JP2013029376A - Pressure sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect boding wire even against sudden pressure fluctuation while miniaturizing constitution in a pressure sensor which measures pressure of measurement fluid containing liquid.SOLUTION: A sensor chip 30 for pressure detection is arranged on a recess bottom surface 24a of a first housing 20, and the sensor chip 30 is connected to a terminal 40 held by the first housing 20 via bonding wire 50. The sensor chip 30, an end 41 of the terminal 40, and the bonding wire 50 are protected by a protection member 60. The protection member 60 has: an elastic member 61 in which liquid rubber is hardened; and a high hardness member 62 which consists of a material with a Young's modulus higher than that of the elastic member 61, at least a part of which is embedded and held in the elastic member 61. With the elastic member 61, at least a part of the sensor chip 30, the end 41 of the terminal 40, and the bonding wire 50 are coated, and the high hardness member 62 is arranged at an upper part of a diaphragm 31.

Description

本発明は、センサチップが、第1ハウジングの凹部底面上に配置されるとともに第1ハウジングに保持された端子とボンディングワイヤを介して電気的に接続され、センサチップ、端子における凹部内に露出された端部、及びボンディングワイヤを覆うように、凹部に配置された保護部材を介して、測定流体の圧力がダイアフラムに伝達される構成の圧力センサに関する。   In the present invention, the sensor chip is disposed on the bottom surface of the recess of the first housing and is electrically connected to the terminal held by the first housing via the bonding wire, and is exposed in the recess of the sensor chip and the terminal. The present invention relates to a pressure sensor configured to transmit the pressure of a measurement fluid to a diaphragm through a protective member disposed in a recess so as to cover the end portion and the bonding wire.

液体を含む測定流体(液体、又は、気液混合)の圧力を測定する圧力センサは、例えば車両に搭載されて、エンジンオイル、燃料、エアコンの冷媒などの液体に晒されるため、液体からセンサチップやボンディングワイヤを保護できる機能が求められる。また、測定流体として液体を含むため、高圧測定(例えばMPaオーダー)が可能なものが求められる。このような圧力センサとして、例えば特許文献1に示される構成のものが知られている。   A pressure sensor that measures the pressure of a measurement fluid (liquid or gas-liquid mixture) containing liquid is mounted on a vehicle, for example, and exposed to liquid such as engine oil, fuel, and air conditioner refrigerant. And a function capable of protecting bonding wires. In addition, since a liquid is included as a measurement fluid, a liquid capable of performing high-pressure measurement (for example, MPa order) is required. As such a pressure sensor, for example, one having a configuration shown in Patent Document 1 is known.

特許文献1では、センサ素子(センサチップ)が、コネクタケース(第1ハウジング)の凹部底面上に配置され、コネクタケースに保持されたターミナル(端子)とボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。また、コネクタケースの凹部を塞ぐようにメタルダイアフラムが配置されて、凹部とメタルダイアフラムとにより圧力検出室が形成されている。そしてこの圧力検出室(凹部)にオイルが充填され、このオイルにより、センサ素子、ターミナルにおける凹部内に露出された端部、及びボンディングワイヤが覆われている。   In Patent Document 1, a sensor element (sensor chip) is disposed on a bottom surface of a concave portion of a connector case (first housing), and is electrically connected to a terminal (terminal) held by the connector case via a bonding wire. Yes. A metal diaphragm is disposed so as to close the concave portion of the connector case, and a pressure detection chamber is formed by the concave portion and the metal diaphragm. The pressure detection chamber (recessed portion) is filled with oil, and the oil covers the sensor element, the end exposed in the recessed portion of the terminal, and the bonding wire.

なお、コネクタケースに組み付けられるハウジング(第2ハウジング)には、メタルダイアフラムの押さえるリングウェルドが全周溶接などによって固定されており、メタルダイアフラムは、このリングウェルドを介してハウジングに固定されている。また、メタルダイアフラムにより、筒状に形成されたハウジングの内部空間が、コネクタケースを収容する収容空間と、該収容空間に配置されたコネクタケースの凹部に対して測定流体を導入する導入空間に区画されている。   Note that a ring weld pressed by the metal diaphragm is fixed to the housing (second housing) assembled to the connector case by welding all around the metal diaphragm, and the metal diaphragm is fixed to the housing via the ring weld. Further, the internal space of the housing formed in a cylindrical shape by the metal diaphragm is divided into a housing space for housing the connector case and an introduction space for introducing the measurement fluid into the concave portion of the connector case disposed in the housing space. Has been.

この圧力センサでは、メタルダイアフラム及びオイルからなる保護部材を介して、測定流体の圧力がセンサチップに伝達される構成となっている。また、該保護部材により、エンジンオイル、燃料、エアコンの冷媒などから、センサチップやボンディングワイヤが保護されている。   In this pressure sensor, the pressure of the measurement fluid is transmitted to the sensor chip via a protective member made of a metal diaphragm and oil. In addition, the sensor chip and the bonding wire are protected from the engine oil, fuel, air conditioner refrigerant, and the like by the protective member.

特開2010−85307号公報JP 2010-85307 A

上記したように、メタルダイアフラム及びオイルからなる保護部材を介して、測定流体の圧力がセンサチップに伝達される構成の圧力センサでは、雰囲気温度の変化にともなってオイルの体積が変化し、これにより圧力検出室の体積も変化する。特に雰囲気温度が高温となると、オイルの体積が熱膨張等により増加するため、圧力検出室の体積が増加する。   As described above, in the pressure sensor configured to transmit the pressure of the measurement fluid to the sensor chip via the protective member made of the metal diaphragm and the oil, the volume of the oil changes according to the change in the ambient temperature. The volume of the pressure detection chamber also changes. In particular, when the ambient temperature becomes high, the volume of the oil increases due to thermal expansion or the like, and thus the volume of the pressure detection chamber increases.

このため、圧力検出室の体積変化にともなう圧力検出室の内圧の変化、すなわち圧力の検出精度の低下を抑制するためには、メタルダイアフラムを大きく変形可能に設けなければならない。すなわち、リングウェルドにて固定された固定部よりも内側の変形可能な部分の直径をより大きくせねばならず、体格の小型化が困難である。   For this reason, in order to suppress the change in the internal pressure of the pressure detection chamber accompanying the change in the volume of the pressure detection chamber, that is, the decrease in pressure detection accuracy, the metal diaphragm must be provided so as to be greatly deformable. That is, the diameter of the deformable portion inside the fixed portion fixed by the ring weld has to be made larger, and it is difficult to reduce the size of the physique.

また、センサチップ、端子における凹部内に露出された端部、及びボンディングワイヤが、液体であるオイルによって覆われている。このため、測定流体を送り出すポンプの脈動などにより、測定流体の圧力が急激に上昇した場合、オイルが大きく流動し、ボンディングワイヤがダメージを受けてしまう。   Further, the sensor chip, the end portion exposed in the concave portion of the terminal, and the bonding wire are covered with oil which is a liquid. For this reason, when the pressure of the measurement fluid suddenly rises due to the pulsation of the pump that sends out the measurement fluid, the oil flows greatly and the bonding wire is damaged.

本発明は上記問題点に鑑み、液体を含む測定流体の圧力を測定する圧力センサにおいて、体格を小型化しつつ、急激な圧力変動に対してもボンディングワイヤを保護できることを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a pressure sensor that measures the pressure of a measurement fluid containing a liquid, and can protect a bonding wire against sudden pressure fluctuations while reducing the size of the body.

上記目的を達成するために請求項1に記載の圧力センサは、
凹部(24)を有する第1ハウジング(20)と、
一面(30a)側に形成され、ゲージ抵抗を有するダイアフラム(31)と、ダイアフラム(31)取り囲む周辺領域(32)において一面(30a)上に形成された外部接続用のパッド(33)と、を有し、一面(30a)と反対の裏面(30b)が、第1ハウジング(20)の凹部底面(24a)と対向するように、凹部底面(24a)上に配置されたセンサチップ(30)と、
第1ハウジング(20)に保持され、一方の端部(41)が凹部(24)内に露出され、他方の端部(42)が凹部(24)とは異なる部分で第1ハウジング(20)の外部に露出された外部接続用の端子(40)と、
端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)とセンサチップ(30)のパッド(33)とを電気的に接続するボンディングワイヤ(50)と、
センサチップ(30)、端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)、及びボンディングワイヤ(50)を被覆する保護部材(60)と、を備え、
液体を含む測定流体の圧力が、保護部材(60)を介してセンサチップ(30)に伝達される構成の圧力センサである。
In order to achieve the above object, the pressure sensor according to claim 1 comprises:
A first housing (20) having a recess (24);
A diaphragm (31) formed on the one surface (30a) side and having gauge resistance, and an external connection pad (33) formed on the one surface (30a) in the peripheral region (32) surrounding the diaphragm (31). And a sensor chip (30) disposed on the bottom surface of the recess (24a) such that the back surface (30b) opposite to the one surface (30a) faces the bottom surface (24a) of the first housing (20). ,
The first housing (20) is held by the first housing (20), one end (41) is exposed in the recess (24), and the other end (42) is different from the recess (24). An external connection terminal (40) exposed to the outside,
A bonding wire (50) for electrically connecting the end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40) and the pad (33) of the sensor chip (30);
A sensor chip (30), an end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40), and a protective member (60) covering the bonding wire (50),
The pressure sensor is configured to transmit the pressure of the measurement fluid including the liquid to the sensor chip (30) via the protective member (60).

そして、保護部材(60)は、液状のゴムが硬化されてなる弾性部材(61)と、該弾性部材(61)よりもヤング率の高い材料を用いて形成され、弾性部材(61)に少なくとも一部が埋設されて弾性部材(61)に保持された高硬度部材(62)と、を有し、
弾性部材(61)により、センサチップ(30)の少なくとも一部、端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)、及びボンディングワイヤ(50)が被覆され、
高硬度部材(62)は、ダイアフラム(31)の上方に配置されていることを特徴とする。
The protective member (60) is formed using an elastic member (61) obtained by curing liquid rubber and a material having a Young's modulus higher than that of the elastic member (61). A high-hardness member (62) partially embedded and held by the elastic member (61),
The elastic member (61) covers at least part of the sensor chip (30), the end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40), and the bonding wire (50),
The high hardness member (62) is arranged above the diaphragm (31).

