JP2014098685A - 圧力センサーおよび圧力センサーの製造方法 - Google Patents

圧力センサーおよび圧力センサーの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複雑な構成が不要で部品点数も少なく、組み立てに時間と手間を要することなく、コストも低減でき、外部から水分が浸入して、絶縁不良が発生することなく、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことなく、封入樹脂の熱応力によって、圧力検出エレメントが破損損傷することがなく、正確な圧力の検出が行える圧力センサーを提供する。
【解決手段】流路12が形成された継手部材14と、継手部材14の流路12と対面するように配置された圧力検出エレメント16と、圧力検出エレメント16に隣接して配置された端子台38と、端子台38とともに圧力検出エレメント16を覆う空間を形成するように、端子台38に隣接して配置された蓋部材54と、継手部材14側から装着され、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材14と当接するカバー部材66と、カバー部材66の内部に形成された間隙に充填され、接着剤を構成する封入樹脂部68とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、液封型の圧力センサーおよび圧力センサーの製造方法に関する。
従来より、流体圧検出用の圧力センサーとして、特許文献1(特許第4908411号公報)、特許文献2(国際公開WO2009/087767)などに開示されるような液封型の圧力センサーが知られている。
図18は、このような液封型の圧力センサー100を示した縦断面図である。
図18に示したように、液封型の圧力センサー100は、圧力検出エレメント102と、継手部材104と、カバー部材106との結合体により構成されている。
圧力検出エレメント102は、金属製のエレメント本体108を備えており、このエレメント本体108に形成された中央開口110内に、ハーメチックガラス112が嵌め込まれて固着されている。
また、圧力検出エレメント102のエレメント本体108と、金属製のダイヤフラム114と、連通孔116が形成されたダイヤフラム保護カバー118とが、それらの外周縁部において溶接によって一体的に固着されている。
そして、この構造によって、エレメント本体108の中央開口110の部分において、ハーメチックガラス112とダイヤフラム114との間に、オイルが封入される液封室120が形成されている。
一方、図18に示したように、ハーメチックガラス112の液封室120の側の面部には、ワンチップ構造のセンサーチップ124が接着剤によって固定されている。
このセンサーチップ124は、液封室120内に配設されており、圧力を検出する圧力素子と、この圧力検出素子の出力信号を処理する集積化された電子回路とが一体に形成された圧力センサーチップとして構成されている。
また、ハーメチックガラス112には、センサーチップ124に対する信号の入出力を行うための複数個のリードピン126と、オイル充填用パイプ130が、それぞれ、貫通状態で、ハーメチック処理により固定されている。
図18に示したように、リードピン126は、金製またはアルミニウム製のワイヤー128によって、センサーチップ124と導通接続され、センサーチップ124の外部出力端子や外部入力端子を構成している。リードピン126には、例えば、FPC(フレキシブルプリント回路)134の一端が導通接続され、FPC134の他端が、コンタクトピン131の一端に導通接続されている。そして、コンタクトピン131の他端が、例えば、半田付け、溶着などによって、外部リード線132に導通接続されている。
なお、このような液封型の圧力センサー100においては、圧力センサー100の液封室120にオイルを充填するために、オイル充填用パイプ130が設けられている。このオイル充填用パイプ130を介して、液封室120にオイルを充填した後には、オイル導入開口であるオイル充填用パイプ130の先端136を溶接などによって封止している。
さらに、図18に示したように、樹脂製の蓋部138が設けられており、圧力検出エレメント102を覆うようなっている。そして、円筒形状のカシメ板140をカシメ加工することによって、圧力検出エレメント102と、継手部材104と、カバー部材106とが一体的に固定され、圧力センサー100を構成している。
また、カバー部材106には、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの封止材(モールド樹脂)150によりモールドされている。
なお、樹脂製の蓋部138と圧力検出エレメント102との間は、例えば、Oリングなどのシール材142で密封されるようになっている。
そして、通路146から圧力室148内に伝達された流体圧は、ダイヤフラム保護カバー118の連通孔116を通ってダイヤフラム114の表面を押圧し、この押圧力を液封室120内のセンサーチップ124により検知するようにしている。
特許第4908411号公報 国際公開WO2009/087767 特開2012−68105号公報
しかしながら、このような従来の特許文献1、特許文献2に記載されているような、液封型の圧力センサー100では、図18に示したように、カバー部材106、円筒形状のカシメ板140、シール材142など複雑な構成が必要で部品点数も多く、カシメ加工などが必要で、組み立てに時間と手間を要し、コストが高くつくことにもなる。
また、水分が隙間144に浸入した場合、凍結解凍によりダメージがあり、気密性が損なわれることになる。このため、外部から水分が、図18の矢印Gで示したように浸入することによって、絶縁不良が生じて、センサーが機能しなくなり、正確な圧力の検出が行えないことになる。
このため、特許文献3(特開2012−68105号公報)には、水分が外部から浸入しないように隙間のない構成にした液封型の圧力センサー200が開示されている。
この圧力センサー200は、図19に示したように、圧力検出エレメント202と、継手部材204と、カバー部材206との結合体により構成されている。
そして、圧力検出エレメント202の一方の端面(下底面)には、金属製のダイヤフラム208の外周縁部が溶接によって気密に固着されている。圧力検出エレメント202の下面に設けられたセンサーチップ210に、ワイヤーボンディング212を介して、リードピン214が接続されている。
さらに、図19に示したように、このリードピン214が基板216に接続され、外部リード線218に接続されている。そして、カバー220内の空間は、接着剤からなる封入樹脂222が封入されており、さらに、カバー220と継手部材204との間の空間にも、接着剤からなる封入樹脂224が封入されている。これにより、隙間がなく、水分などの液体が内部に浸入するのが阻止されるようになっている。
しかしながら、この特許文献3の圧力センサー200では、封入樹脂222、224が熱によって膨張してその熱応力によって、圧力検出エレメント202が破損損傷することがあり、正確な圧力の検出が行えないことがある。
また、封入樹脂224を入れること自体に手間がかかるとともに、上下に封入樹脂222、224を充填しなければならず、工程が複雑になり、コストも高くつくことになる。
本発明は、このような現状に鑑み、複雑な構成が不要で部品点数も少なく、組み立てに時間と手間を要することなく、コストも低減でき、しかも、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことなく、また、封入樹脂の熱応力によって、圧力検出エレメントが破損損傷することがなく、正確な圧力の検出が行える圧力センサーおよび圧力センサーの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の圧力センサーは、
流路が形成された継手部材と、
前記流路内の流体の圧力を検出するために、前記継手部材に固着され、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントと、
