差壓傳感器的制造方法
【專利摘要】防止傳感器芯片的接合部剝離的差壓傳感器。將傳感器基體部（13-1）、（13-2）分別與傳感器芯片的一個面以及另一個面接合。將導壓管（14-1）的一端插入固定于傳感器基體部（13-1）的連通孔中，將導壓管（14-1）的另一端插入固定于阻擋基體部（12-2）的導壓通路中。將導壓管（14-2）的一端插入固定于傳感器基體部（13-2）的連通孔中，將導壓管（14-2）的另一端插入固定于阻擋基體部（12-3）的導壓通路中。將導壓管（14-1）的管路作為封入室的一部分，封入將流體壓力（P1）引導至傳感器隔膜的一個面的壓力傳遞介質。將導壓管（14-2）的管路作為封入室的一部分，封入將流體壓力（P2）引導至傳感器隔膜的另一個面的壓力傳遞介質。在阻擋基體部上形成環(huán)狀的槽。
【專利說明】差壓傳感器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用輸出與壓力差對應的信號的傳感器隔膜的差壓傳感器。
【背景技術】
[0002]以往，作為工業(yè)用的差壓傳感器，使用的是使用了輸出與壓力差對應的信號的傳感器隔膜的差壓傳感器。該差壓傳感器構成為，將施加于高壓側以及低壓側的受壓隔膜的各測量壓通過作為壓力傳遞介質的封入液引導至傳感器隔膜的一個面以及另一個面，將該傳感器隔膜的變形作為例如電阻應變計的電阻值變化進行檢測，將該電阻值變化轉換為電信號取出。
[0003]這種差壓傳感器例如被用于通過對在石油提純成套設備中的高溫反應塔等儲藏被測流體的密閉罐內的上下兩個位置的壓差進行檢測來測量液面高度的時候等。
[0004]在圖3中示出了現(xiàn)有的差壓傳感器的概略結構。該差壓傳感器100構成為，將具有傳感器隔膜(未圖示出)的壓力傳感器芯片I裝入測量計主體2中。壓力傳感器芯片I中的傳感器隔膜由硅、玻璃等構成，在形成為薄板狀的隔膜的表面形成有電阻應變計。測量計主體2由金屬制的主體部3與傳感部4構成，在主體部3的側面設置有構成一對受壓部的阻擋隔膜(受壓隔膜)5a、5b，壓力傳感器芯片I被設置于傳感部4的傳感器室4a內。
[0005]測量計主體2中，設置于傳感器室4a內的壓力傳感器芯片I與設置于主體部3中的阻擋隔膜5a、5b之間通過壓力緩沖室7a、7b分別連通，該壓力緩沖室7a、7b通過大直徑的中心隔膜6隔離，在將壓力傳感器芯片I與阻擋隔膜5a、5b連接的連通通路8a、8b中封入了娃油等壓力傳遞介質9a、9b。
[0006]另外，需要硅油等壓力介質是因為，為了防止測量介質中的異物附著于傳感器隔膜，不讓其腐蝕傳感器隔膜，需要將具有耐腐蝕性的受壓隔膜與具有應力(壓力)靈敏度的傳感器隔膜分開。
[0007]在該差壓傳感器100中，如圖4的(a)中示意性示出的穩(wěn)定狀態(tài)時的動作狀態(tài)那樣，來自過程的測量壓Pl被施加于阻擋隔膜5a，來自過程的測量壓P2被施加于阻擋隔膜5b。由此，阻擋隔膜5a、5b發(fā)生位移，該施加的壓力P1、P2通過由中心隔膜6隔離的壓力緩沖室7a、7b，經壓力傳遞介質9a、9b分別被引導至壓力傳感器芯片I的傳感器隔膜的一個面以及另一個面。其結果是，壓力傳感器芯片I的傳感器隔膜呈現(xiàn)出與該導入的壓力PU P2的壓差ΛP相當?shù)奈灰啤?br> [0008]對此，例如，如果對阻擋隔膜5b施加過大壓力Pover的話，則如圖4的(b)所示，阻擋隔膜5b發(fā)生較大位移，中心隔膜6隨之吸收過大壓力Pover而發(fā)生位移。并且，如果阻擋隔膜5b著底于測量計主體2的凹部IOa的底面(過大壓力保護面)，該位移被限制的話，則通過阻擋隔膜5b的向傳感器隔膜的該程度以上的壓差ΛΡ的傳遞將被阻止。在阻擋隔膜5a上施加過大壓力Pover的情況也與在阻擋隔膜5b上施加過大壓力Pover的情況一樣，如果阻擋隔膜5a著底于測量計主體2的凹部IOa的底面(過大壓力保護面)，該位移被限制的話，則通過阻擋層隔膜5a的向傳感器隔膜的該程度以上的壓差ΛΡ的傳遞將被阻止。其結果是，因施加過大壓力Pover導致的壓力傳感器芯片I的破損，即壓力傳感器芯片I上的傳感器隔膜的破損就被防止于未然。
