CN107110726A - 压力传感器以及压力传感器模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力传感器及压力传感器模块。压力传感器具备：基体，其具有收纳部；压力传感器元件，其被配设于收纳部；以及导线部，其具有与压力传感器元件电连接并沿着基体的下表面设置的端子部，并向基体的外部露出，端子部具有凹槽部，该凹槽部被设置于与同基体对置的第一面相反的面亦即第二面，凹槽部在第二面划分出包括端子部的前端的第一区域、和位于第一区域的旁边并从端子部的前端离开的第二区域。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感器以及压力传感器模块。
本申请基于2014年12月24日在日本申请的特愿2014-260405号并主张其优先权，在此引用这些内容。
背景技术
移动设备等使用利用了MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems：微机电***)技术的半导体压力传感器(以下，仅称为压力传感器)。作为这种压力传感器，例如有具有：压力传感器元件、接受来自压力传感器元件的信号的控制元件、将压力传感器元件与控制元件电连接的引线框、以及对控制元件进行模制的基体的例子。近年来，移动电话等移动设备谋求防水功能，在移动设备中装入压力传感器的情况下，需要防止水从装入压力传感器的位置浸入移动设备的壳体内的构造。
作为防止水的浸入的构造，公知有具备：壳体、被配置于壳体的压力传感器、从上方覆盖压力传感器的罩，对被配置于压力传感器的一面与罩之间的防水填料进行压缩，从而能够实现防水构造的构造(例如，专利文献1)。
另外，作为被装入如专利文献1那样的具备防水功能的移动设备的压力传感器，公知有使导线部从基体的侧方突出而折弯为U字状，并以沿着侧面以及底面的方式配置的压力传感器(例如，专利文献2)。
专利文献1：日本特开2008-180898号公报
专利文献2：日本特开平10-200361号公报
在专利文献1中，在压缩防水填料时，压力传感器在与设置有防水填料的一侧相反的一侧的下表面被壳体支承。另外，压力传感器在基体的下表面侧的导线部与印刷电路基板焊接接合。
以往，在将压力传感器的下表面侧的导线部与印刷电路基板焊接接合时，存在焊料在基体的下表面侧的导线部过度地润湿扩张的情况。而且由于过度地润湿扩张的焊料，存在壳体无法稳定地支承压力传感器下表面的情况。并且，在焊料润湿扩张直至压力传感器侧部的导线部的情况下，侧部的导线与壳体接触，压力传感器的电特性不稳定。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，提供一种控制焊料的润湿扩张，并抑制以焊料的润湿扩张为起因的不良情况的压力传感器。
本发明的第一方式是压力传感器，其具备：基体，其具有收纳部；压力传感器元件，其被配设于上述收纳部；以及导线部，其具有与上述压力传感器元件电连接并沿着上述基体的下表面设置的端子部，且向上述基体的外部露出，上述端子部具有凹槽部，该凹槽部被设置于与对置于上述基体的第一面相反的面亦即第二面，上述凹槽部在上述第二面划分出包括上述端子部的前端的第一区域、和位于上述第一区域的旁边并从上述端子部的上述前端离开的第二区域。
根据上述第一方式，在将端子部的第一区域焊接接合的情况下，通过凹槽部的边缘抑制熔融的焊料的润湿扩张，从而焊料不会向第二区域扩张。因此，能够进行稳定的基于焊料的接合，能够抑制以焊料的润湿扩张为起因的不良情况。
另外，在将该压力传感器收纳于壳体，在基体的上表面侧配置填料而实现防水构造的情况下，在基体的底面侧对与第二区域重叠的部位进行支承，从而支承不会不稳定。由此，能够均匀地压缩填料而实现可靠的防水构造。
在上述第一方式的压力传感器的基础上，本发明的第二方式也可以，上述基体在上述下表面具有凹部，上述凹部收纳上述导线部的上述端子部。
根据上述第二方式，在将压力传感器收纳于壳体的情况下，在基体的下表面设置有收纳导线部的凹部，从而能够不会对导线部施加负荷地在基体的下表面对压力传感器进行支承。另外，在导线部的端子部，通过凹槽部抑制焊料朝端子部的第二区域的润湿扩张，因此通过支承与第二区域重叠的部分，能够成为稳定的支承。
在上述第一或者第二方式的压力传感器的基础上，本发明的第三方式也可以，上述凹槽部被断续地形成。
根据上述第三方式，被断续地形成的凹槽部在凹槽部彼此之间的未形成有凹槽部的间隙中，能够通过凹槽部产生的表面张力抑制焊料的润湿扩张。另外，凹槽部被断续地形成，从而能够提高端子部的强度。
