JP2001085096A - コネクタ端子の形状 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】センシング素子と電気回路基板とそれらを保持
するハウジングと電気コネクタから成るセンサで、前記
電気回路基板と、電気コネクタに一体成形するコネクタ
端子のコネクタ部がほぼ垂直である構造において、電気
回路基板とコネクタ端子の接続部に大きな熱応力が発生
する問題と、コネクタ端子がコネクタに気密に一体成形
できないといった問題があった。 【解決手段】コネクタ端子のコネクタ部とは他方の接続
部手前に凹みを設け、また、接続部の断面係数を小さく
した。電気コネクタの成形前に一体化するコネクタ端子
の一体化部分に特にシリコーン系の接着剤を塗布、硬化
しておき、その後に前記電気コネクタを成形することと
した。 【効果】信頼性の高いセンサ実装構造を供給することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
制御などに用いられるセンサで、特に、電気回路基板と
コネクタ端子との接続実装技術とコネクタ端子と電気コ
ネクタの密着実装技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係わる従来技術としては、たと
えば特開平１１−３０５５９号公報がある。このセンサ
の主要な構成は本公報図１に示すように、その外装部分
が金属材料のハウジング１と該に嵌合結合される電気コ
ネクタ２とで構成され、前記ハウジング１と前記電気コ
ネクタ２とで構成される内部空間には、半導体基板上に
複数の抵抗をブリッジ上に設けたピエゾ素子からなる圧
力検出素子及び該圧力検出素子の出力を増幅する電気回
路や圧力検出素子の出力を所望の電気信号に変換演算す
る演算回路などを形成した半導体チップ３と、所定の外
部回路を搭載した電気回路基板４（プリント基板）とが
配置される。

【０００３】電気回路基板４には、所定の外部電気回路
が実装されるとともに、電気回路基板と半導体チップ３
とは、ボンディングワイヤ５で電気的に接続され、半導
体チップ３の電気信号が、ボンディングワイヤ５を介し
て電気回路基板４に伝達され、さらに、ピン端子６を介
してコネクタ端子７に出力される。

【０００４】このようなセンサの実装構造では、電気回
路基板４とコネクタ端子７のコネクタ部が垂直であり、
これらの電気的接続においては、ピン端子６のような、
接続用の端子が必要となる。コネクタ端子７は、特に電
気コネクタが防水仕様に成っていない場合などは、電気
コネクタ２に一体成形したり、接着剤などにより接合、
固定したりしており、また、電気回路基板４もハウジン
グ１に接合、固定しているので、熱荷重が負荷される
と、特に、樹脂で形成される電気コネクタ２は熱膨張係
数が大きいため、大きく変形し、結果としてコネクタ端
子７と電気回路基板４を接続するピン端子６及び、ピン
端子６と電気回路基板４やコネクタ端子７の接続部に大
きな熱応力が発生するという問題がある。

【０００５】また、金属材料であるコネクタ端子７を樹
脂材料である電気コネクタ２に一体成形する時、界面は
化学的結合をせず、微少隙間が生じる。コネクタ端子７
と電気コネクタ２の熱膨張係数が大きく異なるために、
熱荷重が繰り返し負荷されると、その隙間は荷重の繰り
返しに伴いひろがる。この場合、水や、汚損物がこの隙
間から浸入するため、問題となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、センシング素子と電気回路基板とそれらを保持す
るハウジングと電気コネクタから成るセンサで、前記電
気回路基板と、電気コネクタに一体成形するコネクタ端
子のコネクタ部がほぼ垂直である構造において、電気回
路基板とコネクタ端子の接続部への熱応力を低減する実
装構造を提供することを課題とし、また、コネクタ端子
をコネクタに気密に一体成形する実装構造を提供するこ
とを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、センシング素子と電気回路基板とそれらを保
持するハウジングと電気コネクタから成るセンサで、前
記電気回路基板と、電気コネクタに一体成形するコネク
タ端子のコネクタ部がほぼ垂直である構造において、コ
ネクタ端子のコネクタ部とは他方の接続部手前に凹みを
設けた。

