CN105806546A - 压力传感器模块及压力传感器模块的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能不使用熔接地将膜片固定于基体的压力传感器模块，包括：基体(14)，具有在内部安装压力传感器元件(12)的第1凹部(22A)、和从第1凹部(22A)的开口边缘向外侧延伸的第1承受面部(30A)；第1膜片(36A)，以从入口侧堵住第1凹部(22A)的方式与第1承受面部(30A)相对而设，并被可相对于基体(14)分离地配置；第1弹性体(42A)，被配置在比第1凹部(22A)的开口边缘更靠外侧，且被配置在第1膜片(36A)的单面侧；第1装配部件(44A)，被以朝第1承受面部(30A)按压第1膜片(36A)及第1弹性体(42A)的状态装配于基体(14)。

Description

压力传感器模块及压力传感器模块的制造方法

技术领域

本发明涉及用于检测被测定介质的压力的压力传感器模块。

背景技术

以往，在这种压力传感器模块(以下称作传感器模块)中，为了将压力传感器元件(以下称作传感器元件)与被测定介质相隔离来保护，已知有利用了膜片的构造。在该构造中，通常利用膜片划分出收容传感器元件的压力室和流入被测定介质的导入室，并在压力室内封入硅油等压力传递介质。从导入室内的被测定介质传递至膜片的压力介由压力室内的压力传递介质而传递至传感器元件，从而能通过传感器元件检测被测定介质的压力。

在这种构造中，需要将膜片固定于外壳等基体。作为其一个例子，在专利文献1中公开了一种通过激光熔接将金属制的膜片固定于基体的构造。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2013-242157号公报

[专利文献2]日本特开平11-23397号公报

[专利文献3]日本特开2003-194649号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

在专利文献1的构造中，由于为将膜片固定于基体而要进行熔接，故膜片有可能因熔接导致的热影响而发生畸变。若膜片畸变，则从被测定介质向膜片的压力传递方式会发生变化，容易招致传感器元件的检测精度的降低。

本发明是鉴于这样的课题而研发的，其目的之一在于提供一种能不使用熔接地将膜片固定于基体的压力传感器模块。

〔用于解决课题的手段〕

本发明一个方案的压力传感器模块包括：基体，具有在内部安装压力传感器元件的第1凹部、和从第1凹部的开口边缘向外侧延伸的第1承受面部；第1膜片，被以从入口侧堵住第1凹部的方式与第1承受面部相对而设，并且被相对于基体可分离地配置；第1弹性体，被配置在比第1凹部的开口边缘更靠外侧、且被配置在第1膜片的单面侧；以及第1装配部件，被以朝第1承受面部按压第1膜片及第1弹性体的状态装配于基体。

本发明的另一方案的压力传感器模块的制造方法是一种前述方案的压力传感器模块的制造方法，包括：准备安装有压力传感器元件的基体的工序；在第1凹部内充满压力传递介质的状态下，以从入口侧堵住第1凹部的方式配置与第1承受面部相对的第1膜片的工序；相对于第1膜片，在单面侧配置第1弹性体的工序；以及在朝第1承受面部按压第1弹性体及第1膜片的状态下、向基体装配第1装配部件的工序。

〔发明效果〕

通过本发明，能不使用熔接地将膜片固定于基体。

附图说明

图1是第1实施方式的传感器模块的立体图。

图2是第1实施方式的传感器模块的分解立体图。

图3是第1实施方式的传感器模块的侧面剖视图。

图4是第1实施方式的传感器模块的俯视图。

图5是表示第1实施方式的传感器模块的使用状态的一例的侧面剖视图。

图6是表示第1实施方式的传感器模块的制造方法的一例的侧面剖视图。

图7的(a)是放大表示图3的第1装配部件的一部分的图；图7的(b)是从图7的(a)的方向Fv1来看的图。

图8的(a)是第1实施方式的基体的俯视图；图8的(b)是图8的(a)的A-A线剖视图。

图9是第2实施方式的传感器模块的侧面剖视图。

图10是第2实施方式的传感器模块的分解立体图。

图11是从图9的方向Fv2来看的图。

图12是表示第1变形例的传感器模块的一部分的侧面剖视图。

图13是表示第2变形例的传感器模块10的制造方法的侧面剖视图。

具体实施方式

以下，在各实施方式的说明中，对相同的构成要素标注相同的标号，并省略重复的说明。另外，在各附图中，为说明方便，适当省略一部分构成要素。

[第1实施方式]

图1是第1实施方式的传感器模块10的立体图，图2是分解立体图。传感器模块10被作为检测流过车辆用空调装置的流体流路的两处的被测定介质的压力差的压差传感器来使用。

图3是传感器模块10的侧面剖视图。传感器模块10具有安装传感器元件12的基体14(也参照图2)。基体14包括：电路基板16，在其一个面、即传感器安装面16a安装传感器元件12；覆盖传感器安装面16a的第1模塑树脂20A；以及覆盖电路基板16的与传感器安装面16a相反一侧的背面16b的第2模塑树脂20B。另外，基体14具有包括被形成于第1模塑树脂20A的第1凹部22A在内的带阶梯的第1有底孔部24A，和包括被形成于第2模塑树脂20B的第2凹部22B在内的带阶梯的第2有底孔部24B。

