壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠簡化組裝作業、提高產品精度的壓力傳感器。本發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油等絕緣性介質的受壓空間；壓力檢測元件，所述壓力檢測元件設于所述受壓空間內并且具備包含接地墊在內的多個接合墊；及多個端子銷及1個接地端子銷，所述多個端子銷及所述1個接地端子銷貫通所述基座并且與所述壓力檢測元件電連接，在所述基座與所述壓力檢測元件之間配置有除電板，所述除電板在所述壓力檢測元件側的表面形成有導電層，并且所述導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
技術領域
[0001]本發明涉及壓力傳感器，尤其是涉及收容有半導體型壓力檢測裝置的充液式的壓力傳感器。
【背景技術】
[0002]以往，將半導體型壓力檢測裝置收容于由隔膜劃分并封入有機油的受壓室內的充液式壓力傳感器裝備于冷凍冷藏裝置、空調裝置而檢測制冷劑壓力，或裝備于工業用設備而用于各種流體壓力的檢測。
[0003]半導體型壓力檢測裝置配置于上述受壓室內，具有將受壓空間內的壓力變化轉換為電信號并輸出至外部的功能。
[0004]配置于受壓空間內的隔膜是具有撓性的金屬板，當在與由半導體構成的壓力檢測元件之間產生電位差，封入的機油帶靜電時，壓力檢測元件或其輸出信號有時會產生不良情況。
[0005]因此，在下述的專利文獻I中公開了一種壓力傳感器，其在收容有上述壓力檢測元件的受壓空間內進一步配置導電性部件，通過將該導電性部件與檢測裝置中的電路的零電位連接，來實現消除上述不良情況。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2015-4591號公報
[0009]發明要解決的課題
[0010]但是，在專利文獻I公開的壓力傳感器中，上述壓力檢測元件與導電性部件分開地構成，在其制造時，在將上述壓力檢測元件安裝于形成上述受壓空間的上側部件(基座)后安裝上述導電性部件或將上述導電性部件安裝于上述上側部件后安裝上述壓力檢測元件。
[0011]因此，在上述安裝時，需要將上述壓力檢測元件或導電性部件相對于上述上側部件分別定位，安裝作業煩雜，組裝效率下降，并且存在涉及多次定位的產品精度下降的擔憂。
【發明內容】
[0012]因此，本發明的目的是提供一種能夠簡化組裝作業、提高產品精度的壓力傳感器。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了達到上述目的，本發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油等絕緣性介質的受壓空間；壓力檢測元件，所述壓力檢測元件設于所述受壓空間內并且具備包含接地墊在內的多個接合墊;及多個端子銷及I個接地端子銷，所述多個端子銷及所述I個接地端子銷貫通所述基座并且與所述壓力檢測元件電連接，所述壓力傳感器的特征在于，在所述基座與所述壓力檢測元件之間配置有除電板，所述除電板在所述壓力檢測元件側的表面形成有導電層，并且所述導電層與所述接地墊及所述接地端子銷分別電連接。
[0015]另外，在本發明的壓力傳感器的一實施例中，所述壓力檢測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，在本發明的壓力傳感器的其他實施例中，所述壓力檢測元件直接形成于所述除電板上。
[0017]發明效果
[0018]根據本發明的壓力傳感器，能夠提供一種能夠簡化組裝作業、提高產品精度的壓力傳感器。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的實施例1的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0020]圖2是從受壓空間側觀察本發明的實施例1的壓力傳感器的安裝有壓力檢測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是本發明的實施例2的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0022]符號說明
[0023]I壓力傳感器10罩
[0024]20連接螺母30安裝部件
[0025]32流體導入室40基座
[0026]50隔膜52受壓空間
[0027]60、160半導體型壓力檢測裝置62、162除電板
[0028]63、163支承基板64、164壓力檢測元件
[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
【具體實施方式】
[0033]〈實施例〉
