JP2020183945A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上させることができる圧力センサを提供する。【解決手段】圧力媒体が導入される圧力導入孔１２が形成されると共に、圧力媒体の圧力に応じて変形可能なダイアフラム１３が形成されたステム１０と、ダイアフラム１３上に絶縁膜２０を介して配置され、ダイアフラム１３の変形に応じた検出信号を出力する歪み検出素子３０と、を備える。歪み検出素子３０は、ポリシリコンで構成される部分を有する構成とする。そして、絶縁膜２０と歪み検出素子３０との間に、ポリシリコンよりも電気抵抗率が高く、かつ絶縁膜よりも結晶性が高くされた低ドープ層２３を配置する。【選択図】図４

Description

本発明は、ステム上に歪み検出素子が形成された圧力センサに関するものである。

従来より、ステム上に歪み検出素子が形成された圧力センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この圧力センサでは、ステムは、一端部が開口部とされて圧力媒体が導入されるようになっており、他端部側が圧力媒体の圧力に応じて変形可能なダイアフラムとされている。そして、ダイアフラム上には、変形することで抵抗値が変化するゲージ抵抗を有する歪み検出素子が形成されている。

特開２００５−２４９５２０号公報

ところで、近年では、上記のような圧力センサにおいて、さらに信頼性を向上させることが望まれている。

本発明は上記点に鑑み、信頼性を向上させることができる圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１では、圧力媒体の圧力を検出する圧力センサであって、圧力媒体が導入される圧力導入孔（１２）が形成されると共に、圧力媒体の圧力に応じて変形可能なダイアフラム（１３）が形成されたステム（１０）と、ダイアフラム上に絶縁膜（２０）を介して配置され、ダイアフラムの変形に応じた検出信号を出力する歪み検出素子（３０）と、を備え、歪み検出素子は、ポリシリコンで構成される部分を有し、絶縁膜と歪み検出素子との間には、ポリシリコンよりも電気抵抗率が高く、かつ絶縁膜よりも結晶性が高くされた低ドープ層（２３）が配置されている。

これによれば、絶縁膜と歪み検出素子との間に低ドープ層が配置されている。このため、歪み検出素子を絶縁膜上に直接形成する場合と比較すると、低ドープ層と歪み検出素子との間に形成されるアモルファス層を小さくできる。また、低ドープ層と絶縁膜との間にアモルファス層が形成されるが、当該アモルファス層の遅延弾性による影響は、低ドープ層によって緩和され、歪み検出素子には伝搬され難くなる。さらに、低ドープ層は、ポリシリコンよりも電気抵抗率が高い材料で構成されている。このため、低ドープ層と絶縁膜との間にアモルファス層が形成され、低ドープ層にアモルファス層の遅延弾性による影響があったとしても、歪み検出素子に関する影響を小さくできる。したがって、歪み検出素子の特性が変化することを抑制でき、圧力センサの信頼性を向上させることができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態における圧力センサの全体構成を示す図である。 図１中のダイアフラム近傍の拡大図である。 薄肉部が形成されていないステムの変形を説明するための図である。 薄肉部が形成されているステムの変形を説明するための図である。 薄肉部および位置合わせ部が形成されているステムの変形を説明するための図である。 第２実施形態におけるダイアフラム近傍の拡大図である。 第２実施形態における歪み検出素子の平面形状を示す図である。 図５中のVI−VI線に沿った断面図である。 第２実施形態における歪み検出素子の回路図である。 第３実施形態における歪み検出素子の平面形状を示す図である。 第３実施形態の変形例における歪み検出素子の平面形状を示す図である。 第４実施形態におけるダイアフラム近傍の断面図を示す図である。 第５実施形態における電子部品の構成を示す図である。 第５実施形態における回路基板の表面側の構成を示す平面図である。 電子部品と電極部用ランドとの関係を示す平面図である。 電極部および側方ランドの大きさの関係を示す平面図である。 電極部および対向ランドの大きさの関係を示す平面図である。 第６実施形態における回路基板の表面側の構成を示す平面図である。 第６実施形態における回路基板の裏面側の構成を示す平面図である。 第７実施形態における堰き止め構造を示す断面図である。 第８実施形態における堰き止め構造を示す平面図である。 第９実施形態におけるハウジングの斜視図である。 図１９中のXX−XX線に沿った断面図である。 第１０実施形態におけるハウジングの斜視図である。 第１１実施形態におけるハウジングおよび回路基板の断面図である。 第１１実施形態の変形例におけるハウジングおよび回路基板の断面図である。 第１２実施形態におけるハウジングおよび回路基板の平面図である。 図２４中のXXV−XXV線に沿った断面図である。 図２４に示す回路基板の導通端子部近傍の斜視図である。 第１３実施形態における回路基板の導通端子部近傍の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態の圧力センサについて、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の圧力センサは、例えば、内燃機関の燃焼圧を検出するのに利用されると好適である。

まず、本実施形態における圧力センサの全体構成について説明する。圧力センサは、図１および図２に示されるように、ステム１０、歪み検出素子３０、ハウジング４０、回路基板５０、およびコネクタケース８０等を備えた構成とされている。

ステム１０は、図１に示されるように、一端部側に開口部１１が形成されていると共に、当該開口部１１から他端部側に向かって延びる圧力導入孔１２が形成された有底円筒状とされている。そして、ステム１０は、他端部側に、圧力に応じて変形可能なダイアフラム１３が構成されている。つまり、ステム１０には、他端部側にダイアフラム１３が構成されるように圧力導入孔１２が形成されている。そして、ステム１０には、図２に示されるように、ダイアフラム１３上に絶縁膜２０を介して歪み検出素子３０が配置されている。

なお、図１中では、紙面下側が一端部側に相当し、紙面上側が他端部側に相当する。また、以下では、各部材について同様に、紙面下側を一端部側とし、紙面上側を他端部側として説明する。言い換えると、後述するように、圧力センサは、ステム１０、ハウジング４０、コネクタケース８０が一体化されて構成される。このため、圧力センサは、ステム１０側が一端部側となり、コネクタケース８０側が他端部側となる。

ステム１０には、図１に示されるように、開口部１１側の外壁面に、燃料パイプ等の被取付部材にネジ結合可能なネジ部１４が形成されている。また、ステム１０は、一端部と他端部との間において、軸方向を中心とする周方向の外壁面の長さが変化させられている。具体的には、ステム１０は、他端部側の外壁面における周方向の長さが、一端部側の外壁面における周方向の長さよりも短くされている。そして、ステム１０は、後述するように、外壁面の周方向の長さが変化する部分がハウジング４０と溶接部１５によって接合されている。

歪み検出素子３０は、図２に示されるように、ステム１０のダイアフラム１３上に絶縁膜２０を介して配置されている。歪み検出素子３０は、変形に応じて抵抗値が変化するゲージ抵抗３１や、図示しない配線層およびパッド部を有する構成とされている。そして、歪み検出素子３０は、ゲージ抵抗３１がブリッジ回路を構成するように配線層を介して接続され、各ゲージ抵抗３１が外部回路と接続されるように配線層上にパッド部が配置された構成とされている。また、ステム１０のダイアフラム１３上には、歪み検出素子３０を覆う保護膜２１が形成されている。そして、保護膜２１上には、保護部材２２が配置されている。

なお、保護膜２１には、図２とは別断面において、パッド部を露出させる開口部が形成されている。そして、歪み検出素子３０は、図１に示されるように、当該パッド部がボンディングワイヤ５２を介して回路基板５０に接続されている。また、本実施形態では、絶縁膜２０は、シリコン酸化膜等で構成されている。ゲージ抵抗３１および配線層は、ボロンがドープされたポリシリコンで構成されている。パッド部は、金または金を主成分とする合金等の電極膜で構成とされている。保護膜２１は、窒化シリコン膜等で構成されている。保護部材２２は、シリコーンゲル等のゲルで構成されている。

ハウジング４０は、図１に示されるように、一端部側および他端部側が開口された筒状とされ、一端部側が他端部側より対向する内壁面の間隔が短くされた筒状とされている。具体的には、ハウジングは、一端部側と他端部側との間に段差部４１が形成され、当該段差部４１によって対向する内壁面の間隔が変化させられている。段差部４１は、後述するように、回路基板５０を搭載可能な搭載部４２を構成するように形成されている。

そして、ハウジング４０は、ステム１０におけるダイアフラム１３が段差部４１より他端部側に位置する状態でステム１０と溶接部１５を介して接合されている。つまり、ハウジング４０およびステム１０は、ステム１０におけるダイアフラム１３が段差部４１より他端部側に突出するように各寸法等が設計されている。

