JP2003106921A - 圧力センサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板に圧力検出用のセンサ素子を組み付
けてなる圧力センサ装置において、組み付け構成の簡素
化を図る。 【解決手段】 回路基板１０と、回路基板１０の一面１
１に接着された圧力検出用のセンサ素子２０と、センサ
素子２０と回路基板１０とを結線して電気的に接続する
ボンディングワイヤ３０と、センサ素子２０を覆うよう
に回路基板１０の一面１１側に設けられた蓋ケース４０
とを備え、蓋ケース４０は回路基板１０の一面１１に接
着されており、蓋ケース４０における回路基板１０との
接続面には凹部４１が形成され、この凹部４１内に接着
剤６０が充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板に圧力検
出用のセンサ素子を組み付けてなる圧力センサ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧力センサ装置として
は、一般に圧力検出用のセンサ素子を缶に収納してパッ
ケージ化したもの（缶パッケージ）や、当該センサ素子
を樹脂にインサート成形されたリードフレームに搭載し
たもの（樹脂パッケージ）を、回路基板に実装したもの
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧力センサ装置において、缶パッケージの場合、缶
とセンサ素子の電極となるピンとの間を絶縁封止するた
めに高価なハーメチックシールを用いる必要がある。ま
た、樹脂パッケージの場合、リードフレームをインサー
ト成形することから成形型のコストが高価であったり、
リードフレームを樹脂等でモールドする必要があること
からコスト高を招く。

【０００４】このようなことから、回路基板と圧力検出
用のセンサ素子との組み付けにおいて、缶パッケージや
樹脂パッケージを用いないで、簡素化した構成とするこ
とでコストの低減を図ることが望まれている。

【０００５】そこで、本発明は上記問題に鑑み、回路基
板に圧力検出用のセンサ素子を組み付けてなる圧力セン
サ装置において、組み付け構成の簡素化を図ることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、回路基板（１０）と、
回路基板の一面（１１）に接着された圧力検出用のセン
サ素子（２０）と、センサ素子と回路基板とを結線して
電気的に接続するボンディングワイヤ（３０）と、セン
サ素子を覆うように回路基板の一面側に設けられた蓋ケ
ース（４０）とを備え、蓋ケースは回路基板の一面に接
着されており、蓋ケースにおける回路基板との接続面に
は凹部（４１）が形成され、この凹部内に接着剤（６
０）が充填されていることを特徴とする。

【０００７】それによれば、センサ素子を直接回路基板
に搭載することができるから、缶パッケージや樹脂パッ
ケージが不要となり、また、センサ素子を覆って保護す
る蓋ケースを、接着により容易に回路基板に固定するこ
とができる。そのため、組み付け構成の簡素化を図るこ
とができる。

【０００８】また、蓋ケースの凹部内に充填された接着
剤により、回路基板との接続部のシール性を高めること
ができる。そのため、蓋ケース内のセンサ素子の保護が
確実に図れ、例えば、回路基板の一面をポッティング材
で被覆する場合などに、ポッティング材の蓋ケース内へ
の侵入ひいてはセンサ素子への付着を防止することがで
きる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、センサ
素子（２０）は二つの圧力の差による相対圧を検出する
ものであり、蓋ケース（４０）および回路基板（１０）
にはそれぞれ、センサ素子へ圧力を導入する圧力導入孔
（４２、１４）が設けられていることを特徴とする。

【００１０】それによれば、相対圧型の圧力センサ装置
において、センサ素子への圧力導入を適切に行うことが
できる。

【００１１】また、請求項３に記載の発明では、センサ
素子（２０）は絶対圧を検出するものであり、蓋ケース
（４０）および回路基板（１０）のどちらか一方には、
センサ素子へ圧力を導入する圧力導入孔（４２）が設け
られていることを特徴とする。

