JP2021120685A - 圧力センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】入出力用端子に支持される基板を有する圧力センサにおいて、カバー部材内に充填される接着剤に含まれる気泡をカバー部材内の基板の下方からセンサユニット収容部の内部空間、及び、該内部空間に連通する外部へ容易に排出できること。【解決手段】基板10は、円形の孔10dを略中央部に有するとともに、円弧形の連通孔10cを、リードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8がそれぞれ挿入され半田付け固定される3個の貫通孔10aiに隣接して有するもの。【選択図】図1
Description
本発明は、入出力用端子に支持される基板を有する圧力センサに関する。
液封型の半導体圧力センサの一部を構成するセンサユニットは、例えば、特許文献1に示されるように、カバー部材内のハウジング(特許文献1においてエレメント本体と呼称される)に連結される金属製の継手部材の内側に形成される圧力室内に配されている。そのようなセンサユニットは、例えば、継手部材内に支持され上述の圧力室と後述する液封室とを隔絶するダイヤフラムと、ダイヤフラムの上方に形成され圧力伝達媒体としてのシリコーンオイルを貯留する液封室と、液封室内に配されダイヤフラムを介しシリコーンオイルの圧力変動を検出するセンサチップと、センサチップを支持するチップマウント部材と、センサチップからの出力信号の送出およびセンサチップへの電力供給等を行う8本のリードピンとを主な要素として含んで構成されている。入出力用端子としての各リードピンは、ハウジング(エレメント本体)の内側に形成されチップマウント部材を固着するハーメチックガラス内に固着されている。各リードピンの一端部は、半田付け作業を容易にするためにハーメチックガラスの上端面に対し上方に離隔して配置される基板の貫通孔に挿入され固定されている場合がある(図1参照)。これにより、基板が各リードピンの一端部により支持される。ハーメチックガラスの下端面から突出した各リードピンの他端部は、ボンディングワイヤによりセンサチップに接続されている。上述の基板の導電パターンは、外部リード線に電気的に接続されている。
カバー部材におけるチップマウント部材およびハウジング(エレメント本体)の上方に形成される内側の空間には、基板および各リードピン、および、外部リード線の一部を覆い密封するように接着剤が充填されている。これにより、充填された接着剤がカバー部材の内周面、各リードピン、基板、および、外部リード線の外周部に接着されるので、表面の結露水、雨水等の水分が外部からカバー部材内へ浸入することが回避されることとなる。
特許文献1に示されるような圧力センサにおいて、接着剤がカバー部材内におけるチップマウント部材およびハウジング(エレメント本体)の端面と基板の下面との間に充填される場合、接着剤に含まれた気泡が基板の下方にあるリードピンの回りに付着し滞留する場合がある。このような場合、気泡が基板の下方にあるリードピンの回りに付着し滞留状態で接着剤が固化したとき、リードピンの回りの気泡が接着剤内に閉じ込められることとなる。これにより、空気の絶縁耐力が接着剤よりも劣るのでリードピンとハウジングとの間の絶縁耐力が低下することによって、リードピン付近の静電気耐力が低下する虞がある。更に、接着剤の硬化中に接着剤の中の気泡が外部から見える接着剤の最上端の表面まで浮いてくることにより、表面が凹んだ状態で硬化した場合、接着剤の外観上の不良となる。
以上の問題点を考慮し、本発明は、入出力用端子に支持される基板を有する圧力センサであって、カバー部材内に充填される接着剤に含まれる気泡をカバー部材内の基板の下方からセンサユニット収容部の内部空間、及び、該内部空間に連通する外部へ容易に排出できる圧力センサを提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明に係る圧力センサは、圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップと、センサチップに電気的に接続される少なくとも1本の入出力用端子と、センサチップを支持する支持部材と、を含んでなるセンサユニットと、入出力用端子の一端に支持され、入出力用端子に電気的に接続される基板と、封止材が充填され、基板とセンサユニットとを収容するセンサユニット収容部と、を備え、センサユニットを通じて基板に向けて突出する前記入出力用端子の一方の端部の突出部が、基板を支持し、基板は、封止材がセンサユニット収容部に充填される場合、入出力用端子の一方の端部の突出部に近接した気泡をセンサユニット収容部の内部空間、および、内部空間に連通する外部に押し出し排出する少なくとも1つの気泡排出用開口部を、入出力用端子に隣接して有することを特徴とする。
支持部材は、センサチップを収容するセンサハウジングであってもよい。センサハウジングは、導電体または絶縁体であってもよい。
