压力传感器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够简化组装作业、提高产品精度的压力传感器。本发明的压力传感器具备：隔膜，所述隔膜承受流体的压力；基座，在所述基座与所述隔膜之间形成封入有机油等绝缘性介质的受压空间；压力检测元件，所述压力检测元件设于所述受压空间内并且具备包含接地垫在内的多个接合垫；及多个端子销及1个接地端子销，所述多个端子销及所述1个接地端子销贯通所述基座并且与所述压力检测元件电连接，在所述基座与所述压力检测元件之间配置有除电板，所述除电板在所述压力检测元件侧的表面形成有导电层，并且所述导电层与所述接地垫及所述接地端子销分别电连接。
【专利说明】
压力传感器
技术领域
[0001]本发明涉及压力传感器，尤其是涉及收容有半导体型压力检测装置的充液式的压力传感器。
【背景技术】
[0002]以往，将半导体型压力检测装置收容于由隔膜划分并封入有机油的受压室内的充液式压力传感器装备于冷冻冷藏装置、空调装置而检测制冷剂压力，或装备于工业用设备而用于各种流体压力的检测。
[0003]半导体型压力检测装置配置于上述受压室内，具有将受压空间内的压力变化转换为电信号并输出至外部的功能。
[0004]配置于受压空间内的隔膜是具有挠性的金属板，当在与由半导体构成的压力检测元件之间产生电位差，封入的机油带静电时，压力检测元件或其输出信号有时会产生不良情况。
[0005]因此，在下述的专利文献I中公开了一种压力传感器，其在收容有上述压力检测元件的受压空间内进一步配置导电性部件，通过将该导电性部件与检测装置中的电路的零电位连接，来实现消除上述不良情况。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2015-4591号公报
[0009]发明要解决的课题
[0010]但是，在专利文献I公开的压力传感器中，上述压力检测元件与导电性部件分开地构成，在其制造时，在将上述压力检测元件安装于形成上述受压空间的上侧部件(基座)后安装上述导电性部件或将上述导电性部件安装于上述上侧部件后安装上述压力检测元件。
[0011]因此，在上述安装时，需要将上述压力检测元件或导电性部件相对于上述上侧部件分别定位，安装作业烦杂，组装效率下降，并且存在涉及多次定位的产品精度下降的担忧。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的目的是提供一种能够简化组装作业、提高产品精度的压力传感器。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]为了达到上述目的，本发明的压力传感器具备:隔膜，所述隔膜承受流体的压力；基座，在所述基座与所述隔膜之间形成封入有机油等绝缘性介质的受压空间；压力检测元件，所述压力检测元件设于所述受压空间内并且具备包含接地垫在内的多个接合垫;及多个端子销及I个接地端子销，所述多个端子销及所述I个接地端子销贯通所述基座并且与所述压力检测元件电连接，所述压力传感器的特征在于，在所述基座与所述压力检测元件之间配置有除电板，所述除电板在所述压力检测元件侧的表面形成有导电层，并且所述导电层与所述接地垫及所述接地端子销分别电连接。
[0015]另外，在本发明的压力传感器的一实施例中，所述压力检测元件形成于支承基板上，所述支承基板与所述除电板接合。
[0016]此外，在本发明的压力传感器的其他实施例中，所述压力检测元件直接形成于所述除电板上。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明的压力传感器，能够提供一种能够简化组装作业、提高产品精度的压力传感器。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的实施例1的压力传感器的纵剖视图。
[0020]图2是从受压空间侧观察本发明的实施例1的压力传感器的安装有压力检测元件的部分附近的概略图，是从图1的A-A剖视图中取掉了罩的图。
[0021]图3是本发明的实施例2的压力传感器的纵剖视图。
[0022]符号说明
[0023]I压力传感器10罩
[0024]20连接螺母30安装部件
[0025]32流体导入室40基座
[0026]50隔膜52受压空间
[0027]60、160半导体型压力检测装置62、162除电板
[0028]63、163支承基板64、164压力检测元件
[0029]70端子销74气密封件
[0030]80键合线81接地用键合线
[0031]90中继基板92连接器
[0032]94 引线
【具体实施方式】
[0033]〈实施例〉
[0034]图1是本发明的实施例1的压力传感器的纵剖视图。另外，图2是从受压空间侧观察本发明的实施例1的压力传感器的安装有压力检测元件的部分附近的概略图，是从图1的A-A剖视图中取掉了罩的图。