上述第一～第三方式中任一压力传感器的基础上，本发明的第四方式也可以，上述凹槽部的深度在上述导线部的厚度的1/20以上、1/2以下。
根据上述第四方式，通过使凹槽部的深度成为导线部的厚度的1/20以上、1/2以下，能够抑制焊料的润湿扩张并且确保端子部的强度，从而能够抑制导线部的破损。
在上述第一～第四方式的任一压力传感器的基础上，本发明的第五方式也可以，上述凹槽部的剖面形状为圆弧形状。
根据上述第五方式，通过使凹槽部的剖面形状成为圆弧形状，能够抑制在形成有凹槽部的端子部应力集中，从而能够抑制以凹槽部为起因的端子部的强度降低。此外，圆弧形状的凹槽部能够通过蚀刻容易地形成，从而能够减少制造成本。
本发明的第六方式也可以是压力传感器模块，其具备：上述第一～第五方式的压力传感器、和具有焊料安装用的焊盘的电路基板，将上述端子部的上述第一区域与上述电路基板的上述焊盘焊接接合。
根据上述第六方式，能够提供通过稳定的焊接接合，抑制以焊料的润湿扩张为起因的不良情况的压力传感器模块。
在上述第六方式的压力传感器模块的基础上，本发明的第七方式也可以，在从与上述端子部的上述第一区域正交的方向观察的俯视中，上述第一区域侧的上述凹槽部的边缘相对于上述电路基板的上述焊盘的周缘位于±500μm的范围。
根据上述第七方式，通过使电路基板的焊盘与第一区域的偏移成为±500μm以下，能够提供焊接接合的区域彼此的偏移减少，焊料可靠地接合的压力传感器模块。
在上述第六或者第七方式的压力传感器模块的基础上，本发明的第八方式也可以，具备：壳体，其具有储存上述压力传感器的储存部，并在上述储存部的底面设置有用于将上述电路基板与上述压力传感器的上述端子部连接的端子连接孔；以及盖体，其从上述压力传感器的上方覆盖上述储存部，在上述压力传感器与上述盖体之间设置有密封体，在上述壳体的底面对上述压力传感器的上述下表面进行支承，并且在上述盖体与上述压力传感器的上述上表面之间夹住上述密封体。
根据上述第八方式，能够提供实现防水构造的压力传感器模块。
根据上述本发明的方式，在将端子部的第一区域焊接接合的情况下，通过凹槽部的边缘抑制熔融的焊料的润湿扩张，焊料不会向第二区域扩张。因此，能够进行稳定的基于焊料的接合，能够抑制以焊料的润湿扩张为起因的不良情况。
附图说明
图1A是第一实施方式的压力传感器的示意图。
图1B是从下方观察图1的压力传感器的仰视图。
图2A是对第一实施方式的压力传感器的制造方法的一个例子进行说明的工序图，是示出在引线框基板安装了控制元件的状态的图。
图2B是表示使基体成型的状态的图。
图2C是表示使引线框基体弯曲成型的状态的图。
图2D是表示搭载了压力传感器元件20的状态的图。
图3是装入第一实施方式的压力传感器的压力传感器模块的剖面示意图。
图4是装入图3所示的压力传感器模块的压力传感器的仰视图。
图5A是表示将图3所示的压力传感器模块的压力传感器的端子部与电路基板的焊盘接合的焊料的状态的示意图。
图5B是表示将图3所示的压力传感器模块的压力传感器的端子部与电路基板的焊盘接合的焊料的状态的示意图。
图6是表示第一实施方式的压力传感器所能够采用的凹槽部的示意图。
图7是表示第一实施方式的压力传感器所能够采用的凹槽部的示意图。
图8是第二实施方式的压力传感器的仰视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式进行说明。
此外，以下的说明所使用的附图为了方便存在将局部放大示出的情况，不局限于各构成要素的尺寸比率等与实际相同。另外，存在省略一部分而图示的情况。
各图中根据需要示出X-Y-Z坐标系。在以下的说明中，根据需要基于该坐标系进行各方向的说明。
第一实施方式
图1A是第一实施方式的压力传感器1的剖视图。另外，图1B是压力传感器1的仰视图。在本实施方式的压力传感器1的说明中，“上”是指+Z方向，“下”是指-Z方向。仰视图是从下方观察压力传感器1的俯视图。
如图1A、图1B所示，本实施方式的压力传感器1具有：压力传感器元件20、与压力传感器元件20电连接的引线框40、以及支承压力传感器元件20以及引线框40的树脂制的基体10。另外，压力传感器1具有控制元件30。
基体10使引线框40、控制元件30以及焊线51埋设于基体10的树脂而一体化。由此，埋设引线框40与控制元件30、焊线51，并且能够遮挡保护它们不受外部空气、水分影响。另外，基体10包括搭载有压力传感器元件20的搭载部17，在搭载部17中，支承压力传感器元件20。
基体10的材料是例如环氧树脂、PPS(聚苯硫醚树脂)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等的工程塑料等树脂。
