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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022134310
(43)【公開日】2022-09-15
(54)【発明の名称】圧力測定装置
(51)【国際特許分類】
G01L 19/00 20060101AFI20220908BHJP
【ＦＩ】
G01L19/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021033365
(22)【出願日】2021-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(72)【発明者】
【氏名】津嶋 鮎美
(72)【発明者】
【氏名】中園 茉友子
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055AA40
2F055BB05
2F055CC60
2F055DD20
2F055EE40
2F055FF43
2F055GG01
2F055GG11
2F055HH08
(57)【要約】 （修正有）
【課題】導圧用の細管がセラミックス製のセンサケースに半田付けされるとともにボディ側のワッシャにシール性よく溶接された圧力測定装置を提供する。
【解決手段】センサケース４２は、セラミックス材料からなり、第１および第２の開口部を有する。ボディ１２には、第１および第２の導圧路２５，２６の開口端に装着されたステンレス製の第１および第２のワッシャ２７，２８と、これらのワッシャに一端が接合されるとともに他端がセンサケースの第１および第２の開口部を貫通して圧力センサチップ３３に連通する第１および第２の細管３１，３２とが設けられる。第１および第２の細管がセンサケースを貫通する部分は、半田付け用のめっきが施されているとともに、メタライズされた第１および第２の開口部に半田付けされる。第１および第２の細管の一端は、半田付け用のめっきが施されていない状態で第１および第２のワッシャに溶接されている。
【選択図】図２
【解決手段】センサケース４２は、セラミックス材料からなり、第１および第２の開口部を有する。ボディ１２には、第１および第２の導圧路２５，２６の開口端に装着されたステンレス製の第１および第２のワッシャ２７，２８と、これらのワッシャに一端が接合されるとともに他端がセンサケースの第１および第２の開口部を貫通して圧力センサチップ３３に連通する第１および第２の細管３１，３２とが設けられる。第１および第２の細管がセンサケースを貫通する部分は、半田付け用のめっきが施されているとともに、メタライズされた第１および第２の開口部に半田付けされる。第１および第２の細管の一端は、半田付け用のめっきが施されていない状態で第１および第２のワッシャに溶接されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象であるプロセス流体の圧力を受圧する受圧ダイアフラムを備え、
前記受圧ダイアフラムとの間に充填された圧力伝達媒体の圧力を受圧して圧力を検出する圧力センサチップと、
前記圧力センサチップを収容するセンサケースとが内部空間に設置されたボディを有する圧力測定装置であって、
前記センサケースは、セラミックス材料によって形成されているとともに、前記圧力伝達媒体の圧力を前記圧力センサチップに導入するための開口部を有し、
前記ボディは、前記受圧ダイアフラムを壁の一部として形成されて前記圧力伝達媒体の一部を収容する圧力伝達室から前記ボディの前記内部空間に通じる導圧路を有し、
前記ボディの前記内部空間には、
前記導圧路における前記ボディの前記内部空間に通じる開口端に装着された、貫通孔を有するステンレス鋼製のワッシャと、
前記ワッシャの前記貫通孔にその一端が挿入されて接合されるとともに、その他端が前記センサケースの前記開口部を貫通して前記圧力センサチップに連通する、内部に前記圧力伝達媒体が充填されたステンレス鋼製の細管とが設けられ、
前記細管における前記センサケースの前記開口部を貫通する部分は、半田付け用のめっきが施されているとともに、メタライズされた前記開口部に半田付けされ、
前記細管における前記ワッシャの前記貫通孔に挿入された部分は、半田付け用のめっきが施されていない状態で前記ワッシャに溶接されていることを特徴とする圧力測定装置。
前記受圧ダイアフラムとの間に充填された圧力伝達媒体の圧力を受圧して圧力を検出する圧力センサチップと、
