JP2017015657A - Pressure sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor that suppresses reduction in detection accuracy of sensor chips.SOLUTION: A pressure sensor 10 detects a pressure of a medium measuring a temperature higher than an ambient temperature, and comprises: a case 20; a sensor chip 70. In the case 20, a medium introduction hole 38 is formed which has either end opened, and to which the measuring medium is introduced from an opening on a side of one end 38a. The sensor chip 70 blocks the opening on a side of other end 38b opposite the one end 38a in the medium introduction hole 38. A direction connecting the one end 38a and the other end 38b is configured to be a direction different from a thickness direction of the sensor chip 70. In an exterior surface of the case 20, a first groove 44 and a second groove 46 are formed. In a projection viewing of the thickness direction of the sensor chip 70, the first groove 44 is formed on the one end 38 side with respect to the sensor chip 70, and the second groove 46 is formed on a side opposite the first groove 44 with respect to the sensor chip 70. The first groove 44 is greater in a surface area of a wall surface than the second groove 46.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、測定媒体が導入される媒体導入孔が形成されたケースと、媒体導入孔を閉塞するように配置されたセンサチップと、を備える圧力センサに関する。   The present invention relates to a pressure sensor including a case in which a medium introduction hole into which a measurement medium is introduced is formed, and a sensor chip arranged so as to close the medium introduction hole.

従来、特許文献1に記載のように、測定媒体の圧力を検出する圧力センサが知られている。圧力センサは、ケースとセンサチップとを備えている。ケースには、自身を貫通し、測定媒体が導入される圧力導入孔(媒体導入孔)が形成されている。圧力導入孔の一端側の導入開口から測定媒体が導入される。   Conventionally, as described in Patent Document 1, a pressure sensor that detects the pressure of a measurement medium is known. The pressure sensor includes a case and a sensor chip. The case is formed with a pressure introduction hole (medium introduction hole) through which the measurement medium is introduced. The measurement medium is introduced from the introduction opening on one end side of the pressure introduction hole.

センサチップは、圧力導入孔における導入開口と反対側の開口を閉塞するようにケースに配置され、測定媒体の圧力に応じて検出信号を出力する。圧力導入孔は、延設方向がセンサチップの厚さ方向に沿う部分と、延設方向がセンサチップの厚さ方向と直交する部分と、を有している。   The sensor chip is arranged in the case so as to close the opening opposite to the introduction opening in the pressure introduction hole, and outputs a detection signal according to the pressure of the measurement medium. The pressure introduction hole has a portion in which the extending direction is along the thickness direction of the sensor chip and a portion in which the extending direction is orthogonal to the thickness direction of the sensor chip.

特開2014−119391号公報JP 2014-119391 A

測定媒体の温度が圧力センサの周囲温度よりも高い場合、測定媒体は、ケースへ伝熱しつつ媒体導入孔内を進むため、導入開口側で温度が高く、センサチップ側で温度が低い。そのため、ケースでは、センサチップの厚さ方向の投影視において、センサチップに対して導入開口側の部分の温度が、センサチップに対して導入開口と反対側の部分の温度よりも上昇し易い。   When the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor, the measurement medium travels through the medium introduction hole while transferring heat to the case, so the temperature is high on the introduction opening side and low on the sensor chip side. Therefore, in the case, in the projection view in the thickness direction of the sensor chip, the temperature of the portion on the introduction opening side with respect to the sensor chip tends to rise more than the temperature of the portion on the opposite side of the introduction opening with respect to the sensor chip.

この温度差により、ケースからセンサチップへ作用する熱応力に偏りが生じ、センサチップが特定の箇所で大きく歪み易い。これによれば、センサチップの検出精度が低下する虞がある。   Due to this temperature difference, the thermal stress acting on the sensor chip from the case is biased, and the sensor chip is likely to be greatly distorted at a specific location. According to this, there exists a possibility that the detection accuracy of a sensor chip may fall.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、センサチップの検出精度が低下するのを抑制する圧力センサを提供す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 suppresses a decrease in detection accuracy of a sensor chip.

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。   The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in the claims and the parentheses described in this section indicate the correspondence with the specific means described in the following embodiment as one aspect, and limit the technical scope of the invention. Not what you want.

開示された発明のひとつは、両端が開口し、一端(38a)側の開口から測定媒体が導入される媒体導入孔(38)が形成されたケース(20)と、
媒体導入孔における一端と反対の他端(38b)側の開口を閉塞するように厚さ方向の一面(70a)を搭載面としてケースに配置され、測定媒体の圧力に応じて変形するとともに、変形に応じた検出信号を出力するセンサチップ(70)と、
を備える圧力センサであって、
媒体導入孔における一端と他端とを結ぶ方向は、厚さ方向と異なる方向とされ、
ケースの外面には、厚さ方向の投影視において、センサチップに対して一端側に形成された第1溝部(44)と、センサチップに対して一端と反対側であって、第1溝部とともにセンサチップを挟む位置に形成された第2溝部(46)と、を有する溝(30)が形成され、
第1溝部の壁面の表面積は、第2溝部の壁面の表面積よりも大きいことを特徴とする。
One of the disclosed inventions is a case (20) in which both ends are open and a medium introduction hole (38) into which a measurement medium is introduced from an opening on one end (38a) side is formed.
One side (70a) in the thickness direction is placed in the case so as to close the opening on the other end (38b) side opposite to the one end in the medium introduction hole, and is deformed according to the pressure of the measurement medium and deformed. A sensor chip (70) for outputting a detection signal according to
A pressure sensor comprising:
The direction connecting the one end and the other end in the medium introduction hole is a direction different from the thickness direction,
On the outer surface of the case, in a projection view in the thickness direction, a first groove portion (44) formed on one end side with respect to the sensor chip, and on the opposite side to the one end with respect to the sensor chip, together with the first groove portion A groove (30) having a second groove (46) formed at a position sandwiching the sensor chip,
The surface area of the wall surface of the first groove is larger than the surface area of the wall surface of the second groove.

上記構成では、ケースにおいて、第1溝部及び第2溝部に挟まれる部分が、第1溝部及び第2溝部により他の部分と分離されている。そのため、ケースが温度変化した場合であっても、第1溝部及び第2溝部に挟まれる部分は、他の部分の変位の影響を受け難く、変位し難い。よって、センサチップが第1溝部及び第2溝部に挟まれる上記構成では、ケースからセンサチップへ作用する熱応力を小さくすることができる。したがって、センサチップの検出精度が低下するのを抑制することができる。   In the above configuration, in the case, a portion sandwiched between the first groove portion and the second groove portion is separated from other portions by the first groove portion and the second groove portion. For this reason, even when the temperature of the case changes, the portion sandwiched between the first groove portion and the second groove portion is not easily affected by the displacement of other portions and is not easily displaced. Therefore, in the above configuration in which the sensor chip is sandwiched between the first groove portion and the second groove portion, the thermal stress acting on the sensor chip from the case can be reduced. Therefore, it can suppress that the detection accuracy of a sensor chip falls.

ところで、測定媒体の温度が圧力センサの周囲温度よりも高い場合、ケースにおいて、センサチップに対して媒体導入孔の一端側の部分は、測定媒体からの伝熱により温度が上昇し易い。すなわち、ケースにおいて、第1溝部の周辺では、第2溝部の周辺よりも温度が上昇し易い。   By the way, when the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor, in the case, the temperature at one end side of the medium introduction hole with respect to the sensor chip is likely to rise due to heat transfer from the measurement medium. That is, in the case, the temperature is more likely to rise around the first groove than in the vicinity of the second groove.

