压力传感器制造技术

本发明专利技术的目的在于提供压力传感器，在使用了利用压阻效应等的压力检测元件的压力传感器中，减少由温度变化引起的压力检测元件的形变，从而能够实现精度的提高以及温度响应性的改善。本发明专利技术的压力传感器(100)的特征在于，具备检测流体的压力的压力检测元件(126)、和用于支撑压力检测元件(126)的支柱(125)，压力检测元件(126)在出货时以远离支柱(125)的状态被保持。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力传感器
本专利技术涉及压力传感器，尤其涉及使用了利用压阻效应等的压力检测元件的压力传感器。
技术介绍
一直以来，作为检测流体的压力的压力传感器，例如公知专利文献1所公开的使用了利用压阻效应等的半导体压力传感器片等压力检测元件的压力传感器。压阻方式的压力检测元件具有具备膜片和电桥电路的构造，其中，膜片由具有压阻效应的材料(例如单晶硅)构成，电桥电路在膜片上形成多个半导体应变仪，并且桥接上述半导体应变仪而成。而且，通过从电桥电路以电信号的方式获取与膜片的变形对应的半导体应变仪的应变仪电阻的变化，能够检测流体的压力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5044896号公报专利文献2：日本专利第3987386号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在使用了上述的压力检测元件的压力传感器中，压力检测元件例如利用粘结剂而固定于由Fe·Ni系合金、不锈钢等金属材料形成的支柱、壳体等支撑部件。此处，若周围温度变化，则因压力检测元件、支撑部件以及粘结剂的线膨胀系数的差异而产生热应力。也就是说，例如在周围温度降低了的情况下，与压力检测元件相比，粘结剂收缩，并在周围温度上升了的情况下，与压力检测元件相比，粘结剂膨胀。若产生该热应力，则压力检测元件形变，并且压力检测元件的输出特性变化，从而有传感器输出的精度降低的问题。并且，因粘结剂的粘弹性的性质，在热应力变化后至应力成为平衡状态为止需要时间，从而也有温度响应性恶化的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种压力传感器，在使用了利用压阻效应等的压力检测元件的压力传感器中，能够减少由温度变化引起的压力检测元件的形变，从而能够实现精度的提高以及温度响应性的改善。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的压力传感器具备：压力检测元件，其检测流体的压力；以及支撑部件，其用于支撑上述压力检测元件，上述压力传感器的特征在于，上述压力检测元件在出货时以远离上述支撑部件的状态被保持。并且，优选上述压力检测元件在制造时由粘结剂暂时固定于上述支撑部件，并在出货时以远离上述支撑部件的状态被保持。并且，优选上述压力检测元件在制造时由夹具暂时固定，并在出货时以远离上述支撑部件的状态被保持。并且，优选上述压力检测元件在出货时保持在液封室内。专利技术的效果如下。根据本专利技术的压力传感器，在使用了利用压阻效应等的压力检测元件的压力传感器中，能够减少由温度变化引起的压力检测元件的形变，从而能够实现精度的提高以及温度响应性的改善。附图说明图1是示出本专利技术的压力传感器的压力检测元件的安装构造的纵剖视图。图2是作为本专利技术的压力传感器的一个例子而示出液封式压力传感器的整体的纵剖视图。图3是示出现有的压力传感器的压力检测元件的安装构造的纵剖视图。图4A是示出无温度响应延迟的情况下的压力检测元件的输出特性的图。图4B是示出有温度响应延迟的情况下的压力检测元件的输出特性的图。图5A是示出比较有无粘结剂层的情况下的压力检测元件的输出精度的图。图5B是示出基于载重的位移的图。图6A是示出由按压夹具暂时固定压力检测元件的状态的主视图。图6B是图6A所示的状态的俯视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出本专利技术的压力传感器100的压力检测元件126的安装构造的纵剖视图。图1中，压力检测元件126由粘结剂等暂时固定于支柱125等支撑部件，之后，通过引线接合工序，压力检测元件126的引线端子(省略图示)与多个引线脚128利用金或者铝制的接合引线126a连接。之后，压力检测元件126远离支柱125。作为压力检测元件126，此处使用利用压阻效应等的半导体压力传感器片。利用压阻效应的压力检测元件126主要由半导体基板部和台座部构成，其中，半导体基板部具有由有压阻效应的材料(例如单晶硅)构成的膜片，台座部由玻璃等构成。