なお、ステム１０とハウジング４０との溶接部１５は、レーザ溶接や電子ビーム溶接等によって構成される。また、ハウジング４０のうちの段差部４１より他端部側の部位は、スパナ等の取付治具が取付られるように、外形が六角形状等とされている。そして、搭載部４２は、この外形に合わせて平面形状の外形が六角形状とされている。

回路基板５０は、プリント基板等で構成され、搭載部４２の平面形状の外形に合わせて外形が六角形状とされている。なお、回路基板５０には、ここでは詳細な説明はしないが、表面５０ａ側に、図示しない歪み検出素子３０と接続される素子用ランド、後述する電子部品７０と接続される電極部用ランド、後述する端子部材８５と接続される外部接続用ランド、および所定の配線パターン等が形成されている。そして、回路基板５０は、裏面５０ｂがハウジング４０の搭載部４２と対向するように、搭載部４２に接合部材６０を介して配置されている。

具体的には、回路基板５０は、略中央部に表面５０ａと裏面５０ｂとの間を貫通する貫通孔５１が形成されており、貫通孔５１にステム１０の他端部側が位置するように配置される。そして、回路基板５０は、ステム１０に形成された歪み検出素子３０とボンディングワイヤ５２を介して電気的に接続されている。また、回路基板５０には、電子部品７０が搭載されている。

なお、電子部品７０は、本実施形態では、増幅回路や補正回路等が形成された回路チップがケースに収容され、ケースに電極部が形成されたＱＦＮ（quad flat non-leaded packageの略）等で構成されている。そして、電子部品７０は、回路基板５０に形成された電極部用ランドにはんだ７１を介して搭載されている。

コネクタケース８０は、ＰＰＳ（すなわち、ポリプロピレンサルファイド）やＰＢＴ（すなわち、ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂が型成形されて構成された柱状とされている。そして、コネクタケース８０は、一端部側に凹部８１が形成されていると共に、他端部側に開口部８２が形成されている。

コネクタケース８０は、外部回路との電気的な接続を図るターミナル８３を有している。このターミナル８３は、例えば、コネクタケース８０が成形された後に配置されるが、インサート成型等によってコネクタケース８０と一体的に成形されるようにしてもよい。

ターミナル８３は、一端部が凹部８１内に露出すると共に、他端部が開口部から露出するようにコネクタケース８０内に備えられている。なお、本実施形態では、ターミナル８３の一端部は、後述する端子部材８５の接触部８５２ａと当接可能なように、端子部材８５側に向けられて曲げられている。

また、コネクタケース８０には、一端部側に、端子部材８５を配置するための搭載孔８４が形成されている。そして、搭載孔８４に、ターミナル８３と接触しつつ、回路基板５０に当接する端子部材８５が配置されている。

端子部材８５は、基部８５１と、可動体８５２と、付勢部材８５３とを有する構成とされている。基部８５１および可動体８５２は、それぞれ、導電性の金属部材を打ち抜き加工したり、折り曲げ加工したりすることで構成されており、一対の側面と底面とを有する断面Ｕ字状とされている。また、特に図示しないが、基部８５１には、側面に凸部が形成されており、可動体８５２には、側面にスライド溝が形成されている。そして、基部８５１および可動体８５２は、それぞれの底面が対向する状態で凸部がスライド溝に挿入され、可動体８５２が基部８５１に対してスライド可能な状態で組み付けられている。

また、基部８５１には、特に図示しないが、側面に固定用の係止部が形成されている。可動体８５２には、一方の側面に折り曲げられた接触部８５２ａが備えられている。

付勢部材８５３は、コイルバネ等によって構成されており、一端部が可動体８５２の底面を押圧すると共に他端部が基部８５１の底面を押圧するように、基部８５１と可動体８５２との間に配置されている。

そして、このような端子部材８５は、コネクタケース８０に形成された搭載孔８４に圧入され、基部８５１に形成された係止部がコネクタケース８０に食い込むことにより、搭載孔８４に保持される。なお、搭載孔８４に保持されるのは基部８５１であり、可動体８５２は、基部８５１に対してスライド可能な状態となっている。また、端子部材８５は、接触部８５２ａがターミナル８３と接触するように搭載孔８４に保持される。より詳しくは、端子部材８５は、スライドした際においても接触部８５２ａがターミナル８３と接触した状態が維持されるように、搭載孔８４に保持される。

そして、コネクタケース８０は、一端部側がハウジング４０における他端部側に挿入され、ハウジング４０に形成されている爪部４３がかしめられることにより、ハウジング４０と一体化されている。この際、コネクタケース８０は、端子部材８５が回路基板５０に形成された外部接続用ランドと当接するように挿入される。これにより、ターミナル８３は、端子部材８５、回路基板５０、ボンディングワイヤ５２等を通じて歪み検出素子３０と電気的に接続される。

なお、コネクタケース８０の一端部と、ハウジング４０の搭載部４２との間にはガスケット等の封止部材９０が配置されている。そして、封止部材９０が押し潰されることにより、内部の空間が封止されている。

以上が本実施形態における圧力センサの基本的な構成である。そして、本実施形態では、ステム１０は、第１ステム１０１と、第２ステム１０２とを有し、これらが溶接接合されることで構成されている。

具体的には、第１ステム１０１は、一端部側が開口端とされ、他端部側にダイアフラム１３を有する有底筒状とされている。第２ステム１０２は、一端部側および他端部側が開口端とされ、一端部側にネジ部１４を有する筒状とされている。つまり、第１ステム１０１は、ステム１０の他端部側を構成し、第２ステム１０２は、ステム１０の一端部側を構成している。なお、ハウジング４０は、第２ステム１０２と溶接接合されている。

そして、第１ステム１０１および第２ステム１０２は、第１ステム１０１の一端部側と第２ステム１０２の他端部側とが外壁面側からレーザ溶接や電子ビーム溶接等されて接合されている。つまり、第１ステム１０１と第２ステム１０２とは、溶接部１０３によって接合されている。なお、溶接部１０３は、第１ステム１０１における内壁面に達するように形成されていてもよいし、達しないように形成されていてもよい。

また、第２ステム１０２は、第１ステム１０１との溶接部１０３が形成される部分よりも一端部側に、当該溶接部１０３が形成される部分よりも、内壁面と外壁面との間の厚さが薄くされた薄肉部１２１を有している。つまり、第２ステム１０２は、第１ステム１０１との溶接部１０３が形成される部分よりも一端部側に、当該溶接部１０３が形成される部分よりも剛性が低い薄肉部１２１を有している。

また、本実施形態では、第１ステム１０１は、ダイアフラム１３が構成されるため、第２ステム１０２よりも強度が高い材料で構成されている。例えば、第１ステム１０１は、ＳＵＳ６３０を用いて構成され、第２ステム１０２は、ＳＵＳ４３０を用いて構成されている。

さらに、第２ステム１０２には、他端部側に、第１ステム１０１内に挿入される位置合わせ部１２２が形成されている。

このような圧力センサは、例えば、ステム１０に形成されたネジ部１４を介して燃料供給パイプ等に取り付けられる。そして、圧力センサは、燃料供給パイプ内の圧力媒体が圧力導入孔１２に導入されると、歪み検出素子３０が圧力媒体に応じた検出信号を出力する。そして、圧力センサは、検出信号をボンディングワイヤ５２、回路基板５０、端子部材８５、ターミナル８３等を介して、外部回路へ伝達する。これにより、圧力媒体の圧力の検出が行われる。

以上説明したように、ステム１０は、第１ステム１０１と第２ステム１０２とを有する構成とされている。このため、ステム１０の全体を一体的に切削や冷間鍛造等で形成する場合と比較して、製造工程の簡略化を図ることができる。

また、第２ステム１０２は、第１ステム１０１との溶接部１０３が形成される部分よりも一端部側に薄肉部１２１を有している。このため、溶接部１０３の疲労破壊に対する寿命を向上でき、圧力センサの信頼性を向上することができる。

すなわち、第２ステム１０２に薄肉部１２１が形成されていない場合、図３Ａに示されるように、圧力導入孔１２内に圧力媒体が導入されると、ステム１０は、変形の支点が溶接部１０３になる。この場合、溶接部１０３には、引張応力が印加される。

これに対し、本実施形態では、図３Ｂに示されるように、圧力導入孔１２に圧力媒体が導入されると、ステム１０の変形の支点が薄肉部１２１となる。この場合、溶接部１０３には、圧縮応力が印加される。このため、本実施形態では、溶接部１０３の疲労破壊に対する寿命を向上できる。

さらに、本実施形態では、第２ステム１０２には、第１ステム１０１内に挿入される位置合わせ部１２２が形成されている。このため、図３Ｃに示されるように、第１ステム１０１と第２ステム１０２とを溶接接合する際、第１ステム１０１と第２ステム１０２との位置ずれが発生することを抑制でき、溶接部１０３の出来栄えが部分毎にばらつくことを抑制できる。したがって、溶接部１０３に印加される圧縮応力が部分毎にばらつくことを抑制でき、局所的な応力集中が発生することを抑制できる。これにより、さらに溶接部１０３の疲労破壊に対する寿命を向上できる。