前記圧力センサチップを収容するセンサケースとが内部空間に設置されたボディを有する圧力測定装置であって、
前記センサケースは、セラミックス材料によって形成されているとともに、前記圧力伝達媒体の圧力を前記圧力センサチップに導入するための開口部を有し、
前記ボディは、前記受圧ダイアフラムを壁の一部として形成されて前記圧力伝達媒体の一部を収容する圧力伝達室から前記ボディの前記内部空間に通じる導圧路を有し、
前記ボディの前記内部空間には、
前記導圧路における前記ボディの前記内部空間に通じる開口端に装着された、貫通孔を有するステンレス鋼製のワッシャと、
前記ワッシャの前記貫通孔にその一端が挿入されて接合されるとともに、その他端が前記センサケースの前記開口部を貫通して前記圧力センサチップに連通する、内部に前記圧力伝達媒体が充填されたステンレス鋼製の細管とが設けられ、
前記細管における前記センサケースの前記開口部を貫通する部分は、半田付け用のめっきが施されているとともに、メタライズされた前記開口部に半田付けされ、
前記細管における前記ワッシャの前記貫通孔に挿入された部分は、半田付け用のめっきが施されていない状態で前記ワッシャに溶接されていることを特徴とする圧力測定装置。
【請求項2】
請求項１に記載の圧力測定装置において、
前記細管の表面は、前記ワッシャの前記貫通孔の内周面との接合部を除いて前記半田付け用のめっきが施されていることを特徴とする圧力測定装置。
前記細管の表面は、前記ワッシャの前記貫通孔の内周面との接合部を除いて前記半田付け用のめっきが施されていることを特徴とする圧力測定装置。
【請求項3】
請求項２に記載の圧力測定装置において、
前記細管は、前記半田付け用のめっきが施された状態で前記ワッシャおよび前記センサケースと接合されていることを特徴とする圧力測定装置。
前記細管は、前記半田付け用のめっきが施された状態で前記ワッシャおよび前記センサケースと接合されていることを特徴とする圧力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一端部がセンサケースに半田付けされるとともに他端部がボディ側の部材に溶接される導圧用の細管を備えた圧力測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の圧力測定装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された圧力測定装置は、センサチップがボディの一端側の内部空間に収容され、ボディの他端側の導圧路からセンサチップに圧力を導く細管を備えている。ボディの他端側には、測定流体に接するバリアダイアフラムと、バリアダイアフラムが壁の一部となる圧力伝達室とが設けられている。上述した導圧路は、圧力伝達室と細管とを連通している。
【0003】
細管とボディとの接合は、例えば特許文献２に記載されているように、細管が貫通する金属製のワッシャを介して行うことができる。細管は、ワッシャの貫通孔に挿入された状態でワッシャに溶接される。ワッシャは、ボディに抵抗溶接によって溶接される。
細管とセンサチップとの接合は、例えば接着剤を使用して行うことができる。接着剤としてエポキシ系の接着剤を使用する場合は、この接着剤が吸湿して劣化することを防ぐために、センサケースでセンサチップを覆うことが望ましい。センサケースは、信号取出し構造を容易に形成できるように、セラミックスによって形成することが好ましい。
細管とセンサチップとの接合は、例えば接着剤を使用して行うことができる。接着剤としてエポキシ系の接着剤を使用する場合は、この接着剤が吸湿して劣化することを防ぐために、センサケースでセンサチップを覆うことが望ましい。センサケースは、信号取出し構造を容易に形成できるように、セラミックスによって形成することが好ましい。
【0004】
ところで、近年の圧力測定装置は、センサチップに過大圧保護機構を搭載することがある。過大圧保護機構をセンサチップに搭載した圧力測定装置においては、受圧部（バリアダイアフラム）から感圧部（センサチップ）までの圧力伝達経路においても高耐圧であることが求められる。そのため、圧力伝達経路の構成部品（ボディ、ワッシャ、細管）は、強度維持を目的としてステンレス鋼等の高強度金属によって形成する必要がある。
【0005】