支持部材は、センサチップを収容するセンサハウジングであってもよい。センサハウジングは、導電体または絶縁体であってもよい。
支持部材は、センサユニットに対して絶縁して支持される金属製のチップマウント部材であってもよい。気泡排出用開口部は、基板の連通孔、または、基板の切欠部であってもよい。
気泡排出用開口部は、入出力用端子のうち、基板に半田付け固定された端子に隣接して設置しているものでもよい。
センサユニットは、入出力用端子を支持する絶縁部材を含むハウジングをさらに備えてもよい。その絶縁部材は、ハーメチックガラスであってもよい。
気泡排出用開口部は、入出力用端子のうち、基板に半田付け固定された端子に隣接して設置しているものでもよい。
センサユニットは、入出力用端子を支持する絶縁部材を含むハウジングをさらに備えてもよい。その絶縁部材は、ハーメチックガラスであってもよい。
本発明に係る圧力センサによれば、基板は、封止材がセンサユニット収容部に充填される場合、入出力用端子の一方の端部の突出部に近接した気泡をセンサユニット収容部の内部空間、および、内部空間に連通する外部に押し出し排出する少なくとも1つの気泡排出用開口部を、入出力用端子に隣接して有するのでセンサユニット収容部としてのカバー部材内に充填される接着剤に含まれる気泡をカバー部材内の基板の下方からセンサユニット収容部の内部空間、及び、該内部空間に連通する外部へ容易に排出できる。
図2は、本発明に係る圧力センサの一例の構成を概略的に示す。
図2において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、継手部材30のベースプレート28に連結され後述するセンサユニットを収容しセンサチップ16からの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。
金属製の継手部材30は、上述の配管の接続部の雄ねじ部にねじ込まれる雌ねじ部30fsを内側に有している。雌ねじ部30fsは、矢印Pの示す方向から供給される流体を後述する圧力室28Aに導く継手部材30のポート30aに連通している。ポート30aの一方の開口端は、継手部材30のベースプレート28とセンサユニットのダイヤフラム32との間に形成される圧力室28Aに向けて開口している。
センサユニット収容部の外郭部は、カバー部材としての円筒状の防水ケース20により形成されている。樹脂製の防水ケース20の下端部には、開口部20bが形成されている。内側となる開口部20bの周縁の段差部には、継手部材30のベースプレート28の周縁が係合されている。
圧力室28A内には、継手部材30のポート30aを通じて流体としての空気または液体が供給される。センサユニットのハウジング12の下端面は、ベースプレート28に載置されている。
圧力室28A内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、円筒状のハウジング12と、圧力室28Aとハウジング12の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム32と、複数の圧力検出素子を有するセンサチップ16と、接着層を介してセンサチップ16を一端部で支持する金属製のチップマウント部材18と、センサチップ16に電気的に接続される入出力端子群を構成するリードピン24LP1,24LP2,24LP3,24LP4,24PL5、24PL6、24PL7、および、24PL8と、入出力端子群およびオイル充填用パイプ22(図1参照)をチップマウント部材18の外周面とハウジング12の内周面との間に固定するハーメチックガラス14と、を主な要素として含んで構成されている。
なお、図2においては、リードピン24LP1〜24PL8のうちリードピン24LP7のみを代表的に示し、オイル充填用パイプは、図示されていない。
ダイヤフラム32の外周縁は、上述の圧力室28Aに向き合うハウジング12の一方の下端面に支持されている。圧力室28Aに配されるダイヤフラム32を保護するダイヤフラム保護カバー34は、複数の連通孔(不図示)を有している。ダイヤフラム保護カバー34の周縁は、ダイヤフラム32の外周縁とともに溶接によりステンレス鋼製のハウジング12の下端面に接合されている。
ダイヤフラム32の外周縁は、上述の圧力室28Aに向き合うハウジング12の一方の下端面に支持されている。圧力室28Aに配されるダイヤフラム32を保護するダイヤフラム保護カバー34は、複数の連通孔(不図示)を有している。ダイヤフラム保護カバー34の周縁は、ダイヤフラム32の外周縁とともに溶接によりステンレス鋼製のハウジング12の下端面に接合されている。
金属製のダイヤフラム32と向かい合うセンサチップ16およびハーメチックガラス14の端面との間に形成される液封室13には、例えば、圧力伝達媒体PMとして所定量のシリコーンオイル、または、フッ素系不活性液体がオイル充填用パイプ22を介して充填されている。なお、オイル充填用パイプ22の一方の端部は、オイル充填後、押し潰され閉塞される。