また、本実施形態では、第１ステム１０１は、第２ステム１０２よりも強度が高い材料で構成されている。このため、例えば、第１ステム１０１が第２ステム１０２と同じ材料で構成されている場合と比較して、ダイアフラム１３の強度を高くでき、ダイアフラム１３が破壊されることを抑制できる。

さらに、第２ステム１０２には、位置合わせ部１２２が形成されている。このため、第１ステム１０１と第２ステム１０２とを溶接接合する際、位置合わせ部１２２を第１ステム１０１に挿入した状態で行えばよいため、製造工程の簡略化を図ることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、歪み検出素子３０と絶縁膜２０との間に低ドープ層を配置したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図４に示されるように、絶縁膜２０上には、歪み検出素子３０を構成するポリシリコンよりも電気抵抗率が高く、かつ絶縁膜２０よりも結晶性が高くされた低ドープ層２３が形成されている。なお、本実施形態では、低ドープ層２３は、歪み検出素子３０を構成するポリシリコンよりもボロンのドープ量が少なくされたポリシリコンで構成される。例えば、低ドープ層２３は、歪み検出素子３０を構成するポリシリコンにドープされるボロンの量よりも５０％少ないボロンがドープされたポリシリコンで構成される。そして、低ドープ層２３上に、歪み検出素子３０が形成されている。つまり、本実施形態では、歪み検出素子３０と絶縁膜２０との間に低ドープ層２３が配置された構成となっている。

また、歪み検出素子３０は、図５に示されるように、ゲージ抵抗３１が配線層３２によってブリッジ回路を構成するように接続されている。具体的には、配線層３２は、連結部分３２１と、延設部分３２２を有する構成とされている。そして、歪み検出素子３０は、隣合うゲージ抵抗３１が連結部分３２１によって接続され、連結部分３２１から延設部分３２２が引き出された構成されている。

また、パッド部３３は、上記のように金を有する構成とされており、各配線層３２と接続されるように形成されている。本実施形態では、パッド部３３は、延設部分３２２のみと接続されるように形成されている。言い換えると、パッド部３３は、延設部分３２２のみを覆うように形成されている。そして、パッド部３３は、連結部分３２１側の端部では、アンカー効果によってパッド部３３が歪み検出素子３０から剥離し難くなるように、幅Ｌが狭くなるように構成されている。

なお、パッド部３３を構成する金は、ゲージ抵抗３１や配線層３２を構成するポリシリコンよりも耐腐食性が高い材料である。また、図５は、保護部材２２を省略した平面図であり、断面図ではないが、理解をし易くするためにパッド部３３にハッチングを施してある。そして、後述する同様の図においても、理解をし易くするためにパッド部３３にハッチングを施してある。図４は、図５中のIV−IV線に沿った断面図である。但し、図４中では、理解をし易くするためにゲージ抵抗３１を誇張して示してある。

そして、保護膜２１には、パッド部３３を露出させるように開口部２１ａが形成されている。本実施形態では、開口部２１ａは、二つ形成されており、各開口部２１ａが隣合うパッド部３３を一体的に露出させるように形成されている。つまり、隣合うパッド部３３は、共通の開口部２１ａから露出している。そして、パッド部３３のうちの開口部２１ａから露出する部分には、回路基板５０と電気的に接続するためのボンディングワイヤ５２が接続される。

また、本実施形態では、図６に示されるように、パッド部３３と配線層３２との間には、配線層３２側から順にＮｉＣｒ（ニッケルクロム）膜３４１、Ｐｄ（パラジウム）膜３４２が積層されて構成されるバリアメタル３４が形成されている。ＮｉＣｒ膜３４１は、耐腐食性が高く、歪み検出素子３０を構成するポリシリコンを保護する機能を発揮するものである。Ｐｄ膜３４２は、パッド部３３を構成する金が歪み検出素子３０側へ拡散することを抑制する機能を発揮するものである。そして、パッド部３３は、配線層３２およびバリアメタル３４を覆うように形成されている。

このようなバリアメタル３４およびパッド部３３は、次のように構成される。すなわち、まず、ＮｉＣｒ膜３４１が形成される領域が開口されたメタルマスクを配置し、蒸着等することによってＮｉＣｒ膜３４１を形成する。次に、Ｐｄ膜３４２が形成される領域が開口されたメタルマスクを配置し、蒸着等することによってＰｄ膜３４２を形成することにより、バリアメタル３４を形成する。この場合、ＮｉＣｒ膜３４１およびＰｄ膜３４２は、同じ領域に積層されて配置されるため、共通のメタルマスクを用いることにより、製造工程の簡略化を図ることができる。

そして、パッド部３３を形成する際には、バリアメタル３４が覆われるように、ＮｉＣｒ膜３４１およびＰｄ膜３４２を形成する際に用いたメタルマスクよりも開口部が大きくされたメタルマスクを用いる。これにより、上記のように、パッド部３３は、配線層３２およびバリアメタル３４を覆うように形成される。

以上説明したように、本実施形態では、歪み検出素子３０は、低ドープ層２３上に形成されている。このため、圧力センサの信頼性の向上を図ることができる。

すなわち、本発明者らが検討したところ、絶縁膜２０上に、ポリシリコンで構成される歪み検出素子３０を直接形成する場合、ポリシリコンを成膜した際、ポリシリコンと絶縁膜２０との間にアモルファス層が形成されることが確認された。そして、圧力センサは、アモルファス層が遅延弾性することにより、歪み検出素子３０の特性が変化する可能性があることが確認された。

このため、本実施形態では、絶縁膜２０上に絶縁膜２０より結晶性が高い低ドープ層２３を配置し、低ドープ層２３上に歪み検出素子３０を形成している。これにより、歪み検出素子３０を絶縁膜２０上に形成する場合と比較すると、低ドープ層２３と歪み検出素子３０との間に形成されるアモルファス層を小さくできる。また、低ドープ層２３と絶縁膜２０との間にアモルファス層が形成されるが、当該アモルファス層の遅延弾性による影響は、低ドープ層２３によって緩和され、歪み検出素子３０には伝搬され難くなる。

さらに、低ドープ層２３は、ゲージ抵抗３１よりも電気抵抗率が高い材料で構成されている。このため、低ドープ層２３と絶縁膜２０との間にアモルファス層が形成され、低ドープ層２３にアモルファス層の遅延弾性による影響があったとしても、ゲージ抵抗３１の抵抗値に関する影響を小さくできる。したがって、歪み検出素子３０の特性が変化することを抑制でき、さらに圧力センサの信頼性を向上させることができる。

また、配線層３２は、延設部分３２２のみがパッド部３３と接続されている。このため、図７に示されるように、延設部分３２２とパッド部３３とのコンタクト抵抗Ｒｃは、隣合うゲージ抵抗３１の接続点よりパッド部３３側に形成される。これにより、各コンタクト抵抗Ｒｃの変化は、隣合うゲージ抵抗３１に同様に印加される。したがって、このような圧力センサでは、コンタクト抵抗Ｒｃの変化によって検出精度が低下することを抑制できる。

ここで、保護部材２２は、上記のように、シリコーンゲル等のゲルで構成されている。そして、ゲルは、水分を透過し得る材料である。このため、本実施形態では、パッド部３３は、配線層３２およびバリアメタル３４を覆うように形成されている。これにより、保護部材２２を水分が透過したとしても、パッド部３３によって水分が配線層３２（すなわち、歪み検出素子３０）やバリアメタル３４に達することを抑制できる。また、パッド部３３は、水分に対する耐腐食性が高い金で構成されている。このため、パッド部３３は、水分に曝されたとしても影響は少ない。したがって、歪み検出素子３０の特性が変動することを抑制できる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対し、保護膜２１に形成される開口部２１ａの形状を変更したものである。その他に関しては、第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図８に示されるように、保護膜２１に形成される開口部２１ａは、ダイアフラム１３の面方向に対する法線方向において、パッド部３３および配線層３２が重なる部分を露出させるように形成されている。また、この開口部２１ａは、パッド部３３のうちの延設部分３２２の端部を覆う部分と異なる部分を露出させるように形成されている。言い換えると、開口部２１ａは、延設部分３２２の端部と交差することなく、延設部分３２２の内側に形成されている。つまり、開口部２１ａは、パッド部３３に段差が形成される部分を露出させないように形成されている。なお、ダイアフラム１３の面方向に対する法線方向においてとは、ダイアフラム１３の面方向に対する法線方向から視ることである。

