專利名稱：壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用對壓力感應(yīng)的傳感器芯片來測量壓力的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
在已知的例如日本專利文獻(xiàn)1記載的具備金屬隔膜的油封式壓力傳感器中，是在具有針對壓力測量對象裝置的安裝部且由銅系合金構(gòu)成的連接外殼與不銹鋼構(gòu)成的傳感器外殼之間設(shè)置將兩者電絕緣用的鋁系陶瓷構(gòu)成的絕緣部件。
(專利文獻(xiàn)1)日本特開2004-37318(段落0015、0030、圖1、圖2)前述以往的壓力傳感器中，壓力傳感器的信號線和傳感器外殼會(huì)發(fā)生電性浮起，因此容易受到來自外部的電干擾的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了消除前述以往的問題，目的在于提供不受外部電干擾影響而具有優(yōu)異抗干擾性的壓力傳感器。
為了解決以上的問題，技術(shù)方案1的壓力傳感器具有金屬外殼、連接外殼和絕緣部件，金屬外殼內(nèi)設(shè)有對壓力室的壓力進(jìn)行感應(yīng)的傳感器芯片，連接外殼具有針對壓力測量對象裝置的安裝部，絕緣部件配置在連接外殼和前述金屬外殼之間，用于兩者之間的導(dǎo)電絕緣，其特征在于將前述的金屬外殼與具有穩(wěn)定電位的部位作電連接。
技術(shù)方案2的壓力傳感器是在技術(shù)方案1中，其特征在于前述金屬外殼由配置了傳感器芯片的芯柱、及與芯柱之間夾著金屬膜片而一體結(jié)合的傳感器外殼所構(gòu)成，通過前述芯柱和金屬膜片劃分出封入壓力傳遞媒體的壓力室。
技術(shù)方案3的壓力傳感器是在技術(shù)方案1中，其特征在于連接前述金屬外殼且具有穩(wěn)定電位的部位是傳感器電源或傳感器接地。
發(fā)明效果采用技術(shù)方案1、2的壓力傳感器，由于將覆蓋傳感器芯片的金屬外殼與穩(wěn)定的電位作電連接，因此可對傳感器芯片作電屏蔽，可得到不受外部電干擾影響、抗干擾性佳的壓力傳感器。
采用技術(shù)方案3的壓力傳感器，可以利用已有的終端銷等將覆蓋傳感器芯片的金屬外殼與傳感器電源或傳感器接地連接，可極簡單地將傳感器屏蔽。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的壓力傳感器的剖面圖。
圖2是表示與傳感器芯片連接的端子的電路圖。
符號說明10…壓力傳感器、11…傳感器芯片、12…金屬外殼、13…安裝部、14…連接外殼、15…絕緣部件、16…模造樹脂、17…芯柱、19…傳感器外殼、20…金屬膜片、21…壓力室、24…終端銷、28…導(dǎo)線、Vcc…電源端子、Vout…信號輸出端子、GND…接地端子。
具體實(shí)施例方式
針對本發(fā)明實(shí)施例的壓力傳感器1，利用圖面作以下說明。
本發(fā)明的壓力傳感器10如圖1表示，主要由以下部分構(gòu)成內(nèi)設(shè)傳感器芯片11的金屬外殼12；具有針對壓力測量對象裝置的安裝部13的連接外殼14；配置在連接外殼14和前述金屬外殼12之間的絕緣部件15；完全覆蓋前述金屬外殼12及絕緣部件15、且用絕緣性樹脂覆蓋連接外殼14一部分的模造樹脂16。
