JP2022078498A - センサユニットおよび圧力センサユニット並びに圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きなコストアップになることなく、重畳する静電気に対する保護機能を備えるセンサユニットを提供すること。【解決手段】接続ライン３８が接続されて電源供給されつつ圧力検出信号を出力する圧力センサチップ１１と、接続ラインに乗ってくる静電気からセンサチップを保護する定電圧ダイオード５１とを備えて圧力検出装置１００に防水ケース２０内に収容されて搭載される圧力センサユニット１０であって、センサチップがケースの内方に配置されるとともに、接続ラインはケース内面側に配線されるのに対して、接続ラインおよびセンサチップに電気的に接続される中継接続端子３６と、ケース内における中継接続端子との隣接スペース内に設置可能なサイズに形成されて定電圧ダイオードを搭載しつつ接続ラインに導通させる配線パターンが形成されている保護基板５０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、静電気保護機能を備えるセンサユニットおよび圧力センサユニット並びに圧力検出装置に関する。

圧力や温度などの物理量を検出する各種のセンサチップが多用されており、近年には高精度化かつ小型化が図られている。

この高精度かつ小型のセンサチップは、外部環境からの高電圧静電気の侵入により検出精度の劣化等の損傷が発生する可能性があることから、例えば、センサユニットの外装側の絶縁特性を向上させることにより、外部から静電気が侵入することを遮断することが行われる場合がある（特許文献１）。

しかし、センサチップは、電気的に接続されて機能することから、その接続ラインに静電気が重畳して侵入してくると、同様に損傷が発生する可能性がある。このように接続ラインに重畳する静電気に対する保護機能を備えさせる必要がある場合には、センサチップの外部装置との接続用の基板に、その接続ラインの途中に静電気保護素子を接続する導電パターンを別途形成して保護回路を追加することが行われる。

国際公開２０１５／１９４１０５号公報

しかしながら、このようなセンサチップにあっては、静電気保護素子を接続する導電パターンを備える基板を追加する場合には、設計変更や製造工程の改変に伴って、大きなコストアップになってしまう。

また、センサチップを外部に露出させないようにセンサユニットをケース内に内装する状態に組み込む形態では、そのセンサユニットの外形自体もコンパクトにする必要があり、その接続用の基板などと共に小さな空間内にレイアウトされることになる。

そこで、本発明は、接続ラインの接続構造を改変することなく、コンパクトに静電気保護素子を追加可能にして、大きなコストアップになることなく、重畳する静電気に対する保護機能を備えるセンサユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するセンサユニットの発明の一態様は、電源用および信号用の接続ラインが接続されて電源供給されつつ外部環境に応じた検出信号を出力するセンサチップと、前記センサチップの前段で前記接続ラインに乗ってくる静電気から該センサチップを保護する保護素子と、を備えてケース内に収容されるセンサユニットであって、前記センサチップが前記ケースの内面から離隔する内方に配置されるとともに、前記接続ラインは前記ケースの内面側に配線されるのに対して、前記接続ラインおよび前記センサチップを中継するようにそれぞれに電気的に接続される中継接続端子と、前記ケース内の前記中継接続端子に隣接する箇所に前記保護素子を位置決め保持しつつ該中継接続端子に導通接続させて前記センサチップと前記接続ラインとの間で機能可能に当該保護素子を設置する保護素子設置部材と、を備えることを特徴とするものである。

このように本発明の一態様によれば、ケース内方のセンサチップとケース内面側の接続ラインとを接続して電源や信号を中継する中継接続端子に、ケース内の隣接箇所に保護素子設置部材を利用して位置決め保持する静電気保護素子を接続ラインと共に導通接続することができる。

すなわち、センサチップを接続ラインに接続する中継接続端子に対する１回の接続作業をするだけで、センサチップと接続ラインの接続構造を改変することなく、隣接する静電気保護素子をコンパクトなスペースに追加して搭載させることができる。

