JP2014077722A - 圧力センサ装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板10の一面11上に搭載された圧力センサ素子20および当該基板10の一面11を覆う樹脂フィルム40を備え、樹脂フィルム40の一部は、中空ドーム状をなすドーム部41として構成されており、圧力センサ素子20は、ドーム部41の内面とは非接触の状態でドーム部41内に収納されており、樹脂フィルム40のうちドーム部41の外側の部位と基板10の一面11との間には、熱硬化性樹脂よりなる樹脂部材50が充填され、この樹脂部材50によりドーム部41の外周が封止されて、ドーム部41内が密閉空間とされており、ドーム部41内の圧力と外気圧とが釣り合うようにドーム部41が変形するようになっている。
【選択図】図1
Description
樹脂フィルムの一部は、外周全体が基板の一面に密着するとともに内周が基板の一面上に凸となる中空ドーム状をなすドーム部(41)として構成されており、圧力センサ素子は、ドーム部の内面とは非接触の状態でドーム部内に収納されており、樹脂フィルムのうちドーム部の外側の部位と基板の一面とは離間し、当該離間している両部位の間には、熱硬化性樹脂よりなる樹脂部材(50)が充填され、この樹脂部材によりドーム部の外周が封止されて、ドーム部内が密閉空間とされており、ドーム部内の圧力と外気圧とが釣り合うようにドーム部が変形するようになっていることを特徴とする。
モールド工程では、ドーム部以外の部位にて樹脂フィルムと基板の一面との間に、熱硬化性樹脂を充填し、モールド工程の後、キャビティにおける対向面から樹脂フィルムを剥離させるフィルム剥離工程を行うことを特徴とする。
まず、本発明の第1実施形態に係る圧力センサ装置について、図1、図2を参照して述べる。この圧力センサ装置は、たとえば、自動車等に搭載される装置として適用される。なお、図1に示される平面図中では、樹脂フィルム40のうちドーム部41の密着部42に識別の容易化のために便宜上、斜線ハッチングを施してある。また、図1は図2の上視概略平面図である。
本発明の第2実施形態に係る圧力センサ装置について、図4を参照して述べる。ここでは、上記第1実施形態との相違点を中心に述べることとする。
本発明の第3実施形態に係る圧力センサ装置について、図5を参照して述べる。本実施形態は、上記第2実施形態における変形部44を蛇腹形状としたものである。このような蛇腹形状の変形部44は、樹脂フィルム40に予めプレス等を行うことにより形成することができる。
本発明の第4実施形態に係る圧力センサ装置について、図6を参照して述べる。上記第1実施形態の圧力センサ装置は、絶対圧型の圧力センサ装置であったが、本実施形態では、基板10および圧力センサ素子20を一部変形することで、差圧型の圧力センサ装置としている。
本発明の第5実施形態に係る圧力センサ装置について、図7を参照して述べる。本圧力センサ装置は、図7に示されるように、上記第4実施形態に示した差圧型の構成に対して、さらに、上記図4に示した薄肉部としての変形部44を適用したものである。この場合も、上記同様、より精度のよい圧力測定を行うことが可能となる。
本発明の第6実施形態に係る圧力センサ装置について、図8を参照して述べる。本圧力センサ装置は、図8に示されるように、上記第4実施形態に示した差圧型の構成に対して、さらに、上記図5に示した蛇腹形状の変形部44を適用したものである。この場合も、上記同様、より精度のよい圧力測定を行うことが可能となる。
なお、上記第1実施形態では、金型100からの吸引力を利用した吸着により、対向面131に樹脂フィルム40を貼りつけたが、当該樹脂フィルム40の貼り付けは、このような吸着に限定されるものではない。たとえば、当該樹脂フィルム40の貼り付けは、熱圧着等により行ってもよい。この場合も、上記フィルム剥離工程においては、樹脂フィルム40と樹脂部材50とが分子間結合によって強固に接合されているので、樹脂フィルム40を金型100の対向面131から容易に剥離できる。
11 基板の一面
20 圧力センサ素子
40 樹脂フィルム