基体10的构成树脂的杨氏模量为例如1GPa～50GPa(优选为10GPa～30GPa)。
基体10具有：被形成于引线框40的下表面41(相对于引线框40的-Z侧)的主体部16、和从主体部16向+Z方向以环状突出的环状壁部12。主体部16与环状壁部12一体。
基体10的主体部16以及环状壁部12并不局限于俯视圆形，能够为矩形其他的多边形等任意的形状。
环状壁部12被形成为圆筒状，圆筒状的内部空间构成收纳有压力传感器元件20的收纳部19。在收纳部19装满保护压力传感器元件20的保护剂60。
在收纳部19的底面的一部分形成有作为基体10的一部分而延伸突出的搭载部17。搭载部17被形成于上表面42，并设置有搭载压力传感器元件20的搭载面17a。
对于收纳部19的底面且未形成有搭载部17的部分而言，引线框40的一部分(连接盘部44)露出。压力传感器元件20通过焊线50与露出的引线框40电连接。
搭载部17也可以作为与基体10独立的部件。在该情况下，作为构成搭载部17的材料，优选选择相比构成基体10的树脂材料更软的材料。由此，使以外力、吸湿、热膨胀等为起因而使基体10变形时被施加于压力传感器元件20的应力减少，能够提高压力传感器1的测定精度。另外，上述搭载部17越厚地形成越能够减少这种应力的影响，能够进一步提高测定精度。
基体10作为构成周围的面而具备上表面10d、下表面10a、以及被配置于上表面10d以及下表面10a之间侧面10c。下表面10a是主体部16的下侧的面，上表面10d是环状壁部12的上侧的端面。另外，侧面10c是被形成于主体部16以及环状壁部12的外周的面。
侧面10c俯视中具有近似圆形状。另外，在侧面10c设置有两个平坦面10e。平坦面10e是侧面10c的一部分，且被设置于基体10的主体部16侧。两个平坦面10e位于作为圆形的侧面10c的相互相反的一侧，并相互平行。
下表面10a是位于基体10的主体部16的面。下表面10a的外形出自侧面10c以及侧面10c所包含的平坦面10e的俯视形状，是两处通过直线而切口的圆形。
在下表面10a设置有两个凹部10b。凹部10b从侧面10c的平坦面10e连续地形成。在凹部10b收纳有作为引线框40的导线部45的一部分的端子部45c。在一个凹部10b分别收纳有一对端子部45c。凹部10b相比导线部45的端子部45c的厚度更深地形成。
在基体10的下表面10a设置有收纳端子部45c的凹部10b，从而能够不对端子部45c施加负荷地通过基体10的下表面10a支承压力传感器1。
引线框40是导体，且是厚度为0.1mm～3mm的板状体。其中，对于被装入移动设备那样的小型且薄型的电子部件而言，使用厚度为0.1mm～0.3mm的薄型的引线框40。例如，能够使用0.15mm的引线框。引线框40除去弯曲而向基体10的外部露出的部分，主要与X-Y平面平行地配置。
在引线框40的下表面41设置有控制元件30。另外，在与引线框40的下表面41相反的一侧的上表面42侧经由作为基体10的一部分的搭载部17配置有压力传感器元件20。
引线框40优选具有热导率优越的材料。由此，能够防止压力传感器元件20以及控制元件30的过热或者过冷却。因此根据使压力传感器元件20以及控制元件30的动作稳定化来看有利。
作为这样的材料，优选铜(Cu)、铁(Fe)等金属。
引线框40具有：安装有控制元件30的安装部46、与压力传感器元件20以及控制元件30电连接的连接盘部44、以及从被埋设于基体10的位置向基体10的外部露出并且沿着侧面10c与下表面10a而形成的导线部45。此外，在本实施方式中，引线框40具有四个导线部45，但导线部45的个数并不限定于此。
在安装部46的下表面41安装有控制元件30。优选在安装部46的下表面41与控制元件30之间，设置应力缓和层(省略图示)。由此，能够减少以外力、吸湿、热膨胀等为起因而被施加于控制元件30的应力。
连接盘部44在下表面41，通过焊线51与控制元件30电连接。另外，连接盘部44在上表面42，通过焊线50与压力传感器元件20电连接。
连接盘部44作为进行控制元件30与压力传感器元件20之间的信号的交换的中继端子而被设置。
导线部45从作为基体10的侧面10c的一部分的平坦面10e向外部露出而延伸。导线部45从前端侧按顺序具有沿着基体10的下表面10a配置的端子部45c、沿着基体10的侧面10c配置的中继部45a、以及被埋设于基体10的内部的接合部45b。