[0009]在該差壓傳感器100中，因為使測量計主體2中內含有壓力傳感器芯片1，所以能夠保護壓力傳感器芯片I使其免于暴露在過程流體等外部腐蝕環(huán)境中。但是，由于采用了具有用于限制中心隔膜6和阻擋隔膜5a、5b的位移的凹部10a、10b，通過這些來保護壓力傳感器芯片I使其免于遭受過大壓力Pover的結構，因此無法避免其形狀的大型化。
[0010]因此，提出了在壓力傳感器芯片上設置第一擋塊構件以及第二擋塊構件，通過使該第一擋塊構件以及第二擋塊構件的凹部與傳感器隔膜的一個面以及另一個面相對，來阻止施加過大壓力時傳感器隔膜的過度位移，由此來防止傳感器隔膜的破損和破壞的結構(例如，參見專利文獻I)。
[0011]圖5示出了采用專利文獻I中揭示的結構的壓力傳感器芯片的概略圖。在該圖中，
11-1為傳感器隔膜，11-2以及11-3為將傳感器隔膜ll-ι夾持并接合的第一以及第二擋塊構件，11-4以及11-5為與擋塊構件11-2以及11-3接合的基座。擋塊構件11_2、11_3和基座11-4、11-5由硅、玻璃等構成。
[0012]在該壓力傳感器芯片11中，在擋塊構件11-2、11_3上形成有凹部ll_2a、ll_3a，使擋塊構件11-2的凹部ll_2a與傳感器隔膜11-1的一個面相對，使擋塊構件11_3的凹部
ll-3a與傳感器隔膜11-1的另一個面相對。凹部ll-2a、ll-3a為沿著傳感器隔膜11_1的位移的曲面(非球面)，其頂部形成有壓力導入孔(導壓孔)ll-2b、ll-3b。另外，在基座11-4、
11-5上，在與擋塊構件11-2、11-3的導壓孔ll-2b、ll-3b對應的位置也形成有壓力導入孔(導壓孔)ll-4a、ll_5a。
[0013]采用這種壓力傳感器芯片11的話，在傳感器隔膜11-1的一個面上施加過大壓力而使傳感器隔膜11-1位移時，該位移面整體將被擋塊構件11-3的凹部ll_3a的曲面擋住。另外，在傳感器隔膜11-1的另一個面上施加過大壓力而使傳感器隔膜11-1位移時，該位移面整體將被擋塊構件11-2的凹部ll_2a的曲面擋住。
[0014]由此，在傳感器隔膜11-1上施加過大壓力時的過度位移得以阻止，可以有效地防止因施加過大壓力導致的傳感器隔膜11-1的不得已的破壞，能夠提高該過大壓力保護動作壓力(耐壓)。另外，在圖3所示的結構中，去除了中心隔膜6、壓力緩沖室7a、7b，將測量壓P1、P2從阻擋隔膜5a、5b直接引導至傳感器隔膜11_1，可以實現(xiàn)測量計主體2的小型化。
[0015]在謀求該測量計主體2的小型化的結構中，如圖6所示，傳感器芯片11被收納于傳感器室4a，通過將該傳感器室4a的底面(壁面)與基座11_5接合進行固定。在該情況下，傳感器隔膜11-1接受測量壓PU P2，并對應于該測量壓P1、P2的差壓ΛΡ向低壓側彎曲。理想的是，該彎曲是朝向傳感器芯片11的與傳感器室4a的壁面4b接合的接合部的彎曲。在產生向反方向的彎曲的情況下，有時會將傳感器芯片11從其與傳感器室4a的壁面4b接合的接合部剝離。和從與傳感器室4a的壁面4b接合的接合部外周形成的面積S與測量壓Pl的積(S.Pl)對應的力為Fl,接合部被Fl推壓。另一方面，和內含于與傳感器室4a的壁面4b接合的接合部、且連接于測量壓P2的未接合面積X與測量壓P2的積(X.P2)對應的力為F2，接合部被力F2拉離。只要單獨維持接合部的接合的力F3與Fl的合計不大于F2，接合就會被剝離。面積S在定義上大于X，只要Pl比P2大，接合部就不會被剝離。又，對于傳感器芯片11內的傳感器隔膜11-1與擋塊構件11-3接合的接合部等也是同樣的關系。因此，通常將受到壓力Pl的一側規(guī)定為高壓側，將受到壓力P2的一側規(guī)定為低壓側來使用。