これに対して、上記構成では、第1溝部の表面積が第2溝部の表面積よりも大きい。そのため、第1溝部の壁面では、第2溝部の壁面に較べて放熱し易い。これによれば、ケースにおいて、第1溝部の周辺の温度が上昇するのを抑制し、第1溝部の周辺の温度を第2溝部の周辺の温度と近くすることができる。   On the other hand, in the said structure, the surface area of a 1st groove part is larger than the surface area of a 2nd groove part. Therefore, it is easier to radiate heat on the wall surface of the first groove portion than on the wall surface of the second groove portion. According to this, in the case, it is possible to suppress an increase in the temperature around the first groove portion, and to make the temperature around the first groove portion close to the temperature around the second groove portion.

よって、ケースにおける第1溝部の周辺からセンサチップへ作用する熱応力の大きさを、第2溝部の周辺からセンサチップへ作用する熱応力の大きさと近くすることができる。したがって、センサチップが特定の箇所で大きく歪むのを抑制することができる。以上により、測定媒体の温度が圧力センサの周囲温度よりも高い場合であっても、センサチップの検出精度が低下するのを抑制することができる。   Therefore, the magnitude of the thermal stress acting on the sensor chip from the periphery of the first groove in the case can be made close to the magnitude of the thermal stress acting on the sensor chip from the circumference of the second groove. Therefore, the sensor chip can be prevented from being greatly distorted at a specific location. As described above, even when the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the sensor chip.

第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the pressure sensor which concerns on 1st Embodiment. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 図1のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 第2実施形態に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す平面図である。It is a top view which shows the detailed structure of a groove | channel in the pressure sensor which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on 3rd Embodiment, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG. 第1変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 1st modification, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG. 第2変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 2nd modification, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG. 第3変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 3rd modification, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG. 第4変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 4th modification, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG. 第5変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 5th modification, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG. 第6変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す平面図であって、図4に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 6th modification, it is a top view which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It corresponds to FIG. 第7変形例に係る圧力センサにおいて、溝の詳細構造を示す断面図であって、図2に対応している。In the pressure sensor which concerns on a 7th modification, it is sectional drawing which shows the detailed structure of a groove | channel, Comprising: It respond | corresponds to FIG.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、センサチップの厚さ方向をZ方向、Z方向に直交する特定の方向をX方向、Z方向及びX方向に直交する方向をY方向と示す。X方向及びY方向により規定される平面をXY平面、Z方向及びX方向により規定される平面をZX平面と示す。特に断わりのない限り、XY平面に沿う形状を平面形状と示す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, common or related elements are given the same reference numerals. Further, the thickness direction of the sensor chip is indicated as the Z direction, the specific direction orthogonal to the Z direction is indicated as the X direction, and the direction orthogonal to the Z direction and the X direction is indicated as the Y direction. A plane defined by the X direction and the Y direction is referred to as an XY plane, and a plane defined by the Z direction and the X direction is referred to as a ZX plane. Unless otherwise specified, a shape along the XY plane is referred to as a planar shape.

(第1実施形態)
先ず、図1〜図3に基づき、圧力センサ10の概略構成について説明する。
(First embodiment)
First, a schematic configuration of the pressure sensor 10 will be described with reference to FIGS.

圧力センサ10は、測定媒体の圧力を検出する装置である。本実施形態において、圧力センサ10は、その周辺温度よりも温度が高い測定媒体の圧力を検出する。圧力センサ10は、ケース20、基板60、センサチップ70、回路チップ80、保護部材90を備えている。   The pressure sensor 10 is a device that detects the pressure of the measurement medium. In the present embodiment, the pressure sensor 10 detects the pressure of the measurement medium whose temperature is higher than the ambient temperature. The pressure sensor 10 includes a case 20, a substrate 60, a sensor chip 70, a circuit chip 80, and a protection member 90.

本実施形態において、圧力センサ10は、ディーゼルエンジンの排気管に配置され、DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)における上流側の圧力とDPFの下流側の圧力との差圧を検出する。言い換えると、圧力センサ10は、DPFの圧力損失を検出する差圧検出型のセンサとされている。そのため、本実施形態では、測定媒体が排気ガスとされている。測定媒体の温度は、例えば、150℃以上とされている。これに対し、圧力センサ10の周囲温度は、150℃未満とされている。   In this embodiment, the pressure sensor 10 is arrange | positioned at the exhaust pipe of a diesel engine, and detects the differential pressure | voltage between the pressure of the upstream in DPF (diesel particulate filter), and the pressure of the downstream of DPF. In other words, the pressure sensor 10 is a differential pressure detection type sensor that detects the pressure loss of the DPF. Therefore, in this embodiment, the measurement medium is exhaust gas. The temperature of the measurement medium is, for example, 150 ° C. or higher. On the other hand, the ambient temperature of the pressure sensor 10 is less than 150 ° C.

ケース20は、基板60、センサチップ70、回路チップ80、保護部材90を収容するものである。ケース20は、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、エポキシ樹脂を用いて形成されている。図1に示すように、ケース20は、本体部22、ポート部24、コネクタ部26、組み付け部28を有している。また、ケース20の外面には、溝30が形成されている。溝30の詳細構造については、下記で説明する。   The case 20 houses the substrate 60, the sensor chip 70, the circuit chip 80, and the protection member 90. The case 20 is formed using, for example, PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate), and an epoxy resin. As shown in FIG. 1, the case 20 includes a main body portion 22, a port portion 24, a connector portion 26, and an assembly portion 28. A groove 30 is formed on the outer surface of the case 20. The detailed structure of the groove 30 will be described below.

本体部22は、略直方体形状をなし、各面がX方向、Y方向、及びZ方向と直交している。図2に示すように、本体部22は、Z方向の一端をなす一面22a、及び、一面22aと反対の裏面22bを有している。また、本体部22は、X方向の一端をなす第1側面22c、第1側面22cと反対と第2側面22d、Y方向の一端をなす第3側面22eを有している。   The main body 22 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and each surface is orthogonal to the X direction, the Y direction, and the Z direction. As shown in FIG. 2, the main body 22 has one surface 22 a that forms one end in the Z direction, and a back surface 22 b that is opposite to the one surface 22 a. Further, the main body 22 has a first side surface 22c forming one end in the X direction, a second side surface 22d opposite to the first side surface 22c, and a third side surface 22e forming one end in the Y direction.

一面22aには、基板60、センサチップ70、及び回路チップ80を収容する凹部32が形成されている。凹部32は、一面22aから所定深さを有してZ方向に凹んでおり、Z方向と直交する底面32aを有している。   On one surface 22a, a recess 32 for accommodating the substrate 60, the sensor chip 70, and the circuit chip 80 is formed. The recess 32 has a predetermined depth from the one surface 22a and is recessed in the Z direction, and has a bottom surface 32a orthogonal to the Z direction.

ポート部24は、ディーゼルエンジンの排気管と連通し、排気管から測定媒体が導入される部分である。ポート部24は、第1側面22cからX方向に延設された略円筒形状をなしている。本実施形態では、ケース20が2つのポート部24を有している。2つのポート部24のうち、一方がDPFの上流側、他方がDPFの下流側と連通している。   The port portion 24 is a portion that communicates with the exhaust pipe of the diesel engine and into which the measurement medium is introduced from the exhaust pipe. The port portion 24 has a substantially cylindrical shape extending from the first side surface 22c in the X direction. In the present embodiment, the case 20 has two port portions 24. Of the two port portions 24, one communicates with the upstream side of the DPF and the other communicates with the downstream side of the DPF.

コネクタ部26は、外部機器と接続される部分である。コネクタ部26は、第3側面22eからY方向に延設された略円筒形状をなし、外部機器と嵌合可能に構成されている。また、コネクタ部26には、図示しないターミナルが配置されている。コネクタ部26が外部機器と嵌合することにより、ターミナルが外部機器と電気的に接続される。ターミナルは、例えば、ケース20にインサート成形されている。   The connector part 26 is a part connected to an external device. The connector portion 26 has a substantially cylindrical shape extending in the Y direction from the third side surface 22e, and is configured to be able to be fitted to an external device. Further, a terminal (not shown) is arranged in the connector portion 26. When the connector portion 26 is fitted to the external device, the terminal is electrically connected to the external device. The terminal is insert-molded in the case 20, for example.