絶縁部材としてのハーメチックガラス14の端部に形成される凹部に配されるセンサチップ16とダイヤフラム32との間には、さらに、金属製の電位調整部材17がハーメチックガラス14の下端面に支持されている。電位調整部材17は、例えば、特許文献2にも示されるような、連通孔を有しセンサチップ16の回路のゼロ電位に接続される端子に接続されている。
なお、入出力端子群およびオイル充填用パイプ22(図1参照)をチップマウント部材18の外周面とハウジング12の内周面との間に固定する絶縁部材は、斯かる例に限られることなく、例えば、入出力端子群等を絶縁しながら液封室13の気密性を担保するセラミック、耐熱性樹脂等であってもよい。
リードピン24LP6およびリードピン24LP7は、例えば、2本の電源用端子(Vcc、GND)とされ、リードピン24LP8は、例えば、センサチップ16からの出力信号の送出用端子(Vout)とされる。リードピン24LP1〜24LP5は、それぞれ、5本の調整用端子とされる。リードピン24LP1〜24LP5の両端部は、それぞれ、上述のハーメチックガラス14の端部に形成される凹部、および、後述する基板10の貫通孔10ai(i=1〜8)に向けて突出している。なお、リードピンの本数は、斯かる例に限られることなく、例えば、センサチップ16の入出力ポートの数に応じて適宜設定されてもよい。
リードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8の両端部は、それぞれ、上述のハーメチックガラス14の端部に形成される凹部、および、後述する基板10の貫通孔10ai(i=1〜8)に向けて突出している。その際、リードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8における基板10の貫通孔10aiに挿入された端部は、それぞれ、基板10の各貫通孔10ai周縁に半田付け固定されている。
基板10は、例えば、図1に示されるように、円板状に作られ、第1の気泡排出用開口部としての円形の孔10dを略中央部に有している。また、基板10は、貫通孔10ai、および、オイル充填用パイプ22が挿入される貫通孔10bを有している。貫通孔10aiには、所定の円周上に所定の均等の間隔をもって孔10dの周囲に上述のリードピン24LP1〜24PL8が所定の隙間をもって挿入される。所定の均等の間隔は、例えば、40°間隔に設定されている。
さらに、第2の気泡排出用開口部として円弧形の連通孔10cが、リードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8がそれぞれ挿入される3個の貫通孔10aiに隣接して形成されている。連通孔10cの弧は、所定の中心角αを有している。中心角αは、例えば、約90°に設定されている。基板10の導体パターンは、リードピン24LP6〜24LP8が挿入され半田付け固定される貫通孔10aiからリード線38の芯線38aが基板に接続される位置まで形成されている。リード線38は、所定の圧力測定装置(不図示)に接続されている。基板10の形状は、円形とされるが、斯かる例に限らず、例えば、多角形でもよい。
センサチップ16は、ここではピエゾ抵抗効果方式のように内部にダイヤフラム部が形成されるものが使用される。ピエゾ抵抗効果を利用したセンサチップ16は、ピエゾ抵抗効果を有する材料(例えば、単結晶シリコン)からなるダイヤフラム部を有する半導体基板部と、ガラス等からなる台座部とから主に構成される。半導体基板部と、台座部は、陽極接合法などにより接合され、半導体基板部のダイヤフラム部と、台座部との間の空間は、基準圧力チャンバとなる。半導体基板部のダイヤフラム部には、複数の半導体歪みゲージが形成され、これらの半導体歪みゲージをブリッジ接続したブリッジ回路が構成される。このブリッジ回路により、外気圧と基準圧力チャンバとの圧力差により生じたダイヤフラム部の変形を、半導体歪みゲージのゲージ抵抗の変化として、電気信号として取り出し、流体の圧力が検出される。センサチップ16とリードピン24LP1〜24PL8との間は、ボンディングワイヤWiで接続されている。
また、防水ケース20の内周面20aとハウジング12およびハーメチックガラス14の上端面とにより囲まれる内部空間には、封止材26が、所定量、充填されている。封止材26は、付加反応型接着剤、例えば、ウレタン系接着剤、もしくは、エポキシ系接着剤とされる。
斯かる構成において、センサユニットが防水ケース20内に配置されるとともにリード線38の芯線38aが基板10に接続された後、例えば、図3に示される矢印の示す方向に、封止材26が防水ケース20内に充填される場合、万一、気泡Aiが、ハウジング12内、および、ハーメチックガラス14の上端面と基板10の下面との間に充填された封止材26内に取り込まれたときも、その気泡Aiは、滞留することなく基板10の孔10dを通じて上方の内部空間内に封止材26により押し出されるとともに、連通孔10cを通じて上方の内部空間内に容易に押し出され排出される。従って、封止材26が固化した場合、封止材26中に気泡Aiが残留することなく、静電気耐力の低下をもたらす不所望な気泡Aiが、封止材26内でリードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8付近に閉じ込められる事態が回避される。
