CN114942099A - 物理量传感器装置及物理量传感器装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可靠性高的物理量传感器装置及物理量传感器装置的制造方法。物理量传感器装置具备：传感器元件(1)，其具备半导体芯片(11)；第一端子(15)，其配置于传感器元件(1)；以及第一收容部(10)，其收容第一端子(15)，并具备与第一端子(15)电连接的第二端子(31)。第二端子(31)具备供第一端子(15)的一端插入的贯通孔(3b)，贯通孔(3b)在第一端子(15)插入的面形成有R面。

Description

物理量传感器装置及物理量传感器装置的制造方法

技术领域

本发明涉及物理量传感器装置及物理量传感器装置的制造方法。

背景技术

以往，在汽车和/或工业设备中使用有大量的物理量传感器。物理量传感器有压力传感器、加速度传感器等，并大多在高温多湿的严酷环境下使用。在物理量传感器装置中，提出了由在凹部配置有传感器元件的螺母部(容纳箱)和螺纹部、以及成为用于将传感器元件的信号传递到外部的接口的插口部构成封装的技术。此外，提出了插口部分离为内壳体部和插口壳体部这两者的构成。例如，在专利文献1所提出的技术中，通过从上方以预定的入射角向内壳体部的贯通孔照射激光，将第一引脚的上端部与连接器插针的一个端部焊接，从而能够简易地进行组装。此外，在专利文献2所提出的技术中，通过使收容引脚的内壳体部的一部分孔的形状为孔的对边的长度比收容于该孔的引脚的直径短，从而能够抑制因内壳体部脱离传感器元件而产生间隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-037039号公报

专利文献2：日本特开2018-136277号公报

发明内容

技术问题

图19为示出以往的物理量传感器装置的制造方法中的引脚的插入的截面图。图19为相对于内壳体部103的贯通孔103b，从下部将传感器元件的引脚115插入并进行组合的插入工序的图。此时，在内壳体部103设置引脚115导入用的锥形部103g来确保插入性，但无法使锥形部103g的直径与贯通孔103b的直径相同，有时引脚115的前端与内壳体部103的边缘干涉。

传感器元件的引脚115是对将棒状坯料进行精细切割而成的材料实施镀铜(Cu)、镀镍(Ni)而成的构件。因此，引脚115的前端形状具有角。因此，存在如下问题：在引脚115的前端与内壳体部103的边缘干涉的情况下，引脚115的前端被内壳体部103切削而导致一部分金属脱落，引脚115与和引脚115绝缘的金属发生短路，从而产生故障。

图20为示出以往的物理量传感器装置的制造方法中的引脚的焊接的立体图。在引脚115插入后，引脚115的前端从内壳体部103突出，设为能够容易地进行激光焊接的结构。此时，引脚115的前端的面与内壳体部103的表面之间的距离偏离，因此激光153的激光焦点偏离，在各个照射面的发热状态不同。如此，发热的部分在各个部件位于距激光的距离不同的位置，因此，焊接较难。

此外，引脚115的热容量小，因此，即使激光能量小也能够熔融，但是，内壳体部103的热容量大，在照射面产生的热难以如图20的箭头V所示那样迅速地在部件移动而达到能够熔融的温度。因此，需要提高激光能量的功率来进行焊接，有可能由于焊接位置的微小的偏离，而使焊接品质变差。如此，为了将激光能量与焊接之间的关系复杂的部件彼此焊接，需要严格地调整激光照射条件，成为了难以管理的工序。

本发明的目的在于提供一种可靠性高的物理量传感器装置。

技术方案

为了实现本发明的目的，本发明的物理量传感器装置具备：传感器元件，其具备半导体芯片；第一端子，其配置于所述传感器元件；以及第一收容部，其收容所述第一端子，并具备与所述第一端子电连接的第二端子。所述第二端子具备供所述第一端子的一端插入的贯通孔，所述贯通孔在所述第一端子插入的面形成有R面。

为了实现本发明的目的，本发明的物理量传感器装置的制造方法在具备具有引导作为被测定压力气体或被测定压力液体的被测定介质的导入孔的被测定介质导入部、以封闭所述导入孔的方式固定在设置于所述被测定介质导入部的所述导入孔的一端的底座部上，并配置有第一端子的传感器元件以及在与所述被测定介质导入部之间夹着所述传感器元件，且收容所述第一端子的第一收容部的物理量传感器装置的制造方法中，在所述第一收容部，在形成供所述第一端子的一端插入的贯通孔时，在所述第一端子插入的面形成R面。

发明效果

根据本发明的物理量传感器装置，能够提高可靠性。

附图说明

图1A为示出实施方式的物理量传感器装置的构成的截面图。

图1B为图1A的部分A的放大立体图。

图1C为图1B的部分B的放大截面图。

图1D为图1B的部分B的放大截面图的另一方式。

图2A为示出图1A的压力传感器芯片的构成的说明图。

图2B为示出图1A的压力传感器芯片的构成的说明图。

图3A为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其一)。

图3B为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二)。

图3C为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其三)。

图3D为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其四)。

图4为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其五)。

图5A为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其六)。

图5B为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其七)。

图6为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其八)。

图7为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其九)。

图8为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十)。

图9为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十一)。

图10为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十二)。

图11为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十三)。

图12A为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十四)。

图12B为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十五)。

图13A为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十六)。

图13B为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十七)。

图14为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十八)。

图15A为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其十九)。

图15B为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二十)。

图15C为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二十一)。

图16为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二十二)。

图17A为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二十三)。

图17B为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二十四)。

图18为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图(其二十五)。

图19为示出以往的物理量传感器装置的制造方法中的引脚的插入的截面图。

图20为示出以往的物理量传感器装置的制造方法中的引脚的焊接的立体图。

符号说明

1：传感器元件

2：螺纹部(被测定介质导入部)

3、103：内壳体部

3a：内壳体部的上部

3b、103b：内壳体部的贯通孔

3c：内壳体部的上端部的底面

3d：内壳体部的上部的外周部的凹凸

3e：内壳体部的上端部

3f、3fa、3fb：内壳体部的槽

3g、103g：内壳体部的锥形部

3h：内壳体部的直线部

3i：内壳体部的管状部

3j：内壳体部的激光焊接部

4：插口壳体部

4a：插口壳体部的下端部的凹凸

4b：插口壳体部的底部

4c：插口壳体部的底部的贯通孔

4d：插口壳体部的底部的槽

10：容纳箱

10a：容纳箱的凹部

10b：容纳箱的贯通孔

10c：容纳箱的孔

11：压力传感器芯片

11a、13：膜片

12：底座部件

14：键合线

15、15a、15b、115：引脚

16：绝缘性部件

17：接合部件

18、18a～18c：片状电容器

20：液体

21：底座部

22：焊接部

23：螺纹部的贯通孔(导入孔)

24：螺纹部的一个开放端的压力导入口

25：螺纹部的另一个开放端的开口部

26：O形环

27：凹陷部

28、51：粘接剂

31、31o～31r：连接器插针

31a：连接器插针的端部

31b：连接器插针的水平部

31c：连接器插针的垂直部

31e：连接器插针的贯通孔

31f：连接器插针的凹部

32：内壳体部的凹部

41：被插口壳体部包围的空间

52：金属球

53、153：激光

61：第一面

62：第二面

63：应变计电阻

64：控制电路区

65：焊盘部

100：物理量传感器装置

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的物理量传感器装置和物理量传感器装置的制造方法的实施方式详细地进行说明。应予说明，在以下各实施方式的说明中，对于与其他实施方式相同的构成标记相同的符号并省略说明。

(实施方式)

关于实施方式的物理量传感器装置的构成，以压力传感器装置为例进行说明。图1A为示出实施方式的物理量传感器装置的构成的截面图。图2A和图2B为示出图1A的压力传感器芯片的构成的说明图。图2A示出压力传感器芯片11的截面图，在图2B中，示出压力传感器芯片11的俯视图。如图1A所示，物理量传感器装置100具备：传感器元件1、螺纹部(被测定介质导入部)2、内壳体部3以及插口壳体部(连接器壳体部)4。在本实施方式中，采用成为用于将传感器元件的信号传递到外部的接口的插口部分离为内壳体部3和插口壳体部4这两者的构成。传感器元件1具备容纳箱10、容纳于容纳箱10的凹部10a的、压力传感器芯片(半导体芯片)11、底座部件12、膜片13。应予说明，图1A所示的截面为后述的图12B所示的截面H-H’的位置的截面。容纳箱10由例如不锈钢材料(SUS)等金属制成。

这里，使用图2A和图2B对压力传感器芯片11进行说明。图2A所示的截面为图2B所示的Q-Q’的位置的截面。如图2A和图2B所示，压力传感器芯片11具有例如膜片11a、4个应变计电阻63、以及焊盘部65。膜片11a是从半导体硅的第一面61进行凹加工而形成的受压部。第一面61在图1A中为上表面。利用该膜片11a接受压力。4个应变计电阻63形成于半导体硅的第二面62的、相当于膜片11a的背面侧的位置。第二面62在图1A中为下表面。4个应变计电阻63由扩散电阻构成。这些应变计电阻63将在压力传感器芯片11被施加压力时在第二面62产生的变形转换为电阻值。压力传感器芯片11也可以由其他半导体材料制成。

此外，在压力传感器芯片11形成有由应变计电阻63构成的惠斯通电桥电路等压力传感器元件、控制电路。控制电路形成于第二面62的控制电路区64。控制电路为对压力传感器元件的输出信号进行放大的电路、校正灵敏度的电路、校正偏移的电路、对灵敏度和偏移的温度特性进行校正的电路等。此外，在压力传感器芯片11还形成有浪涌保护元件和/或滤波器(省略图示)等。焊盘部65形成于压力传感器芯片11的第二面62上。设置于焊盘部65的各电极分别通过键合线14与后述的各引脚(第一端子)15连接。设置于焊盘部65的各电极通过金属等布线(省略图示)与形成于控制电路区64的各控制电路连接。即，各引脚15介由键合线14和设置于焊盘部65的各电极，与形成于控制电路区64的各控制电路连接。此外，焊盘部65和控制电路区64配置于第二面62中的、除设置有膜片11a的区域以外的部分。此外，焊盘部65可以配置于控制电路区64的部分。

压力传感器芯片11的第一面61介由底座部件12固定于容纳箱10的凹部10a的底面。底座部件12虽然不特别限定，但是由例如玻璃材料、即Pyrex(パイレックス，注册商标)玻璃和/或Tempax(テンパックス)玻璃等制成。底座部件12与压力传感器芯片11通过静电接合而进行接合。底座部件12与容纳箱10通过粘接剂(未图示)粘接。引脚15为用于取出传感器元件1的信号的端子引脚，并配置有多个。

各引脚15分别通过容纳箱10的不同的贯通孔10b而贯穿容纳箱10，并通过封闭该贯通孔10b的例如玻璃等绝缘性部件16而固定于容纳箱10。引脚15的一个端部(以下，设为下端部)从容纳箱10的凹部10a向下方(螺纹部2侧)突出，并通过键合线14与设置于压力传感器芯片11的第二面62上的焊盘部65的各电极连接。引脚15的另一个端部(以下，设为上端部)从容纳箱10的相对于凹部10a侧为相反的一侧向上方(插口壳体部4侧)突出。在容纳箱10的相对于凹部10a侧为相反的一侧设置有凹陷部27。凹陷部27是为了抑制应力集中于绝缘性部件16而设置。

具体而言，多个引脚15中的、作为电源端子、接地端子以及输出端子的各引脚(以下，设为第一引脚)15a的下端部分别通过键合线14与压力传感器元件的各电极连接。第一引脚15a的上端部贯穿内壳体部3的贯通孔3b。

另一方面，多个引脚15中的用于特性调整、微调的各引脚(以下，设为第二引脚)15b的下端部分别通过键合线14与预定的控制电路的各电极连接。第二引脚15b用于在物理量传感器装置100的组装过程中进行特性调整、微调，在特性调整、微调后不使用。第一引脚15a和第二引脚15b的长度相同。

这里，纵向为引脚15的轴向。横向为与引脚15的轴向正交的方向。引脚15由例如42合金(42Alloy)、含有50wt％左右的镍(Ni)且以剩余的比例含有铁(Fe)的铁镍合金(50Ni-Fe)等金属制成。

图1B为图1A的部分A的放大立体图。图1C为图1B的部分B的放大截面图。在实施方式中，对内壳体部3的贯通孔3b实施翻边加工。通过作为冲压加工技术之一的翻边加工，在内壳体部3，在贯通孔3b的第一引脚15a插入的一侧形成有R面。R面为在拐角(角)部分设置有平缓的曲面(曲线)的面。如后所述，通过该R面，能够防止第一引脚15a的前端被内壳体部3切削而使一部分金属脱落。此外，通过翻边加工，在内壳体部3的与形成有R面的面相反的一侧的面形成有管状部3i。

这里，R面的半径R优选为内壳体部3的板厚T的一半以上且内壳体部3的板厚T以下(1/2T≤R≤T)。R面的半径R越大，第一引脚15a的一个前端与内壳体部3接触的情况下的载荷越小，因此，优选半径R大。但是，如果半径R大，则难以制作，因此优选为T以下。

此外，为了减小焊接时的与激光之间的距离之差，优选管状部3i的高度H1与第一引脚15a的突出高度H2之间的关系为H2≤±H1/2。这里，+的情况是如图1C那样，第一引脚15a从管状部3i突出的情况，﹣的情况是第一引脚15a从管状部3i回缩的情况。

此外，优选第一引脚15a的直径为0.45mm±0.035mm，第一引脚15a与管状部3i之间的距离L为0.07mm以下。这是因为如果大于此，则在对第一引脚15a与管状部3i进行激光焊接时，热会从间隙逸出。此外，优选管状部3i的宽度W为W<T。

图1D为图1B的部分B的放大截面图的另一方式。如图1D所示，可以在内壳体部3的贯通孔3b形成倒角形状来代替R面。倒角形状为角被倒角(Chamfer)成平面的形状，并不限于倒角角度为45°的形状。此外，优选倒角形状的宽度W1为与R面的半径R相同程度的大小。

螺纹部2由例如SUS等金属制成。在螺纹部2的中心设置有供作为被测定压力气体的空气和/或作为被测定压力液体的油(oil)等被测定介质沿纵向通过的贯通孔(导入孔)23。螺纹部2的一个开放端处的贯通孔23的开口部为压力导入口24。以使螺纹部2的另一个开放端处的贯通孔23的开口部25与容纳箱10的凹部10a对置的方式，隔着膜片13将容纳箱10载置在设置于螺纹部2的另一个开放端的底座部21上。螺纹部2的底座部21、膜片13以及容纳箱10的层叠位置的周围通过激光焊接进行接合。

膜片13为有起伏的薄金属板，由例如SUS等金属制成。膜片13以封闭容纳箱10的凹部10a的开口部和螺纹部2的另一个开放端的方式配置。在被容纳箱10的凹部10a和膜片13包围的空间填充有向压力传感器芯片11传递压力的硅油等液体(压力介质)20。螺纹部2的底座部21、膜片13以及容纳箱10的层叠位置(接合部)的周围的符号22为螺纹部2的底座部21与容纳箱10的焊接部。符号26为O型环。

内壳体部3是与连接器插针(第二端子)31一体成形的树脂部件，且呈包围传感器元件1的上方和周围的大致凹部状。具体而言，内壳体部3通过粘接剂28粘接于容纳箱10的相对于凹部10a侧为相反的一侧的外周部。粘接剂28介于容纳箱10与内壳体部3之间的接触面的大致整个面。可以通过将内壳体部3与容纳箱10之间的粘接面的一个面设为交替地重复排列有凹凸的截面形状(例如锯齿刃那样的锯齿状)，增加在该粘接面的粘接剂的量，从而容易将内壳体部3与容纳箱10粘接。内壳体部3的凹部32具有能够收容第二引脚15b的深度。

在内壳体部3的、覆盖传感器元件1的上方的部分(以下，设为内壳体部3的上部)3a设置有用于使第一引脚15a贯穿的贯通孔3b。此外，在内壳体部3的上部3a一体成形有连接器插针31。连接器插针31是进行物理量传感器装置100与外部之间的信号交换的信号端子。连接器插针31的一个端部31a(参照后述的图3A～图3C)具备与内壳体部3的贯通孔3b连接的贯通孔31e。通过接合部件17在设置于连接器插针31的垂直部31c(参照后述的图3A～图3C)的凹部31f安装有片状电容器18。片状电容器18安装在相邻的连接器插针31之间。应予说明，连接器插针31的构成将使用图3A和图3B在后面进行描述。

第一引脚15a的上端部和连接器插针31的一个端部31a在组装时从上方以预定的入射角(相对于纵向倾斜3度左右的角度)被照射激光。通过该激光焊接，第一引脚15a的上端部接合于连接器插针31的一个端部31a。连接器插针31由例如磷青铜(在铜(Cu)中包含锡(Sn)的合金)、42合金、50Ni-Fe等金属制成，通过激光的照射以连接器插针31与引脚15彼此融合的方式进行接合。

插口壳体部4是收容连接器插针31的垂直部31c(参照后述的图3A～图3C)的、与外部布线的连接部。插口壳体部4呈包围连接器插针31的垂直部31c的周围的例如大致筒状。例如，连接器插针31贯穿插口壳体部4的底部4b的贯通孔4c，并向被插口壳体部4包围的空间41突出。插口壳体部4通过粘接剂(未图示)粘接于内壳体部3的上部3a的上表面的外周部。粘接剂介于内壳体部3与插口壳体部4之间的接触面的大致整个面。可以在插口壳体部4与内壳体部3的接合面设置有彼此嵌合的凹凸4a、3d。

优选螺纹部2的底座部21、容纳箱10、内壳体部3以及插口壳体部4的最大直径大致相等。其理由如下。是因为如上所述，螺纹部2、容纳箱10、内壳体部3以及插口壳体部4是依次重叠地进行接合(或粘接)。因此，通过使螺纹部2的底座部21、容纳箱10、内壳体部3以及插口壳体部4的最大直径大致相等，从而能够谋求直径方向(横向)的小型化。

在上述构成的物理量传感器装置100中，如果从压力导入口24导入压力介质，并由压力传感器芯片11的膜片11a接受压力，则膜片11a变形。然后，膜片11a上的应变计电阻值变化，产生与其对应的电压信号。该电压信号被灵敏度校正电路、偏移校正电路、温度特性校正电路等调整电路调整并被放大电路进行放大，而从压力传感器芯片11输出。然后，该输出信号介由键合线14输出到第一引脚15a。

接下来，对物理量传感器装置100的制造方法(组装方法)进行说明。图3A～图18为示出实施方式的物理量传感器装置的制造过程中(组装过程中)的状态的说明图。

首先，使用图3A至图5B对连接有片状电容器18的连接器插针31和内壳体部3进行说明。图3A～图3C仅示出省略了内壳体部3的连接器插针31和片状电容器18。

在图3A～图3C中，示出从各方向观察的情况下的连接器插针31。在图3D中，示出将连接器插针31彼此连接的片状电容器18的等效电路。第一连接器插针31o和第四连接器插针31r是供给用于供给电源电压的电源信号的信号端子插针，并与作为电源端子的引脚15连接。第二连接器插针31p是用于取出传感器信号的信号端子插针，并与作为输出端子的引脚15连接。第三连接器插针31q是用于与地(Gnd)连接的信号端子插针，并与作为接地端子的引脚15连接。此外，用于供给电源信号(Vcc)的信号端子插针为了在与用于取出传感器信号(Vout)的信号端子插针和用于与地(Gnd)连接的信号端子插针的各个信号端子插针之间安装片状电容器18，而像第一连接器插针31o和第四连接器插针31r那样在两端设置有两根。

第一连接器插针31o～第三连接器插针31q具有大致L字状的截面形状(在图3C的例子中示出第一连接器插针31o)，该截面形状由通过树脂形成而埋入内壳体部3的上部3a的部分(以下，设为水平部(第一部分))31b和与该水平部31b连结且与该水平部31b正交并向上方突出的部分(以下，设为垂直部)31c构成。对于第四连接器插针31r，其具有仅具有垂直部31c的大致I字状的截面形状(未图示)。

第一连接器插针31o～第三连接器插针31q的一个端部31a以包围贯通孔31e的周围的方式成形(图3B)。应予说明，第一连接器插针31o～第三连接器插针31q的端部31a也可以成形为包围贯通孔31e的周围的一部分的大致半圆状的平面形状，还可以具有到达贯通孔31e的侧壁的直线状的平面形状，并在该贯通孔31e的侧壁的一部分露出(未图示)。

此外，第一连接器插针31o的水平部31b以包围第一连接器插针31o的端部31a、第二连接器插针31p的水平部31b和端部31a、以及第三连接器插针31q的水平部31b和端部31a的方式设置，并与第四连接器插针31r一体地连接(图3B)。由此，第一连接器插针31o和第四连接器插针31r成为相同电位。

首先，通过焊料和/或导电性粘接剂等接合部件17将片状电容器18安装于连接器插针31。例如，第一连接器插针31o与第二连接器插针31p介由片状电容器18a连接(图3A、图3B)。例如，第二连接器插针31p与第三连接器插针31q介由片状电容器18b连接(图3A、图3B)。例如，第三连接器插针31q与第四连接器插针31r介由片状电容器18c连接(图3A、图3B)。如此，连接器插针31彼此介由片状电容器18连接(图3A、图3B)。如上所述，第一连接器插针31o的端部31a与第四连接器插针31r的垂直部31c连接。因此，能够在各端子间安装片状电容器18(图3D)。

在图3A～图3D的例子中，在各端子间安装有片状电容器18，但不限于此。例如，关于第四连接器插针31r与第三连接器插针31q之间的片状电容器18c，也可以根据浪涌的要求来决定是否安装。例如，在安装片状电容器18c的情况下，与不安装片状电容器18c的情况相比，EMC(Electromagnetic Compatibility：电磁兼容性)耐性提高。

接下来，将连接器插针31放入内壳体部3的成形用的模具。然后，通过使树脂材料流入该模具，从而将内壳体部3与连接器插针31一体成形(嵌件成形)。

在图4中，示出内壳体部3的截面。在图5A和图5B中，示出内壳体部的外观。在内壳体部3设置有嵌合于与插口壳体部4的接合面的凹陷3d(图4、图5A、图5B)。

在内壳体部3的上部3a设置有用于使第一引脚15a贯穿的贯通孔3b(图5B)。贯通孔3b设置于与连接器插针31的贯通孔31e(参照图3B、图3C)相同的位置。因此，内壳体部3的从连接器插针31露出的一侧观察到的表面的贯通孔3b与贯通孔31e相同。其中，如后述的图12B所示，内壳体部3的从连接器插针31露出的一侧观察到的背面的贯通孔3b是由树脂形成的贯通孔。此外，在内壳体部3的上部3a一体成形有连接器插针31(图4、图5A、图5B)。例如，连接器插针31的垂直部31c的一部分从内壳体部3露出(图4)。例如，内壳体部3的上部3a覆盖连接器插针31的水平部31b。连接器插针31的一个端部31a从内壳体部3的上部3a露出。该连接器插针31的一个端部31a的露出的部分与第一引脚15a焊接。

此外，内壳体部3的上端部3e覆盖安装于连接器插针31的片状电容器18和接合部件17。

接下来，使用图6至图11，对从将引脚15安装到容纳箱10的工序到注入压力介质并密封为止的工序进行说明。

如图6所示，使引脚15分别贯穿容纳箱10的各贯通孔10b。这里，以容纳箱10具有大致圆形形状的平面形状，并在以容纳箱10的凹部10a的底面的中心为中心的圆周上设置有贯通孔10b的情况为例进行说明。多个孔中的一个孔为用于注入作为压力介质的油的孔10c，剩余的孔为使引脚15贯穿的贯通孔10b。

接下来，使玻璃等绝缘性部件16流入到容纳箱10的贯通孔10b而将引脚15与容纳箱10接合(气密密封)。接下来，在容纳箱10的凹部10a的底面的、未设置有贯通孔10b的例如中心涂布粘接剂51。接下来，如图7所示，在容纳箱10的凹部10a的底面的粘接剂51上搭载并粘接压力传感器芯片11。接下来，如图8所示，利用键合线14将压力传感器芯片11的各电极与引脚15电连接。接下来，如图9所示，在螺纹部2的底座部21上隔着膜片13以凹部10a侧成为下(螺纹部2侧)的方式载置容纳箱10，并通过例如激光缝焊将这些部件的层叠部分接合。

接下来，如图10所示，在真空气氛下，从容纳箱10的孔10c向被容纳箱10的凹部10a和膜片13所包围的空间注入硅油等液体20。接下来，如图11所示，将由例如SUS等金属制成的金属球52按压到注入液体20的孔10c并施加电压。由此，金属球52被焊接(电阻焊接)于该孔10c的开口部，将液体20密封。接下来，利用通常的方法，进行传感器元件1的特性调整、微调。

接着，利用图12A至图16，对将内壳体部3与容纳箱10粘接的工序进行说明。

在图12A中，示出内壳体部3的未露出连接器插针31的一侧的底面。此外，在图12B中，示出容纳箱10的露出引脚15的一侧的面。

在图12A的例子中，在内壳体部3具有三个贯通孔3b和五个槽3f。贯通孔3b如上述那样与连接器插针31连接。在贯通孔3b贯穿有第一引脚15a而与连接器插针31连接。槽3f具有第一槽3fa和第二槽3fb。在槽3f嵌入有第二引脚15b。在引脚15的长度为8mm左右的情况下，槽3f与第二引脚15b嵌入的长度为2mm以上且3mm以下的程度。

引脚15的横向的截面(将引脚15切断成圆片而得的截面)的形状为圆形形状，因此贯通孔3b和第一槽3fa的形状为圆形形状。贯通孔3b和第一槽3fa的直径为

引脚15的直径为

的关系成立。

如果第二槽3fb的形状为第二槽3fb的对边的长度比长度

短的那样的形状，则第二引脚15b被嵌入到第二槽3fb。此外，第二槽3fb的形状为不超过压入第二引脚15b的力的极限的那样的形状。在图12A的例子中，第二槽3fb的形状是组合了弦和圆弧而得的形状。应予说明，第二槽3fb的形状也可以如大致六边形形状、大致四边形形状等那样为多边形的形状。例如，第二槽3fb的弧的长度为

的关系成立。例如，考虑到第二槽3fb和/或第二引脚15b的尺寸精度的偏差，而使

比

减小5％以上且10％以下的程度。应予说明，如果

则在将第二引脚15b嵌入到第二槽3fb时第二引脚15b被切削，因此，有可能无法精度良好地嵌入，所以优选设为

此外，如果第二槽3fb的数量多，则用于向第二槽3fb压入第二引脚15b的力变大，因此，有可能无法压入第二引脚15b。因此，优选第二槽3fb的数量设为1个以上且3个以下。就第二槽3fb的数量而言，与1个相比，2个更好，与2个相比，3个更好。如果第二槽3fb的数量为3个，则成为面固定，因此，能够抑制内壳体部3的脱离。此外，虽然优选将槽3f的形状设为第二槽3fb，但也可以是贯通孔3b的形状成为第二槽3fb的形状。例如，在将5根第二引脚15b全部切断的情况下，无法将第二引脚15b嵌入槽3f，因此，可以将3个贯通孔3b中的至少任意一个贯通孔3b的形状设为第二槽3fb的形状。此外，例如，在想要将第二槽3fb的数量设为3个以成为面固定，但切断5根第二引脚15b中的3根第二引脚15b而仅将2根第二引脚15b嵌入槽3f的情况下，可以将3个贯通孔3b中的1个贯通孔3b的形状设为第二槽3fb的形状。

如此，通过将例如多个槽3f中的一部分槽3f的形状从圆形形状变更为对边的长度比圆形的直径短那样的形状，从而成为引脚15咬入到槽3f那样的结构。因此，能够抑制在粘接剂28(图1A)热固化时的内壳体部3的脱离。换言之，能够抑制在粘接剂28热固化时，在内壳体部3的底面3c与容纳箱10之间形成间隙。

接下来，使用图13A，对使第一引脚15a在将连接器插针31一体成形的内壳体部3的贯通孔3b贯穿的工序进行说明。在实施方式的内壳体部3的贯通孔3b设置有通过翻边加工而形成的R面。因此，如图13A那样，通过从贯通孔3b的R面侧插入第一引脚15a，从而能够利用R面形成外周比贯通孔3b大的引导面S。引导面S的范围由贯通孔3b和R面构成。如果是该引导面S的范围，则即使由于第一引脚15a的位置精度，而产生第一引脚15a与贯通孔3b的位置偏离，第一引脚15a也与贯通孔3b的R面接触，并且第一引脚15a沿箭头V所示的方向移动，被引导向贯通孔3b的中央方向，第一引脚15a被插入到贯通孔3b。

此外，即使在第一引脚15a的前端与内壳体部3的贯通孔3b的边缘干涉的情况下，R面与第一引脚15a的接触也不会产生破坏坯料的程度的大的应力，第一引脚15a能够不被切削掉而插入。由此，不存在第一引脚15a的前端被内壳体部3切削而使一部分金属脱落的情况。因此，能够防止异物掉落于传感器元件1，使容纳箱10与第一引脚15a产生短路，使组装工序中的不良消失。这里，对在贯通孔3b设置R面的情况进行了说明，但在如图1D那样设置倒角形状的情况下也是同样的。

此外，在内壳体部3，也可以设置有第一引脚15a导入用的锥形部3g。进一步地，优选在内壳体部3的锥形部3g与内壳体部3之间具有内壳体部的直线部3h。直线部3h是具有与贯通孔3b大致同轴的孔的部分。图13B示出使第一引脚15a在具有直线部3h的内壳体部3的贯通孔3b贯穿的工序。在使第一引脚15a贯穿时，通过将直线部3h的侧壁作为引导而插入第一引脚15a，从而能够顺畅地插入。

此外，直线部3h的直径L和长度D优选设定为使第一引脚15a与直线部3h的侧壁接触时的角度θ为10°以下。如果角度超过10°，则与插入方向正交的方向上的向第一引脚15a的载荷增加，其结果是，成为超过第一引脚15a的材料强度的载荷，并发生切削。另一方面，如果角度为10°以下，则不会向第一引脚15a施加过剩的载荷，因此，第一引脚15a能够不被切削掉而插入。其结果是，插入性明显提高并且还能够抑制由插入时的卡住所引起的第一引脚15a的切削。

接下来，如图14所示，通过在使第一引脚15a贯穿于将连接器插针31一体成形的内壳体部3的贯通孔3b的同时，使第二引脚15b嵌入到内壳体部3的槽3f，从而确定内壳体部3的位置，并利用热固化的粘接剂28(图1A)将内壳体部3固定在容纳箱10。例如，在涂布的粘接剂28固化之前，将内壳体部3和容纳箱10在高温状态下放置。此时，由于第二引脚15b嵌入到内壳体部3的槽3f，因此，能够防止在粘接剂28热固化时的内壳体部3的脱离，也可以不按住内壳体部3和容纳箱10。如此，能够简易地进行组装。

此时，第一引脚15a与在内壳体部3的上部3a的上表面露出的连接器插针31在内壳体部3的贯通孔3b接触。此外，在该步骤，由于未接合有覆盖连接器插针31的周围的插口壳体部4，所以在内壳体部3的上方，未配置有在激光53的进入路径上成为障碍物的部件。即，能够从大致上方视觉辨认第一引脚15a的上端部与连接器插针31的一个端部31a之间的接触部。

接下来，对从上方以预定的入射角向内壳体部3的贯通孔3b照射激光53，将第一引脚15a的上端部与连接器插针31的一个端部31a之间的接触部进行焊接(接合)的工序进行说明。图15A示出焊接的工序的立体图，图15B示出焊接的工序的俯视图，图15C示出焊接的工序的截面图。

这里，内壳体部3的与R面对置的面被加工成管状(管状部3i)，并成为在其中存在第一引脚15a的形状(参照图1B、图1C)。因此，在向第一引脚15a和内壳体部3的管状部3i照射激光的情况下，如图15A～图15C的箭头V所示，由激光产生的热将要向内壳体部3的平面部移动，但是由于成为管状，所以传递热的截面积变小，使得热集中在第一引脚15a与内壳体部3的管状部3i接触的部分。由此，内壳体部的激光焊接部3j形成于第一引脚15a与管状部3i之间。

其结果是能够减少为了进行焊接所需的激光能量，即使是小输出的廉价的焊接机也能够进行焊接。此外，通过尽可能减小作为焊接照射面的第一引脚15a的前端与内壳体部3的表面的偏离，并控制激光照射面的高度，从而使由激光照射引起的发热在各个部件的照射面产生，并且各个部件的熔解也在同一平面上进行，由此能够进行优质的焊接。

在图16中，示出粘接后的内壳体部3和容纳箱10的截面。截面为图12B所示的截面A-A’的位置的截面。应予说明，在图16中省略了螺纹部2、压力传感器芯片11等。第一引脚15a焊接于连接器插针31。具体而言，例如第一引脚15a的上端部贯穿贯通孔3b，并与连接器插针31的一个端部31a和连接器插针31的水平部31b接合。另一方面，第二引脚15b与槽3f嵌合。此外，由于第二引脚15b未被切断，所以第二引脚15b和第一引脚15a为相同的长度。

接下来，使用图17A和图17B对插口壳体部4进行说明。

在图17A中，示出插口壳体部4的立体图。在图17B中，示出插口壳体部4的截面图。插口壳体部4收容连接器插针31的垂直部31c。插口壳体部4在与内壳体部3接合的面设置有与内壳体部3的凹陷3d嵌合的凸起4a。

此外，插口壳体部4的内部成为凹部。在插口壳体部4的凹部的底部4b设置有贯通孔4c和槽4d。在底部4b，在接近插口壳体部4的内壁的部分设置有槽4d，因此，底部4b的设置有槽4d的部分比设置有贯通孔4c的部分更厚。在各贯通孔4c贯穿有第一连接器插针31o～第三连接器插针31q。第四连接器插针31r进入到槽4d。此外，各贯通孔4c和槽4d还包括内壳体部3的底面3c成为能够供连接器插针31贯穿或进入的形状。能够通过槽4d和贯通孔4c的位置来确定内壳体部3的位置。

接下来，使用图18对将插口壳体部4与内壳体部3接合的工序进行说明。

如图18所示，利用粘接剂将插口壳体部4与内壳体部3接合。由此，以包围连接器插针31的周围的方式在内壳体部3的上部3a的上表面接合有插口壳体部4。此时，例如，在各贯通孔4c分别贯穿有第一连接器插针31o～第三连接器插针31q。通过使第四连接器插针31r进入槽4d，并使第一连接器插针31o～第三连接器插针31q分别贯穿于各贯通孔4c，从而将内壳体部3与插口壳体部4接合。

其后，通过在螺纹部2的底座部21的下表面安装O型环26(图1A)，从而完成图1A所示的物理量传感器装置100。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，在内壳体部的贯通孔设置有通过翻边加工而形成的R面。由此，即使在引脚的前端与内壳体的贯通孔的边缘干涉的情况下，也不会产生破坏坯料的程度的大的应力，引脚能够不被切削掉而插入。因此，能够防止异物混入到传感器元件内，产生短路，使组装工序中的不良消失。

此外，内壳体部的与R面对置的面存在管状部。由此，在向引脚和管状部照射激光的情况下，传递热的截面积变小，使得热集中于引脚与管状部接触的部分。因此，能够减少为了进行焊接所需的激光能量，即使是小输出的廉价的焊接机也能够进行焊接。

如上所述，本发明的物理量传感器装置和物理量传感器装置的制造方法对于具备从容纳箱的凹部侧(膜片侧)施加压力的传感器芯片的物理量传感器装置有用，特别适合于压力传感器装置。

Claims (9)

1.一种物理量传感器装置，其特征在于，具备：

传感器元件，其具备半导体芯片；

第一端子，其配置于所述传感器元件；以及

第一收容部，其收容所述第一端子，并具备与所述第一端子电连接的第二端子，

所述第二端子具备供所述第一端子的一端插入的贯通孔，

所述贯通孔在所述第一端子插入的面形成有R面。

2.根据权利要求1所述的物理量传感器装置，其特征在于，

所述R面的半径为所述第二端子的板厚的一半以上且所述第二端子的板厚以下。

3.根据权利要求1或2所述的物理量传感器装置，其特征在于，

所述第二端子在与所述第一端子的所述一端插入的面相反的一侧的面具有管状部。

4.根据权利要求3所述的物理量传感器装置，其特征在于，

所述第一端子的所述一端从所述管状部突出或回缩所述管状部的高度的一半以下的长度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的物理量传感器装置，其特征在于，

所述第一收容部在所述第一端子插入的面侧具备开口宽度比所述第二端子的所述贯通孔的开口宽度大的所述第一端子用的导入孔，

所述第一端子用的导入孔具备：锥形部；以及直线部，其具有设置于所述第一收容部与所述锥形部之间的、与所述贯通孔大致同轴的孔。

6.根据权利要求5所述的物理量传感器装置，其特征在于，

所述直线部的直径和长度被设定为使所述第一端子与所述直线部的侧壁接触时的角度为10°以下。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的物理量传感器装置，其特征在于，

所述物理量传感器装置具备被测定介质导入部，所述被测定介质导入部具有引导作为被测定压力气体或被测定压力液体的被测定介质的被测定介质用的导入孔，并具备设置于所述被测定介质用的导入孔的一端的底座部，

所述传感器元件以封闭所述被测定介质用的导入孔的方式固定在所述底座部上，

所述第一收容部在与所述被测定介质导入部之间夹着所述传感器元件。

8.一种物理量传感器装置的制造方法，其特征在于，

所述物理量传感器装置具备被测定介质导入部、传感器元件以及第一收容部，所述被测定介质导入部具有引导作为被测定压力气体或被测定压力液体的被测定介质的导入孔，所述传感器元件以封闭所述导入孔的方式固定在设置于所述被测定介质导入部的所述导入孔的一端的底座部上，并配置有第一端子，所述第一收容部在与所述被测定介质导入部之间夹着所述传感器元件，且收容所述第一端子，

在所述物理量传感器装置的制造方法中，在所述第一收容部，在形成供所述第一端子的一端插入的贯通孔时，在所述第一端子插入的面形成R面。

9.根据权利要求8所述的物理量传感器装置的制造方法，其特征在于，

所述R面通过翻边加工而形成。

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