組み付け部28は、圧力センサ10を排気管に組み付ける部分である。組み付け部28は、第2側面22dからX方向に延設されている。組み付け部28には、自身をZ方向に貫通する貫通孔34が形成されている。貫通孔34には、金属材料を用いて形成されたリング36がはめ込まれている。リング36にボルトが挿入されることで、圧力センサ10が排気管に組み付けられる。   The assembly portion 28 is a portion for assembling the pressure sensor 10 to the exhaust pipe. The assembly portion 28 extends from the second side surface 22d in the X direction. The assembly portion 28 is formed with a through-hole 34 that penetrates itself in the Z direction. A ring 36 formed using a metal material is fitted in the through hole 34. By inserting bolts into the ring 36, the pressure sensor 10 is assembled to the exhaust pipe.

図2及び図3に示すように、ケース20には、測定媒体が導入される媒体導入孔38が形成されている。媒体導入孔38は、測定媒体が導入される一端38a、及び、一端38aと反対の他端38bが、ケース20の外面に開口している。一端38a及び他端38bを結ぶ方向は、Z方向と異なる方向とされている。本実施形態では、一端38a及び他端38bを結ぶ方向が、Y方向と直交し、X方向及びZ方向に対して傾斜している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the case 20 has a medium introduction hole 38 into which the measurement medium is introduced. In the medium introduction hole 38, one end 38a into which the measurement medium is introduced and the other end 38b opposite to the one end 38a are opened on the outer surface of the case 20. The direction connecting the one end 38a and the other end 38b is different from the Z direction. In the present embodiment, the direction connecting the one end 38a and the other end 38b is orthogonal to the Y direction and is inclined with respect to the X direction and the Z direction.

本実施形態では、2つの媒体導入孔38がY方向に並んで形成されている。ZX平面において、2つの媒体導入孔38は、互いにほぼ同じ形状とされている。各媒体導入孔38は、ポート部24及び本体部22を貫通している。各媒体導入孔38は、延設方向がZ方向に沿う第1孔部40と、延設方向がX方向に沿う第2孔部42と、を有している。   In the present embodiment, the two medium introduction holes 38 are formed side by side in the Y direction. In the ZX plane, the two medium introduction holes 38 have substantially the same shape. Each medium introduction hole 38 passes through the port portion 24 and the main body portion 22. Each medium introduction hole 38 has a first hole portion 40 whose extending direction extends along the Z direction, and a second hole portion 42 whose extending direction extends along the X direction.

第1孔部40は、底面32aに開口し、他端38b側の開口を構成している。第1孔部40は、底面32aから裏面22bに向かってZ方向に延設されている。第1孔部40において、Z方向における他端38bと反対側の端部は、本体部22の内部に位置し、第2孔部42と連通している。   The first hole portion 40 opens to the bottom surface 32a and constitutes an opening on the other end 38b side. The first hole portion 40 extends in the Z direction from the bottom surface 32a toward the back surface 22b. In the first hole 40, the end opposite to the other end 38 b in the Z direction is located inside the main body 22 and communicates with the second hole 42.

第2孔部42は、第1孔部40との連通部分からポート部24側に向かってX方向に延設されている。第2孔部42は、ポート部24のX方向における本体部22と反対側の端部に開口し、一端38a側の開口を構成している。言い換えると、第2孔部42は、ポート部24における突出先端面に開口している。以上により、ZX平面における媒体導入孔38の形状は、略L字状とされている。   The second hole portion 42 extends in the X direction from the communicating portion with the first hole portion 40 toward the port portion 24 side. The second hole portion 42 opens at an end portion of the port portion 24 opposite to the main body portion 22 in the X direction, and constitutes an opening on the one end 38a side. In other words, the second hole portion 42 opens at the protruding tip surface of the port portion 24. As described above, the shape of the medium introduction hole 38 in the ZX plane is substantially L-shaped.

本実施形態では、第2孔部42の延設方向が重力方向に沿うように、圧力センサ10が配置されている。詳しくは、本体部22に対してポート部24が重力方向下側となるように、圧力センサ10が配置されている。X方向は重力方向に沿う方向であって、Z方向及びY方向は重力方向と直交する方向である。   In the present embodiment, the pressure sensor 10 is arranged so that the extending direction of the second hole portion 42 is along the direction of gravity. Specifically, the pressure sensor 10 is arranged so that the port portion 24 is on the lower side in the gravity direction with respect to the main body portion 22. The X direction is a direction along the gravity direction, and the Z direction and the Y direction are directions orthogonal to the gravity direction.

基板60は、ターミナルと、センサチップ70及び回路チップ80を電気的に中継するものである。基板60は、厚さ方向がZ方向に沿う略平板形状をなし、Z方向のうちの一方側の一面60aと、一面60aと反対の裏面60bと、を有している。基板60の平面形状は、略矩形状とされている。基板60は、図示しない接着材を介して裏面60bが底面32aに固定されている。基板60としては、例えば、プリント基板を採用することができる。   The board 60 electrically relays the terminal, the sensor chip 70, and the circuit chip 80. The substrate 60 has a substantially flat plate shape whose thickness direction is along the Z direction, and has one surface 60a on one side in the Z direction and a back surface 60b opposite to the one surface 60a. The planar shape of the substrate 60 is substantially rectangular. As for the board | substrate 60, the back surface 60b is being fixed to the bottom face 32a through the adhesive material which is not shown in figure. As the board | substrate 60, a printed circuit board is employable, for example.

基板60には、自身をZ方向に貫通する2つの貫通孔62が形成されている。各貫通孔62は、Z方向の投影視において少なくとも一部が第1孔部40と重なる位置に形成され、第1孔部40と連通している。一面60aには、センサチップ70及び回路チップ80が配置されている。   The substrate 60 is formed with two through holes 62 penetrating itself in the Z direction. Each through-hole 62 is formed at a position where at least a portion thereof overlaps with the first hole 40 in the projection view in the Z direction, and communicates with the first hole 40. The sensor chip 70 and the circuit chip 80 are disposed on the one surface 60a.

センサチップ70は、測定媒体の圧力に応じた検出信号を出力する部分である。本実施形態では、圧力センサ10が2つのセンサチップ70を備えている。各センサチップ70は、略平板形状をなし、Z方向のうちの一方側の一面70aを有している。一面70aは、センサチップ70が基板60及びケース20に搭載されるための搭載面である。一面70aは、特許請求の範囲に記載の一面に相当する。   The sensor chip 70 is a part that outputs a detection signal corresponding to the pressure of the measurement medium. In the present embodiment, the pressure sensor 10 includes two sensor chips 70. Each sensor chip 70 has a substantially flat plate shape and has one surface 70a on one side in the Z direction. The one surface 70 a is a mounting surface for mounting the sensor chip 70 on the substrate 60 and the case 20. The one surface 70a corresponds to one surface described in the claims.

各センサチップ70の平面形状は、略矩形状をなし、各辺がX方向及びY方向に沿っている。各センサチップ70の一面70aは、図示しない接着材により基板60に固定されている。また、各センサチップ70は、図示しないボンディングワイヤにより、基板60と電気的に接続されている。   The planar shape of each sensor chip 70 is substantially rectangular, and each side is along the X direction and the Y direction. One surface 70a of each sensor chip 70 is fixed to the substrate 60 with an adhesive (not shown). Each sensor chip 70 is electrically connected to the substrate 60 by a bonding wire (not shown).

各センサチップ70は、Z方向の投影視において、一部が第1孔部40及び貫通孔62の全体と重なるように配置されている。これにより、媒体導入孔38における他端38b側の開口は、基板60及びセンサチップ70により閉塞されている。   Each sensor chip 70 is arranged so that a part thereof overlaps the entire first hole 40 and the entire through hole 62 in a projected view in the Z direction. Thereby, the opening on the other end 38 b side in the medium introduction hole 38 is closed by the substrate 60 and the sensor chip 70.