したがって、大きなコストアップになることなく、重畳する静電気に対する保護機能を備えるセンサユニットを提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサユニットの一例である圧力センサユニットを搭載する圧力検出装置を示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。 図２は、その接続ラインの接続構造を示す正面図である。 図３は、その接続ラインの接続構造を示す斜視図である。 図４は、その中継接続端子の形状を示す斜視図である。 図５は、その中継接続端子の接続ラインおよび保護基板との接続状況を示す斜視図である。 図６は、その保護基板を示す図であり、（ａ）は一面側を、（ｂ）は他面側を示す斜視図である。 図７は、その保護基板を示す図であり、（ａ）は一面側の半田パターンを、（ｂ）は他面側の素子パターンを、（ｃ）はこれらのパターンを導通させる中継パターンを示す平面図である。 図８は、その中継接続端子の接続ラインおよび保護基板との半田付け作業を示す図２におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩの縦断側面図である。 図９は、その従来の圧力検出装置を示す図であり、（ａ）は概略全体構成を示す縦断面図、（ｂ）はその接続ラインの接続構造を示す正面図である。 図１０は、その従来構造における中継接続端子の接続ラインとの半田付け作業を示す図９（ｂ）におけるＸ－Ｘの縦断側面図である。 図１１は、本発明の第２実施形態に係るセンサユニットの一例である圧力センサユニットを搭載する圧力検出装置を示す図であり、その概略全体構成を示す縦断面図である。 図１２は、その接続ラインの接続構造を示す正面図である。 図１３は、その中継接続端子の接続ラインおよび保護素子との半田付け作業を示す図２におけるＸＩＩ－ＸＩＩの縦断側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１～図８は本発明の第１実施形態に係るセンサユニットの一例である圧力センサユニットを搭載する圧力検出装置を示す図である。

図１において、圧力検出装置１００は、外部環境の物理量として圧力を測定する箇所に圧力センサユニット１０を取り付けて、圧力センサチップ１１の検出する圧力情報を接続されている外部装置Ｍに出力するように作製されている。本実施形態の圧力検出装置１００は、樹脂製の防水ケース２０内に収容されている圧力センサユニット１０を、例えば、圧力を検出する気体や液体などの流体が導かれる配管に金属製の継手部材３０で連結することにより接続可能に構築されている。

ここで、防水ケース２０は、圧力センサユニット１０を収容可能な円筒形状に作製されて一端側を内方に屈曲させて形成する段差開口部２０ｂに、継手部材３０の固定されているベースプレート２８の周縁部が連結されている。この継手部材３０は、圧力測定対象の配管などにネジ止め可能に雌ネジ３０ｓが形成されており、その雌ネジ３０ｓに連通するポート３０ａを介して、配管から矢印Ｐ方向に供給される流体をそのベースプレート２８の下流側の圧力室２８Ａに導入することを実現している。

圧力センサユニット１０は、短尺な円筒形状に作製されて軸方向の一端面１２ａがベースプレート２８に接合固定されるステンレス鋼製のハウジング１２と、圧力センサチップ１１が設置されてハウジング１２の内筒内に防水ケース２０の内面から離隔する内方中心に位置するように配置される金属製のチップマウント部材１３と、そのハウジング１２の内筒内のチップマウント部材１３周りに充填されて閉塞させつつその内筒内を貫通する部材を固定するハーメチックガラス１４と、を備えて構築されている。

また、圧力センサユニット１０では、ハウジング１２の一端面１２ａに金属製のダイヤフラム３２が接合固定されている。ダイヤフラム３２は、ベースプレート２８側に気密な圧力室２８Ａを形成しつつ、ハウジング１２内のチップマウント部材１３側の圧力センサチップ１１の設置空間をその圧力室２８Ａから隔絶させている。

そして、この圧力センサユニット１０では、ハウジング１２の内筒内におけるハーメチックガラス１４とダイヤフラム３２とにより形成される圧力センサチップ１１の設置空間に、例えば、圧力伝達媒体として所定量のシリコーンオイルＰＭ（フッ素系不活性液体などでもよい）が充填されて液室ＬＲとして機能するようになっている。

これにより、圧力センサチップ１１は、継手部材３０を連結された配管から圧力室２８Ａ内に進入する検出対象の流体が直に接触することをダイヤフラム３２により回避されて損傷することが未然に防止されており、その圧力室２８Ａに進入する流体圧に応じた圧力がダイヤフラム３２を介して液室ＬＲ内に発生されてその流体圧力に応じた検出信号を出力することができる。