[0016]現(xiàn)有技術文獻
[0017]專利文獻
[0018]專利文獻I日本特開2005-69736號公報
【發(fā)明內容】

[0019]發(fā)明要解決的課題
[0020]但是，對于這種傳感器芯片11的結構，存在能夠逆轉壓力Pl與壓力P2的高低關系的情況，以及雖然沒有逆轉壓力Pl與壓力P2的高低關系，但是在現(xiàn)場設置差壓傳感器時操作者錯誤地將壓力Pl側選擇為低壓側、將壓力P2側選擇為高壓側的情況，僅通過規(guī)定高壓側和低壓側，無法防止傳感器芯片11的接合部(傳感器芯片11的與傳感器室4a的壁面4b接合的接合部、傳感器芯片11內的多層結構的接合部)的剝離。
[0021]本發(fā)明用于解決這種課題，其目的在于，提供一種能夠防止傳感器芯片的接合部的剝離的差壓傳感器。
[0022]用于解決課題的手段
[0023]為了達到該目的，本發(fā)明提供一種差壓傳感器，包括:傳感器芯片，所述傳感器芯片至少具有根據(jù)在一個面以及另一個面受到的壓力差輸出信號的傳感器隔膜、第一保持構件和第二保持構件，所述第一保持構件的周邊部與所述傳感器隔膜的一個面面對面接合，并具有向該傳感器隔膜的一個面引導第一流體壓力的第一導壓孔，所述第二保持構件的周邊部與所述傳感器隔膜的另一個面面對面接合，并具有向該傳感器隔膜的另一個面引導第二流體壓力的第二導壓孔；和傳感器外罩，所述傳感器外罩具有:容納所述傳感器芯片的傳感器室、將所述第一流體壓力引導至所述傳感器室的第一內壁面的第一導壓通路以及將所述第二流體壓力引導至所述傳感器室的與所述第一內壁面相對的第二內壁面的第二導壓通路，所述差壓傳感器的特征在于，包括:第一連接構件，所述第一連接構件與所述傳感器芯片的一個面接合，具有連通于所述第一導壓孔的第一連通孔；第二連接構件，所述第二連接構件與所述傳感器芯片的另一個面接合，具有連通于所述第二導壓孔的第二連通孔；第一導壓管，所述第一導壓管的一端插入固定于所述第一連接構件的第一連通孔中，另一端插入固定于所述傳感器外罩的第一導壓通路中；以及第二導壓管，所述第二導壓管的一端插入固定于所述第二連接構件的第二連通孔中，另一端插入固定于所述傳感器外罩的第二導壓通路中，將所述第一導壓管的管路作為封入室的一部分，封入有將所述第一流體壓力引導至所述傳感器隔膜的一個面的第一壓力傳遞介質，將所述第二導壓管的管路作為封入室的一部分，封入有將所述第二流體壓力引導至所述傳感器隔膜的另一個面的第二壓力傳遞介質。
[0024]在本發(fā)明中，傳感器芯片被夾持于第一連接構件與第二連接構件之間，通過一端被插入固定于第一連接構件的第一連通孔中的第一導壓管接受第一流體壓力，通過一端被插入固定于第二連接構件的第二連通孔中的第二導壓管接受第二流體壓力。即，將第一導壓管的管路作為封入室的一部分而被封入的第一壓力傳遞介質將第一流體壓力傳遞至傳感器隔膜的一個面，將第二導壓管的管路作為封入室的一部分而被封入的第二壓力傳遞介質將第二流體壓力傳遞至傳感器隔膜的另一個面。