センサチップ70には、一面70aにおいて凹む凹部72が形成されている。凹部72の底部は、センサチップ70のダイアフラム74をなしている。ダイアフラム74には、図示しないゲージ抵抗が形成され、ゲージ抵抗によりブリッジ回路が構成されている。   The sensor chip 70 has a recess 72 that is recessed on one surface 70a. The bottom of the recess 72 forms a diaphragm 74 of the sensor chip 70. A diaphragm resistor (not shown) is formed in the diaphragm 74, and a bridge circuit is configured by the gauge resistor.

媒体導入孔38に測定媒体が導入されると、ダイアフラム74は、測定媒体の圧力に応じてZ方向に変形する。ダイアフラム74の変形により、ゲージ抵抗の抵抗値が変化して、ブリッジ回路における中点電位の差が変化する。この中点電位の差に基づく検出信号をセンサチップ70が出力する。   When the measurement medium is introduced into the medium introduction hole 38, the diaphragm 74 is deformed in the Z direction according to the pressure of the measurement medium. Due to the deformation of the diaphragm 74, the resistance value of the gauge resistance changes, and the difference in the midpoint potential in the bridge circuit changes. The sensor chip 70 outputs a detection signal based on this midpoint potential difference.

回路チップ80は、ボンディングワイヤ及び基板60を介してセンサチップ70から入力された検出信号を処理するものである。回路チップ80は、一面60aにおいて、各センサチップ70と異なる箇所に配置されている。本実施形態では、Y方向における2つのセンサチップ70の間に回路チップ80が配置されている。回路チップ80は、センサチップ70と同様に、図示しない接着材により一面60aに固定されている。また、回路チップ80は、図示しないボンディングワイヤにより、基板60と電気的に接続されている。   The circuit chip 80 processes a detection signal input from the sensor chip 70 via the bonding wire and the substrate 60. The circuit chip 80 is disposed at a location different from each sensor chip 70 on the one surface 60a. In the present embodiment, the circuit chip 80 is disposed between the two sensor chips 70 in the Y direction. Similarly to the sensor chip 70, the circuit chip 80 is fixed to the one surface 60a with an adhesive (not shown). The circuit chip 80 is electrically connected to the substrate 60 by a bonding wire (not shown).

回路チップ80には、検出信号の処理を行う処理回路が形成されている。処理回路は、例えば、検出信号を増幅する増幅回路、検出信号を演算処理する演算回路とされている。回路チップ80により処理された検出信号は、ターミナルを介して外部機器に出力される。   The circuit chip 80 is formed with a processing circuit for processing the detection signal. The processing circuit is, for example, an amplification circuit that amplifies the detection signal and an arithmetic circuit that performs arithmetic processing on the detection signal. The detection signal processed by the circuit chip 80 is output to an external device via a terminal.

保護部材90は、測定媒体に含まれる腐食ガスや湿度から基板60及びセンサチップ70を保護するものである。保護部材90は、貫通孔62、及び、凹部72に配置されている。保護部材90は、ゲル状とされている。測定媒体の圧力は、保護部材90を介してダイアフラム74に印加される。   The protection member 90 protects the substrate 60 and the sensor chip 70 from corrosive gas and humidity contained in the measurement medium. The protection member 90 is disposed in the through hole 62 and the recess 72. The protection member 90 is in a gel form. The pressure of the measurement medium is applied to the diaphragm 74 via the protective member 90.

保護部材90としては、例えば、フッ素ゲル、シリコンゲル、フロロシリコンゲルを採用することができる。測定媒体が排気ガスとされた場合、排気ガスによる凝縮水は、窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込んでおり、強い酸性を示す。そのため、本実施形態では、保護部材90として、耐酸性に優れたフッ素ゲルを採用する。   As the protection member 90, for example, a fluorine gel, a silicon gel, or a fluorosilicon gel can be employed. When the measurement medium is exhaust gas, the condensed water from the exhaust gas is dissolved in nitrogen oxides and sulfur oxides and exhibits strong acidity. Therefore, in this embodiment, a fluorine gel excellent in acid resistance is adopted as the protective member 90.

次に、図1及び図2に基づき、溝30の詳細構造について説明する。   Next, based on FIG.1 and FIG.2, the detailed structure of the groove | channel 30 is demonstrated.

第1溝部44及び第2溝部46は、一面22aにおいて、凹部32と異なる箇所に形成されている。Z方向の投影視において、第1溝部44は、センサチップ70に対してX方向のうちの一端38a側に形成されている。言い換えると、Z方向の投影視において、第1溝部44は、センサチップ70に対してX方向のうちのポート部24側に形成されている。Z方向の投影視において、第1溝部44は、第2孔部42の一部と重なる位置に形成されている。   The 1st groove part 44 and the 2nd groove part 46 are formed in the location different from the recessed part 32 in the one surface 22a. In the projection view in the Z direction, the first groove portion 44 is formed on the one end 38 a side in the X direction with respect to the sensor chip 70. In other words, the first groove portion 44 is formed on the port portion 24 side in the X direction with respect to the sensor chip 70 in the projection view in the Z direction. In the projection view in the Z direction, the first groove portion 44 is formed at a position overlapping with a part of the second hole portion 42.

Z方向の投影視において、センサチップ70に対して、X方向のうちの第1溝部44と反対側に第2溝部46が形成されている。詳しくは、第2溝部46が、第1溝部44とともにセンサチップ70を挟む位置に形成されている。言い換えると、Z方向の投影視において、センサチップ70は、第1溝部44及び第2溝部46により挟まれている。X方向の投影視において、第1溝部44の少なくとも一部は、第2溝部46と重なっている。本実施形態では、第1溝部44の全体が、第2溝部46の全体と重なっている。   The second groove 46 is formed on the opposite side to the first groove 44 in the X direction with respect to the sensor chip 70 in the projection view in the Z direction. Specifically, the second groove 46 is formed at a position sandwiching the sensor chip 70 together with the first groove 44. In other words, the sensor chip 70 is sandwiched between the first groove portion 44 and the second groove portion 46 in the projection view in the Z direction. In a projection view in the X direction, at least a part of the first groove 44 overlaps the second groove 46. In the present embodiment, the entire first groove portion 44 overlaps the entire second groove portion 46.

X方向の投影視において、センサチップ70の少なくとも一部は、第1溝部44及び第2溝部46と重なっている。本実施形態では、X方向の投影視において、センサチップ70の全体が、第1溝部44及び第2溝部46と重なっている。また、2つの第1溝部44及び2つの第2溝部46が一面22aに形成され、各センサチップ70におけるX方向の両側に1つの第1溝部44及び1つの第2溝部46が形成されている。   In the projection view in the X direction, at least a part of the sensor chip 70 overlaps the first groove portion 44 and the second groove portion 46. In the present embodiment, the entire sensor chip 70 overlaps the first groove portion 44 and the second groove portion 46 in the projection view in the X direction. In addition, two first groove portions 44 and two second groove portions 46 are formed on one surface 22a, and one first groove portion 44 and one second groove portion 46 are formed on both sides in the X direction of each sensor chip 70. .

本実施形態において、第1溝部44及び第2溝部46の深さ方向は、Z方向に沿っている。第1溝部44は、壁面として、Z方向と直交する底面44aと、Z方向に沿う側面44bと、を有している。底面44a及び側面44bは、ほぼ平坦な面とされている。同様に、第2溝部46は、壁面として、Z方向と直交する底面46aと、Z方向に沿う側面46bと、を有している。底面46a及び側面46bは、ほぼ平坦な面とされている。   In the present embodiment, the depth direction of the first groove portion 44 and the second groove portion 46 is along the Z direction. The 1st groove part 44 has the bottom face 44a orthogonal to a Z direction, and the side surface 44b along a Z direction as a wall surface. The bottom surface 44a and the side surface 44b are substantially flat surfaces. Similarly, the 2nd groove part 46 has the bottom face 46a orthogonal to a Z direction, and the side surface 46b along a Z direction as a wall surface. The bottom surface 46a and the side surface 46b are substantially flat surfaces.