传感器模块10的基体14的处于设有第1凹部22A的表面侧(传感器安装面16a侧)的构成、和处于表面侧的相反侧的背面16b侧的构成都是相同的。以下关于两者共通的构成，主要说明处于基体14的表面侧的构成，并省略处于基体14的背面侧的构成的说明。另外，为区别两者，有时在共通的构成要素的前面冠以“第1”“第2”，并在标号的末尾标注“A”“B”。此外，在以下说明中，将从第1凹部22A的底侧朝入口侧延伸的沿第1凹部22A的中心线的方向作为高度方向Z，将与高度方向Z正交的两个方向称作前后方向X、左右方向Y。高度方向Z对应于电路基板16的厚度方向，方向X、Y彼此正交。

传感器元件12是压电电阻型传感器。传感器元件12通过粘接等安装于电路基板16的传感器安装面16a。传感器元件12包括：向远离传感器安装面16a的方向凹陷的中空部12a；被设在中空部12a的底部的膜状的感压部12b；在感压部12b的外周部、被设置得比感压部12b更厚的支承部12c；以及与支承部12c接合的台座部12d。感压部12b及支承部12c由单晶硅等半导体一体成形，台座部12d由玻璃等构成。在电路基板16上，在传感器元件12的背侧形成用于向传感器元件12的中空部12a内导入流体的导入孔26。

感压部12b具有包含桥电路的传感器电路(未图示)，传感器电路介由金属线等接线(未图示)电连接于电路基板16的布线图形(未图示)。感压部12b生成与厚度方向(高度方向Z)的变位量相应的检测信号，并从传感器电极向电路基板16的布线图形输出检测信号。

在电路基板16，如图2所示设有多个用于与ECU(electriccontrolunit：电控单元)等外部电子设备电连接的外部连接用电极28。外部连接用电极28是通孔电极。外部连接用电极28中包括用于连接接地用连接端子的接地电极。

回到图3，第1模塑树脂20A以密封电路基板16上所安装的IC芯片、电容器等电子部件(未图示)、以及布线图形的至少一部分的方式局部覆盖传感器安装面16a。第1模塑树脂20A的第1有底孔部24A被设计使得露出传感器元件12和处于传感器元件12的安装位置周围的传感器安装面16a的一部分。第2模塑树脂20B以密封布线图形的至少一部分的方式局部覆盖电路基板16的背面16b。第2模塑树脂20B的第2有底孔部24B被设计使得露出电路基板16的导入孔26和处于导入孔26周围的电路基板16的背面16b的一部分。

第1有底孔部24A包括在内部安装传感器元件12的第1凹部22A，和从第1凹部22A的开口边缘向外侧延伸的第1承受面部30A。另外，第1有底孔部24A还具有从第1承受面部30A的外周部立起的第1内周部32A、和从第1内周部32A的入口侧的开口边缘向外侧延伸的第1端面部34A。

传感器模块10还具有以从入口侧堵住第1凹部22A的方式与第1承受面部30A相对而设的第1膜片36A(也参照图2)。第1膜片36A整体被形成为圆形的环状。第1膜片36A是以金属为素材的，但也可以以树脂等为素材。第1膜片36A的外周部抵接于第1承受面部30A。第1膜片36A被以相对于基体14可分离的方式配置，并通过后述的第1装配部件44A固定于作为基体14的第1模塑树脂20A。这里所谓的“可分离的方式配置”，是指以不通过熔接接合于基体14的状态配置。

通过用第1膜片36A堵住第1凹部22A，在基体14形成第1压力室38A。第1压力室38A是被传感器元件12、第1凹部22A及第1膜片36A包围而形成的。

传感器模块10还包括被填充在第1压力室38A内的第1压力传递介质40A。第1压力传递介质40A是为使从第1膜片36A的表面侧传递至第1膜片36A的压力向传感器元件12的感压部12b传递而设的。第1压力传递介质40A是硅油等。

传感器模块10在比第1凹部22A的开口边缘更靠外侧处还具有被配置在第1膜片36A的单面侧、即表面侧的第1弹性体42A(也参照图2)。第1弹性体42A是O环等。第1弹性体42A被配置在第1有底孔部24A的第1内周部32A内，并被配置在第1内周部32A与第1承受面部30A之间所形成的角部。

传感器模块10还具有用于将第1膜片36A及第1弹性体42A固定于基体14的第1装配部件44A(也参照图2)。第1装配部件44A包括从入口侧插入第1内周部32A的筒状部46、从筒状部46的基端侧开口边缘向外侧延伸的环状的定位部48、以及从定位部48的侧端部起、在从第1凹部22A的入口侧朝向底侧的高度方向Z上延伸的多个卡扣部50。第1装配部件44A是以具有导电性的金属为素材，一体成形出各部位的。

在筒状部46的前端部，形成越靠近在高度方向Z上相对的第1承受面部30A和第1膜片36A就越缩径的锥部46a。另外，在筒状部46的基端侧，沿轴向(高度方向Z)形成平坦的外部连接部46b。在外部连接部46b，如后述那样可连接用于向第1膜片36A的表面侧导入被测定介质的第1介质导入部件56A。

第1装配部件44A被以利用筒状部46的锥部46a朝第1承受面部30A按压第1膜片36A的外周部及第1弹性体42A的状态装配于基体14。此时，筒状部46介由第1弹性体42A按压第1膜片36A。另外，筒状部46通过将第1弹性体42A朝第1承受面部30A按压而将其压溃。第1膜片36A被第1弹性体42A的弹性反作用力压向第1承受面部30A，从而被固定于基体14。