本発明では、弾性部材(61)と高硬度部材(62)を有する保護部材(60)により、センサチップ(30)、端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)、及びボンディングワイヤ(50)を、液体から保護することができる。また、保護部材(60)として、従来のようにオイル(液体)を用いておらず、メタルダイアフラムが不要であるので、体格を小型化することもできる。   In the present invention, the end portion (41) exposed in the recess (24) of the sensor chip (30) and the terminal (40) by the protective member (60) having the elastic member (61) and the high hardness member (62). And the bonding wire (50) can be protected from liquids. Moreover, since oil (liquid) is not used as a protection member (60) conventionally and a metal diaphragm is unnecessary, a physique can also be reduced in size.

また、液状のゴムが硬化されてなる弾性部材(61)により、センサチップ(30)の少なくとも一部、端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)、及びボンディングワイヤ(50)が被覆されている。このため、測定流体を送り出すポンプの脈動などにより、測定流体の圧力が急激に上昇したとしても、弾性部材(61)により測定流体から受けたエネルギーを減衰させることができる。したがって急激な圧力変動に対して、特にボンディングワイヤ(50)を保護することができる。   Further, the elastic member (61) formed by curing the liquid rubber has at least a part of the sensor chip (30), the end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40), and the bonding wire. (50) is coated. For this reason, even if the pressure of the measurement fluid suddenly increases due to the pulsation of the pump that sends out the measurement fluid, the energy received from the measurement fluid can be attenuated by the elastic member (61). Therefore, the bonding wire (50) can be particularly protected against sudden pressure fluctuations.

また、保護部材(60)は、ダイアフラム(31)の上方に配置された高硬度部材(62)を有している。高硬度部材(62)は、弾性部材(61)に較べてエネルギーの減衰量が小さい。このため、高硬度部材(62)に代えて弾性部材(61)が配置される構成に較べて、ダイアフラム(31)に圧力を効率よく伝達させることができる。   Moreover, the protection member (60) has the high hardness member (62) arrange | positioned above the diaphragm (31). The high hardness member (62) has a smaller amount of energy attenuation than the elastic member (61). For this reason, pressure can be efficiently transmitted to the diaphragm (31) as compared with the configuration in which the elastic member (61) is arranged instead of the high hardness member (62).

このように、本発明によれば、液体を含む測定流体の圧力を測定する圧力センサにおいて、体格を小型化しつつ、急激な圧力変動に対してもボンディングワイヤを保護することができる。   As described above, according to the present invention, in the pressure sensor that measures the pressure of the measurement fluid containing the liquid, the bonding wire can be protected against sudden pressure fluctuations while reducing the size of the body.

請求項2に記載のように、
高硬度部材(62)は、弾性部材(61)における凹部底面(24a)に接する面と反対の表面(61a)から外部に露出されることが好ましい。
As claimed in claim 2,
The high hardness member (62) is preferably exposed to the outside from the surface (61a) opposite to the surface in contact with the bottom surface (24a) of the recess in the elastic member (61).

これによれば、高硬度部材(62)が弾性部材(61)によって完全に被覆され、外部に露出されない構成に較べて、ダイアフラム(31)に圧力を効率よく伝達させることができる。   According to this, the high hardness member (62) is completely covered with the elastic member (61), and the pressure can be efficiently transmitted to the diaphragm (31) as compared with a configuration in which the high hardness member (62) is not exposed to the outside.

さらに、請求項3に記載のように、
高硬度部材(62)は、弾性部材(61)の表面(61a)から外部に突出していると良い。
Furthermore, as described in claim 3,
The high hardness member (62) may project outward from the surface (61a) of the elastic member (61).

これによれば、保護部材(60)を形成する際、高硬度部材(62)の弾性部材(61)から突出する部分を把持しつつ、凹部(24)に液状のゴムを充填し、硬化処理すれば良いため、高硬度部材(62)を弾性部材(61)に対して所望の配置としやすい。   According to this, when the protective member (60) is formed, the liquid rubber is filled in the concave portion (24) while holding the portion protruding from the elastic member (61) of the high hardness member (62), and the curing process is performed. Therefore, the high-hardness member (62) can be easily arranged with respect to the elastic member (61).

請求項4に記載のように、
高硬度部材(62)は、センサチップ(30)のダイアフラム(31)に接触しているとなお良い。これによれば、ダイアフラム(31)と高硬度部材(62)の間に弾性部材(61)が存在する構成に較べて、ダイアフラム(31)に圧力を効率よく伝達させることができる。
As claimed in claim 4,
More preferably, the high hardness member (62) is in contact with the diaphragm (31) of the sensor chip (30). According to this, a pressure can be efficiently transmitted to a diaphragm (31) compared with the structure where an elastic member (61) exists between a diaphragm (31) and a high-hardness member (62).

請求項5に記載のように、
高硬度部材(62)におけるセンサチップ(30)の一面(30a)に沿う方向の面積は、センサチップ(30)のダイアフラム(31)に接触する端部(62a)よりも、端部(62a)と反対の端部(62b)のほうが大きいと良い。
As claimed in claim 5,
The area of the high hardness member (62) in the direction along the one surface (30a) of the sensor chip (30) is more than the end portion (62a) contacting the diaphragm (31) of the sensor chip (30). It is preferable that the end (62b) opposite to is larger.

これによれば、高硬度部材(62)によって、ダイアフラム(31)が受ける圧力を高めることができる。すなわち、センサ感度を高めることができる。   According to this, the pressure which a diaphragm (31) receives can be raised by the high hardness member (62). That is, sensor sensitivity can be increased.

また、高硬度部材(62)と弾性部材(61)との界面に沿って、弾性部材(61)の表面(61a)からセンサチップ(30)に対して生じるリークパスの長さを長くすることができる。   Further, the length of the leak path generated from the surface (61a) of the elastic member (61) to the sensor chip (30) may be increased along the interface between the high hardness member (62) and the elastic member (61). it can.

さらに、請求項6に記載のように、
高硬度部材(62)は、錘状に形成されることが好ましい。
Furthermore, as described in claim 6,
The high hardness member (62) is preferably formed in a spindle shape.

これによれば、階段状の高硬度部材(62)などに較べて、弾性部材(61)との間に作用する粘性抵抗を小さくし、これによりセンサ感度をより高めることができる。   According to this, compared with a step-like high hardness member (62) etc., the viscous resistance which acts between elastic members (61) can be made small, and this can raise sensor sensitivity more.

請求項7に記載のように、
高硬度部材(62)は、センサチップ(30)の一面(30a)に沿う方向において、ボンディングワイヤ(50)と重ならない位置に配置されていることが好ましい。
As claimed in claim 7,
The high hardness member (62) is preferably disposed at a position that does not overlap the bonding wire (50) in the direction along the one surface (30a) of the sensor chip (30).

これによれば、高硬度部材(62)が存在しない分、弾性部材(61)が厚くできるため、測定流体の圧力が急激に上昇したとしても、弾性部材(61)により測定流体から受けたエネルギーをより効果的に減衰させることができる。   According to this, since the elastic member (61) can be thickened by the absence of the high-hardness member (62), the energy received from the measurement fluid by the elastic member (61) even if the pressure of the measurement fluid suddenly increases. Can be attenuated more effectively.

請求項8に記載のように、
センサチップ(30)の一面(30a)に沿う方向において、高硬度部材(62)の中心とダイアフラム(31)の中心とが一致していると良い。
As claimed in claim 8,
In the direction along one surface (30a) of the sensor chip (30), it is preferable that the center of the high hardness member (62) and the center of the diaphragm (31) coincide.

これによれば、高硬度部材(62)の中心とダイアフラム(31)の中心とがずれる構成に較べて、ダイアフラム(31)の変位量を大きくとることができる。したがって、センサ感度をより高めることができる。   According to this, the displacement amount of the diaphragm (31) can be increased as compared with the configuration in which the center of the high hardness member (62) and the center of the diaphragm (31) are shifted. Therefore, the sensor sensitivity can be further increased.

請求項9に記載のように、
第1ハウジング(20)は、センサチップ(30)の一面(30a)に垂直な方向において、ボンディングワイヤ(50)よりも凹部底面(24a)に対して遠くであって、弾性部材(61)における凹部底面(24a)に接する面と反対の表面(61a)とボンディングワイヤ(50)との間に位置する支持部(26)を有し、
保護部材(60)は、弾性部材(61)よりもヤング率の高い材料を用いて形成され、高硬度部材(62)に接触せず、且つ、ボンディングワイヤ(50)を覆うように支持部(26)に固定されたカバー(63)を有する構成としても良い。
As claimed in claim 9,
The first housing (20) is farther from the bottom surface of the recess (24a) than the bonding wire (50) in the direction perpendicular to the one surface (30a) of the sensor chip (30), and is in the elastic member (61). A support portion (26) positioned between the surface (61a) opposite to the surface in contact with the recess bottom surface (24a) and the bonding wire (50);
The protection member (60) is formed using a material having a higher Young's modulus than the elastic member (61), does not contact the high hardness member (62), and covers the bonding wire (50). It is good also as a structure which has the cover (63) fixed to 26).

これによれば、測定流体の圧力が急激に上昇したときに、測定流体から保護部材(60)が受けたエネルギーの一部を、カバー(63)及び支持部(26)を介して第1ハウジング(20)に逃がすことができる。これにより、ボンディングワイヤ(50)をより効果的に保護することができる。   According to this, when the pressure of the measurement fluid suddenly increases, a part of the energy received by the protection member (60) from the measurement fluid is transferred to the first housing via the cover (63) and the support portion (26). You can escape to (20). Thereby, a bonding wire (50) can be protected more effectively.

請求項10に記載のように、
高硬度部材(62)としては、セラミック材料又は金属材料を用いて形成されたものを採用することができる。
As claimed in claim 10,
As the high hardness member (62), a member formed using a ceramic material or a metal material can be adopted.