ここで、圧力センサチップ１１は、外部装置Ｍからの接続ライン３８に接続されている入出力端子群４０に導通ワイヤ１１ｗを介して導通接続されることにより、電源供給されるとともに、検出信号を圧力情報として出力するように設置されている。また、ハウジング１２の内筒内におけるハーメチックガラス１４とダイヤフラム３２との間の液室ＬＲにはオイル充填用パイプ４４を介してシリコーンオイルＰＭが充填されるようになっている。これら入出力端子群４０およびオイル充填用パイプ４４は、ハウジング１２の内筒内にチップマウント部材１３と共に位置決め保持された状態でハーメチックガラス１４が充填されることにより貫通状態で固定されるようになっており、オイル充填用パイプ４４は、一方の端部をオイル充填後に図中に二点鎖線で示すように押し潰すことにより閉塞される。

なお、ダイヤフラム３２は、ハウジング１２の一端面１２ａに、複数の連通孔３４ａを有するダイヤフラム保護カバー３４が接合固定されることにより、外力や圧力室２８Ａ内への急激な圧力によって損傷してしまうことが未然に防止されるようになっている。また、圧力センサチップ１１とダイヤフラム３２との間には金属製の電位調整部材１７がハーメチックガラス１４の一端面１４ａに固定されており、この電位調整部材１７は、例えば、特許第３９８７３８６号公報にも示されるように、圧力センサチップ１１の回路のゼロ電位に接続される端子に接続されている。

入出力端子群４０は、２本の電源用の端子４０ａと、１本の出力信号用の端子４０ａと、５本の調整用の端子４０ａとの計８本で構成されて樹脂製の端子台２４の円盤部２４ｄに整列保持されている。端子台２４は、円盤部２４ｄ周りの軸方向に短尺な筒部２４ｔを備えており、その筒部２４ｔの一端側がハウジング１２の他端面１２ｂに重なるように設置固定されることにより位置決め支持されている。入出力端子群４０は、各端子４０ａの両端部がそれぞれハウジング１２の内筒内におけるハーメチックガラス１４の両面側に貫通して、一端側には導通ワイヤ１１ｗを介して圧力センサチップ１１が導通接続される一方、そのうちの電源用の端子４０ａと出力信号用の端子４０ａの他端側には端子台２４の筒部２４ｔに保持されている中継接続端子３６が導通接続されて外部装置Ｍに接続されている接続ライン３８の芯線３８ａに中継接続されている。

ここで、入出力端子群４０のうちの調整用の端子４０ａは、圧力検出装置１００に組み付けられて圧力センサユニット１０の作製が完了する前に、圧力センサチップ１１の感度や精度などを最適化する際に不図示の調整機器を接続するために準備されているものであり、最適化処理後には調整装置などとの接続が解消されるものである。

なお、入出力端子群４０は、４本のみ図示している。また、端子台２４は、筒部２４ｔにおけるハウジング１２の反対側端部を閉塞するエンドキャップ２４Ｅが取り付けられている。そして、防水ケース２０は、ハウジング１２や端子台２４との間の空間内にウレタン系樹脂などの封止材２６が充填されて防水処理されている。

中継接続端子３６は、入出力端子群４０を並列状態に保持する端子台２４の円盤部２４ｄと対面する平行方向に延長されてその筒部２４ｔを貫通した状態で、その入出力端子群４０の電源用の端子４０ａや出力信号用の端子４０ａの他端側に導通接続されるチップ側接続部３６ｔと、このチップ側接続部３６ｔの端子台２４の筒部２４ｔの外側でハウジング１２から離隔する方向に屈曲延長されて外部装置Ｍからの接続ライン３８の芯線３８ａに溶融半田ＭＳの半田付けにより導通接続されるライン側接続部３６ｍと、を備えている。なお、中継接続端子３６は、端子台２４の筒部２４ｔを貫通する状態で後述する保護基板５０と共に接着剤ＡＢにより固定されている。

ところで、図２および図３に示すように、接続ライン３８は、電力線３８Ｐと接地線３８Ｇと、出力信号線３８Ｓの３本が端子台２４の筒部２４ｔに沿う方向に外部装置Ｍから延長されて並列されており、防水ケース２０の内面側の狭いスペースを利用して圧力センサユニット１０に接続される。