なお、基板10の気泡排出用開口部は、斯かる例に限られることなく、例えば、図4に示されるように、切欠部40cであってもよい。図4においては、図1に示される構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
図4において、基板40は、例えば、円板状に作られている。基板40は、所定の円周上に所定の均等の間隔をもって上述のリードピン24LP1〜24PL8が所定の隙間をもって挿入される貫通孔40ai(i=1〜8)、および、オイル充填用パイプ22が挿入される貫通孔40bを有している。さらに、気泡排出用開口部として扇形の切欠部40cが、リードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8がそれぞれ挿入される3個の貫通孔40aiに隣接して形成されている。切欠部40cの弧は、所定の中心角βを有している。中心角βは、例えば、約90°に設定されている。基板40の導体パターンは、リードピン24LP6〜24LP8が挿入され半田付け固定される貫通孔40aiからリード線38の芯線38aが基板に接続される位置まで形成されている。基板40の形状は、円形としたが、斯かる例に限らず、例えば、多角形でもよい。また、切欠部40cの形状は、円弧状としたが、斯かる例に限らず、例えば、少なくとも1カ所以上の矩形の切欠部、あるいは、一部を切り落としたV字状またはD字状の切欠部等でも良い。リード線38は、所定の圧力測定装置(不図示)に接続されている。
なお、切欠部40cが、半田付け固定されたリードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8がそれぞれ挿入される3個の貫通孔40aiに対し同一の距離で離隔して形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、切欠部40cが、3個の貫通孔40aiに対し互いに異なる距離で離隔して形成されてもよい。
斯かる構成において、センサユニットが防水ケース20内に配置されるとともにリード線38の芯線38aが基板40に接続された後、封止材26が防水ケース20内に充填される場合、万一、気泡がハウジング12内、および、ハーメチックガラス14の上端面と基板40の下面との間に充填された封止材26内に取り込まれたときも、その気泡は、滞留することなく基板40の切欠部40cを通じて上方の内部空間内に封止材26により容易に押し出され排出されることとなる。従って、封止材26が固化した場合、封止材26中に気泡Aiが残留することなく、静電気耐力の低下をもたらす不所望な気泡Aiが、封止材26内でリードピン24LP6、リードピン24LP7、および、リードピン24LP8付近に閉じ込められる事態が回避される。
なお、上述の例においては、基板10および基板40は、それぞれ、孔10d、連通孔10c、切欠部40cを1箇所に有しているが、斯かる例に限られることなく、例えば、連通孔10c、切欠部40cを複数箇所に有するものであってもよい。また、気泡排出用開口部は、孔10dと連通孔10c、切欠部40cとを適宜、組み合わせたものであってもよい。
図5は、本発明に係る圧力センサの他の一例の構成を概略的に示す。なお、図5において、図2に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
図2に示される例においては、基板10の導体パターンに接続されるリード線38が直接的に所定の圧力測定装置(不図示)に接続されているが、図5に示される例においては、基板10の導体パターンに接続されるリード線Leがコネクタ52を介して圧力測定装置(不図示)に接続されるものとされる。なお、基板10は、図1に示される例と同様に、リードピン24LP1〜24LP8及びオイル充填用パイプ22に対応した位置に貫通孔10ai(i=1〜8)及び貫通孔10bと、更に、気泡排出用開口部としての孔10d、連通孔10cとを有しており、貫通孔10ai及び貫通孔10b、孔10d、連通孔10cは、それぞれ、所定の間隔で配置されている。
図5において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、継手部材30のベースプレート28に連結されセンサユニットを収容しセンサチップ16からの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。センサユニット収容部の外郭部は、カバー部材としての円筒状の防水ケース50により形成されている。樹脂製の防水ケース50の下端部には、開口部50bが形成されている。内側となる開口部50bの周縁の段差部には、継手部材30のベースプレート28の周縁が係合されている。