[0025]在該情況下，由于第一導壓管的另一端被插入固定于傳感器外罩的第一導壓通路中，第二導壓管的另一端被插入固定于傳感器外罩的第二導壓通路中，因此無論第一流體壓力與第二流體壓力的壓力高低關系如何，即使在產生了較大的差壓的情況下，通過由該差壓產生的按壓力，傳感器芯片也會被推壓至傳感器室的第一內壁面?zhèn)然蛘叩诙缺诿鎮(zhèn)蒛。由此，即使將第一流體壓力與第二流體壓力的壓力高低關系逆轉，傳感器芯片也必定會被推壓至傳感器室的內壁面?zhèn)龋┘佑趥鞲衅餍酒慕雍喜康膲毫偷玫骄徍?，避免了傳感器芯片的接合部的剝離。
[0026]又，在本發(fā)明中，如果第一連接構件在其與傳感器芯片的一個面之間具有連接于第一連通孔的橫寬較寬的第一空間，第二連接構件在其與傳感器芯片的另一個面之間具有連接于第二連通孔的橫寬較寬的第二空間，則由于傳感器芯片通過第一連接構件的第一空間內的第一壓力傳遞介質和第二連接構件的第二空間內的第二壓力傳遞介質從兩側接收向壓縮方向的力，因此傳感器芯片的接合部的剝離就被壓制住，進一步提高耐壓性就成為可能。
[0027]又，在本發(fā)明中，傳感器外罩包括提供傳感器室的第一內壁面的第一壁面構件(第一阻擋基體部)和提供傳感器室的第二內壁面的第二壁面構件(第二阻擋基體部)，只要第一以及第二壁面構件在第一以及第二壓力傳遞介質膨脹或者收縮從而該介質的容積變化了的情況下，向緩和由該介質的容積變化導致的應力發(fā)生的方向位移，則在外部的熱量通過傳感器外罩向第一壓力傳遞介質、第二壓力傳遞介質傳導的情況下，該由第一壓力傳遞介質、第二壓力傳遞介質的膨脹收縮導致的容積變化就會被第一壁面構件、第二壁面構件自身的位移吸收。由此，向傳感器芯片的接合面的剪斷方向、拉伸方向的熱應力得到緩和，不僅在高壓時，在周圍溫度發(fā)生了變化的情況下，也能避免傳感器芯片的接合部的剝離。
[0028]又，在本發(fā)明中，只要在傳感器外罩的外周面設置接受第一流體壓力并將其傳輸至第一壓力傳遞介質的第一受壓隔膜(第一阻擋隔膜)和接受第二流體壓力并將其傳輸至第二壓力傳遞介質的第二受壓隔膜(第二阻擋隔膜)，則就能謀求第一以及第二流體壓力的受壓部與傳感器外罩的一體化，實現(xiàn)差壓傳感器的小型化。
[0029]發(fā)明效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，將第一連接構件與傳感器芯片的一個面接合，將第二連接構件與傳感器芯片的另一個面接合，將一端插入固定于第一連接構件的第一連通孔中的第一導壓管的另一端插入固定于傳感器外罩的第一導壓通路中，將一端插入固定于第二連接構件的第二連通孔中的第二導壓管的另一端插入固定于傳感器外罩的第二導壓通路中，由于將第一導壓管的管路作為封入室的一部分，封入將第一流體壓力引導至傳感器隔膜的一個面上的第一壓力傳遞介質，將第二導壓管的管路作為封入室的一部分，封入將第二流體壓力引導至傳感器隔膜的另一個面上的第二壓力傳遞介質，因此不局限于第一流體壓力與第二流體壓力的壓力高低關系，傳感器芯片必定會被推壓至傳感器室的內壁面?zhèn)?，能夠緩和施加于傳感器芯片的接合部的壓力，防止傳感器芯片的接合部的剝離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是示出本發(fā)明涉及的差壓傳感器的一個實施形態(tài)(實施形態(tài)I)的關鍵部位的剖面圖。
[0032]圖2是示出本發(fā)明涉及的差壓傳感器的其他的實施形態(tài)(實施形態(tài)2)的關鍵部位的剖面圖。
[0033]圖3是示出現(xiàn)有的差壓傳感器的概略結構的圖。
[0034]圖4是示意性地示出該差壓傳感器的動作狀態(tài)的圖。
[0035]圖5是示出采用了專利文獻I中揭示的結構的傳感器芯片的概略的圖。
[0036]圖6是示出將該傳感器芯片與測量計主體的傳感器室的壁面接合后的狀態(tài)的圖。