また、上記した各発明は、請求項11に記載のように、
筒状に形成され、筒内部の空間として、第1ハウジング(20)の凹部(24)を収容する収容空間と、該収容空間に配置された第1ハウジング(20)の凹部(24)に対して測定流体を導入する導入空間と、を有する第2ハウジング(70)を備え、
第1ハウジング(20)は、凹部(24)を取り囲む環状の固定面(20a)に、該固定面(20a)に環状に沿って形成された溝部(25)を有し、
第2ハウジング(70)は、その内壁面として、固定面(20a)と対向する対向面(70a)を有し、
溝部(25)に配置された環状のシール部材(80)が、第1ハウジング(20)の固定面(20a)と第2ハウジング(70)の対向面(70a)とに密接する構成に好適である。
In addition, each of the above-described inventions as described in claim 11
As a space inside the cylinder, which is formed in a cylindrical shape, an accommodation space for accommodating the recess (24) of the first housing (20), and a recess (24) of the first housing (20) disposed in the accommodation space And a second housing (70) having an introduction space for introducing a measurement fluid.
The first housing (20) has an annular fixed surface (20a) surrounding the recess (24) and a groove (25) formed along the annular shape on the fixed surface (20a).
The second housing (70) has an opposing surface (70a) facing the fixed surface (20a) as its inner wall surface,
The annular seal member (80) disposed in the groove (25) is suitable for a structure in close contact with the fixed surface (20a) of the first housing (20) and the facing surface (70a) of the second housing (70). is there.

この場合、請求項12に記載のように、
センサチップ(30)の一面(30a)に垂直な方向において、弾性部材(61)が、第2ハウジング(70)の対向面(70a)よりも凹部底面(24a)に対して遠い位置まで配置された構成とすると良い。
In this case, as described in claim 12,
In a direction perpendicular to one surface (30a) of the sensor chip (30), the elastic member (61) is disposed to a position farther from the recess bottom surface (24a) than the facing surface (70a) of the second housing (70). It is good to have a configuration.

これによれば、保護部材(60)により、シール部材(80)も保護することができる。このため、シール部材(80)として安価なものを採用することもできる。   According to this, the sealing member (80) can also be protected by the protection member (60). For this reason, an inexpensive thing can also be employ | adopted as a sealing member (80).

第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the pressure sensor which concerns on 1st Embodiment. 図1中の二点鎖線で囲む領域IIを拡大した図である。It is the figure which expanded the area | region II enclosed with the dashed-two dotted line in FIG. センサチップと高硬度部材の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a sensor chip and a high hardness member. 保護部材の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a protection member. 保護部材の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a protection member. 第2実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図であり、上記図2に対応している。It is sectional drawing which shows schematic structure of the pressure sensor which concerns on 2nd Embodiment, and respond | corresponds to the said FIG. 第3実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図であり、上記図2に対応している。It is sectional drawing which shows schematic structure of the pressure sensor which concerns on 3rd Embodiment, and respond | corresponds to the said FIG. センサチップと高硬度部材の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a sensor chip and a high hardness member. 第4実施形態に係る圧力センサのうち、センサチップの搭載された第1ハウジングを示す平面図であり、(a)はカバーなしの状態、(b)はカバーを固定した状態を示している。なお、(a),(b)ともに保護部材の配置前の状態を示している。It is a top view which shows the 1st housing with which the sensor chip was mounted among the pressure sensors which concern on 4th Embodiment, (a) is a state without a cover, (b) has shown the state which fixed the cover. Note that both (a) and (b) show the state before the protective member is arranged. 第4実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図である。この断面図は、図9のX−X線に沿う断面図であり、上記図2に対応している。It is sectional drawing which shows schematic structure of the pressure sensor which concerns on 4th Embodiment. This sectional view is a sectional view taken along line XX in FIG. 9 and corresponds to FIG. 2 described above. 第4実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す断面図である。この断面図は、図9のXI−XI線に沿う断面図であり、上記図2に対応している。It is sectional drawing which shows schematic structure of the pressure sensor which concerns on 4th Embodiment. This sectional view is a sectional view taken along line XI-XI in FIG. 9 and corresponds to FIG. 保護部材の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a protection member. 圧力センサのその他変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other modification of a pressure sensor.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の各図相互において互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is provided to the part which is mutually the same or equivalent in each figure below.

(第1実施形態)
本実施形態に係る圧力センサは、液体を含む測定流体の圧力(1MPa以上の圧力)の測定に用いられる。具体的には、車両に搭載され、エアコンの冷媒配管内の冷媒圧、CVTの油圧、燃料圧などの測定に用いられる。
(First embodiment)
The pressure sensor according to the present embodiment is used for measuring the pressure of a measurement fluid containing a liquid (pressure of 1 MPa or more). Specifically, it is mounted on a vehicle and used for measuring the refrigerant pressure in the refrigerant piping of the air conditioner, the oil pressure of the CVT, the fuel pressure, and the like.

図1〜図3に示すように、圧力センサ10は、凹部24を有する第1ハウジング20と、該第1ハウジング20の凹部24に配置される圧力測定用のセンサチップ30と、第1ハウジング20に保持された外部接続用端子としてのターミナル40と、センサチップ30とターミナル40とを電気的に接続するボンディングワイヤ50と、センサチップ30、ターミナル40の一部、及びボンディングワイヤ50を被覆する保護部材60を備える。本実施形態では、さらに、第1ハウジング20に組み付けられ、凹部24に測定流体を導く第2ハウジング70と、シール部材としてのOリング80と、を備える。   As shown in FIGS. 1 to 3, the pressure sensor 10 includes a first housing 20 having a recess 24, a pressure measuring sensor chip 30 disposed in the recess 24 of the first housing 20, and the first housing 20. A terminal 40 as an external connection terminal held on the substrate, a bonding wire 50 for electrically connecting the sensor chip 30 and the terminal 40, and a protection covering the sensor chip 30, a part of the terminal 40, and the bonding wire 50. A member 60 is provided. The present embodiment further includes a second housing 70 that is assembled to the first housing 20 and guides the measurement fluid to the recess 24, and an O-ring 80 as a seal member.

このように構成される圧力センサ10において、本実施形態では、保護部材60に特徴がある。そこで、上記圧力センサ10のうち、保護部材60を除く部分について先ず説明する。   In the pressure sensor 10 configured as described above, the present embodiment is characterized by the protective member 60. Therefore, a part of the pressure sensor 10 excluding the protective member 60 will be described first.

第1ハウジング20は、PPSやPBTなどの合成樹脂を射出成形してなるものであり、センサチップ30が配置される凹部24を有する。また、第1ハウジング20には、ターミナル40が保持されている。   The first housing 20 is formed by injection molding a synthetic resin such as PPS or PBT, and has a recess 24 in which the sensor chip 30 is disposed. A terminal 40 is held in the first housing 20.

本実施形態では、第2ハウジング70に収容される柱状の拡径部21と、該拡径部21に連結され、拡径部21よりも径の小さい柱状の小径部22と、小径部22における拡径部21と反対側に連結され、外部コネクタが嵌合されるコネクタ部23と、を有している。   In the present embodiment, a columnar enlarged diameter portion 21 accommodated in the second housing 70, a columnar small diameter portion 22 connected to the enlarged diameter portion 21 and having a smaller diameter than the enlarged diameter portion 21, and the small diameter portion 22 And a connector portion 23 that is connected to the opposite side of the enlarged diameter portion 21 and into which an external connector is fitted.

拡径部21における小径部22と反対の端面は、第1ハウジング20の一方の端面20aをなしており、この端面20aの中央部分に凹部24が形成されている。すなわち、端面20aは、凹部24を環状に取り囲んでおり、この端面20aが特許請求の範囲に記載の固定面に相当する。以下、端面20aを固定面20aと示す。凹部24は平面円形状を有しており、この凹部24の底面24aの中心位置には、圧力検出用のセンサチップ30が配置されている。   An end surface of the enlarged diameter portion 21 opposite to the small diameter portion 22 forms one end surface 20a of the first housing 20, and a concave portion 24 is formed at a central portion of the end surface 20a. That is, the end surface 20a surrounds the recess 24 in an annular shape, and the end surface 20a corresponds to the fixed surface described in the claims. Hereinafter, the end surface 20a is referred to as a fixed surface 20a. The recess 24 has a planar circular shape, and a sensor chip 30 for pressure detection is disposed at the center position of the bottom surface 24 a of the recess 24.

センサチップ30は、シリコンなどの半導体基板からなるものであり、その一面30a側に薄肉部分としてのダイアフラム31を有している。このダイアフラム31は、一面30aとは反対の裏面30b側から半導体基板をエッチングすることで形成されている。また、センサチップ30の一面30aにおいて、ダイアフラム31の部分には、例えば不純物を拡散してなるゲージ抵抗(図示略)が形成されている。このゲージ抵抗は、例えば4個設けられており、図示しないブリッジ回路を構成している。   The sensor chip 30 is made of a semiconductor substrate such as silicon, and has a diaphragm 31 as a thin portion on one surface 30a side. The diaphragm 31 is formed by etching the semiconductor substrate from the back surface 30b side opposite to the one surface 30a. Further, on one surface 30a of the sensor chip 30, a gauge resistor (not shown) formed by diffusing impurities, for example, is formed in the diaphragm 31 portion. For example, four gauge resistors are provided, and constitute a bridge circuit (not shown).

このように、本実施形態のセンサチップ30は、半導体式のセンサチップとして構成されている。具体的には、ダイアフラム31にて圧力を受け、その圧力によってダイアフラム31が歪み(変形し)、ピエゾ抵抗効果によりゲージ抵抗の抵抗値が変化する。そして、ゲージ抵抗からなるブリッジ回路によって、ダイアフラム31の歪に応じた信号、すなわち、印加された圧力値に応じたレベルの信号が出力されるようになっている。   As described above, the sensor chip 30 of the present embodiment is configured as a semiconductor sensor chip. Specifically, the diaphragm 31 receives pressure, the diaphragm 31 is distorted (deformed) by the pressure, and the resistance value of the gauge resistance changes due to the piezoresistance effect. A signal corresponding to the distortion of the diaphragm 31, that is, a signal having a level corresponding to the applied pressure value is output by a bridge circuit made of a gauge resistor.

