WO2018168416A1 - 圧力センサ - Google Patents
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
Definitions
- the present invention relates to a pressure sensor.
- a sensor unit built in a liquid-sealed semiconductor pressure sensor includes a diaphragm that is supported in a joint portion and isolates a pressure detection chamber from a liquid-sealing chamber described later, and an upper portion of the diaphragm.
- a liquid sealed chamber for storing silicone oil as a pressure transmission medium for storing silicone oil as a pressure transmission medium, a sensor chip disposed in the liquid sealed chamber for detecting pressure fluctuations of the silicone oil via a diaphragm, a chip mount member for supporting the sensor chip, and a housing
- the hermetic glass that seals the periphery of the chip mount member in the through-hole and a terminal group that sends out an output signal from the sensor chip and supplies power to the sensor chip as main elements.
- the terminal block for aligning the terminal group is formed of a resin material, for example, a resin mainly composed of polybutylene terephthalate (PBT).
- the terminal block includes a plurality of holes into which the terminal group is inserted and a hollow portion having a predetermined volume inside.
- the lower end surface of the terminal block is bonded to the upper end surface of the housing with a silicone-based adhesive.
- an annular adhesive layer having a predetermined thickness is formed on the upper end surface of the housing.
- the internal circuit of the sensor chip as described above may be destroyed by a high voltage due to electrostatic discharge (ESD).
- ESD electrostatic discharge
- high voltage caused by electrostatic discharge is generated inside the sensor chip through the path from the joint and element body to the sensor chip, or from the external lead wire and terminal group to the sensor chip.
- an electrostatic protective layer made of a silicone-based adhesive is formed of a coating layer and an adhesive layer. That is, a coating layer made of a silicone-based adhesive is formed with a predetermined thickness on the entire upper end surface of the hermetic glass from which the terminal group protrudes. Further, the above-described annular adhesive layer is formed on the upper end surface of the housing.
- the electrostatic resistance of the sensor unit is improved without being affected by the presence or absence of the ESD protection circuit.
- the lower end surface of the terminal block When the lower end surface of the terminal block is bonded to the upper end surface of the housing with a silicone-based adhesive, it is heated to a predetermined temperature depending on the type of adhesive.
- moisture taken into the atmosphere from the atmosphere may be vaporized by heating to be bubbled and come out of the terminal block.
- air bubbles that have come out of the terminal block are retained between the lower end surface of the terminal block adjacent to the upper end surface of the housing and the upper end surface of the hermetic glass, and when the adhesive layer and the coating layer are solidified, Is incorporated into the coating layer.
- the thin portion of the coating layer is partially formed by the bubbles.
- the present invention provides a pressure sensor that can suppress the formation of bubbles in the electrostatic protection layer when the electrostatic protection layer is formed of an insulating adhesive.
- the purpose is to do.
- a pressure sensor includes a sensor chip that detects pressure and sends a detection output signal, at least one output terminal that sends a signal from the sensor chip, and an output
- a sensor unit including a housing including a hermetic glass for supporting a terminal, a coating layer covering an end surface of the hermetic glass from which an output terminal protrudes, and a terminal alignment member having an adhesive surface bonded to the end surface of the housing And a sensor unit housing portion for housing the sensor unit, and having a hollow portion between the terminal alignment member and the coating layer, the inner surface of the bonding surface and the base end portion of the base end portion of the terminal alignment member An annular intersection line intersecting with the peripheral surface is separated on an extended surface extending toward the terminal alignment member on the inner peripheral surface of the housing or along the end surface of the housing from the inner peripheral surface of the housing. Characterized in that in a position opposite to the position.
- the inner peripheral surface of the base end portion of the terminal alignment member may have a concave portion or a convex portion, and the inner peripheral surface of the base end portion of the terminal alignment member may have a step portion. Furthermore, the terminal alignment portion of the terminal alignment member may have a relief portion.
- the pressure sensor of the present invention there is a hollow portion between the terminal alignment member and the coating layer, and the annular intersection where the adhesive surface of the base end portion of the terminal alignment member intersects the inner peripheral surface of the base end portion. Since the wire is located on the extended surface extending toward the terminal alignment member on the inner peripheral surface of the housing, or on the position facing the position separated from the inner peripheral surface of the housing along the end surface, the air staying on the adhesive surface Since it escapes easily to a cavity part via a coating layer, when an electrostatic protective layer is formed with an insulating adhesive agent, it can suppress that a bubble is formed in an electrostatic protective layer.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a main part of a sensor unit of a pressure sensor according to the present invention partially enlarged.
- FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the first embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
- FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a main part of another example of the terminal block used in the pressure sensor shown in FIG.
- FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a main part of still another example of a terminal block used in the pressure sensor shown in FIG.
- FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a main part of still another example of a terminal block used in the pressure sensor shown in FIG.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
- FIG. 2 schematically shows a configuration of a first embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
- the pressure sensor includes a joint member 30 connected to a pipe through which a fluid whose pressure is to be detected is guided, and a sensor unit connected to a base plate 28 of the joint member 30 to be described later, and a detection output from the sensor chip. And a sensor unit housing for supplying a signal to a predetermined pressure measuring device.
- the metal joint member 30 has an internal thread portion 30fs that is screwed into the external thread portion of the connection portion of the pipe described above.
- the female screw portion 30fs communicates with the port 30a of the joint member 30 that guides the fluid supplied from the direction indicated by the arrow P to the pressure chamber 28A described later.
- One open end of the port 30a opens toward a pressure chamber 28A formed between the base plate 28 of the joint member 30 and the diaphragm 32 of the sensor unit.
- the outer portion of the sensor unit housing portion is formed by a cylindrical waterproof case 20 as a cover member.
- An opening 20 b is formed at the lower end of the resin waterproof case 20.
- the peripheral edge portion of the base plate 28 of the joint member 30 is engaged with the stepped portion on the peripheral edge of the opening 20b which is the inner side.
- air or liquid as a fluid is supplied through the port 30a of the joint member 30.
- the lower end surface of the housing 12 of the sensor unit is welded to the peripheral edge of the base plate 28.
- the sensor unit that detects the pressure in the pressure chamber 28A and sends out a detection output signal includes a cylindrical housing 12, a metal diaphragm 32 that isolates the pressure chamber 28A and the inner periphery of the housing 12, and a plurality of pressures.
- a sensor chip 16 having a detection element, a metal chip mount member 18 that supports the sensor chip 16 at one end via an adhesive layer 50, and an input / output terminal group 40ai ( i 1 to 8) and the hermetic glass 14 for fixing the input / output terminal group 40ai and the oil filling pipe 44 between the outer peripheral surface of the chip mount member 18 and the inner peripheral surface of the housing 12 as main elements. It is configured to include.
- the diaphragm 32 is supported on one lower end surface of the housing 12 facing the pressure chamber 28A.
- the diaphragm protection cover 34 that protects the diaphragm 32 disposed in the pressure chamber 28A has a plurality of communication holes 34a.
- the peripheral edge of the diaphragm protection cover 34 is joined to the lower end surface of the stainless steel housing 12 by welding together with the peripheral edge of the diaphragm 32.
- a predetermined amount of silicone oil PM or a fluorine-based inert liquid is used as a pressure transmission medium. Is filled through an oil filling pipe 44. Note that one end of the oil filling pipe 44 is crushed and closed as indicated by a two-dot chain line after oil filling.
- the silicone oil is, for example, a silicone oil having a dimethylpolysiloxane structure composed of a siloxane bond and an organic methyl group.
- the fluorine-based inert liquid is, for example, a liquid having a perfluorocarbon structure, a liquid having a hydrofluoroether structure, or a low polymer of ethylene trifluoride chloride, and fluorine and chlorine are bonded to the main chain. , Both ends may have a fluorine or chlorine structure.
- a metal potential adjusting member 17 is further supported on the lower end surface of the hermetic glass 14.