これに対して、中継接続端子３６は、その接続ライン３８（３８Ｐ、３８Ｇ、３８Ｓ）のそれぞれに対応して互いの絶縁状態を維持する電源用の電力端子３６Ｐおよび接地端子３６Ｇと出力信号端子３６Ｓとを備えている。これら端子３６Ｐ、３６Ｇ、３６Ｓのチップ側接続部３６ｔは、端子台２４の筒部２４ｔを貫通して位置決め支持されており、図４および図５に示すように、このチップ側接続部３６ｔの延長方向から直交方向に屈曲するこれら端子３６Ｐ、３６Ｇ、３６Ｓのライン側接続部３６ｍは、その屈曲角部と平行な形状を備えるようにチップ側接続部３６ｔの基端部側を幅広に形成されている突き当て端部３６ｅが端子台２４の接着剤ＡＢを塗布する溝２５の底面２５ｂに突き当てられた状態で接着剤ＡＢにより接合固定されている。

これにより、接続ライン３８は、それぞれの芯線３８ａを中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍに沿う状態に保持するだけで容易に半田付けすることができ、圧力センサチップ１１に接続されているチップ側接続部３６ｔに電気的に接続することができる。

そして、本実施形態の圧力センサユニット１０は、外部装置Ｍ内あるいは外部装置Ｍとの間の配線途中において発生する静電気が接続ライン３８に侵入（重畳）すると圧力センサチップ１１の特性劣化等を発生させてしまう可能性があることから、その接続ライン３８に接続される圧力センサチップ１１の前段に静電気保護素子、例えば、定電圧ダイオード（所謂、ツェナーダイオード）５１を搭載する保護基板（保護素子設置部材）５０が設置されている。

これにより、圧力センサユニット１０は、接続ライン３８からの静電気の侵入に起因する異常電圧が定電圧以下に抑制されて、圧力センサチップ１１に特性劣化等が発生して損傷してしまうことを未然に防止することができる。

保護基板５０は、図６に示すように、中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍの反対側に位置してチップ側接続部３６ｔに連続するように延長される姿勢で、その中継接続端子３６に隣接しつつ端子台２４の筒部２４ｔと防水ケース２０の内面までの狭いスペースに設置可能な寸法に作製されている。この保護基板５０には、一面側に中継接続端子３６との接続用パターンが形成されて、他面側に定電圧ダイオード５１の搭載用パターンが形成されている。

この保護基板５０は、図７に示すように、中継接続端子３６の電力端子３６Ｐおよび出力信号端子３６Ｓのそれぞれを接地端子３６Ｇに定電圧ダイオード５１を介在させつつ導通接続する配線パターン５５が形成されており、具体的には、定電圧ダイオード５１のアノードが接地端子３６Ｇと導通接続されるように配線パターン５５が形成されている。配線パターン５５は、一面側（表裏の一方）に形成される半田付け面（半田用パターン）５６と、他面側（表裏の他方）に形成されて２つの定電圧ダイオード５１が介在する状態で導通接続させる素子用パターン５７と、これら半田付け面５６および素子用パターン５７を導通させる中継パターン５８とを備えている。

詳細には、保護基板５０の一面側の半田付け面５６は、端子台２４の筒部２４ｔの外側で中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍの反対側に位置するチップ側接続部３６ｔの外面に対面する状態で容易かつ信頼性高く半田付け可能に、その保護基板５０の周縁の片側に接する位置で所望の面積を有する半田付け面に形成されている。保護基板５０の他面側の素子用パターン５７は、その半田付け面５６の背面側の周縁から延長されて、接続ライン３８の電力線３８Ｐおよび出力信号線３８Ｓのそれぞれに両電極５１ａ、５１ｂが半田付けされることにより定電圧ダイオード５１が介在される状態で、その接続ライン３８の接地線３８Ｇに導通されて共通接続される回路パターンに形成されている。
保護基板５０の中継パターン５８は、保護基板５０の半田付け面５６の形成されている周縁側側面に外形を窪ませた凹形状の凹部５０ｒが形成されており、その半田付け面５６と素子用パターン５７とを導通接続状態にするように形成されている。

これにより、圧力センサユニット１０は、接続ライン３８の電力線３８Ｐや出力信号線３８Ｓに侵入する静電気の異常電圧をそれぞれの定電圧ダイオード５１が機能することによって接地線３８Ｇ側にバイパスさせて（逃がして）定電圧以下に抑制することができ、その静電気が圧力センサチップ１１に直接侵入して特性劣化等を発生させて損傷させてしまうことを未然に防止することができる。