本実施形態において、第1溝部44及び第2溝部46の平面形状は、略矩形状をなし、長手方向がX方向に沿っており、短手方向がY方向に沿っている。第1溝部44におけるY方向の幅は、第2溝部46におけるY方向の幅とほぼ等しくされている。また、本実施形態では、第1溝部44におけるY方向の幅が、センサチップ70におけるY方向の幅とほぼ等しくされている。第1溝部44の深さは、第2溝部46の深さとほぼ等しくされている。第1溝部44におけるX方向の幅は、第2溝部46におけるX方向の幅よりも広くされている。これにより、第1溝部44の壁面の表面積は、第2溝部46の壁面の表面積よりも大きくされている。   In the present embodiment, the planar shapes of the first groove portion 44 and the second groove portion 46 are substantially rectangular, the longitudinal direction is along the X direction, and the short side direction is along the Y direction. The width of the first groove 44 in the Y direction is substantially equal to the width of the second groove 46 in the Y direction. In the present embodiment, the width of the first groove 44 in the Y direction is substantially equal to the width of the sensor chip 70 in the Y direction. The depth of the first groove portion 44 is substantially equal to the depth of the second groove portion 46. The width of the first groove 44 in the X direction is wider than the width of the second groove 46 in the X direction. Thereby, the surface area of the wall surface of the first groove portion 44 is made larger than the surface area of the wall surface of the second groove portion 46.

第1孔部40の壁面は、側面44b及び側面46bと同様に、Z方向に沿う面とされている。このため、ケース20において、側面44b及び第1孔部40の壁面の間におけるX方向の厚さW1は、Z方向においてほぼ均一とされている。同様に、ケース20において、側面46b及び第1孔部40の壁面の間におけるX方向の厚さW2は、Z方向においてほぼ均一とされている。本実施形態において、厚さW1は、厚さW2とほぼ等しくされている。   The wall surface of the 1st hole part 40 is made into the surface along a Z direction similarly to the side surface 44b and the side surface 46b. For this reason, in the case 20, the thickness W1 in the X direction between the side surface 44b and the wall surface of the first hole 40 is substantially uniform in the Z direction. Similarly, in the case 20, the thickness W2 in the X direction between the side surface 46b and the wall surface of the first hole 40 is substantially uniform in the Z direction. In the present embodiment, the thickness W1 is substantially equal to the thickness W2.

次に、上記した圧力センサ10の効果について説明する。   Next, the effect of the pressure sensor 10 will be described.

本実施形態では、ケース20において、第1溝部44及び第2溝部46に挟まれる部分が、第1溝部44及び第2溝部46により他の部分と分離されている。そのため、周囲温度の変化、測定媒体の導入等によりケース20が温度変化した場合であっても、第1溝部44及び第2溝部46に挟まれる部分は、他の部分の変位の影響を受け難く、変位し難い。よって、センサチップ70が第1溝部44及び第2溝部46に挟まれる本実施形態では、ケース20からセンサチップ70へ作用する熱応力を小さくすることができる。したがって、センサチップ70の検出精度が低下するのを抑制することができる。   In the present embodiment, in the case 20, a portion sandwiched between the first groove portion 44 and the second groove portion 46 is separated from other portions by the first groove portion 44 and the second groove portion 46. Therefore, even when the temperature of the case 20 changes due to changes in ambient temperature, introduction of a measurement medium, etc., the portion sandwiched between the first groove portion 44 and the second groove portion 46 is not easily affected by the displacement of other portions. , Hard to displace. Therefore, in this embodiment in which the sensor chip 70 is sandwiched between the first groove portion 44 and the second groove portion 46, the thermal stress acting on the sensor chip 70 from the case 20 can be reduced. Therefore, it can suppress that the detection accuracy of the sensor chip 70 falls.

ところで、測定媒体の温度が圧力センサ10の周囲温度よりも高い場合、ケース20において、センサチップ70に対して一端38a側の部分は、測定媒体からの伝熱により温度が上昇し易い。すなわち、ケース20において、第1溝部44の周辺では、第2溝部46の周辺よりも温度が上昇し易い。   By the way, when the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor 10, the temperature of the portion of the case 20 on the one end 38 a side with respect to the sensor chip 70 is likely to rise due to heat transfer from the measurement medium. That is, in the case 20, the temperature around the first groove 44 is more likely to rise than around the second groove 46.

これに対して、本実施形態では、第1溝部44の表面積が第2溝部46の表面積よりも大きい。そのため、第1溝部44の壁面では、第2溝部46の壁面に較べて放熱し易い。これによれば、ケース20において、第1溝部44の周辺の温度が上昇するのを抑制し、第1溝部44の周辺の温度を第2溝部46の周辺の温度と近くすることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the surface area of the first groove portion 44 is larger than the surface area of the second groove portion 46. For this reason, the wall surface of the first groove portion 44 is easier to radiate heat than the wall surface of the second groove portion 46. According to this, in the case 20, it is possible to suppress the temperature around the first groove 44 from rising, and to make the temperature around the first groove 44 close to the temperature around the second groove 46.

よって、ケース20における第1溝部44の周辺からセンサチップ70へ作用する熱応力の大きさを、第2溝部46の周辺からセンサチップ70へ作用する熱応力の大きさと近くすることができる。したがって、センサチップ70が特定の箇所で大きく歪むのを抑制することができる。以上により、測定媒体の温度が圧力センサ10の周囲温度よりも高い場合であっても、センサチップ70の検出精度が低下するのを抑制することができる。   Therefore, the magnitude of the thermal stress acting on the sensor chip 70 from the periphery of the first groove portion 44 in the case 20 can be made close to the magnitude of the thermal stress acting on the sensor chip 70 from the periphery of the second groove portion 46. Therefore, the sensor chip 70 can be prevented from being greatly distorted at a specific location. As described above, even when the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor 10, it is possible to prevent the detection accuracy of the sensor chip 70 from being lowered.

ところで、各溝部44,46の壁面及び媒体導入孔38の壁面の間において、他の部分よりも厚さが薄くされた部分が形成されると、測定媒体からの応力によりケース20が変形し易い。   By the way, if a portion having a thickness smaller than other portions is formed between the wall surfaces of the groove portions 44 and 46 and the wall surface of the medium introduction hole 38, the case 20 is easily deformed by the stress from the measurement medium. .

これに対して、本実施形態では、厚さW1及び厚さW2が、Z方向においてほぼ均一とされている。これによれば、各溝部44,46の壁面及び媒体導入孔38の壁面の間の厚さが局所的に薄くなっていないため、測定媒体からの応力によりケース20が変形し難い。よって、ケース20の変形によるセンサチップ70の検出精度低下を効果的に抑制することができる。   In contrast, in the present embodiment, the thickness W1 and the thickness W2 are substantially uniform in the Z direction. According to this, since the thickness between the wall surface of each groove part 44 and 46 and the wall surface of the medium introduction hole 38 is not locally thin, the case 20 is hard to deform | transform by the stress from a measurement medium. Therefore, a decrease in detection accuracy of the sensor chip 70 due to deformation of the case 20 can be effectively suppressed.

また、本実施形態では、厚さW1が厚さW2とほぼ等しくされている。そのため、ケース20における第1溝部44側の部分及び第2溝部46の部分において、測定媒体からの応力による変位の大きさを互いに近くすることができる。   In this embodiment, the thickness W1 is substantially equal to the thickness W2. Therefore, the magnitude of the displacement due to the stress from the measurement medium can be made close to each other in the first groove portion 44 side portion and the second groove portion 46 portion of the case 20.