センサチップを覆うセラミックス製のセンサケースを備えている場合、センサケースを細管が貫通する部分の隙間は、半田付けにより封止する。半田付けを行うために、センサケースには、細管を通す開口部の周囲に導体を形成し、Niを下地としてAuをメタライズする。同様に細管も半田付けを行うためにメタライズを行う。一般的に、ステンレス鋼は半田付けしづらい金属であり、ステンレス鋼に半田付けを行うためには、表面の酸化膜を除去する必要がある。酸化膜を除去するためには、やに入り半田やフラックスを使用する必要があるが、半田付け後にフラックス（腐食成分）の除去のため洗浄が必要となる。洗浄の際には、導圧路内への異物混入やセンサチップへの異物付着による特性劣化などの不具合が生じるおそれがある。このため、このような不具合の発生を避けるため、やに入り半田やフラックスを使用することなく、ステンレス鋼製の細管にNiを下地としてAuめっきを行い、このAu層をセンサケースのメタライズ部に半田付けして細管貫通部を封止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第５０８９０１８号公報
【特許文献2】特許第６５５９５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、半田付けできるようにNiを下地としてAuめっきが施された細管は、ワッシャとの溶接部においてシール性が低くなるおそれがあった。この理由は、下地のNiめっき成分に含まれるP（りん）やS（硫黄）などにより、溶接割れが発生するからである。この溶接割れは、図９に示すように発生する。図９には、細管１の先端をワッシャ２の貫通孔の開口縁に溶接した溶接部が示されている。この溶接部には、図９中に四角形の枠で囲って示すように、溶接割れにより生じるクラックが形成されている。クラックは、細管１とワッシャ２との境界に沿うように延びている。
【0008】
本発明の目的は、導圧用の細管がセラミックス製のセンサケースに半田付けされるとともにボディ側のワッシャにシール性よく溶接された圧力測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この目的を達成するために、本発明に係る圧力測定装置は、測定対象であるプロセス流体の圧力を受圧する受圧ダイアフラムを備え、前記受圧ダイアフラムとの間に充填された圧力伝達媒体の圧力を受圧して圧力を検出する圧力センサチップと、前記圧力センサチップを収容するセンサケースとが内部空間に設置されたボディを有する圧力測定装置であって、前記センサケースは、セラミックス材料によって形成されているとともに、前記圧力伝達媒体の圧力を前記圧力センサチップに導入するための開口部を有し、前記ボディは、前記受圧ダイアフラムを壁の一部として形成されて前記圧力伝達媒体の一部を収容する圧力伝達室から前記ボディの前記内部空間に通じる導圧路を有し、前記ボディの前記内部空間には、前記導圧路における前記ボディの前記内部空間に通じる開口端に装着された、貫通孔を有するステンレス鋼製のワッシャと、前記ワッシャの前記貫通孔にその一端が挿入されて接合されるとともに、その他端が前記センサケースの前記開口部を貫通して前記圧力センサチップに連通する、内部に前記圧力伝達媒体が充填されたステンレス鋼製の細管とが設けられ、前記細管における前記センサケースの前記開口部を貫通する部分は、半田付け用のめっきが施されているとともに、メタライズされた前記開口部に半田付けされ、前記細管における前記ワッシャの前記貫通孔に挿入された部分は、半田付け用のめっきが施されていない状態で前記ワッシャに溶接されているものである。
【0010】
本発明は、前記圧力測定装置において、前記細管の表面は、前記ワッシャの前記貫通孔の内周面との接合部を除いて前記半田付け用のめっきが施されていてもよい。
【0011】
本発明は、前記圧力測定装置において、前記細管は、前記半田付け用のめっきが施された状態で前記ワッシャおよび前記センサケースと接合されていてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明においては、細管のセンサケースを貫通する部分にはAuめっきが施されているから、センサケースの細管が貫通する貫通部が半田付けにより封止される。また、細管のワッシャに溶接される部分にはめっきが施されていないから、この細管とワッシャとの溶接部に溶接割れが生じることはない。
したがって、導圧用の細管がセラミックス製のセンサケースに半田付けされるとともにボディ側のワッシャにシール性よく溶接された圧力測定装置を提供することができる。