【０００８】また、本発明は、上記センサにおいて、前
記コネクタ端子の前記ピン端子との接続部は、コネクタ
部よりも断面係数を小さくした。

【０００９】また、本発明は、上記センサにおいて、コ
ネクタ端子の前記電気回路基板との接続部にバネ部を設
けた。

【００１０】また、本発明は、センシング素子と電気回
路基板とそれらを保持するハウジングと電気コネクタか
ら成るセンサにおいて、電気コネクタに一体成形するコ
ネクタ端子の一体化部分に凹凸を設けた。

【００１１】また、本発明は、上記センサにおいて、電
気コネクタの成形前に一体化するコネクタ端子の一体化
部分に特にシリコーン系の接着剤を塗布、硬化してお
き、その後に前記電気コネクタを成形することとした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる圧力センサ
の実施の形態を図２を用いて説明する。図２は、本実施
の形態にかかる圧力センサの縦断面図である。本発明に
かかる圧力センサは、その外装部分が金属材料のハウジ
ング１と該ハウジング１に嵌合結合される電気コネクタ
２とで構成され、前記ハウジング１と前記電気コネクタ
２とで構成される内部空間には、半導体基板上に複数の
抵抗をブリッジ上に設けたピエゾ素子からなる圧力検出
素子及び該圧力検出素子の出力を増幅する電気回路や圧
力検出素子の出力を所望の電気信号に変換演算する演算
回路などを形成した半導体チップ３と、所定の外部回路
を搭載した電気回路基板４（プリント基板）とが配置さ
れる。

【００１３】電気回路基板４には、所定の外部電気回路
が実装されるとともに、電気回路基板４と半導体チップ
３とは、ボンディングワイヤ５で電気的に接続され、半
導体チップ３の電気信号が、ボンディングワイヤ５を介
して電気回路基板４に伝達され、さらに、ピン端子６を
介してコネクタ端子７に出力される。ピン端子６は、電
気回路基板４及び、コネクタ端子７に半田付けにより電
気的導通を得る。

【００１４】コネクタ端子７には、ピン端子６との半田
付け部の近傍に凹み８を設けている。

【００１５】この時、コネクタ端子７は、電気コネクタ
に接合、固定しており、また、電気回路基板４もハウジ
ング１に接合、固定しているので、熱荷重が負荷される
と、特に、樹脂で形成される電気コネクタは熱膨張係数
が大きいため、大きく変形し、結果としてコネクタ端子
７と電気回路基板４を接続するピン端子６及び、ピン端
子６と電気回路基板４やコネクタ端子７の接続部である
半田に大きな歪みが発生することになるが、前記凹み８
が応力を緩和させる形状となっているために、比較的弱
いピン端子６や、半田に大きな応力が発生することな
く、疲労しずらくなるため、信頼性を確保できるので非
常に効果的である。

【００１６】図３にコネクタ端子７の凹み８の他の形状
の実施例を示す。

【００１７】図４にコネクタ端子７のピン端子６との接
続部の断面係数を小さくした実施例を２例示す。

【００１８】図３、図４の実施例はともに効果として
は、図２実施例と同じで、凹み８及び断面係数の小さい
接続部７ｂが応力を緩和させる形状であり、疲労しにく
く、信頼性を確保できるので有利である。

【００１９】図５に、コネクタ端子７にバネ部７ａを設
け、ピン端子を省略化した実施例を示す。コネクタ端子
７は、電気コネクタに一体成形しており、また、電気回
路基板４はハウジング１に接合、固定している。この
時、コネクタ端子７と電気回路基板４との接続は、電気
コネクタを電気回路基板を接合、固定しているハウジン
グ１に組付ける時に、コネクタ端子７が電気回路基板４
の所望の位置に接触し、バネ部７ａが接触圧を印加する
ことにより成立する。

【００２０】ここで、接触圧による電気的接続が不十分
な場合は、電気回路基板４上にウェルディングパッドを
設け、溶接することによって、補うことも可能である。

【００２１】本実施例では、ピン端子を省略化し、尚か
つ降伏応力が小さいため信頼性が低い半田部も省略化す
ることができるため、コスト低減と信頼性の向上が同時
に図ることができ、非常に有利である。