ここで、本実施形態では、保護基板５０を中継接続端子３６のチップ側接続部３６ｔに延長姿勢で半田付けする場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、保護基板５０を中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍに延長姿勢で半田付けして接続ライン３８と共に防水ケース２０の内面に沿うように設置してもよい。また、保護基板５０の周縁に凹部５０ｒを設けて半田付け面５６と素子用パターン５７とを導通接続する場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、例えば、単にその周縁表面にパターン形成して導通接続してもよく、また、その表裏に貫通するスルーホールを形成して導通接続させてもよい。

そしてさらに、圧力センサユニット１０は、接続ライン３８の芯線３８ａを中継接続端子３６に接続する作業時に、図８に示すように、保護基板５０をその中継接続端子３６の隣接位置に添えるように保持するだけで、その中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍとチップ側接続部３６ｔに接続ライン３８の芯線３８ａと共に保護基板５０の半田付け面５６の半田付け作業も完了することができる。

これにより、保護基板５０（定電圧ダイオード５１）を備えていない図９に示す従来の圧力検出装置２００に搭載の圧力センサユニット２１０の場合と同様に、圧力センサユニット１０に定電圧ダイオード５１を搭載するための半田付け作業を追加することなく、言い換えると、接続ライン３８の芯線３８ａを中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍに半田付けする図１０に示す従来工程から工数を増やすことなく、定電圧ダイオード５１が有効に機能するように保護基板５０を設置して圧力センサユニット１０を作製することができる。

このように本実施形態の圧力センサユニット１０においては、端子台２４の筒部２４ｔの外面２４ｏに露出する中継接続端子３６に隣接する小さなスペースに保護基板５０を位置させて、その中継接続端子３６と接続ライン３８との半田付け作業をするだけで、圧力センサチップ１１の前段に定電圧ダイオード５１を設置することができ、半田付け作業を増やすことなく（大きなコストアップになることなく）、その接続ライン３８に重畳する静電気に対する保護機能を備えさせることができる。

＜第２実施形態＞
図１１～図１３は本発明の第２実施形態に係るセンサユニットの一例である圧力センサユニットを搭載する圧力検出装置を示す図である。本実施形態は、上述実施形態と略同様に構成されていることから、同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し特徴部分を説明する。

図１１において、本実施形態の圧力検出装置１００は、上述実施形態における保護基板５０を用いることなく、定電圧ダイオード５１を搭載する圧力センサユニット６０が取り付けられて、圧力センサチップ１１の検出する圧力情報を接続されている外部装置Ｍに出力するように作製されている。

詳細には、図１２および図１３に示すように、端子台２４は、中継接続端子３６のチップ側接続部３６ｔを入出力端子群４０に導通接続可能に取り付けられた状態で筒部２４ｔの外面２４ｏに窪む溝２５内に接着剤ＡＢを塗布（充填）することによって、その中継接続端子３６を所望の位置に位置決め固定するようになっている。この端子台２４の筒部２４ｔの溝２５は、中継接続端子３６の端子３６Ｐ、３６Ｇ、３６Ｓ毎のチップ側接続部３６ｔを差し込み可能な不図示のスリットが底面２５ｂに形成されて、その底面２５ｂに中継接続端子３６の突き当て端部３６ｅを突き当てることによりチップ側接続部３６ｔを入出力端子群４０に導通接続させる位置に位置決め可能に作製されている。

要するに、端子台２４は、入出力端子群４０に導通接続させる中継接続端子３６のチップ側接続部３６ｔの先端側よりも幅広に形成されているライン側接続部３６ｍ側から突き当て端部３６ｅまでを収容可能な空間（容量）を筒部２４ｔの外面２４ｏと底面２５ｂとの間に確保するように凹形状の溝２５が形成されている。

これにより、端子台２４は、その溝２５内に接着剤ＡＢを充填されることによって中継接続端子３６のチップ側接続部３６ｔが入出力端子群４０に導通接続されている状態を維持するように筒部２４ｔに位置決め固定される。