これによれば、保護部材２２を透過した水分はパッド部３３によって浸入が抑制される。このため、水分が歪み検出素子３０やバリアメタル３４に達することを抑制でき、圧力センサの信頼性が低下することを抑制できる。

すなわち、パッド部３３は、上記のように蒸着等によって形成される。しかしながら、歪み検出素子３０およびバリアメタル３４の高さと幅の比であるアスペクト比が大きい場合等では、歪み検出素子３０およびバリアメタル３４を完全に覆うことが困難である場合がある。つまり、歪み検出素子３０およびバリアメタル３４の側面がパッド部３３から露出した状態となることがある。この場合、開口部２１ａがパッド部３３のうちの延設部分３２２の端部を覆う部分を露出させるように形成されていると、当該部分にパッド部３３が適切に形成されていない場合には、保護部材２２を透過した水分が当該部分から浸入する可能性がある。

これに対し、本実施形態では、保護膜２１に形成される開口部２１ａは、パッド部３３および延設部分３２２が重なる部分であって、パッド部３３のうちの延設部分３２２の端部を覆う部分と異なる部分を露出させるように形成されている。つまり、パッド部３３が形成され難い部分を露出させないようにしている。このため、保護部材２２を透過した水分が歪み検出素子３０やパッド部３３に達することを抑制でき、圧力センサの信頼性が低下することを抑制できる。

（第３実施形態の変形例）
上記第３実施形態の変形例について説明する。上記第３実施形態において、配線の制約等により、パッド部３３のうちの延設部分３２２の端部を覆う部分を露出させるように開口部２１ａを形成しなくてはならない可能性もある。この場合、開口部２１ａは、歪み検出素子３０におけるパッド部３３から露出する部分との距離が遠くなるようにすることが好ましい。例えば、図５と図９とを比較すると、パッド部３３のうちの延設部分３２２の端部を覆う部分を露出させる開口部２１ａと、歪み検出素子３０におけるパッド部３３から露出する部分との距離は、図５の方が長くなる。このため、図５のように、歪み検出素子３０におけるパッド部３３から露出する部分と開口部２１ａの端部との距離が遠くなるようにすることが好ましい。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対し、第１ステム１０１に薄肉部を形成したものである。その他に関しては、第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図１０に示されるように、第１ステム１０１には、溶接部１０３とダイアフラム１３との間に、溶接部１０３が形成される部分よりも内壁面と外壁面との間の厚さが薄くされた薄肉部１１１が形成されている。本実施形態では、薄肉部１１１は、外壁面を一周するように溝部１１２が形成されることで構成されている。

これによれば、第１ステム１０１に薄肉部１１１が形成されているため、圧力センサの信頼性をさらに向上することができる。

すなわち、上記圧力センサは、第１ステム１０１に歪み検出素子３０が形成された後、第１ステム１０１と第２ステム１０２とが溶接接合されてステム１０が構成される。この場合、第１ステム１０１と第２ステム１０２とを溶接接合する際に熱が印加されるが、この熱は、薄肉部１１１での熱抵抗が高くなるため、ダイアフラム１３側に伝搬され難くなる。このため、ダイアフラム１３上に配置される歪み検出素子３０やパッド部３３に対する溶接時の熱の影響を低減できる。特に、パッド部３３を構成する金は、熱によって拡散し易いため、金が拡散することを抑制できる。したがって、圧力センサの信頼性をさらに向上することができる。

（第４実施形態の変形例）
上記第４実施形態において、溝部１１２は、第１ステム１０１の外壁面を一周するように形成されていなくてもよい。また、溝部１１２は、外壁面ではなく、内壁面に形成されていてもよい。このように溝部１１２を形成しても、第１ステム１０１には、溶接部１０３とダイアフラム１３との間の部分に薄肉部１１１が形成されるため、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、回路基板５０の構成を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

まず、本実施形態の電子部品７０の構成について説明する。電子部品７０は、ＱＦＮであり、増幅回路や補正回路等が形成された回路チップがケースに収容されている。そして、電子部品７０は、図１１に示されるように、二組の対向する一辺７０１ａ〜７０１ｄを有し、各組の一辺７０１ａ〜７０１ｄが直交する平面矩形状とされ、各一辺に複数の電極部７０２を有する構成とされている。なお、図１１は、電子部品７０のうちの回路基板５０と対向する側を示す平面図である。また、図１１では、電子部品７０が平面矩形状とされているが、電子部品７０は、平面略矩形状とされていてもよく、角部が面取りされて丸みを帯びた形状とされていてもよい。

そして、図１２に示されるように、電子部品７０は、貫通孔５１の中心と回路基板５０の外縁部とを結ぶ仮想線Ｋと、二組の対向する一辺７０１ａ〜７０１ｄのうちの二辺７０１ａ、７０１ｃの中心とが交差する状態で配置されている。言い換えると、電子部品７０は、仮想線Ｋと二組の対向する一辺７０１ａ〜７０１ｄのうちの二辺７０１ａ、７０１ｃとが直交する状態で配置されている。より詳しくは、回路基板５０は外形が六角形状とされている。そして、電子部品７０は、回路基板５０の面方向に対する法線方向から視たとき、回路基板５０の外縁部と対向する一辺７０１ｃが当該回路基板５０における外縁部の一辺と平行となるように配置されている。

回路基板５０には、電子部品７０のうちの貫通孔５１側の一辺７０１ａと交差する二辺７０１ｂ、７０１ｄに形成された電極部７０２と対向する位置に電極部用ランド５０１ａ、５０１ｂが形成されている。また、回路基板５０には、電子部品７０のうちの貫通孔５１側の一辺７０１ａと対向する一辺７０１ｃに形成された電極部７０２と対向する位置に電極部用ランド５０１ｃが形成されている。以下では、電子部品７０のうちの貫通孔５１側の一辺７０１ａと交差する二辺７０１ｂ、７０１ｄに形成された電極部７０２と対向する位置の電極部用ランド５０１ａ、５０１ｂを側方ランド５０１ａ、５０１ｂとも称する。また、電子部品７０のうちの貫通孔５１側の一辺７０１ａと対向する一辺７０１ｃに形成された電極部７０２と対向する位置の電極部用ランド５０１ｂを対向ランド５０１ｃとも称する。

なお、本実施形態では、回路基板５０には、電子部品７０のうちの貫通孔５１側の一辺７０１ａに形成された電極部７０２と対向する位置には、電極部用ランド５０１ｃが形成されていない。また、回路基板５０には、上記のように、端子部材８５と対向する位置に端子部材８５と接続される外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃも形成されている。本実施形態では、外部接続用ランド５０２は、電源電圧が印加される電源用ランド５０２ａ、グラウンドと接続されるグラウンド用ランド５０２ｂ、検出結果が出力される出力用ランド５０２ｃを有する構成とされている。また、回路基板５０には、貫通孔５１側の部分に、歪み検出素子３０と電気的に接続される素子用ランド５０３も形成されている。さらに、回路基板５０には、電子部品７０と対向する位置に所定電位に維持されて電子部品７０の電位変動を抑制するグラウンドパターン５０４も形成されている。また、回路基板５０には、所定箇所同士を接続する配線パターン５１１ａ〜５１１ｃ、５１２も接続されている。そして、回路基板５０には、配線パターン５１１ａ〜５１１ｃ、５１２等を保護するレジスト等の保護層が形成されている。保護層には、ボンディングワイヤ５２が接続される部分や端子部材８５と接続される部分に適宜開口部が形成されている。なお、図１２では、この保護層を省略して示してある。

ここで、電子部品７０は、上記のように電極部用ランド５０１ａ〜５０１ｃにはんだ７１を介して固定される。そして、はんだ７１を構成するはんだペーストは、所定領域が開口されたメタルマスクを用いたスクリーン印刷によって配置される。この場合、電極部用ランド５０１ａ〜５０１ｃは、スクリーン印刷時のはんだ抜け性を向上させるため、メタルマスクの開口部を所定面積よりも大きくできるように、大きくされることが好ましい。

したがって、本実施形態では、図１３に示されるように、側方ランド５０１ａ、５０１ｂは、回路基板５０の面方向に対する法線方向において、はんだ抜け性を向上できるように、電子部品７０からの突出長さＬ１を長くしている。しかしながら、対向ランド５０１ｃは、図１２に示されるように、回路基板５０の外縁部側に配置されており、側方ランド５０１ａ、５０１ｂと同様に、電子部品７０からの突出長さＬ２を長くすると、回路基板５０が大型化する原因となる。なお、突出長さＬ１とは、電子部品７０のうちの側方ランド５０１ａ、５０１ｂと対向する一辺７０１ｂ、７０１ｃに対して直交する方向の長さである。突出長さＬ２とは、電子部品７０のうちの対向ランド５０１ｃと対向する一辺７０１ｃに対して直交する方向の長さである。