前記継手部材側から装着され、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の圧力センサーの製造方法は、
継手部材に形成された流路内の流体の圧力を検出するために、圧力検出エレメントを継手部材に形成された流路と対面するように、継手部材に固着する工程と、
一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、前記継手部材側から装着する工程と、を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、前記継手部材側から装着するだけで良いので、複雑な構成が不要である。
また、特許文献3のように、上下に封入樹脂222、224を充填する必要もなく、工程が簡単になり、コストも低減でき、封入樹脂を一方向から入れるだけで隙間のない構成とすることができる。
さらに、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、継手部材側から装着するので、外部リード線に引っ張り力が加わった場合にも、カバー部材の基端部が継手部材と当接して引っ掛かることになる。
これにより、封入樹脂に力が加わっても、封入樹脂にクラックなどが発生せず、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明の圧力センサーは、
前記圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように配置された空間形成部材と、
前記空間形成部材の外側で、前記カバー部材の内部に形成された間隙に充填され、接着剤を構成する封入樹脂部とを備えていることを特徴とする。
また、本発明の圧力センサーの製造方法は、
前記圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように空間形成部材を配置する工程と、
前記空間形成部材の外側で、前記カバー部材の内部に形成された間隙に、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の圧力センサーは、前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が、前記空間形成部材によって形成され、封入樹脂が充填されてない前記空間に位置するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の圧力センサーの製造方法は、前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が、前記空間形成部材によって形成され、封入樹脂が充填されてない前記空間に位置するように配置する工程を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントに、圧力検出エレメントに隣接して空間形成部材を配置するだけで、空間形成部材により、圧力検出エレメントを覆う空間が形成される。
そして、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、継手部材側から装着する。次に、空間形成部材の外側で、カバー部材の内部に形成された間隙に、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部を形成する。
そして、この状態で、圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が、空間形成部材によって形成され、封入樹脂が充填されてない空間に位置するように配置された状態となる。
この状態では、圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が空間に位置した状態であって、従来のように封入樹脂で覆われた状態ではない。従って、繰り返して圧力センサーが、熱を受けたり冷却された場合にも、熱応力が発生せず、ヒートショック試験に対して強くなり、絶縁不良やショートなどが発生せず、圧力検出エレメントに影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、継手部材と、圧力検出エレメントと、圧力検出エレメントのリードピンと外部リード線に接続された端子と、空間形成部材とが一体化され密封されることになる。
従って、従来の圧力センサーのように、複雑な構成が不要で部品点数も少なく、組み立てに時間と手間を要することなく、コストも低減でき、封入樹脂を一方向から入れるだけで隙間のない構成とすることができる。
また、接着剤を構成する封入樹脂によって、継手部材と、圧力検出エレメントと、圧力検出エレメントのリードピンと外部リード線に接続された端子と、空間形成部材とが一体化され密封されるので、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
しかも、空間形成部材により、圧力検出エレメントを覆う空間が形成されるので、封入樹脂が内部に浸入して、圧力検出エレメントに接触することがなく、封入樹脂の熱応力によって、圧力検出エレメントが破損損傷することがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明は、前記空間形成部材が、第1の空間形成部材と、前記第1の空間形成部材の上方に配置された第2の空間形成部材とから構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、第1の空間形成部材と、前記第1の空間形成部材の上方に第2の空間形成部材を配置するだけで、空間形成部材により、圧力検出エレメントを覆う空間を形成することができる。
また、本発明の圧力センサーは、
前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子とを支持するために、圧力検出エレメントに隣接して配置された第1の空間形成部材と、
前記第1の空間形成部材とともに圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように、第1の空間形成部材に隣接して配置された第2の空間形成部材とを備えることを特徴とする。
また、本発明の圧力センサーの製造方法は、
前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子とを支持するために、圧力検出エレメントに隣接して第1の空間形成部材を配置する工程と、
前記第1の空間形成部材とともに圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように、第1の空間形成部材に隣接して第2の空間形成部材を配置する工程と、を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントに、圧力検出エレメントに隣接して第1の空間形成部材を配置し、第1の空間形成部材に隣接して第2の空間形成部材を配置するだけで、第2の空間形成部材と端第1の空間形成部材とにより、圧力検出エレメントを覆う空間が形成される。
そして、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、継手部材側から装着する。次に、カバー部材の内部に形成された間隙に、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部を形成する。
これによって、継手部材と、圧力検出エレメントと、圧力検出エレメントのリードピンと外部リード線に接続された端子とを支持する第1の空間形成部材と、第2の空間形成部材とが一体化され密封されることになる。
従って、従来の圧力センサーのように、複雑な構成が不要で部品点数も少なく、組み立てに時間と手間を要することなく、コストも低減でき、封入樹脂を一方向から入れるだけで隙間のない構成とすることができる。
また、接着剤を構成する封入樹脂によって、継手部材と、圧力検出エレメントと、圧力検出エレメントのリードピンと外部リード線に接続された端子とを支持する第1の空間形成部材と、第2の空間形成部材とが一体化され密封されるので、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
