壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠簡(jiǎn)化組裝作業(yè)、提高產(chǎn)品精度的壓力傳感器。本發(fā)明的壓力傳感器具備：隔膜，所述隔膜承受流體的壓力；基座，在所述基座與所述隔膜之間形成封入有機(jī)油等絕緣性介質(zhì)的受壓空間；壓力檢測(cè)元件，所述壓力檢測(cè)元件設(shè)于所述受壓空間內(nèi)并且具備包含接地墊在內(nèi)的多個(gè)接合墊；及多個(gè)端子銷及1個(gè)接地端子銷，所述多個(gè)端子銷及所述1個(gè)接地端子銷貫通所述基座并且與所述壓力檢測(cè)元件電連接，在所述基座與所述壓力檢測(cè)元件之間配置有除電板，所述除電板在所述壓力檢測(cè)元件側(cè)的表面形成有導(dǎo)電層，并且所述導(dǎo)電層與所述接地墊及所述接地端子銷分別電連接。
【專利說明】
壓力傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及壓力傳感器，尤其是涉及收容有半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置的充液式的壓力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，將半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置收容于由隔膜劃分并封入有機(jī)油的受壓室內(nèi)的充液式壓力傳感器裝備于冷凍冷藏裝置、空調(diào)裝置而檢測(cè)制冷劑壓力，或裝備于工業(yè)用設(shè)備而用于各種流體壓力的檢測(cè)。
[0003]半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置配置于上述受壓室內(nèi)，具有將受壓空間內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出至外部的功能。
[0004]配置于受壓空間內(nèi)的隔膜是具有撓性的金屬板，當(dāng)在與由半導(dǎo)體構(gòu)成的壓力檢測(cè)元件之間產(chǎn)生電位差，封入的機(jī)油帶靜電時(shí)，壓力檢測(cè)元件或其輸出信號(hào)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不良情況。
[0005]因此，在下述的專利文獻(xiàn)I中公開了一種壓力傳感器，其在收容有上述壓力檢測(cè)元件的受壓空間內(nèi)進(jìn)一步配置導(dǎo)電性部件，通過將該導(dǎo)電性部件與檢測(cè)裝置中的電路的零電位連接，來實(shí)現(xiàn)消除上述不良情況。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2015-4591號(hào)公報(bào)
[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]但是，在專利文獻(xiàn)I公開的壓力傳感器中，上述壓力檢測(cè)元件與導(dǎo)電性部件分開地構(gòu)成，在其制造時(shí)，在將上述壓力檢測(cè)元件安裝于形成上述受壓空間的上側(cè)部件(基座)后安裝上述導(dǎo)電性部件或?qū)⑸鲜鰧?dǎo)電性部件安裝于上述上側(cè)部件后安裝上述壓力檢測(cè)元件。
[0011]因此，在上述安裝時(shí)，需要將上述壓力檢測(cè)元件或?qū)щ娦圆考鄬?duì)于上述上側(cè)部件分別定位，安裝作業(yè)煩雜，組裝效率下降，并且存在涉及多次定位的產(chǎn)品精度下降的擔(dān)憂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠簡(jiǎn)化組裝作業(yè)、提高產(chǎn)品精度的壓力傳感器。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的壓力傳感器具備:隔膜，所述隔膜承受流體的壓力；基座，在所述基座與所述隔膜之間形成封入有機(jī)油等絕緣性介質(zhì)的受壓空間；壓力檢測(cè)元件，所述壓力檢測(cè)元件設(shè)于所述受壓空間內(nèi)并且具備包含接地墊在內(nèi)的多個(gè)接合墊;及多個(gè)端子銷及I個(gè)接地端子銷，所述多個(gè)端子銷及所述I個(gè)接地端子銷貫通所述基座并且與所述壓力檢測(cè)元件電連接，所述壓力傳感器的特征在于，在所述基座與所述壓力檢測(cè)元件之間配置有除電板，所述除電板在所述壓力檢測(cè)元件側(cè)的表面形成有導(dǎo)電層，并且所述導(dǎo)電層與所述接地墊及所述接地端子銷分別電連接。
[0015]另外，在本發(fā)明的壓力傳感器的一實(shí)施例中，所述壓力檢測(cè)元件形成于支承基板上，所述支承基板與所述除電板接合。