また、本実施形態では、センサチップ30に、ゲージ抵抗からなるブリッジ回路だけでなく、ブリッジ回路から出力された信号を処理する処理回路も形成(集積)されている。そして、処理回路にて処理された信号は、センサチップ30の一面30aのうち、ダイアフラム31を取り囲む周辺領域32に形成されたパッド33を介して、センサチップ30の外部に出力されるようになっている。   In the present embodiment, not only a bridge circuit made of a gauge resistor but also a processing circuit for processing a signal output from the bridge circuit is formed (integrated) on the sensor chip 30. The signal processed by the processing circuit is output to the outside of the sensor chip 30 via the pad 33 formed in the peripheral region 32 surrounding the diaphragm 31 in the one surface 30a of the sensor chip 30. ing.

このセンサチップ30は、ガラス製の台座34を介して、第1ハウジング20に形成された凹部24の底面24aに固定されている。具体的には、凹部24の底面24aに台座34が接着固定され、台座34に対して裏面30bが対向するように、台座34にセンサチップ30が陽極接合されている。このようにして、センサチップ30が第1ハウジング20に固定されている。   The sensor chip 30 is fixed to the bottom surface 24 a of the recess 24 formed in the first housing 20 through a glass pedestal 34. Specifically, the pedestal 34 is bonded and fixed to the bottom surface 24 a of the recess 24, and the sensor chip 30 is anodically bonded to the pedestal 34 so that the back surface 30 b faces the pedestal 34. In this way, the sensor chip 30 is fixed to the first housing 20.

また、第1ハウジング20には、センサチップ30と外部の回路等とを電気的に接続する外部接続用端子としてのターミナル40が、複数本保持されている。このターミナル40は金属材料を棒状に加工してなり、本実施形態では、第1ハウジング20を成形する際に、インサート部品として第1ハウジング20と一体的に形成されている。   The first housing 20 holds a plurality of terminals 40 as external connection terminals that electrically connect the sensor chip 30 to an external circuit or the like. The terminal 40 is formed by processing a metal material into a rod shape. In this embodiment, the terminal 40 is integrally formed with the first housing 20 as an insert part when the first housing 20 is formed.

各ターミナル40は、一方の端部41が、凹部24の底面24aから突出して凹部24内に露出しており、他方の端部42が、第1ハウジング20のコネクタ部23から外部に露出している。そして、各ターミナル40における凹部24内に露出された端部41と対応するパッド33とが、ボンディングワイヤ50を介して電気的に接続されている。   Each terminal 40 has one end 41 protruding from the bottom surface 24 a of the recess 24 and exposed in the recess 24, and the other end 42 exposed to the outside from the connector portion 23 of the first housing 20. Yes. Then, the end portion 41 exposed in the recess 24 in each terminal 40 and the corresponding pad 33 are electrically connected via the bonding wire 50.

第2ハウジング70は、アルミニウムなどの金属材料を用いて筒状に成形してなり、第1ハウジング20の拡径部21を収容する第1筒部71と、第1ハウジング20の凹部24に対して測定流体を導入する第2筒部72と、これら筒部71,72を連結する第3筒部73と、を有している。第1筒部71の開口面積及び第2筒部72の開口面積は、それぞれほぼ一定となっている。また、第1筒部71の開口面積は第2筒部72の開口面積よりも大きくなっている。そして、筒部71,72を連結する第3筒部73の開口面積は、センサチップ30から遠ざかるほど小さくなっている。なお、図1に示す符号72aは、測定流体を凹部24に導くために、第2筒部72に形成された圧力導入孔である。   The second housing 70 is formed into a cylindrical shape using a metal material such as aluminum, and is formed with respect to the first cylindrical portion 71 that accommodates the enlarged diameter portion 21 of the first housing 20 and the concave portion 24 of the first housing 20. The second cylinder 72 for introducing the measurement fluid and the third cylinder 73 connecting the cylinders 71 and 72 are provided. The opening area of the first cylinder part 71 and the opening area of the second cylinder part 72 are substantially constant, respectively. Further, the opening area of the first cylinder portion 71 is larger than the opening area of the second cylinder portion 72. And the opening area of the 3rd cylinder part 73 which connects the cylinder parts 71 and 72 is so small that it distances from the sensor chip 30. FIG. A reference numeral 72 a shown in FIG. 1 is a pressure introduction hole formed in the second cylindrical portion 72 in order to guide the measurement fluid to the concave portion 24.

この第2ハウジング70は、その内壁面として、第1筒部71と第3筒部73の境界部分に、第1ハウジング20の固定面20aと対向する対向面70aを有している。そして、第1ハウジング20の固定面20aには、凹部24を取り囲むように環状の溝部25が形成され、この溝部25には、凹部24を気密に封止するためのOリング80が配置されている。このOリング80は、第1ハウジング20の溝部25の底面と、第2ハウジング70の対向面70aとに密着しており、これにより、第1ハウジング20の固定面20aと第2ハウジング70の対向面70aとの間の隙間が密封されている。   The second housing 70 has a facing surface 70 a facing the fixed surface 20 a of the first housing 20 at the boundary between the first cylindrical portion 71 and the third cylindrical portion 73 as an inner wall surface. An annular groove 25 is formed on the fixed surface 20a of the first housing 20 so as to surround the recess 24, and an O-ring 80 for hermetically sealing the recess 24 is disposed in the groove 25. Yes. The O-ring 80 is in close contact with the bottom surface of the groove portion 25 of the first housing 20 and the facing surface 70a of the second housing 70, so that the fixed surface 20a of the first housing 20 and the second housing 70 face each other. A gap between the surface 70a is sealed.

また、第1筒部71における第3筒部73と反対の端部には、第2ハウジング70を第1ハウジング20に固定するためのかしめ部74が形成されている。このかしめ部74は、第1ハウジング20における拡径部21の側面21aから、固定面20aと反対の裏面21b側に折れ曲がっており、第2ハウジング70は、かしめ部74と対向面70aとで、拡径部21を挟持している。   A caulking portion 74 for fixing the second housing 70 to the first housing 20 is formed at the end of the first tube portion 71 opposite to the third tube portion 73. The caulking portion 74 is bent from the side surface 21a of the enlarged diameter portion 21 in the first housing 20 to the back surface 21b side opposite to the fixed surface 20a, and the second housing 70 is formed by the caulking portion 74 and the opposing surface 70a. The enlarged diameter portion 21 is sandwiched.

次に、このように構成される圧力センサ10において、特徴部分である保護部材60の構成について説明する。   Next, in the pressure sensor 10 configured as described above, a configuration of the protective member 60 that is a characteristic part will be described.

保護部材60は、センサチップ30、ターミナル40の凹部24内に露出された端部41、及びボンディングワイヤ50を被覆・保護するとともに、測定流体の圧力をセンサチップ30のダイアフラム31に伝達する機能を果たすものである。この保護部材60は、液状のゴムが硬化されてなる弾性部材61と、弾性部材61よりもヤング率の高い材料を用いて形成され、弾性部材61に少なくとも一部が埋設されて弾性部材61に保持された高硬度部材62と、を有する。   The protection member 60 covers and protects the sensor chip 30, the end 41 exposed in the recess 24 of the terminal 40, and the bonding wire 50, and transmits the pressure of the measurement fluid to the diaphragm 31 of the sensor chip 30. To fulfill. The protective member 60 is formed using an elastic member 61 formed by curing liquid rubber and a material having a higher Young's modulus than the elastic member 61, and at least a part of the protective member 60 is embedded in the elastic member 61. And a held high hardness member 62.

本実施形態では、弾性部材61が常温硬化型のシリコーン系ゴムからなり、高硬度部材62が、センサチップ30との線膨張係数差を小さくすべく、セラミック(アルミナ)からなる。なお、弾性部材61としては、それ以外にも、フッ素系ゴムなどを採用することができる。また、常温硬化型に限定されず、その他の加熱硬化型などを採用することもできる。また、高硬度部材62としては、セラミック以外にも、SUSなどの金属を採用することもできる。   In this embodiment, the elastic member 61 is made of room temperature curing type silicone rubber, and the high hardness member 62 is made of ceramic (alumina) in order to reduce the difference in linear expansion coefficient from the sensor chip 30. In addition, as the elastic member 61, other than that, fluorine-based rubber or the like can be adopted. Moreover, it is not limited to a room temperature curing type, Other heat curing types etc. can also be employ | adopted. Moreover, as the high hardness member 62, metals, such as SUS, can also be employ | adopted besides ceramics.

上記したように、弾性部材61は液状のゴムを硬化してなり、本実施形態では、弾性部材61が第1ハウジング20の凹部24を満たすように、固定面20aと面一となる位置まで充填されている。このため、弾性部材61における凹部24の底面24aに接する面と反対の表面61aが、固定面20aと略面一となっている。   As described above, the elastic member 61 is formed by curing liquid rubber, and in this embodiment, the elastic member 61 is filled to a position flush with the fixed surface 20a so as to fill the concave portion 24 of the first housing 20. Has been. For this reason, the surface 61a opposite to the surface in contact with the bottom surface 24a of the recess 24 in the elastic member 61 is substantially flush with the fixed surface 20a.

一方、高硬度部材62は、円柱状をなしており、センサチップ30の一面30aのうち、ダイアフラム31の上方のみに位置している。すなわち、高硬度部材62は、センサチップ30の一面30aに沿う方向において、ボンディングワイヤ50と重ならない位置に配置されている。また、図3に示すように、センサチップ30の一面30aに沿う方向において、高硬度部材62の中心とダイアフラム31の中心とが点C1で一致している。また、柱状の高硬度部材62の一端がセンサチップ30の一面30aであってダイアフラム31の部分に接触し、他端が弾性部材61の表面61aと面一となっている。すなわち、高硬度部材62は、センサチップ30のダイアフラム31に接触しつつ、その一部が弾性部材61から外部に露出されている。   On the other hand, the high hardness member 62 has a cylindrical shape, and is located only above the diaphragm 31 in the one surface 30 a of the sensor chip 30. That is, the high hardness member 62 is arranged at a position that does not overlap the bonding wire 50 in the direction along the one surface 30 a of the sensor chip 30. As shown in FIG. 3, the center of the high hardness member 62 and the center of the diaphragm 31 coincide with each other at a point C <b> 1 in the direction along the one surface 30 a of the sensor chip 30. In addition, one end of the columnar high hardness member 62 is one surface 30 a of the sensor chip 30 and is in contact with the diaphragm 31, and the other end is flush with the surface 61 a of the elastic member 61. That is, the high hardness member 62 is exposed to the outside from the elastic member 61 while being in contact with the diaphragm 31 of the sensor chip 30.