【具體實施方式】
[0037]以下基于附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0038][實施形態(tài)I]
[0039]圖1是示出本發(fā)明涉及的差壓傳感器的一個實施形態(tài)(實施形態(tài)I)的關鍵部位的剖面圖。在該圖中，12是傳感器外罩，由圓筒狀的環(huán)形體12-1和圓板狀的阻擋基體部12-2、
12-3構成。環(huán)形體12-1以及阻擋基體部12-2、12-3例如為不銹鋼制品。
[0040]阻擋基體部12-2焊接接合于環(huán)形體12-1的一個開口面，阻擋基體部12_3焊接接合于環(huán)形體12-1的另一個開口面，被環(huán)形體12-1的內周面12-la和阻擋基體部12_2、12_3的內壁面12-2a、12-3a包圍的空間形成為傳感器室12a。該阻擋基體部12_2以及12_3相當于本發(fā)明中所述的第一以及第二壁面構件。
[0041]傳感器室12a中收納有傳感器芯片11。在傳感器室12a中，傳感器芯片11的一個面(基座11-4的外表面)上接合有傳感器基體部13-1，傳感器芯片11的另一個面(基座
11-5的外表面)上接合有傳感器基體部13-2。傳感器基體部13-1具有通過基座11-4的導壓孔ll_4a連通于擋塊構件11-2的導壓孔ll_2b的連通孔13_la，傳感器基體部13_2具有通過基座11-5的導壓孔ll_5a連通于擋塊構件11-3的導壓孔ll_3b的連通孔13_2a。該傳感器基體部13-1以及13-2相當于本發(fā)明中所述的第一以及第二連接構件。
[0042]又，在傳感器室12a中，導壓管14_1的一端被插入固定(粘結接合)于傳感器基體部13-1的連通孔13-la中，該導壓管14-1的另一端被插入固定(焊接接合)于形成于阻擋基體部12-2中的導壓通路12-2b中。又，導壓管14-2的一端被插入固定(粘結接合)于傳感器基體部13-2的連通孔13-2a中，該導壓管14_2的另一端被插入固定(焊接接合)于形成于阻擋基體部12-3中的導壓通路12-3b中。
[0043]在阻擋基體部12-2中形成有連接于導壓通路12_2b的凹部12_2c，該凹部12_2c的前表面設置有第一受壓隔膜(第一阻擋隔膜(金屬隔膜))15_1。并且，將該第一受壓15-1的背面?zhèn)鹊目臻g，即阻擋基體部12-2的凹部12-2c以及導壓通路12-2b、導壓管14_1的管路14-la、基座11-4的導壓孔ll_4a、擋塊構件11_2的導壓孔ll_2b以及凹部ll_2a作為封入室，封入有第一壓力傳遞介質16-1。
[0044]在阻擋基體部12-3中形成有連接于導壓通路12_3b的凹部12_3c，該凹部12_3c的前表面設置有第二受壓隔膜(第二阻擋隔膜(金屬隔膜))15-2。并且，將該第二受壓隔膜
15-2的背面?zhèn)鹊目臻g，即阻擋基體部12-3的凹部12-3c以及導壓通路12_3b、導壓管14_2的管路14-2a、基座11-5的導壓孔ll_5a、擋塊構件11_3的導壓孔ll_3b以及凹部ll_3a作為封入室,封入有第二壓力傳遞介質16-2。[0045]又，在該差壓傳感器200A中，在受壓隔膜15-1周圍的阻擋基體部12_2的表面和背面的相對位置(與環(huán)形體12-1的厚度重疊的位置)形成有環(huán)狀的槽12-2dl、12-2d2。又，阻擋基體部12-3也與阻擋基體部12-2 —樣，在該受壓隔膜15-2周圍的阻擋基體部12_3的表面和背面的相對位置(與環(huán)形體12-1的厚度重疊的位置)形成有環(huán)狀的槽12-3dl、
12-3d2。