【００１２】それによれば、絶対圧型の圧力センサ装置
において、センサ素子への圧力導入を適切に行うことが
できる。

【００１３】また、請求項４に記載の発明では、回路基
板（１０）と、回路基板の一面（１１に接着された圧力
検出用のセンサ素子（２０）と、センサ素子と回路基板
とを結線して電気的に接続するボンディングワイヤ（３
０）と、センサ素子を覆うように回路基板の一面側に設
けられた蓋ケース（４０）とを備え、回路基板には、回
路基板の他面（１２）側からセンサ素子へ圧力を導入す
る圧力導入孔（１４）が設けられており、回路基板の他
面側には、回路基板に設けられた圧力導入孔へ圧力を導
く圧力ポート（８３）を有するポート部材（８０）が設
けられており、蓋ケースはポート部材とねじ締めにより
組み付けられており、回路基板は蓋ケース内に収納され
て、ねじ締めの力により蓋ケース内に固定されているこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、回路基板に圧力導入孔を
設けるとともに、圧力ポートを有するポート部材を回路
基板の他面側に設けることにより、この圧力ポートおよ
び圧力導入孔を介して、回路基板の他面側から一面側の
センサ素子へ圧力を導入することができる。

【００１５】また、ポート部材と蓋ケースとをねじ締め
により組み付け、このねじ締めの力によって回路基板を
蓋ケース内に収納固定しているため、蓋ケースと回路基
板とポート部材とは、ねじ締めという容易な手段により
一体化される。そして、センサ素子を直接回路基板に搭
載することによる缶パッケージや樹脂パッケージの不要
化という効果と相まって、組み付け構成の簡素化を図る
ことができる。

【００１６】また、請求項５に記載の発明では、回路基
板（１０）におけるボンディングワイヤ（３０）との接
続部には、ＡｕまたはＮｉよりなるメッキ（１３ａ）が
施され、このメッキを介してボンディングワイヤと回路
基板とは電気的に接続されていることを特徴とする。

【００１７】それによれば、このメッキにより回路基板
とボンディングワイヤとのボンディング性を良好なもの
にできる。

【００１８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。なお、以下の各実施形態において互
いに同一の部分には、図中、同一符号を付してある。

【００２０】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態に係る圧力センサ装置Ｓ１を示す概略断面図であ
る。本実施形態は相対圧型の圧力センサ装置であり、例
えば、洗濯機や浴槽の給湯器に取り付けられる水位セン
サ等に適用可能である。

【００２１】図１において、１０は回路基板であり、ガ
ラスエポキシ基板等よりなるプリント配線基板である。
回路基板１０の一面１１上には、圧力検出用のセンサ素
子２０が設けられており、また、図１では示さないが、
当該一面１１には銅箔等よりなる配線が形成されてい
る。

【００２２】本例のセンサ素子２０は半導体ダイアフラ
ム式のものであり、単結晶シリコン等よりなる半導体チ
ップ２１およびこの半導体チップ２１に接合されたガラ
ス台座２２よりなる。そして、センサ素子２０は、ガラ
ス台座２２側にてシリコーン系樹脂やエポキシ樹脂等よ
りなる接着剤（図示せず）を介して回路基板１０の一面
１１に接着固定されている。

【００２３】ここで、半導体チップ２１にはダイヤフラ
ム２３が形成され、このダイアフラム２３上には複数個
の拡散抵抗（図示せず）が形成されて、これら拡散抵抗
によりブリッジ回路が構成されている。そして、ダイヤ
フラム２３の変形に応じた拡散抵抗の抵抗値変化を上記
ブリッジ回路から電気信号として取り出すようになって
いる。一方、ガラス台座２２の内部には、ダイアフラム
２３の裏面（回路基板と対向する面）に到達する貫通孔
２４が形成されている。

【００２４】また、センサ素子２０の半導体チップ２１
と回路基板１０の一面１１の上記配線とは、Ａｌ（アル
ミニウム）やＡｕ（金）等のワイヤボンディングにより
形成されたボンディングワイヤ３０によって結線され電
気的に接続されている。

【００２５】ここで、図２は、図１中の回路基板１０の
一面１１におけるボンディングワイヤ３０との接続部近
傍を拡大して示す図である。回路基板１０の上記配線
（銅箔等）１３の上に、ＡｕまたはＮｉよりなるメッキ
１３ａが施され、このメッキ１３ａを介してボンディン
グワイヤ３０と回路基板１０の配線１３とは電気的に接
続されている。