このように、本実施形態では、円柱状の高硬度部材62が、センサチップ30の一面30aのうち、ダイアフラム31の上方のみに位置しており、第1ハウジング20の凹部24における高硬度部材62の配置部分を除く部分全てに、弾性部材61が配置されている。このため、弾性部材61により、センサチップ30のうち、高硬度部材62の接触部分を除く部分、ターミナル40における凹部24内に露出された端部41、及びボンディングワイヤ50が被覆されている。   As described above, in the present embodiment, the columnar high hardness member 62 is located only above the diaphragm 31 in the one surface 30 a of the sensor chip 30, and the high hardness member 62 in the recess 24 of the first housing 20. The elastic member 61 is arrange | positioned at all the parts except the arrangement | positioning part. Therefore, the elastic member 61 covers the portion of the sensor chip 30 excluding the contact portion of the high hardness member 62, the end portion 41 exposed in the recess 24 in the terminal 40, and the bonding wire 50.

なお、本実施形態に係る保護部材60は、第1ハウジング20に第2ハウジング70を組み付ける前に形成することもできるし、第1ハウジング20に第2ハウジング70を組み付けた後に形成することもできる。   The protection member 60 according to the present embodiment can be formed before the second housing 70 is assembled to the first housing 20, or can be formed after the second housing 70 is assembled to the first housing 20. .

例えば、ターミナル40がインサート成形された第1ハウジング20を準備し、固定面20aが上を向くように配置した状態で、凹部24の底面24aに台座34を接着固定し、次いで、台座34上にセンサチップ30を陽極接合する。次いで、センサチップ30のパッド33とターミナル40の端部41とをボンディングワイヤ50により接続する。そして、高硬度部材62を吸着して、端部がセンサチップ30のダイアフラム31に接触すべく高硬度部材62を所定位置に保持し、この状態で、凹部24内に液状のゴムを充填させる。そして、ゴムを常温硬化させることで、弾性部材61、ひいては保護部材60を形成することができる。保護部材60を形成した後は、第1ハウジング20の溝部25にOリング80を配置し、この状態で、第2ハウジング70を第1ハウジング20に組み付ければ良い。   For example, the first housing 20 in which the terminal 40 is insert-molded is prepared, and the pedestal 34 is bonded and fixed to the bottom surface 24a of the recess 24 in a state where the fixing surface 20a faces upward. The sensor chip 30 is anodically bonded. Next, the pads 33 of the sensor chip 30 and the end portions 41 of the terminals 40 are connected by bonding wires 50. Then, the high hardness member 62 is adsorbed, and the high hardness member 62 is held at a predetermined position so that the end portion comes into contact with the diaphragm 31 of the sensor chip 30, and in this state, the recess 24 is filled with liquid rubber. And elastic member 61 and by extension, protection member 60 can be formed by hardening rubber at normal temperature. After the protective member 60 is formed, the O-ring 80 is disposed in the groove 25 of the first housing 20, and the second housing 70 may be assembled to the first housing 20 in this state.

また、保護部材60を形成せずに、第2ハウジング70の第1ハウジング20への組み付けまでを行う。そして、第2ハウジング70の圧力導入孔72aを介して、第1ハウジング20の凹部24に対し、高硬度部材62を吸着して、端部がセンサチップ30のダイアフラム31に接触すべく高硬度部材62を所定位置に保持する。そして、この状態で、圧力導入孔72aを介して凹部24内に液状のゴムを充填させる。そして、ゴムを常温硬化させることで、弾性部材61、ひいては保護部材60を形成することができる。   Further, the second housing 70 is assembled to the first housing 20 without forming the protective member 60. Then, the high hardness member 62 is adsorbed to the concave portion 24 of the first housing 20 through the pressure introduction hole 72 a of the second housing 70, and the high hardness member 62 is in contact with the diaphragm 31 of the sensor chip 30. 62 is held in place. In this state, liquid rubber is filled into the recess 24 through the pressure introducing hole 72a. And elastic member 61 and by extension, protection member 60 can be formed by hardening rubber at normal temperature.

次に、本実施形態に係る圧力センサ10の特徴部分の効果について説明する。   Next, the effect of the characteristic part of the pressure sensor 10 according to the present embodiment will be described.

本実施形態では、弾性部材61と高硬度部材62を有する保護部材60により、センサチップ30、ターミナル40の端部41、及びボンディングワイヤ50を、液体から保護することができる。また、保護部材60として、従来のようにオイル(液体)を用いておらず、オイル封止用にメタルダイアフラムが不要である。したがって、雰囲気温度の変化によりオイルが体積膨張し、応力がセンサチップ30のダイアフラム31に作用するのを防ぐために、メタルダイアフラムの体格を大型化しなくとも良い。このため、体格を小型化することもできる。   In the present embodiment, the protection member 60 having the elastic member 61 and the high hardness member 62 can protect the sensor chip 30, the end portion 41 of the terminal 40, and the bonding wire 50 from the liquid. Further, as the protective member 60, oil (liquid) is not used as in the prior art, and a metal diaphragm is unnecessary for oil sealing. Therefore, the size of the metal diaphragm does not need to be increased in order to prevent the oil from expanding in volume due to a change in ambient temperature and the stress from acting on the diaphragm 31 of the sensor chip 30. For this reason, a physique can also be reduced in size.

また、液状のゴムが硬化されてなる弾性部材61により、センサチップ30の少なくとも一部、ターミナル40における凹部24内に露出された端部41、及びボンディングワイヤ50が被覆されている。このため、測定流体を送り出すポンプの脈動などにより、測定流体の圧力が急激に上昇したとしても、弾性部材61により測定流体から受けたエネルギーを減衰させることができる。したがって急激な圧力変動に対して、特にボンディングワイヤ50を保護することができる。   In addition, at least a part of the sensor chip 30, the end 41 exposed in the recess 24 in the terminal 40, and the bonding wire 50 are covered with an elastic member 61 formed by curing liquid rubber. For this reason, even if the pressure of the measurement fluid suddenly increases due to the pulsation of the pump that sends out the measurement fluid, the energy received from the measurement fluid by the elastic member 61 can be attenuated. Therefore, particularly the bonding wire 50 can be protected against sudden pressure fluctuations.

また、保護部材60は、ダイアフラム31の上方に配置された高硬度部材62を有している。高硬度部材62は、弾性部材61に較べて硬く、測定流体から受けたエネルギーの減衰量が小さい。このため、ダイアフラム31上にも弾性部材61のみが配置される構成に較べて、ダイアフラム31に圧力を効率よく伝達させることができる。   The protection member 60 has a high hardness member 62 disposed above the diaphragm 31. The high hardness member 62 is harder than the elastic member 61, and the amount of attenuation of energy received from the measurement fluid is small. For this reason, pressure can be efficiently transmitted to the diaphragm 31 as compared with the configuration in which only the elastic member 61 is disposed also on the diaphragm 31.

以上により、本実施形態によれば、液体を含む測定流体の圧力を測定する圧力センサ10において、体格を小型化しつつ、急激な圧力変動に対してもボンディングワイヤ50を保護することができる。   As described above, according to the present embodiment, in the pressure sensor 10 that measures the pressure of the measurement fluid including the liquid, the bonding wire 50 can be protected against sudden pressure fluctuations while reducing the size of the body.

また、本実施形態では、高硬度部材62が、弾性部材61の表面61aから外部に露出されている。このため、高硬度部材62に、測定流体が直接的に作用する。したがって、高硬度部材62が弾性部材61によって被覆され、外部に露出されない構成に較べて、ダイアフラム31に圧力を効率よく伝達させることができる。   In the present embodiment, the high hardness member 62 is exposed to the outside from the surface 61 a of the elastic member 61. For this reason, the measurement fluid acts directly on the high hardness member 62. Therefore, the pressure can be efficiently transmitted to the diaphragm 31 as compared with the configuration in which the high hardness member 62 is covered with the elastic member 61 and is not exposed to the outside.

また、本実施形態では、高硬度部材62が、センサチップ30のダイアフラム31に接触している。このため、高硬度部材62を介して、センサチップ30に圧力が直接的に伝達される。これによれば、ダイアフラム31と高硬度部材62の間に弾性部材61が存在し、弾性部材61によってエネルギーが少なからず減衰される構成に較べて、ダイアフラム31に圧力を効率よく伝達させることができる。   In the present embodiment, the high hardness member 62 is in contact with the diaphragm 31 of the sensor chip 30. For this reason, the pressure is directly transmitted to the sensor chip 30 via the high hardness member 62. According to this, the elastic member 61 exists between the diaphragm 31 and the high-hardness member 62, and the pressure can be efficiently transmitted to the diaphragm 31 as compared with a configuration in which the elastic member 61 attenuates the energy. .

また、本実施形態では、高硬度部材62が、センサチップ30の一面30aに沿う方向において、ボンディングワイヤ50と重ならない位置に配置されている。このように、ボンディングワイヤ50の上方には高硬度部材62が存在しないため、その分、弾性部材61の厚さを厚くすることができる。これにより、測定流体の圧力が急激に上昇したとしても、弾性部材61により、測定流体から受けるエネルギーを効果的に減衰させることができる。   In the present embodiment, the high hardness member 62 is disposed at a position that does not overlap the bonding wire 50 in the direction along the one surface 30 a of the sensor chip 30. Thus, since the high hardness member 62 does not exist above the bonding wire 50, the thickness of the elastic member 61 can be increased accordingly. Thereby, even if the pressure of the measurement fluid suddenly increases, the energy received from the measurement fluid can be effectively attenuated by the elastic member 61.

また、本実施形態では、センサチップ30の一面30aに沿う方向において、高硬度部材62の中心とダイアフラム31の中心とが点C1で一致している。このため、高硬度部材62の中心とダイアフラム31の中心とがずれる構成に較べて、ダイアフラム31の変位量を大きくとることができる。すなわち、センサ感度をより高めることができる。   In the present embodiment, the center of the high hardness member 62 and the center of the diaphragm 31 coincide with each other at the point C1 in the direction along the one surface 30a of the sensor chip 30. For this reason, the displacement amount of the diaphragm 31 can be increased as compared with the configuration in which the center of the high hardness member 62 and the center of the diaphragm 31 are displaced. That is, the sensor sensitivity can be further increased.