そして、本実施形態の圧力センサユニット６０は、２つの定電圧ダイオード５１を端子台２４の筒部２４ｔの周方向にずらすことによって収容可能に溝２５が形成されており、その定電圧ダイオード５１は、両端側から延長されているリード線５１ｗが中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍの端子３６Ｐ、３６Ｇ、３６Ｓ毎に接続ライン３８の芯線３８ａと共に同時に半田付け可能にフォーミング加工されている。

このため、定電圧ダイオード５１は、中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍに隣接する端子台２４の溝２５内に保持されて接着剤ＡＢにより位置決め固定される。すなわち、この端子台２４の筒部２４ｔの外面２４ｏに凹形状に形成されている溝２５は、定電圧ダイオード５１を圧力センサユニット６０の端子台２４に保持させるセッティング治具の保持部として機能させることができ、端子台２４は保護素子設置部材として利用することができる。

これにより、この圧力センサユニット６０は、端子台２４に取り付けた中継接続端子３６に隣接する溝２５内の空間（スペース）に２つの定電圧ダイオード５１を位置決め固定するとともに、そのリード線５１ｗを中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍの端子３６Ｐ、３６Ｇ、３６Ｓ毎に接続ライン３８の芯線３８ａと共に同時に半田付けしてセンサチップ１１の前段で機能するように導通接続させることができる。

したがって、圧力センサユニット６０は、上述実施形態と同様に、接続ライン３８の電力線３８Ｐや出力信号線３８Ｓに侵入する静電気の異常電圧をそれぞれの定電圧ダイオード５１が機能することによって接地線３８Ｇ側にバイパスさせて（逃がして）定電圧以下に抑制することができ、その静電気が圧力センサチップ１１に直接侵入して特性劣化等を発生させて損傷させてしまうことを未然に防止することができる。

そしてさらに、圧力センサユニット６０は、接続ライン３８の芯線３８ａを中継接続端子３６に接続する作業時に、ライン側接続部３６ｍの端子３６Ｐ、３６Ｇ、３６Ｓ毎に定電圧ダイオード５１のリード線５１ｗが近傍位置で隣接する状況にして、同時に半田付け作業を完了することができ、上述実施形態の保護基板５０を用いずに、定電圧ダイオード５１を設置するだけの半田付け作業を追加することなく、言い換えると、接続ライン３８の芯線３８ａを中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍに半田付けする従来工程から工数を増やすことなく、定電圧ダイオード５１が有効に機能するように作製することができる。

このように本実施形態の圧力センサユニット６０においても、上述実施形態と同様に、端子台２４の筒部２４ｔの外面２４ｏに露出する中継接続端子３６の隣接箇所に定電圧ダイオード５１を位置決め固定して、その中継接続端子３６と接続ライン３８との半田付け作業をするだけで、圧力センサチップ１１の前段に定電圧ダイオード５１を設置することができ、半田付け作業を増やすことなく（大きなコストアップになることなく）、その接続ライン３８に重畳する静電気に対する保護機能を備えさせることができる。

ここで、上述実施形態では、溝２５内に定電圧ダイオード５１を収納して位置決め固定する場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、例えば、端子台２４の筒部２４ｔの外面２４ｏから突出して定電圧ダイオード５１を挟み込む一対の対面リブを形成して位置決め保持させてもよい。この場合には、端子台２４の外面２４ｏからの離隔距離を定電圧ダイオード５１のリード線５１ｗと接続ライン３８の芯線３８ａとで同一程度にして、中継接続端子３６のライン側接続部３６ｍに容易に半田付け可能にするなどしてもよい。

本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。

１０、６０……圧力センサユニット
１１……圧力センサチップ
１２……ハウジング
２０……防水ケース
２４……端子台
２４ｔ……筒部
２４ｏ……外面
２５……溝
２８Ａ……圧力室
３０……継手部材
３２……ダイヤフラム
３６……中継接続端子
３６Ｇ……接地端子
３６Ｐ……電力端子
３６Ｓ……出力信号端子
３６ｅ……突き当て端部
３６ｍ……ライン側接続部
３６ｔ……チップ側接続部
３８……接続ライン
３８Ｇ……接地線
３８Ｐ……電力線
３８Ｓ……出力信号線
３８ａ……芯線
５０……保護基板
５０ｒ……凹部
５１……定電圧ダイオード
５５……配線パターン
５６……半田付け面（半田用パターン）
５７……素子用パターン
５８……中継パターン
１００……圧力検出装置
ＬＲ……液室
Ｍ……外部装置