【００２６】また、回路基板１０の一面１１上には、セ
ンサ素子２０およびボンディングワイヤ３０を覆うよう
に、蓋ケース４０が設けられている。この蓋ケース４０
はＰＰ（ポリプロピレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサ
ルファイド）等の樹脂材料を成型する等により形成され
ている。この蓋ケース４０にて覆われる回路基板１０の
領域は、例えば１０ｍｍ角程度の大きさである。

【００２７】ここで、蓋ケース４０は、回路基板１０の
一面１１に接着されている。また、回路基板１０の一面
１１のうち蓋ケース４０の設置部位以外の領域は、シリ
コーン樹脂等よりなるポッティング材５０が設けられて
被覆されている。このポッティング材５０により、回路
基板１０の一面１１上の配線１３や図示しない他の素子
等が被覆され防湿される。

【００２８】図３は、図１中の蓋ケース４０における回
路基板１０との接続面（接着面）近傍を拡大して示す図
である。蓋ケース４０における回路基板１０との接続面
には、例えば深さが１ｍｍ程度の凹部４１が形成されて
おり、回路基板１０と蓋ケース４０とを接着する接着剤
６０は、この凹部４１内に充填された形となっている。

【００２９】この接着剤６０は、通常の接着剤を採用で
きるが、センサ素子２０や回路基板１０に搭載される他
のＩＣ素子、電子部品等を汚染するような不純物を含ま
ず、弾性があって歪みに対し吸収作用を持つようなゴム
体であることが好ましい。例えば、シリコーン系の低弾
性の接着剤を用いることができる。また、加熱せずに室
温で硬化可能なもの（例えば、室温で溶剤を揮発させて
硬化させるタイプのもの）が好ましい。

【００３０】また、本実施形態では、センサ素子２０は
二つの圧力の差による相対圧を検出するものであるた
め、蓋ケース４０および回路基板１０にはそれぞれ、セ
ンサ素子２０へ圧力を導入する圧力導入孔４２および１
４が設けられている。

【００３１】具体的には、回路基板１０の圧力導入孔
（基板側圧力導入孔）１４は、センサ素子２０の下側に
て回路基板１０を厚み方向に貫通する孔であり、この基
板側圧力導入孔１４（回路基板１０の他面１２側）は大
気に開放されている。そして、基板側圧力導入孔１４か
ら導入される大気圧が、ガラス台座２２の貫通孔２４か
らダイアフラム２３の裏面に加わるようになっている。

【００３２】この基板側圧力導入孔１４は、回路基板１
０にパンチング加工を施すことで形成したり、回路基板
１０を構成する樹脂基板を成型する際に、同時に形成す
る等により、作ることができる。

【００３３】一方、蓋ケース４０の圧力導入孔（ケース
側圧力導入孔）４２は、本例では、蓋ケース４０から突
出したパイプ形状をなしており、このパイプ部分に、被
測定体（上記洗濯機や給湯器等）につながるホース等が
接続されるようになっている。それにより、被測定体か
らの圧力（被測定圧）が、ケース側圧力導入孔４２から
ダイアフラム２３の表面に加わるようになっている。

【００３４】こうして、センサ素子２０におけるダイア
フラム２３の表面、裏面には、それぞれ被測定圧、大気
圧が適切に印加され、これら２つの圧力の相対圧を測定
することにより、被測定圧が求められるようになってい
る。具体的には、上記相対圧に基づいてダイアフラム２
３が歪み、ダイヤフラム２３の変形に応じた電気信号
が、ボンディングワイヤ３０から回路基板１０を経て出
力される。

【００３５】このような圧力センサ装置Ｓ１は、例え
ば、上記メッキ１３ａおよび基板側圧力導入孔１４を形
成した回路基板１０の一面１１に、センサ素子２０を接
着した後、ワイヤボンディングを行ってボンディングワ
イヤ３０を形成し、続いて、蓋ケース４０を接着するこ
とにより製造することができる。

【００３６】ところで、本第１実施形態によれば、回路
基板１０の一面１１にセンサ素子２０を接着した構成と
しており、センサ素子２０を直接回路基板１０に搭載す
ることができることから、従来のような缶パッケージや
樹脂パッケージが不要となる。また、センサ素子２０を
保護する蓋ケース４０を、接着により容易に回路基板１
０に固定することができる。よって、組み付け構成の簡
素化を図ることができる。