[0016]此外，在本發(fā)明的壓力傳感器的其他實(shí)施例中，所述壓力檢測(cè)元件直接形成于所述除電板上。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器，能夠提供一種能夠簡(jiǎn)化組裝作業(yè)、提高產(chǎn)品精度的壓力傳感器。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0020]圖2是從受壓空間側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施例1的壓力傳感器的安裝有壓力檢測(cè)元件的部分附近的概略圖，是從圖1的A-A剖視圖中取掉了罩的圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0022]符號(hào)說明
[0023]I壓力傳感器10罩
[0024]20連接螺母30安裝部件
[0025]32流體導(dǎo)入室40基座
[0026]50隔膜52受壓空間
[0027]60、160半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置62、162除電板
[0028]63、163支承基板64、164壓力檢測(cè)元件
[0029]70端子銷74氣密封件
[0030]80鍵合線81接地用鍵合線
[0031]90中繼基板92連接器
[0032]94 引線
【具體實(shí)施方式】
[0033]〈實(shí)施例〉
[0034]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的壓力傳感器的縱剖視圖。另外，圖2是從受壓空間側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施例1的壓力傳感器的安裝有壓力檢測(cè)元件的部分附近的概略圖，是從圖1的A-A剖視圖中取掉了罩的圖。
[0035]如圖1所示，壓力傳感器I具有帶臺(tái)階的圓筒形狀的罩10，在罩10的大徑的開口部1a中插入有壓力檢測(cè)單元2，該壓力檢測(cè)單元2由搭載有后述的半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的基座40、支承與未圖示的流體流入管連接的連接螺母20的安裝部件30、外周部被基座40及安裝部件30夾持的隔膜50等構(gòu)成。
[0036]在由盤狀的基座40與隔膜50劃分的受壓空間52中填充有機(jī)油等絕緣性的液狀介質(zhì)。在經(jīng)由形成于基座40的孔99a (參照?qǐng)D2)而向受壓空間52內(nèi)填充液狀介質(zhì)后，球99用于對(duì)該孔進(jìn)行密封，并通過焊接等手段而被固定于基座40。
[0037]在實(shí)施例1的壓力傳感器I中，在基座40的受壓空間52側(cè)的中央部經(jīng)由例如由玻璃等絕緣體構(gòu)成的除電板62而安裝有半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60。
[0038]半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60包括:由例如陶瓷等絕緣體構(gòu)成的支承基板63、形成于其表面的壓力檢測(cè)元件(半導(dǎo)體層)64。壓力檢測(cè)元件64在該例子中具備8個(gè)接合墊(電極)，其中的3個(gè)是輸出信號(hào)用的電源輸入墊、接地墊(零電位)及信號(hào)輸出墊，剩下的5個(gè)是信號(hào)調(diào)整用墊。
[0039]并且，半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60和除電板62及除電板62和基座40均通過粘接、擴(kuò)散接合或常溫接合等任意的接合方法安裝。
[0040]除電板62由例如陶瓷、玻璃等無機(jī)材料或聚酰胺、聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PPS等富有耐熱性的絕緣體構(gòu)成，并具有在其單側(cè)的面形成有導(dǎo)電層的構(gòu)造。此時(shí)，導(dǎo)電層可以由金屬的板狀構(gòu)成或通過印刷、燒制形成。
[0041]另外，作為導(dǎo)電層的材料，代表性的為金、銀、銅、鋁、鎳等，但為了得到高電壓耐久性，也能夠適用鎢、鉬等高熔點(diǎn)材料。
[0042]在基座40中，在安裝有半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的除電板62的周圍，通過氣密封件74而絕緣密封地設(shè)有貫通該基座40的多根(例如8根)端子銷70、72。
[0043]如圖2所示，多個(gè)端子銷中的I個(gè)作為接地端子銷72發(fā)揮作用。并且，該接地端子銷72和其以外的7根端子銷70與中繼基板90連接。
[0044]形成于半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60(壓力檢測(cè)元件64)的電源輸入墊及信號(hào)輸出墊與上述多根端子銷70中的2根連接，接地墊與接地端子銷72連接。并且，上述3個(gè)端子銷70、72經(jīng)由設(shè)于中繼基板90的金屬配線圖案及安裝于該中繼基板90的連接器92而分別連結(jié)于引線94。
[0045]另外，引線94與設(shè)于冷凍冷藏裝置、空調(diào)裝置等的控制盤內(nèi)的未圖示的電路連接，所述冷凍冷藏裝置、空調(diào)裝置等設(shè)置有該壓力傳感器I。由此，接地端子銷72經(jīng)由引線94而與外部地線連接。