- the potential adjusting member 17 is connected to a terminal having a communication hole and connected to the zero potential of the circuit of the sensor chip 16 as shown in Patent Document 2, for example.
- the two power supply terminals and the one output terminal are connected to the core wires 38 a of the lead wires 38 via the connection terminals 36.
- Each lead wire 38 is connected to a predetermined pressure measuring device. In FIG. 2, only four of the eight terminals are shown.
- the input / output terminal group 40ai and a sensor chip 16, which will be described later, are connected by a bonding wire Wi.
- the sensor chip 16 has a plurality of pressure detection elements, and is bonded to one end portion of the chip mount member 18 via an adhesive layer 50, for example.
- the terminal block 24 for aligning the input / output terminal group 40ai is formed using a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT) as a main component.
- the terminal block 24 has a plurality of holes 24b into which the input / output terminal group 40ai is inserted, and a hollow portion 24A having a predetermined volume inside (see FIG. 1).
- the cavity portion 24A having a predetermined volume includes an inner peripheral surface 24IS of a cylindrical base end portion 24PE, a surface facing the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 in the terminal alignment portion 24T connecting the base end portions, and a hermetic glass. 14 is surrounded by the upper end surface.
- the inner peripheral surface 24IS has a predetermined slope so as to intersect the lower end surface 24TS of the base end portion of the terminal block 24 at a predetermined angle.
- the terminal alignment portion 24T described above has a plurality of holes 24b spaced apart from each other and is integrally formed so as to be orthogonal to the base end portion.
- the lower end surface 24TS of the base end portion of the terminal block 24 as an adhesive surface is bonded to the upper end surface 12TS of the housing 12 with a silicone-based adhesive.
- an annular adhesive layer 10 a having a predetermined thickness is formed on the upper end surface 12 TS of the housing 12.
- An inclined surface 12C having a predetermined gradient is formed in a portion near the inner peripheral edge of the upper end surface 12TS of the cylindrical housing 12. Thereby, a gap is formed between the lower end surface 24TS of the base end portion of the terminal block 24 and the inclined surface 12C.
- An annular intersection line 12EP where the end of the inclined surface 12C and the inner peripheral surface 12IS intersect is formed at a position higher than the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14.
- annular intersection line 24EP where the lower end surface 24TS of the base end portion of the terminal block 24 and the inner peripheral surface 24IS of the base end portion intersect is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12. It is on the extended surface.
- a coating layer 10b made of a silicone-based adhesive is formed with a predetermined thickness on the entire upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 from which the input / output terminal group 40ai projects.
- the thickness of the covering layer 10 b is separated from the periphery of the input / output terminal group 40 ai, and the periphery of the input / output terminal group 40 ai becomes closer to the inner peripheral surface 24IS of the base end portion. It is gradually larger than the thickness.
- An air layer in the cavity 24A is formed above the covering layer 10b.
- the annular intersection line 24EP where the lower end surface 24TS of the base end portion of the terminal block 24 and the inner peripheral surface 24IS of the base end portion intersect is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12.
- the air in the adhesive layer 10a or the moisture taken into the terminal block 24 is vaporized by heating and the air is pushed out into the coating layer 10b, such air is bubbled AI.
- the bubble AI does not stay in the coating layer 10b and the bubble AI is immediately above the solidified layer before the coating layer 10b is solidified. It will be guided into the air layer in the cavity 24A. Therefore, when the coating layer 10b is solidified, there is no possibility that a predetermined amount or more of the air bubbles AI that reduce the electrostatic strength of the sensor unit are taken into the solidified coating layer 10b.
- a silicone-based adhesive layer composed of the adhesive layer 10a and the covering layer 10b is formed as an electrostatic protection layer on the upper end surface 12TS of the housing 12 and the entire upper end surface of the hermetic glass 14. Therefore, by forming the electrostatic protection layer with the silicone-based adhesive in this way, the electrostatic strength of the sensor unit is improved without being affected by the presence or absence of the ESD protection circuit.
- the covering layer 10b is formed over the entire upper end surface of the hermetic glass 14.
- the present invention is not limited to such an example.
- the covering layer 10b includes the input / output terminal group 40ai on the upper end surface of the hermetic glass 14.
- the electrostatic protection layer may be configured to be formed at least only in the annular region CA between the inner peripheral surface of the housing 12.
- the above-mentioned silicone adhesive is preferably, for example, a flexible additive type one-component system.
- the silicone-based adhesive is, for example, an adhesive having a low molecular siloxane bond. Further, since the silicone adhesive and the silicone oil are compatible, there is no possibility that the adhesiveness of the silicone adhesive will deteriorate even if silicone oil or the like is mixed in the silicone adhesive.
- the outer peripheral surface of the terminal block 24 as a terminal alignment member, the outer peripheral surface of the end cap 22 connected to the terminal block 24 and covering the hole 24b of the terminal alignment portion 24T and the upper opening end of the terminal block 24, and the waterproof case 20 A predetermined amount of the sealing material 26 is filled between the inner peripheral surface of the waterproof case 20 and between the inner peripheral surface of the waterproof case 20 and the outer peripheral surface of the housing 12.
- the terminal block 24 and the end cap 22 are disposed in the waterproof case 20 so as to face the base plate 28 of the joint member 30 with the above-described sensor unit interposed therebetween.
- the upper end surface of the end cap 22 protrudes upward from the opening end of the waterproof case 20. That is, the position of the upper end surface of the end cap 22 is higher than the position of the opening end surface of the waterproof case 20.
- the inner peripheral surface 24IS of the terminal block 24 has a predetermined gradient so as to intersect the lower end surface 24TS of the base end portion of the terminal block 24 at a predetermined angle.
- the inner peripheral surface 44IS of the terminal block 44 is orthogonal to the lower end surface 44TS of the base end portion of the terminal block 44, as shown in FIG. May be formed.
- FIG. 3 shows the same components as those in the example shown in FIG. 1 with the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
- the terminal block 44 for aligning the input / output terminal group 40ai is formed using a resin material, for example, polybutylene terephthalate (PBT) as a main component.
- the terminal block 44 includes a plurality of holes 44b into which the input / output terminal group 40ai is inserted and a hollow portion 44A having a predetermined volume inside.
- the hollow portion 44A having a predetermined volume includes an inner peripheral surface 44IS of the cylindrical base end portion 44PE, a surface facing the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 in the terminal alignment portion 44T connecting the base end portions, and the hermetic glass. And 14 upper end surfaces 14UE.
- the terminal alignment portion 44T described above has a plurality of holes 44b spaced apart from each other and is integrally formed so as to be orthogonal to the base end portion.
- the lower end surface 44TS of the base end portion of the terminal block 44 as an adhesive surface is bonded to the upper end surface 12TS of the housing 12 with a silicone-based adhesive.
- an annular adhesive layer 10 a having a predetermined thickness is formed on the upper end surface 12 TS of the housing 12.
- annular intersection line 44EP1 where the lower end surface 44TS of the base end portion of the terminal block 44 and the inner peripheral surface 44IS of the base end portion intersect is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12. It is on the extended surface.
- a concave portion 44R having a rectangular cross section is formed annularly continuously over the entire peripheral surface at a position above the intersecting line 44EP1 on the inner peripheral surface 44IS of the terminal block 44.
- An annular intersection line 44EP2 and an intersection line 44EP3 that form the opening edge of the recess 44R are respectively formed at positions directly above the intersection line 44EP1 on the inner peripheral surface 44IS.
- the portion above the intersection line 44EP3 on the inner peripheral surface 44IS is connected to the terminal alignment portion 44T.
- the coating layer 10b is spread over the entire inner peripheral surface 44IS by the surface tension caused by the recess 44R.
- the recess 44R is not limited to such an example, and may have a V-shaped cross section instead of a rectangular cross section, and has a predetermined interval over the entire circumferential surface. You may form so that it may be divided. Further, instead of the recess 44R, a protrusion having a predetermined height protruding toward the input / output terminal group 40ai may be formed on the inner peripheral surface 44IS.