另外，第1弹性体42A在被筒状部46的锥部46a压溃后，环状地紧贴于第1膜片36A的外周部的表面，并且环状地紧贴于第1内周部32A的内周面。由此，第1弹性体42A将筒状部46和第1膜片36A间密封，并将筒状部46和第1内周部32A间密封。

在装配第1装配部件44A时、即将筒状部46插入第1模塑树脂20A的第1内周部32A内时，通过定位部48与第1模塑树脂20A的第1端面部34A的卡合，而使第1装配部件44A相对于基体14在高度方向Z上定位。

图4是传感器模块10的俯视图。第1装配部件44A的多个卡扣部50包括被设于左右方向Y的一方(图中左侧)的两个卡扣部50、和被设于左右方向Y的另一方(图中右侧)的两个卡扣部50。各卡扣部50从高度方向Z来看，被设在第1凹部22A(本图中未图示)的外侧、且夹着筒状部46和第1凹部22A的位置。各卡扣部50在前后方向X上被以左右方向Y的一方的卡扣部与另一方的卡扣部交替配置的方式设成交错状。

各卡扣部50如图2、图3所示那样，具有从定位部48起沿从第1凹部22A的入口侧向底侧的高度方向Z延伸的弹性腕部52，和被设在弹性腕部52的前端部的爪部54。弹性腕部52被形成为板状，能在左右方向Y上弹性形变。爪部54被设置成从弹性腕部52的前端部起朝与弹性腕部52延伸的方向相反的方向折回的方式。爪部54从与设有第1凹部22A的传感器安装面16a侧相反的背面16b侧卡合于电路基板16的边缘部16c，由此，其从第1凹部22A的底侧朝入口侧远离的方向上的变位被限制。由此，第1装配部件44A相对于基体14的位置被保持，从而装配于基体14。

接下来说明处于基体14的背面侧的构成。第2模塑树脂20B的第2有底孔部24B除以位于第1凹部22A的背侧的方式而设的第2凹部22B外，还具有第2承受面部30B、第2内周部32B、第2端面部34B。第2凹部22B通过导入孔26而连通于传感器元件12的中空部12a。第2承受面部30B被设在相对于第1承受面部30A、在电路基板16的厚度方向Z上相远离的位置。

通过用第2膜片36B堵住第2凹部22B而在基体14形成第2压力室38B。第2压力室38B是被传感器元件12的中空部12a、导入孔26、第2凹部22B及第2膜片36B包围而形成的。传感器元件12的感压部12b被设置使得隔开前述的第1压力室38A和第2压力室38B。

传感器模块10还具有被填充在第2压力室38B内的第2压力传递介质40B。此外，传感器模块10还具有构成上与第1弹性体42A及第1装配部件44A相同的第2弹性体42B及第2装配部件44B。

参照图5说明以上的传感器模块10的使用状态的一例。

在第1装配部件44A的外部连接部46b连接用于导入第1被测定介质的第1介质导入部件56A，在第2装配部件44B的外部连接部46b连接用于导入第2被测定介质的第2介质导入部件56B。各介质导入部件56A、56B具有插入外部连接部46b的筒状的传感器用连接部56a。在传感器用连接部56a的外周部安装密封部件58。密封部件58被传感器用连接部56a和外部连接部46b夹着而弹性形变，通过其弹性反作用力，传感器用连接部56a与外部连接部46b的相对位置被保持。此时，传感器用连接部56a和外部连接部46b之间被密封部件58密封。

当第1装配部件44A的外部连接部46b连接了第1介质导入部件56A时，在第1膜片36A的表面侧形成第1导入室60A。另外，当第2装配部件44B的外部连接部46b连接了第2介质导入部件56B时，在第2膜片36B的表面侧形成第2导入室60B。第1被测定介质通过第1介质导入部件56A内后流入第1导入室60A，第2被测定介质通过第2介质导入部件56B内后流入第2导入室60B。例如，第1被测定介质是流过冷媒流路的节流部的上游侧的高压流体，第2被测定介质是流过节流部的下游侧的低压流体。

从第1导入室60A内的第1被测定介质传递至第1膜片36A的压力介由第1压力室38A内的第1压力传递介质40A而传递至传感器元件12的感压部12b的表面侧。此外，从第2导入室60B内的第2被测定介质传递至第2膜片36B的压力介由第2压力室38B内的第2压力传递介质40B而传递至传感器元件12的感压部12b的背面侧。由此，传感器元件12的感压部12b根据各被测定介质的压力差而在厚度方向上变位，生成与其变位量相应的检测信号。

参照图6说明以上的传感器模块10的制造方法的一例。

首先，准备安装有传感器元件12的基体14(S10)。然后，如图6的(a)所示那样将基体14配置在贮有压力传递介质40的槽62内(S12)。此时，槽62内成为在第1凹部22A和第2凹部22B内充满压力传递介质40的状态。由此，第1凹部22A内被充满压力传递介质40，使得压力传递介质40的液面到达比第1凹部22A的开口边缘高的位置。在该状态下，以从入口侧堵住第1凹部22A的方式配置第1膜片36A(S14)，并针对第1膜片36A，在表面侧配置第1弹性体42A(S16)。

然后，如图6的(b)所示，将第1装配部件44A的筒状部46从入口侧插入基体14的第1有底孔部24A的第1内周部32A，在将第1弹性体42A及第1膜片36A朝第1承受面部30A按压的状态下将第1装配部件44A装配于基体14(S18)。