したがって、導圧用の細管がセラミックス製のセンサケースに半田付けされるとともにボディ側のワッシャにシール性よく溶接された圧力測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【0014】
以下、本発明に係る圧力測定装置の一実施の形態を図１～図８を参照して詳細に説明する。
図１に示す圧力測定装置１１は、図１において中央部に描かれているボディ１２に後述する複数の機能部品を組み付けて構成されている。ボディ１２は、図１において下側に描かれている受圧部１３と、上側に描かれている検出部１４とを有している。この実施の形態によるボディ１２は、ステンレス鋼によって形成されている。この実施の形態によるボディ１２は、ステンレス鋼として耐食性の観点からSUS316によって形成されている。
図１に示す圧力測定装置１１は、図１において中央部に描かれているボディ１２に後述する複数の機能部品を組み付けて構成されている。ボディ１２は、図１において下側に描かれている受圧部１３と、上側に描かれている検出部１４とを有している。この実施の形態によるボディ１２は、ステンレス鋼によって形成されている。この実施の形態によるボディ１２は、ステンレス鋼として耐食性の観点からSUS316によって形成されている。
【0015】
受圧部１３は、図１において左右方向を厚み方向とする板状に形成されており、厚み方向の一方の端部に第１の配管１５が接続されるとともに、厚み方向の他方の端部に第２の配管１６が接続される。第１の配管１５の内部は、測定対象である第１のプロセス流体１７で満たされている。第２の配管１６の内部は、測定対象である第２のプロセス流体１８で満たされている。
受圧部１３における第１の配管１５と接続される一端部には、第１のプロセス流体１７の圧力を受圧する第１の受圧ダイアフラム２１が設けられているとともに、この第１の受圧ダイアフラム２１が壁の一部となる第１の圧力伝達室２２が形成されている。
受圧部１３における第２の配管１６と接続される他端部には、第２のプロセス流体１８の圧力を受圧する第２の受圧ダイアフラム２３が設けられているとともに、この第２の受圧ダイアフラム２３が壁の一部となる第２の圧力伝達室２４が形成されている。
受圧部１３における第１の配管１５と接続される一端部には、第１のプロセス流体１７の圧力を受圧する第１の受圧ダイアフラム２１が設けられているとともに、この第１の受圧ダイアフラム２１が壁の一部となる第１の圧力伝達室２２が形成されている。
受圧部１３における第２の配管１６と接続される他端部には、第２のプロセス流体１８の圧力を受圧する第２の受圧ダイアフラム２３が設けられているとともに、この第２の受圧ダイアフラム２３が壁の一部となる第２の圧力伝達室２４が形成されている。
【0016】
第１の圧力伝達室２２と第２の圧力伝達室２４は、図２に示すように、ボディ１２内に形成された第１の導圧路２５および第２の導圧路２６と、後述する検出部１４の第１および第２のワッシャ２７，２８と、第１および第２の細管３１，３２とを介して圧力センサチップ３３の圧力室３４（図５参照）に連通されている。第１および第２の圧力伝達室２２，２４から圧力室３４に至る圧力伝達系は、圧力伝達媒体３５（図１、図５参照）で満たされている。圧力センサチップ３３は、第１および第２の受圧ダイアフラム２１，２３との間に充填された圧力伝達媒体３５の圧力を受圧して圧力を検出する。
【0017】
ボディ１２の検出部１４は、円筒状に形成され、受圧部１３とは反対の方向に向けて開口している。検出部１４内にボディ１２の内部空間３６が形成されている。検出部１４の開口部分は、カバー３７（図１参照）が取付けられ、カバー３７によって閉塞される。
検出部１４の内側底部には、図３に示すように第１および第２の導圧路２５，２６がそれぞれ開口している。第１および第２の導圧路２５，２６は、ボディ１２の内部に、第１および第２の圧力伝達室２２，２４からボディ１２の内部空間３６に通じるように形成されている。
検出部１４の内側底部には、図３に示すように第１および第２の導圧路２５，２６がそれぞれ開口している。第１および第２の導圧路２５，２６は、ボディ１２の内部に、第１および第２の圧力伝達室２２，２４からボディ１２の内部空間３６に通じるように形成されている。
【0018】
第１の導圧路２５の内部空間３６に通じる開口端には、図２に示すように第１のワッシャ２７が装着されている。第２の導圧路２６の内部空間３６に通じる開口端には第２のワッシャ２８が装着されている。第１および第２のワッシャ２７，２８は、それぞれステンレス鋼によって円板状に形成されており、ボディ１２に溶接されている。この実施の形態によるワッシャ２７，２８は、ボディ１２の材料であるSUS316と溶接接合可能な、SUS316、SUS304などによって形成されている。