【００３７】また、蓋ケース４０における回路基板１０
との接続面には凹部４１が形成され、この凹部４１内に
接着剤６０が充填されている（図３参照）。それによれ
ば、蓋ケース４０の凹部４１内に充填された接着剤６０
が、例えるならばＯリングやパッキン部材の機能を有
し、当該接続部のシール性を高め、蓋ケース４０内のセ
ンサ素子２０等の保護を確実に図ることができる。

【００３８】そのため、本例のように、回路基板１０の
一面１１をポッティング材５０で被覆する場合、ポッテ
ィング材５０の蓋ケース４０内への侵入、ひいては、ポ
ッティング材５０のセンサ素子２０への付着を防止する
ことができる。なお、蓋ケース４０は、ケース側圧力導
入孔４２からポッティング材５０が侵入しない程度の高
さとすることはもちろんであり、例えば、回路基板１０
の一面１１からケース上面までの高さを１０ｍｍ程度に
することができる。

【００３９】また、蓋ケース４０と回路基板１０との接
着に用いる接着剤６０としては、加熱硬化するもの（例
えば、１２０℃〜１５０℃で６０分〜９０分）であって
も良いが、望ましくは、上記したように室温硬化タイプ
のものが好ましい。

【００４０】室温硬化タイプとすることで、加熱による
回路基板１０の反りや熱応力の影響による蓋ケース４０
の剥離を回避できる。もし、これら反りや剥離が生じる
と、蓋ケース４０と回路基板１０との接合不良を生じ、
そこから、蓋ケース４０内へポッティング材５０が侵入
しやすくなるが、室温硬化タイプならば、この様な問題
を防止できる。

【００４１】また、上述したように、本実施形態では、
蓋ケース４０の凹部４１に充填された接着剤６０によ
り、シール性が高められているため、蓋ケース４０と回
路基板１０との接合不良は極力抑えられる。

【００４２】また、本実施形態によれば、ＡｕまたはＮ
ｉよりなるメッキ１３ａを介してボンディングワイヤ３
０と回路基板１０の一面１１上の配線１３とが電気的に
接続されている（図２参照）。

【００４３】汎用的に使用されているプリント配線基板
は、配線１３として銅箔を用い、銅箔表面には、電子部
品をはんだ接合するためのはんだが設けられている。し
かし、本例のように、銅箔とワイヤボンディングを行う
場合、はんだが柔らかすぎたり、表面の粗さが不均一か
つ粗いためにボンディング性が悪くなる。

【００４４】その点、配線１３の表面に上記メッキ１３
ａを施し、このメッキ１３ａにワイヤボンディングを行
うようにすることにより、回路基板１０の配線１３とボ
ンディングワイヤ３０とのボンディング性を良好なもの
にできる。

【００４５】（第２実施形態）図４は、本発明の第２実
施形態に係る圧力センサ装置Ｓ２を示す概略断面図であ
る。本実施形態は絶対圧型の圧力センサ装置であり、例
えば、自動車用や気象用の大気圧センサ、または水圧セ
ンサ等に適用可能である。以下、大気圧センサを例にと
って、上記第１実施形態と同一部分は説明を省略し、主
として相違点について述べる。

【００４６】本実施形態では、センサ素子２０は絶対圧
を検出するものであるため、蓋ケース４０にのみ、セン
サ素子２０へ圧力を導入する圧力導入孔（ケース側圧力
導入孔）４２が設けられている。本例のケース側圧力導
入孔４２は、蓋ケース４０の厚み方向に貫通する孔であ
る。

【００４７】このケース側圧力導入孔４２（回路基板１
０の一面１１側）は大気に開放されており、ケース側圧
力導入孔４２から蓋ケース４０内へ導入される大気圧
が、センサ素子２０のダイアフラム２３の表面に加わる
ようになっている。