しかも、第1の空間形成部材と第2の空間形成部材とにより、圧力検出エレメントを覆う空間が形成されるので、封入樹脂が内部に浸入して、圧力検出エレメントに接触することがなく、封入樹脂の熱応力によって、圧力検出エレメントが破損損傷することがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明は、前記封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が、前記封入樹脂部と圧力検出エレメントとの間の接着強度よりも小さいことを特徴とする。
このように構成することによって、低温下で使用した場合に、封入樹脂部が熱応力で収縮した場合にも、封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が小さいので、封入樹脂部と第1の空間形成部材との間で剥離することになる。
従って、防水性に関与する、すなわち、密封部を形成する封入樹脂部と圧力検出エレメントとの間で密封性が維持され、これにより、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明は、前記封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が、前記封入樹脂部と第2の空間形成部材の間の接着強度よりも小さいことを特徴とする。
このように構成することによって、低温下で使用した場合に、封入樹脂部が熱応力で収縮した場合にも、封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が小さいので、封入樹脂部と第1の空間形成部材との間で剥離することになる。
従って、防水性に関与する、すなわち、密封部を形成する封入樹脂部と第2の空間形成部材の間で密封性が維持され、これにより、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明は、前記圧力検出エレメントの側部と、カバー部材の内壁との間には、空間が形成され、
前記空間内に、封入樹脂部が流入した封入樹脂部が形成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、図9の100℃から−40℃に変化させた場合の応力解析を示す図に示したように、この封入樹脂部では、圧縮応力状態となっている。
すなわち、封入樹脂部において圧縮状態となっていることは、封入樹脂部が、圧力検出エレメントの側部との間、ならびに、カバー部材の内壁との間で、剥離しにくい方向に力が加わっている状態である。
これにより、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明は、前記第2の空間形成部材の側壁に、外周方向にクラック防止突設部を突設するように形成したことを特徴とする。
このように構成することによって、第2の空間形成部材の側壁に、外周方向にクラック防止突設部を突設するように形成しているので、例えば、100℃から−40℃の範囲で繰り返し熱応力を受けた場合にも、封入樹脂部と第1の空間形成部材との間で剥離した部分の上端近傍から、上方に向かって外周方向に発生するクラックKの発生が抑制される。
また、たとえ、クラックKが発生したとしても、クラックKが、クラック防止突設部に当接して、これ以上クラックKが進行しない。
これにより、クラックK、封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の剥離部分を介して、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
本発明によれば、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、前記継手部材側から装着するだけで良いので、複雑な構成が不要である。
また、特許文献3のように、上下に封入樹脂222、224を充填する必要もなく、工程が複簡単になり、コストも低減でき、封入樹脂を一方向から入れるだけで隙間のない構成とすることができる。
さらに、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、継手部材側から装着するので、外部リード線に引っ張り力が加わった場合にも、カバー部材の基端部が継手部材と当接して引っ掛かることになる。
これにより、封入樹脂に力が加わっても、封入樹脂にクラックなどが発生せず、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、本発明によれば、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントに、圧力検出エレメントに隣接して空間形成部材を配置するだけで、空間形成部材により、圧力検出エレメントを覆う空間が形成される。
そして、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、継手部材側から装着する。次に、空間形成部材の外側で、カバー部材の内部に形成された間隙に、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部を形成する。
そして、この状態で、圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が、空間形成部材によって形成され、封入樹脂が充填されてない空間に位置するように配置された状態となる。
この状態では、圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が空間に位置した状態であって、従来のように封入樹脂で覆われた状態ではない。従って、繰り返して圧力センサーが、熱を受けたり冷却された場合にも、熱応力が発生せず、ヒートショック試験に対して強くなり、絶縁不良やショートなどが発生せず、圧力検出エレメントに影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、継手部材と、圧力検出エレメントと、圧力検出エレメントのリードピンと外部リード線に接続された端子と、空間形成部材とが一体化され密封されることになる。
従って、従来の圧力センサーのように、複雑な構成が不要で部品点数も少なく、組み立てに時間と手間を要することなく、コストも低減でき、封入樹脂を一方向から入れるだけで隙間のない構成とすることができる。
また、接着剤を構成する封入樹脂によって、継手部材と、圧力検出エレメントと、圧力検出エレメントのリードピンと外部リード線に接続された端子と、空間形成部材とが一体化され密封されるので、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメントに腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
しかも、空間形成部材により、圧力検出エレメントを覆う空間が形成されるので、封入樹脂が内部に浸入して、圧力検出エレメントに接触することがなく、封入樹脂の熱応力によって、圧力検出エレメントが破損損傷することがなく、正確な圧力の検出が行える。
図1は、本発明の圧力センサーの縦断面図である。 図2は、本発明の圧力センサーの上面図である。 図3は、本発明の圧力センサーの製造工程の概略を説明する縦断面図である。 図4は、本発明の圧力センサーの製造工程の概略を説明する縦断面図である。 図5は、本発明の圧力センサーの製造工程の概略を説明する縦断面図である。 図6は、本発明の圧力センサーの製造工程の概略を説明する縦断面図である。 図7は、本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図である。 図8は、図7の部分拡大断面図である。 図9は、応力解析を示す図である。 図10は、図1に示した本発明の圧力センサー10において、繰り返し熱応力を受けた場合に、封入樹脂部68においてクラックKが生じる状態を説明する圧力センサーの縦断面図である。 図11は、図10の部分拡大断面図である。 図12は,本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図である。 図13は、図12の部分拡大断面図である。 図14は、本発明の圧力センサーの別の実施例の図1と同様な縦断面図である。 図15は、図14の圧力センサーの上面図である。 図16は、図14のH部の拡大図である。 図17は、図14のI部の拡大図である。 図18は、従来の液封型の圧力センサー100を示した縦断面図である。 図19は、従来の液封型の圧力センサー200を示した縦断面図である。である。