このため、本実施形態では、対向ランド５０１ｃは、突出長さＬ２が突出長さＬ１よりも短くなるようにしている。しかしながら、この場合、突出長さＬ２を短くするのみでは、対向ランド５０１ｃの面積が小さくなるため、この対向ランド５０１ｃに対応するメタルマスクの開口部の大きさも小さくなる。このため、対向ランド５０１ｃの突出長さＬ２を短くした場合、はんだ抜け性の悪化が懸念される。

したがって、本実施形態では、さらに、電子部品７０の一辺７０１ｃに形成された電極部７０２は、複数が共通の対向ランド５０１ｃと接続されるようにしている。つまり、対向ランド５０１ｃは、隣合う複数の電極部用ランドが繋げられて構成されている。言い換えると、電子部品７０の一辺７０１ｃに形成された複数の電極部７０２は、共通の対向ランド５０１ｃと対向している。本実施形態では、二つの対向ランド５０１ｃが形成されている。そして、各対向ランド５０１ｃには、それぞれ電子部品７０の一辺７０１ｃに形成された四つの電極部７０２が接続されている。

なお、電子部品７０は、ケースの内部の回路チップが所定の電極部７０２と電気的に接続された状態とされている。このため、共通の対向ランド５０１ｃに接続される電極部７０２は、回路チップのうちの同電位となる部分が接続されているか、または回路チップと接続されていない状態とされている。

以上説明したように、対向ランド５０１ｃは、突出長さＬ２が突出長さＬ１より短くされている。このため、突出長さＬ２が突出長さＬ１と同じとされている場合と比較して、回路基板５０の小型化を図ることができる。

また、対向ランド５０１ｃは、隣合う複数の電極部用ランドが繋げられて構成されている。このため、対向ランド５０１ｃの面積を大きくでき、はんだ抜け性が低下することを抑制できる。したがって、電子部品７０と回路基板５０との接続不良が発生することを抑制でき、圧力センサの信頼性を向上することができる。

すなわち、図１４Ａに示されるように、側方ランド５０１ａ、５０１ｂは、はんだ抜け性が良くなるように突出長さＬ１が設定されている。そして、はんだ７１は、側方ランド５０１ａ、５０１ｂの大きさに合わせて配置される。このため、はんだペーストを配置する際のメタルマスクの開口部を大きくできる。

一方、図１４Ｂに示されるように、対向ランド５０１ｃは、突出長さＬ２が突出長さＬ１よりも短くされている。このため、対向ランド５０１ｃは、隣合う電極部用ランドを繋げることにより、はんだ７１を電極部７０２の配列方向にも広げることができるようにしている。つまり、はんだペーストを配置する際のメタルマスクの開口部を大きくできるようにしている。したがって、はんだ抜け性が低下することを抑制でき、電子部品７０と回路基板５０の接続不良が発生することを抑制できる。なお、図１４Ｂは、二つの電極部７０２を共通の対向ランド５０１ｃに接続した状態を示している。

また、本実施形態では、回路基板５０には、貫通孔５１側の一辺７０１ａに形成された電極部７０２と対向する位置に電極部用ランドは形成されていない。このため、電子部品７０を貫通孔５１の直近まで近接して配置でき、回路基板５０の小型化を図ることができる。

なお、本実施形態では、上記のように電子部品７０が回路基板５０に配置されるため、電子部品７０は、三領域が電極部用ランド５０１ａ〜５０１ｃと接続されることになる。この場合、対向ランド５０１ｃと電極部７０２との間のはんだ７１を多くし過ぎると、電子部品７０が回路基板５０に対して傾いてしまう懸念がある。したがって、対向ランド５０１に配置されるはんだ７１は、電子部品７０が傾かないように量（すなわち、厚さ）が調整されることが好ましい。

（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。本実施形態は、第５実施形態に対し、回路基板５０の構成を変更したものである。その他に関しては、第５実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図１５に示されるように、外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃと電極部用ランド５０１ｂは、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃを介して接続されている。素子用ランド５０３と電極部用ランド５０１ａは、センシング用パターン５１２を介して接続されている。そして、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃとセンシング用パターン５１２とは、異なる領域に形成されている。

具体的には、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃとセンシング用パターン５１２とは、貫通孔５１の中心と回路基板５０の外縁部とを結ぶ仮想線Ｋに対し、それぞれ異なる仮想線Ｋと交差するように形成されている。言い換えると、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃとセンシング用パターン５１２とは、同じ仮想線Ｋと交差しないように形成されている。例えば、図１５中の仮想線Ｋは、センシング用パターン５１２のみと交差している。

そして、回路基板５０には、電源用ランド５０２ａと電極部用ランド５０１ａとを接続する電源用パターン５１１ａとセンシング用パターン５１２との間に、所定電位に維持されたガードパターン５２０が形成されている。

本実施形態では、ガードパターン５２０は、グラウンド電位に維持されている。具体的には、回路基板５０には、図１６に示されるように、裏面５０ｂ側にもガードパターン５２１が形成されていると共に、複数のスルーホール電極５２２が形成されている。そして、裏面５０ｂ側のガードパターン５２１は、スルーホール電極５２２を通じ、グラウンド用ランド５０２ｂと接続されるグラウンド用パターン５１１ｂと接続されることにより、グラウンド電位に維持されている。そして、表面５０ａ側のガードパターン５２０は、スルーホール電極５２２を通じ、裏面５０ｂ側のガードパターン５２１と接続されることにより、グラウンド電位に維持される。

さらに、本実施形態では、回路基板５０には、裏面５０ｂ側にボディグラウンド用のグラウンドパターン５２３が形成されている。また、本実施形態では、ハウジング４０の搭載部４２と回路基板５０との間に配置される接合部材６０は、導電性接着剤が用いられる。そして、回路基板５０は、接続部位５２３ａが接合部材６０を介してハウジング４０に電気的に接続されることにより、グラウンドパターン５２３がボディグラウンドとされるようになっている。

これによれば、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃと、センシング用パターン５１２とは、異なる領域に形成されている。そして、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃは、端子部材８５を介して外部回路と接続されるため、ノイズが印加され易い。このため、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃとセンシング用パターン５１２とが同じ領域（すなわち、近接）に形成される場合と比較して、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ｃからセンシング用パターン５１２にノイズが伝搬されることを抑制できる。

また、外部接続用パターン５１１ａ〜５１１ａでは、特に電源用パターン５１１ａにノイズが印加され易い。そして、本実施形態では、電源用パターン５１１ａとセンシング用パターン５１２とのとの間には、所定電位に維持されたガードパターン５２０が形成されている。このため、電源用パターン５１１ａにノイズが印加されとしても、当該ノイズがセンシング用パターン５１２にカップリングすることを抑制できる。したがって、検出精度が低下することを抑制でき、圧力センサの信頼性の向上を図ることができる。

（第７実施形態）
第７実施形態について説明する。本実施形態は、第５実施形態に対し、回路基板５０の構成を変更したものである。その他に関しては、第５実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

上記のように、回路基板５０には、レジスト等の保護層が形成され、保護層には、ボンディングワイヤ５２が接続される部分や端子部材８５と接続される部分に適宜開口部が形成されている。そして、本実施形態では、図１７に示されるように、保護層５３０には、素子用ランド５０３の全体を露出させつつ貫通孔５１まで達するように開口部５３１が形成されている。また、回路基板５０の裏面５０ｂ側では、保護層５３０は、貫通孔５１側の端部に位置する部分が除去されている。なお、本実施形態では、この開口部５３１が堰き止め構造に相当する。また、図１７は、図１２中のXVII−XVII線に沿った断面図に相当する。

これによれば、保護層５３０には、素子用ランド５０３の全体を露出させつつ貫通孔５１まで達するように開口部５３１が形成されている。このため、圧力センサの信頼性の向上を図ることができる。

すなわち、歪み検出素子３０と素子用ランド５０３とはボンディングワイヤ５２を介して電気的に接続されている。また、歪み検出素子３０上には、図２に示されるように、シリコーンゲル等のゲルで構成される保護部材２２が配置されている。この場合、保護部材２２は、ボンディングワイヤ５２を伝って回路基板５０上へブリードする可能性がある。そして、保護部材２２が回路基板５０上へブリードして端子部材８５と外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの間まで達すると、端子部材８５と外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの接続不良が発生する可能性がある。

このため、本実施形態では、保護層５３０には、素子用ランド５０３の全体を露出させつつ貫通孔５１まで達するように開口部５３１が形成されている。これにより、保護層５３０に素子用ランド５０３の一部のみが開口する開口部５３１が形成されている場合と比較して、保護部材２２が素子用ランド５０３側にブリードした際、保護部材２２を溜める領域を増加できる。また、保護部材２２が素子用ランド５０３側にブリードした際、貫通孔５１を通じて保護部材２２を回路基板５０の裏面５０ｂ側に流すこともできる。したがって、保護部材２２が外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃに達することを抑制でき、端子部材８５と外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの接続不良が発生することを抑制できるため、圧力センサの信頼性の向上を図ることができる。