【００４８】また、センサ素子２０のガラス台座２２に
は、上記した貫通孔２４（図１参照）は設けられておら
ず、ダイアフラム２３の裏面側の空間は、ガラス台座２
２により真空に封止されて圧力基準室となっている。こ
うして、センサ素子２０におけるダイアフラム２３の表
面に大気圧が適切に印加され、この大気圧は絶対圧とし
て求められるようになっている。

【００４９】このような本実施形態においても、回路基
板１０の一面１１にセンサ素子２０を接着した構成、お
よび、蓋ケース４０を接着により回路基板１０に固定し
た構成を採用していることにより、組み付け構成の簡素
化を図ることができる。

【００５０】また、本実施形態においても、蓋ケース４
０における回路基板１０との接続面に凹部４１を形成
し、この凹部４１内に接着剤６０を充填した構成を採用
したことにより、ポッティング材５０のセンサ素子２０
への付着防止が可能となる。また、蓋ケース４０と回路
基板１０との接着に用いる接着剤６０として、室温硬化
タイプを採用することで、この効果がいっそう顕著にな
ることも同様である。

【００５１】また、本実施形態においても、Ａｕまたは
Ｎｉよりなるメッキ１３ａによる回路基板１０の配線１
３とボンディングワイヤ３０とのボンディング性の確保
がなされている。

【００５２】なお、本実施形態において、センサ素子２
０へ圧力を導入する圧力導入孔を蓋ケース４０には設け
ず、回路基板１０側に設けても良い。つまり、回路基板
１０を貫通する孔を設けることで、この孔を介して回路
基板１０の外部から蓋ケース４０内へ大気圧を導入し、
ダイアフラム２３の表面に大気圧が加わるようにしても
良い。

【００５３】（第３実施形態）図５は、本発明の第３実
施形態に係る相対型圧力センサ装置Ｓ３の構成図であっ
て、（ａ）は回路基板１０の一面１１上の素子配置構成
を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）
は装置全体の概略断面構成図である。本実施形態の特徴
部分について主として述べる。

【００５４】本実施形態は、回路基板１０の一面１１上
に、センサ素子２０と、Ｃ−ＭＯＳトランジスタチップ
やバイポーラトランジスタチップ等よりなる回路素子７
０と、外部配線部材を接続するためのコネクタ７２とを
搭載し、これら各素子２０、７０、７２は、回路基板１
０の一面１１側に設けられた蓋ケース４０にて覆われて
いる。回路基板１０は例えばφ１５ｍｍの円板形状のも
のである。

【００５５】センサ素子２０は、上記第１実施形態と同
様、相対圧型のものである。例えば、図５（ｃ）に示す
ように、回路基板１０の圧力導入孔（基板側圧力導入
孔）１４からの被測定圧が、ガラス台座２２の貫通孔２
４を介してダイアフラム２３の裏面に加わり、一方、蓋
ケース４０の圧力導入孔４２からは、大気圧が蓋ケース
４０内へ導入され、ダイアフラム２３の表面に加わるよ
うにすることができる。

【００５６】回路素子７０は、センサ素子２０と同様、
回路基板１０の一面１１に接着されるとともに、ボンデ
ィングワイヤ３１にて結線され電気的に接続されてい
る。また、回路素子７０とセンサ素子２０とは、ボンデ
ィングワイヤ３１にて結線され電気的に接続されてお
り、回路素子７０はセンサ素子２０からの電気信号を調
整したり、増幅したりして信号処理を行う。

【００５７】コネクタ７２は、市販されているものを採
用することができ、はんだ付けにより、回路基板１０の
一面１１に接続されている。そして、センサ素子２０、
回路素子７０、コネクタ７２は、各ボンディングワイヤ
３０、３１や回路基板１０の図示しない配線等により、
電気的に接続されている。

【００５８】なお、各ボンディングワイヤ３０、３１の
うち回路基板１０の一面１１と接続されるものについて
は、上記実施形態と同様、回路基板１０の一面１１に上
記メッキ１３ａ（図２参照）を施し、このメッキを介し
てワイヤボンディングされている。

【００５９】また、図５（ｃ）に示すように、蓋ケース
４０は、回路基板１０の一面１１側に設けられている
が、この蓋ケース４０は、回路基板１０の一面１１が蓋
ケース４０の底部に対向するように回路基板１０を収納
したものである。蓋ケース４０の内面には、円環状の段
部４３が形成され、この段部４３にて回路基板１０の周
縁部が支持されている。