[0046]另外，在本實施形態(tài)中，傳感器基體部13-1、13_2由不銹鋼、耐鹽酸鎳基合金(Hastelloy)(注冊商標)、鈦等鋼材構成，導壓管14_1、14_2由不銹鋼構成，使用硅油等低壓縮性流體作為壓力傳遞介質16-1、16-2。
[0047]在該差壓傳感器200A中，施加于受壓隔膜15-1的流體壓力Pl借由壓力傳遞介質16-1，通過阻擋基體部12-2的導壓通路12-2b、導壓管14_1的管路14_la、基座11_4的導壓孔ll-4a和擋塊構件11-2的導壓孔ll_2b被施加于傳感器隔膜11_1的一個面上。又，施加于受壓隔膜15-2的流體壓力P2借由壓力傳遞介質16-2，通過阻擋基體部12-3的導壓通路12-3b、導壓管14-2的管路14-2a、基座11_5的導壓孔ll_5a和擋塊構件11_3的導壓孔ll_3b被施加于傳感器隔膜11-1的另一個面。
[0048]在該情況下，當在傳感器隔膜11-1的一個面上施加過大壓力而使傳感器隔膜
11-1位移時，其位移面整體將被擋塊構件11-3的凹部ll-3a的曲面擋住。又，當在傳感器隔膜11-1的另一個面上施加過大壓力而使傳感器隔膜11-1位移時，其位移面整體將被擋塊構件11-2的凹部ll_2a的曲面擋住。
[0049]在該差壓傳感器200A中，傳感器芯片11被夾持于傳感器基體部13_1與13_2之間，通過一端被插入固定于傳感器基體部13-1的連通孔13-la中的導壓管14-1接受流體壓力P1，通過一端被插入固定于傳感器基體部13-2的連通孔13-2a中的導壓管14_2接受流體壓力P2。即，將導壓管14-1的管路14-la作為封入室的一部分而被封入的壓力傳遞介質16-1將流體壓力Pl傳遞至傳感器隔膜11-1的一個面，將導壓管14-2的管路14_2a作為封入室的一部分而被封入的壓力傳遞介質16-2將流體壓力P2傳遞至傳感器隔膜11-1的另一個面。
[0050]在該情況下，導壓管14-1的另一端被插入固定于構成傳感器外罩12的阻擋基體部12-2的導壓通路12-2b中，由于導壓管14-2的另一端被插入固定于構成傳感器外罩12的阻擋基體部12-3的導壓通路12-3b中，因此無論流體壓力Pl與流體壓力P2的壓力高低關系如何，即使在產生了較大的差壓的情況下，通過由該差壓產生的按壓力，傳感器芯片11也會被推壓至傳感器室12a的內壁面12_2a側或者內壁面12_3a側。由此，即使將流體壓力Pl與流體壓力P2的壓力高低關系逆轉，傳感器芯片11也必定會被推壓至傳感器室12a的內壁面?zhèn)龋┘佑趥鞲衅餍酒?1的接合部的壓力就得到緩和，避免了傳感器芯片11的接合部的剝離。
[0051]又，在該差壓傳感器200A中，在外部的熱量通過傳感器外罩12向壓力傳遞介質16-1,16-2傳導的情況下，由該壓力傳遞介質16-1、16-2的膨脹收縮導致的容積變化會被阻擋基體部12-2、12-3自身的位移吸收。
[0052]S卩，在該差壓傳感器200A中，在受壓隔膜15-1周圍的阻擋基體部12_2的表面和背面的相對位置上形成有環(huán)狀的槽12-2dl、12-2d2，在受壓隔膜15-2周圍的阻擋基體部
12-3的表面和背面的相對位置上形成有環(huán)狀的槽12-3dl、12-3d2。由此，在壓力傳遞介質16-1,16-2膨脹或者收縮從而該介質的容積變化的情況下，阻擋基體部12-2、12-3就會模擬隔膜工作，向緩和由該介質的容積變化導致的應力發(fā)生的方向位移。
[0053]這樣一來，在該差壓傳感器200A中，在外部的熱量通過傳感器外罩12向壓力傳遞介質16-1、16-2傳導的情況下，由該壓力傳遞介質16-1、16-2的膨脹收縮導致的容積變化通過阻擋基體部12-2、12-3自身的位移被吸收，向傳感器芯片11的接合面的剪斷方向、拉伸方向的熱應力得到緩和，不僅在高壓時，在周圍溫度發(fā)生了變化那樣的情況下，也能避免傳感器芯片11的接合部的剝離。