（第８実施形態）
第８実施形態について説明する。本実施形態は、第７実施形態に対し、回路基板５０の構成を変更したものである。その他に関しては、第７実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図１８に示されるように、歪み検出素子３０と接続される素子用ランド５０３と、外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの間にダム部５４０が形成されている。具体的には、ダム部５４０は、保護層５３０に凹凸構造が形成されることで構成されている。つまり、ダム部５４０は、例えば、保護層５３０に周囲よりも窪んだ凹部が形成されることで構成されている。また、ダム部５４０は、例えば、周囲よりも突出した凸部が形成されることで構成されている。

なお、本実施形態では、ダム部５４０が堰き止め構造に相当する。また、図１８では、回路基板５０に保護層５３０が配置されている状態を示している。但し、保護層５３０に形成される素子用ランド５０３や外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃを露出させる開口部については省略して示してある。

このように、素子用ランド５０３と外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの間にダム部５４０を形成するようにしてもよい。このような構成としても、保護部材２２が素子用ランド５０３側にブリードした際、ダム部５４０によって保護部材２２が外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃに達することを抑制できるため、上記第７実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、ダム部５４０は、素子用ランド５０３と、外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの間に複数形成されていてもよい。

（第９実施形態）
第９実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、ハウジング４０の形状を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図１９に示されるように、ハウジング４０には、搭載部４２に凸部としての高さ用突起４２１が形成されている。具体的には、高さ用突起４２１は、三箇所に形成されている。また、ハウジング４０は、一方向を中心軸ａとする中空部を有する筒状とされている。そして、各高さ用突起４２１は、中心軸ａを中心として周方向に等間隔に形成されており、同じ高さとされている。なお、各高さ用突起４２１は、ハウジング４０を用意する際に、プレス成形等によって形成される。つまり、各高さ用突起は、同じ加工装置を用いて形成される。

そして、回路基板５０は、図２０に示されるように、各高さ用突起４２１と当接するように配置されている。つまり、回路基板５０は、周方向に等間隔に形成された高さ用突起と三箇所で当接して配置されている。そして、回路基板５０と搭載部４２との間には、接合部材６０が配置されている。

なお、本実施形態では、回路基板５０は、貫通孔５１の中心とハウジング４０の中心軸ａとが一致するように配置されている。このため、回路基板５０のうちの高さ用突起４２１と当接する部分は、貫通孔５１を中心として周方向に等間隔に位置しているともいえる。また、図２０は、ハウジング４０および回路基板５０を示し、ステム１０等の構成は省略して示している。

また、本実施形態では、特に図示しないが、高さ用突起４２１の一つは、回路基板５０を挟んで端子部材８５と反対側に位置するように形成されている。

これによれば、回路基板５０は、各高さ用突起４２１に三箇所で当接している。また、各高さ用突起４２１は、周方向に等間隔に形成されており、同じ高さとされている。このため、回路基板５０が搭載部４２に対して傾くことを抑制できる。したがって、端子部材８５と回路基板５０との接続不良が発生することを抑制でき、圧力センサの信頼性の向上を図ることができる。

さらに、搭載部４２と回路基板５０との間隔は、高さ用突起４２１の高さによって規定される。このため、搭載部４２と回路基板５０との間隔を所望の間隔とできる。つまり、搭載部４２と回路基板５０との間に、所望厚さの接合部材６０を配置できる。したがって、接合部材６０に所望の応力緩和機能を発揮させることができ、ハウジング４０から回路基板５０へ伝搬される応力を低減できる。

ところで、回路基板５０と搭載部４２との間に、ハウジング４０とは別に用意されたスペーサ等を配置することで回路基板５０と搭載部４２との間隔を確保することも考えられる。しかしながら、この構成では、スペーサをそれぞれ形成するため、各スペーサの高さがばらつくことが想定される。また、スペーサを用意することによって部品点数も増加する。

これに対し、本実施形態では、各高さ用突起４２１は、ハウジング４０に同じ加工装置を用いて形成され、高さが異なることが抑制されている。このため、本実施形態では、ハウジング４０とは別に用意されたスペーサ等を配置することで回路基板５０と搭載部４２との間隔を確保する場合と比較して、回路基板５０が搭載部４２に対して傾くことを抑制しつつ、部品点数の削減を図ることができる。

また、スペーサをハウジング４０と別材料で構成する場合には、当該スペーサにハウジング４０との熱膨張係数差によってクラックが発生することも懸念される。しかしながら、本実施形態では、各高さ用突起４２１は、ハウジング４０の一部で構成されるため、熱膨張係数の差に起因して高さ用突起４２１にクラックが導入されることも抑制できる。

さらに、本実施形態では、高さ用突起４２１の一つは、回路基板５０を挟んで端子部材８５と反対側に位置するように形成されている。このため、端子部材８５の押圧力を高さ用突起４２１によって支持することができるため、回路基板５０が傾くことをさらに抑制できる。

（第９実施形態の変形例）
上記第９実施形態の変形例について説明する。上記第９実施形態において、高さ用突起４２１は、中心軸ａを中心として周方向に等間隔に四箇所以上形成されていてもよい。但し、高さ用突起４２１を四箇所以上形成したとしても、回路基板５０は、原理的には、各高さ用突起４２１と三箇所で当接することになる。

さらに、上記第９実施形態において、高さ用突起４２１は、回路基板５０を挟んで端子部材８５と反対側に位置するように形成されていなくてもよい。

（第１０実施形態）
第１０実施形態について説明する。本実施形態は、第９実施形態に対し、ハウジング４０の形状を変更したものである。その他に関しては、第９実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図２１に示されるように、ハウジング４０には、搭載部４２に一つの高さ用突起４２１と、所定長さを有する一つの辺部４２２が形成されている。具体的には、高さ用突起４２１および辺部４２２は、中心軸ａを中心とし、高さ用突起４２１と、辺部４２２の各端部との間の周方向の長さが等間隔となるように形成されている。また、高さ用突起４２１と辺部４２２の高さとは同じとされている。なお、辺部４２２は、例えば、ハウジング４０の外形を構成する六角形状の一辺に対して１／２程度の長さとされる。また、本実施形態では、高さ用突起４２１および辺部４２２が凸部に相当する。

そして、回路基板５０は、高さ用突起４２１および辺部４２２と当接するように配置されている。このため、回路基板５０は、高さ用突起４２１および辺部４２２の二箇所と当接した状態となる。そして、辺部４２２は、回路基板５０と所定長さに渡って当接した状態となる。

このように、ハウジング４０に一つの高さ用突起４２１と一つの辺部４２２を形成して回路基板５０と二箇所で当接するようにしても、上記第９実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第９、１０実施形態の変形例）
上記第１０実施形態の変形例について説明する。上記第１０実施形態において、高さ用突起４２１を形成せずに二つの辺部４２２を備えるようにしてもよい。この場合、二つの辺部４２２は、各端部同士の間の周方向の長さが等間隔となるように形成されればよい。このような構成としても、回路基板５０が二箇所で辺部４２２と当接するため、上記９実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第９実施形態において、回路基板５０が高さ用突起４２１と三箇所で当接するのであれば、ハウジング４０に辺部４２２が形成されていてもよい。例えば、ハウジング４０には、三つの辺部４２２が形成されるようにしてもよい。この場合は、各辺部４２２は、端部同士の間隔が、中心軸ａを中心として周方向に等間隔に形成されていればよい。また、例えば、ハウジング４０には、一つの高さ用突起４２１と、二つの辺部４２２が形成されるようにしてもよい。この場合は、一つの高さ用突起４２１および二つの辺部４２２は、高さ用突起４２１と、各辺部４２２の端部同士の間隔が、中心軸ａを中心として周方向に等間隔に形成されていればよい。

（第１１実施形態）
第１１実施形態について説明する。本実施形態は、第９実施形態に対し、ハウジング４０の構成を変更したものである。その他に関しては、第９実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図２２に示されるように、ハウジング４０には、高さ用突起４２１および位置合わせ用突起４２３が形成されている。本実施形態では、位置合わせ用突起４２３は、高さ用突起４２１上に形成されており、高さ用突起４２１よりも対向する外壁面の長さが短くされている。

回路基板５０には、位置合わせ用突起４２３と対応する位置に、位置合わせ用突起４２３が差し込まれる凹部５３が形成されている。そして、回路基板５０は、位置合わせ用突起４２３が凹部５３に差し込まれ、高さ用突起４２１が回路基板５０と当接した状態で配置されている。