在装配第1装配部件44A时，使第1装配部件44A沿从第1凹部22A的入口侧朝向底侧的高度方向Z移动。此时，各卡扣部50的爪部54接触于作为基体14的电路基板16的边缘部16c，弹性腕部52沿远离于第1凹部22A的左右方向Y发生弹性形变。从该状态起进一步使第1装配部件44A移动，直到定位部48卡合于第1模塑树脂20A的第1端面部34A，此时，弹性腕部52通过弹性反作用力而向靠近第1凹部22A的左右方向Y变位，爪部54的前端部能从背面16b侧卡合于电路基板16的边缘部16c，从而第1装配部件44A被装配于基体14。即，卡扣部50被通过卡扣方式配置在能卡合于作为基体14的电路基板16的边缘部16c的位置。

在这些步骤S14～S18的同时或前后，如图3所示那样以从入口侧堵住第2凹部22B的方式配置与第2承受面部30B相对的第2膜片36B(S20)。相对于第2膜片36B，在单面侧、即表面侧配置第2弹性体42B(S22)。然后，将第2装配部件44B的筒状部46从入口侧插入第2有底孔部24B的第2内周部32B，在将第2弹性体42B及第2膜片36B朝第2承受面部30B按压的状态下将第2装配部件44B装配于基体14(S24)。

接着说明以上传感器模块10的作用效果。

通过传感器模块10，能不使用熔接地利用第1装配部件44A将第1膜片36A固定于基体14。由此，不但能固定第1膜片36A，还能防止因熔接带来的热量的影响而使第1膜片36A发生畸变的情况，能防止该畸变引起的检测精度的降低。

此外，在上述专利文献2中，为将膜片固定于基体而在膜片附近铆接基体的一部分，有可能因铆接而使膜片非意图地发生畸变。关于该点，通过以上传感器模块10，能不铆接基体14地利用第1装配部件44A将第1膜片36A固定于基体14。由此，能防止因基体14的铆接而使得第1膜片36A发生畸变的情况，能防止因该畸变导致的检测精度的降低。

另外，第1弹性体42A环状地紧贴于第1膜片36A，并且环状地紧贴于第1内周部32A。由此，如图5所示那样，能既限制流体从第1压力室38A通过筒状部46与第1膜片36A之间而向第1导入室60A泄漏，又限制流体从第1压力室38A通过筒状部46与第1内周部32A之间而向外部空间泄漏。此外，第1弹性体42A也环状地紧贴于筒状部46的前端部，故还能限制流体从第1导入室60A通过筒状部46与第1内周部32A之间而向外部空间泄漏。由此，既容易利用第1弹性体42A的弹性反作用力将第1膜片36A固定于基体14，又易通过第1弹性体42A确保第1压力室38A和第1导入室60A的密封性。此外，为发挥这样的功能，利用单个第1弹性体42A作为密封部件即可，能抑制发挥该功能所需的密封部件的个数。

此外，由于在第1装配部件44A的筒状部46的前端部形成锥部46a，故仅需将筒状部46插入基体14的第1内周部32A，就能容易地使第1弹性体42A紧贴于第1膜片36A的外周部和第1内周部32A。其结果，能容易地使筒状部46与第1膜片36A及第1内周部32A之间密封。

另外，第1装配部件44A具有多个卡扣部50，故在向基体14装配第1装配部件44A时无需熔接、铆接等。由此，不需要熔接设备或铆接用压力设备等特殊设备，就能容易地将第1装配部件44A装配于基体14。

另外，在上述的专利文献3中，公开了一种为在压力室内填充压力传递介质而向基体插通填充用管，并在从填充用管填充完压力传递介质后，将填充用管的一部分压溃的方法。在该种方法中，通常为了在向压力室内填充压力传递介质时避免压力室内残存气泡，而在真空中进行作业。

与此不同，若采用上述的传感器模块10的制造方法，则在第1凹部22A内填满压力传递介质40后再以堵住第1凹部22A的方式配置第1膜片36A，故不在真空中作业也能容易地抑制在第1压力室38A内残存气泡的情况。并且在像这样进行填充时，无需对基体14安装填充用管、以及填充用管的压溃，故该作业时的作业性变得良好。

此外，假想在使第1弹性体42A抵接于第1承受面部30A后再以从入口侧堵住第1凹部22A的方式配置第1膜片36A，然后装配第1装配部件44A的情况。在此情况下，在装配第1装配部件44A时，第1膜片36A会随着第1弹性体42A的变形而发生移动，因而第1压力室38的内压会发生变化。

关于这一点，根据本实施方式的制造方法，在以从入口侧堵住第1凹部22A的方式配置第1膜片36A后再配置第1弹性体42A，然后再装配第1装配部件44A。因此，具有如下优点：在装配第1装配部件44A时第1膜片36不会移动，能防止第1压力室38的内压变化。

当然，关于第2膜片36B、第2弹性体42B、第2装配部件44B等基体14背面侧所设的构成，也同样发挥以上的作用效果。

下面说明传感器模块10的其它特征。

图7的(a)是将图3的基体14及第1装配部件44A的一部分放大后的图；图7的(b)是从图7的(a)的方向Fv1来看的图。在图7的(b)中，用长点划线表示第2模塑树脂20B的外缘的位置，用短点划线S1表示卡扣部50的爪部54相对于电路基板16的接触位置。