- a coating layer 10b made of a silicone-based adhesive is formed with a predetermined thickness on the entire upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 from which the input / output terminal group 40ai projects. As shown in a partially enlarged view in FIG. 3, the thickness of the covering layer 10b is separated from the periphery of the input / output terminal group 40ai, and the input / output terminal group becomes closer to the inner peripheral surface 44IS and the recess 44R at the base end. It is gradually larger than the thickness around 40 ai. An air layer in the cavity 44A is formed above the coating layer 10b.
- the annular intersection line 44EP1 where the lower end surface 44TS of the base end portion of the terminal block 44 and the inner peripheral surface 44IS of the base end portion intersect is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12. Since the air in the adhesive layer 10a or the moisture taken into the terminal block 44 is vaporized by heating and the air is pushed out into the coating layer 10b, such air is bubbled AI. As shown in the arrow in FIG. 3, the bubble AI does not stay in the coating layer 10b even before the bubble AI is solidified before the coating layer 10b is solidified. It will be guided into the air layer in the cavity 44A. Therefore, when the coating layer 10b is solidified, there is no possibility that a predetermined amount or more of the air bubbles AI that reduce the electrostatic strength of the sensor unit are taken into the solidified coating layer 10b.
- the inner peripheral surface 54IS1 of the large-diameter portion of the terminal block 54 is The inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion may be formed through the step portion 54R.
- the same components as those in the example shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
- a terminal block 54 for aligning the input / output terminal group 40ai is formed using a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT) as a main component.
- the terminal block 54 includes a plurality of holes 54b into which the input / output terminal group 40ai is inserted, and a hollow portion 54A having a predetermined volume inside.
- the hollow portion 54A having a predetermined volume connects the inner peripheral surface 54IS1 of the large diameter portion of the cylindrical base end portion 54PE, the inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion via the stepped portion 54R, and the base end portion thereof.
- the terminal alignment portion 54T is formed so as to be surrounded by a surface facing the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 and the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14.
- One end of the stepped portion 54R is orthogonal to the end of the inner peripheral surface 54IS1 of the large diameter portion, and the other end of the stepped portion 54R is orthogonal to the lower end of the inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion.
- the upper end of the inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion is continuous with the terminal alignment portion 54T.
- the terminal alignment portion 54T described above has a plurality of holes 54b spaced apart from each other and is integrally formed to be orthogonal to the base end portion.
- the lower end surface 54TS of the base end portion of the terminal block 54 as an adhesive surface is bonded to the upper end surface 12TS of the housing 12 with a silicone-based adhesive.
- an annular adhesive layer 10 a having a predetermined thickness is formed on the upper end surface 12 TS of the housing 12.
- annular intersection line 54EP1 where the lower end surface 54TS of the base end portion of the terminal block 54 and the inner peripheral surface 54IS1 of the large diameter portion at the base end portion intersect with the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12 is. It is on an extended surface that is directly above.
- a step portion 54R is continuously formed over the entire circumferential surface at a position above the intersection line 54EP1 on the inner circumferential surface 54IS1 of the terminal block 54.
- intersection line 54EP2 where the other end of the stepped portion 54R intersects with the lower end of the inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion is formed at a position protruding radially from the position of the intersection line 54EP1 toward the input / output terminal group 40ai. Yes.
- the step portion 54R is formed between the upper end of the inner peripheral surface 54IS1 of the large diameter portion of the terminal block 54 and the lower end of the inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion, so that the surface tension due to the step portion 54R is caused.
- the covering layer 10b is spread over the entire inner peripheral surface 54IS1.
- the stepped portion 54R is not limited to such an example. Instead, for example, the upper end of the inner peripheral surface 54IS1 of the large diameter portion and the lower end of the inner peripheral surface 54IS2 of the small diameter portion are connected by an arc surface. You may be comprised so that.
- a coating layer 10b made of a silicone-based adhesive is formed with a predetermined thickness on the entire upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 from which the input / output terminal group 40ai projects.
- the thickness of the covering layer 10b is separated from the periphery of the input / output terminal group 40ai, and the input / output terminals become closer to the inner peripheral surface 54IS1 and the stepped portion 54R of the base end portion.
- the thickness gradually becomes larger than the thickness around the group 40ai.
- An air layer in the cavity 54A is formed above the covering layer 10b.
- the annular intersection line 54EP1 where the lower end surface 54TS of the base end portion of the terminal block 54 and the inner peripheral surface 54IS1 of the base end portion intersect is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12.
- the air in the adhesive layer 10a or the moisture taken into the terminal block 54 is vaporized by heating, and the air is pushed out into the coating layer 10b.
- the bubble AI does not stay in the coating layer 10b and the bubble AI is solidified before the coating layer 10b is solidified. It will be guided into the air layer in the cavity 54A immediately above. Therefore, when the coating layer 10b is solidified, there is no possibility that a predetermined amount or more of the air bubbles AI that reduce the electrostatic strength of the sensor unit are taken into the solidified coating layer 10b.
- the present invention is not limited to such an example.
- the inclined surfaces 12C which are the end surfaces of the housing 12, separated from the position of the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12 at the position of the annular intersection line 24′EP of the base end portion 24′PE of the You may be comprised so that it may exist in the position which is right above the part of.
- the terminal block 24 'for aligning the input / output terminal group 40ai is formed using a resin material, for example, polybutylene terephthalate (PBT) as a main component.
- the hollow portion 24′A having a predetermined volume is formed by the hermetic glass 14 in the inner peripheral surface 24′IS of the cylindrical base end portion 24′PE and the terminal alignment portion 24′T that connects the base end portion 24′PE.
- the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 and the upper surface of the hermetic glass 14 are surrounded.
- the inner peripheral surface 24′IS intersects the lower end surface 24′TS of the base end portion 24′PE of the terminal block 24 ′.
- the terminal alignment portion 24′T has a plurality of holes 24′b spaced apart from each other and is integrally formed so as to be orthogonal to the base end portion 24′PE.
- the lower end surface 24′TS of the base end portion 24′PE of the terminal block 24 ′ as an adhesive surface is bonded to the upper end surface 12TS of the housing 12 with a silicone-based adhesive.
- an annular adhesive layer 10 a having a predetermined thickness is formed on the upper end surface 12 TS of the housing 12.
- the position of the annular intersection line 24′EP where the lower end surface 24′TS of the base end portion 24′PE of the terminal block 24 ′ intersects the inner peripheral surface 24′IS of the base end portion 24′PE is determined by the position of the housing 12 Is located directly above any part of the inclined surface 12C of the housing 12 which is spaced from the position of the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP).
- a coating layer 10b made of a silicone-based adhesive is formed with a predetermined thickness on the entire upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 from which the input / output terminal group 40ai projects.
- the thickness of the covering layer 10b is gradually separated from the periphery of the input / output terminal group 40ai and gradually as compared with the thickness of the periphery of the input / output terminal group 40ai as it approaches the inner peripheral surface 24'IS of the base end 24'PE. It has become big.
- An air layer in the cavity 24'A is formed above the covering layer 10b.
- the position of the annular intersection line 24′EP where the lower end surface 24′TS of the base end portion 24′PE of the terminal block 24 ′ intersects the inner peripheral surface 24′IS of the base end portion 24′PE is Since it is in a position directly above any part of the inclined surface 12C of the housing 12 that is separated from the position of the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12, the air in the adhesive layer 10a or the terminal block Even when the moisture taken into 24 'is vaporized by heating and air is pushed out into the coating layer 10b and such air is generated in the coating layer 10b as bubbles AI, it is indicated by the arrows in FIG.
- the bubble AI does not stay in the coating layer 10b, and before the coating layer 10b is solidified, the bubble AI is guided into the air layer in the cavity 24'A immediately above. Therefore, when the coating layer 10b is solidified, there is no possibility that a predetermined amount or more of the air bubbles AI that reduce the electrostatic strength of the sensor unit are taken into the solidified coating layer 10b.
- a silicone-based adhesive layer composed of the adhesive layer 10a and the covering layer 10b is formed as an electrostatic protection layer on the upper end surface 12TS of the housing 12 and the entire upper end surface of the hermetic glass 14. Therefore, by forming the electrostatic protection layer with the silicone-based adhesive in this way, the electrostatic strength of the sensor unit is improved without being affected by the presence or absence of the ESD protection circuit.
- the covering layer 10b is formed over the entire upper end surface of the hermetic glass 14.
- the present invention is not limited to such an example.
- the covering layer 10b includes the input / output terminal group 40ai on the upper end surface of the hermetic glass 14.
- the electrostatic protection layer may be configured so as to be formed at least only in an annular region between the inner peripheral surface of the housing 12.
- FIG. 6 schematically shows a configuration of a second embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
- the pressure sensor includes a joint member 30 connected to a pipe through which a fluid whose pressure is to be detected is guided, and a base plate 28 of the joint member 30.
- the pressure sensor accommodates a sensor unit and outputs a detection output signal from the sensor chip.
- a sensor unit housing section that supplies the predetermined pressure measuring device.
- FIG. 6 the same components as those in the example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
- the terminal block 64 for aligning the input / output terminal group 40ai is formed using a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT) as a main component.
- the terminal block 64 includes a plurality of holes into which the input / output terminal group 40ai is inserted and a hollow portion 64A having a predetermined volume inside.
- the cavity 64A having a predetermined volume includes an inner peripheral surface 64IS of a cylindrical base end portion 64PE, a surface facing the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 in the terminal alignment portion 64T connected to the base end portion, and the hermetic glass 14 The upper end surface 14UE is surrounded and formed.
- the terminal alignment portion 64T described above has a plurality of holes spaced from each other on a common circumference and is integrally formed so as to be orthogonal to the base end portion.
- a communication hole 64H is formed between a part of the inner peripheral surface 64IS of the terminal block 64 from which the connection terminal 36 protrudes and the end of the terminal alignment portion 64T.
- the internal space of the end cap 22 and the cavity 64A communicate with each other through the communication hole 64H.
- the portion where the plurality of holes are formed in the terminal alignment portion 64T is recessed with respect to the other portions, so that there is a gap between the portion where the plurality of holes are formed and the inner peripheral surface 64IS of the terminal block 64.
- the groove portion 64D is formed in the terminal alignment portion 64T so as to surround a portion where a plurality of holes are formed. Both ends of the groove portion 64D as the escape portion are open toward the communication hole 64H. Thus, even if it is a case where the quantity of the coating layer 10b applied temporarily increases by forming the groove part 64D in the circumference
- the inner peripheral surface 64IS is orthogonal to the lower end surface of the base end portion of the terminal block 64.
- the lower end surface of the base end portion of the terminal block 64 as an adhesive surface is bonded to the upper end surface 12TS of the housing 12 with a silicone-based adhesive.
- an annular adhesive layer 10 a having a predetermined thickness is formed on the upper end surface 12 TS of the housing 12.
- An inclined surface 12C having a predetermined gradient is formed in a portion near the inner peripheral edge of the upper end surface 12TS of the cylindrical housing 12. Thereby, a gap is formed between the lower end surface of the base end portion of the terminal block 64 and the inclined surface 12C.
- An annular intersection line 12EP where the end of the inclined surface 12C and the inner peripheral surface 12IS intersect is formed at a position higher than the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14.
- annular intersection line 64EP where the lower end surface of the base end portion of the terminal block 64 and the inner peripheral surface 64IS of the base end portion extend is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12.
- a coating layer 10b made of a silicone-based adhesive is formed with a predetermined thickness on the entire upper end surface 14UE of the hermetic glass 14 from which the input / output terminal group 40ai projects.
- the thickness of the covering layer 10 b is separated from the periphery of the input / output terminal group 40 ai and is compared with the thickness of the periphery of the input / output terminal group 40 ai as it approaches the inner peripheral surface 64IS of the base end. It is getting bigger gradually.
- An air layer in the cavity 64A is formed above the covering layer 10b. Further, the air layer in the cavity 64A communicates with the air layer in the end cap 22 through the communication hole 64H.
- annular intersection line 64EP of the terminal block 64 is on an extended surface that is directly above the inner peripheral surface 12IS (intersection line 12EP) of the housing 12, it is assumed that the air in the adhesive layer 10a or Even when the moisture taken into the terminal block 64 is vaporized by heating and the air is pushed into the coating layer 10b and such air is generated in the coating layer 10b as the bubble AI, the bubble AI is formed in the coating layer. Without staying in 10b, before the coating layer 10b is solidified, the air bubbles AI are introduced into the end cap 22 through the air layer in the cavity 64A directly above and the communication hole 64H. Therefore, when the coating layer 10b is solidified, there is no possibility that a predetermined amount or more of the air bubbles AI that reduce the electrostatic strength of the sensor unit are taken into the solidified coating layer 10b.
- a silicone adhesive layer including the coating layer 10a and the coating layer 10b is formed as an electrostatic protection layer on the entire upper end surface 12TS of the housing 12 and the upper end surface 14UE of the hermetic glass 14. Therefore, by forming the electrostatic protection layer with the silicone-based adhesive in this way, the electrostatic strength of the sensor unit is improved without being affected by the presence or absence of the ESD protection circuit.
- the inner peripheral surface 64IS is orthogonal to the lower end surface of the base end portion of the terminal block 64.
- the present invention is not limited to such an example, and for example, shown in FIG.
- the inner peripheral surface 64IS may have a predetermined gradient, or the recess 44R as shown in FIG. 3 may be formed in the inner peripheral surface 64IS.
- a stepped portion 54R as shown in FIG. 4 may be formed on the inner peripheral surface 64IS.
- the concept of “upper and lower” that represents the relative positional relationship of the constituent elements that constitute one example of the above-described pressure sensor is “up and down” that represents the relative positional relationship of the respective constituent elements shown in FIGS. 1 to 6. Accordingly, in actual installation and use in an example of the pressure sensor, the relative positional relationship between the components of the pressure sensor is not limited to such a concept of “up and down”.
- the silicone-based adhesive has been described as the insulating adhesive.
- the present invention is not limited to the silicone-based adhesive, and is equivalent to an adhesive that generates bubbles in the adhesive layer when cured. The effect of can be obtained.