金屬外殼12由芯柱17和傳感器外殼19構(gòu)成，芯柱17由在中心部配置傳感器芯片11的金屬構(gòu)成，傳感器外殼19由在與該芯柱17之間形成收納空間而一體結(jié)合的不銹鋼構(gòu)成。收納空間18在配置了傳感器芯片11的芯柱17的一端側(cè)形成壓力室21，該壓力室21被夾在芯柱17和傳感器外殼之間的金屬膜片20所封閉。壓力室21與作為壓力測量對象的流體隔離，經(jīng)過封入壓力室21內(nèi)的硅油22并利用傳感器芯片11，對作用于金屬膜片20上的流體壓力進(jìn)行檢測。
在前述壓力室21內(nèi)收納傳感器芯片11和終端銷24，傳感器芯片11具有感知壓力的硅膠膜片，終端銷24通過焊絲23而與傳感器芯片11連接。傳感器芯片11粘接在芯柱17上，終端銷24貫穿芯柱17，其一端向壓力室21內(nèi)突出。在終端銷24和芯柱17之間，例如通過玻璃系的密封材25實(shí)現(xiàn)密封且絕緣，以防止硅油22從終端銷24與芯柱12之間的間隙中泄漏。
前述終端銷24由電源用、信號輸出用及接地用3支構(gòu)成，這些終端銷24分別隔著前述密封材25而貫穿芯柱17，通過插入成形于模造樹脂16中的線束27而被引導(dǎo)到壓力傳感器10的外部，如圖2表示，電源用終端銷24被連接在電源端子Vcc上，信號用終端銷24被連接在信號輸出端子Vout上，接地用終端銷24則是被連接在接地端子GND上。
前述接地用終端銷24與導(dǎo)線28電連接，該導(dǎo)線28的一端通過電阻焊而與構(gòu)成金屬外殼12的前述芯柱17的上端連接。因此，可以強(qiáng)制地將覆蓋傳感器芯片11的金屬外殼12的電位設(shè)定成與傳感器芯片11的接地形成等電位。這樣就將傳感器芯片11電屏蔽，可減小電干擾的影響。
夾在前述芯柱17和傳感器外殼19之間的金屬膜片20是通過激光焊接牢固地固定在芯柱17及傳感器外殼19間。傳感器外殼19在金屬膜片20的背面?zhèn)染哂袑⒆鳛閴毫y量對象的流體導(dǎo)入的壓力導(dǎo)入孔31，在與絕緣部件15接合的一面具有用于焊接絕緣部件15的安裝面32。
外殼14是連接用的部件，由在配管等上安裝壓力傳感器10用的銅系合金(黃銅)構(gòu)成，在上述配管中密封作為測量對象的流體。連接外殼14形成大致圓筒形，軸向的一端具備安裝部13，在安裝部13的內(nèi)周圍面形成安裝前述配管等用的螺紋部33。
在連接外殼14的與絕緣部件15接合的面上，設(shè)有安裝絕緣部件15用的安裝面35。并且，在連接外殼14及絕緣部件15上穿設(shè)有將作為壓力測量對象的流體導(dǎo)入用的壓力導(dǎo)入孔37、38，這些壓力導(dǎo)入孔37、38經(jīng)過前述傳感器外殼19的壓力導(dǎo)入孔31而與金屬膜片20的背面?zhèn)冗B通。
絕緣部件15由鋁系陶瓷構(gòu)成，具有電絕緣性。絕緣部件15呈環(huán)形，在中心部具有前述壓力導(dǎo)入孔38，使作為壓力測量對象的流體流通。
在絕緣部件15的兩個(gè)表面、即抵接面39、40上，形成有將鉬-錳真空鍍膜、并在其上施以鍍鎳的包覆膜。這些抵接面39、40上的包覆膜獨(dú)立形成，兩者之間不作電接觸。通過用銀焊料對絕緣部件15的抵接面39和傳感器外殼19的端面、即安裝面32施以焊銀，將絕緣部件15與傳感器外殼19接合。同樣，通過用銀焊料對絕緣部件15的另一抵接面40和連接外殼14的端面、即安裝面35施以焊銀，將接合絕緣部件15與連接外殼14接合。
覆蓋前述金屬外殼12、絕緣部件15的模造樹脂16由絕緣性的樹脂構(gòu)成，使金屬外殼12防水，并且將線束27鑲嵌成形。