在电路基板16的边缘部16c，在传感器安装面16a及背面16b这两侧都形成作为电路基板16的布线图形的一部分的接地布线图形64。接地布线图形64电连接于前述的接地电极，成为接地电位的电位。接地布线图形64在图示的例子中是被设计成面状的敷铜图形的。第1装配部件44A的卡扣部50的爪部54的前端部接触于接地布线图形64。卡扣部50成为一部分被配置于可向电路基板16的接地布线图形64放电的位置的放电部。

第1装配部件44A如图3所示那样，被配置在第1有底孔部24A的开口边缘附近的第1定位部48的一部分、以及被插入第1有底孔部24A内的筒状部46成为用于保护第1膜片36A不受静电干扰的保护部。在静电欲从第1有底孔部24A的入口侧向底侧的第1膜片36A传递时，静电被保护部捕集，从作为放电部的第1卡扣部50向接地布线图形64放电。另外，即使静电已传递至第1膜片36A，若与从传感器元件12的感压部12b至第1膜片36A的距离L1相比，从第1膜片36A至第1装配部件44A的筒状部46的距离较小，则静电会从第1膜片36A通过第1装配部件44A而向接地布线图形64放电。

由此，静电难以从第1膜片36A通过第1压力传递介质40A而传递至传感器元件12，容易保护传感器元件12不受静电影响。另外，电路基板16局部被接地电位的第1装配部件44A覆盖。由此，易于抑制电波、磁场等引起的电气噪声从外部向传感器元件12或电路基板16传递，以及从传感器元件12等向外部放出。需要说明的是，关于第2装配部件44B、第2膜片36B，也同样发挥以上的作用效果。

前述的第1压力室38A和第2压力室38B被构成为同等的容积。由此，被填充于此的第1压力传递介质40A和第2压力传递介质40B成为同等的填充量(体积)。这里的所谓“同等”，包括两者完全相同的情况和两者大致相同的情况。

由此，在各压力传递介质40A、40B因温度变化而热膨胀了时，易于同程度地抑制各压力传递介质40A、40B的压力的变动量，易于使从各压力传递介质40A、40B作用于传感器元件12的感压部12b的力的变化量相抵消。其结果，即使各压力传递介质40A、40B因温度变化而热膨胀了，也易于抑制对传感器元件12的影响，易于抑制传感器元件12的检测精度的降低。

另外，第1膜片36A在背面具有与第1压力传递介质40A接触的第1受压面66A。从第1膜片36A的表面侧的第1被测定介质施加于第1膜片36A的压力通过第1受压面66A而传递至第1压力传递介质40A。第2膜片36B在背面具有与第2压力传递介质40B接触的第2受压面66B。从第2膜片36B的表面侧的第2被测定介质施加于第2膜片36B的压力通过第2受压面66B而传递至第2压力传递介质40B。该第1受压面66A和第2受压面66B被构成为同等的面积。这里的所谓“面积”，是指将各受压面66A、66B在厚度方向上向与各膜片36A、36B的厚度方向(方向Z)正交的假想面投影时的面积。另外，这里的所谓“同等”，包括两者完全相同的情况和两者大致相同的情况。

由此，在各压力传递介质40A、40B因温度变化而热膨胀了时，易于同程度地抑制各压力传递介质40A、40B的压力变动所引起的各膜片36A、36B的变形量。其结果，即使各膜片36A、36B变形了，从各被测定介质向各膜片36A、36B的压力传动方式也难以改变。因此，即使各压力传递介质40A、40B因温度变化而热膨胀了，也更加易于抑制对传感器元件12的影响，更加易于抑制传感器元件12的检测精度的降低。

图8的(a)是基体14的俯视图，图8的(b)是图8的(a)的A-A线剖视图。

基体14除电路基板16、第1模塑树脂20A、第2模塑树脂20B外，还具有以连接第1模塑树脂20A和第2模塑树脂20B的方式贯通电路基板16而设的多个荷重传递体68。各荷重传递体68是作为第1模塑树脂20A及第2模塑树脂20B这两者的一部分而设的。各荷重传递体68被设在相对于第1承受面部30A及第2承受面部30B、在电路基板16的厚度方向Z上相远离的位置，并且在第1凹部22A及第2凹部22B的周向上隔有等角度间隔地设置。荷重传递体68是为使从第1膜片36A介由第1承受面部30A传递至第1模塑树脂20A的荷重向第2模塑树脂20B传递而设的。从另一观点来说，荷重传递体68也可以说是为使从第2膜片36B介由第2承受面部30B传递至第2模塑树脂20B的荷重向第1模塑树脂20A传递而设的。

因第1弹性体42A的弹性反作用力、以及从第1被测定介质承受的压力，荷重容易沿从第1膜片36A向电路基板16的方向P1施加于第1模塑树脂20A。另外，通过第2弹性体42B的弹性反作用力、以及从第2被测定介质承受的压力，荷重容易沿从第2膜片36B向电路基板16的方向P2施加于第2模塑树脂20B。通过它们相互作用，会对电路基板16从两面侧沿厚度方向Z施加负荷，容易对耐久性产生不利影响。

关于此点，根据本实施方式，能容易地使从第1膜片36A施加于第1模塑树脂20A的荷重和从第2膜片36B施加于第2模塑树脂20B的荷重通过荷重传递体68分散至另外的模塑树脂20A、20B，或者相互抵消，易于抑制施加给电路基板16的负荷。