半导体基板部与台座部通过阳极接合法等接合，半导体基板部的膜片与台座部之间的空间成为基准压力腔室。在半导体基板部的膜片形成有多个半导体应变仪，构成桥接上述半导体应变仪而成的电桥电路。通过该电桥电路，将因外部气压与基准压力腔室的压力差而产生的膜片的变形作为半导体应变仪的应变仪电阻的变化，以电信号的方式获取，从而检测流体的压力。此处，支柱125由Fe·Ni系合金形成，但并不限定于此，也可以由不锈钢等其它金属材料形成。并且，也可以构成为直接暂时固定于形成密封玻璃124的凹部的平坦面，而不设置支柱125。如图1所示，在本专利技术的压力传感器100中，由于压力检测元件126在引线接合工序中需要精度，所以利用粘结剂等暂时固定于支柱125，并在引线接合工序后远离支柱125。如在下文中说明那样，压力检测元件126在出货时配置于由硅油或者氟系惰性液体等充满的液封室124A，从而即使远离支柱125，也以一定力保持。这样，压力检测元件126在出货时以远离支柱125的状态保持，由此能够减少由温度变化引起的压力检测元件126的形变，从而能够实现精度提高以及温度响应性的改善。此处，作为具有这样的压力检测元件126的安装构造的本专利技术的压力传感器的一个例子，对液封式压力传感器100的整体构造进行说明。图2是作为本专利技术的压力传感器的一个例子而示出液封式压力传感器100的整体的纵剖视图。图2中，液封式压力传感器100具备：流体导入部110，其将要被检测压力的流体导入至后述的压力室112A；压力检测部120，其检测压力室112A的流体的压力；信号送出部130，其将由压力检测部120检测到的压力信号送出至外部；以及罩部件140，其覆盖流体导入部110、压力检测部120及信号送出部130。流体导入部110具备：金属制的接头部件111，其与引导要被检测压力的流体的配管连接；以及金属制的基体板112，其具有碗形状，并且通过焊接等与接头部件111的同连接于配管的端部不同的端部连接。在接头部件111形成有供配管的连接部的外螺纹部拧入的内螺纹部111a、和将从配管导入的流体引导至压力室112A的端口111b。端口111b的开口端通过焊接等与设于基体板112的中央的开口部连接。此外，此处，在接头部件111设有内螺纹部111a，但也可以设有外螺纹部，或者也可以连接铜制的连接管来代替接头部件111。基体板112具有朝向与接头部件111对置的一侧扩大的碗形状，并在与后述的膜片122之间形成压力室112A。压力检测部120具备：壳体121，其具有贯通孔；膜片122，其将上述的压力室112A与后述的液封室124A隔离；膜片保护罩123，其配置于膜片122的靠压力室112A侧的位置；密封玻璃124，其嵌入至壳体121的贯通孔内部；液封室124A，其在密封玻璃124的靠压力室112A侧的凹部与膜片122之间填充有硅油或者氟系惰性液体等压力传递介质；支柱125，其配置于密封玻璃124的中央的贯通孔；压力检测元件126，其支撑于支柱125且配置于液封室124A内部；电位调整部件127，其配置于液封室124A的周围；多个引线脚128，其固定于密封玻璃124；以及油填充用管129，其固定于密封玻璃124。壳体121例如由Fe·Ni系合金、不锈钢等金属材料形成。膜片122和膜片保护罩123均由金属材料形成，并且均焊接于壳体121的靠压力室112A侧的贯通孔的外周缘部。膜片保护罩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力传感器，具备：压力检测元件，其检测流体的压力；以及支撑部件，其用于支撑上述压力检测元件，上述压力传感器的特征在于，上述压力检测元件在出货时以远离上述支撑部件的状态被保持。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 JP 2016-1856841.一种压力传感器，具备：压力检测元件，其检测流体的压力；以及支撑部件，其用于支撑上述压力检测元件，上述压力传感器的特征在于，上述压力检测元件在出货时以远离上述支撑部件的状态被保持。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，上述压力检测元件在制造时由粘结剂暂时固定于上述支撑部件，并在出货时以远离上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷本和哉，森田将裕，堺理人，
申请(专利权)人：株式会社鹭宫制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP