CN117723196A - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供压力传感器，能够抑制离子迁移的发生，并提高作业性。压力传感器具备压力检测部和信号送出部，压力检测部具有：压力室；半导体传感器芯片，检测向压力室导入的流体的压力；以及引脚，与半导体传感器芯片连接，并构成半导体传感器芯片的外部输入输出端子，信号送出部与压力检测部相邻，且具有：连接器壳体，其具有基板收纳部、连接器连接部、以及划定基板收纳部与连接器连接部之间的隔壁部；连接端子，用于进行与外部电路的信号连接；以及信号中介基板，收纳于基板收纳部内，并介于引脚与连接端子之间，在信号中介基板上表面安装有表面安装用金属部件，将信号中介基板与引脚电连接的挠性接线材料利用激光焊接与表面安装用金属部件接线。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及一种在内部设置转换基板的压力传感器。

背景技术

以往，为了适合于各种驱动电压、压力检测信号的信号方式，存在一种压力传感器，将具备对驱动电压以及压力检测信号双方进行转换的转换电路的转换基板外部连接于控制电路与压力传感器之间。

在这样的压力传感器中，为了解决因外部的冲击、振动等而有可能产生连接不良等问题，有时省略电缆而将转换基板配置于压力传感器的内部。但是，转换基板因驱动电压的变压等而自身发热。因此，在将转换基板配置于压力传感器的内部的情况下，优选将在转换基板中产生的热高效地散热、抑制向转换基板传递的热。在这些未被有效地实施的情况下，发生转换基板中的电子零件成为耐热温度以上而破损等问题。

作为抑制向转换基板传递的热的结构，在专利文献1的图1中记载了：为了抑制来自半导体传感器芯片126侧的热向转换基板133传递，而设置内部空间S，抑制热对转换基板133的影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2022/097437号

专利文献2：日本专利第3987386号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的上述结构中，为了将转换基板133与半导体传感器芯片126侧的引脚128连接而使用挠性接线材料132。而且，挠性接线材料132与转换基板133的连接端子134的接线通过焊接来进行，因此有可能因转换基板表面的端子间的离子迁移(CAF)的发生而成为短路的原因。另外，在焊接中，接合花费时间，而且，由于焊接的空间狭窄，因此作业性降低。

本发明的目的在于提供一种压力传感器，在挠性接线材料的接合中，能够防止离子迁移的发生，并且能够提高作业性。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，一种压力传感器，其特征在于，具备压力检测部和信号送出部，所述压力检测部具有：压力室；半导体传感器芯片，其检测向所述压力室导入的流体的压力；以及引脚，其与所述半导体传感器芯片连接，并构成所述半导体传感器芯片的外部输入输出端子，所述信号送出部与所述压力检测部相邻，且具有：连接器壳体，其具有基板收纳部、连接器连接部、以及划定所述基板收纳部与所述连接器连接部之间的隔壁部；连接端子，其用于进行与外部电路的信号连接；以及信号中介基板，其收纳于所述基板收纳部内，并介于所述引脚与所述连接端子之间，在所述信号中介基板上表面安装有表面安装用金属部件，将所述信号中介基板与所述引脚电连接的挠性接线材料利用激光焊接与所述表面安装用金属部件接线。

另外，在上述压力传感器中，也可以是，所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号转换为与所述外部电路对应的输出的转换基板，所述信号送出部还具备安装于所述转换基板的发热零件。

另外，在上述压力传感器中，也可以是，所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号与所述外部电路进行中继的中继基板。

另外，在上述压力传感器中，也可以是，所述挠性接线材料被搭接焊接于所述表面安装用金属部件，并且所述挠性接线材料具有由不锈钢或镍构成的导通部件。

另外，上述压力传感器的所述表面安装用金属部件也可以由铜或铜合金构成。

为了解决上述课题，一种压力传感器，其特征在于，具备压力检测部和信号送出部，所述压力检测部具有：压力室；半导体传感器芯片，其检测向所述压力室导入的流体的压力；以及引脚，其与所述半导体传感器芯片连接，并构成所述半导体传感器芯片的外部输入输出端子，所述信号送出部与所述压力检测部相邻，且具有：上盖，其具有基板收纳部并防止液体进入该基板收纳部；引线，其用于进行与外部电路的信号连接；以及信号中介基板，其收纳于所述基板收纳部内，并介于所述引脚与所述引线之间，在所述信号中介基板上表面安装有表面安装用金属部件，将所述信号中介基板与所述引脚电连接的挠性接线材料利用激光焊接与所述表面安装用金属部件接线。

另外，在上述压力传感器中，也可以是，所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号转换为与所述外部电路对应的输出的转换基板，所述信号送出部还具备安装于所述转换基板的发热零件。

另外，在上述压力传感器中，也可以是，所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号与所述外部电路进行中继的中继基板。

另外，在上述压力传感器中，也可以是，所述挠性接线材料被搭接焊接于所述表面安装用金属部件，并且所述挠性接线材料具有由不锈钢或镍构成的导通部件。

另外，上述压力传感器中，所述表面安装用金属部件也可以由铜或铜合金构成。

发明效果

根据本发明，能够提供一种压力传感器，在挠性接线材料的接合中，能够防止离子迁移的发生，并且能够提高作业性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的压力传感器的剖视图。

图2是表示本发明的实施方式的压力传感器主体的概略图，图2的(a)是表示基板设置后的压力传感器主体的立体图，图2的(b)是表示基板设置后的压力传感器主体的俯视图。

图3的(a)是表示本发明的其他实施方式的压力传感器的剖视图，图3的(b)是表示本发明的另一实施方式的压力传感器的剖视图。

图4是表示本发明的又一实施方式的压力传感器的剖视图。

图5的(a)是表示具有本发明的其他实施方式的转换基板的压力传感器的剖视图，图5的(b)是表示具有本发明的另一实施方式的中继基板的压力传感器的剖视图。

图6的(a)是表示具有本发明的其他实施方式的转换基板的压力传感器的剖视图，图6的(b)是表示具有本发明的另一实施方式的中继基板的压力传感器的剖视图。

图中：

100—压力传感器；110—流体导入部；111—接头部件；112—底板；120—压力检测部；121—壳体；122—隔膜；123—保护盖；124—密封玻璃；124A—液封室；125—支柱；126—半导体传感器芯片；127—电位调整部件；128—引脚；129—油填充用管；130—信号送出部(主体)；131—连接器壳体；131a—基板收纳部；131a1—基板对置面；131b—连接器连接部；131c—隔壁部；131e—粘接剂积存区域；131w—粘接剂积存壁面；132—挠性接线材料；133—转换基板；133a—一端面；133b—另一端面；133f—开口部；133g—散热性粘接剂；133h—发热零件；133k—切口部；133l—引线；133n—焊盘部；134a—连接端子；134b—连接端子；134c—连接端子；134d—一端部；134e—另一端部；134f—台阶；135—金属板；140—连接部件；141—铆接板；142—粘接片；151—具有热辐射性的树脂片；152—具有热辐射性的粘接剂；233—转换基板；233a—焊料面；233b—安装面；233n—焊盘部；333—转换基板；333a—焊料面；333b—安装面；333n—焊盘部；433—转换基板；433a—焊料面；433b—安装面；510、610、710、810—上盖；510a、610a、710a、810a—基板收纳部；511、611、711、811—引线；512、612、712、812—芯线；515、615、715、815—防水外壳；516、616、716、816—密封材料；530、630、730、830—信号送出部；513—连接端子；513g—端子粘接剂；533—转换基板；533h—发热零件；533g—散热粘接剂；613—连接端子；613g—端子粘接剂；633—中继基板；712g—密封粘接剂；733—转换基板；733h—发热零件；733g—散热粘接剂；812g—密封粘接剂；833—中继基板；C—中心轴线；L—转换基板与壳体的中心轴线方向的距离；S—内部空间。

具体实施方式

参照图1至图6对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明并不限定于本实施方式的方式。

本发明的实施方式的压力传感器100分别具备来自转换基板133的散热单元以及向转换基板133的热移动抑制单元，由此能够使在转换基板133中产生的热向外部环境有效地散热，并且能够抑制从压力检测对象的流体向转换基板133的热移动。在此，转换基板的散热单元使转换基板133(包括发热零件)与连接器壳体131间接地热接触。因此，作为转换基板133的散热单元，对使转换基板133与连接器壳体131间接地热接触的情况进行说明。

＜术语＞

在本说明书以及权利要求书的记载中，“一端”以及“另一端”表示附图中的“下端”以及“上端”。

＜压力传感器的结构＞

使用图1，对本发明的实施方式的压力传感器100进行说明。

压力传感器100由流体导入部110、压力检测部120、信号送出部(主体)130以及连接部件140构成。以下，依次对压力传感器100的各个结构进行说明。此外，压力传感器100在将流体导入部110以及压力检测部120接合固定，并将压力检测部120以及信号送出部130电连接之后，通过连接部件140将流体导入部110、压力检测部120以及信号送出部130组装成一体。

＜流体导入部＞

流体导入部110将待压力检测的流体导入后述的压力室112A，具备金属制的接头部件111以及通过焊接等与接头部件111的另一端连接的金属制的底板112。

接头部件111具备：内螺纹部111a，其与导入待压力检测的流体的配管(未图示)连接；以及端口111b，其将从配管导入的流体引导至压力室112A。端口111b的开口端通过焊接等与设置于底板112的中央的开口部连接。在本实施方式中，接头部件111具备内螺纹部111a，但不限于此，例如，也可以具备外螺纹部，或者代替接头部件111而连接铜制的连接管。

底板112具有从一端朝向另一端相对于压力传感器100的中心轴线C在半径方向上扩径的碗形状，在与后述的隔膜122之间形成压力室112A。

＜压力检测部＞

压力检测部120检测压力室112A的流体的压力，且具备：具有贯通孔的壳体121；划分上述的压力室112A和后述的液封室124A的隔膜122；以及配置于隔膜122的压力室112A侧的保护盖123。另外，压力检测部120具备：密封玻璃124，其密封于壳体121的贯通孔内部；液封室124A，其在密封玻璃124的压力室112A侧的凹部与隔膜122之间填充有封入油；以及支柱125，其配置于密封玻璃124的中央。并且，压力检测部120具备：半导体传感器芯片126，其支撑于支柱125且配置于液封室124A内部；电位调整部件127，其配置于液封室124A的周围；多个引脚128，其固定于密封玻璃124；以及油填充用管129，其固定于密封玻璃124。

为了保持密封玻璃124的周围的强度，壳体121由例如Fe·Ni系合金、不锈钢等金属材料形成。隔膜122和保护盖123均由金属材料形成，均在壳体121的压力室112A侧的贯通孔的外周缘部被焊接。保护盖123为了保护隔膜122而设置于压力室112A内部，设置有用于供从流体导入部110导入的流体通过的多个连通孔123a。壳体121在组装压力检测部120后，在流体导入部110的底板112的外周缘部，通过TIG焊接、等离子焊接、激光焊接等从外侧焊接。

密封玻璃124是为了保护液封有半导体传感器芯片126的液封室124A不受空气中的湿气、尘埃、热等周围的环境条件影响，保持多个引脚128，将多个引脚128与壳体121绝缘而设置的。在配置于密封玻璃124的中央的支柱125的液封室124A侧，通过粘接剂等支撑半导体传感器芯片126。在本实施方式中，支柱125由Fe·Ni系合金形成，但不限于此。例如，也可以由不锈钢等其他金属材料形成，也可以构成为不设置支柱125而直接支撑于密封玻璃124的形成凹部的平坦面。

本实施例中的半导体传感器芯片126是所谓的单芯片型的半导体传感器芯片，其在内部包括：由具有压阻效应的材料(例如，单晶硅等)构成的内部隔膜；在隔膜上形成多个半导体应变仪，并将这些半导体应变仪桥接而成的桥接电路以及对来自桥接电路的输出进行处理的放大电路；以及运算处理电路等集成电路。另外，半导体传感器芯片126例如通过金或铝制的键合线126a与多个引脚128连接，多个引脚128构成半导体传感器芯片126的外部输入输出端子。此外，半导体传感器芯片126并不限于本例，也包括由应变仪构成的桥接电路部与放大电路以及运算处理电路部分离的形态的半导体传感器芯片。

电位调整部件127是为了将半导体传感器芯片126置于无电场(零电位)内，使芯片内的电路等不会因框架接地端与二次电源之间产生的电位的影响而受到不良影响而设置的。电位调整部件127配置于液封室124A内的半导体传感器芯片126与隔膜122之间，由金属等导电性的材料形成，与半导体传感器芯片126的连接于零电位的端子连接。

多个引脚128以及油填充用管129以贯通状态通过密封处理固定于密封玻璃124。在本实施方式中，作为引脚128，共计设置有八根引脚128。即，设置有外部输出用(Vout)、驱动电压供给用(Vcc)、接地用(GND)的三根引脚128和作为半导体传感器芯片126的调整用的端子的五根引脚128。另外，在图1中，示出八根引脚128中的四根。

油填充用管129是为了向液封室124A的内部填充封入油(例如，硅油或氟系惰性液体等)而设置的。此外，油填充用管129的另一端在填充油后，如图1所示，被压扁而闭塞。

＜压力检测部的动作＞

对压力检测部120的动作进行说明。首先，隔膜122被从接头部件111向压力室112A导入的流体按压。施加于该隔膜122的压力室112A的压力经由液封室124A内的封入油传递至半导体传感器芯片126。通过该传递的压力，半导体传感器芯片126的硅隔膜变形，通过压阻元件构成的桥接电路将压力转换为电信号，从半导体传感器芯片126的集成电路经由键合线126a以及多个引脚128输出到信号送出部130。

＜信号送出部＞

信号送出部(主体)130将由压力检测部120检测出的压力信号向外部送出，与压力检测部120的另一端侧相邻配置，且具备外部连接用的连接器壳体131、以及一端与多个引脚128连接的挠性接线材料132。另外，信号送出部130具备：转换基板133，其是用于经由三个连接端子对与固定于连接器壳体131的外部电路之间的信号进行中介的信号中介基板；以及上述连接端子134a～c，其一端部贯通连接于转换基板133。为了避免与油填充用管129的干涉，在该转换基板133上形成有开口部133f。

连接器壳体131由热导率比较高的绝缘性的树脂等形成，且具备：在一端侧具有凹形状的基板收纳部131a；在另一端侧具有凹形状且与外部的连接器(未图示)连接的连接器连接部131b；以及配置在基板收纳部131a与连接器连接部131b之间的隔壁部131c。在由基板收纳部131a划定的内部空间S配置有从密封玻璃124延伸出的多个引脚128和油填充用管129、挠性接线材料132以及转换基板133等。

转换基板133为了与驱动电压、压力检测信号的信号方式对应，具备对驱动电压以及压力检测信号双方进行转换的转换电路(未图示)。该转换电路具备：降压电路部(未图示)，其将经由连接端子134a～c与压力传感器100的外部连接的控制电路(未图示)的驱动电压(例如，8V～36V)降压至半导体传感器芯片126的驱动电压(例如，5.0V)；以及电压移位电路部(未图示)，其将压力传感器100的压力检测信号(例如，0.5V～4.5V)升压至控制电路的压力检测信号(例如，1V～5V)。这样，通过与驱动电压、压力检测信号的信号方式对应地适当选择设置于压力传感器100内的转换基板133，能够在不进行压力检测部120、特别是半导体传感器芯片126、液封室124A的周边构造的设计变更的情况下吸收驱动电压与压力检测信号之差。这样，通过使用进行输入输出信号转换处理的转换基板，无需备齐与各种输入输出方式对应的半导体传感器芯片，能够以转换基板的规格进行变更应对，因此能够在零件供应、制造工序、成本削减方面等应对合适的生产方式。此外，即使压力传感器的输入输出方式与控制电路侧不一致，只要能够在所连接的控制电路侧进行输入输出转换处理，则不需要基板侧的具备输入输出转换功能的电路。

连接端子134a～c设置有外部输出用(Vout)、驱动电压供给用(Vcc)、接地用(GND)中的至少三根。关于该连接端子134a～c，为了提高组装性，例如对连接端子134a进行说明，使连接端子134a的一端部134d插通于在转换基板133设置的贯通孔，并对该贯通部进行焊接，由此使连接端子134a与转换基板133连接。在该转换基板133的连接部形成有焊盘部133n，通过金属板135与导电图案导通。另一方面，连接端子134a的另一端侧贯通隔壁部131c而向连接器连接部131b延伸。该连接端子134a～c所贯通的隔壁部131c的贯通部被连接端子固定粘接剂134g密封。

＜连接部件＞

连接部件140具备：铆接板141，其通过铆接加工将流体导入部110、压力检测部120以及信号送出部130连接固定；以及粘接片142，其配置于压力检测部120与信号送出部130之间。

铆接板141由铜等金属形成为圆筒形状。铆接板141配置于流体导入部110、压力检测部120以及信号送出部130的周围，并且通过铆接加工而固定于流体导入部110以及信号送出部130。通过该铆接加工，粘接片142为了实现防水/防尘功能，被夹持在压力检测部120及信号送出部130之间。此外，在粘接片142与壳体121之间也可以夹持具有热辐射性的非金属的树脂片151以及具有热辐射性的粘接剂152作为向转换基板133的热移动抑制单元。另外，铆接部的构造并不限定于上述的方法。例如，如专利文献2的图11那样，也可以是利用连接器壳体131侧的开口端对能够收纳壳体121和连接器壳体131那样的一体形成的流体导入部110进行铆接的构造。即，只要是利用壳体121和连接器壳体131夹持粘接片142并通过铆接等进行压缩而固定的构造即可。

＜转换基板的散热单元＞

转换基板133具备安装有各种电子零件且与连接器壳体131分离的另一端面133b、以及焊接有连接端子134a～c等的一端面133a。本实施方式中的发热零件133h(例如，晶体管、调节器等在输入输出端子间具有电位差且流过电流的零件)为引线型，安装于另一端面133b。该转换基板133由于驱动电压的变压等而自身发热，因此在对此不采取任何对策的情况下，转换基板上的电子零件有可能成为耐热温度以上而破损。因此，在本实施方式中，采用各种转换基板133的散热单元，以使转换基板133的电子零件不会成为耐热温度以上。由此，能够使在转换基板133中产生的热高效地向外部环境散热，因此能够提高相对于转换基板133的耐热温度的富余度。以下，对本实施方式中的转换基板133的散热单元进行具体说明。

＜转换基板的散热单元(引线型的发热零件)＞

作为转换基板133的散热单元，使用引线型的发热零件133h，以构成图1中的带虚线(1)的散热路径。引线型的发热零件133h设置于基板对置面131a1侧。该发热零件133h的周围填充有具有导热性的散热性粘接剂133g，因此为了使该散热性粘接剂133g不向转换基板上扩展，在与连接器壳体131的外周部之间设置有划定粘接剂积存区域131e的粘接剂积存壁面131w。即，在本实施方式中，粘接剂积存区域131e由粘接剂积存壁面131w以及主体130的基板收纳部131a和隔壁部131c划定。在该粘接剂积存区域131e收纳有引线型的发热零件133h，并且仅在粘接剂积存区域131e与引线型的发热零件133h之间填充有具有导热性的散热性粘接剂133g。由此，在本实施方式中，使在发热零件133h中产生的热积极地向包围发热零件133h的周围的具有导热性的散热性粘接剂133g热移动，因此能够经由连接器壳体131向外部环境更高效地散热。

另外，如图2的(a)及2的(b)所示，散热性粘接剂133g沿着粘接剂积存壁面131w，在有可能因表面张力而爬升的转换基板133的部分设置有切口部133k。由此，能够扩大转换基板133与主体130的内壁的间隔，能够防止在与信号送出部130和压力检测部120相邻的方向正交的方向上凸起并扩展的散热性粘接剂133g由于表面张力而沿着粘接剂积存壁面131w爬升。另外，通过将切口部133k设置到转换基板133的焊盘部133n附近，即使在与信号送出部130和压力检测部120相邻的方向正交的方向上溢出的散热性粘接剂133g滴落到基板上，也能够防止散热性粘接剂133g附着于焊盘部133n。

而且，引线型的发热零件133h经由引线133l安装于转换基板133，因此，在物理上，发热零件133h的发热部从转换基板133分离，由此，能够抑制转换基板133的电子零件成为耐热温度以上。

在此，引线型的发热零件133h以接近外部空气的方式设置于连接器壳体131的外径侧。由此，填充于引线型的发热零件133h的周围的散热性粘接剂133g更容易向连接器壳体131的外部散热。