【0019】
第１および第２のワッシャ２７，２８の中心部には、図６に示すように、第１および第２の導圧路２５，２６の内部に臨む凸部２７ａ，２８ａが設けられているとともに、貫通孔３８，３９が形成されている。図４に示すように、第１のワッシャ２７の貫通孔３８には、後述する第１の細管３１の一端が挿入されて接合されている。第２のワッシャ２８の貫通孔３９には、後述する第２の細管３２の一端が挿入されて接合されている。
【0020】
第１の細管３１と第２の細管３２は、それぞれステンレス鋼によって形成され、所定の形状に曲げられている。第１および第２の細管３１，３２の材料は、第１および第２のワッシャ２７，２８の材料（SUS316、SUS304）との溶接性がよいSUS304である。第１および第２の細管３１，３２の第１および第２のワッシャ２７，２８への接合は、凸部２７ａ，２８ａに開口する貫通孔３８，３９の開口縁に細管３１，３２の先端外周部を溶接することによって行われている。この溶接は、図６に示すように、溶接部４０によって第１および第２のワッシャ２７，２８と第１および第２の細管３１，３２との間が液密にシールされるように行っている。
第１のワッシャ２７に溶接された第１の細管３１と、第２のワッシャ２８に溶接された第２の細管３２は、図４中に符号４１で示す圧力センサ組立体の一部を構成するものである。
第１のワッシャ２７に溶接された第１の細管３１と、第２のワッシャ２８に溶接された第２の細管３２は、図４中に符号４１で示す圧力センサ組立体の一部を構成するものである。
【0021】
圧力センサ組立体４１は、図４に示すように、第１および第２の細管３１，３２の一端に接合された第１および第２のワッシャ２７，２８と、第１および第２の細管３１，３２の他端に接合されたセンサケース４２および圧力センサチップ３３とによって構成されている。第１および第２の細管３１，３２は、第１および第２のワッシャ２７，２８からボディ１２の受圧部１３とは反対方向に延びており、第１および第２のワッシャ２７，２８とセンサケース４２との間でこれら両細管３１，３２の間隔が狭くなるように曲げられている。第１および第２の細管３１，３２の間隔は、第１および第２のワッシャ２７，２８に溶接される一端側で広くなり、センサケース４２に接合される他端側で狭くなる。
【0022】
センサケース４２は、セラミックス材料によって形成されたケース本体４３と、セラミックス材料または金属材料によって形成された蓋体４４とによって構成されている。圧力センサチップ３３は、複数のシリコン製の板状部材を厚み方向に重ねて立方体状に形成され、センサケース４２の中に収容されている。
センサケース４２のケース本体４３は、図４において上側であってボディ１２の受圧部１３とは反対の方向に向けて開口する有底角筒状に形成されている。蓋体４４は、板状に形成され、ケース本体４３の開口部を閉塞する状態でケース本体４３にろう付けあるいはシーム溶接などによって固着されている。この蓋体４４をケース本体４３に接合する作業は、ケース本体４３内が真空あるいはN2で満たされた状態で気密に封止されるように行う。
センサケース４２のケース本体４３は、図４において上側であってボディ１２の受圧部１３とは反対の方向に向けて開口する有底角筒状に形成されている。蓋体４４は、板状に形成され、ケース本体４３の開口部を閉塞する状態でケース本体４３にろう付けあるいはシーム溶接などによって固着されている。この蓋体４４をケース本体４３に接合する作業は、ケース本体４３内が真空あるいはN2で満たされた状態で気密に封止されるように行う。
【0023】
センサケース４２の底面、すなわちケース本体４３の底壁４３ａにおけるケース外側の面には、図示してはいないが、圧力センサチップ３３の複数の端子と個別に電気的に接続される複数の半田付け用ランドが形成されている。これらの半田付け用ランドは、基板４５（図３参照）に形成された半田付け用ランド４６に重ねて半田付けされる。この半田付けが行われることにより、センサケース４２が基板４５上に実装される。
【0024】
基板４５は、図３に示すように、円板状に形成されている。基板４５には、第１および第２のワッシャ２７，２８を通すことが可能な円形の二つの貫通穴４７，４７と、これらの貫通穴４７どうしを接続するスリット４８とが形成されている。センサケース４２を基板４５に重ねる作業は、貫通穴４７，４７に第１および第２のワッシャ２７，２８を通すとともに、第１および第２の細管３１，３２をスリット４８に通して行う。