これによれば、ケース20が変形した場合であっても、第1溝部44側の部分からセンサチップ70へ作用する応力、及び、第2溝部46側の部分からセンサチップ70へ作用する応力を互いに近い大きさとすることができる。したがって、センサチップ70が特定の箇所で大きく歪むのを抑制し、センサチップ70の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。   According to this, even when the case 20 is deformed, the stress that acts on the sensor chip 70 from the portion on the first groove portion 44 side and the stress that acts on the sensor chip 70 on the portion on the second groove portion 46 side. The sizes can be close to each other. Therefore, it is possible to suppress the sensor chip 70 from being greatly distorted at a specific location, and to effectively suppress the detection accuracy of the sensor chip 70 from being lowered.

(第2実施形態)
本実施形態において、第1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。なお、図4では、平面形状を明確にするため、第1溝部44、第2溝部46、及び第3溝部48にハッチングを施している。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, description of portions common to the pressure sensor 10 shown in the first embodiment is omitted. In FIG. 4, the first groove 44, the second groove 46, and the third groove 48 are hatched in order to clarify the planar shape.

図4に示すように、溝30は、ケース20の外面において、第1溝部44及び第2溝部46を連結する第3溝部48をさらに有している。溝30の平面形状は、センサチップ70を囲む環状をなしている。本実施形態では、溝30が、一面22aに形成され、Z方向の投影視において凹部32を囲んでいる。   As shown in FIG. 4, the groove 30 further includes a third groove portion 48 that connects the first groove portion 44 and the second groove portion 46 on the outer surface of the case 20. The planar shape of the groove 30 has an annular shape surrounding the sensor chip 70. In the present embodiment, the groove 30 is formed on the one surface 22a and surrounds the concave portion 32 in the projection view in the Z direction.

一面22aには、2つの第3溝部48が形成されている。第1溝部44及び第2溝部46におけるコネクタ部26側の一端同士を一方の第3溝部48が連結している。また、第1溝部44及び第2溝部46におけるコネクタ部26と反対側の他端同士を他方の第3溝部48が連結している。   Two third grooves 48 are formed on the one surface 22a. One third groove portion 48 connects one ends of the first groove portion 44 and the second groove portion 46 on the connector portion 26 side. The other third groove portion 48 connects the other ends of the first groove portion 44 and the second groove portion 46 opposite to the connector portion 26.

本実施形態において、第3溝部48の平面形状は、略矩形状をなし、長手方向がX方向に沿っており、短手方向がY方向に沿っている。第3溝部48におけるX方向の幅は、凹部32におけるX方向の幅よりも広くされている。第3溝部48の深さは、第1溝部44及び第2溝部46の深さとほぼ等しい深さとされている。第3溝部48におけるY方向の幅は、第1溝部44におけるX方向の幅よりも狭くされ、第2溝部46におけるX方向の幅よりも広くされている。   In the present embodiment, the planar shape of the third groove portion 48 is substantially rectangular, the longitudinal direction is along the X direction, and the lateral direction is along the Y direction. The width of the third groove portion 48 in the X direction is wider than the width of the concave portion 32 in the X direction. The depth of the third groove 48 is substantially equal to the depth of the first groove 44 and the second groove 46. The width of the third groove portion 48 in the Y direction is narrower than the width of the first groove portion 44 in the X direction, and is wider than the width of the second groove portion 46 in the X direction.

本実施形態において、ケース20における溝30に囲まれる部分は、温度変化した場合であっても、Z方向と直交する全ての方向に変位し難い。これによれば、Z方向と直交する全ての方向において、ケース20からセンサチップ70へ作用する熱応力を小さくすることができる。したがって、センサチップ70の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。   In the present embodiment, the portion surrounded by the groove 30 in the case 20 is not easily displaced in all directions orthogonal to the Z direction even when the temperature changes. According to this, the thermal stress acting on the sensor chip 70 from the case 20 can be reduced in all directions orthogonal to the Z direction. Therefore, it can suppress effectively that the detection accuracy of the sensor chip 70 falls.

(第3実施形態)
本実施形態において、第1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。
(Third embodiment)
In the present embodiment, description of portions common to the pressure sensor 10 shown in the first embodiment is omitted.

図5に示すように、圧力センサ10は、空気よりも熱伝導性に優れるとともにケース20よりも柔軟性に優れた充填部材100をさらに備えている。充填部材100は、第1溝部44に配置され、少なくとも一部が第1溝部44の壁面と接触している。本実施形態では、充填部材100が、第1溝部44のほぼ全体を埋めるように配置されている。なお、本実施形態において、第2溝部46には、充填部材100が充填されていない。   As shown in FIG. 5, the pressure sensor 10 further includes a filling member 100 that is superior in heat conductivity to air and superior in flexibility to the case 20. The filling member 100 is disposed in the first groove portion 44 and at least a part thereof is in contact with the wall surface of the first groove portion 44. In the present embodiment, the filling member 100 is disposed so as to fill substantially the entire first groove portion 44. In the present embodiment, the second groove portion 46 is not filled with the filling member 100.

充填部材100の形成材料としては、例えば、保護部材90と同じ形成材料を採用する。そのため、充填部材100としては、例えば、フッ素ゲル、シリコンゲル、フロロシリコンゲルを採用することができる。   As a forming material of the filling member 100, for example, the same forming material as that of the protective member 90 is adopted. Therefore, as the filling member 100, for example, fluorine gel, silicon gel, or fluorosilicon gel can be employed.

本実施形態において、充填部材100は、柔軟性に優れているため、ケース20の温度変化により変形し易い。したがって、第1溝部44が空気で充填された構成と同様に、ケース20からセンサチップ70へ作用する熱応力が大きくなるのを抑制することができる。   In this embodiment, since the filling member 100 is excellent in flexibility, it is easily deformed by a temperature change of the case 20. Therefore, it is possible to suppress an increase in the thermal stress acting on the sensor chip 70 from the case 20 as in the configuration in which the first groove 44 is filled with air.

また、本実施形態では、充填部材100が熱伝導性に優れているため、充填部材100を介して第1溝部44の壁面から放熱し易い。これによれば、測定媒体の温度が圧力センサ10の周囲温度よりも高い場合であっても、ケース20において、第1溝部44の周辺の温度を、第2溝部46の周辺の温度とより近くすることができる。そのため、センサチップ70が特定の箇所で大きく歪むのを抑制することができ、センサチップ70の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。   In the present embodiment, since the filling member 100 is excellent in thermal conductivity, heat is easily radiated from the wall surface of the first groove portion 44 via the filling member 100. According to this, even when the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor 10, the temperature around the first groove 44 in the case 20 is closer to the temperature around the second groove 46. can do. Therefore, it is possible to suppress the sensor chip 70 from being greatly distorted at a specific location, and it is possible to effectively suppress the detection accuracy of the sensor chip 70 from being lowered.

なお、本実施形態では、第2溝部46に充填部材100が充填されない例を示したが、これに限定するものではない。図6の第1変形例に示すように、充填部材100が第2溝部46にも配置された例を採用することもできる。   In the present embodiment, an example in which the second groove portion 46 is not filled with the filling member 100 is shown, but the present invention is not limited to this. As shown in the first modified example of FIG. 6, an example in which the filling member 100 is also disposed in the second groove portion 46 can be employed.

この例では、第2溝部46に充填部材100が配置されない構成に較べて、ケース20から放熱し易い。これによれば、測定媒体の温度が圧力センサ10の周囲温度よりも高い場合であっても、測定媒体の導入によるケース20の温度上昇を抑制することができる。したがって、ケース20からセンサチップ70へ作用する熱応力が大きくなるのを効果的に抑制することができ、センサチップ70の検出精度が低下するのを効果的に抑制することができる。   In this example, it is easier to radiate heat from the case 20 compared to a configuration in which the filling member 100 is not disposed in the second groove portion 46. According to this, even when the temperature of the measurement medium is higher than the ambient temperature of the pressure sensor 10, it is possible to suppress an increase in the temperature of the case 20 due to the introduction of the measurement medium. Therefore, it is possible to effectively suppress an increase in thermal stress acting on the sensor chip 70 from the case 20, and it is possible to effectively suppress a decrease in detection accuracy of the sensor chip 70.