并且，通过在填充于引线型的发热零件133h的周围的散热性粘接剂133g与转换基板133之间设置空间，能够抑制热量向发热零件133h、转换基板133的相互间传递。

＜热移动抑制单元＞

向压力室112A导入检测压力对象的流体，但根据流体的使用条件，有时导入非常高温(例如130(℃)左右)的流体而成为热源。此时，压力检测部120侧的热(导入到压力室112A的高温的流体的热等)向转换基板133进行热移动(从图1的一端侧向另一端侧的热传递、热传导以及热辐射(radiation))，由此使用了散热单元(引线型的发热零件)的散热效果有可能被抵消。因此，在本实施方式中，采用各种热移动抑制单元，以使压力检测部120侧的热(导入到压力室112A的高温的流体的热等)不向转换基板133热移动。由此，在本实施方式中，能够抑制压力检测部120侧的热向转换基板133热移动，因此能够充分地起到使用了散热单元(引线型的发热零件)的散热效果。以下，对本实施方式中的向转换基板133的热移动抑制单元进行具体说明。

＜向转换基板的第一热移动抑制单元(内部空间)＞

作为向转换基板133的第一热移动抑制单元，使用内部空间S。具体而言，通过将转换基板133设置于基板收纳部131a的另一端附近，能够将内部空间S中的、转换基板133与压力检测部120侧的壳体121的中心轴线C方向的距离L设定得尽可能大。由此，在本实施方式中，压力检测部120侧的热经由导热路径长且热导率低的空气的内部空间S，因此能够抑制向转换基板133的热传递。但是，转换基板133与基板收纳部131a的另一端如下项所述不直接接触。

＜向转换基板的第二热移动抑制单元(从转换基板的主体的分离)＞

如图1所示，转换基板133以不与连接器壳体131直接接触的方式从基板收纳部131a的另一端及外周分离地设置。代替将转换基板133直接支撑于连接器壳体131，如图2的(a)和(b)所示，利用三根连接端子134a～c进行三点支撑。该三根连接端子134a～c设置为位于在将连接端子134a～c向转换基板133焊接时特别是施加载荷的转换基板133的中心侧。另外，如图1所示，三根连接端子134a～c不是直线构造，而是带有台阶134f的构造，能够在台阶134f的部分接受转换基板133。该台阶134f的位置被设定为不与连接器壳体131接触的高度，使得在将转换基板133收纳于连接器壳体131时如上所述转换基板133被三点支撑。通过设为这样的构造，转换基板133构成为，即使被施加钎焊时的载荷，也难以产生相对于连接端子134a～c的倾斜而能够平衡良好地配置，并且抑制转换基板133向连接器壳体131方向(上方向)的移动，由连接端子134a～c牢固地支撑。并且，如图1所示，连接端子134a～c自身通过连接端子固定粘接剂134g固定于连接器壳体131，并且安装于转换基板133的引线型的发热零件133h通过散热性粘接剂133g固定于连接器壳体131，由此进行转换基板133向连接器壳体131的间接固定。这样，转换基板133以不与连接器壳体131直接接触的方式与基板收纳部131a的另一端分离地设置，从而能够抑制从引线型的发热零件133h传递到周围的散热性粘接剂133g的热向转换基板133传递。

除此之外，转换基板133设置为其侧部与基板收纳部131a的外周分离，由此能够不产生因转换基板133与连接器壳体131的热引起的线膨胀系数的不同而产生的、从连接器壳体131向转换基板133施加的应力。由此，能够防止由线膨胀系数的不同产生的、从连接器壳体131向转换基板133施加的应力导致的转换基板133的破损。

＜向转换基板的第三热移动抑制单元(挠性接线材料)＞

上述的挠性接线材料132被用作向转换基板133的第三热移动抑制单元。具体而言，挠性接线材料132由例如具有挠性的柔性印刷基板(FPC)、薄板状的导电部件、引线单体、引线的集合体等形成，在内部空间S中，以弯曲或折弯的状态将多个引脚128与金属板135之间连接。因此，能够将多个引脚128与金属板135之间的连接距离设定得比较大。另外，挠性接线材料132比通常的布线材料细，截面积小。由此，在本实施方式中，半导体传感器芯片126侧的热经由导热路径长的挠性接线材料132，另外，由于截面积小，因此能够抑制向转换基板133的热传导。

＜挠性接线材料向金属板的接合＞

图2是表示本发明的实施方式的压力传感器主体的概略图，图2的(a)是表示基板设置后的压力传感器主体的立体图，图2的(b)是表示基板设置后的压力传感器主体的俯视图。图2的(a)以能够看到主体内部的方式将连接器壳体131的一部分切断而示出。

如图2的(a)和2的(b)所示，前述的金属板135是表面安装用金属部件，由铜、磷青铜、黄铜、锌白铜等铜合金形成，优选实施锡、金等的镀敷。金属板135表面安装于转换基板133，挠性接线材料132通过焊接而接线。在此，金属板135是不需要基板的通孔的表面安装零件，因此挠性接线材料132与金属板135的焊接也可以与向基板安装时同样地采用焊接等其他焊接方法。在激光焊接的情况下，金属板135由铜合金形成，热导率高，另外，容易反射光，因此，在该状态下激光焊接的加工性不好。因此，将挠性接线材料132的导电部件的材质设为激光焊接的加工性良好的不锈钢或镍，并设置于金属板135上的基础上，对挠性接线材料132照射激光而将金属板135与挠性接线材料132接合(搭接焊接)。