【0025】
この実施の形態による基板４５は、樹脂ケース５１（図３参照）に支持され、樹脂ケース５１を介してボディ１２に支持されている。樹脂ケース５１は、ボディ１２の内部空間３６に収容可能な有底円筒状に形成されている。樹脂ケース５１には、基板４５が載置される載置面５２と、載置面５２に基板４５を載せて係止するための爪片５３と、第１および第２のワッシャ２７，２８を通すための二つの貫通穴５４，５４とが形成されている。貫通穴５４の周囲には、樹脂ケース５１の底壁５１ａから図３において下方、すなわちボディ１２の受圧部１３を指向する方向に突出する二つの円形突起５５，５５と、樹脂ケース５１の底壁５１ａから受圧部１３とは反対の方向に突出する二つの筒体５６，５６とが設けられている。円形突起５５は、ボディ１２に第１および第２の導圧路２５，２６を囲むように形成された円形凹部５７に嵌合する。筒体５６には、第１および第２の細管３１，３２を通すための凹部５８が形成されている。
【0026】
図５に示すように、ケース本体４３の底壁４３ａには、圧力センサチップ３３の両側部を支承する取付座６１（図５参照）が形成されているとともに、圧力伝達媒体３５の圧力を圧力センサチップ３３に導入するための第１および第２の開口部６２，６３（図４参照）が形成されている。
圧力センサチップ３３は、図４に示すように、第１の細管３１の他端が挿入される第１の孔６４と、第２の細管３２の他端が挿入される第２の孔６５とが形成されており、ケース本体４３の取付座６１にたとえばろう付けによって固着されている。圧力センサチップ３３は、第１の孔６４に伝達された圧力伝達媒体３５の圧力と、第２の孔６５に伝達された圧力伝達媒体３５の圧力との差圧を検出するように構成されている。
圧力センサチップ３３は、図４に示すように、第１の細管３１の他端が挿入される第１の孔６４と、第２の細管３２の他端が挿入される第２の孔６５とが形成されており、ケース本体４３の取付座６１にたとえばろう付けによって固着されている。圧力センサチップ３３は、第１の孔６４に伝達された圧力伝達媒体３５の圧力と、第２の孔６５に伝達された圧力伝達媒体３５の圧力との差圧を検出するように構成されている。
【0027】
ケース本体４３の第１および第２の開口部６２，６３は、底壁４３ａを貫通する貫通孔となるように形成されている。第１および第２の開口部６２，６３の孔径は、第１および第２の細管３１，３２の他端を通すことができる孔径である。第１の細管３１の他端は、第１の開口部６２を貫通して圧力センサチップ３３の第１の孔６４に挿入され、圧力センサチップ３３に連通している。第２の細管３２の他端は、第２の開口部６３を貫通して圧力センサチップ３３の第２の孔６５に挿入され、圧力センサチップ３３に連通している。
【0028】
第１および第２の細管３１，３２は、図５に示すように、圧力センサチップ３３に接着剤６６によって接着されている。この接着剤６６としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。センサケース４２の内部は、エポキシ系の接着剤が吸湿することがない状態になっている。この状態は、真空状態あるいはN2ガスなどの不活性ガスで満たされた状態である。センサケース４２内をこのような不活性な状態に保つために、第１および第２の細管３１，３２におけるセンサケース４２の第１および第２の開口部６２，６３を貫通する部分は、半田付けによって封止されている。半田付けは、半田６７が第１および第２の開口部６２，６３の周囲の全域にわたって濡れ拡がるように行われている。
【0029】
ケース本体４３の第１および第２の開口部６２，６３は、この半田付けを行うことができるように、メタライズ処理が施されている。また、第１および第２の細管３１，３２には、半田付け用のめっきが施されている。この半田付け用のめっきは、Niを下地とするAuめっきである。
半田付け用のめっきは、いわゆる部分めっき法によって行われている。第１および第２の細管３１，３２に半田付け用のめっきが必要な部分は、第１および第２の開口部６２，６３に挿入されて半田付けされる部分で、図７中に領域Ｂとして示す部分である。
図７中に領域Ａとして示す部分は、圧力センサチップ３３に接着される部分である。領域Ａは、半田付け用のめっきの有無は問わない。
図７中に領域Ｃとして示す部分は、半田付け部と第１および第２のワッシャ２７，２８との間の部分である。領域Ｃは、半田付け用のめっきの有無は問わない。