导线部45在接合部45b，经由焊线51与控制元件30电连接。另外，导线部45在端子部45c，与后段中进行说明的电路基板130的焊盘131(参照图3)焊接接合。由此，压力传感器1与电路基板130电连接进行信号的输入输出。各导线部45是用于压力传感器1与外部的信号以及电源的交换的端子，与例如电源端子、接地端子、信号输入端子、信号输出端子等对应地设置。
导线部45从接合部45b的前端向基体10的外部露出并且向下方折弯而形成。由此，设置有沿着作为基体10的侧面10c的一部分的平坦面10e而延伸的中继部45a。
端子部45c从中继部45a的下端向内侧折弯而形成。端子部45c被收纳于被设置于基体10的下表面10a的凹部10b。
此外，在图1A中，中继部45a以及端子部45c紧贴基体10而图示，但也可以不与基体10接触而从基体10上浮。如后段中进行说明的制造方法所示，在形成基体10后进行导线部45的弯曲成型的情况下，中继部45a以及端子部45c通过回弹而成为从基体10上浮的状态。
在端子部45c且在与同基体10对置的面相反的面设置有抑制焊料8(参照图3)的润湿扩张的凹槽部5。凹槽部5划分为，使端子部45c位于前端侧的第一区域6、和在中继部45a侧且位于从前端侧离开的位置的第二区域7。
端子部45c的第一区域6与电路基板130的焊盘131(参照图3)焊接接合。凹槽部5抑制被接合于第一区域6的焊料8在第二区域7润湿扩张。
另外，凹槽部5的剖面形状是圆弧形状。通过使凹槽部5的剖面形状成为圆弧形状，在形成了凹槽部5的端子部45c中，抑制应力集中，从而能够抑制以凹槽部5为起因的端子部45c强度降低。此外，圆弧形状的凹槽部5通过引线框40的半蚀刻能够容易地形成。
凹槽部5的深度优选为导线部45的厚度的1/20以上、2/3以下。由此，通过熔融的焊料的表面张力能够可靠地抑制固化前的焊料的润湿扩张。另外，凹槽部5的深度若在导线部45的厚度的1/20以上、1/2以下则更好。由此，能够可靠地抑制焊料的润湿扩张并且能够充分地确保导线部45的强度。
在例如导线部45的厚度为0.15mm的情况下，若使凹槽部5的深度为0.0075mm以上、0.1mm以下，则能够可靠地抑制焊料的润湿扩张。另外，若为0.0075mm(7.5μm)以上、0.075mm以下则更好。由此，能够可靠地抑制焊料的润湿扩张并且能够确保导线部45强度足够。
凹槽部5的宽度能够为100μm左右。更具体而言，优选为50μm以上200μm以下。通过这样的结构，能够确保导线部45的强度并且能够通过半蚀刻容易地形成凹槽部5。
压力传感器元件20在例如硅等半导体基板的一面具有：隔膜部、作为基准压力室的封闭空间、以及用于测定基于压力的隔膜部的抗变形性的变化的多个应变计。各应变计经由焊线50分别与不同的连接盘部44电连接。
压力传感器元件20若隔膜部受到压力而挠曲，则在各应变计产生与隔膜部的形变量对应的应力。应变计的电阻值根据该应力而变化，输出与电阻值变化对应的传感器信号。
压力传感器元件20是利用了MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems：微机电***)技术的压力传感器元件。
压力传感器元件20被收纳于基体10的收纳部19内并被固定在搭载部17上。压力传感器元件20能够经由芯片粘接部(Die bonding)21粘合于搭载部17。作为芯片粘接部21，能够使用环氧树脂、硅酮树脂、银膏中的任意一种。
压力传感器元件20被设置于引线框40的上表面42侧(相对于引线框40的+Z侧)。另外，压力传感器元件20也可以在俯视中，一部分区域或者全部区域被配置于从引线框40偏离的位置。
压力传感器元件20经由被连接于与同搭载部17对置的面相反的面的焊线50，被连接于引线框40的连接盘部44。
如图1A所示，保护剂60填充于收纳部19内而覆盖压力传感器元件20，遮挡并保护压力传感器元件20不受外部空气、水分影响。
作为保护剂60，能够应用例如硅酮树脂、氟类的树脂。保护剂60能够为液状、凝胶状。保护剂60优选具有高粘性。
作为保护剂60，优选应用例如不足硬度1(类型A硬度，以JIS K 6253为基准)的柔软的凝胶剂。由此，能够将从测定对象施加的压力传递于压力传感器元件20，因此不会使基于压力传感器元件20的压力检测的精度降低。另外，也能够抑制基体10的变形的影响通过保护剂60而传递于压力传感器元件20。
通过保护剂60能够防防水、外部空气的浸入，从而能够防止对压力传感器元件20的负面影响。
上述的保护剂60作为其表面的被压面60a被形成为向下方侧凹陷那样的凹面状。压力传感器1测定与保护剂60的被压面60a接触的测定介质(水、或者空气等)的压力。