这样，通过将挠性接线材料132激光焊接于金属板135，不需要焊接，能够防止转换基板133表面的端子间的离子迁移的发生。另外，能够缩短挠性接线材料132与金属板135的接合时间，即使在狭窄的作业空间中也能够进行接合。此外，通过进行搭接焊接，能够防止激光焊接导致的作为层叠基板的转换基板133的中间层的熔融。并且，如上所述，由于金属板135是热导率高的金属材质，因此能够承受一部分来自所安装的转换基板133的散热。在本实施方式中，转换基板133是由四层构成的层叠基板，但并不限定于此，也可以是单层的单面基板或双面基板。另外，在本实施方式中，使用了金属板135，但并不限定于此，也可以使用跨接线、跨接引脚等。

＜主体的组装工序＞

在主体130的组装工序中，首先，将三根连接端子134a～c插入主体130。然后，如图1所示，将连接端子固定粘接剂134g涂敷(填充)在连接端子134a～c的周围，以使插入的连接端子134a～c固定在主体130上。但是，涂布的厚度定为连接端子固定粘接剂134g不附着于转换基板133的程度。接着，同样地，如图1所示，向主体130的粘接剂积存区域131e填充散热性粘接剂133g。但是，散热性粘接剂133g的填充设为粘接剂积存区域131e的能够填充的空间容积的一半～80％左右，不填充至可填充容积的极限。然后，将转换基板133插入主体130。此时，金属板135以及引线型的发热零件133h预先组装于转换基板133，并向基板对置面131a1侧突出，因此插入到填充于主体130的粘接剂积存区域131e内的散热性粘接剂133g。接着，将插入有转换基板133的主体130放入烘箱，进行加热而使散热性粘接剂133g、连接端子固定粘接剂134g固化。该加热为了防止转换基板133的吸湿引起的迁移，还包括转换基板133的干燥的目的。然后，将连接端子134a～c和引线型的发热零件133h焊接到转换基板133。最后，为了确认是否适当地进行了焊接，进行焊接检查。此外，在不进行经由发热零件133h的散热性粘接剂133g的散热的情况下，省略向粘接剂积存区域131e填充散热性粘接剂133g的工序。但是，在此情况下，也需要加热固化工序，连接端子固定粘接剂134g被加热固化。

＜压力传感器的组装工序＞

接着，对压力传感器100的组装工序进行说明。首先，分别组装压力检测部120及如上所述的信号送出部(主体)130。然后，在压力检测部120中，经由油填充用管129将封入油填充至液封室124A，并且使油填充用管129闭塞。并且，通过焊接等使流体导入部110固定于该压力检测部120。然后，将压力检测部120的多个引脚128和信号送出部130的转换基板133分别以朝向上方的方式并列配置，将挠性接线材料132的一方和另一方分别通过激光焊接接合在多个引脚128和转换基板133上的金属板135的表面上。并且，使压力检测部120和信号送出部130经由弯曲或折弯的挠性接线材料132在同一轴线上对置配置，在压力检测部120与信号送出部130之间夹持粘接片142。最后，使铆接板141的一端侧以及另一端侧分别与流体导入部110的底板112以及信号送出部130的连接器壳体131卡合，使流体导入部110、压力检测部120以及信号送出部130一体地固定。

在此，在压力传感器100中，在不采用弯曲或折弯的挠性接线材料132的情况下，压力传感器100的组装工序例如需要以从中心轴线C方向的一端侧向另一端侧堆积的方式进行组装。因此，组装工序的自由度极低，因此难以实现组装时间的缩短。然而，在本实施方式中，通过使压力检测部120与信号送出部130之间经由弯曲或折弯的挠性接线材料132连接，能够提高压力传感器100的组装工序的自由度，因此能够实现组装时间的缩短。

＜其他实施方式＞

参照图3的(a)、(b)以及图4对与上述实施方式不同的几个其他实施方式进行说明。此外，对与上述的实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

图3的(a)是表示本发明的其他实施方式的压力传感器的剖视图，图3的(b)是表示本发明的另一实施方式的压力传感器的剖视图。如图3的(a)所示，在本实施方式中，转换基板233配置在与中心轴线C平行、即与信号送出部130相邻于压力检测部120的方向平行的方向上。另外，引线型的发热零件233h的引线233l部分弯曲成直角，使其前端从安装面233b向焊料面233a插通于设置在转换基板233的贯通孔，通过对该贯通部进行焊接，使连接端子134a与转换基板233连接。在该转换基板233的连接部形成有焊盘部233n，通过导电图案与金属板135导通。另外，在本实施方式中，也与所述实施方式同样地，通过激光焊接将挠性接线材料132的一方及另一方分别固定在多个引脚128及转换基板233上的金属板135的表面上。由此，能够得到与上述同样的效果。另外，对于后述的转换基板333、433也是同样的。