半田付け用のめっきは、いわゆる部分めっき法によって行われている。第１および第２の細管３１，３２に半田付け用のめっきが必要な部分は、第１および第２の開口部６２，６３に挿入されて半田付けされる部分で、図７中に領域Ｂとして示す部分である。
図７中に領域Ａとして示す部分は、圧力センサチップ３３に接着される部分である。領域Ａは、半田付け用のめっきの有無は問わない。
図７中に領域Ｃとして示す部分は、半田付け部と第１および第２のワッシャ２７，２８との間の部分である。領域Ｃは、半田付け用のめっきの有無は問わない。
【0030】
図７中に領域Ｄとして示す部分は、第１および第２のワッシャ２７，２８内に挿入される部分である。領域Ｄは、半田付け用のめっきがあってはならない。
この実施の形態による第１および第２の細管３１，３２は、上述した領域Ａと、領域Ｂと、領域Ｃとに半田付け用のめっきが施されている。すなわち、第１および第２の細管３１，３２の表面は、第１および第２のワッシャ２７，２８の貫通孔３８，３９の内周面との接合部を除いて半田付け用のめっきが施されている。
この第１および第２の細管３１，３２は、半田付け用のめっきが施された状態で第１、第２のワッシャ２７，２８およびセンサケース４２と接合されている。
この実施の形態による第１および第２の細管３１，３２は、上述した領域Ａと、領域Ｂと、領域Ｃとに半田付け用のめっきが施されている。すなわち、第１および第２の細管３１，３２の表面は、第１および第２のワッシャ２７，２８の貫通孔３８，３９の内周面との接合部を除いて半田付け用のめっきが施されている。
この第１および第２の細管３１，３２は、半田付け用のめっきが施された状態で第１、第２のワッシャ２７，２８およびセンサケース４２と接合されている。
【0031】
次に、上述したように構成された圧力測定装置１１を組立てる手順を説明する。圧力測定装置１１を組み立てるにあたっては、先ず、第１および第２の細管３１，３２に半田付け用のめっきを施す。このめっきは、図７中の領域Ａ～Ｃとなる部分に施す。なお、ケース本体４３の第１および第２の開口部６２，６３と、蓋体４４が接合される部分には、予めメタライズ処理を施しておく。
【0032】
そして、第１および第２の細管３１，３２に第１および第２のワッシャ２７，２８を溶接する。その後、ケース本体４３の第１および第２の開口部６２，６３に第１および第２の細管３１，３２を通し、第１および第２の細管３１，３２を圧力センサチップ３３に接着する。そして、圧力センサチップ３３をケース本体４３に接合し、圧力センサチップ３３とケース本体４３の導通部分とを例えばボンディングワイヤ（図示せず）によって接続する。
【0033】
このように圧力センサチップ３３がセンサケース４２に取付けられた後、第１および第２の細管３１，３２をケース本体４３の第１および第２の開口部６２，６３に半田付けし、細管貫通部を封止する。そして、ケース本体４３と第１および第２の細管３１，３２を図示していない接合装置に装填し、ケース本体４３内を不活性の状態としてケース本体４３に蓋体４４をろう付けあるいはシーム溶接によって取付ける。蓋体４４がケース本体４３に接合されることにより、圧力センサ組立体４１が完成する。
【0034】
次に、圧力センサ組立体４１を基板４５に取付ける。この取付作業は、第１および第２のワッシャ２７，２８を基板４５の貫通穴４７に通すとともに第１および第２の細管３１，３２をスリット４８に通し、センサケース４２を基板４５に半田付けして行う。その後、基板４５を樹脂ケース５１に係止させて樹脂ケース５１をボディ１２の内部空間３６に挿入する。このとき、樹脂ケース５１の円形突起５５をボディ１２の円形凹部５７に嵌合させ、第１および第２のワッシャ２７，２８の凸部２７ａ，２８ａを第１および第２の導圧路２５，２６に挿入する。
【0035】
そして、第１および第２のワッシャ２７，２８をボディ１２に溶接する。この溶接は、図８に示すように、ボディ１２を下側電極７１に載置するとともに、第１および第２のワッシャ２７，２８に上側電極７２を押し付けて抵抗溶接により行う。上側電極７２は、棒状に形成され、樹脂ケース５１の貫通穴５４と、基板４５の円形穴４７とに通して第１および第２のワッシャ２７，２８に重ねられる。上側電極７２の先端部には、第１および第２の細管３１，３２を通すためにスリット７３が形成されている。
第１および第２のワッシャ２７，２８がボディ１２に溶接された後、第１および第２の圧力伝達室２２，２４から圧力センサチップ３３内に至る圧力伝達経路に圧力伝達媒体３５を充填する。この充填は、第１および第２の圧力伝達室２２，２４からボディ１２の外に延びる充填孔（図示せず）を用いて行う。