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明の圧力センサーの縦断面図、図2は、本発明の圧力センサーの上面図、図3〜図6は、本発明の圧力センサーの製造工程の概略を説明する縦断面図である。
図1〜図2において、符号10は、全体で本発明の圧力センサーを示している。
図1に示したように、本発明の圧力センサー10は、液封型の圧力センサーであり、流路12が形成された継手部材14と、流路12内の流体の圧力を検出する圧力検出エレメント16とを備えている。
そして、この継手部材14の流路12と対面するように、圧力検出エレメント16が配置され、その周縁部で継手部材14と溶接され固着されている。
圧力検出エレメント16は、例えば、ステンレス、アルミニウムなどの金属製のエレメント本体18を備えており、このエレメント本体18に形成された中央開口20内に、ハーメチックガラス22が嵌め込まれて固着されている。
また、図1に示したように、圧力検出エレメント16のエレメント本体18と、金属製のダイヤフラム24と、連通孔26が形成されたダイヤフラム保護カバー28とが、それらの外周縁部において溶接によって一体的に固着されている。
そして、この構造によって、エレメント本体18の中央開口20の部分において、ハーメチックガラス22とダイヤフラム24との間に、オイルが封入される液封室30が形成されている。
一方、図1に示したように、ハーメチックガラス22の液封室30の側の面部には、ワンチップ構造のセンサーチップ32が接着剤によって固定されている。
このセンサーチップ32は、液封室30内に配設されており、圧力を検出する圧力素子と、この圧力検出素子の出力信号を処理する集積化された電子回路とが一体に形成された圧力センサーチップとして構成されている。
また、ハーメチックガラス22には、センサーチップ32に対する信号の入出力を行うための複数個のリードピン34が、それぞれ、貫通状態で、ハーメチック処理により固定されている。
この実施例では、図示しないが、リードピン34は全部で8本設けられている。すなわち、入出力用の端子として後述する、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)用の3本のリードピン34と、センサーチップ32の調整用の端子として5本のリードピン34とが設けられている。
リードピン34は、例えば、金製またはアルミニウム製のワイヤー36によって、センサーチップ32と導通接続(ワイヤーボンディング)され、センサーチップ32の外部出力端子や外部入力端子を構成している。
そして、継手部材14の流路12から圧力室40内に伝達された流体圧は、ダイヤフラム保護カバー28の連通孔26を通ってダイヤフラム24の表面を押圧し、この押圧力を液封室30内のセンサーチップ32により検知するようにしている。
また、図1に示したように、圧力検出エレメント16の上部には、空間形成部材の第1の空間形成部材を構成する端子台38が、圧力検出エレメント16のエレメント本体18の上方に隣接して配置され、例えば、エポキシ樹脂などの接着剤によって、圧力検出エレメント16のエレメント本体18に固定されている。
この端子台38は、図1に示したように、略円筒形状であって、その略中央部に、リードピン34を挿通するための挿通孔42aが形成された端子固定用壁42が形成されている。そして、この端子固定用壁42から下方に延設された下方側壁44と、端子固定用壁42から上方に延設された上方側壁46が形成されている。
これにより、図1に示したように、圧力検出エレメント16と端子台38との間に、端子固定用壁42と下方側壁44に囲まれた第1の空間S1が形成されている。
そして、圧力検出エレメント16のリードピン34の先端34aは、挿通孔42aに挿通され、端子台38の上方側壁46を貫通するように設けられた端子48に、接続部52において、例えば、溶接により電気的に接続されている。
なお、この実施例では、図示しないが、後述する図2に示したように、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)用の3本の端子48が設けられている。
さらに、図1、図2に示したように、端子台38の上方側壁46には、嵌合用段部50が形成されており、この嵌合用段部50に嵌合するように、空間形成部材の第2の空間形成部材を構成する蓋部材54が端子台38に隣接して配置されている。
すなわち、蓋部材54は、上板部56と側壁58とを備えた略カップ形状であり、側壁58が、端子台38の上方側壁46に形成された嵌合用段部50に嵌合するように構成されている。
これにより、図1に示したように、蓋部材54と端子台38との間に、端子台38の端子固定用壁42と上方側壁46と、蓋部材54の上板部56と側壁58とに囲まれた第2の空間S2が形成されている。
すなわち、このように構成することによって、図1に示したように、端子台38と、端子台38に隣接して配置された蓋部材54によって、圧力検出エレメント16を覆う、上記の空間S1と空間S2とから構成される大きな空間が形成されていることになる。
すなわち、端子台38の端子固定用壁42において、上記の空間S1、S2との間は連通状態となっており、これにより、端子台38と蓋部材54によって、圧力検出エレメント16を覆う大きな空間が形成されていることになる。
さらに、図1、図2に示したように、蓋部材54の側壁58には、外側に突設するリード線係止部60が形成されている。このリード線係止部60は、図2に示したように、略矩形形状であり、3本の外部リード線62、すなわち、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)に対応して、それぞれ、リード線係止部60の係止切欠孔60a、60b、60cが形成されている。
すなわち、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)は、図1、図2の矢印Aで示したように、係止切欠孔60a、60b、60cに嵌め込まれ、固定されるようになっている。
一方、図1に示したように、端子台38の上方側壁46を貫通するように設けられた端子48の外端部48aに、外部リード線62が、接続部64において、例えば、半田付け、溶接などにより電気的に接続されている。
この場合、図1に示したように、端子48の外端部48aに設けられた端子の穴に、外部リード線62のリード線露出部61の下端を貫通させて、接続部64によって、例えば、半田付け、溶接などにより電気的に接続されている。
また、外部リード線62のリード線露出部61は、予め、例えば、予備の半田による予備半田部63によって、その撚り線が束ねるように半田付けされている。これにより、接続部64による半田付けが、容易になりかつ確実に半田付けによって、端子48の外端部48aに、外部リード線62のリード線露出部61を固着できるように構成されている。
さらに、図1に示したように、端子台38の上方側壁46の外側には、端子固定用凹部46bが形成されている。そして、この端子固定用凹部46bに、例えば、エポキシ樹脂などの接着剤41を充填することにより、端子48が端子台38に固定されるようになっている。
また、図1の矢印Bで示したように、継手部材14側から、カバー部材66の開口部66b側が挿入され、カバー部材66の内側に突設するフランジ形状の基端部66aが、継手部材14のフランジ部14aと当接した状態となっている。
これにより、図1に示したように、カバー部材66の内部に間隙S3が形成されており、この間隙S3に、カバー部材66の開口部66b側から、接着剤を構成する封入樹脂が充填され、封入樹脂部68が形成されている。