如图3的(b)所示，在另一实施方式中，转换基板333也配置在与信号送出部130相邻于压力检测部120的方向平行的方向上。另外，引线型的发热零件333h的引线333l弯曲成直角，进而，其前端弯曲成L字型。该弯曲成L字型的引线333l的前端焊接在转换基板333的安装面333b上，形成焊盘部333n。

图4是表示本发明的又一实施方式的压力传感器的剖视图。如图4所示，在本实施方式中，转换基板433也配置在与信号送出部130相邻于压力检测部120的方向平行的方向上。另外，引线型的发热零件433h的引线433l与转换基板433平行，引线433l的一部分例如通过导电性粘接剂等粘贴于转换基板433的安装面433b上的图案。

这样，在本发明的其他实施方式中，在信号送出部130与压力检测部120相邻的方向上配置有转换基板233、333、433，因此与粘接剂积存区域131e对置的部分的面积与转换基板133相比极小。由此，在粘接剂积存区域131e中分别插入引线型的发热零件233h、333h、433h，即使散热性粘接剂133g在与信号送出部130和压力检测部120相邻的方向正交的方向上凸起并扩展，散热性粘接剂133g也不会滴落到转换基板233、333、433上。另外，即使散热性粘接剂133g因表面张力而爬升，也能够防止散热性粘接剂133g滴落到转换基板233、333、433上。并且，即使散热性粘接剂133g在与信号送出部130相邻于压力检测部120的方向正交的方向上溢出，也能够防止散热性粘接剂133g附着于焊盘部233n或333n。

＜其他实施方式＞

与使用具有连接端子134a～c的连接器壳体131进行与外部的连接的前述的压力传感器100不同，在本实施方式的压力传感器中，与外部的连接使用插通上盖并与作为信号中介基板的转换基板或中继基板直接或间接地连接的与外部进行信号交换的引线来进行。

图5的(a)是表示来自外部的引线511经由连接端子513与转换基板533连接而进行压力检测部120与外部的信号交换的压力传感器500的图，图5的(b)是表示来自外部的引线611经由连接端子613与中继基板连接而进行压力检测部120与外部的信号交换的压力传感器600的图。此外，对与上述的实施方式相同的要素标注相同的附图标记，并省略说明。

＜另一实施方式的信号送出部＞

在图5的(a)所示的实施方式中，信号送出部530将由压力检测部120检测出的压力信号向外部送出，与压力检测部120的另一端侧相邻地配置，且具备外部连接用的引线511、以及一端与多个引脚128连接的挠性接线材料132。连接端子513在另一端侧以与引线511的芯线512的一端侧电连接的方式接触，并且通过焊接、超声波焊接、铆接等与引线511固定。通过该相互电连接并固定的引线511和连接端子513进行与外部电路的信号的交换。另外，信号送出部530具备：转换基板533，其是经由连接端子513固定于上盖510的信号中介基板；以及连接端子513，其一端部贯通连接于转换基板533。在与转换基板533贯通连接的连接端子513的插入到上盖510的部分填充有端子粘接剂513g以填埋间隙。这样，通过用端子粘接剂513g密封压力传感器500内部的引线511所通过的部分的间隙，能够防止由上盖510内部的呼吸作用引起的沿着芯线512的水分向上盖510内部的侵入。进而，构成信号送出部530的上盖510和压力检测部120通过填充于防水外壳515、防水外壳515和上盖510的间隙的密封材料516而被固定。另外，为了避免与油填充用管129的干涉，在转换基板533上形成有开口部533f。另外，与上述实施方式同样地，挠性接线材料132通过激光焊接等与安装于转换基板533的金属板135连接。这样，通过利用引线511与外部连接，能够提供一种与基于连接器的连接不同的连接方式的压力传感器500。此外，在以往的连接器类型中，担心水分从连接器上表面侵入，但如本实施方式那样，通过利用密封材料516对压力传感器500的将引线511向外部引出的部分整体进行填充密封，能够提高将引线511向外部引出的部分的防水性。

上盖510由热导率比较高的绝缘性的树脂等形成，在一端侧具备具有凹形状的基板收纳部510a。在由基板收纳部510a划定的内部空间S配置有从密封玻璃124延伸出的多个引脚128和油填充用管129、挠性接线材料132以及转换基板533等。在转换基板533上，与上述实施方式同样地安装有发热零件533h，在周围填充有散热粘接剂533g。

另一方面，在图5的(b)所示的实施方式中，信号送出部630是与所述信号送出部530相同的结构，但中继基板633不具备发热零件，取而代之，中继基板633上部的基板收纳部610a具有空间633s。而且，中继基板633是经由作为信号连接单元的引线611以及连接端子613与外部交换信号的信号中介基板，对来自压力检测部120的信号进行中继。这样，通过将压力检测部120和信号送出部630分别组装，并利用挠性接线材料132连接而一体化，从而不会经过在狭窄的空间直接连接引脚128和引线611的芯线612这样的困难的工序，因此能够实现作业性的改善、生产率的提高。

＜又一实施方式的信号送出部＞

图6的(a)是表示将来自外部的引线711与转换基板733直接连接而进行压力检测部120与外部的信号交换的压力传感器700的图，图6的(b)是表示将来自外部的引线811与中继基板833直接连接而进行压力检测部120与外部的信号交换的压力传感器800的图。此外，对与上述的实施方式相同的要素标注相同的附图标记，并省略说明。