また、ハウジング12の外周部に嵌合される雌型のコネクタ52は、例えば、樹脂材料で成形されている。雌型のコネクタ52は、図示が省略される雄型のコネクタに着脱可能とされる接続口部52FCと、接続口部52FCの基部と一体に形成され複数の接続端子54ai(i=1〜3)を支持する端子台52Bとから構成されている。段付円筒状の端子台52Bの下部は、ハウジング12の外周部に嵌合されている。端子台52Bの内側の中央部には、上述の基板10と、リードピン24LP1〜24PL8、および、オイル充填用パイプ22が配置されている。基板10の導電パターンは、リード線Leを介して接続端子54ai(i=1〜3)に接続されている。なおここで、コネクタ52は、接続口部52FCと端子台52Bが一体に形成しているものとしたが、斯かる例に限らず、それぞれ別体で形成され、組み合わせられる構成としてもよい。
接続端子54aiは、段付円筒状の接続口部52FCの下端の内側に形成される端子支持部52FCEに支持されている。各接続端子54aiは、接続口部52FCの中心軸線に対し平行になるように支持されている。図6に示されるように、接続口部52FCの内周部と端子支持部52FCEとの間には、第1の気泡排出用開口部としての開口部52aが形成されている。
さらに、接続口部52FCの下端の外周部と端子台52Bの円筒状部との間には、接続口部52FCの円周方向に沿って約90°の均等間隔で第2の気泡排出用開口部としての連通孔52b、第3の気泡排出用開口部としての連通孔52c、第4の気泡排出用開口部としての連通孔52d、第5の気泡排出用開口部としての連通孔52eが形成されている。
防水ケース50の内周面50aとコネクタ52の端子台52Bおよび接続口部52FCの下部の外周部との間の空間、および、端子台52Bの内周面とハウジング12およびハーメチックガラス14の上端面とより囲まれる内部空間には、封止材26が、所定量、充填されている。これにより、開口部52a、連通孔52b〜52eにも、封止材26が満たされる。
斯かる構成において、センサユニットが防水ケース50内に配置されるとともにリード線Leが基板10および接続端子54aiに接続された後、封止材26が防水ケース50内に充填される場合、万一、気泡が端子台52Bの内側に充填された封止材26内に取り込まれたときも、気泡が封止材26内に残留することなく、開口部52a、および、連通孔52b〜52eを介して上方の内部空間内に容易に押し出され排出される。従って、封止材26が硬化した場合、封止材26の表面の凹みの原因となる気泡が残留することを回避できるので、封止材26の表面が凹んだ状態で硬化してしまうことが回避できる。
また、基板10を使用したことにより、封止材26が防水ケース50に充填される場合、気泡Aiは滞留することなく、基板10の孔10d、及び連通孔10cを通じて上方の内部空間内に排出される。従って、封止材26が硬化した時、静電気耐力の低下をもたらす不所望な気泡Aiが、封止材26内でリードピン24LP1〜リードピン24LP8付近に閉じ込められる事態が回避される。
図7は、本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を概略的に示す。
図2に示される例においては、金属製の電位調整部材17がハーメチックガラス14の下端面に支持される構成を備えるものとされるが、その代わりに、図7に示される例においては、液封室13内におけるセンサチップ16の一方の端面とダイヤフラム32との間に、電界遮断部材としてのシールド部材15を備えるものとされる。キャップ状のシールド部材15は、センサチップ16の信号処理電子回路部に対する不所望な電界を遮断するものとされる。
図2に示される例においては、金属製の電位調整部材17がハーメチックガラス14の下端面に支持される構成を備えるものとされるが、その代わりに、図7に示される例においては、液封室13内におけるセンサチップ16の一方の端面とダイヤフラム32との間に、電界遮断部材としてのシールド部材15を備えるものとされる。キャップ状のシールド部材15は、センサチップ16の信号処理電子回路部に対する不所望な電界を遮断するものとされる。
なお、図7において、図2に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
シールド部材15は、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム等導電性の金属材料で作られてもよいし、または、例えば、樹脂、ガラス、セラミック等の絶縁材料で作られ、その表層が、接着、蒸着、スパッタリング、めっき等によって成膜される導電性の金属で形成され一体となっていてもよい。