なお、この場合、図1に示したように、封入樹脂部68の上端68aが、蓋部材54のリード線係止部60の上面60dの高さと同一平面以下の高さ、好ましくは、リード線係止部60の上面60dと下面60eとの間に位置するのが望ましい。
このように構成される本発明の圧力センサー10は、図3〜図6に示した工程によって製造される。
すなわち、図3に示したように、一体的に予め組み立てられた圧力検出エレメント16を用意し、この圧力検出エレメント16に継手部材14を溶接する。
次に、図4に示したように、圧力検出エレメント16のエレメント本体18の上部に、端子台38の下方側壁44を配置して、例えば、接着剤により固定する。この状態で、圧力検出エレメント16のリードピン34の先端34aは、端子台38の端子固定用壁42の挿通孔42aに挿通された状態となっている。
この状態で、圧力検出エレメント16のリードピン34の先端34aは、挿通孔42aに挿通され、端子台38の上方側壁46を貫通するように設けられた端子48に、リードピン34の先端34aを、接続部52において、例えば、溶接により電気的に接続する。
なお、この状態で、図4に示したように、圧力検出エレメント16と端子台38との間に、端子固定用壁42と下方側壁44に囲まれた第1の空間S1が形成されている。
そして、図5に示したように、端子台38の上方側壁46を貫通するように設けられた端子48の外端部48aに、外部リード線62を、接続部64において、例えば、溶接、半田付けなどにより電気的に接続する。
また、端子台38の上方側壁46に形成された嵌合用段部50に嵌合するように、蓋部材54を端子台38に隣接して配置する。
これにより、図5に示したように、蓋部材54と端子台38との間に、端子台38の端子固定用壁42と上方側壁46と、蓋部材54の上板部56と側壁58とに囲まれた第2の空間S2が形成されている状態となる。
また、図2、図5の矢印Aで示したように、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)を、リード線係止部60の係止切欠孔60a、60b、60cにそれぞれ嵌め込み、固定する。
この状態で、図6に示したように、継手部材14側から、カバー部材66の開口部66b側を挿入して、カバー部材66の内側に突設するフランジ形状の基端部66aが、継手部材14のフランジ部14aと当接した状態とする。また、必要に応じて、継手部材14のフランジ部14aとカバー部材66の基端部66aとを、例えば、溶接などによって固定する。
最後に、図1に示したように、カバー部材66の内部に形成された間隙S3に、カバー部材66の開口部66b側から、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部68を形成する。
そして、この状態では、図1に示したように、圧力検出エレメント16のリードピン34と、外部リード線62に接続された端子48との接続部52が、空間形成部材の第1の空間形成部材を構成する端子台38と空間形成部材の第2の空間形成部材を構成する蓋部材54とによって形成され、封入樹脂が充填されてない空間S1、S2からなる空間に位置するように配置された状態となる。
この状態では、圧力検出エレメント16のリードピン34と、外部リード線62に接続された端子48との接続部52が空間に位置した状態であって、従来のように封入樹脂で覆われた状態ではない。従って、繰り返して圧力センサーが、熱を受けたり冷却された場合にも、熱応力が発生せず、ヒートショック試験に対して強くなり、絶縁不良やショートなどが発生せず、圧力検出エレメントに影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
このように構成される本発明の圧力センサー10によれば、継手部材14の流路12と対面するように配置された圧力検出エレメント16に、圧力検出エレメント16に隣接して端子台38を配置し、端子台38に隣接して蓋部材54を配置するだけで、蓋部材54と端子台38とにより、圧力検出エレメント16を覆う空間S1、S2が形成される。
そして、一方が開口し、他方側の基端部66aが継手部材14と当接するカバー部材66を、継手部材14側から装着する。次に、カバー部材66の内部に形成された間隙S3に、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部68を形成する。
これによって、図1に示したように、継手部材14と、圧力検出エレメント16と、圧力検出エレメント16のリードピン34と外部リード線62に接続された端子48とを支持する端子台38と、蓋部材54とが一体化され密封されることになる。
従って、従来の圧力センサーのように、複雑な構成が不要で部品点数も少なく、組み立てに時間と手間を要することなく、コストも低減できる。
また、接着剤を構成する封入樹脂によって、継手部材14と、圧力検出エレメント16と、圧力検出エレメント16のリードピン34と外部リード線62に接続された端子48とを支持する端子台38と、蓋部材54とが一体化され密封されるので、外部から水分が浸入して、絶縁不良が発生することなく、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
しかも、図1に示したように、蓋部材54と端子台38とにより、圧力検出エレメント16を覆う空間S1、S2が形成されるので、封入樹脂が内部に浸入して、圧力検出エレメント16に接触することがなく、封入樹脂の熱応力によって、圧力検出エレメント16が破損損傷することがなく、正確な圧力の検出が行える。
さらに、一方が開口し、他方側の基端部66aが継手部材14と当接するカバー部材66を、継手部材14側から装着するので、外部リード線62に引っ張り力が加わった場合にも、カバー部材66の基端部66aが継手部材14と当接して引っ掛かることになる。
これにより、封入樹脂に力が加わっても、封入樹脂にクラックなどが発生せず、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
さらに、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)が、図1、図2の矢印Aで示したように、蓋部材54の側壁58に外側に突設するリード線係止部60の係止切欠孔60a、60b、60cにそれぞれ嵌め込まれ固定されている。
従って、外部リード線62に力が加わったとしても、外部リード線62が固定されているので、柔らかい、接着剤を構成する封入樹脂からなる封入樹脂部68にクラックなどが発生せず、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
さらに、外部リード線62が、リード線係止部60で、その上下が分離された状態となっている。これにより、接着剤を構成する封入樹脂を硬化させる際に、接着剤を構成する封入樹脂が、表面張力によって、外部リード線62を伝わって上方向に這い上がり、封入樹脂部68の上端68aから突設して、見た目などの品質が低下するのを防止することができる。
また、この場合、図1に示したように、封入樹脂部68の上端68aが、蓋部材54のリード線係止部60の上面60dの高さと同一平面以下の高さ、好ましくは、リード線係止部60の上面60dと下面60eとの間に位置するのが望ましい。
図7は、本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図、図8は、図7の部分拡大断面図、図9は、応力解析を示す図である。
この実施例の圧力センサー10は、図1に示した圧力センサー10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例の圧力センサー10では、図7、図8に示したように、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1が、封入樹脂部68と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間の接着強度P2よりも小さいように構成されている。