在前述芯柱17上，在從中心部偏離的位置上形成一端在壓力室21開口的封油孔41，封油孔41的另一端在芯柱17的上面開口。從封油通路41將硅油22的封入是在使金屬外殼12中間產(chǎn)品化、且在芯柱17和金屬膜片20之間劃分了壓力室21后進(jìn)行。即，在通過金屬外殼12的中間產(chǎn)品化而在芯柱17和金屬膜片20之間形成壓力室21后，將壓力室21抽真空，在此真空狀態(tài)下，從封油通路41將硅油22封入。封入硅油22之后，封油通路41的開口端用密封用球42堵塞，使壓力室21形成密閉狀態(tài)。在將壓力室21密封之后，利用電阻焊將密封用球42固定在芯柱17上。
圖中，43是覆蓋芯柱17上半部的樹脂制電纜座，其中插入成形有前述終端銷24及導(dǎo)線28。
在使用前述構(gòu)成的壓力傳感器10測量壓力時(shí)，利用連接外殼14的螺紋部33，將壓力傳感器10安裝到配管等上，該配管中密封有作為測量對象的流體。由此使作為測量對象的流體經(jīng)過在連接外殼14、絕緣部件15及傳感器外殼19上形成的壓力導(dǎo)入孔31、37、38而到達(dá)金屬膜片20的背面?zhèn)?。所以，作為測量對象的流體的壓力作用在金屬膜片20上，且經(jīng)過封入壓力室21內(nèi)的壓力傳遞媒體、即硅油22而將此壓力傳遞到傳感器芯片11。并且利用傳感器芯片11將壓力轉(zhuǎn)換成電信號，該電信號經(jīng)由焊絲23及終端銷24而取出到外部。
這個(gè)時(shí)候，內(nèi)設(shè)傳感器芯片11的金屬外殼12通過接地連接將傳感器芯片11電屏蔽，不容易受到來自外部的電干擾的影響。
在前述的實(shí)施例中，是將構(gòu)成金屬外殼12的芯柱17與傳感器接地連接，但為了屏蔽而與芯柱17連接的連接部位不限于傳感器接地，也可以是具有穩(wěn)定電位的部位，例如傳感器電源。并且，也可不與傳感器電源而與其他電源連接。
在將芯柱17與傳感器接地連接時(shí)，接地用的終端銷24也可不經(jīng)過密封材25而是直接插通芯柱17上的孔，并將該接地用的終端銷24與芯柱17接合，這樣也可以將兩者連接。
另外，前述的實(shí)施例是利用模造樹脂16來覆蓋金屬外殼12及絕緣部件15的，雖然該模造樹脂16能使金屬外殼12防水，但是模造樹脂16并非本發(fā)明的必要條件。
權(quán)利要求
1.一種壓力傳感器，具有金屬外殼、連接外殼和絕緣部件，所述金屬外殼內(nèi)設(shè)有對壓力室的壓力進(jìn)行感應(yīng)的傳感器芯片，所述連接外殼具有針對壓力測量對象裝置的安裝部，所述絕緣部件配置在連接外殼和前述金屬外殼之間，用于兩者之間的電絕緣，其特征在于將所述金屬外殼與具有穩(wěn)定電位的部位作電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于所述金屬外殼由配置了傳感器芯片的芯柱、及與該芯柱之間夾著金屬膜片而一體結(jié)合的傳感器外殼構(gòu)成，通過所述芯柱和所述金屬膜片劃分出封入壓力傳遞媒體的壓力室。
3.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于連接所述金屬外殼且具有穩(wěn)定電位的部位是傳感器電源或傳感器接地。
全文摘要
一種壓力傳感器，在內(nèi)設(shè)傳感芯片(11)的金屬外殼(12)與連接外殼(14)之間配置使兩者之間電絕緣的絕緣部件(15)，將金屬外殼(12)與穩(wěn)定的電位、例如傳感器電源或傳感器接地作電連接。本發(fā)明的壓力傳感器不易受外部電干擾影響，具有優(yōu)異的抗干擾性。
文檔編號G01L19/06GK1749721SQ200510103700
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者鈴木一志 申請人:豐田工機(jī)株式會(huì)社