[0035]如图1所示，压力传感器I具有带台阶的圆筒形状的罩10，在罩10的大径的开口部1a中插入有压力检测单元2，该压力检测单元2由搭载有后述的半导体型压力检测装置60的基座40、支承与未图示的流体流入管连接的连接螺母20的安装部件30、外周部被基座40及安装部件30夹持的隔膜50等构成。
[0036]在由盘状的基座40与隔膜50划分的受压空间52中填充有机油等绝缘性的液状介质。在经由形成于基座40的孔99a (参照图2)而向受压空间52内填充液状介质后，球99用于对该孔进行密封，并通过焊接等手段而被固定于基座40。
[0037]在实施例1的压力传感器I中，在基座40的受压空间52侧的中央部经由例如由玻璃等绝缘体构成的除电板62而安装有半导体型压力检测装置60。
[0038]半导体型压力检测装置60包括:由例如陶瓷等绝缘体构成的支承基板63、形成于其表面的压力检测元件(半导体层)64。压力检测元件64在该例子中具备8个接合垫(电极)，其中的3个是输出信号用的电源输入垫、接地垫(零电位)及信号输出垫，剩下的5个是信号调整用垫。
[0039]并且，半导体型压力检测装置60和除电板62及除电板62和基座40均通过粘接、扩散接合或常温接合等任意的接合方法安装。
[0040]除电板62由例如陶瓷、玻璃等无机材料或聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PPS等富有耐热性的绝缘体构成，并具有在其单侧的面形成有导电层的构造。此时，导电层可以由金属的板状构成或通过印刷、烧制形成。
[0041]另外，作为导电层的材料，代表性的为金、银、铜、铝、镍等，但为了得到高电压耐久性，也能够适用钨、钼等高熔点材料。
[0042]在基座40中，在安装有半导体型压力检测装置60的除电板62的周围，通过气密封件74而绝缘密封地设有贯通该基座40的多根(例如8根)端子销70、72。
[0043]如图2所示，多个端子销中的I个作为接地端子销72发挥作用。并且，该接地端子销72和其以外的7根端子销70与中继基板90连接。
[0044]形成于半导体型压力检测装置60(压力检测元件64)的电源输入垫及信号输出垫与上述多根端子销70中的2根连接，接地垫与接地端子销72连接。并且，上述3个端子销70、72经由设于中继基板90的金属配线图案及安装于该中继基板90的连接器92而分别连结于引线94。
[0045]另外，引线94与设于冷冻冷藏装置、空调装置等的控制盘内的未图示的电路连接，所述冷冻冷藏装置、空调装置等设置有该压力传感器I。由此，接地端子销72经由引线94而与外部地线连接。
[0046]另外，与中继基板90连接的多根端子销70、72可以只是与输出输出信号的上述3个垫连接的输出用端子销，另外也可以除此之外还连接与形成于压力检测元件64的信号调整用垫的5个端子销70中的至少I个。
[0047]根据这样的结构，中继基板90成为隔着连接器92在两侧的位置具备与端子销70、72的连接点的构造，因此即使在对引线94施加拉力等的情况下，也不会对端子销70、72施加横向的应力，结果是能够防止对端子销70、72和基座40进行固定的气密封件74破损。
[0048]如图2所示，设于半导体型压力检测装置60的压力检测元件64的各接合垫中的除了接地垫以外的7个接合垫通过7根端子销70和键合线80而分别电连接(接线)。另外，接地垫及接地端子销72分别通过键合线81而与除电板62电连接(接线)。
[0049]并且，上述压力检测单元2配置于罩10内后，从罩10的大径的开口部1a侧及小径的开口部1b侧(导出引线94的一侧)向罩10的内部填充树脂P(在图1中，省略剖面线的图示)并固化，由此在罩10内固定压力检测单元2。
[0050]被导入连接螺母20的流体进入流体导入室32内，由隔膜50承受该压力，对受压空间52内的介质加压。
[0051]压力检测元件64对该压力变动进行检测并转换为电信号，经由键合线80、端子销70、72而将电信号向外部输出。
[0052]在本发明的压力传感器I中，在除电板62的半导体型压力检测装置60的安装面上形成有导电层62a。并且，导电层62a与上述压力检测元件64的接地垫及接地端子销72通过键合线81而电连接(接线)。
[0053]此时，导电层62a可以形成于上述除电板62的半导体型压力检测装置60的安装面的整个面上，但也可以形成于上述半导体型压力检测装置60的除了安装部分以外的部分或仅形成于上述安装部分以外的一部分。
[0054]如上所述，接地端子销72经由引线94而与设于冷冻冷藏装置、空调装置等的控制盘内的电路的零电位(外部地线)连接，所述冷冻冷藏装置、空调装置等设置有本发明的压力传感器I。
[0055 ]根据这样的结构，能够将在压力检测单元2的内部带电的电荷效率地释放到外部，因此能够抑制在半导体型压力检测装置60的周围或填充于受压空间52内的液状介质中电荷带电，结果是防止了半导体型压力检测装置60的带电引起的工作不良。
[0056]根据本发明的实施例1的压力传感器，采用了使除电板62介入基座40与半导体型压力检测装置60之间来进行安装的构造，因此在其安装作业时，不需要进行基座40与半导体型压力检测装置60之间的定位，仅考虑基座40与除电板62的定位即可。
[0057]因此，能够简化组装压力检测单元时的安装作业，因此不会降低组装效率，结果是能够抑制涉及定位的产品精度的下降。
[0058]另外，在实施例1的压力传感器中，也可以形成为预先通过其他组装线将半导体型压力检测装置60安装于除电板62的结构，通过原样将除电板62安装于基座40来进行压力检测单元的组装。
[0059]根据这样的结构，能够省略压力检测单元的组装线中的半导体型压力检测装置60与除电板62的定位作业，因此能够进一步提高组装效率及产品精度。
[0060]〈实施例2〉
[0061]图3是本发明的实施例2的压力传感器的纵剖视图。
[0062]此外，本发明的实施例2的压力传感器I的主要的构成部分与图1所示的实施例1的压力传感器I共通，因此在图3中，仅对包含与实施例1的情况不同的部分在内的主要部分附以符号并进行说明。
[0063]在实施例2的压力传感器I中，与实施例1的情况相同，在基座40的受压空间52侧的中央部安装有由绝缘体构成的除电板162。
[0064]并且，在上述除电板162的表面相邻地直接形成有导电层162a和压力检测元件(半导体层)164。即，在实施例2的压力传感器I中，通过使实施例1的除电板162和支承基板163共通化，从而构成同时具有除电功能的半导体型压力检测装置160。
[0065]此时，作为在除电板162的表面形成导电层162a和压力检测元件164的方法，能够适用例如光刻等以往公知的手法。
[0066]在实施例2的压力传感器I中，压力检测元件164在该例子中也具备8个接合垫(电极)，其中的3个是输出信号用的电源输入垫、信号输出垫及接地垫，剩下的5个是信号调整用垫。
[0067]并且，与实施例1的情况相同，除电板162与基座40可通过粘接、扩散接合或常温接合等任意的接合方法来安装。
[0068]根据本发明的实施例2的压力传感器I，采用了在除电板162的表面直接形成压力检测元件164的构造，因此与上述实施例1的情况相同，在基座40与除电板162的安装作业时，不需要进行基座40与压力检测元件164之间的定位，仅考虑基座40与除电板162的定位即可。
[0069]因此，能够简化组装压力检测单元2时的安装作业，因此组装效率不会下降，结果是能够抑制涉及定位的产品精度的下降。
[0070]另外，如上所述，在实施例2的压力传感器I中，能够通过一系列工序(例如光刻技术等)来实施在除电板162上形成导电层162a及压力检测元件164的作业，因此能够进一步简化压力检测单元2的整体制造工序。
[0071]另外，能够省略压力检测元件164的支承基板，因此也能够对压力检测单元2整体进行轻量化。
[0072]另外，本发明不限定于上述各实施例，能够实施各种改变。
[0073]例如，在上述实施例1及2中，例示了在除电板62、162的与隔膜50相向的面(表面)上形成导电层的情况，但也可以构成为使该导电层形成于除电板62、162的侧面。
[0074]另外，在图2中，例示了除电板62为四边形的情况，在不损害除电板62的功能的范围内也能够采用圆形、其他多边形(例如五边形、六边形或八边形)等形状。
【主权项】
1.一种压力传感器，具备: 隔膜，所述隔膜承受流体的压力； 基座，在所述基座与所述隔膜之间形成封入有机油等绝缘性介质的受压空间； 压力检测元件，所述压力检测元件设于所述受压空间内，并且具备包含接地垫在内的多个接合垫;及 多个端子销及I个接地端子销，所述多个端子销及所述I个接地端子销贯通所述基座，并且与所述压力检测元件电连接， 所述压力传感器的特征在于， 在所述基座与所述压力检测元件之间配置有除电板， 所述除电板在所述压力检测元件侧的表面形成有导电层，并且所述导电层与所述接地垫及所述接地端子销分别电连接。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于， 所述压力检测元件形成于支承基板上， 所述支承基板与所述除电板接合。3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于， 所述压力检测元件直接形成于所述除电板上。
【文档编号】G01L9/00GK106052938SQ201610188426
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月29日 公开号201610188426.3, CN 106052938 A, CN 106052938A, CN 201610188426, CN-A-106052938, CN106052938 A, CN106052938A, CN201610188426, CN201610188426.3
【发明人】青山伦久, 向井元桐
【申请人】株式会社不二工机