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, but 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.

上記実施形態において、第1溝部44及び第2溝部46は、深さが互いにほぼ同じとされた例を示したが、これに限定するものではない。図7の第2変形例に示すように、第1溝部44及び第2溝部46は、深さが互い異なる例を採用することもできる。この例では、第1溝部44が第2溝部46よりも深くされている。   In the said embodiment, although the 1st groove part 44 and the 2nd groove part 46 showed the example to which the depth was mutually substantially the same, it does not limit to this. As shown in the second modification example in FIG. 7, the first groove portion 44 and the second groove portion 46 may be different in depth. In this example, the first groove 44 is deeper than the second groove 46.

第2変形例では、第2溝部46に対して第1溝部44の幅を広くすることなく、第1溝部44の表面積を第2溝部46の表面積よりも大きくすることができる。なお、第1溝部44の表面積が第2溝部46の表面積よりも大きい構成であれば、第2溝部46が第1溝部44よりも深くされていてもよい。   In the second modification, the surface area of the first groove 44 can be made larger than the surface area of the second groove 46 without increasing the width of the first groove 44 relative to the second groove 46. The second groove 46 may be deeper than the first groove 44 as long as the surface area of the first groove 44 is larger than the surface area of the second groove 46.

また、上記実施形態において、第1溝部44の壁面は、ほぼ平坦な面とされた例を示したが、これに限定するものではない。図8の第3変形例に示すように、第1溝部44の壁面が凹凸形状をなす例を採用することもできる。この例では、側面44bにおけるX方向のうちの第1孔部40側の面、及び、底面44aが、凹凸形状をなしている。これに対し、第2溝部46の壁面全体は、ほぼ平坦な面とされている。   Moreover, in the said embodiment, although the wall surface of the 1st groove part 44 showed the substantially flat surface, the example was not limited to this. As shown in the third modified example of FIG. 8, an example in which the wall surface of the first groove portion 44 has an uneven shape can be employed. In this example, the surface on the first hole 40 side in the X direction on the side surface 44b and the bottom surface 44a are uneven. On the other hand, the entire wall surface of the second groove 46 is a substantially flat surface.

第3変形例では、第2溝部46に対して第1溝部44の幅を広くすることなく、第1溝部44の表面積を第2溝部46の表面積よりも大きくすることができる。なお、第1溝部44の表面積が第2溝部46の表面積よりも大きい構成であれば、第2溝部46の壁面が凹凸形状をなしていてもよい。また、第1溝部44の壁面全体が凹凸形状をなす例を採用することもできる。   In the third modification, the surface area of the first groove portion 44 can be made larger than the surface area of the second groove portion 46 without increasing the width of the first groove portion 44 relative to the second groove portion 46. In addition, as long as the surface area of the 1st groove part 44 is larger than the surface area of the 2nd groove part 46, the wall surface of the 2nd groove part 46 may comprise uneven | corrugated shape. In addition, an example in which the entire wall surface of the first groove portion 44 has an uneven shape can be employed.

また、上記実施形態では、第1孔部40の延設方向がZ方向に沿う例を示したが、これに限定されるものではない。図9の第4変形例に示すように、第1孔部40の延設方向がZ方向と異なる方向とされた例を採用することもできる。この例では、第1孔部40の延設方向が、Y方向と直交し、X方向及びZ方向に対して傾斜している。   Moreover, in the said embodiment, although the extending direction of the 1st hole 40 showed the example which followed a Z direction, it is not limited to this. As shown in the fourth modified example of FIG. 9, an example in which the extending direction of the first hole portion 40 is a direction different from the Z direction may be employed. In this example, the extending direction of the first hole 40 is orthogonal to the Y direction and is inclined with respect to the X direction and the Z direction.

詳しくは、第1孔部40が、第2孔部42に向かうほどポート部24側に近づくように傾斜している。これによれば、測定媒体に含まれる水滴が第1孔部40から第2孔部42に流れ易い。   Specifically, the first hole portion 40 is inclined so as to be closer to the port portion 24 side toward the second hole portion 42. According to this, water droplets contained in the measurement medium easily flow from the first hole 40 to the second hole 42.

また、第4変形例では、媒体導入孔38が、さらに第3孔部50を有している。第3孔部50は、第2孔部42のうちの第1孔部40と連通される部分から、ポート部24と反対側に延設されている。第3孔部50は、測定媒体を導入するために必要なものではなく、媒体導入孔38におけるX方向の長さを長くするものである。これによれば、圧力センサ10の振動等により媒体導入孔38内で測定媒体の圧力脈動が生じた場合、測定媒体に含まれる水滴に作用する慣性力を大きくすることができる。そのため、測定媒体に含まれる水滴が媒体導入孔38から排水され易い。   In the fourth modification, the medium introduction hole 38 further has a third hole 50. The third hole 50 extends from the portion of the second hole 42 that communicates with the first hole 40 to the opposite side of the port 24. The third hole 50 is not necessary for introducing the measurement medium, and increases the length of the medium introduction hole 38 in the X direction. According to this, when the pressure pulsation of the measurement medium occurs in the medium introduction hole 38 due to vibration of the pressure sensor 10 or the like, the inertial force acting on the water droplets included in the measurement medium can be increased. Therefore, water droplets contained in the measurement medium are easily drained from the medium introduction hole 38.

また、上記実施形態では、一面22aに第1溝部44及び第2溝部46が形成された例を示したが、これに限定されるものではない。第1溝部44及び第2溝部46は、ケース20の外面に形成された構成であれば採用することができる。図10の第5変形例に示すように、底面32aに第1溝部44及び第2溝部46が形成された例を採用することもできる。   In the above-described embodiment, an example in which the first groove portion 44 and the second groove portion 46 are formed on the one surface 22a has been described. However, the present invention is not limited to this. The first groove portion 44 and the second groove portion 46 can be employed as long as they are formed on the outer surface of the case 20. As shown in the fifth modified example of FIG. 10, an example in which the first groove portion 44 and the second groove portion 46 are formed on the bottom surface 32a may be employed.

また、上記実施形態では、1つの基板60に、2つのセンサチップ70及び1つの回路チップ80が配置された例を示したが、これに限定されるものではない。図11の第6変形例に示すように、圧力センサ10が3つの基板60を備える例を採用することもできる。この例では、2つのセンサチップ70及び1つの回路チップ80が、それぞれ別の基板60に配置されている。各基板60は、ボンディングワイヤ等により互いに接続されている。   In the above-described embodiment, an example in which two sensor chips 70 and one circuit chip 80 are arranged on one substrate 60 is shown, but the present invention is not limited to this. As shown in the sixth modification example in FIG. 11, an example in which the pressure sensor 10 includes three substrates 60 may be employed. In this example, two sensor chips 70 and one circuit chip 80 are arranged on different substrates 60, respectively. The substrates 60 are connected to each other by bonding wires or the like.

第6変形例では、溝30が底面32aに形成されている。Z方向の投影視において、溝30は、2つのセンサチップ70を囲む環状をなしている。底面32aには2つの溝30が形成されている。各溝30は、互いに別のセンサチップ70を囲んでいる。なお、互いに別のセンサチップ70を囲む2つの溝30が、一面22aに形成された例を採用することもできる。   In the sixth modification, the groove 30 is formed on the bottom surface 32a. In the projection view in the Z direction, the groove 30 has an annular shape surrounding the two sensor chips 70. Two grooves 30 are formed in the bottom surface 32a. Each groove 30 surrounds another sensor chip 70. An example in which two grooves 30 surrounding different sensor chips 70 are formed on one surface 22a may be employed.