如图6的(a)所示，在本实施方式中，在信号送出部730内，作为信号连接单元的引线711的芯线712与作为信号中介基板的转换基板733直接连接。芯线712的另一端712d贯通转换基板733，芯线712的贯通部被焊接而形成焊盘部733n。这样，通过引线711与转换基板733直接连接，不需要连接端子，能够削减零件数量。另外，能够将转换基板与连接端子、连接端子与引线这两个部位的连接工序减半，因此能够缩短制造工序。并且，在引线711插入到上盖710的部分填充有密封粘接剂712g以填埋间隙，能够防止由上盖710内部的呼吸作用引起的沿芯线712的水分向上盖710内部的侵入。

图6的(b)所示的实施方式的信号送出部830的结构与图6的(a)所示的实施方式相同。但是，本实施方式的信号中介基板是中继基板833，未安装发热零件，进行用于通过作为信号连接单元的引线811将来自压力检测部120的信号送出到外部的中继。这样，通过将压力检测部120和信号送出部830分别组装，并利用挠性接线材料132连接而一体化，从而不会经过在狭窄的空间直接连接引脚128和引线811的芯线812这样的困难的工序，因此能够实现作业性的改善、生产率的提高。

＜压力传感器的组装工序＞

接着，对压力传感器500～800的组装工序进行说明。与前述的压力传感器100同样的工序省略说明。

使压力检测部120的多个引脚128和信号送出部530～830的信号中介基板(转换基板或信号中继基板)分别朝向上方地并列配置，通过激光焊接使挠性接线材料132的一方和另一方分别接合在多个引脚128和信号中介基板上的金属板135的表面上。并且，使压力检测部120和信号送出部530～830经由弯曲或折弯的挠性接线材料132在同一轴线上对置配置，在压力检测部120与信号送出部530～830之间夹持粘接片142。然后，从压力检测部120侧安装防水外壳515～815，在上盖510～810的周围与防水外壳515～815之间填充密封材料516～816，维持保持状态直至该密封材料固化。由此，作为密封部件的粘接片142被夹持而充分变形，能够保持具有高密封性的状态。另外，使防水外壳515～815内侧的凸缘部与底板112紧贴，能够防止密封材料516～816从下部泄漏。通过以上，使流体导入部110、压力检测部120以及信号送出部530～830一体地固定。

根据以上那样的结构，能够提供一种压力传感器，在挠性接线材料的接合中，能够防止离子迁移的发生，并且能够提高作业性。

Claims (12)

1.一种压力传感器，其特征在于，

具备压力检测部和信号送出部，

所述压力检测部具有：压力室；半导体传感器芯片，其检测向所述压力室导入的流体的压力；以及引脚，其与所述半导体传感器芯片连接，并构成所述半导体传感器芯片的外部输入输出端子，

所述信号送出部与所述压力检测部相邻，且具有：连接器壳体，其具有基板收纳部、连接器连接部、以及划定所述基板收纳部与所述连接器连接部之间的隔壁部；连接端子，其用于进行与外部电路的信号连接；以及信号中介基板，其收纳于所述基板收纳部内，并介于所述引脚与所述连接端子之间，

在所述信号中介基板上表面安装有表面安装用金属部件，将所述信号中介基板与所述引脚电连接的挠性接线材料利用激光焊接与所述表面安装用金属部件接线。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号转换为与所述外部电路对应的输出的转换基板，

所述信号送出部还具备安装于所述转换基板的发热零件。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号与所述外部电路进行中继的中继基板。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述挠性接线材料被搭接焊接于所述表面安装用金属部件，并且所述挠性接线材料具有由不锈钢或镍构成的导通部件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述表面安装用金属部件由铜或铜合金构成。

6.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，

所述表面安装用金属部件由铜或铜合金构成。

7.一种压力传感器，其特征在于，

具备压力检测部和信号送出部，

所述压力检测部具有：压力室；半导体传感器芯片，其检测向所述压力室导入的流体的压力；以及引脚，其与所述半导体传感器芯片连接，并构成所述半导体传感器芯片的外部输入输出端子，

所述信号送出部与所述压力检测部相邻，且具有：上盖，其具有基板收纳部并防止液体进入该基板收纳部；引线，其用于进行与外部电路的信号连接；以及信号中介基板，其收纳于所述基板收纳部内，并介于所述引脚与所述引线之间，

在所述信号中介基板上表面安装有表面安装用金属部件，将所述信号中介基板与所述引脚电连接的挠性接线材料利用激光焊接与所述表面安装用金属部件接线。

8.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，

所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号转换为与所述外部电路对应的输出的转换基板，

所述信号送出部还具备安装于所述转换基板的发热零件。

9.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，

所述信号中介基板是将从所述外部电路向所述半导体传感器芯片供给的驱动电压和/或由所述半导体传感器芯片检测的压力检测信号与所述外部电路进行中继的中继基板。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述挠性接线材料被搭接焊接于所述表面安装用金属部件，并且所述挠性接线材料具有由不锈钢或镍构成的导通部件。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述表面安装用金属部件由铜或铜合金构成。

12.根据权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，

所述表面安装用金属部件由铜或铜合金构成。