[0054]另外，在該差壓傳感器200A中，在阻擋基體部12-2以及12_3上，環(huán)狀的槽
12-2dl、12-2d2以及12-3dl、12-3d2被設計為，雖然使阻擋基體部12_2以及12_3相對于因壓力傳遞介質16-1、16-2的膨脹收縮導致的容積變化模擬隔膜工作，但即使受壓隔膜15-1以及15-2受壓的壓力較大也幾乎不會變形的槽。
[0055]又，在該差壓傳感器200A中，由于在傳感器外罩12的外周面設置有受壓隔膜
15-1、15-2，因此能夠謀求流體壓力P1、P2的受壓部與傳感器外罩的一體化，實現(xiàn)差壓傳感器的小型化。
[0056][實施形態(tài)2]
[0057]圖2中示出了本發(fā)明涉及的差壓傳感器的其他實施形態(tài)(實施形態(tài)2)的關鍵部位。在該圖中，與圖1相同的符號表示與參照圖1說明的構件相同或等同的構件，該說明省略。
[0058]在該差壓傳感器200B中，將傳感器基體部13-1的單面作為锪孔面，在锪孔面與傳感器芯片11的基座11-4之間形成連接于連通孔13-la的橫寬較寬的空間13_lb。又，將傳感器基體部13-2的單面作為锪孔面，在锪孔面與傳感器芯片11的基座11-5之間形成連接于連通孔13-2a的橫寬較寬的空間13-2b。其他的結構與實施形態(tài)I的差壓傳感器200A相同。
[0059]在該差壓傳感器200B中，傳感器芯片11通過傳感器基體部13_1的空間13_lb內的壓力傳遞介質16-1和傳感器基體部13-2的空間13-2b內的壓力傳遞介質16_2從兩側接受向壓縮方向的力。因此，傳感器芯片11的接合部的剝離被抑制，耐壓性得到進一步的提聞。
[0060]另外，在上述實施形態(tài)中，將傳感器芯片11做成具有基座11-4、11-5的結構，但是也可以采用增加擋塊構件11-2、11-3的厚度、使其兼作基座的結構。
[0061]又，在上述實施形態(tài)中，在阻擋基體部12-2、12_3中設置了環(huán)狀的槽12_2d(12-2dl、12-2d2)、12-3d (12_3dl、12_3d2)，使阻擋基體部 12_2、12_3 相對于因壓力傳遞介質16-1、16-2的膨脹收縮導致的容積變化模擬隔膜工作，但是也可以用其他方法使阻擋基體部12-2、12-3模擬隔膜工作。又，如果在無需擔心壓力傳遞介質16-1、16-2的膨脹收縮產生的環(huán)境中使用的話，可以不采用使阻擋基體部12-2、12-3模擬隔膜工作的結構。
[0062]又，在上述實施形態(tài)中，傳感器隔膜11-1是形成了根據(jù)壓力變化改變電阻值的電阻應變計的類型，但也可以是電容式的傳感器芯片。電容式的傳感器芯片具有:具備規(guī)定的空間(容量室)的基板、配置在該基板的空間上的隔膜、形成在基板上的固定電極、和形成在隔膜上的可動電極。通過隔膜受到壓力并變形，使得可動電極與固定電極的間隔產生變化并使其間的電容產生變化。[0063][實施形態(tài)的擴張]
[0064]以上，參照實施形態(tài)對本發(fā)明進行了說明，但是本發(fā)明不僅限于上述實施形態(tài)。本發(fā)明的結構和細節(jié)，可以在本發(fā)明的技術思想的范圍內做出本發(fā)明【技術領域】技術人員可理解的各種各樣的變更。
[0065]符號說明
[0066]11:傳感器芯片，11-1:傳感器隔膜，11-2、11_3:擋塊構件，ll_2a、ll_3a凹部，