【００６０】そして、この段部を境として回路基板１０
の他面１２側に位置する蓋ケース４０の開口部内周に
は、ねじ４４が形成されている。一方、回路基板１０の
他面１２側には、外周面にねじ８１が形成されたポート
部材８０が設けられており、ポート部材８０のねじ８１
と蓋ケース４０のねじ４４とは、ねじ締めされてねじ結
合されている。

【００６１】このとき、上記ねじ締めの力により、ポー
ト部材８０は、Ｏリングまたはパッキン部材等よりなる
シール材８２を介して回路基板１０の他面１２に押し付
けられている。これにより、ねじ締めの力によって回路
基板１０は蓋ケース４０内に固定されている。

【００６２】ポート部材８０は、蓋ケース４０と同様、
樹脂を成型することにより作られる。また、図５（ｃ）
に示すように、ポート部材８０には、回路基板１０に設
けられた圧力導入孔１４へ、被測定体からの圧力を導く
圧力ポート８３が設けられている。

【００６３】このような本例の相対圧型圧力センサ装置
においては、センサ素子２０におけるダイアフラム２３
の表面、裏面には、それぞれ大気圧、被測定圧が適切に
印加され、これら２つの圧力の相対圧を測定することに
より、被測定圧が求められるようになっている。

【００６４】具体的には、センサ素子２０からの信号
は、各ボンディングワイヤ３０、３１および回路基板１
０に形成された配線を介して、回路素子７０やコネクタ
７２へ伝わり、回路素子７０で信号処理された信号は、
コネクタ７２から外部へ出力される。なお、蓋ケース４
０の圧力導入孔４２は、コネクタ７２と外部配線部材と
の接続を行うための孔でもある。

【００６５】このような圧力センサ装置Ｓ３は、例え
ば、次のようにして製造することができる。メッキ１３
ａおよび基板側圧力導入孔１４を形成した回路基板１０
の一面１１に、センサ素子２０、回路素子７０、コネク
タ７２を接着またははんだ接合した後、ワイヤボンディ
ングを行ってボンディングワイヤ３０、３１を形成す
る。

【００６６】続いて、このようにしてできたアッセンブ
リを、図５（ｃ）に示す状態にて、蓋ケース４０内に設
置する。そして、回路基板１０の他面１２側から、シー
ル材８２を介してポート部材８０を回転させながら挿入
していくことで、蓋ケース４０およびポート部材８０の
ねじ４４、８１をねじ締めする。こうして、本実施形態
の圧力センサ装置Ｓ３ができあがる。

【００６７】このような本実施形態の圧力センサ装置Ｓ
３によれば、上記実施形態のように蓋ケース４０を回路
基板１０の一面１１に接着する構成ではなく、ねじ締め
というこれもまた容易な方法によって回路基板１０の一
面側に取り付けた構成としたことが主たる特徴である。

【００６８】つまり、回路基板１０に対してその他面１
２側からセンサ素子２０へ圧力を導入する圧力導入孔１
４が設けられた構成において、当該圧力導入孔１４へ圧
力を導く圧力ポート８３を有するポート部材８０を、回
路基板１０の他面１１側に設け、蓋ケース４０とねじ締
めにより組み付け一体化している。そして、回路基板１
０は蓋ケース４０内に収納されて、ねじ締めの力により
蓋ケース４０内に固定されている。

【００６９】したがって、本実施形態によれば、相対圧
型センサとして適切に機能すると共に、蓋ケース４０と
回路基板１０とポート部材８０とは、ねじ締めという容
易な手段により一体化される。そして、センサ素子２０
を直接回路基板１０に搭載することによる缶パッケージ
や樹脂パッケージの不要化という効果と相まって、組み
付け構成の簡素化を図ることができる。

【００７０】（第４実施形態）本発明の第４実施形態
は、上記第３実施形態において回路基板１０の構成を一
部変形したものであるため、第３実施形態との相違点に
ついて主として述べることとする。