保护剂60优选透光性低，遮挡可见光、紫外线。由此，能够防止压力传感器元件20的劣化。也可以使保护剂60含有颜料等降低透光性。
控制元件30是例如集成电路(integrated circuit，IC)。控制元件30在俯视中具有矩形状。控制元件30在引线框40的下表面41且被配置于安装部46。控制元件30被设置于俯视中至少一部分与压力传感器元件20重叠的位置。通过像这样以控制元件30与压力传感器元件20在俯视中重叠的方式配置，能够使压力传感器1小型化。
控制元件30的电路经由连接于与朝向引线框40的面相反的面的焊线51，被连接于引线框40的连接盘部44以及导线部45。
控制元件30若输入来自压力传感器元件20的传感器信号，则对传感器信号进行处理而作为压力检测信号输出。来自压力传感器元件20的传感器信号经由焊线50、连接盘部44、焊线51被输入控制元件30。
控制元件30具有：测定外部温度的温度传感器、对来自温度传感器的信号进行A/D转换而作为温度信号输出的A/D转换器、以及被输入温度信号的运算处理部。在运算处理部中，基于温度信号，能够对来自压力传感器元件20的传感器信号进行修正处理。作为温度传感器，能够采用电阻式(桥路电阻式)、二极管式、热电偶式、红外线式等。通过内置温度传感器，控制元件30能够根据***内的温度修正压力检测信号。因此，能够进行精度高的压力测定。
接下来，参照图2A～图2D对制造压力传感器1的方法的一个例子进行说明。
(控制元件的安装)
首先，如图2A所示，准备引线框基板40A。引线框基板40A除了导线部45A不弯曲以外其他为与引线框40相同的结构。
引线框基板40A的导线部45A遍及全长沿着X轴向直线地形成。引线框基板40A的外形通过蚀刻形成。另外，引线框基板40A的外形也可以通过冲压加工通过剪切加工成型。在引线框基板40A的导线部45A的上表面(+Z侧的面)预先设置有凹槽部5。凹槽部5能够通过蚀刻(半蚀刻)形成。由此，在凹槽部5与第一区域6的边界形成锐利的边缘5a(参照图5A以及图5B)，从而能够提高基于表面张力的焊料的润湿扩张抑制的效果。另外，凹槽部5可以通过光刻形成，另外也可以通过机械加工形成。
接下来，在引线框基板40A的安装部46的下表面41设置控制元件30。并且，通过焊线51将控制元件30与导线部45A相互连接。
接下来，如图2B所示，以覆盖控制元件30、焊线51、以及引线框基板40A的一部分(特别是安装部46与导线部45A的接合部45b)的方式形成基体10。基体10通过使控制元件30、焊线51、以及引线框基板40A的一部分成为一体的嵌件成型而形成。基体10在模具间夹住在安装部46安装了控制元件30的状态的引线框基板40A，在模具间的空间填充树脂材料而进行成型。引线框基板40A在相当于导线部45A的中继部45a以及端子部45c的部分从基体10露出的状态下被埋设于基体10。
接下来，如图2C所示，将从基体10的侧面10c突出的导线部45A以沿着侧面10c以及下表面10a的方式，进行使两处弯曲的弯曲成型。通过弯曲成型，在从基体10突出并露出的导线部45A的根侧形成中继部45a。中继部45a沿着作为基体10的侧面10c的一部分的平坦面10e配置。另外，通过弯曲成型在导线部45A的前端侧形成端子部45c。端子部45c被收纳于被设置于基体10的下表面10a的凹部10b。
由于导线部45A的弯曲成型，存在从弯曲处产生金属微粒的情况。控制元件30被基体10覆盖，因此金属微粒不会附着于控制元件30，从而抑制以金属微粒为起因而控制元件30的不良情况。
接下来，如图2D所示，在基体10的搭载部17搭载压力传感器元件20。压力传感器元件20经由芯片粘接部21粘合于搭载部17。并且，通过焊线50将压力传感器元件20与引线框40相互连接。
接下来，如图1A所示，在基体10的收纳部19填充保护剂60，覆盖压力传感器元件20。
经由以上的工序，得到图1A所示的压力传感器1。
图3是压力传感器模块100的剖面示意图。作为上述的压力传感器1的应用例的一个例子，以图3为基础对装入了压力传感器1的压力传感器模块100进行说明。
在装入压力传感器模块100时，在压力传感器1设置有与基体10的上表面一体设置的密封体80。
压力传感器模块100具有：设置了密封体80的压力传感器1、具备供压力传感器1储存的储存部115的壳体110、从压力传感器1的上方覆盖储存部115的盖体120、以及与压力传感器1的端子部45c连接的电路基板130。
压力传感器模块100成为在压力传感器1的形成于保护剂60的表面的被压面60a导入测定介质(水、或者空气等)，并且不会使水浸入壳体内部110c的构造。