シールド部材15における4個の固定端部は、円盤状の導電板19の一方の端面におけるセンサチップ16の外周部に近接して接合され導通している。シールド部材15の側面には、図示が省略されるが、複数個の開口部が設けられている。シールド部材15の形状は、ダイヤフラム32の変位に応じた圧力が圧力伝達媒体PMを介してセンサチップ16に伝搬するように、圧力伝達媒体PMが移動可能な形状となっている。
導電板19は、リードピン24LP1〜リードピン24LP8のうちいずれか一本以上、例えば、ゼロ(V)用端子とおよびボンディングワイヤWiとを介して接続され、導通している。この様な構成により、シールド部材15および導電板19の電位は、センサチップ16に搭載されている電子回路と同一電位となっている。
シールド部材15におけるセンサチップ16全体を覆う部分は、センサチップ16の端面との間に所定の隙間が形成されている。なお、シールド部材15の外寸は、センサチップ16の信号処理電子回路部に対する不所望な電界を遮断するように、センサチップ16の信号処理電子回路部の大きさに応じて適宜、設定されてもよい。
従って、ダイヤフラム32とセンサチップ16の信号処理電子回路部との間に、センサチップ16の電位と同一電位となるシールド部材15を配置することにより、ユニットの一次側電源(不図示)と同一電位であるダイヤフラム32と、制御回路(不図示)側との電位差によって生じるセンサチップ16に作用する電界は、シールド部材15により遮断される。また、シールド部材15およびセンサチップ16の電位は、同一電位であるため、電界は、これら相互間に発生しない。そのため、センサチップ16とダイヤフラム32との間に生じる電位差は、センサチップ16に作用しないのでセンサチップ16における電子回路に対する影響を防止することができる。
図8は、本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を概略的に示す。
図8に示される圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、ろう付け等により継手部材30とベースプレート28とが連結されセンサユニットを収容する金属製のセンサハウジング58と、を含んで構成されている。
図8に示される圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、ろう付け等により継手部材30とベースプレート28とが連結されセンサユニットを収容する金属製のセンサハウジング58と、を含んで構成されている。
なお、図8において、図2に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
圧力室28A内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、圧力室28Aとセンサハウジング58の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム32と、複数の圧力検出素子、および、圧力検出素子からの信号を処理する信号処理電子回路部を有するセンサチップ66と、センサチップ66に電気的に接続される入出力端子群64ai(i=1〜8)と、を主な要素として含んで構成されている。
圧力伝達媒体PMは、センサハウジング58の孔58aを通じて充填された後、栓部材56により孔58aが閉塞される。入出力端子群64aiは、ハーメチックガラス65を介してセンサハウジング58から絶縁されて支持されている。センサチップ66は、センサハウジング58の内周面に接着されている。入出力端子群64aiとセンサチップ66との間は、ボンディングワイヤWiで接続されている。
入出力端子群64aiのうちの2本の端子は、例えば、電源用端子(Vcc、GND)とされ、1本の端子は、例えば、センサチップ66からの出力信号の送出用端子(Vout)とされる。残りの端子は、それぞれ、5本の調整用端子とされる。入出力端子の両端部は、それぞれ、上述のセンサハウジング58の内周面におけるハーメチックガラス65の端部、および、基板10の貫通孔10ai(i=1〜8)に向けて突出している。
図9は、本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を概略的に示す。
図9に示される圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、ろう付け等により継手部材30とベースプレート28とが連結されセンサユニットを収容するセンサハウジング60と、を含んで構成されている。センサハウジング60は、例えば、セラミックなどの耐圧性、気密性を維持した絶縁性の部材である。
図9に示される圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材30と、ろう付け等により継手部材30とベースプレート28とが連結されセンサユニットを収容するセンサハウジング60と、を含んで構成されている。センサハウジング60は、例えば、セラミックなどの耐圧性、気密性を維持した絶縁性の部材である。