【００７１】図６は、本実施形態に係る圧力センサ装置
Ｓ４の構成図であって、（ａ）は回路基板１０の一面１
１上の素子配置構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）
のＢ矢視図、（ｃ）は装置全体の概略断面構成図であ
る。

【００７２】図６（ａ）に示すように、回路基板１０の
端部には、円板部分から平面方向へ突出する矩形状のつ
ば部１５が設けられている。このような回路基板１０の
形状は、回路基板１０を切断して形成する際に作ること
ができる。例えば、φ１５ｍｍの円板部分に対して、つ
ば部１５の突出長さはφ６ｍｍ程度にすることができ
る。

【００７３】このつば部１５は、上記第３実施形態にお
けるコネクタ７２の代わりに設けられたものであり、つ
ば部１５には、外部配線部材と電気的に接続するための
ターミナル用はんだパターン１５ａが設けられている。
なお、このはんだパターン１５ａに代えて、リード線が
接続されるリード線用穴を設けても良い。

【００７４】そして、センサ素子２０、回路素子７０、
はんだパターン１５ａは、各ボンディングワイヤ３０、
３１や回路基板１０の図示しない配線等により、電気的
に接続されている。

【００７５】また、本例の蓋ケース４０の斜視図を図７
に示す。蓋ケース４０には、回路基板１０を内部に収納
したときにつば部１５を突出して露出させるための切欠
き部４５が設けられている。また、本例では、蓋ケース
４０には圧力導入孔は形成されていない。なお、その
他、段部４３、ねじ４４は上記第３実施形態の蓋ケース
４０と同様、設けられている。

【００７６】そして、図６（ｃ）に示すように、回路基
板１０の一面１１側に設けられた蓋ケース４０と回路基
板１０の他面１２側に位置する蓋ケース４０とは、ねじ
締めされて一体化しており、回路基板１０は、蓋ケース
４０内の段部４３にて、ねじ締めの力により固定支持さ
れている。

【００７７】ここで、回路基板１０の他面１２とポート
部材８０とは、上記第３実施形態と同様、シール材８２
を介してシールされているが、一方、回路基板１０の一
面１１と蓋ケース４０の段部４３も、防水や気密性保持
のために、同様のシール材９０を介してシールされてい
る。

【００７８】このような本例の圧力センサ装置Ｓ４にお
いては、蓋ケース４０と回路基板１０の一面１１との間
の空間は、真空に封止されて基準圧力となっている。一
方、回路基板１０の他面１２側においては、上記第３実
施形態と同様、ポート部材８０の圧力ポート８３から回
路基板１０の圧力導入孔１４を介して、測定圧（大気圧
等）がセンサ素子２０へ導入され、ガラス台座２２の貫
通孔２４を介してダイアフラム２３の裏面に加わるよう
になっている。

【００７９】よって、本例は、絶対圧型の圧力センサと
して用いることができる。また、図６（ｃ）に示すよう
に、回路基板１０のうち蓋ケース４０から突出している
つば部１５には、はんだパターン１５ａを介して、外部
配線部材としてのリードターミナル（またはリード線）
１００が接続されている。

【００８０】こうして、センサ素子２０におけるダイア
フラム２３の裏面に被測定圧が適切に印加され、センサ
素子２０からの信号は、各ボンディングワイヤ３０、３
１および回路基板１０に形成された配線を介して、回路
素子７０やはんだパターン１５ａへ伝わり、回路素子７
０で信号処理された信号は、リードターミナル１００か
ら外部へ出力される。

【００８１】本実施形態の圧力センサ装置Ｓ４は、上記
第３実施形態に示した製造方法に準じて製造することが
できる。そして、絶対圧型センサとして適切に機能する
と共に、上記第３実施形態と同様に、ねじ締めという容
易な手段の採用およびセンサ素子２０の回路基板１０へ
の接着により、組み付け構成の簡素化を図ることができ
る。

【００８２】また、本実施形態において、蓋ケース４０
の適所に圧力導入孔を設けてダイアフラム２３の表面に
も圧力が加わるようにする等により、相対圧型センサと
して構成することも可能である。