[0046]另外，與中繼基板90連接的多根端子銷70、72可以只是與輸出輸出信號(hào)的上述3個(gè)墊連接的輸出用端子銷，另外也可以除此之外還連接與形成于壓力檢測(cè)元件64的信號(hào)調(diào)整用墊的5個(gè)端子銷70中的至少I個(gè)。
[0047]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，中繼基板90成為隔著連接器92在兩側(cè)的位置具備與端子銷70、72的連接點(diǎn)的構(gòu)造，因此即使在對(duì)引線94施加拉力等的情況下，也不會(huì)對(duì)端子銷70、72施加橫向的應(yīng)力，結(jié)果是能夠防止對(duì)端子銷70、72和基座40進(jìn)行固定的氣密封件74破損。
[0048]如圖2所示，設(shè)于半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的壓力檢測(cè)元件64的各接合墊中的除了接地墊以外的7個(gè)接合墊通過7根端子銷70和鍵合線80而分別電連接(接線)。另外，接地墊及接地端子銷72分別通過鍵合線81而與除電板62電連接(接線)。
[0049]并且，上述壓力檢測(cè)單元2配置于罩10內(nèi)后，從罩10的大徑的開口部1a側(cè)及小徑的開口部1b側(cè)(導(dǎo)出引線94的一側(cè))向罩10的內(nèi)部填充樹脂P(在圖1中，省略剖面線的圖示)并固化，由此在罩10內(nèi)固定壓力檢測(cè)單元2。
[0050]被導(dǎo)入連接螺母20的流體進(jìn)入流體導(dǎo)入室32內(nèi)，由隔膜50承受該壓力，對(duì)受壓空間52內(nèi)的介質(zhì)加壓。
[0051]壓力檢測(cè)元件64對(duì)該壓力變動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)由鍵合線80、端子銷70、72而將電信號(hào)向外部輸出。
[0052]在本發(fā)明的壓力傳感器I中，在除電板62的半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的安裝面上形成有導(dǎo)電層62a。并且，導(dǎo)電層62a與上述壓力檢測(cè)元件64的接地墊及接地端子銷72通過鍵合線81而電連接(接線)。
[0053]此時(shí)，導(dǎo)電層62a可以形成于上述除電板62的半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的安裝面的整個(gè)面上，但也可以形成于上述半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的除了安裝部分以外的部分或僅形成于上述安裝部分以外的一部分。
[0054]如上所述，接地端子銷72經(jīng)由引線94而與設(shè)于冷凍冷藏裝置、空調(diào)裝置等的控制盤內(nèi)的電路的零電位(外部地線)連接，所述冷凍冷藏裝置、空調(diào)裝置等設(shè)置有本發(fā)明的壓力傳感器I。
[0055 ]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒃趬毫z測(cè)單元2的內(nèi)部帶電的電荷效率地釋放到外部，因此能夠抑制在半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的周圍或填充于受壓空間52內(nèi)的液狀介質(zhì)中電荷帶電，結(jié)果是防止了半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60的帶電引起的工作不良。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的壓力傳感器，采用了使除電板62介入基座40與半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60之間來進(jìn)行安裝的構(gòu)造，因此在其安裝作業(yè)時(shí)，不需要進(jìn)行基座40與半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60之間的定位，僅考慮基座40與除電板62的定位即可。
[0057]因此，能夠簡(jiǎn)化組裝壓力檢測(cè)單元時(shí)的安裝作業(yè)，因此不會(huì)降低組裝效率，結(jié)果是能夠抑制涉及定位的產(chǎn)品精度的下降。
[0058]另外，在實(shí)施例1的壓力傳感器中，也可以形成為預(yù)先通過其他組裝線將半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60安裝于除電板62的結(jié)構(gòu)，通過原樣將除電板62安裝于基座40來進(jìn)行壓力檢測(cè)單元的組裝。
[0059]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠省略壓力檢測(cè)單元的組裝線中的半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置60與除電板62的定位作業(yè)，因此能夠進(jìn)一步提高組裝效率及產(chǎn)品精度。
[0060]〈實(shí)施例2〉