Claims (11)

1. 電源用および信号用の接続ラインが接続されて電源供給されつつ外部環境に応じた検出信号を出力するセンサチップと、前記センサチップの前段で前記接続ラインに乗ってくる静電気から該センサチップを保護する保護素子と、を備えてケース内に収容されるセンサユニットであって、
   前記センサチップが前記ケースの内面から離隔する内方に配置されるとともに、前記接続ラインは前記ケースの内面側に配線されるのに対して、
   前記接続ラインおよび前記センサチップを中継するようにそれぞれに電気的に接続される中継接続端子と、
   前記ケース内の前記中継接続端子に隣接する箇所に前記保護素子を位置決め保持しつつ該中継接続端子に導通接続させて前記センサチップと前記接続ラインとの間で機能可能に当該保護素子を設置する保護素子設置部材と、
   を備えることを特徴とするセンサユニット。
2. 前記保護素子設置部材として、前記ケース内の前記中継接続端子に隣接可能なサイズに形成されて前記保護素子を搭載しつつ当該保護素子を前記接続ラインに導通させる配線パターンが形成されている保護基板を備えることを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。
3. 前記接続ラインは、前記電源用の電力線および接地線と、前記信号用の信号線とを備えるのに対して、
   前記中継接続端子は、内方の前記センサチップ側に接続可能に延長されているチップ側接続部と、前記チップ側接続部から前記接続ライン側に接続可能に延長されているライン側接続部とを備え、
   前記保護基板の前記配線パターンには、前記中継接続端子の前記チップ側接続部または前記ライン側接続部に導通接続させる半田付け面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。
4. 前記中継接続端子は、前記ライン側接続部または前記チップ側接続部に前記保護基板の前記半田付け面を前記接続ラインの芯線と同時に半田付けされて前記保護素子が前記センサチップの前段で機能可能に導通接続されることを特徴とする請求項３に記載のセンサユニット。
5. 前記保護基板は、表裏の一方に形成されて前記保護素子を導通接続させる素子用パターンと、表裏の他方に形成されて前記半田付け面として機能する半田用パターンと、これら表裏の前記素子用パターンおよび前記半田用パターンを導通状態に延長接続させる中継パターンと、を備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のセンサユニット。
6. 前記中継パターンは、前記保護基板の表裏間の周縁の外形を窪ませた凹形状内、または、前記保護基板の表裏を貫通するスルーホール内に形成されて、当該表裏の前記素子用パターンおよび前記半田用パターンを導通接続させることを特徴とする請求項５に記載のセンサユニット。
7. 前記保護素子設置部材として、前記センサチップおよび前記接続ラインの間を中継接続する前記中継接続端子を位置決め固定される端子台が、当該中継接続端子の隣接箇所に前記保護素子を位置決め保持可能に形成されて当該保護素子のセッティング治具として機能する保持部を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。
8. 前記保持部は、前記端子台の外面から突出して前記保護素子を挟み込んで保持する突起形状に、または、前記端子台の外面を窪ませて前記保護素子を収納して保持する凹形状に、形成されて前記セッティング治具として機能することを特徴とする請求項７に記載のセンサユニット。
9. 前記接続ラインは、前記電源用の電力線および接地線と、前記信号用の信号線とを備えるのに対して、
   前記中継接続端子は、内方の前記センサチップ側に接続可能に延長されているチップ側接続部と、前記チップ側接続部から前記接続ライン側に接続可能に延長されているライン側接続部とを備え、
   前記保護素子は、両端部にリード線を備えて、当該リード線を前記接続ラインの前記電力線、前記接地線および前記信号線の芯線と共に、前記中継接続端子の前記ライン側接続部に同時に半田付けされて前記センサチップの前段で機能可能に導通接続されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のセンサユニット。
10. 上記の請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のセンサユニットにおける前記センサチップとして、圧力を検出する圧力センサチップを備えることを特徴とする圧力センサユニット。
11. 上記の請求項１０に記載の圧力センサユニットにおける前記センサチップが前記中継接続端子、前記保護素子と共に収容される前記ケースを備えて、前記接続ラインが前記ケース内に収容されて接続されることを特徴とする圧力検出装置。

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