なお、本実施形態では、高硬度部材62の一端がセンサチップ30の一面30aであってダイアフラム31の部分に接触し、他端が弾性部材61の表面61aと面一とされる例を示した。しかしながら、高硬度部材62の配置は上記例に限定されるものではない。少なくともダイアフラム31の上方に配置されれば良い。   In the present embodiment, an example is shown in which one end of the high hardness member 62 is one surface 30a of the sensor chip 30 and is in contact with the portion of the diaphragm 31, and the other end is flush with the surface 61a of the elastic member 61. . However, the arrangement of the high hardness member 62 is not limited to the above example. What is necessary is just to be arrange | positioned above the diaphragm 31 at least.

例えば図4に示す例では、高硬度部材62が、ダイアフラム31に接触せず、ダイアフラム31との間に弾性部材61が介在されている。また、高硬度部材62が、弾性部材61に完全に埋設され、高硬度部材62上に弾性部材61が位置している。このような構成としても、ダイアフラム31の上方に弾性部材61のみが存在する構成に較べて、ダイアフラム31に圧力を効率よく伝達させることができる。   For example, in the example illustrated in FIG. 4, the high hardness member 62 does not contact the diaphragm 31, and the elastic member 61 is interposed between the diaphragm 31 and the diaphragm 31. Further, the high hardness member 62 is completely embedded in the elastic member 61, and the elastic member 61 is located on the high hardness member 62. Even with such a configuration, it is possible to efficiently transmit the pressure to the diaphragm 31 as compared with a configuration in which only the elastic member 61 exists above the diaphragm 31.

また、図5に示す例では、高硬度部材62が、弾性部材61の表面61aから外部に突出している。このような配置とすると、保護部材60を形成する際、高硬度部材62の弾性部材61から突出する部分を把持しつつ、凹部24に液状のゴムを充填し、硬化処理することができる。したがって、高硬度部材62を弾性部材61に対して所望の配置としやすい。なお、図5では、高硬度部材62がセンサチップ30のダイアフラム31に接触しているが、接触しない構成としても良い。   In the example shown in FIG. 5, the high hardness member 62 protrudes from the surface 61 a of the elastic member 61 to the outside. With this arrangement, when forming the protective member 60, the concave portion 24 can be filled with liquid rubber and cured while the portion of the high hardness member 62 protruding from the elastic member 61 is gripped. Therefore, the high hardness member 62 can be easily arranged with respect to the elastic member 61. In FIG. 5, the high hardness member 62 is in contact with the diaphragm 31 of the sensor chip 30, but may be configured not to contact.

本実施形態では、高硬度部材62として円柱状の例を示したが角柱状(矩形、三角等)としても良い。   In the present embodiment, a cylindrical example is shown as the high hardness member 62, but a prismatic shape (rectangular, triangular, etc.) may be used.

(第2実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示した圧力センサ10と共通する部分についての説明は割愛する。第1実施形態では、第1ハウジング20の凹部24内のみに弾性部材61が配置される例を示した。これに対し、本実施形態では、図6に示すように、センサチップ30の一面30aに垂直な方向において、弾性部材61が、第2ハウジング70の対向面70aよりも凹部底面24aに対して遠い位置まで配置されている。詳しくは、第1ハウジング20の凹部24の底面24aから、第2ハウジング70のうち、第3筒部73の一部まで充填されている。また、図6に示す例では、高硬度部材62の一端がセンサチップ30の一面30aにおけるダイアフラム31の部分に接触し、他端が弾性部材61の表面61aと面一となっている。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, description of portions common to the pressure sensor 10 shown in the above embodiment is omitted. In the first embodiment, an example in which the elastic member 61 is disposed only in the recess 24 of the first housing 20 has been described. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the elastic member 61 is farther from the recess bottom surface 24 a than the facing surface 70 a of the second housing 70 in the direction perpendicular to the one surface 30 a of the sensor chip 30. To the position. Specifically, a portion from the bottom surface 24 a of the recess 24 of the first housing 20 to a part of the third cylindrical portion 73 in the second housing 70 is filled. In the example shown in FIG. 6, one end of the high hardness member 62 is in contact with the portion of the diaphragm 31 on the one surface 30 a of the sensor chip 30, and the other end is flush with the surface 61 a of the elastic member 61.

このような構成とすると、保護部材60(弾性部材61)により、第1ハウジング20の固定面20aと第2ハウジング70の対向面70aとの間の隙間、すなわちOリング80も保護することができる。このため、Oリング80として安価なものを採用することもできる。   With such a configuration, the clearance between the fixed surface 20a of the first housing 20 and the opposing surface 70a of the second housing 70, that is, the O-ring 80 can be protected by the protection member 60 (elastic member 61). . Therefore, an inexpensive O-ring 80 can be used.

なお、このような構成の圧力センサ10は、第1実施形態に示したように、第2ハウジング70の第1ハウジング20への組み付けまでを行った後、第2ハウジング70の圧力導入孔72aを介して、保護部材60を形成することで得ることができる。   In the pressure sensor 10 having such a configuration, as shown in the first embodiment, after the second housing 70 is assembled to the first housing 20, the pressure introduction hole 72a of the second housing 70 is provided. It can be obtained by forming the protective member 60.

(第3実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示した圧力センサ10と共通する部分についての説明は割愛する。上記実施形態では、高硬度部材62の形状が円柱状である例を示した。換言すれば、高硬度部材62のセンサチップ30の一面30aに沿う方向の面積が、一面30aに垂直な方向において一定である例を示した。
(Third embodiment)
In the present embodiment, description of portions common to the pressure sensor 10 shown in the above embodiment is omitted. In the said embodiment, the example whose shape of the high hardness member 62 was a column shape was shown. In other words, an example is shown in which the area of the high hardness member 62 in the direction along the one surface 30a of the sensor chip 30 is constant in the direction perpendicular to the one surface 30a.

これに対し、本実施形態では、図7及び図8に示すように、高硬度部材62におけるセンサチップ30の一面30aに沿う方向の面積が、センサチップ30のダイアフラム31に接触する側の端部62aよりも、該端部62aと反対の端部62bのほうが大きくなっている。より詳しくは、センサチップ30から離れるほど、面積が大きくなる円錐形状をなしている。また、図8に示すように、センサチップ30側の端部62a(図8中の一点鎖線で囲んだ部分)の全てが、ダイアフラム31と接触しており、反対の端部62bは、ダイアフラム31を覆いつつ、パッド33、ひいてはボンディングワイヤ50とは重ならないように設けられている。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the area of the high hardness member 62 in the direction along the one surface 30 a of the sensor chip 30 is the end of the sensor chip 30 on the side in contact with the diaphragm 31. The end 62b opposite to the end 62a is larger than 62a. More specifically, it has a conical shape in which the area increases as the distance from the sensor chip 30 increases. Further, as shown in FIG. 8, all of the end portion 62a on the sensor chip 30 side (the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 8) is in contact with the diaphragm 31, and the opposite end portion 62b is the diaphragm 31. The pad 33 and thus the bonding wire 50 are provided so as not to overlap.

ここで、センサチップ30とは反対側の端部62bの面積をS1、端部62bに作用する測定流体の圧力をP1、センサチップ30側の端部62aの面積をS2、圧力をP2とすると、理想的には、P1・S1=P2・S2となる。したがって、本実施形態に示す構成とすると、高硬度部材62によって、ダイアフラム31が受ける圧力を高めることができる。すなわち、センサ感度を高めることができる。   Here, assuming that the area of the end 62b opposite to the sensor chip 30 is S1, the pressure of the measurement fluid acting on the end 62b is P1, the area of the end 62a on the sensor chip 30 side is S2, and the pressure is P2. Ideally, P1 · S1 = P2 · S2. Therefore, if it is set as the structure shown to this embodiment, the pressure which the diaphragm 31 receives by the high hardness member 62 can be raised. That is, sensor sensitivity can be increased.

特に本実施形態では、円錐形状の高硬度部材62を採用し、端部62a,62b間を繋ぐ側面がテーパ状となっているため、階段状の高硬度部材62などに較べて、弾性部材61と高硬度部材62との間に作用する粘性抵抗を小さくし、これによりセンサ感度をより高めることができる。   In particular, in the present embodiment, the conical high hardness member 62 is adopted, and the side surface connecting the end portions 62a and 62b is tapered, so that the elastic member 61 is compared with the stepped high hardness member 62 and the like. It is possible to reduce the viscous resistance acting between the high hardness member 62 and the high hardness member 62, thereby further increasing the sensitivity of the sensor.

また、本実施形態では、センサチップ30の一面30aに沿う方向において、高硬度部材62がボンディングワイヤ50と重ならないように設けられている。このため、ボンディングワイヤ50の上方に高硬度部材62も位置する構成に較べて、ボンディングワイヤ50を効果的に保護することができる。   In the present embodiment, the high hardness member 62 is provided so as not to overlap the bonding wire 50 in the direction along the one surface 30 a of the sensor chip 30. For this reason, the bonding wire 50 can be effectively protected as compared with the configuration in which the high hardness member 62 is also located above the bonding wire 50.

また、高硬度部材62と弾性部材61との界面に沿って、弾性部材61の表面61aからセンサチップ30に対して生じるリークパスの長さを長くすることができる。   Further, the length of the leak path generated from the surface 61 a of the elastic member 61 to the sensor chip 30 can be increased along the interface between the high hardness member 62 and the elastic member 61.

なお、センサチップ30のダイアフラム31に接触する側の端部62aよりも、該端部62aと反対の端部62bのほうが大きい高硬度部材62の形状としては、上記した円錐形状に限定されるものではない。例えば角錐形状としても良い。また、それ以外にも、センサチップ30の一面30aに垂直な方向に所定長さごとに面積が変化する、階段状としても良い。   The shape of the high-hardness member 62, which is larger at the end 62b opposite to the end 62a than at the end 62a on the side of the sensor chip 30 that contacts the diaphragm 31, is limited to the conical shape described above. is not. For example, a pyramid shape may be used. In addition, a stepped shape in which the area changes for each predetermined length in a direction perpendicular to the one surface 30a of the sensor chip 30 may be used.

