[發明專利]壓力傳感器

有效

• 申請號: 201680078792.1
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108463704B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 瀨戶祐希;小笠原里奈
• 申請（專利權）人: 阿自倍爾株式會社
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01L9/00
• 代理公司: 31300 上海華誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 肖華

本發明所涉及的壓力傳感器(100)的特征在于，具有：隔膜(3)；形成有構成應變計的多個電阻(R1～R4)的、俯視時正方形的半導體芯片(1)；在一端與隔膜的第2主面(3B)的區域接合，該區域是指當對隔膜的第1主面(1A)施加壓力時發生變形的區域，在另一端分別與半導體芯片的四角連接，并垂直設置于第2主面的四個第1結構體(2a～2d)；以及在一端在俯視時與第2主面中的隔膜的中心(30)接合，在另一端在俯視時與半導體芯片的中心(10)接合，并且垂直設置于第2主面的第2結構體(2e)。

技術領域

本發明涉及一種壓力傳感器，例如涉及一種衛生用壓力傳感器。

背景技術

通常，對于在需要考慮衛生的食品、醫藥品等的生產現場等當中所使用的衛生用壓力傳感器，需要滿足有關耐腐蝕性、潔凈性、可靠性及通用性等的嚴格要求。

例如，為了滿足耐腐蝕性的要求，衛生用壓力傳感器的、壓力的測定對象的流體(例如液體)所接觸的液體接觸部分必須使用例如不銹鋼(SUS)、陶瓷以及鈦等耐腐蝕性較高的材料。此外，為了滿足潔凈性的要求，衛生用壓力傳感器必須具有易于清潔的平隔膜結構，而且必須具有對于蒸氣清潔的高耐熱沖擊性。此外，為了滿足可靠性的要求，衛生用壓力傳感器必須具有不使用密封劑的結構(無油結構)以及隔膜不易破裂的結構(屏障高剛性)。進而，為了滿足通用性的要求，衛生用壓力傳感器的、與測定對象的流體流經的配管連接的連接部分必須為接頭形狀。

如此，衛生用壓力傳感器所使用的材料、結構與其他壓力傳感器相比是受到限制的，因此衛生用壓力傳感器的高靈敏度化是不容易的。例如，若為了實現隔膜不易破裂的結構而增大隔膜的膜厚(減小隔膜的直徑相對于厚度的高寬比)的話，則存在著隔膜的變形量變得微小，傳感器靈敏度降低這樣的問題。因此，在衛生用壓力傳感器中，一直在尋求用于高精度地檢測隔膜的微小的變形的技術。

例如，在專利文獻1、2中揭示有如下荷載轉換型壓力傳感器：僅將隔膜的中心部分的位移傳遞至形成有由擴散電阻構成的應變計的Si等的半導體芯片(梁構件)，對由基于上述半導體芯片的形變的壓阻效應引起的擴散電阻的電阻值的變化進行檢測，由此實現了傳感器的高靈敏度化。

具體而言，在專利文獻1、2中所揭示的以往的荷載轉換型壓力傳感器中，是在隔膜的中心部分支承俯視時為長方形狀的半導體芯片的中心部分，并且將上述半導體芯片的兩端固定在實質上不變動的位置。例如，在專利文獻1中，在隔膜的中心通過被稱為樞軸的棒狀構件來支承長條狀的半導體芯片的中心，而且經由絕緣座將半導體芯片的長度方向的兩端固定在形成于隔膜的外周緣的厚壁部分。此外，在專利文獻2中，是將矩形狀的半導體芯片的中心固定在隔膜的中心，并且將半導體芯片的長度方向的兩端固定在不變動的底座上。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利特開2004-45140號公報

【專利文獻2】日本專利特開昭63-217671號公報

發明內容

發明要解決的問題

另外，通常而言，在衛生用壓力傳感器中，與測定對象的流體流經的配管的連接部分采用的是接頭(例如卡套接頭)。

配管與衛生用壓力傳感器的連接通過如圖17所示那樣的被稱為夾具的連接構件來實現。具體而言，如圖18所示，配管200的接頭與衛生用壓力傳感器300的接頭相對地配置。另外，利用夾具50的環狀的固定部51A、51B夾住這兩個接頭。進而，通過螺釘52擰緊固定部51A、51B，由此連接配管200與衛生用壓力傳感器300。