如图3所示，密封体80是在基体10的上表面10d经由粘合剂85而粘合固定的填料。密封体80具有：与基体10的上表面10d重叠并与基体10固定的重叠部82、以及与重叠部82一体地形成并被配置于重叠部82的外侧的凸缘部81。
密封体80的材料能够采用丙烯酸脂系的树脂、硅酮树脂、橡胶等。密封体80具有弹性，并通过被夹压作为防水部件(密封部件)发挥功能。
密封体80的杨氏模量为了作为防水部件而发挥功能优选成为基体10的构成树脂的杨氏模量的1/10以下。例如密封体80的杨氏模量优选10MPa左右。
粘合剂85没有特别限定，能够在未固化的状态下涂敷与例如构成密封体80的材料(例如丙烯酸脂系的树脂)相同的材料，使其固化而使用。密封体80与基体10的重叠部82的固定不局限于经由粘合剂85进行，也可以通过与基体10一体成型而固定。
密封体80与基体10一体固定，从而能够在密封体80与基体10之间防水。此外，这里“一体”是指密封体80与基体10相互无间隙地固定的状态。
如图3所示，壳体110呈装入压力传感器1的压力传感器模块100的外形，为了对壳体内部110c进行防水、保护而设置。壳体110的材料是不锈钢合金、铝合金、树脂等。
壳体110具有作为形成外形的多个面的一个而固定盖体120的安装面110a。在安装面110a设置有省略图示的螺孔并通过省略图示的固定螺栓将盖体120固定于壳体110。另外，在安装面110a设置有用于储存压力传感器1的储存部115。
在储存部115的开口周缘形成有收纳有密封体80的凸缘部81的台阶部117。台阶部117比凸缘部81的外径稍大地形成。在台阶部117中，在与盖体120对置的一侧设置有对置面117a。对置面117a为了夹压密封体80的凸缘部81而形成为平坦。
储存部115形成为在俯视中比基体10的侧面10c的形状稍大，从而能够将基体10从上方顺利地***并收纳。储存部115的底面115a为了支承基体10的下表面10a而确保足够的面积。
在储存部115的底面115a设置有贯通直至壳体内部110c的端子连接孔118。端子连接孔118为了使从基体10的下表面10a露出的导线部45在壳体内部110c敞开而设置。在端子连接孔118设置有与压力传感器1的端子部45c焊接接合的电路基板130。
焊料8的种类未特别限定，例如可举出：Sn、Sn-Pb系合金焊料、Sn-Ag系合金、Sn-Bi系合金、Sn-Cu系合金、Sn-In系合金等无铅焊料、共晶焊料、低温焊料等，也能够将这些焊料1种或者2种以上组合使用。
图4是组装于压力传感器模块100的压力传感器1的仰视图。图4中用双点划线表示被设置于储存部115的底面115a的端子连接孔118。
如图4所示，端子连接孔118以俯视中包围压力传感器1的端子部45c的第一区域6的方式形成。第一区域6是与电路基板130焊接接合的区域。因此，端子连接孔118使焊接接合的第一区域6敞开。另外，储存部115的底面115a在俯视中与端子部45c的第二区域7重叠，不与第一区域6重叠。即，底面115a在基体10的下表面10a中，不支承形成有焊料8的区域。
如图3所示，盖体120是与壳体110的安装面110a对置配置的平板。盖体120以从压力传感器1的上方覆盖储存部115的方式螺栓固定于壳体110的安装面110a(省略图示)。在盖体120设置有用于对压力传感器1导入测定介质(水、或者空气等)的压力导入孔121。另外，盖体120具有与壳体110对置的平坦的下表面120a。下表面120a与壳体110的安装面110a抵接。
盖体120由例如不锈钢合金、铝合金、树脂等形成。
电路基板130是PCB(Printed Circuit Board：印刷电路板)、FPC(FlexiblePrinted Circuit：柔性印刷电路)等印刷布线基板。电路基板130在表面具有焊料安装用的焊盘131。使压力传感器1的下表面10a与焊盘131对置配置。
图4中用双点划线示出电路基板130的焊盘131的位置关系。
如图4所示，在俯视中(即，从与端子部45c的第一区域6正交的方向观察)，焊盘131以与压力传感器1的端子部45c的第一区域6重叠的方式配置。另外，端子部45c的第一区域6侧的凹槽部5的边缘5a与焊盘131的周缘允许距离H的偏差。距离H优选为500μm以下。焊盘131与第一区域6偏差在±500μm以下，从而能够减少经由焊料8而接合的区域彼此的偏差，能够通过焊料8将它们可靠地接合。