また、高硬度部材62の一部が、ボンディングワイヤ50の上方に位置するように、高硬度部材62を配置しても良い。これによれば、高硬度部材62の端部62bの面積S1をより大きくして、センサ感度をより高めることができる。   Further, the high hardness member 62 may be arranged so that a part of the high hardness member 62 is positioned above the bonding wire 50. According to this, the area S1 of the end 62b of the high hardness member 62 can be further increased, and the sensor sensitivity can be further increased.

(第4実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示した圧力センサ10と共通する部分についての説明は割愛する。上記実施形態では、弾性部材61と高硬度部材62とを有する保護部材60の例を示した。これに対し、本実施形態では、図9〜図11に示すように、保護部材60が、弾性部材61及び高硬度部材62とともに、カバー63を有する点を特徴とする。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, description of portions common to the pressure sensor 10 shown in the above embodiment is omitted. In the said embodiment, the example of the protection member 60 which has the elastic member 61 and the high hardness member 62 was shown. In contrast, the present embodiment is characterized in that the protection member 60 includes a cover 63 together with the elastic member 61 and the high hardness member 62 as shown in FIGS.

第1ハウジング20の凹部24には、センサチップ30の一面30aに垂直な方向において、ボンディングワイヤ50よりも凹部24の底面24aに対して遠くであって、カバー63を支持する支持面26aが、弾性部材61の表面61aとボンディングワイヤ50との間に位置する支持部26を有している。   In the recess 24 of the first housing 20, a support surface 26 a that is farther from the bottom surface 24 a of the recess 24 than the bonding wire 50 in the direction perpendicular to the one surface 30 a of the sensor chip 30 and supports the cover 63, A support portion 26 is provided between the surface 61 a of the elastic member 61 and the bonding wire 50.

カバー63は、弾性部材61よりもヤング率の高い材料(樹脂、セラミック、金属など)を用いて形成されている。そして、支持部26に固定され、高硬度部材62、センサチップ30、ターミナル40の端部41、及びボンディングワイヤ50に接触せず、且つ、ボンディングワイヤ50を覆うように配置されている。本実施形態では、第1ハウジング20の構成材料と同じ材料(例えばPPS)を用いて、カバー63が構成されている。   The cover 63 is formed using a material (resin, ceramic, metal, etc.) having a higher Young's modulus than the elastic member 61. And it is fixed to the support part 26, and it arrange | positions so that the high hardness member 62, the sensor chip 30, the edge part 41 of the terminal 40, and the bonding wire 50 may not be contacted, and the bonding wire 50 may be covered. In the present embodiment, the cover 63 is configured using the same material (for example, PPS) as the constituent material of the first housing 20.

本実施形態に示す例では、図9(b)に示すように、カバー63が、凹部24の対応して平面円形状をなしており、その中心部分に高硬度部材62に対応する貫通孔63aを有している。また、カバー63を支持部26に接着固定した状態で、凹部24におけるカバー63よりも下方の領域に、液状のゴムを充填して弾性部材61を形成するために、貫通孔63aを取り囲むように4つの貫通孔63bが形成されている。この貫通孔63bは、図9(a)に示すように、4本のターミナル40の端部41に対応して、各端部41の上方に形成されている。   In the example shown in the present embodiment, as shown in FIG. 9B, the cover 63 has a planar circular shape corresponding to the concave portion 24, and a through hole 63 a corresponding to the high-hardness member 62 at the center portion thereof. have. Further, in a state where the cover 63 is bonded and fixed to the support portion 26, a region below the cover 63 in the recess 24 is filled with liquid rubber so as to form the elastic member 61 so as to surround the through hole 63 a. Four through holes 63b are formed. As shown in FIG. 9A, the through holes 63 b are formed above the end portions 41 corresponding to the end portions 41 of the four terminals 40.

このように、ボンディングワイヤ50の上方にカバー63を設け、このカバー63を第1ハウジング20の支持部26に固定すると、測定流体の圧力が急激に上昇したときに、測定流体から保護部材60が受けたエネルギーの一部を、カバー63及び支持部26を介して第1ハウジング20に逃がすことができる。これにより、ボンディングワイヤ50をより効果的に保護することができる。   As described above, when the cover 63 is provided above the bonding wire 50 and this cover 63 is fixed to the support portion 26 of the first housing 20, the protective member 60 is protected from the measurement fluid when the pressure of the measurement fluid suddenly increases. Part of the received energy can be released to the first housing 20 via the cover 63 and the support portion 26. Thereby, the bonding wire 50 can be protected more effectively.

なお、本実施形態では、図10及び図11に示すように、カバー63が、弾性部材61により完全に被覆されている。また、弾性部材61は、第2ハウジング70の第3筒部73まで配置されている。しかしながら、図12に示すように、カバー63の一部が、弾性部材61から露出された構成としても良い。図12では、カバー63の底面24aと反対の表面が露出されている。また、弾性部材61が、第1ハウジング20の凹部24内のみに配置される構成としても良い。   In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the cover 63 is completely covered with the elastic member 61. Further, the elastic member 61 is disposed up to the third cylindrical portion 73 of the second housing 70. However, as shown in FIG. 12, a part of the cover 63 may be exposed from the elastic member 61. In FIG. 12, the surface opposite to the bottom surface 24a of the cover 63 is exposed. Further, the elastic member 61 may be arranged only in the recess 24 of the first housing 20.

また、支持部26の形態は上記例に限定されるものではない。第1ハウジング20の凹部24の壁面(例えば底面24a)から凹部24内に突出し、ボンディングワイヤ50の上方に、カバー63を支持できる形態であれば採用することができる。   Moreover, the form of the support part 26 is not limited to the said example. Any configuration that protrudes from the wall surface (for example, the bottom surface 24 a) of the recess 24 of the first housing 20 into the recess 24 and can support the cover 63 above the bonding wire 50 can be adopted.

また、カバー63についても、上記例に限定されるものではない。例えば4本のボンディングワイヤ50ごとにカバー63を分割配置しても良い。すなわち複数のカバー63を用いても良い。また、略十字状のカバー63を採用することもできる。   Further, the cover 63 is not limited to the above example. For example, the cover 63 may be divided and arranged for every four bonding wires 50. That is, a plurality of covers 63 may be used. A substantially cross-shaped cover 63 can also be employed.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本実施形態では、圧力センサ10が、第1ハウジング20とともに、第2ハウジング70を備える例を示した。しかしながら、圧力センサ10は、図13に示すように、少なくとも、凹部24を有する第1ハウジング20と、該第1ハウジング20の凹部24に配置される圧力測定用のセンサチップ30と、第1ハウジング20に保持された外部接続用端子としてのターミナル40と、センサチップ30とターミナル40とを電気的に接続するボンディングワイヤ50と、センサチップ30、ターミナル40の一部、及びボンディングワイヤ50を被覆する保護部材60を備えればよい。なお、図13では、第1ハウジング20が金属材料からなり、ターミナル40が、第1ハウジング20にハーメチックシールされている。   In the present embodiment, an example in which the pressure sensor 10 includes the second housing 70 together with the first housing 20 has been described. However, as shown in FIG. 13, the pressure sensor 10 includes at least a first housing 20 having a recess 24, a pressure measuring sensor chip 30 disposed in the recess 24 of the first housing 20, and a first housing. 20, a terminal 40 as an external connection terminal held by 20, a bonding wire 50 that electrically connects the sensor chip 30 and the terminal 40, a part of the sensor chip 30, the terminal 40, and the bonding wire 50 are covered. What is necessary is just to provide the protection member 60. FIG. In FIG. 13, the first housing 20 is made of a metal material, and the terminal 40 is hermetically sealed to the first housing 20.

10・・・圧力センサ
20・・・第1ハウジング
24・・・凹部
24a・・・底面(凹部底面)
30・・・センサチップ
31・・・ダイアフラム
33・・・パッド
40・・・ターミナル(端子)
50・・・ボンディングワイヤ
60・・・保護部材
61・・・弾性部材
62・・・高硬度部材
70・・・第2ハウジング
72a・・・圧力導入孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pressure sensor 20 ... 1st housing 24 ... Recessed part 24a ... Bottom face (recessed part bottom face)
30 ... Sensor chip 31 ... Diaphragm 33 ... Pad 40 ... Terminal (terminal)
50 ... Bonding wire 60 ... Protective member 61 ... Elastic member 62 ... High hardness member 70 ... Second housing 72a ... Pressure introducing hole

Claims (12)