[0034]圖1是本發明的實施例1的壓力傳感器的縱剖視圖。另外，圖2是從受壓空間側觀察本發明的實施例1的壓力傳感器的安裝有壓力檢測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中插入有壓力檢測單元2，該壓力檢測單元2由搭載有后述的半導體型壓力檢測裝置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中填充有機油等絕緣性的液狀介質。在經由形成于基座40的孔99a (參照圖2)而向受壓空間52內填充液狀介質后，球99用于對該孔進行密封，并通過焊接等手段而被固定于基座40。
[0037]在實施例1的壓力傳感器I中，在基座40的受壓空間52側的中央部經由例如由玻璃等絕緣體構成的除電板62而安裝有半導體型壓力檢測裝置60。
[0038]半導體型壓力檢測裝置60包括:由例如陶瓷等絕緣體構成的支承基板63、形成于其表面的壓力檢測元件(半導體層)64。壓力檢測元件64在該例子中具備8個接合墊(電極)，其中的3個是輸出信號用的電源輸入墊、接地墊(零電位)及信號輸出墊，剩下的5個是信號調整用墊。
[0039]并且，半導體型壓力檢測裝置60和除電板62及除電板62和基座40均通過粘接、擴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、玻璃等無機材料或聚酰胺、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PPS等富有耐熱性的絕緣體構成，并具有在其單側的面形成有導電層的構造。此時，導電層可以由金屬的板狀構成或通過印刷、燒制形成。
[0041]另外，作為導電層的材料，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、鉬等高熔點材料。
[0042]在基座40中，在安裝有半導體型壓力檢測裝置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，多個端子銷中的I個作為接地端子銷72發揮作用。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]形成于半導體型壓力檢測裝置60(壓力檢測元件64)的電源輸入墊及信號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個端子銷70、72經由設于中繼基板90的金屬配線圖案及安裝于該中繼基板90的連接器92而分別連結于引線94。
[0045]另外，引線94與設于冷凍冷藏裝置、空調裝置等的控制盤內的未圖示的電路連接，所述冷凍冷藏裝置、空調裝置等設置有該壓力傳感器I。由此，接地端子銷72經由引線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的上述3個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元件64的信號調整用墊的5個端子銷70中的至少I個。
[0047]根據這樣的結構，中繼基板90成為隔著連接器92在兩側的位置具備與端子銷70、72的連接點的構造，因此即使在對引線94施加拉力等的情況下，也不會對端子銷70、72施加橫向的應力，結果是能夠防止對端子銷70、72和基座40進行固定的氣密封件74破損。
[0048]如圖2所示，設于半導體型壓力檢測裝置60的壓力檢測元件64的各接合墊中的除了接地墊以外的7個接合墊通過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，上述壓力檢測單元2配置于罩10內后，從罩10的大徑的開口部1a側及小徑的開口部1b側(導出引線94的一側)向罩10的內部填充樹脂P(在圖1中，省略剖面線的圖示)并固化，由此在罩10內固定壓力檢測單元2。
[0050]被導入連接螺母20的流體進入流體導入室32內，由隔膜50承受該壓力，對受壓空間52內的介質加壓。
[0051]壓力檢測元件64對該壓力變動進行檢測并轉換為電信號，經由鍵合線80、端子銷70、72而將電信號向外部輸出。
[0052]在本發明的壓力傳感器I中，在除電板62的半導體型壓力檢測裝置60的安裝面上形成有導電層62a。并且，導電層62a與上述壓力檢測元件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，導電層62a可以形成于上述除電板62的半導體型壓力檢測裝置60的安裝面的整個面上，但也可以形成于上述半導體型壓力檢測裝置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經由引線94而與設于冷凍冷藏裝置、空調裝置等的控制盤內的電路的零電位(外部地線)連接，所述冷凍冷藏裝置、空調裝置等設置有本發明的壓力傳感器I。
[0055 ]根據這樣的結構，能夠將在壓力檢測單元2的內部帶電的電荷效率地釋放到外部，因此能夠抑制在半導體型壓力檢測裝置60的周圍或填充于受壓空間52內的液狀介質中電荷帶電，結果是防止了半導體型壓力檢測裝置60的帶電引起的工作不良。