41 ドーム部
50 樹脂部材
Claims (6)
- 基板(10)と、
前記基板の一面(11)上に搭載された圧力センサ素子(20)と、
前記圧力センサ素子および前記基板の一面を覆うように、前記基板の一面上に設けられた樹脂よりなる樹脂フィルム(40)と、を備え、
前記樹脂フィルムの一部は、外周全体が前記基板の一面に密着するとともに内周が前記基板の一面上に凸となる中空ドーム状をなすドーム部(41)として構成されており、
前記圧力センサ素子は、前記ドーム部の内面とは非接触の状態で前記ドーム部内に収納されており、
前記樹脂フィルムのうち前記ドーム部の外側の部位と前記基板の一面とは離間し、当該離間している両部位の間には、熱硬化性樹脂よりなる樹脂部材(50)が充填され、この樹脂部材により前記ドーム部の外周が封止されて、前記ドーム部内が密閉空間とされており、
前記ドーム部内の圧力と外気圧とが釣り合うように前記ドーム部が変形するようになっていることを特徴とする圧力センサ装置。 - 前記ドーム部の一部は残部に比べて、外気圧に対して変形しやすい変形部(44)として構成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装置。
- 前記樹脂フィルムの融点が、前記樹脂部材の融点よりも高いことを特徴とする請求項1または2に記載の圧力センサ装置。
- 前記基板の一面のうち前記ドーム部の外側に位置する部位には、他の電子部品(30)が搭載されており、この他の電子部品は、前記樹脂部材により封止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装置。
- 請求項1に記載の圧力センサ装置を製造する圧力センサ装置の製造方法であって、
前記圧力センサ素子が搭載された前記基板を用意する用意工程と、
前記樹脂部材の成型用の金型(100)のキャビティ(130)内に前記基板を設置する金型設置工程と、
前記キャビティ内に前記樹脂部材となる熱硬化性樹脂を充填することにより、前記樹脂部材を形成するモールド工程と、を備え、
前記金型設置工程では、前記金型として、前記キャビティにおける前記基板の一面に対向する対向面(131)のうち前記ドーム部における前記基板への密着部(42)に対応する部位に環状の突起(132)を有し、当該対向面のうち前記突起の内周が前記ドーム部の凸形状に対応した凹部(133)とされたものを用い、
前記キャビティにおける前記対向面に対して、当該対向面の凹凸形状に追従するように前記樹脂フィルムを貼り付け、前記突起にて前記樹脂フィルムを前記基板の一面に押さえ付けることにより、前記ドーム部を形成しつつ、前記基板を前記キャビティ内に設置するようにし、
前記モールド工程では、前記ドーム部以外の部位にて前記樹脂フィルムと前記基板の一面との間に、前記熱硬化性樹脂を充填し、
前記モールド工程の後、前記キャビティにおける前記対向面から前記樹脂フィルムを剥離させるフィルム剥離工程を行うことを特徴とする圧力センサ装置の製造方法。 - 前記金型設置工程では、前記金型に設けた吸着用の穴からの吸引力により、前記樹脂フィルムを前記対向面に吸着して貼りつけるものであって、
前記樹脂フィルムを前記金型からの受熱で軟化させた状態で当該吸着による貼り付けを行うことにより、前記対向面の凹凸形状に追従するように前記樹脂フィルムを変形させるようにし、
前記吸引力を作用させた状態で前記モールド工程を行い、
前記フィルム剥離工程では、前記吸引力を停止して前記樹脂フィルムの剥離を行うことを特徴とする請求項5に記載の圧力センサ装置の製造方法。
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JPS52127375A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-25 | Nippon Denso Co Ltd | Apparatus for measuring relative presure |
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