai 入出力端子群
40ai(GND) 接地用端子
40´ai(GND) 接地用端子
46Ga 延在部
GND1 アース
Claims (3)
前記入出力端子群は放電用端子を含み、
前記センサチップを迂回するように、前記入出力端子群と前記導電性ハウジングとの間に印加された静電気を前記導電性ハウジングに対し放電する放電部を介してアースに逃がす放電経路と、
を具備し、
前記液封室内における前記センサチップの一方の端面と前記ダイヤフラムとの間に配され、該センサチップに作用する電界を遮断し、前記センサチップのグランド部と同一の電位とされる電位調整部材を、さらに備え、
前記放電用端子は前記電位調整部材に電気的に接続され、前記放電部が、前記電位調整部材と前記ダイヤフラムとの間に前記圧力伝達媒体を介して形成されることを特徴とする圧力センサ。 a sensor unit including a conductive housing supporting a metal diaphragm that forms a liquid-sealed chamber in which a pressure transmission medium is filled and in which a sensor chip for detecting pressure is disposed, and supporting, via an insulating member, a group of input/output terminals electrically connected to the sensor chip;
the input/output terminal group includes a discharge terminal,
a discharge path that allows static electricity applied between the input/output terminal group and the conductive housing to escape to earth via a discharge portion that discharges static electricity to the conductive housing, so as to bypass the sensor chip;
Equipped with
a potential adjusting member that is disposed between one end face of the sensor chip and the diaphragm in the liquid-sealed chamber, blocks an electric field acting on the sensor chip, and has the same potential as a ground portion of the sensor chip ;
A pressure sensor characterized in that the discharge terminal is electrically connected to the potential adjustment member, and the discharge portion is formed between the potential adjustment member and the diaphragm via the pressure transmission medium .
項1記載の圧力センサ。 2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the discharge terminal is a ground terminal of the input/output terminal group.
請求項1記載の圧力センサ。 2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the discharge terminal is a drive voltage terminal among the group of input/output terminals.
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