このように構成することによって、図8の矢印Cで示したように、低温下で使用した場合に、封入樹脂部68が熱応力で収縮した場合にも、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度が小さいので、図8の矢印Dで示したように、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離することになる。
従って、防水性に関与する、すなわち、図8の楕円形で囲った部分Eに示したように、密封部を形成する封入樹脂部68と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間で密封性が維持され、これにより、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
また、この実施例の圧力センサー10では、図7、図8に示したように、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1が、封入樹脂部68と蓋部材54の間の接着強度P3よりも小さくなるように構成されている。
このように構成することによって、図8の矢印Cで示したように、低温下で使用した場合に、封入樹脂部68が熱応力で収縮した場合にも、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度が小さいので、図8の矢印Dで示したように、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離することになる。
従って、防水性に関与する、すなわち、図8の楕円形で囲った部分Fに示したように、密封部を形成する封入樹脂部68と蓋部材54との間で密封性が維持され、これにより、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
この場合、図8に示したように、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1を、封入樹脂部68と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間の接着強度P2、封入樹脂部68と蓋部材54の間の接着強度P3よりも小さく設定する方法としては、特に限定されるものではない。
また、図8に示したように、封入樹脂部68と蓋部材54との間の接着強度P3を大きく設定する方法としては、蓋部材54の封入樹脂部68と接触する表面54aを、例えば、プラズマ洗浄処理、UV処理、シランカップリング剤によるプライマー処理などによって、封入樹脂部68との接着性を大きくする方法を採用することができる。
また、例えば、封入樹脂部68を構成する接着剤が、ウレタン樹脂の場合に、図8の楕円形で囲った部分Eに示したように、密封部を形成する封入樹脂部68と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間では、エレメント本体18が、金属製であるので接着強度が大きい。このため、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1を小さく設定する方法としては、端子台38を、封入樹脂部68を構成するウレタン樹脂に対して接着強度が比較的小さい、PPS(ポリフェニ レンサルファイド)樹脂から作製すれば良い。
また、図8に示したように、封入樹脂部68と蓋部材54の間の接着強度P3を、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1よりも大きく設定する方法としては、蓋部材54を、例えば、ステンレス、アルミニウムなどの金属製として、図8の楕円形で囲った部分Fに示したように、密封部を形成する封入樹脂部68と蓋部材54との間の接着強度を大きくするようにしてもよい。
さらに、図8に示したように、封入樹脂部68と蓋部材54の間の接着強度P3を、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1よりも大きく設定する方法としては、例えば、封入樹脂部68を構成する接着剤が、ウレタン樹脂の場合に、蓋部材54の材質を、封入樹脂部68を構成するウレタン樹脂に対して接着強度が比較的大きい、例えば、ABS樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂などから作製すればよい。
図9は、100℃から−40℃に変化させた場合の応力解析を示す図であり、図9(A)に示したように、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1が大きい場合には、密封部を形成する封入樹脂部68と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間(E)、密封部を形成する封入樹脂部68と蓋部材54との間(F)において、応力値が15MPaと大きい。
これに対して、図9(B)に示したように、封入樹脂部68と端子台38との間の接着強度P1が小さい場合には、密封部を形成する封入樹脂部68と圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間(E)、密封部を形成する封入樹脂部68と蓋部材54との間(F)において、応力値が6MPaと、約3分の1に低減できることが分かる。
さらに、図1、図7、図8に示したように、本発明の圧力センサー10において、圧力検出エレメント16のエレメント本体18の側部18aと、カバー部材66の内壁66cとの間には、空間S4が形成されている。
そして、この空間S4内にも、封入樹脂部が流入した封入樹脂部68bが形成されている。
このため、図9の100℃から−40℃に変化させた場合の応力解析を示す図に示したように、この封入樹脂部68bでは、圧縮応力状態となっている。
すなわち、封入樹脂部68bにおいて圧縮状態となっていることは、封入樹脂部68aが、圧力検出エレメント16のエレメント本体18の側部18aとの間、ならびに、カバー部材66の内壁66cとの間で、剥離しにくい方向に力が加わっている状態である。
これにより、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
図10は、図1に示した本発明の圧力センサー10において、繰り返し熱応力を受けた場合に、封入樹脂部68においてクラックKが生じる状態を説明する圧力センサーの縦断面図、図11は、図10の部分拡大断面図、図12は,本発明の圧力センサーの別の実施例の縦断面図、図13は、図12の部分拡大断面図である。
この実施例の圧力センサー10は、図7〜図8に示した実施例2の圧力センサー10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
図10〜図11に示したように、図7〜図8に示した実施例2に示した本発明の圧力センサー10において、例えば、100℃から−40℃の範囲で繰り返し熱応力を受けた場合、封入樹脂部68において、クラックKが発生するおそれがある。
すなわち、図11の拡大図において、矢印Cで示したように、低温下で使用した場合、封入樹脂部68が熱応力で収縮した場合に、封入樹脂部68と端子台38の側部との間の接着強度が小さいので、図11の矢印Dで示したように、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離することになる。
そして、図11の拡大図に示したように、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離した部分の上端近傍から、上方に向かって外周方向に、封入樹脂部68の上端68aに至るクラックKが生じるおそれがある。
これにより、クラックK、封入樹脂部68と端子台38との間の剥離部分を介して、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすこととなり、正確な圧力の検出が行えないおそれがある。
このため、この実施例の圧力センサー10では、図12〜図13に示したように、蓋部材54の側壁58に、外周方向にクラック防止突設部70を突設するように形成している。
この実施例の場合、このクラック防止突設部70は、蓋部材54の側壁58の下端58aで、端子台38の上方側壁46と当接する部分に形成している。