これによれば、回路基板５０は、凹部５３に位置合わせ用突起４２３が差し込まれるため、位置ずれが発生し難くなる。また、回路基板５０を配置する際には、凹部５３に位置合わせ用突起４２３を差し込んだ状態すればよいため、位置合わせを容易にできる。

（第１１実施形態の変形例）
上記第１１実施形態の変形例について説明する。上記第１１実施形態において、図２３に示されるように、位置合わせ用突起４２３は、高さ用突起４２１と別に形成されていてもよい。また、凹部５３は、図２３に示されるように、回路基板５０の外縁部に形成されていてもよい。つまり、凹部５は、回路基板５０の外縁部に形成された切欠きであってもよい。

（第１２実施形態）
第１２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、回路基板５０に導通端子部を備えたものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図２４〜図２６に示されるように、回路基板５０には、表面５０ａ側にボディグラウンド用のパッド部５５０が形成されている。具体的には、回路基板５０には、外縁部に切欠部５４が形成されている。本実施形態では、回路基板５０は、切欠部５４が形成される前においては外形が六角形状とされており、切欠部５４は、六角形状を構成する一つの角部を切り欠くことで構成されている。そして、パッド部５５０は、当該切欠部５４の周囲に配置されている。本実施形態では、パッド部５５０は、切欠部５４を挟む各領域５５ａ、５５ｂに形成されている。

なお、パッド部５５０は、少なくとも表面が金で構成されている。また、図２４等では、回路基板５０の平面図において、パッド部５５０と接続される所定の配線パターンや他の配線パターン等を省略して示している。

そして、パッド部５５０と電気的に接続されると共に、ハウジング４０の搭載部４２と電気的に接続されるように、導通端子部９００が配置されている。導通端子部９００は、回路基板５０と接合される基板側接続部９１０、ハウジング４０の搭載部４２に接続されるハウジング側接続部９２０、基板側接続部９１０とハウジング側接続部９２０とを連結させる連結部９３０を有する構成とされている。

基板側接続部９１０は、平板状とされており、各パッド部５５０の形状に対応するように二つ備えられている。ハウジング側接続部９２０は、円板状とされており、略中央部にプロジェクションとしての凸部９２１が形成されている。

なお、基板側接続部９１０とハウジング側接続部９２０とは、異なる面上に位置するように形成されている。また、基板側接続部９１０とハウジング側接続部９２０とは、ハウジング側接続部９２０が二つの基板側接続部９１０を結ぶ仮想面と交差しないように形成されている。つまり、ハウジング側接続部９２０は、二つの基板側接続部９１０を結ぶ仮想面に対して突出した位置に配置されている。

連結部９３０は、基板側連結部９３１およびハウジング側連結部９３２を有している。基板側連結部９３１は、各基板側接続部９１０と接続されると共に、基板側接続部９１０が位置する部分からハウジング側連結部９３２が位置する面上まで延設されている。なお、基板側連結部９３１は、基板側接続部９１０の面方向に対する法線方向に沿って延設されている。ハウジング側連結部９３２は、基板側連結部９３１における基板側接続部９１０と反対側の部分と、ハウジング側接続部９２０とを連結するように備えられている。

また、連結部９３０は、弾性変形可能な弾性部９３３を有する構成とされている。本実施形態では、弾性部９３３は、ハウジング側連結部９３２に基板側接続部９１０等よりも剛性が低くされた部分を形成することにより、ハウジング側連結部９３２に構成されている。例えば、本実施形態では、ハウジング側連結部９３２は、基板側接続部９１０等と厚さが同じとされているが、ハウジング側連結部９３２の幅Ｌ１が基板側接続部９１０の幅Ｌ２より狭くなる部分を有する構成とされている。これにより、ハウジング側連結部９３２に弾性部９３３が構成される。

そして、導通端子部９００は、基板側接続部９１０が回路基板５０の表面５０ａに形成された各パッド部５５０とはんだ５６０を介して接続されている。また、導通端子部９００は、切欠部５４に基板側連結部９３１が配置されることにより、回路基板５０の裏面５０ｂ側にハウジング側接続部９２０が位置するように配置されている。

この際、導通端子部９００は、切欠部５４を形成する前の回路基板５０の外縁から外側に飛び出さないように配置される。つまり、導通端子部９００は、回路基板５０の面方向に対する法線方向において、ハウジング側接続部９２０および連結部９３０が切欠部５４に収容された状態となっている。すなわち、本実施形態では、切欠部５４および導通端子部９００は、導通端子部９００を配置した際に当該導通端子部９００が切欠部５４を形成する前の回路基板５０の外縁から外側に飛び出さない大きさ、および形状とされている。また、導通端子部９００は、回路基板５０の面方向に対する法線方向において、当該導通端子部９００の重心が二つのパッド部５５０の中心に位置するように配置されている。

そして、ハウジング側接続部９２０は、ハウジング４０の搭載部４２と抵抗溶接されて接続されている。つまり、ハウジング側接続部９２０とハウジング４０の搭載部４２とは、溶接部９４０を介して電気的に接続されている。これにより、回路基板５０のパッド部５５０は、導通端子部９００を介してハウジング４０の搭載部４２にボディグラウンド接続された状態となっている。なお、導通端子部９００は、回路基板５０のパッド部５５０に基板側接続部９１０が接続された後、ハウジング側接続部９２０がハウジング４０の搭載部４２と抵抗溶接される。

本実施形態のハウジング４０は、上記第９実施形態の図１９を参照して説明したハウジング４０と同様に、搭載部４２に、中心軸ａを中心として周方向に等間隔に三個の高さ用突起４２１が形成された構成とされている。そして、回路基板５０は、六角形状の一つの角部に切欠部５４が形成された構成とされており、三個の高さ用突起４２１がそれぞれ三箇所の角部近傍となるように配置されている。つまり、回路基板５０は、一つの高さ用突起４２１が中心軸ａを挟んで導通端子部９００と反対側に位置するように配置されている。

また、回路基板５０は、ハウジング４０の搭載部４２との間に配置された接合部材６０を介してハウジング４０の搭載部４２に機械的に接続されている。本実施形態では、回路基板５０は、導通端子部９００を介してハウジング４０の搭載部４２と電気的に接続されている。このため、接合部材６０は、回路基板５０とハウジング４０の搭載部４２とを機械的にのみ接続するものを用いればよく、例えば、シリコーン系接着剤等が用いられる。

接合部材６０は、本実施形態では、五箇所に配置されている。具体的には、三箇所の接合部材６０は、各高さ用突起４２１の周囲に配置されている。また、二箇所の接合部材６０は、回路基板５０のうちの高さ用突起４２１が配置される角部と異なる二箇所の角部近傍に配置されている。つまり、二箇所の接合部材６０は、導通端子部９００と中心軸ａを挟んで反対側に位置する高さ用突起４２１と、当該高さ用突起４２１と隣合う各高さ用突起４２１との間における周方向の中心に配置されている。

以上説明したように、本実施形態では、回路基板５０にボディグラウンド用のパッド部５５０が形成され、当該パッド部５５０が導通端子部９００を介してハウジング４０の搭載部４２と電気的に接続さている。そして、導通端子部９００は、ハウジング４０の搭載部４２と溶接部９４０を介して接合されている。また、回路基板５０は、ハウジング４０の搭載部４２と接合部材６０を介して機械的に接続されている。このため、回路基板５０とハウジング４０の搭載部４２との接合性を向上しつつ、回路基板５０のパッド部５５０とハウジング４０の搭載部４２との電気的な接続の安定性を図ることができる。

すなわち、例えば、回路基板５０をハウジング４０にボディグラウンド接続する際には、回路基板５０の裏面５０ｂ側にボディグラウンド用のパッド部を構成し、当該パッド部とハウジング４０の搭載部４２との間に銀ペーストからなる導電性部材を配置することにより、パッド部とハウジング４０とをボディグラウンド接続することが考えられる。なお、パッド部は、少なくとも表面が金で構成される。

しかしながら、この構成では、銀ペーストからなる導電性部材と金で構成されるパッド部との接合性が低くなり易く、導電性部材の厚さがばらつき易い。このため、この構成では、パッド部５５０とハウジング４０の搭載部４２との間の接触抵抗のばらつきが懸念され、電気的な接続の安定性が低下する可能性がある。

これに対し、本実施形態では、ハウジング４０の搭載部４２と溶接部９４０を介して電気的に接続される導通端子部９００を用いているため、回路基板５０とハウジング４０の搭載部４２との電気的な接続の安定性を図ることができる。なお、基板側接続部９１０とパッド部５５０との間にはんだ５６０が配置されるが、はんだ５６０は、パッド部５５０を構成する金との接合性が銀よりも高く、安定し易い。このため、はんだ５６０は、厚さがばらつき難く、接触抵抗がばらつくことが抑制される。つまり、基板側接続部９１０とパッド部５５０とは、はんだ５６０を介して電気的に安定した状態で接続されている。