此外，荷重传递体68相对于第1承受面部30A及第2承受面部30B，处在在电路基板16的厚度方向上相远离的位置。由此，易于有效地使从第1膜片36A施加于第1承受面部30A的荷重和从第2膜片36B施加于第2模塑树脂20B的荷重通过荷重传递体68而向另外的模塑树脂20A、20B分散，易于有效地抑制施加于电路基板16的负荷。

另外，由于荷重传递体68是作为第1模塑树脂20A及第2模塑树脂20B两者的一部分而设的，故在模塑树脂的成形工序中仅需向模具内灌入熔融树脂，就能容易地成形出荷重传递体68。

[第2实施方式]

图9是表示第2实施方式的传感器模块10的侧面剖视图，图10是传感器模块10的分解立体图。在本实施方式中，与第1实施方式相比，第1装配部件44A、第2装配部件44B的构成有所不同。

第1装配部件44A除筒状部46和定位部48外，还包括从定位部48的左右方向Y两侧的侧端部起沿从第1凹部22A的入口侧向底侧的高度方向Z延伸的一对腕部70，和从一对腕部70各自的前端部向左右方向Y外侧延伸的延出部72。一对腕部70各自所设的延出部72被设置于在高度方向Z上错开的位置。

在左右方向Y的一侧(图10中右侧)的延出部72，设有沿从第1凹部22A的入口侧朝向外侧的高度方向Z延伸的凸状的多个铆接用加工部74。在左右方向Y的另一侧(图10中左侧)的延出部72，形成用于插入第2装配部件44B的多个铆接用加工部74的插通孔76。第2装配部件44B也同第1装配部件44A一样，具备一对腕部70、延出部72等。

图11是从图9的方向Fv2来看的图。

第1装配部件44A的多个铆接用加工部74被插通于第2装配部件44B的插通孔7。在第1装配部件44A的铆接用加工部74的前端部设有铆接部78。铆接部78是通过以将多个铆接用加工部74的前端部向前后方向X的相反侧弯折的方式铆接而形成的。第1装配部件44A的铆接部78通过与第2装配部件44B的延出部72的卡合而被限制从第1凹部22A的底侧朝入口侧远离的方向(高度方向Z)的变位。由此，第1装配部件44A相对于基体14的位置被保持，被装配于基体1。第2装配部件44B的铆接用加工部74也是一样。

通过以上的传感器模块10也同第1实施方式一样，在向基体14固定第1膜片36A时不需要熔接或基体14的铆接，从而能防止第1膜片36A畸变，能防止该畸变所引起的检测精度的降低。此外，第1装配部件44A通过铆接部78而被牢固地保持相对于基体14的位置，能提高第1装配部件44A相对于基体14的固定度。

以上说明了本发明的优选实施方式，但本发明显然并非限定于该特定的实施方式，在本发明的技术思想的范围内可以有各种各样的变形。以下说明本发明的变形例。

说明了传感器模块10被用于车辆用空调装置的例子，但其用途不限于此。此外，说明了传感器模块10被用作检测流过流体流路的两处的被测定介质的压力差的压差传感器的例子。传感器模块10除此之外还可以作为以大气压为基准检测被测定介质的压力的计示(gauge)压传感器来使用。在此情况下，可以使第1压力室38A、第2压力室38B的任一者开放于大气压，并介由另一者中填充的压力测定介质使来自被测定介质的压力传递给传感器元件12的感压部12b。此外，传感器模块10也可以作为以绝对真空为基准检测被测定介质的压力的绝对压传感器来使用。此时，可以不形成电路基板16的导入孔26，使传感器元件12的中空部12a内保持真空状态。除此以外，还可以使第1压力室38A、第2压力室38B的任一者保持真空状态。

以上说明了基体14具备电路基板16和模塑树脂20A、20B的情况，但不限于此。基体14例如可以是以金属、树脂等为素材的外壳。另外，在基体14具备电路基板16和模塑树脂20A、20B的情况下，也可以仅具备第1模塑树脂20A，而没有第2模塑树脂20B。

以上说明了传感器元件12是压电电阻型传感器的情况，但除此以外，也可以是静电电容型传感器、硅谐振型传感器等。

以上说明了第1弹性体42A被配置在第1膜片36A的表面侧的例子，但也可以被配置在第1膜片36A的背面侧。此时，可以在基体14的第1承受面部30A设置用于收纳第1弹性体42A的环状槽部。无论何种情况，只要第1弹性体42A被配置在第1膜片36A的单面侧即可。

第1有底孔部24A只要至少有第1凹部22A、第1承受面部30A即可，可以没有第1内周部32A。此时，第1装配部件44A也可以没有筒状部46。另外，在第1装配部件44A具有筒状部46的情况下，也可以没有锥部46a。

图12是表示第1变形例的传感器模块10的一部分的侧面剖视图。在图3的例子中，在第1装配部件44A设置了锥部46。也可以取代此而如图12所示那样在第1承受面部30A的外周部及第1膜片36A的外周部设置锥部30a、36a。这些锥部30a、36a越靠近第1装配部件44A的筒状部46就越缩径。在筒状部46的前端部以向径向内侧延伸出的方式设置环状部46b。