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Abstract
圧力センサにおける端子台(24)の基端部の下端面(24TS)が、ハウジング(12)の上端面(12TS)に、シリコーン系接着剤からなる環状の接着層(10a)により接着され、入出力端子群(40ai)が突出するハーメチックガラス(14)の上端面(14UE)全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層(10b)が所定の厚さで形成されるとともに、被覆層(10b)の上方には、空洞(24A)内の空気層が形成されるもとで、端子台(24)の基端部の下端面(24TS)と基端部の内周面(24IS)とが交わる環状の交線(24EP)が、ハウジング(12)の内周面(12IS(交線(12EP)))の真上となる延長した面上にあるもの。
Description
本発明は、圧力センサに関する。
液封型の半導体圧力センサに内蔵されるセンサユニットは、例えば、特許文献1に示されるように、継手部内に支持され圧力検出室と後述する液封室とを隔絶するダイヤフラムと、ダイヤフラムの上方に形成され圧力伝達媒体としてのシリコーンオイルを貯留する液封室と、液封室内に配されダイヤフラムを介しシリコーンオイルの圧力変動を検出するセンサチップと、センサチップを支持するチップマウント部材と、ハウジングの貫通孔におけるチップマウント部材の周囲を密封するハーメチックガラスと、センサチップからの出力信号の送出およびセンサチップへの電力供給を行う端子群とを主な要素として含んで構成されている。
端子群を整列させる端子台は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主成分とする樹脂で成形されている。端子台は、端子群が挿入される複数個の孔とともに、内側に所定の容積の空洞部を有している。端子台の下端面は、ハウジングの上端面に、シリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層がハウジングの上端面に形成されることとなる。
上述のようなセンサチップの内部回路は、静電気放電(ESD)に起因した高電圧により破壊される場合がある。上述のセンサユニットにおいては、例えば、上述の継手部およびエレメント本体からセンサチップに至る経路、あるいは、外部リード線および端子群からセンサチップに至る経路を通じて静電気放電に起因した高電圧がセンサチップの内部回路に印加される虞がある。このような場合の対策として、例えば、特許文献1に示されるように、シリコーン系接着剤からなる静電気保護層が被覆層および接着層により形成されている。即ち、シリコーン系接着剤からなる被覆層が、端子群が突出するハーメチックガラスの上端面全体に所定の厚さで形成されている。また、上述の環状の接着層が、ハウジングの上端面に形成されている。
このようにシリコーン系接着剤により静電気保護層が形成されることにより、ESD保護回路の有無に影響されることなく、センサユニットの静電気耐力が、向上することとなる。
上述の端子台の下端面が、ハウジングの上端面にシリコーン系接着剤により接着される場合、接着剤の種類によって所定の温度まで加熱される。このような場合、ポリブチレンテレフタレートで成形された端子台において、雰囲気中から内部に取り込まれた水分が加熱により気化し気泡となって端子台から外部に出る虞がある。これにより、端子台から外部に出た気泡が、ハウジングの上端面に隣接した端子台の下端面とハーメチックガラスの上端面との間に、滞留し、接着層および被覆層が固化したとき、気泡が被覆層内に取り込まれる。その結果、その気泡によって被覆層の膜厚の薄い部分が部分的に形成されることとなる。
また、端子台の接着面とハウジングの上端面(被接着面)との間の表面あらさに起因した微細な凹部内の空気が、加熱により端子台の接着面とハウジングの上端面との間から被覆層内に押し出される。その結果、接着層および被覆層が固化したとき、気泡が被覆層内に取り込まれるので気泡によって被覆層の膜厚の薄い部分が形成されることとなる。
従って、被覆層内に複数の気泡が形成されることによって、被覆層の膜厚の薄い部分が部分的に形成されることにより、センサユニットの静電気耐力が、低下する虞がある。
以上の問題点を考慮し、本発明は、圧力センサであって、絶縁性接着剤により静電気保護層が形成される場合、気泡が静電気保護層内に形成されることを抑制できる圧力センサを提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明に係る圧力センサは、圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップと、センサチップからの信号を送出する少なくとも1本の出力用端子と、出力用端子を支持するハーメチックガラスを含むハウジングと、出力用端子が突出するハーメチックガラスの端面を被覆する被覆層と、を含んでなるセンサユニットと、ハウジングの端面に接着される接着面を有する端子整列部材と、センサユニットと、を収容するセンサユニット収容部と、を備え、端子整列部材と被覆層との間に空洞部を有し、端子整列部材の基端部の接着面と基端部の内周面とが交わる環状の交線が、ハウジングの内周面の該端子整列部材に向って延びる延長面上、または、ハウジングの内周面からハウジングの端面に沿って離隔した位置に対向する位置にあることを特徴とする。
また、端子整列部材の基端部の内周面は、凹部または凸部を有するものでもよく、さらに、端子整列部材の基端部の内周面は、段差部を有するものでもよい。さらにまた、端子整列部材の端子整列部は、逃げ部を有するものでもよい。
本発明に係る圧力センサによれば、端子整列部材と被覆層との間に空洞部を有し、端子整列部材の基端部の接着面と基端部の内周面とが交わる環状の交線が、ハウジングの内周面の該端子整列部材に向って延びる延長面上、または、ハウジングの内周面から端面に沿って離隔した位置に対向する位置にあるので接着面に滞留する空気が被覆層を介して空洞部に容易に逃げるので絶縁性接着剤により静電気保護層が形成される場合、気泡が静電気保護層内に形成されることを抑制できる。
図2は、本発明に係る圧力センサの第1実施例の構成を概略的に示す。
図2において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、継手部材30のベースプレート28に連結され後述するセンサユニットを収容しセンサチップからの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。
金属製の継手部材30は、上述の配管の接続部の雄ねじ部にねじ込まれる雌ねじ部30fsを内側に有している。雌ねじ部30fsは、矢印Pの示す方向から供給される流体を後述する圧力室28Aに導く継手部材30のポート30aに連通している。ポート30aの一方の開口端は、継手部材30のベースプレート28とセンサユニットのダイヤフラム32との間に形成される圧力室28Aに向けて開口している。
センサユニット収容部の外郭部は、カバー部材としての円筒状の防水ケース20により形成されている。樹脂製の防水ケース20の下端部には、開口部20bが形成されている。内側となる開口部20bの周縁の段差部には、継手部材30のベースプレート28の周縁部が係合されている。
圧力室28A内には、継手部材30のポート30aを通じて流体としての空気または液体が供給される。センサユニットのハウジング12の下端面は、ベースプレート28の周縁部に溶着されている。
圧力室28A内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、円筒状のハウジング12と、圧力室28Aとハウジング12の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム32と、複数の圧力検出素子を有するセンサチップ16と、接着剤層50を介してセンサチップ16を一端部で支持する金属製のチップマウント部材18と、センサチップ16に電気的に接続される入出力端子群40ai(i=1~8)と、入出力端子群40aiおよびオイル充填用パイプ44をチップマウント部材18の外周面とハウジング12の内周面との間に固定するハーメチックガラス14と、を主な要素として含んで構成されている。
ダイヤフラム32は、上述の圧力室28Aに向き合うハウジング12の一方の下端面に支持されている。圧力室28Aに配されるダイヤフラム32を保護するダイヤフラム保護カバー34は、複数の連通孔34aを有している。ダイヤフラム保護カバー34の周縁は、ダイヤフラム32の周縁とともに溶接によりステンレス鋼製のハウジング12の下端面に接合されている。
金属製のダイヤフラム32と向かい合うセンサチップ16およびハーメチックガラス14の端面との間に形成される液封室13には、例えば、圧力伝達媒体として所定量のシリコーンオイルPM、または、フッ素系不活性液体がオイル充填用パイプ44を介して充填されている。なお、オイル充填用パイプ44の一方の端部は、オイル充填後、二点鎖線で示されるように、押し潰され閉塞される。
シリコーンオイルは、例えば、シロキサン結合と有機質のメチル基とからなるジメチルポリシロキサン構造を持つシリコーンオイルとされる。フッ素系不活性液体は、例えば、パーフルオロカーボン構造をもつ液体、および、ハイドロフルオロエーテル構造をもつ液体、または、三フッ化塩化エチレンの低重合物であって、主鎖にフッ素および塩素が結合し、両端がフッ素、塩素の構造を有するものでもよい。
ハーメチックガラス14の端部に形成される凹部に配されるセンサチップ16とダイヤフラム32との間には、さらに、金属製の電位調整部材17がハーメチックガラス14の下端面に支持されている。電位調整部材17は、例えば、特許文献2にも示されるような、連通孔を有しセンサチップ16の回路のゼロ電位に接続される端子に接続されている。
入出力端子群40ai(i=1~8)は、2本の電源用端子と、1本の出力用端子と、5本の調整用端子とから構成されている。各端子の両端部は、それぞれ、上述のハーメチックガラス14の端部に形成される凹部と後述する端子台24の孔とに向けて突出している。2本の電源用端子と、1本の出力用端子とは、接続端子36を介して各リード線38の芯線38aに接続されている。各リード線38は、所定の圧力測定装置に接続される。なお、図2においては、8本の端子うちの4本の端子だけが示されている。入出力端子群40aiと後述するセンサチップ16との間は、ボンディングワイヤWiで接続されている。
センサチップ16は、複数の圧力検出素子を有し、例えば、チップマウント部材18の一端部に接着剤層50を介して接着されている。