なお、図9において、図2に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
圧力室28A内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、圧力室28Aとセンサハウジング60の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム32と、複数の圧力検出素子、および、圧力検出素子からの信号を処理する信号処理電子回路部を有するセンサチップ66と、センサチップ66に電気的に接続される入出力端子群64ai(i=1〜8)と、を主な要素として含んで構成されている。
圧力伝達媒体PMは、センサハウジング60の孔60aを通じて充填された後、栓部材56により孔60aが閉塞される。入出力端子群64aiを構成する各入出力端子は、それぞれ、センサハウジング60の各孔に挿入され支持されている。センサチップ66は、センサハウジング60の内周面に接着されている。入出力端子群64aiとセンサチップ66との間は、ボンディングワイヤWiで接続されている。
入出力端子群64aiのうちの2本の端子は、例えば、電源用端子(Vcc、GND)とされ、1本の端子は、例えば、センサチップ66からの出力信号の送出用端子(Vout)とされる。残りの端子は、それぞれ、5本の調整用端子とされる。入出力端子の両端部は、それぞれ、上述のセンサハウジング60の内周面の端部、および、基板10の貫通孔10ai(i=1〜8)に向けて突出している。
10、40 基板
10d 孔
10c 連通孔
12 ハウジング
20、50 防水ケース
24LP1、24LP2、24LP3、24LP4、24LP5、24LP6、24LP7、24PL8 リードピン
26 封止材
40c 切欠部
52a 開口部
52FC 接続口部
52B 端子台
52b、52c、52d、52e 連通孔
58、60 センサハウジング
10d 孔
10c 連通孔
12 ハウジング
20、50 防水ケース
24LP1、24LP2、24LP3、24LP4、24LP5、24LP6、24LP7、24PL8 リードピン
26 封止材
40c 切欠部
52a 開口部
52FC 接続口部
52B 端子台
52b、52c、52d、52e 連通孔
58、60 センサハウジング
Claims (10)
- 圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップと、該センサチップに電気的に接続される少なくとも1本の入出力用端子と、前記センサチップを支持する支持部材と、を含んでなるセンサユニットと、前記入出力用端子の一端に支持され、該入出力用端子に電気的に接続される基板と、封止材が充填され、前記基板と前記センサユニットとを収容するセンサユニット収容部と、を備え、
前記センサユニットを通じて前記基板に向けて突出する前記入出力用端子の一方の端部の突出部が、前記基板を支持し、
前記基板は、前記封止材が前記センサユニット収容部に充填される場合、前記入出力用端子の一方の端部の突出部に近接した気泡を該センサユニット収容部の内部空間、および、該内部空間に連通する外部に押し出し排出する少なくとも1つの気泡排出用開口部を、前記入出力用端子に隣接して有することを特徴とする圧力センサ。 - 前記支持部材は、前記センサチップを収容するセンサハウジングであることを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
- 前記センサハウジングは、導電体であることを特徴とする請求項2記載の圧力センサ。
- 前記センサハウジングは、絶縁体であることを特徴とする請求項2記載の圧力センサ。
- 前記支持部材は、前記センサユニットに対して絶縁して支持される金属製のチップマウント部材であることを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
- 前記気泡排出用開口部は、前記基板の連通孔であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の圧力センサ。
- 前記気泡排出用開口部は、前記基板の切欠部であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の圧力センサ。
- 前記気泡排出用開口部は、前記入出力用端子のうち、前記基板に半田付け固定された端子に隣接して設置していることを特徴とする請求項1または請求項2記載の圧力センサ。
- 前記センサユニットは、前記入出力用端子を支持する絶縁部材を含むハウジングをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
- 前記絶縁部材は、ハーメチックガラスであることを特徴とする請求項9記載の圧力センサ。
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