在此情况下，第1弹性体42a被在筒状部46的前端部的环状部46b和锥部30a、36a间压溃，环状地紧贴于第1膜片36A的外周部的表面，并且环状地紧贴于第1内周部32A的内周面。由此，仅需将筒状部46插入基体14的第1内周部32A就能容易地将筒状部46与第1膜片36A及第1内周部32A之间密封。为发挥这样的效果，只要在第1装配部件44A的筒状部46的前端部和第1承受面部30A及第1膜片36A的任一者形成越靠近另一者就越缩径的锥部即可。

需要说明的是，为对第1膜片36A设置锥部36a而采用金属等硬质素材作为第1膜片36a时，只要通过成型加工等预先在第1膜片36a上成形出锥部36a即可。另外，在采用聚酰亚胺薄膜等软质素材作为第1膜片36a的情况下，也可以不对第1膜片36a预先成形出锥部36a。在此情况下，只要在使第1膜片36a抵接于设有锥部30a的第1承受面部30A时，使第1膜片36a利用自重等而变形成沿着第1承受面部30A的锥部30a的形式，由此对第1膜片36a设置锥部36a即可。

另外，第1装配部件44A的卡扣部50只要能通过与第1装配部件44A以外的其它部件的卡合而保持第1装配部件44A的位置即可。例如，可以不与基体14卡合，而是通过与第2装配部件44B的卡合来保持位置。

另外，第1装配部件44A的铆接部78只要能通过与第1装配部件44A以外的其它部件的卡合保持第1装配部件44A的位置即可。例如，可以不与第2装配部件44B卡合，而是通过与基体14的卡合来保持位置。

此外，已说明了成为第1装配部件44A的放电部的卡扣部50与电路基板16的接地布线图形64相接触的例子。放电部不限于卡扣部50，也可以是这之外的其它部位。另外，放电部只要其一部分被配置在能向电路基板16的接地布线图形64放电的位置即可，也可以不与接地布线图形64相接触、而是靠近接地布线图形64地配置。这里所谓“靠近”，是指进行配置使得从接地布线图形64至放电部的距离大小在从传感器元件12的感压部12b至第1膜片36A的距离L1(参照图3)以下。由此，静电难以从第1装配部件44A或第1膜片36A向传感器元件12传递，并且静电易于从第1装配部件44向接地布线图形64传递，从而易于保护传感器元件12不受静电影响。

另外，第1装配部件44A要具有导电性，以向电路基板16的接地布线图形64放电。因此，以上说明了实施方式的第1装配部件44A以金属为素材的例子，但除此以外，也可以以导电性树脂等为素材。

另外，第1压力室38A和第2压力室38B也可以被构成得不是同等容积，而是容积有较大差异。另外，第1受压面66A和第2受压面66B也可以被构成得不是同等面积，而是面积有较大差异。

图13是表示第2变形例的传感器模块10的制造方法的侧面剖视图。

在图6的例子中，是在贮存有压力传递介质40的槽62内配置基体14的，但在本例中，不执行该工序。在本例中，准备安装有传感器元件12的基体14(S10)。然后，如图13所示那样，向包含第1凹部22A的第1有底孔部24A内注入压力传递介质40(S12)。此时，成为在第1凹部22A内充满压力传递介质40的状态。注入到该压力传递介质40的液面达到比第1凹部22A的开口边缘高的位置。在该状态下，以从入口侧堵住第1凹部22A的方式将第1膜片36A配置在第1有底孔部24A内(S14)。此时，为防止在第1膜片36A的背面侧存有空气，也可以以使第1膜片36A的厚度方向相对于水平面倾斜的状态向压力传递介质40内配置。然后，针对第1膜片36A，将第1弹性体42A配置在其表面侧(S16)，将第1装配部件44A装配于基体14。此外，关于第2有底孔部24B等的基体14的背面侧的构成，只要将基体14上下翻转后进行与上述的S10～S16同样的工序即可。

根据该方法，也是在第1凹部22A内充满压力传递介质40后，以堵住第1凹部22A的方式配置第1膜片36A的，故即使不在真空中作业，也容易抑制第1压力室38A内的气泡的残存。

另外，也可以说上述的实施方式、变形例的传感器模块10中包含有以下项目所述的发明。

(项目)

一种压力传感器模块，其特征在于，包括：

基体，具有在内部安装压力传感器元件的第1凹部、和从所述第1凹部的开口边缘向外侧延伸的第1承受面部，以及

第1膜片，以从入口侧堵住所述第1凹部的方式与所述第1承受面部相对而设，并被固定于所述基体；

所述基体包括：

安装所述压力传感器元件的电路基板，

覆盖所述电路基板的传感器安装面的第1模塑树脂，

被设在所述电路基板的与所述传感器安装面相反一侧、即背面侧的背面侧部件，以及

荷重传递体，以连接所述第1模塑树脂和所述背面侧部件的方式贯穿所述电路基板而设。

在使用了膜片的构造的传感器模块中，因受到来自被测定介质的压力等，容易沿从膜片向电路基板的方向对模塑树脂施加荷重。其结果，负荷容易沿厚度方向施加于电路基板，可能会对耐久性产生不利影响。

该项目所确定的发明是鉴于这样的课题而研发的，其目的之一在于提供一种在使用膜片时容易抑制施加给电路基板的负荷的压力传感器模块。

在该项目所确定的发明中，各膜片36A、36B除利用各装配部件44A、44B外，也可以通过熔接、基体14的铆接等固定于基体14。

另外，以将第1模塑树脂20A和被设于电路基板16的作为背面侧部件的第2模塑树脂20B相连接的构件为例说明了荷重传递体68。该背面侧部件只要是不同于电路基板16和第1模塑树脂20A的部件即可，不限于模塑树脂。另外，荷重传递体68也可以不是模塑树脂的一部分，例如可以是贯穿电路基板16而设的栓销(peen)等。此外，若荷重传递体68是模塑树脂的一部分，则如上述那样可以是第1模塑树脂20A及第2模塑树脂20B这两者的一部分，也可以是任一者的一部分。