入出力端子群40aiを整列させる端子台24は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主な成分として成形されている。端子台24は、入出力端子群40aiが挿入される複数個の孔24bとともに、内側に所定の容積の空洞部24Aを有している(図1参照)。所定の容積を有する空洞部24Aは、円筒状の基端部24PEの内周面24ISと、その基端部を連結する端子整列部24Tにおけるハーメチックガラス14の上端面14UEに向き合う面と、ハーメチックガラス14の上端面とにより囲まれて形成されている。内周面24ISは、端子台24の基端部の下端面24TSと所定の角度で交差するように、所定の勾配を有している。上述の端子整列部24Tは、互いに離隔した複数個の孔24bを有し上述の基端部と直交するように一体に成形されている。接着面としての端子台24の基端部の下端面24TSは、ハウジング12の上端面12TSに、シリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層10aが、ハウジング12の上端面12TSに形成されることとなる。
円筒状のハウジング12の上端面12TSにおける内周縁に近い部分には、所定の勾配を有する傾斜面12Cが形成されている。これにより、隙間が端子台24の基端部の下端面24TSと傾斜面12Cとの間に、形成される。傾斜面12Cの端と内周面12ISとが交わる環状の交線12EPは、ハーメチックガラス14の上端面14UEよりも高い位置に形成されている。
その際、端子台24の基端部の下端面24TSと基端部の内周面24ISとが交わる環状の交線24EPは、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にある。
また、入出力端子群40aiが突出するハーメチックガラス14の上端面14UE全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層10bが所定の厚さで形成されている。
被覆層10bの厚さは、図1に部分的に拡大されて示されるように、入出力端子群40aiの周囲から離隔し基端部の内周面24ISに近づくにつれて入出力端子群40aiの周囲の厚さに比して徐々に大となっている。被覆層10bの上方には、空洞24A内の空気層が形成されている。上述したように、端子台24の基端部の下端面24TSと基端部の内周面24ISとが交わる環状の交線24EPは、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にあるので仮に、接着層10a内の空気、または、端子台24に取り込まれた水分が加熱により気化され空気が被覆層10b内に押し出され、そのような空気が気泡AIとして被覆層10b内に発生した場合であっても、図1における矢印で示されるように、気泡AIが被覆層10b内に滞留することなく、被覆層10bが固化する以前に、気泡AIが直上の空洞24A内の空気層内に導かれることとなる。従って、被覆層10bが固化した場合、センサユニットの静電気耐力が、低下するような所定量以上の気泡AIが固化した被覆層10b内に取り込まれる虞がない。
また、ハウジング12の上端面12TSおよびハーメチックガラス14の上端面全体には、接着層10a、および、被覆層10bからなるシリコーン系接着層が静電気保護層として形成されることとなる。従って、このようにシリコーン系接着剤により静電気保護層が形成されることにより、ESD保護回路の有無に影響されることなく、センサユニットの静電気耐力が、向上することとなる。
なお、被覆層10bは、ハーメチックガラス14の上端面全体に形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、被覆層10bが、ハーメチックガラス14の上端面における入出力端子群40aiとハウジング12の内周面との間の環状領域CAだけに少なくとも形成されるように静電気保護層が構成されてもよい。
上述のシリコーン系接着剤は、例えば、柔軟性のある付加型の一成分系であるものが好ましい。シリコーン系接着剤は、例えば、低分子シロキサン結合を有する接着剤とされる。また、シリコーン系接着剤とシリコーンオイルとが相性がよいのでシリコーン系接着剤にシリコーンオイル等が万一混じりあった場合であっても、シリコーン系接着剤の接着性が悪化する虞がない。
端子整列部材としての端子台24の外周面、および、端子台24に連結され上述の端子整列部24Tの孔24bおよび端子台24の上部の開口端を覆うエンドキャップ22の外周面と防水ケース20の内周面との間、また、防水ケース20の内周面とハウジング12の外周面との間には、封止材26が、所定量、充填されている。端子台24およびエンドキャップ22は、上述のセンサユニットを挟んで継手部材30のベースプレート28と向き合って防水ケース20内に配置されている。
エンドキャップ22の上端面は、防水ケース20の開口端から上方に向けて突出している。即ち、エンドキャップ22の上端面の位置は、防水ケース20の開口端面の位置よりも高い位置となる。
上述の図1に示される例においては、端子台24の内周面24ISは、端子台24の基端部の下端面24TSと所定の角度で交差するように、所定の勾配を有しているが、斯かる例に限られることなく、例えば、図3に部分的に拡大されて示されるように、端子台44の内周面44ISが、端子台44の基端部の下端面44TSと直交するように形成されてもよい。なお、図3は、図1に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
図3において、入出力端子群40aiを整列させる端子台44は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主な成分として成形されている。端子台44は、入出力端子群40aiが挿入される複数個の孔44bとともに、内側に所定の容積の空洞部44Aを有している。所定の容積を有する空洞部44Aは、円筒状の基端部44PEの内周面44ISと、その基端部を連結する端子整列部44Tにおけるハーメチックガラス14の上端面14UEに向き合う面と、ハーメチックガラス14の上端面14UEとにより囲まれて形成されている。上述の端子整列部44Tは、互いに離隔した複数個の孔44bを有し上述の基端部と直交するように一体に成形されている。接着面としての端子台44の基端部の下端面44TSは、ハウジング12の上端面12TSに、シリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層10aが、ハウジング12の上端面12TSに形成されることとなる。
その際、端子台44の基端部の下端面44TSと基端部の内周面44ISとが交わる環状の交線44EP1は、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にある。端子台44の内周面44ISにおける交線44EP1よりも上方の位置には、矩形状の横断面を有する凹部44Rが全周面にわたり連続して環状に形成されている。凹部44Rの開口端縁を形成する環状の交線44EP2、および、交線44EP3は、それぞれ、内周面44ISにおける交線44EP1の真上となる位置に形成されている。
内周面44ISにおける交線44EP3よりも上方部分は、端子整列部44Tに連なっている。
このように凹部44Rが端子台44の内周面44ISに形成されることにより、凹部44Rに起因した表面張力により、被覆層10bが内周面44IS全周にわたり広げられることとなる。なお、凹部44Rは、斯かる例に限られることなく、矩形状の横断面に代えて、V字状の横断面を有するものであってもよく、また、全周面にわたり、所定の間隔をもって分断されるように、形成されてもよい。また、凹部44Rに代えて、入出力端子群40aiに向けて突出する所定の高さの突起部が、内周面44ISに形成されてもよい。
また、入出力端子群40aiが突出するハーメチックガラス14の上端面14UE全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層10bが所定の厚さで形成されている。被覆層10bの厚さは、図3に部分的に拡大されて示されるように、入出力端子群40aiの周囲から離隔し基端部の内周面44ISおよび凹部44Rに近づくにつれて入出力端子群40aiの周囲の厚さに比して徐々に大となっている。被覆層10bの上方には、空洞44A内の空気層が形成されている。上述したように、端子台44の基端部の下端面44TSと基端部の内周面44ISとが交わる環状の交線44EP1は、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にあるので仮に、接着層10a内の空気、または、端子台44に取り込まれた水分が加熱により気化され空気が被覆層10b内に押し出され、そのような空気が気泡AIとして被覆層10b内に発生した場合であっても、図3における矢印で示されるように、気泡AIが被覆層10b内に滞留することなく、被覆層10bの固化以前に、気泡AIが直上の空洞44A内の空気層内に導かれることとなる。従って、被覆層10bが固化した場合、センサユニットの静電気耐力が、低下するような所定量以上の気泡AIが固化した被覆層10b内に取り込まれる虞がない。
さらに、上述した図1に示される例に代えて、例えば、図4に部分的に拡大されて示されるように、端子台54の大径部の内周面54IS1が、端子台54の基端部の下端面54TSと直交するように形成されるとともに、段差部54Rを介して小径部の内周面54IS2が形成されてもよい。なお、図4は、図1に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
図4において、入出力端子群40aiを整列させる端子台54は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主な成分として成形されている。端子台54は、入出力端子群40aiが挿入される複数個の孔54bとともに、内側に所定の容積の空洞部54Aを有している。所定の容積を有する空洞部54Aは、円筒状の基端部54PEにおける大径部の内周面54IS1と、段差部54Rを介して小径部の内周面54IS2と、その基端部を連結する端子整列部54Tにおけるハーメチックガラス14の上端面14UEに向き合う面と、ハーメチックガラス14の上端面14UEとにより囲まれて形成されている。段差部54Rの一端は、大径部の内周面54IS1の端に直交し、段差部54Rの他端は、小径部の内周面54IS2の下端と直交している。小径部の内周面54IS2の上端は、端子整列部54Tに連なっている。