また、本実施形態では、パッド部５５０は、回路基板５０の表面５０ａに形成され、はんだ５６０を介して導通端子部９００の基板側接続部９１０と接続されている。このため、はんだ５６０は、電子部品７０を回路基板５０に配置する際のはんだペースト等と同時に配置されることができる。したがって、製造工程が複雑になることを抑制できる。

さらに、導通端子部９００は、連結部９３０に弾性部９３３を有する構成とされている。このため、ハウジング側接続部９２０の凸部９２１をハウジング４０の搭載部４２に抵抗溶接する際、弾性部９３３が弾性変形することにより、基板側接続部９１０に過大な応力が伝搬されることを抑制できる。つまり、基板側接続部９１０がパッド部５５０から剥離する等の不具合が発生することを抑制できる。

また、導通端子部９００は、回路基板５０の面方向に対する法線方向において、当該導通端子部９００の重心が二つのパッド部５５０の中心に位置するように配置されている。このため、導通端子部９００をハウジング４０の搭載部４２に接続する前等において、導通端子部９００が傾くことを抑制でき、ハウジング側接続部９２０をハウジング４０の搭載部４２に抵抗溶接する工程が複雑になることを抑制できる。

さらに、導通端子部９００は、切欠部５４を形成する前の回路基板５０の外縁から外側に飛び出さないように配置される。このため、導通端子部９００を配置することによって圧力センサが大型化することを抑制できる。

（第１２実施形態の変形例）
第１２実施形態の変形例について説明する。上記第１２実施形態では、回路基板５０の外縁部に切欠部５４を形成する例に説明したが、回路基板５０の内縁部に貫通孔を形成し、当該貫通孔に導通端子部９００を配置するようにしてもよい。

また、上記第１２実施形態において、パッド部５５０は、回路基板５０の裏面５０ｂ側に形成されていてもよく、導通端子部９００の基板側接続部９１０は、回路基板５０の裏面５０ｂ側でパッド部５５０と接続されていてもよい。この場合、導通端子部９００は、回路基板５０の裏面５０ｂ側と接続可能となるように、適宜形状が調整される。

（第１３実施形態）
第１３実施形態について説明する。本実施形態は、第１２実施形態に対し、導通端子部９００の構成を変更したものである。その他に関しては、第１２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図２７に示されるように、導通端子部９００の基板側連結部９３１は、基板側接続部９１０と接続されると共に、基板側接続部９１０よりもハウジング側接続部９２０と反対側に延設された第１連結部９３１ａと、第１連結部９３１ａとハウジング側連結部９３２とを接続する第２連結部９３１ｂとを有する構成とされている。つまり、導通端子部９００は、一部が回路基板５０の表面５０ａ側から突出した状態となっている。

そして、弾性部９３３は、ハウジング側連結部９３２および第２連結部９３１ｂに構成されている。具体的には、第２連結部９３１ｂは、ハウジング側連結部９３２と同じ幅とされることによって弾性部９３３とされている。つまり、上記第１実施形態と比較すると、導通端子部９００における弾性部９３３の領域が大きくされている。

以上説明したように、本実施形態では、弾性部９３３がハウジング側連結部９３２および第２連結部９３１ｂに構成されている。このため、ハウジング側接続部９２０の凸部９２１をハウジング４０の搭載部４２に抵抗溶接する際、さらに弾性部９３３が弾性変形することにより、基板側接続部９１０に過大な応力が伝搬されることをさらに抑制できる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記第２〜第１１実施形態において、第１ステム１０１および第２ステム１０２は、同じ材料を用いて構成されていてもよい。また、第２ステム１０２には、位置合わせ部１２２が形成されていなくてもよい。そして、上記第２、第３、第５〜第１１実施形態において、ステム１０は、第１ステム１０１および第２ステム１０２を有する構成ではなく、単一の部材で構成されていてもよい。

また、上記各実施形態を適宜組み合わせることもできる。例えば、上記第２実施形態を上記第３〜第１３実施形態に組み合わせ、低ドープ層２３を配置するようにしてもよいし、パッド部３３が延設部分３２２のみと接続されるようにしてもよい。また、上記第３実施形態を上記第４〜第１３実施形態に組み合わせ、開口部２１ａを形成する位置を規定するようにしてもよい。さらに、上記第４実施形態を上記第５〜第１３実施形態に組み合わせ、第１ステム１０１に薄肉部１１１を形成するようにしてもよい。そして、上記第５実施形態を上記第６〜第１３実施形態に組み合わせ、対向ランド５０１ｃを隣合う複数の電極部用ランドを繋げた構成としてもよい。また、上記第６実施形態を上記第７〜第１３実施形態に組み合わせ、回路基板５０にガードパターン５２１を形成するようにしてもよい。さらに、上記第７実施形態を上記第８〜第１３実施形態に組み合わせ、回路基板５０の保護層５３０に、素子用ランド５０３を露出させつつ貫通孔５１に達する開口部５３１を形成するようにしてもよい。そして、上記第８実施形態を上記第９〜第１３実施形態に組み合わせ、回路基板５０の保護層５３０に対し、素子用ランド５０３と外部接続用ランド５０２ａ〜５０２ｃとの間にダム部５４０を形成するようにしてもよい。また、第１０実施形態を第１１〜第１３実施形態に組み合わせ、回路基板５０がハウジング４０の搭載部４２に二箇所で支持されるようにしてもよい。また、第１１実施形態を第１２、第１３実施形態に組み合わせ、ハウジング４０に高さ用突起４２１および位置合わせ用突起４２３を形成するようにしてもよい。さらに、上記各実施形態を組み合わせたもの同士をさらに組み合わせるようにしてもよい。

１０ ステム
１２ 圧力導入孔
１３ ダイアフラム
２０ 絶縁膜
２３ 低ドープ層
３０ 歪み検出素子

Claims (4)

1. 圧力媒体の圧力を検出する圧力センサであって、
   前記圧力媒体が導入される圧力導入孔（１２）が形成されると共に、前記圧力媒体の圧力に応じて変形可能なダイアフラム（１３）が形成されたステム（１０）と、
   前記ダイアフラム上に絶縁膜（２０）を介して配置され、前記ダイアフラムの変形に応じた検出信号を出力する歪み検出素子（３０）と、を備え、
   前記歪み検出素子は、ポリシリコンで構成される部分を有し、
   前記絶縁膜と前記歪み検出素子との間には、前記ポリシリコンよりも電気抵抗率が高く、かつ前記絶縁膜よりも結晶性が高くされた低ドープ層（２３）が配置されている圧力センサ。
2. 前記歪み検出素子は、前記ポリシリコンで構成され、前記ダイアフラムの変形に応じて抵抗値が変化する複数のゲージ抵抗（３１）およびブリッジ回路を構成するように前記ゲージ抵抗を接続する配線層（３２）と、電極膜で構成され、前記配線層と接続されるパッド部（３３）と、を有し、
   前記配線層は、前記ブリッジ回路を構成するように隣合う前記ゲージ抵抗を接続する連結部分（３２１）と、前記連結部分から引き出された延設部分（３２２）と、を有し、
   前記パッド部は、前記延設部分のみと接続されている請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記歪み検出素子は、前記ポリシリコンで構成され、前記ダイアフラムの変形に応じて抵抗値が変化する複数のゲージ抵抗（３１）およびブリッジ回路を構成するように前記ゲージ抵抗を接続する配線層（３２）と、電極膜で構成され、前記配線層と接続されるパッド部（３３）と、を有し、
   前記配線層は、前記ブリッジ回路を構成するように隣合う前記ゲージ抵抗を接続する連結部分（３２１）と、前記連結部分から引き出された延設部分（３２２）と、を有し、
   前記ダイアフラム上には、前記歪み検出素子を覆いつつ、前記パッド部を露出させる開口部（２１ａ）が形成された保護膜（２１）が形成されており、
   前記開口部は、前記ダイアフラムの面方向に対する法線方向において、前記延設部分の端部と交差することなく、前記延設部分の内側に形成されている請求項１または２に記載の圧力センサ。
4. 前記ステムは、前記ダイアフラム側を構成する第１ステム（１０１）と、前記圧力導入孔における開口端側を構成する第２ステム（１０２）と、を有し、前記第１ステムと前記第２ステムとが溶接部（１０３）を介して接合されることで構成され、
   前記第１ステムは、前記溶接部と前記ダイアフラムとの間に、前記溶接部が形成される部分よりも内壁面と外壁面との間の厚さが薄くされた薄肉部（１１１）を有する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサ。

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