【００２２】図６に電気コネクタ２に一体成形するコネ
クタ端子７の一体化部分に凹凸１０を設けた実施例を２
例示す。

【００２３】この時、コネクタ端子７は金属材料であ
り、電気コネクタ２は樹脂材料であるため、一体化部分
界面は化学的結合を行なわず、微少隙間が生じるが、前
記凹凸１０により、センサ外部とセンサ内部空間とのコ
ネクタ端子７の沿面距離が大きくなるため、隙間から侵
入する水や汚損物を防止することができ、信頼性上非常
に有利となる。

【００２４】図７に電気コネクタ２に一体成形するコネ
クタ端子７の一体化部分にシリコーン系の接着剤９を塗
布、硬化した後に電気コネクタ２の成形を行なった実施
例を示す。

【００２５】この時、特にシリコーン系の接着剤９は金
属材料にも樹脂材料にも接着し、また、接着剤硬化温度
よりも樹脂の成形温度の方が高いので、コネクタ端子７
と電気コネクタ２の微少隙間を接着剤９が気密に埋める
ことができ、隙間から侵入する水や汚損物を防止するた
め、信頼性上非常に有利である。

【００２６】また、コネクタ端子７への接着剤９の塗
布、硬化を成形前に行なうことにより、接着剤９がコネ
クタ端子７と電気コネクタ２の隙間内を均一にシールす
るので、工程上のバラツキも少なく非常に有利である。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、コ
ネクタ端子の接続部の熱応力を低減する実装構造と、コ
ネクタ端子を電気コネクタに気密に一体成形する実装構
造を提供し、信頼性の高いセンサを供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の実装構造を示した図。

【図２】本発明の実装構造の第一実施例を示した図。

【図３】本発明の実装構造の他の実施例を示した図。

【図４】本発明の実装構造の他の実施例を示した図。

【図５】本発明の実装構造の他の実施例を示した図。

【図６】本発明の実装構造の他の実施例を示した図。

【図７】本発明の実装構造の他の実施例を示した図。

【符号の説明】 １…ハウジング、２…電気コネクタ、３…半導体チッ
プ、４…電気回路基板、５…ボンディングワイヤ、６…
ピン端子、７…コネクタ端子、７ａ…バネ部、７ｂ…断
面係数の小さい接続部、８…凹み、９…接着剤、１０…
凹凸。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センシング素子と電気回路基板とそれら
   を保持するハウジングと電気コネクタから成るセンサ
   で、前記電気回路基板と、電気コネクタに一体成形する
   コネクタ端子のコネクタ部がほぼ垂直である構造におい
   て、コネクタ端子のコネクタ部とは他方の接続部手前に
   凹みを設けたことを特長とするコネクタ端子の形状。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記コネクタ端子は
   ピン端子を介して前記電気回路基板に接続していること
   を特長とするコネクタ端子の形状。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記コネクタ端子の
   前記ピン端子との接続部は、コネクタ部よりも断面係数
   を小さくしたことを特長とするコネクタ端子の形状。
4. 【請求項４】 センシング素子と電気回路基板とそれら
   を保持するハウジングと電気コネクタから成るセンサ
   で、前記電気回路基板と、電気コネクタに一体成形する
   コネクタ端子のコネクタ部がほぼ垂直である構造におい
   て、コネクタ端子の前記電気回路基板との接続部にバネ
   部を設けたことを特長とするコネクタ端子の形状。
5. 【請求項５】 センシング素子と電気回路基板とそれら
   を保持するハウジングと電気コネクタから成るセンサに
   おいて、電気コネクタに一体成形するコネクタ端子の一
   体化部分に凹凸を設けたことを特長とするコネクタ端子
   の形状。
6. 【請求項６】 センシング素子と電気回路基板とそれら
   を保持するハウジングと電気コネクタから成るセンサに
   おいて、電気コネクタの成形前に一体化するコネクタ端
   子の一体化部分に特にシリコーン系の接着剤を塗布、硬
   化しておき、その後に前記電気コネクタを成形すること
   を特長としたコネクタ端子の形状。