上述の端子整列部54Tは、互いに離隔した複数個の孔54bを有し上述の基端部と直交するように一体に成形されている。接着面としての端子台54の基端部の下端面54TSは、ハウジング12の上端面12TSに、シリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層10aが、ハウジング12の上端面12TSに形成されることとなる。
その際、端子台54の基端部の下端面54TSと基端部における大径部の内周面54IS1とが交わる環状の交線54EP1は、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にある。端子台54の内周面54IS1における交線54EP1よりも上方の位置には、段差部54Rが全周面にわたり連続して形成されている。
段差部54Rの他端と小径部の内周面54IS2の下端とが交差する交線54EP2は、交線54EP1の位置よりも入出力端子群40aiに向けて半径方向に飛び出た位置に形成されている。
このように段差部54Rが端子台54の大径部の内周面54IS1の上端と小径部の内周面54IS2の下端との間に形成されることにより、段差部54Rに起因した表面張力により、被覆層10bが内周面54IS1全周にわたり広げられることとなる。なお、段差部54Rは、斯かる例に限られることなく、その代わりに、例えば、大径部の内周面54IS1の上端と小径部の内周面54IS2の下端とが、円弧面により連結されるように構成されてもよい。
また、入出力端子群40aiが突出するハーメチックガラス14の上端面14UE全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層10bが所定の厚さで形成されている。被覆層10bの厚さは、図4に部分的に拡大されて示されるように、入出力端子群40aiの周囲から離隔し基端部の内周面54IS1および段差部54Rに近づくにつれて入出力端子群40aiの周囲の厚さに比して徐々に大となっている。被覆層10bの上方には、空洞54A内の空気層が形成されている。上述したように、端子台54の基端部の下端面54TSと基端部の内周面54IS1とが交わる環状の交線54EP1は、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にあるので仮に、接着層10a内の空気、または、端子台54内に取り込まれた水分が加熱により気化され空気が被覆層10b内に押し出され、そのような空気が気泡AIとして被覆層10b内に発生した場合であっても、図4における矢印で示されるように、気泡AIが被覆層10b内に滞留することなく、被覆層10bが固化する以前に、気泡AIが直上の空洞54A内の空気層内に導かれることとなる。従って、被覆層10bが固化した場合、センサユニットの静電気耐力が、低下するような所定量以上の気泡AIが固化した被覆層10b内に取り込まれる虞がない。
上述の図1、図3、および、図4に示される例においては、それぞれ、端子台の基端部の下端面と基端部における内周面とが交わる環状の交線が、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にあるように構成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、図5に示されるように、端子台24´の基端部24´PEの環状の交線24´EPの位置が、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の位置から離隔した、ハウジング12の端面である傾斜面12Cのいずれかの部分の真上となる位置にあるように構成されてもよい。なお、図5に示される例において、図1に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
入出力端子群40aiを整列させる端子台24´は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主な成分として成形されている。端子台24´は、入出力端子群40aiが挿入される複数個の孔24´bとともに、内側に所定の容積の空洞部24´Aを有している。所定の容積を有する空洞部24´Aは、円筒状の基端部24´PEの内周面24´ISと、その基端部24´PEを連結する端子整列部24´Tにおけるハーメチックガラス14の上端面14UEに向き合う面と、ハーメチックガラス14の上端面とにより囲まれて形成されている。内周面24´ISは、端子台24´の基端部24´PEの下端面24´TSと交差している。上述の端子整列部24´Tは、互いに離隔した複数個の孔24´bを有し上述の基端部24´PEと直交するように一体に成形されている。接着面としての端子台24´の基端部24´PEの下端面24´TSは、ハウジング12の上端面12TSに、シリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層10aが、ハウジング12の上端面12TSに形成されることとなる。
その際、端子台24´の基端部24´PEの下端面24´TSと基端部24´PEの内周面24´ISとが交わる環状の交線24´EPの位置は、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の位置から離隔したハウジング12の傾斜面12Cのいずれかの部分の真上となる位置にある。
また、入出力端子群40aiが突出するハーメチックガラス14の上端面14UE全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層10bが所定の厚さで形成されている。
被覆層10bの厚さは、入出力端子群40aiの周囲から離隔し基端部24´PEの内周面24´ISに近づくにつれて入出力端子群40aiの周囲の厚さに比して徐々に大となっている。被覆層10bの上方には、空洞24´A内の空気層が形成されている。上述したように、端子台24´の基端部24´PEの下端面24´TSと基端部24´PEの内周面24´ISとが交わる環状の交線24´EPの位置は、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の位置から離隔したハウジング12の傾斜面12Cのいずれかの部分の真上となる位置にあるので仮に、接着層10a内の空気、または、端子台24´に取り込まれた水分が加熱により気化され空気が被覆層10b内に押し出され、そのような空気が気泡AIとして被覆層10b内に発生した場合であっても、図5における矢印で示されるように、気泡AIが被覆層10b内に滞留することなく、被覆層10bが固化する以前に、気泡AIが直上の空洞24´A内の空気層内に導かれることとなる。従って、被覆層10bが固化した場合、センサユニットの静電気耐力が、低下するような所定量以上の気泡AIが固化した被覆層10b内に取り込まれる虞がない。
また、ハウジング12の上端面12TSおよびハーメチックガラス14の上端面全体には、接着層10a、および、被覆層10bからなるシリコーン系接着層が静電気保護層として形成されることとなる。従って、このようにシリコーン系接着剤により静電気保護層が形成されることにより、ESD保護回路の有無に影響されることなく、センサユニットの静電気耐力が、向上することとなる。
なお、被覆層10bは、ハーメチックガラス14の上端面全体に形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、被覆層10bが、ハーメチックガラス14の上端面における入出力端子群40aiとハウジング12の内周面との間の環状領域だけに少なくとも形成されるように静電気保護層が構成されてもよい。
図6は、本発明に係る圧力センサの第2実施例の構成を概略的に示す。
図6において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、継手部材30のベースプレート28に連結されセンサユニットを収容しセンサチップからの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。
なお、図6において、図2に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
入出力端子群40aiを整列させる端子台64は、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を主な成分として成形されている。端子台64は、入出力端子群40aiが挿入される複数個の孔とともに、内側に所定の容積の空洞部64Aを有している。所定の容積を有する空洞部64Aは、円筒状の基端部64PEの内周面64ISと、その基端部に連なる端子整列部64Tにおけるハーメチックガラス14の上端面14UEに向き合う面と、ハーメチックガラス14の上端面14UEとにより囲まれて形成されている。上述の端子整列部64Tは、共通の円周上に互いに離隔した複数個の孔を有し上述の基端部と直交するように一体に成形されている。また、接続端子36が突出する端子台64の内周面64ISの一部と端子整列部64Tの端部との間には、連通孔64Hが形成されている。これにより、エンドキャップ22の内部空間と空洞部64Aとの間が、連通孔64Hを介して連通することとなる。さらに、端子整列部64Tにおける複数個の孔が形成される部分は、他の部分に対し窪んでいるので複数個の孔が形成される部分と端子台64の内周面64ISとの間には、溝部64Dが、複数個の孔が形成される部分を囲うように、端子整列部64Tに形成されている。逃げ部としての溝部64Dの両端は、連通孔64Hに向けて開口している。このように溝部64Dが端子整列部64Tの周囲に形成されることにより、仮に塗布される被覆層10bの量が増大した場合であっても、シリコーン系接着剤の内周面64ISに沿った這い上がりが回避される。
内周面64ISは、端子台64の基端部の下端面と直交している。接着面としての端子台64の基端部の下端面は、ハウジング12の上端面12TSにシリコーン系接着剤により接着されている。これにより、所定の厚さを有する環状の接着層10aが、ハウジング12の上端面12TSに形成されることとなる。
円筒状のハウジング12の上端面12TSにおける内周縁に近い部分には、所定の勾配を有する傾斜面12Cが形成されている。これにより、隙間が、端子台64の基端部の下端面と傾斜面12Cとの間に形成される。傾斜面12Cの端と内周面12ISとが交わる環状の交線12EPは、ハーメチックガラス14の上端面14UEよりも高い位置に形成されている。
その際、端子台64の基端部の下端面と基端部の内周面64ISとが交わる環状の交線64EPは、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にある。