图5A以及图5B是表示将压力传感器1的端子部45c与电路基板130的焊盘131接合的焊料8的状态的示意图。在焊料8的量比较少的情况下，如图5A所示，焊料8以从焊盘131侧朝向端子部45c(或者，从端子部45c朝向焊盘131)扩张的方式形成。另一方面，在焊料8的量比较多的情况下，如图5B所示，焊料8成为向外侧膨出的形状。在任意情况下，均能够抑制在凹槽部5的边缘5a，焊料8从第一区域6向第二区域7润湿扩张。
在比图5B所示的情况焊料量进一步增多的情况下，使凹槽部5的第一区域6的边缘5a的表面张力崩坏，熔融的焊料8流入凹槽部5。该情况下，在凹槽部5的第二区域7的边缘5b，进一步通过表面张力抑制焊料的润湿扩张。因此，通过形成有凹槽部5，在焊料8的量多的情况下，也能够抑制焊料朝第二区域7的润湿扩张。
本实施方式的压力传感器1具有剖面形状为圆弧形状的凹槽部5。然而，凹槽部的剖面形状不限定于此。图6、图7示出本实施方式能够采用的凹槽部5A、5B。
图6所示的凹槽部5A是剖面形状为V字状的V字槽。另外，图7的凹槽部5B是矩形状的槽。在采用凹槽部5A、5B的情况下，也与本实施方式的凹槽部5相同，能够得到抑制焊料的润湿扩张的效果。
根据本实施方式的压力传感器1，在将端子部45c的第一区域6焊接接合的情况下，通过凹槽部5的边缘5a抑制熔融状态的焊料8的润湿扩张，焊料8不会向第二区域7扩张。因此，能够进行稳定的基于焊料8的接合。
另外，通过设置有凹槽部5，焊料8不会在从端子部45c的第二区域7连续而向上方延伸的中继部45a润湿扩张。压力传感器1的外形能够按设计设定外形尺寸，不会有以润湿扩张的焊料8的厚度变大的担忧。由此，能够在壳体110的储存部115顺利地收纳压力传感器1。另外，能够抑制壳体110的储存部115的内壁面与中继部45a的接触，从而不会导致电的不稳定。
本实施方式的压力传感器模块100在壳体110的储存部115的底面115a支承压力传感器1。底面115a支承俯视中与端子部45c的第二区域7重叠的部分。第二区域7中未有焊料8的润湿扩张，因此没有因焊料8而产生的厚度的增加。因此，第二区域7不会从被设置于基体10的下表面10a的凹部10b向比下表面10a更靠下方凸出。由此，能够稳定地进行储存部115的底面115a的压力传感器1的支承。并且，能够均匀地进行被设置于基体10的上表面10d侧的密封体80的重叠部82的压缩。
另外，本实施方式的压力传感器模块100的压力传感器1被储存于壳体110的储存部115，从上方被盖体120覆盖、并将密封体80压缩，从而实现不会使水浸入壳体内部110c的防水构造。
密封体80的凸缘部81被台阶部117的对置面117a与盖体120的下表面120a之间夹住而压缩。另外，压力传感器1的密封体80与基体10一体形成，在基体10的上表面10d与密封体80的重叠部82之间防水。
因此，根据压力传感器模块100，能够防止从盖体120的压力导入孔121浸入的水分、以及从盖体120的下表面120a与壳体110之间浸入的水分浸入壳体内部110c。
另外，密封体80的重叠部82以及基体10在储存部115的底面115a与盖体120的下表面120a之间被夹住而压缩。压力传感器模块100通过凸缘部81的压缩确保防水，因此重叠部82不一定需要压缩为防水所需要的程度。若使重叠部82的压缩率过高，则存在基体10变形，对压力传感器元件20的测定给予影响的担忧。因此，重叠部82的压缩优选为抑制储存部115的内部的压力传感器1的位置偏移的程度的适度的压缩。由此，能够提供抑制在储存部115的内部的压力传感器1的位置偏移，并且抑制了基体10的变形的可靠性高的压力传感器模块100。
第二实施方式
接下来对第二实施方式进行说明。
图8是第二实施方式的压力传感器2的仰视图，是与第一实施方式的图1B对应的图。
第二实施方式的压力传感器2被设置于基体210的下表面210a的凹部210b的形状不同。另外，第二实施方式的压力传感器2被设置于端子部45c的凹槽部205的结构不同。
此外，对与上述的第一实施方式相同方式的构成要素标注相同附图标记，省略其说明。
第二实施方式的压力传感器2的凹槽部205与各导线部45对应地被设置。四个导线部45在基体210的下表面210a，分别被收纳于不同的凹槽部205。由此，相互邻接的导线部45彼此不接触。因此，能够更可靠地防止导线部45彼此的短路。
另外，第二实施方式的压力传感器2的凹槽部205沿着将端子部45c划分为第一区域6与第二区域7的划分线L断续地形成。
凹槽部205具有多个短槽部205b。短槽部205b沿着划分线L并列。在邻接的短槽部205b彼此之间存在有槽间部205a。槽间部205a是与第一区域6以及第二区域7连续的平坦的面。