[0061]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0062]此外，本發(fā)明的實(shí)施例2的壓力傳感器I的主要的構(gòu)成部分與圖1所示的實(shí)施例1的壓力傳感器I共通，因此在圖3中，僅對(duì)包含與實(shí)施例1的情況不同的部分在內(nèi)的主要部分附以符號(hào)并進(jìn)行說明。
[0063]在實(shí)施例2的壓力傳感器I中，與實(shí)施例1的情況相同，在基座40的受壓空間52側(cè)的中央部安裝有由絕緣體構(gòu)成的除電板162。
[0064]并且，在上述除電板162的表面相鄰地直接形成有導(dǎo)電層162a和壓力檢測(cè)元件(半導(dǎo)體層)164。即，在實(shí)施例2的壓力傳感器I中，通過使實(shí)施例1的除電板162和支承基板163共通化，從而構(gòu)成同時(shí)具有除電功能的半導(dǎo)體型壓力檢測(cè)裝置160。
[0065]此時(shí)，作為在除電板162的表面形成導(dǎo)電層162a和壓力檢測(cè)元件164的方法，能夠適用例如光刻等以往公知的手法。
[0066]在實(shí)施例2的壓力傳感器I中，壓力檢測(cè)元件164在該例子中也具備8個(gè)接合墊(電極)，其中的3個(gè)是輸出信號(hào)用的電源輸入墊、信號(hào)輸出墊及接地墊，剩下的5個(gè)是信號(hào)調(diào)整用墊。
[0067]并且，與實(shí)施例1的情況相同，除電板162與基座40可通過粘接、擴(kuò)散接合或常溫接合等任意的接合方法來安裝。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的壓力傳感器I，采用了在除電板162的表面直接形成壓力檢測(cè)元件164的構(gòu)造，因此與上述實(shí)施例1的情況相同，在基座40與除電板162的安裝作業(yè)時(shí)，不需要進(jìn)行基座40與壓力檢測(cè)元件164之間的定位，僅考慮基座40與除電板162的定位即可。
[0069]因此，能夠簡(jiǎn)化組裝壓力檢測(cè)單元2時(shí)的安裝作業(yè)，因此組裝效率不會(huì)下降，結(jié)果是能夠抑制涉及定位的產(chǎn)品精度的下降。
[0070]另外，如上所述，在實(shí)施例2的壓力傳感器I中，能夠通過一系列工序(例如光刻技術(shù)等)來實(shí)施在除電板162上形成導(dǎo)電層162a及壓力檢測(cè)元件164的作業(yè)，因此能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化壓力檢測(cè)單元2的整體制造工序。
[0071]另外，能夠省略壓力檢測(cè)元件164的支承基板，因此也能夠?qū)毫z測(cè)單元2整體進(jìn)行輕量化。
[0072]另外，本發(fā)明不限定于上述各實(shí)施例，能夠?qū)嵤└鞣N改變。
[0073]例如，在上述實(shí)施例1及2中，例示了在除電板62、162的與隔膜50相向的面(表面)上形成導(dǎo)電層的情況，但也可以構(gòu)成為使該導(dǎo)電層形成于除電板62、162的側(cè)面。
[0074]另外，在圖2中，例示了除電板62為四邊形的情況，在不損害除電板62的功能的范圍內(nèi)也能夠采用圓形、其他多邊形(例如五邊形、六邊形或八邊形)等形狀。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力傳感器，具備: 隔膜，所述隔膜承受流體的壓力； 基座，在所述基座與所述隔膜之間形成封入有機(jī)油等絕緣性介質(zhì)的受壓空間； 壓力檢測(cè)元件，所述壓力檢測(cè)元件設(shè)于所述受壓空間內(nèi)，并且具備包含接地墊在內(nèi)的多個(gè)接合墊;及 多個(gè)端子銷及I個(gè)接地端子銷，所述多個(gè)端子銷及所述I個(gè)接地端子銷貫通所述基座，并且與所述壓力檢測(cè)元件電連接， 所述壓力傳感器的特征在于， 在所述基座與所述壓力檢測(cè)元件之間配置有除電板， 所述除電板在所述壓力檢測(cè)元件側(cè)的表面形成有導(dǎo)電層，并且所述導(dǎo)電層與所述接地墊及所述接地端子銷分別電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于， 所述壓力檢測(cè)元件形成于支承基板上， 所述支承基板與所述除電板接合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于， 所述壓力檢測(cè)元件直接形成于所述除電板上。
【文檔編號(hào)】G01L9/00GK106052938SQ201610188426
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日 公開號(hào)201610188426.3, CN 106052938 A, CN 106052938A, CN 201610188426, CN-A-106052938, CN106052938 A, CN106052938A, CN201610188426, CN201610188426.3
【發(fā)明人】青山倫久, 向井元桐
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社不二工機(jī)