【００８３】（他の実施形態）なお、上記各実施形態に
おいて、センサ素子２０に対する防湿や異物の付着防止
をさらに確実にするために、センサ素子２０の表面を、
シリコーン系樹脂等よりなるゲルにより被覆するように
しても良い。

【００８４】また、センサ素子２０としては、半導体チ
ップ２１に信号処理用の回路を集積化した集積化センサ
を用いても良い。それによれば、センサ素子の小型化が
図れ、例えばコンピュータのメモリのように取り付けも
しやすく、交換しやすくなる。

【００８５】また、圧力検出用のセンサ素子としては、
半導体ダイアフラム式に限定されず、回路基板もプリン
ト配線基板以外にセラミック基板等を用いて良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサ装置を
示す概略断面図である。

【図２】図１中のボンディングワイヤにおける回路基板
との接続部近傍の拡大図である。

【図３】図１中の蓋ケースにおける回路基板との接続面
近傍の拡大図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る圧力センサ装置を
示す概略断面図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係る圧力センサ装置の
構成図であって、（ａ）は回路基板の一面上の素子配置
構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、
（ｃ）は装置全体の概略断面構成図である。

【図６】本発明の第４実施形態に係る圧力センサ装置の
構成図であって、（ａ）は回路基板の一面上の素子配置
構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図、
（ｃ）は装置全体の概略断面構成図である。

【図７】図６中の蓋ケースの斜視図である。

【符号の説明】

１０…回路基板、１１…回路基板の一面、１２…回路基
板の他面、１３ａ…メッキ、１４…回路基板の圧力導入
孔、３０…ボンディングワイヤ、４０…蓋ケース、４１
…凹部、４２…蓋ケースの圧力導入孔、６０…接着剤、
８０…ポート部材、８３…圧力ポート。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板（１０）と、 前記回路基板の一面（１１）に接着された圧力検出用の
   センサ素子（２０）と、 前記センサ素子と前記回路基板とを結線して電気的に接
   続するボンディングワイヤ（３０）と、 前記センサ素子を覆うように前記回路基板の一面側に設
   けられた蓋ケース（４０）とを備え、 前記蓋ケースは前記回路基板の一面に接着されており、 前記蓋ケースにおける前記回路基板との接続面には凹部
   （４１）が形成され、この凹部内に接着剤（６０）が充
   填されていることを特徴とする圧力センサ装置。
2. 【請求項２】 前記センサ素子（２０）は二つの圧力の
   差による相対圧を検出するものであり、前記蓋ケース
   （４０）および前記回路基板（１０）にはそれぞれ、前
   記センサ素子へ圧力を導入する圧力導入孔（４２、１
   ４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
   の圧力センサ装置。
3. 【請求項３】 前記センサ素子（２０）は絶対圧を検出
   するものであり、前記蓋ケース（４０）および前記回路
   基板（１０）のどちらか一方には、前記センサ素子へ圧
   力を導入する圧力導入孔（４２）が設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の圧力センサ装置。
4. 【請求項４】 回路基板（１０）と、 前記回路基板の一面（１１）に接着された圧力検出用の
   センサ素子（２０）と、 前記センサ素子と前記回路基板とを結線して電気的に接
   続するボンディングワイヤ（３０）と、 前記センサ素子を覆うように前記回路基板の一面側に設
   けられた蓋ケース（４０）とを備え、 前記回路基板には、前記回路基板の他面（１２）側から
   前記センサ素子へ圧力を導入する圧力導入孔（１４）が
   設けられており、 回路基板の他面側には、前記回路基板に設けられた前記
   圧力導入孔へ圧力を導く圧力ポート（８３）を有するポ
   ート部材（８０）が設けられており、 前記蓋ケースは前記ポート部材と、ねじ締めにより組み
   付けられており、 前記回路基板は前記蓋ケース内に収納されて、前記ねじ
   締めの力により前記蓋ケース内に固定されていることを
   特徴とする圧力センサ装置。
5. 【請求項５】 前記回路基板（１０）における前記ボン
   ディングワイヤ（３０）との接続部には、ＡｕまたはＮ
   ｉよりなるメッキ（１３ａ）が施され、このメッキを介
   して前記ボンディングワイヤと前記回路基板とは電気的
   に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれか一つに記載の圧力センサ装置。