沿着划分线L并列的短槽部205b分别通过表面张力来抑制焊料8向第二区域7润湿扩张。另外，短槽部205b彼此之间的槽间部205a是平坦的，但通过在短槽部205b产生的表面张力，能够抑制熔融的焊料8从槽间部205a向第二区域7润湿扩张。
邻接的短槽部205b彼此的距离(即，沿着槽间部205a的划分线L的长度)优选相对于短槽部205b的长度为1/3以下。若为该范围，则通过短槽部205b产生的表面张力能够充分地抑制来自槽间部205a的润湿扩张。
根据第二实施方式的压力传感器2，断续地形成凹槽部205，在邻接的短槽部205b彼此之间形成槽间部205a，从而能够提高端子部45c的强度。
以上，对本发明的各种实施方式进行了说明，但各实施方式的各结构以及它们的组合等是一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。另外，本发明未被实施方式限定。
例如，作为各实施方式，对焊料与端子部的第一区域接合的例子进行了说明，但也可以是端子部在第二区域与电路基板焊接接合，凹槽部5抑制焊料朝第一区域6的润湿扩张的结构。
另外，在各实施方式中，对凹槽部是以与端子部的延伸方向正交的方式以直线状延伸的例子进行了说明。然而，凹槽部也可以不一定是直线地延伸。例如，凹槽部也可以沿着端子连接孔118的形状延伸。
附图标记说明
1、2...压力传感器；5、5A、5B、205...凹槽部；5A、5B...边缘；6...第一区域；7...第二区域；8...焊料；10、210...基体；10a、210a...下表面；10b、210b...凹部；10c...侧面；10d...上表面；10e...平坦面；19...收纳部；20...压力传感器元件；30...控制元件；40...引线框；40A...引线框基板；45、45A...导线部；45a...中继部；45b...接合部；45c...端子部；50、51...焊线；60...保护剂；80...密封体；81...凸缘部；82...重叠部；100...压力传感器模块；110...壳体；115...储存部；115a...底面；117...台阶部；118...端子连接孔；120...盖体；121...压力导入孔；130...电路基板；131...焊盘；205a...槽间部；H...距离。
Claims (8)
1.一种压力传感器，其具备：
基体，其具有收纳部；
压力传感器元件，其被配设于所述收纳部；以及
导线部，其具有与所述压力传感器元件电连接并沿着所述基体的下表面设置的端子部，且向所述基体的外部露出，
所述压力传感器的特征在于，
所述端子部具有凹槽部，该凹槽部被设置于与对置于所述基体的第一面相反的面亦即第二面，所述凹槽部在所述第二面划分出包括所述端子部的前端的第一区域、和位于所述第一区域的旁边并从所述端子部的所述前端离开的第二区域。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，
所述基体在所述下表面具有凹部，所述凹部收纳所述导线部的所述端子部。
3.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，
所述凹槽部被断续地形成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的压力传感器，
所述凹槽部的深度在所述导线部的厚度的1/20以上、1/2以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的压力传感器，其特征在于，
所述凹槽部的剖面形状为圆弧形状。
6.一种压力传感器模块，其特征在于，具备：
压力传感器，其为权利要求1～5中任一项所述的压力传感器；以及
电路基板，其具有焊料安装用的焊盘，
所述端子部的所述第一区域与所述电路基板的所述焊盘焊接接合。
7.根据权利要求6所述的压力传感器模块，其特征在于，
从与所述端子部的所述第一区域正交的方向观察的俯视中，所述第一区域侧的所述凹槽部的边缘相对于所述电路基板的所述焊盘的周缘位于±500μm的范围。
8.根据权利要求6或7所述的压力传感器模块，其特征在于，具备：
壳体，其具有储存所述压力传感器的储存部，并在所述储存部的底面设置有用于将所述电路基板与所述压力传感器的所述端子部连接的端子连接孔；以及
盖体，其从所述压力传感器的上方覆盖所述储存部，
在所述压力传感器与所述盖体之间设置有密封体，
在所述壳体的底面对所述压力传感器的所述下表面进行支承，并且在所述盖体与所述压力传感器的上表面之间夹住所述密封体。
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