[0056]根據本發明的實施例1的壓力傳感器，采用了使除電板62介入基座40與半導體型壓力檢測裝置60之間來進行安裝的構造，因此在其安裝作業時，不需要進行基座40與半導體型壓力檢測裝置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，能夠簡化組裝壓力檢測單元時的安裝作業，因此不會降低組裝效率，結果是能夠抑制涉及定位的產品精度的下降。
[0058]另外，在實施例1的壓力傳感器中，也可以形成為預先通過其他組裝線將半導體型壓力檢測裝置60安裝于除電板62的結構，通過原樣將除電板62安裝于基座40來進行壓力檢測單元的組裝。
[0059]根據這樣的結構，能夠省略壓力檢測單元的組裝線中的半導體型壓力檢測裝置60與除電板62的定位作業，因此能夠進一步提高組裝效率及產品精度。
[0060]〈實施例2〉
[0061]圖3是本發明的實施例2的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0062]此外，本發明的實施例2的壓力傳感器I的主要的構成部分與圖1所示的實施例1的壓力傳感器I共通，因此在圖3中，僅對包含與實施例1的情況不同的部分在內的主要部分附以符號并進行說明。
[0063]在實施例2的壓力傳感器I中，與實施例1的情況相同，在基座40的受壓空間52側的中央部安裝有由絕緣體構成的除電板162。
[0064]并且，在上述除電板162的表面相鄰地直接形成有導電層162a和壓力檢測元件(半導體層)164。即，在實施例2的壓力傳感器I中，通過使實施例1的除電板162和支承基板163共通化，從而構成同時具有除電功能的半導體型壓力檢測裝置160。
[0065]此時，作為在除電板162的表面形成導電層162a和壓力檢測元件164的方法，能夠適用例如光刻等以往公知的手法。
[0066]在實施例2的壓力傳感器I中，壓力檢測元件164在該例子中也具備8個接合墊(電極)，其中的3個是輸出信號用的電源輸入墊、信號輸出墊及接地墊，剩下的5個是信號調整用墊。
[0067]并且，與實施例1的情況相同，除電板162與基座40可通過粘接、擴散接合或常溫接合等任意的接合方法來安裝。
[0068]根據本發明的實施例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元件164的構造，因此與上述實施例1的情況相同，在基座40與除電板162的安裝作業時，不需要進行基座40與壓力檢測元件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，能夠簡化組裝壓力檢測單元2時的安裝作業，因此組裝效率不會下降，結果是能夠抑制涉及定位的產品精度的下降。
[0070]另外，如上所述，在實施例2的壓力傳感器I中，能夠通過一系列工序(例如光刻技術等)來實施在除電板162上形成導電層162a及壓力檢測元件164的作業，因此能夠進一步簡化壓力檢測單元2的整體制造工序。
[0071]另外，能夠省略壓力檢測元件164的支承基板，因此也能夠對壓力檢測單元2整體進行輕量化。
[0072]另外，本發明不限定于上述各實施例，能夠實施各種改變。
[0073]例如，在上述實施例1及2中，例示了在除電板62、162的與隔膜50相向的面(表面)上形成導電層的情況，但也可以構成為使該導電層形成于除電板62、162的側面。
[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。
【主權項】
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油等絕緣性介質的受壓空間； 壓力檢測元件，所述壓力檢測元件設于所述受壓空間內，并且具備包含接地墊在內的多個接合墊;及 多個端子銷及I個接地端子銷，所述多個端子銷及所述I個接地端子銷貫通所述基座，并且與所述壓力檢測元件電連接， 所述壓力傳感器的特征在于， 在所述基座與所述壓力檢測元件之間配置有除電板， 所述除電板在所述壓力檢測元件側的表面形成有導電層，并且所述導電層與所述接地墊及所述接地端子銷分別電連接。2.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于， 所述壓力檢測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.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于， 所述壓力檢測元件直接形成于所述除電板上。
【文檔編號】G01L9/00GK106052938SQ201610188426
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月29日 公開號201610188426.3, CN 106052938 A, CN 106052938A, CN 201610188426, CN-A-106052938, CN106052938 A, CN106052938A, CN201610188426, CN201610188426.3
【發明人】青山倫久, 向井元桐
【申請人】株式會社不二工機