このように構成することによって、図12〜図13に示したように、蓋部材54の側壁58に、外周方向にクラック防止突設部70を突設するように形成しているので、例えば、100℃から−40℃の範囲で繰り返し熱応力を受けた場合にも、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離した部分の上端近傍から、上方に向かって外周方向に発生するクラックKの発生が抑制される。
また、たとえ、クラックKが発生したとしても、クラックKが、クラック防止突設部70に当接して、これ以上クラックKが進行しない。
これにより、クラックK、封入樹脂部68と端子台38との間の剥離部分を介して、外部から水分が浸入して、絶縁不良や、圧力検出エレメント16に腐食などの影響を及ぼすことがなく、正確な圧力の検出が行える。
なお、このクラック防止突設部70の形状、位置、数は、蓋部材54の側壁58において、適宜変更可能である。
また、この実施例のように、図12〜図13に示したように、蓋部材54の側壁58の下端58aで、端子台38の上方側壁46と当接する部分に形成することで、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離した部分の上端近傍から、上方に向かって外周方向に発生するクラックKの発生が抑制される。
また、たとえ、クラックKが発生したとしても、クラックKが、クラック防止突設部70に当接して、これ以上クラックKが進行しないようにする効果に優れるので望ましい。
また、図13に示したように、クラック防止突設部70の蓋部材54の側壁58からの突設距離T1は、特に限定されるものではなく、上記のクラック発生抑制効果、クラック進行防止効果を考慮して、また、蓋部材54の側壁58とカバー部材66の内壁66aとの間の距離を考慮して、封入樹脂部68の封入し易さを考慮して適宜変更すれば良い。
さらに、図13に示したように、クラック防止突設部70の厚さT2は、特に限定されるものではなく、クラック防止突設部70の強度、封入樹脂部68の封入量などを考慮して、適宜変更すれば良い。
このように構成することによって、蓋部材54の側壁58に、外周方向にクラック防止突設部70を突設するように形成しているので、例えば、100℃から−40℃の範囲で繰り返し熱応力を受けた場合にも、封入樹脂部68と端子台38との間で剥離した部分の上端近傍から、上方に向かって外周方向に発生するクラックKの発生が抑制され、たとえ、クラックKが発生したとしても、クラックKが、クラック防止突設部70に当接して、これ以上クラックKが進行しない。
なお、この実施例では、図7〜図8に示した実施例2に示した本発明の圧力センサー10においてクラック防止突設部70を突設するように形成したが、図1〜図6に示した実施例1の圧力センサー10においてクラック防止突設部70を突設するように形成することももちろん可能である。
また、この実施例では、図1〜図8に示した本発明の圧力センサー10と同様に、このクラック防止突設部70自体を、リード線係止部60として構成することもできる。なお、もちろん、クラック防止突設部70自体を、リード線係止部60として構成する以外にも、別途、リード線係止部60を、蓋部材54の側壁58に外側に突設するように形成することも可能である。
図14は、本発明の圧力センサーの別の実施例の図1と同様な縦断面図、図15は、図14の圧力センサーの上面図、図16は、図14のH部の拡大図、図17は、図14のI部の拡大図である。
この実施例の圧力センサー10は、図1に示した圧力センサー10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例の圧力センサー10では、図14に示したように、端子台38の上方側壁46の外壁側に嵌合用段部50aが形成されている。図14、図16に示したように、この嵌合用段部50aに対応するように、蓋部材54の側壁58の下端部51が二股形状に分岐して、外側下端側壁51aと、内側下端側壁51bが形成されている。
そして、図16の拡大図に示したように、これらの外側下端側壁51aと、内側下端側壁51bとの間に嵌合部53が形成されている。この嵌合部53に、端子台38の上方側壁46の上端部46aを嵌合することによって、蓋部材54が端子台38に隣接して固定されている。
また、端子台38の上方側壁46の上端部46aと、蓋部材54の側壁58の下端部51との間は、例えば、エポキシ樹脂などの接着剤により固定されるようになっている。
この場合、図16の拡大図に示したように、端子台38の上方側壁46の上端部46aと、蓋部材54の側壁58の下端部51の内側下端側壁51bとの間には、接着剤が滞留し、いわゆる「塗布溜まり」を構成する間隙43が形成されている。これにより、蓋部材54が端子台38に強固に固定されるようになっている。
また、図14,図17の拡大図に示したように、端子48の外端部48aが、上方に直角に屈曲された屈曲接続部48bを備えている。そして、この端子48の屈曲接続部48bの外側表面に接触するように、外部リード線62のリード線露出部61が配置されている。
これにより、端子48の外端部48aの屈曲接続部48bに、外部リード線62のリード線露出部61が、例えば、半田付け、溶接などにより電気的に接続されている。
なお、この場合にも、実施例1の圧力センサー10と同様に、外部リード線62のリード線露出部61は、予め、例えば、予備の半田による予備半田部63によって、その撚り線が束ねるように半田付けされている。これにより、半田付けが、容易になりかつ確実に半田付けによって、端子48の外端部48aの屈曲接続部48bに、外部リード線62のリード線露出部61を固着できるように構成されている。
また、この場合にも、実施例1の圧力センサー10と同様に、端子台38の上方側壁46の外側に形成した端子固定用凹部46bに、例えば、エポキシ樹脂などの接着剤41を充填することにより、端子48が端子台38に固定されるようになっている。
また、実施例1の圧力センサー10では、図1、図2に示したように、蓋部材54の側壁58には、外側に突設するリード線係止部60が形成され、外部リード線62a(Vout)、62b(Vcc)、62c(GND)が、図1、図2の矢印Aで示したように、係止切欠孔60a、60b、60cに嵌め込まれ、固定されるようになっている。
これに対して、この実施例の圧力センサー10では、図14、図15に示したように、このような蓋部材54の側壁58に外側に突設するリード線係止部60を省略している。
さらに、図14に示したように、端子台38の下方側壁44と、圧力検出エレメント16のエレメント本体18との間に、例えば、接着剤を塗布することによって、端子台38が、圧力検出エレメント16のエレメント本体18に固定されている。
また、図14に示したように、この実施例の圧力センサー10では、圧力検出エレメント16のエレメント本体18の下端18bと、継手部材14のフランジ部14aとの間が、例えば、レーザー溶接などの接合部55によって固定されている。
さらに、図14に示したように、継手部材14の基端部14bと、流路12が形成された流路部材11の上端の段部13との間が、例えば、ろう付けや溶接などの接合部15により固定されている。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、端子台38と蓋部材54を別の部材としたが、端子台38と蓋部材54を一体のものから構成することも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、液封型の圧力センサーおよび圧力センサーの製造方法に適用することができる。
10 圧力センサー
11 流路部材
12 流路
13 段部
14 継手部材
14a フランジ部
14b 基端部
16 圧力検出エレメント
18 エレメント本体
18a 側部
18b 下端
20 中央開口
22 ハーメチックガラス
24 ダイヤフラム
26 連通孔
28 ダイヤフラム保護カバー
30 液封室
32 センサーチップ
34 リードピン
34a 先端
36 ワイヤー
38 端子台
40 圧力室
41 接着剤
42 端子固定用壁