凹部(24)を有する第1ハウジング(20)と、
一面(30a)側に形成され、ゲージ抵抗を有するダイアフラム(31)と、該ダイアフラム(31)を取り囲む周辺領域(32)において前記一面(30a)上に形成された外部接続用のパッド(33)と、を有し、前記一面(30a)と反対の裏面(30b)が、前記第1ハウジング(20)の凹部底面(24a)と対向するように、前記凹部底面(24a)上に配置されたセンサチップ(30)と、
前記第1ハウジング(20)に保持され、一方の端部(41)が前記凹部(24)内に露出され、他方の端部(42)が前記凹部(24)とは異なる部分で前記第1ハウジング(20)の外部に露出された外部接続用の端子(40)と、
前記端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)と前記センサチップ(30)のパッド(33)とを電気的に接続するボンディングワイヤ(50)と、
前記センサチップ(30)、前記端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)、及び前記ボンディングワイヤ(50)を被覆する保護部材(60)と、を備え、
液体を含む測定流体の圧力が、前記保護部材(60)を介して前記センサチップ(30)に伝達される圧力センサであって、
前記保護部材(60)は、液状のゴムが硬化されてなる弾性部材(61)と、該弾性部材(61)よりもヤング率の高い材料を用いて形成され、前記弾性部材(61)に少なくとも一部が埋設されて前記弾性部材(61)に保持された高硬度部材(62)と、を有し、
前記弾性部材(61)により、前記センサチップ(30)の少なくとも一部、前記端子(40)における凹部(24)内に露出された端部(41)、及び前記ボンディングワイヤ(50)が被覆され、
前記高硬度部材(62)は、前記ダイアフラム(31)の上方に配置されていることを特徴とする圧力センサ。
A first housing (20) having a recess (24);
A diaphragm (31) formed on one surface (30a) and having a gauge resistance, and an external connection pad (33) formed on the one surface (30a) in a peripheral region (32) surrounding the diaphragm (31) The back surface (30b) opposite to the one surface (30a) is disposed on the recess bottom surface (24a) so as to face the recess bottom surface (24a) of the first housing (20). A sensor chip (30);
The first housing (20) is held, one end (41) is exposed in the recess (24), and the other end (42) is different from the recess (24). A terminal (40) for external connection exposed to the outside of the housing (20);
A bonding wire (50) for electrically connecting the end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40) and the pad (33) of the sensor chip (30);
A protective member (60) covering the sensor chip (30), an end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40), and the bonding wire (50);
A pressure sensor in which a pressure of a measurement fluid including a liquid is transmitted to the sensor chip (30) via the protective member (60),
The protective member (60) is formed using an elastic member (61) obtained by curing liquid rubber, and a material having a Young's modulus higher than that of the elastic member (61). A high-hardness member (62) partially embedded and held by the elastic member (61),
The elastic member (61) covers at least a part of the sensor chip (30), the end (41) exposed in the recess (24) of the terminal (40), and the bonding wire (50). ,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the high hardness member (62) is disposed above the diaphragm (31).
前記高硬度部材(62)は、前記弾性部材(61)における凹部底面(24a)に接する面と反対の表面(61a)から外部に露出さ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。   The pressure according to claim 1, wherein the high hardness member (62) is exposed to the outside from a surface (61a) opposite to a surface of the elastic member (61) in contact with the bottom surface (24a) of the recess. Sensor. 前記高硬度部材(62)は、前記弾性部材(61)の表面(61a)から外部に突出していることを特徴とする請求項2に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 2, wherein the high hardness member (62) protrudes from the surface (61a) of the elastic member (61) to the outside. 前記高硬度部材(62)は、前記センサチップ(30)のダイアフラム(31)に接触していることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the high hardness member (62) is in contact with a diaphragm (31) of the sensor chip (30). 前記高硬度部材(62)における前記センサチップ(30)の一面(30a)に沿う方向の面積は、前記センサチップ(30)のダイアフラム(31)に接触する端部(62a)よりも、前記端部(62a)と反対の端部(62b)のほうが大きいことを特徴とする請求項4に記載の圧力センサ。   The area of the high hardness member (62) in the direction along the one surface (30a) of the sensor chip (30) is more than the end portion (62a) contacting the diaphragm (31) of the sensor chip (30). The pressure sensor according to claim 4, wherein the end (62b) opposite to the part (62a) is larger. 前記高硬度部材(62)は、錘状に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 5, wherein the high hardness member (62) is formed in a spindle shape. 前記高硬度部材(62)は、前記センサチップ(30)の一面(30a)に沿う方向において、前記ボンディングワイヤ(50)と重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の圧力センサ。   The said high hardness member (62) is arrange | positioned in the position along the one surface (30a) of the said sensor chip (30) in the position which does not overlap with the said bonding wire (50). The pressure sensor according to any one of claims. 前記センサチップ(30)の一面(30a)に沿う方向において、前記高硬度部材(62)の中心と前記ダイアフラム(31)の中心とが一致していることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の圧力センサ。   The center of the high hardness member (62) and the center of the diaphragm (31) coincide with each other in a direction along one surface (30a) of the sensor chip (30). The pressure sensor according to claim 1. 前記第1ハウジング(20)は、前記センサチップ(30)の一面(30a)に垂直な方向において、前記ボンディングワイヤ(50)よりも前記凹部底面(24a)に対して遠くであって、前記弾性部材(61)における凹部底面(24a)に接する面と反対の表面(61a)と前記ボンディングワイヤ(50)との間に位置する支持部(26)を有し、
前記保護部材(60)は、前記弾性部材(61)よりもヤング率の高い材料を用いて形成され、前記高硬度部材(62)に接触せず、且つ、前記ボンディングワイヤ(50)を覆うように前記支持部(26)に固定されたカバー(63)を有することを特徴とする請求項1〜8いずれか1項に記載の圧力センサ。
The first housing (20) is farther from the recess bottom surface (24a) than the bonding wire (50) in a direction perpendicular to the one surface (30a) of the sensor chip (30), and is elastic. A support (26) located between the bonding wire (50) and the surface (61a) opposite to the surface in contact with the bottom surface (24a) of the recess in the member (61);
The protective member (60) is formed using a material having a higher Young's modulus than the elastic member (61), does not contact the high-hardness member (62), and covers the bonding wire (50). The pressure sensor according to any one of claims 1 to 8, further comprising a cover (63) fixed to the support portion (26).
前記高硬度部材(62)は、セラミック材料又は金属材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項1〜9いずれか1項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the high-hardness member (62) is formed using a ceramic material or a metal material. 筒状に形成され、筒内部の空間として、前記第1ハウジング(20)の凹部(24)を収容する収容空間と、該収容空間に配置された前記第1ハウジング(20)の凹部(24)に対して測定流体を導入する導入空間と、を有する第2ハウジング(70)を備え、
前記第1ハウジング(20)は、前記凹部(24)を取り囲む環状の固定面(20a)に、該固定面(20a)に環状に沿って形成された溝部(25)を有し、
前記第2ハウジング(70)は、その内壁面として、前記固定面(20a)と対向する対向面(70a)を有し、
前記溝部(25)に配置された環状のシール部材(80)が、前記第1ハウジング(20)の固定面(20a)と前記第2ハウジング(70)の対向面(70a)とに密接していることを特徴とする請求項1〜10いずれか1項に記載の圧力センサ。
An accommodation space that is formed in a cylindrical shape and accommodates a recess (24) of the first housing (20) as a space inside the cylinder, and a recess (24) of the first housing (20) disposed in the accommodation space. A second housing (70) having an introduction space for introducing a measurement fluid with respect to
The first housing (20) has an annular fixed surface (20a) surrounding the concave portion (24) and a groove (25) formed along the annular shape on the fixed surface (20a).
The second housing (70) has an opposing surface (70a) facing the fixed surface (20a) as an inner wall surface thereof,
An annular seal member (80) disposed in the groove (25) is in close contact with the fixed surface (20a) of the first housing (20) and the opposing surface (70a) of the second housing (70). The pressure sensor according to any one of claims 1 to 10, wherein:
前記センサチップ(30)の一面(30a)に垂直な方向において、前記弾性部材(61)が、前記第2ハウジング(70)の対向面(70a)よりも前記凹部底面(24a)に対して遠い位置まで配置されていることを特徴とする請求項11に記載の圧力センサ。   In the direction perpendicular to one surface (30a) of the sensor chip (30), the elastic member (61) is farther from the concave bottom surface (24a) than the facing surface (70a) of the second housing (70). The pressure sensor according to claim 11, wherein the pressure sensor is disposed up to a position.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020176860A (en) * 2019-04-16 2020-10-29 矢崎総業株式会社 In-vehicle sensor and manufacturing method of pedestal of the same
CN112135561A (en) * 2018-05-24 2020-12-25 欧姆龙健康医疗事业株式会社 Sensor module and blood pressure measurement device
CN112243492A (en) * 2018-06-06 2021-01-19 罗伯特·博世有限公司 Pressure sensor module

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04329328A (en) * 1991-05-02 1992-11-18 Fuji Electric Co Ltd Contact pressure sensor and its measurement method
JP2719448B2 (en) * 1991-01-24 1998-02-25 三菱電機株式会社 Semiconductor pressure detector
JP2001033326A (en) * 1999-07-27 2001-02-09 Nippon Seiki Co Ltd Pressure detector
JP3858577B2 (en) * 1999-09-17 2006-12-13 株式会社デンソー Semiconductor pressure sensor device
JP3858927B2 (en) * 1999-09-17 2006-12-20 株式会社デンソー Semiconductor pressure sensor device
JP4507890B2 (en) * 2005-01-18 2010-07-21 株式会社デンソー Manufacturing method of pressure sensor
US20100199777A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-12 Hooper Stephen R Exposed Pad Backside Pressure Sensor Package
JP4952271B2 (en) * 2007-01-29 2012-06-13 株式会社デンソー Pressure sensor
JP5157797B2 (en) * 2008-10-01 2013-03-06 株式会社デンソー Pressure sensor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2719448B2 (en) * 1991-01-24 1998-02-25 三菱電機株式会社 Semiconductor pressure detector
JPH04329328A (en) * 1991-05-02 1992-11-18 Fuji Electric Co Ltd Contact pressure sensor and its measurement method
JP2001033326A (en) * 1999-07-27 2001-02-09 Nippon Seiki Co Ltd Pressure detector
JP3858577B2 (en) * 1999-09-17 2006-12-13 株式会社デンソー Semiconductor pressure sensor device
JP3858927B2 (en) * 1999-09-17 2006-12-20 株式会社デンソー Semiconductor pressure sensor device
JP4507890B2 (en) * 2005-01-18 2010-07-21 株式会社デンソー Manufacturing method of pressure sensor
JP4952271B2 (en) * 2007-01-29 2012-06-13 株式会社デンソー Pressure sensor
JP5157797B2 (en) * 2008-10-01 2013-03-06 株式会社デンソー Pressure sensor
US20100199777A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-12 Hooper Stephen R Exposed Pad Backside Pressure Sensor Package

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112135561A (en) * 2018-05-24 2020-12-25 欧姆龙健康医疗事业株式会社 Sensor module and blood pressure measurement device
CN112135561B (en) * 2018-05-24 2023-08-25 欧姆龙健康医疗事业株式会社 Sensor module and blood pressure measuring device
CN112243492A (en) * 2018-06-06 2021-01-19 罗伯特·博世有限公司 Pressure sensor module
JP2020176860A (en) * 2019-04-16 2020-10-29 矢崎総業株式会社 In-vehicle sensor and manufacturing method of pedestal of the same
JP7248488B2 (en) 2019-04-16 2023-03-29 矢崎総業株式会社 In-vehicle sensor and manufacturing method of pedestal for in-vehicle sensor

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