また、上記実施形態では、媒体導入孔38が第1孔部40及び第2孔部42を有する例を示したが、これに限定するものではない。図12の第7変形例に示すように、媒体導入孔38が一方向に沿って延設された例を採用することもできる。この例において、媒体導入孔38の延設方向は、Y方向と直交し、X方向及びZ方向に対して傾斜している。   Moreover, although the medium introduction hole 38 has shown the example which has the 1st hole part 40 and the 2nd hole part 42 in the said embodiment, it is not limited to this. As shown in the seventh modified example in FIG. 12, an example in which the medium introduction hole 38 is extended along one direction may be employed. In this example, the extending direction of the medium introduction hole 38 is orthogonal to the Y direction and is inclined with respect to the X direction and the Z direction.

また、上記実施形態では、圧力センサ10がDPFの圧力損失を検出する差圧検出型のセンサとされた例を示したが、これに限定するものではない。圧力センサ10がGPF(ガソリンパティキュレートフィルタ)の圧力損失を検出する差圧検出型のセンサとされた例を採用することもできる。また、圧力センサ10が、LPLスロットルバルブの下流に配置され、LPLスロットルバルブの開度を算出するためのセンサとされた例を採用することもできる。   In the above embodiment, an example is shown in which the pressure sensor 10 is a differential pressure detection type sensor that detects the pressure loss of the DPF. However, the present invention is not limited to this. An example in which the pressure sensor 10 is a differential pressure detection type sensor that detects a pressure loss of a GPF (gasoline particulate filter) may be employed. Further, an example in which the pressure sensor 10 is disposed downstream of the LPL throttle valve and is used as a sensor for calculating the opening degree of the LPL throttle valve may be employed.

また、上記実施形態では、圧力センサ10が、2つのセンサチップ70を備える例を示したが、これに限定するものではない。圧力センサ10が、1つのセンサチップ70を備える例を採用することもできる。   Moreover, although the pressure sensor 10 showed the example provided with the two sensor chips 70 in the said embodiment, it is not limited to this. An example in which the pressure sensor 10 includes one sensor chip 70 may be employed.

10…圧力センサ、20…ケース、22…本体部、22a…一面、22b…裏面、22c…第1側面、22d…第2側面、22e…第3側面、24…ポート部、26…コネクタ部、28…組み付け部、30…溝、32…凹部、32a…底面、34…貫通孔、36…リング、38…媒体導入孔、38a…一端、38b…他端、40…第1孔部、42…第2孔部、44…第1溝部、44a…底面、44b…側面、46…第2溝部、46a…底面、46b…側面、48…第3溝部、50…第3孔部、60…基板、60a…一面、60b…裏面、62…貫通孔、70…センサチップ、70a…一面、72…凹部、74…ダイアフラム、80…回路チップ、90…保護部材、100…充填部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pressure sensor, 20 ... Case, 22 ... Main body part, 22a ... One side, 22b ... Back side, 22c ... 1st side surface, 22d ... 2nd side surface, 22e ... 3rd side surface, 24 ... Port part, 26 ... Connector part, 28 ... Assembly part, 30 ... Groove, 32 ... Recess, 32a ... Bottom, 34 ... Through hole, 36 ... Ring, 38 ... Medium introduction hole, 38a ... One end, 38b ... Other end, 40 ... First hole part, 42 ... Second hole 44, first groove 44a ... bottom surface 44b ... side surface 46 ... second groove 46a ... bottom surface 46b ... side surface 48 ... third groove 50 ... third hole 60 ... substrate 60a ... one side, 60b ... back side, 62 ... through hole, 70 ... sensor chip, 70a ... one side, 72 ... concave, 74 ... diaphragm, 80 ... circuit chip, 90 ... protective member, 100 ... filling member

Claims (7)

両端が開口し、一端(38a)側の開口から測定媒体が導入される媒体導入孔(38)が形成されたケース(20)と、
前記媒体導入孔における前記一端と反対の他端(38b)側の開口を閉塞するように厚さ方向の一面(70a)を搭載面として前記ケースに配置され、前記測定媒体の圧力に応じて変形するとともに、変形に応じた検出信号を出力するセンサチップ(70)と、
を備える圧力センサであって、
前記媒体導入孔における前記一端と前記他端とを結ぶ方向は、前記厚さ方向と異なる方向とされ、
前記ケースの外面には、前記厚さ方向の投影視において、前記センサチップに対して前記一端側に形成された第1溝部(44)と、前記センサチップに対して前記一端と反対側であって、前記第1溝部とともに前記センサチップを挟む位置に形成された第2溝部(46)と、を有する溝(30)が形成され、
前記第1溝部の壁面の表面積は、前記第2溝部の壁面の表面積よりも大きいことを特徴とする圧力センサ。
A case (20) in which both ends are open and a medium introduction hole (38) into which a measurement medium is introduced from an opening on one end (38a) side is formed;
One surface (70a) in the thickness direction is disposed in the case so as to close the opening on the other end (38b) side opposite to the one end in the medium introduction hole, and is deformed according to the pressure of the measurement medium. And a sensor chip (70) for outputting a detection signal corresponding to the deformation;
A pressure sensor comprising:
The direction connecting the one end and the other end in the medium introduction hole is a direction different from the thickness direction,
The outer surface of the case has a first groove portion (44) formed on the one end side with respect to the sensor chip and a side opposite to the one end with respect to the sensor chip in a projection view in the thickness direction. A groove (30) having a second groove part (46) formed at a position sandwiching the sensor chip together with the first groove part,
The pressure sensor according to claim 1, wherein a surface area of the wall surface of the first groove portion is larger than a surface area of the wall surface of the second groove portion.
前記溝は、前記ケースの外面に形成され、前記第1溝部及び前記第2溝部を連結する第3溝部(48)をさらに有し、
前記厚さ方向の投影視において、前記溝は、前記センサチップを囲む環状をなし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 groove further includes a third groove part (48) formed on the outer surface of the case and connecting the first groove part and the second groove part,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the groove has an annular shape surrounding the sensor chip in a projected view in the thickness direction.
前記ケースにおいて、前記第1溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さは、前記厚さ方向において均一とされるとともに、前記第2溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さは、前記厚さ方向において均一とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧力センサ。   In the case, the thickness between the wall surface of the first groove portion and the wall surface of the medium introduction hole is uniform in the thickness direction, and between the wall surface of the second groove portion and the wall surface of the medium introduction hole. The pressure sensor according to claim 1, wherein the thickness of the pressure sensor is uniform in the thickness direction. 前記ケースにおいて、前記第1溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さは、前記第2溝部の壁面及び前記媒体導入孔の壁面の間の厚さと等しくされていることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。   In the case, the thickness between the wall surface of the first groove and the wall surface of the medium introduction hole is equal to the thickness between the wall surface of the second groove portion and the wall surface of the medium introduction hole. The pressure sensor according to claim 3. 前記第1溝部に配置され、空気よりも熱伝導性に優れるとともに前記ケースよりも柔軟性に優れた充填部材(100)をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧力センサ。   Any one of Claims 1-4 further equipped with the filling member (100) which is arrange | positioned in the said 1st groove part, and was excellent in the heat conductivity rather than the air, and excellent in the flexibility of the said case. The pressure sensor according to item. 前記充填部材は、前記第2溝部にも配置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 filling member is also disposed in the second groove portion. 前記媒体導入孔は、前記他端側の開口を構成し、前記厚さ方向に延設された第1孔部(40)と、前記一端側の開口を構成し、前記厚さ方向と異なる方向に延設され、前記第1孔部における前記他端と反対側の端部と連通する第2孔部(42)と、を有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の圧力センサ。   The medium introduction hole constitutes the opening on the other end side, the first hole portion (40) extending in the thickness direction, and the opening on the one end side, the direction different from the thickness direction And a second hole portion (42) that communicates with an end portion of the first hole portion opposite to the other end of the first hole portion. The pressure sensor according to item 1.
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