42a 挿通孔
43 間隙
44 下方側壁
46 上方側壁
46a 上端部
46b 端子固定用凹部
48 端子
48a 外端部
48b 屈曲接続部
50 嵌合用段部
50a 嵌合用段部
51 下端部
51a 外側下端側壁
51b 内側下端側壁
52 接続部
53 嵌合部
54 蓋部材
54a 表面
55 接合部
56 上板部
58 側壁
58a 下端
60 リード線係止部
60a〜60c 係止切欠孔
60d 上面
60e 下面
61 リード線露出部
62 外部リード線
62a〜62c 外部リード線
63 予備半田部
64 接続部
66 カバー部材
66a 基端部
66b 開口部
66c 内壁
68 封入樹脂部
68a 上端
68b 封入樹脂部
70 クラック防止突設部
100 圧力センサー
102 圧力検出エレメント
104 継手部材
106 カバー部材
108 エレメント本体
110 中央開口
112 ハーメチックガラス
114 ダイヤフラム
116 連通孔
118 ダイヤフラム保護カバー
120 液封室
124 センサーチップ
126 リードピン
128 ワイヤー
130 オイル充填用パイプ
131 コンタクトピン
132 外部リード線
134 FPC(フレキシブルプリント回路)
136 先端
138 蓋部
140 カシメ板
142 シール材
144 隙間
146 通路
148 圧力室
150 封止材(モールド樹脂)
200 圧力センサー
202 圧力検出エレメント
204 継手部材
206 カバー部材
208 ダイヤフラム
210 センサーチップ
212 ワイヤーボンディング
214 リードピン
216 基板
218 外部リード線
220 カバー
222 封入樹脂
224 封入樹脂
K クラック
P1 接着強度
P2 接着強度
P3 接着強度
S1 第1の空間
S2 第2の空間
S3 間隙
S4 空間
T 間隙

Claims (18)

  1. 流路が形成された継手部材と、
    前記流路内の流体の圧力を検出するために、前記継手部材に固着され、継手部材の流路と対面するように配置された圧力検出エレメントと、
    前記継手部材側から装着され、一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材と、を備えることを特徴とする圧力センサー。
  2. 前記圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように配置された空間形成部材と、
    前記空間形成部材の外側で、前記カバー部材の内部に形成された間隙に充填され、接着剤を構成する封入樹脂部とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー。
  3. 前記空間形成部材が、第1の空間形成部材と、前記第1の空間形成部材の上方に配置された第2の空間形成部材とから構成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧力センサー。
  4. 前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子とを支持するために、圧力検出エレメントに隣接して配置された第1の空間形成部材と、
    前記第1の空間形成部材とともに圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように、第1の空間形成部材に隣接して配置された第2の空間形成部材とを備えることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサー。
  5. 前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が、前記空間形成部材によって形成され、封入樹脂が充填されてない前記空間に位置するように構成されていることを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の圧力センサー。
  6. 前記封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が、前記封入樹脂部と圧力検出エレメントとの間の接着強度よりも小さいことを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の圧力センサー。
  7. 前記封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が、前記封入樹脂部と第2の空間形成部材の間の接着強度よりも小さいことを特徴とする請求項2から6のいずれかに記載の圧力センサー。
  8. 前記圧力検出エレメントの側部と、カバー部材の内壁との間には、空間が形成され、
    前記空間内に、封入樹脂部が流入した封入樹脂部が形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の圧力センサー。
  9. 前記第2の空間形成部材の側壁に、外周方向にクラック防止突設部を突設するように形成したことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の圧力センサー。
  10. 継手部材に形成された流路内の流体の圧力を検出するために、圧力検出エレメントを継手部材に形成された流路と対面するように、継手部材に固着する工程と、
    一方が開口し、他方側の基端部が継手部材と当接するカバー部材を、前記継手部材側から装着する工程と、を備えることを特徴とする圧力センサーの製造方法。
  11. 前記圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように空間形成部材を配置する工程と、
    前記空間形成部材の外側で、前記カバー部材の内部に形成された間隙に、接着剤を構成する封入樹脂を充填して、封入樹脂部を形成する工程と、を備えることを特徴とする請求項10に記載の圧力センサーの製造方法。
  12. 前記空間形成部材が、第1の空間形成部材と、前記第1の空間形成部材の上方に配置された第2の空間形成部材とから構成されていることを特徴とする請求項11に記載の圧力センサーの製造方法。
  13. 前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子とを支持するために、圧力検出エレメントに隣接して第1の空間形成部材を配置する工程と、
    前記第1の空間形成部材とともに圧力検出エレメントを覆う空間を形成するように、第1の空間形成部材に隣接して第2の空間形成部材を配置する工程と、を備えることを特徴とする請求項12に記載の圧力センサーの製造方法。
  14. 前記圧力検出エレメントのリードピンと、外部リード線に接続された端子との接続部が、前記空間形成部材によって形成され、封入樹脂が充填されてない前記空間に位置するように配置する工程を備えることを特徴とする請求項11から13のいずれかに記載の圧力センサーの製造方法。
  15. 前記封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が、前記封入樹脂部と圧力検出エレメントとの間の接着強度よりも小さいことを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の圧力センサーの製造方法。
  16. 前記封入樹脂部と第1の空間形成部材との間の接着強度が、前記封入樹脂部と第2の空間形成部材の間の接着強度よりも小さいことを特徴とする請求項12から15のいずれかに記載の圧力センサーの製造方法。
  17. 前記圧力検出エレメントの側部と、カバー部材の内壁との間には、空間が形成され、
    前記空間内に、封入樹脂部が流入した封入樹脂部が形成されていることを特徴とする請求項10から16のいずれかに記載の圧力センサーの製造方法。
  18. 前記第2の空間形成部材の側壁に、外周方向にクラック防止突設部を突設するように形成したことを特徴とする請求項10から17のいずれかに記載の圧力センサーの製造方法。
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