第１および第２のワッシャ２７，２８がボディ１２に溶接された後、第１および第２の圧力伝達室２２，２４から圧力センサチップ３３内に至る圧力伝達経路に圧力伝達媒体３５を充填する。この充填は、第１および第２の圧力伝達室２２，２４からボディ１２の外に延びる充填孔（図示せず）を用いて行う。
【0036】
このように構成された圧力測定装置１１においては、第１および第２の細管３１，３２のセンサケース４２を貫通する部分には半田付け用のめっき（Niを下地とするAuめっき）が施されているから、センサケース４２の第１および第２の細管３１，３２が貫通する第１および第２の開口部６２，６３が半田付けにより封止される。また、第１および第２の細管３１，３２の第１および第２のワッシャ２７，２８に溶接される部分には半田付け用のめっきが施されていないから、めっき工程により添加されるＰ（リン）やＳ（硫黄）の介在による溶接部の割れが発生しない。このため、第１および第２の細管３１，３２と第１および第２のワッシャ２７，２８との溶接部に溶接割れが生じることはない。
したがって、この実施の形態によれば、導圧用の細管がセラミックス製のセンサケースに半田付けされるとともにボディ側のワッシャにシール性よく溶接された圧力測定装置を提供することができる。
したがって、この実施の形態によれば、導圧用の細管がセラミックス製のセンサケースに半田付けされるとともにボディ側のワッシャにシール性よく溶接された圧力測定装置を提供することができる。
【0037】
この実施の形態による第１および第２の細管３１，３２の表面は、第１および第２のワッシャ２７，２８の貫通孔３８の内周面との接合部を除いて半田付け用のめっきが施されている。このため、めっきを行わない部分が第１および第２の細管３１，３２の一端側の一部分のみになるから、部分めっきを容易に行うことができる。
【0038】
この実施の形態による第１および第２の細管３１，３２は、半田付け用のめっきが施された状態で第１、第２のワッシャ２７，２８およびセンサケース４２とに接合されている。このため、第１および第２の細管３１，３２に第１および第２のワッシャ２７，２８を溶接した後にめっきを施す場合と較べると、導圧性能に関して信頼性が高くなる。第１および第２のワッシャ２７，２８に第１および第２の細管３１，３２を溶接するときには、溶融した金属が細管の穴を狭くするような状態で固まって厚肉部が形成されるおそれがある。すなわち、溶接後にめっきを行うと、溶接時に生じた厚肉部によってめっき液が細管内に詰まるおそれがある。このめっき液からなる詰まり部が細管内の導圧路を塞ぐような状況で存在すると、圧力センサチップ３３に正しく圧力を伝達することができなくなる。このため、溶接以前にめっきを行うことにより、導圧性能の信頼性を高くすることができる。
【0039】
上述した実施の形態においては、半田付け用のめっきとして、Niを下地とするAuめっきを行う例を示した。しかし、ステンレス鋼および半田と合金化し易いめっきは、Ni下地のAuめっきの他に、Snめっきが挙げられる。
また、第１および第２の細管３１，３２は、外径がいわゆる30G以下の小径パイプとする必要がある。この理由は、第１および第２の細管３１，３２の外径が大きいと、繰り返しの熱印加や高圧印加により半田部分や、第１、第２の細管３１，３２およびセンサケース４２のめっき部に応力が印加され、これらが破壊されてしまうからである。
また、第１および第２の細管３１，３２は、外径がいわゆる30G以下の小径パイプとする必要がある。この理由は、第１および第２の細管３１，３２の外径が大きいと、繰り返しの熱印加や高圧印加により半田部分や、第１、第２の細管３１，３２およびセンサケース４２のめっき部に応力が印加され、これらが破壊されてしまうからである。
【符号の説明】
【0040】
１１…圧力測定装置、１２…ボディ、１７，１８…プロセス流体、２１…第１の受圧ダイアフラム、２２…第１の圧力伝達室、２３…第２の受圧ダイアフラム、２４…第２の圧力伝達室、２５…第１の導圧路、２６…第２の導圧路、２７…第１のワッシャ、２８…第２のワッシャ、３１…第１の細管、３２…第２の細管、３３…圧力センサチップ、３５…圧力伝達媒体、３６…内部空間、３８…貫通孔、４２…センサケース、６２…第１の開口部、６３…第２の開口部、６７…半田。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