〔标号说明〕

10…传感器模块、12…压力传感器元件、14…基体、16…电路基板、16a…传感器安装面、16b…背面、20A…第1模塑树脂、20B…第2模塑树脂、22A…第1凹部、22B…第2凹部、30A,30B…第1承受面部、32A…第1内周部、36A…第1膜片、36B…第2膜片、38A…第1压力室、38B…第2压力室、40A…第1压力传递介质、40B…第2压力传递介质、42A…第1弹性体、44A…第1装配部件、46…筒状部、46a…锥部、46b…外部连接部、50…卡扣部、56A…第1介质导入部件、62…槽、64…接地布线图形、66A…第1受压面、66B…第2受压面、68…荷重传递体、78…铆接部。

Claims (13)

1.一种压力传感器模块，其特征在于，包括：

基体，具有在内部安装压力传感器元件的第1凹部、和从所述第1凹部的开口边缘向外侧延伸的第1承受面部，

第1膜片，被以从入口侧堵住所述第1凹部的方式与所述第1承受面部相对而设，并且被相对于所述基体可分离地配置，

第1弹性体，被配置在比所述第1凹部的开口边缘更靠外侧、且被配置在所述第1膜片的单面侧，以及

第1装配部件，被以朝所述第1承受面部按压所述第1膜片及所述第1弹性体的状态装配于所述基体。

2.如权利要求1所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述基体还具有从所述第1承受面部的外周部立起的第1内周部；

所述第1弹性体被配置在比所述第1凹部的开口边缘更靠外侧、且被配置在所述第1膜片的表面侧；

所述第1装配部件具有被从入口侧插入所述第1内周部、并朝所述第1承受面部按压所述第1膜片及所述第1弹性体的筒状部；

所述第1弹性体随着被所述筒状部压溃而环状地紧贴于所述第1膜片，并环状地紧贴于所述第1内周部。

3.如权利要求2所述的压力传感器模块，其特征在于，

在所述筒状部形成有可将用于导入被测定介质的第1介质导入部件连接于所述第1膜片的表面侧的外部连接部。

4.如权利要求2或3所述的压力传感器模块，其特征在于，

在所述筒状部的前端部、或者所述第1承受面部和所述第1膜片，形成有越靠近另一方就越缩径的锥部；

所述第1弹性体在所述筒状部的前端部和所述第1承受面部及所述第1膜片中的所述另一方与所述锥部之间被压溃。

5.如权利要求1至4的任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述第1装配部件具有卡扣部，通过与其它部件的卡合来保持其相对于所述基体的位置。

6.如权利要求1至4的任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述第1装配部件具有铆接部，通过与其它部件的卡合来保持其相对于所述基体的位置。

7.如权利要求1至6的任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述基体具有安装所述压力传感器元件的电路基板；

所述第1装配部件具有导电性，并且被配置在能向所述电路基板的接地布线图形放电的位置。

8.如权利要求1至7的任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述基体还具有被设置在与设置所述第1凹部的表面侧相反的背面侧的第2凹部；

本压力传感器模块还包括：

第1压力传递介质，被填充在通过用所述第1膜片堵住所述第1凹部而形成的第1压力室内，

第2膜片，从入口侧堵住所述第2凹部，以及

第2压力传递介质，被填充在通过用所述第2膜片堵住所述第2凹部而形成的第2压力室内；

所述第1压力室和所述第2压力室被构成为同等的容积。

9.如权利要求8所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述第1膜片具有与所述第1压力传递介质相接触的第1受压面；

所述第2膜片具有与所述第2压力传递介质相接触的第2受压面；

所述第1受压面和所述第2受压面被构成为同等的面积。

10.如权利要求1至9的任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述基体包括：

安装所述压力传感器元件的电路基板，

覆盖所述电路基板的传感器安装面的第1模塑树脂，

被设在所述电路基板的与所述传感器安装面相反侧、即背面侧的背面侧部件，以及

以连接所述第1模塑树脂和所述背面侧部件的方式贯穿所述电路基板而设的荷重传递体。

11.如权利要求10所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述荷重传递体被设在相对于所述第1承受面部、沿所述电路基板的厚度方向相远离的位置。

12.如权利要求10或11所述的压力传感器模块，其特征在于，

所述背面侧部件是覆盖所述电路基板的背面的第2模塑树脂；

所述荷重传递体是所述第1模塑树脂和所述第2模塑树脂的任一者或两者的一部分。

13.一种如权利要求1～12的任一项所述的压力传感器模块的制造方法，其特征在于，包括：

准备安装有所述压力传感器元件的所述基体的工序，

在所述第1凹部内充满所述压力传递介质的状态下，以从入口侧堵住所述第1凹部的方式配置与所述第1承受面部相对的所述第1膜片的工序，

相对于所述第1膜片，在单面侧配置所述第1弹性体的工序，以及

在朝所述第1承受面部按压所述第1弹性体及所述第1膜片的状态下、向所述基体装配所述第1装配部件的工序。