11-2b、ll-3b:壓力導入孔(導壓孔)，11-4、11-5:基座，ll_4a、ll_5a:壓力導入孔(導壓孔)，12:傳感器外罩，12a:傳感器室，12-1:環(huán)形體，12_la:內周面，12_2、12_3:阻擋基體部，12-2a、12-3a:內壁面，12_2b、12_3b:導壓通路，12_2c、12_3c:凹部，12_2d (12_2dl、
12-2d2)、12-3d(12_3dl、12_3d2):環(huán)狀的槽，13-1、13-2:傳感器基體部，13_la、13_2a:連通孔，13-lb、13-2b:空間，14-1、14-2:導壓管，14_la、14_2a:管路，15_1、15_2:受壓隔膜，
16-1、16-2:壓力傳遞介質，200A、200B:差壓傳感器。
【權利要求】
1.一種差壓傳感器，包括: 傳感器芯片，所述傳感器芯片至少具有根據(jù)在一個面以及另一個面受到的壓力差輸出信號的傳感器隔膜、第一保持構件和第二保持構件，所述第一保持構件的周邊部與所述傳感器隔膜的一個面面對面接合，并具有向該傳感器隔膜的一個面引導第一流體壓力的第一導壓孔，所述第二保持構件的周邊部與所述傳感器隔膜的另一個面面對面接合，并具有向該傳感器隔膜的另一個面引導第二流體壓力的第二導壓孔；和 傳感器外罩，所述傳感器外罩具有:容納所述傳感器芯片的傳感器室、將所述第一流體壓力引導至所述傳感器室的第一內壁面的第一導壓通路以及將所述第二流體壓力引導至所述傳感器室的與所述第一內壁面相對的第二內壁面的第二導壓通路， 所述差壓傳感器的特征在于，包括: 第一連接構件，所述第一連接構件與所述傳感器芯片的一個面接合，具有連通于所述第一導壓孔的第一連通孔； 第二連接構件，所述第二連接構件與所述傳感器芯片的另一個面接合，具有連通于所述第二導壓孔的第二連通孔； 第一導壓管，所述第一導壓管的一端插入固定于所述第一連接構件的第一連通孔中，另一端插入固定于所述傳感器外罩的第一導壓通路中；以及 第二導壓管，所述第二導壓管的一端插入固定于所述第二連接構件的第二連通孔中，另一端插入固定于所述傳感器外罩的第二導壓通路中， 將所述第一導壓管的管路作為封入室的一部分，封入有將所述第一流體壓力引導至所述傳感器隔膜的一個面的第一壓力傳遞介質， 將所述第二導壓管的管路作為封入室的一部分，封入有將所述第二流體壓力引導至所述傳感器隔膜的另一個面的第二壓力傳遞介質。
2.如權利要求1所記載的差壓傳感器，其特征在于， 所述第一連接構件在其與所述傳感器芯片的一個面之間具有連接于所述第一連通孔的橫寬較寬的第一空間， 所述第二連接構件在其與所述傳感器芯片的另一個面之間具有連接于所述第二連通孔的橫寬較寬的第二空間。
3.如權利要求1或2所記載的差壓傳感器，其特征在于， 所述傳感器外罩包括: 提供所述傳感器室的第一內壁面的第一壁面構件；和 提供所述傳感器室的第二內壁面的第二壁面構件， 所述第一壁面構件以及第二壁面構件在所述第一壓力傳遞介質以及第二壓力傳遞介質膨脹或者收縮從而該介質的容積發(fā)生了變化的情況下，向緩和由該介質的容積變化所導致的應力產生的方向位移。
4.如權利要求1或2所記載的差壓傳感器，其特征在于，包括: 接受所述第一流體壓力并將其傳輸至所述第一壓力傳遞介質的第一受壓隔膜；和 接受所述第二流體壓力并將其傳輸至所述第二壓力傳遞介質的第二受壓隔膜， 所述第一受壓隔膜以及第二受壓隔膜被設置于所述傳感器外罩的外周面。
【文檔編號】G01L19/06GK103852209SQ201310627068
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日:2012年11月29日
【發(fā)明者】田中達夫, 石倉義之 申請人:阿自倍爾株式會社