また、入出力端子群40aiが突出するハーメチックガラス14の上端面14UE全体には、シリコーン系接着剤からなる被覆層10bが所定の厚さで形成されている。被覆層10bの厚さは、図6に示されるように、入出力端子群40aiの周囲から離隔し基端部の内周面64ISに近づくにつれて入出力端子群40aiの周囲の厚さに比して徐々に大となっている。被覆層10bの上方には、空洞64A内の空気層が形成されている。また、空洞64A内の空気層は、連通孔64Hを介してエンドキャップ22内の空気層に連通している。
上述したように、端子台64の環状の交線64EPは、ハウジング12の内周面12IS(交線12EP)の真上となる延長した面上にあるので仮に、接着層10a内の空気、または、端子台64に取り込まれた水分が加熱により気化され空気が被覆層10b内に押し出され、そのような空気が気泡AIとして被覆層10b内に発生した場合であっても、気泡AIが被覆層10b内に滞留することなく、被覆層10bが固化する以前に気泡AIが直上の空洞64A内の空気層、および、連通孔64Hを介してエンドキャップ22内に導かれることとなる。従って、被覆層10bが固化した場合、センサユニットの静電気耐力が、低下するような所定量以上の気泡AIが固化した被覆層10b内に取り込まれる虞がない。
また、ハウジング12の上端面12TSおよびハーメチックガラス14の上端面14UE全体には、被覆層10a、および、被覆層10bからなるシリコーン系接着層が静電気保護層として形成されることとなる。従って、このようにシリコーン系接着剤により静電気保護層が形成されることにより、ESD保護回路の有無に影響されることなく、センサユニットの静電気耐力が、向上することとなる。
なお、図6に示される例においては、内周面64ISは、端子台64の基端部の下端面と直交しているが、斯かる例に限られることなく、例えば、図1に示されるように、内周面64ISが所定の勾配を有するものであってもよく、または、図3に示されるような、凹部44Rが、内周面64ISに形成されても良い。さらにまた、図4に示されるような段差部54Rが、内周面64ISに形成されても良い。以上の説明において、上述の圧力センサの一例を構成する構成要素の相対位置関係をあらわす「上下」の概念は、図1乃至図6に示される各構成要素の相対位置関係をあらわす「上下」に対応するものであり、圧力センサの一例における実際の設置、使用においては、圧力センサの構成要素の相対位置関係は、そのような「上下」の概念に限定されるものではない。
上述の例においては、絶縁性接着剤としてシリコーン系接着剤について説明したが、本発明はシリコーン系接着剤に限らず、硬化する際に接着層内に気泡が発生する接着剤に対しても同等の効果を得ることができる。
Claims (4)
- 圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップと、センサチップからの信号を送出する少なくとも1本の出力用端子と、該出力用端子を支持するハーメチックガラスを含むハウジングと、前記出力用端子が突出するハーメチックガラスの端面を被覆する被覆層と、を含んでなるセンサユニットと、
前記ハウジングの端面に接着される接着面を有する端子整列部材と、前記センサユニットと、を収容するセンサユニット収容部と、を備え、
前記端子整列部材と前記被覆層との間に空洞部を有し、該端子整列部材の基端部の前記接着面と該基端部の内周面とが交わる環状の交線が、前記ハウジングの内周面の該端子整列部材に向って延びる延長面上、または、前記ハウジングの内周面から該ハウジングの端面に沿って離隔した位置に対向する位置にあることを特徴とする圧力センサ。 - 前記端子整列部材の基端部の内周面は、凹部または凸部を有することを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
- 前記端子整列部材の基端部の内周面は、段差部を有することを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
- 前記端子整列部材の端子整列部は、逃げ部を有することを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100089169A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-04-15 | Silicon Micro Sensors Gmbh | Pressure sensor and manufacturing method of the same |
WO2013061785A1 (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-02 | アルプス電気株式会社 | 物理量センサ装置とその製造方法 |
JP2014153073A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Saginomiya Seisakusho Inc | 圧力検知ユニット |
WO2015194105A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | 株式会社鷺宮製作所 | センサユニット、および、それを備える圧力検出装置 |
JP2016102763A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | ミツミ電機株式会社 | 半導体センサ装置 |
JP2016217793A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 株式会社フジクラ | 圧力センサ |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3114403B2 (ja) * | 1992-12-22 | 2000-12-04 | 富士電機株式会社 | 半導体圧力センサ |
US6487912B1 (en) * | 1999-09-28 | 2002-12-03 | Rosemount Inc. | Preinstallation of a pressure sensor module |
JP2001116643A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Saginomiya Seisakusho Inc | 液封型圧力センサ用圧力検出エレメントおよび液封型圧力センサ |
JP3873792B2 (ja) * | 2002-03-29 | 2007-01-24 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
JP2005214780A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Denso Corp | 圧力センサ |
JP2006078417A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Toyoda Mach Works Ltd | 圧力センサ |
ITTO20060906A1 (it) * | 2006-12-20 | 2008-06-21 | Eltek Spa | Dispositivo sensore di pressione |
JP4719727B2 (ja) * | 2007-09-05 | 2011-07-06 | 長野計器株式会社 | 圧力センサの製造方法および圧力センサ |
JP4905383B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2012-03-28 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
KR101483279B1 (ko) * | 2012-06-11 | 2015-01-14 | 가부시키가이샤 사기노미야세이사쿠쇼 | 압력 센서 및 압력 센서의 제조 방법 |
CN203811316U (zh) * | 2014-01-23 | 2014-09-03 | 森萨塔科技(常州)有限公司 | 压力传感器 |
JP5934772B2 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-06-15 | 株式会社不二工機 | 圧力センサ |
JP2017032489A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社デンソー | 圧力センサ、圧力センサの製造方法 |
CN205981536U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 压力传感器改进结构 |
-
2017
- 2017-03-17 JP JP2017053204A patent/JP6698044B2/ja active Active
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100089169A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-04-15 | Silicon Micro Sensors Gmbh | Pressure sensor and manufacturing method of the same |
WO2013061785A1 (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-02 | アルプス電気株式会社 | 物理量センサ装置とその製造方法 |
JP2014153073A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Saginomiya Seisakusho Inc | 圧力検知ユニット |
WO2015194105A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | 株式会社鷺宮製作所 | センサユニット、および、それを備える圧力検出装置 |
JP2016102763A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | ミツミ電機株式会社 | 半導体センサ装置 |
JP2016217793A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 株式会社フジクラ | 圧力センサ |
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