JP3232486U - Physical quantity sensor device - Google Patents
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Abstract
【課題】リードピンの挿入性を改善して、信頼性の高い物理量センサ装置を提供する。【解決手段】物理量センサ装置は、半導体チップ11を備えたセンサエレメント1と、センサエレメント1に配置された第1端子15と、第1端子15を収容し、センサエレメント1に固定された第1収容部10と、半導体チップ11と第1端子15の一端とを接続するボンディングワイヤを備える。第1端子15の両端は、平面部と平面部の角部がR形状であるR形状の部分とを有し、平面部にボンディングワイヤ14がボンディングされている。【選択図】図1APROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable physical quantity sensor device by improving insertability of a lead pin. A physical quantity sensor device accommodates a sensor element 1 including a semiconductor chip 11, a first terminal 15 arranged on the sensor element 1, and a first terminal 15, and is fixed to the sensor element 1. A bonding wire for connecting the accommodating portion 10 and the semiconductor chip 11 and one end of the first terminal 15 is provided. Both ends of the first terminal 15 have a flat surface portion and an R-shaped portion in which the corner portion of the flat surface portion is R-shaped, and the bonding wire 14 is bonded to the flat surface portion. [Selection diagram] FIG. 1A
Description
本考案は、物理量センサ装置に関する。 The present invention relates to a physical quantity sensor device.
従来、自動車や産業機器には多数の物理量センサが用いられている。物理量センサには圧力センサや加速度センサなどがあり、高温多湿の厳しい環境で使用されることが多い。物理量センサ装置では、凹部にセンスエレメントが配置されるナット部(収納箱)およびネジ部と、センスエレメントの信号を外部に伝達するためのインタフェースとなるソケット部と、によってパッケージが構成される技術が提案されている。また、ソケット部が、インナーハウジング部とソケットハウジング部との2つに分離する構成が提案されている。例えば、特許文献1で提案されている技術では、インナーハウジング部の貫通孔に上方から所定の入射角でレーザー光を照射し、第1リードピンの上端部とコネクタピンの一方の端部とを溶接することで、簡易に組み立てることができる。また、特許文献2で提案されている技術では、リードピンを収容するインナーハウジング部の一部の穴の形状を、穴の対辺の長さが当該穴に収容されるリードピンの径よりも短くすることで、センサエレメントからのインナーハウジング部の浮き上がりによる隙間の発生を抑制することができる。
Conventionally, a large number of physical quantity sensors have been used in automobiles and industrial equipment. Physical quantity sensors include pressure sensors and acceleration sensors, which are often used in harsh environments with high temperature and humidity. In the physical quantity sensor device, a technology in which a package is composed of a nut part (storage box) and a screw part in which a sense element is arranged in a recess and a socket part that serves as an interface for transmitting a signal of the sense element to the outside. Proposed. Further, it has been proposed that the socket portion is separated into two parts, an inner housing portion and a socket housing portion. For example, in the technique proposed in
図21は、従来の物理量センサ装置の製造方法におけるリードピンの挿入を示す断面図である。図21は、インナーハウジング部103の貫通孔103bに対して、下部よりセンサエレメントのリードピン115を挿入し組み合わせる挿入工程の図である。この際、インナーハウジング部103には、リードピン115導入用のテーパ部103gを設けて、挿入性を確保しているが、テーパ部103gの径と貫通孔103bの径を同一にすることができず、リードピン115の先端がインナーハウジング部103の縁に干渉する場合がある。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing insertion of a lead pin in a conventional method for manufacturing a physical quantity sensor device. FIG. 21 is a diagram of an insertion process in which the
センサエレメントのリードピン115は、棒状素材をファインカットされたものに、銅(Cu)、ニッケル(Ni)めっきを施したものである。このため、リードピン115の先端形状に角がある。このため、リードピン115の先端がインナーハウジング部103の縁に干渉した場合、リードピン115の先端がインナーハウジング部103に削られて金属の一部が脱落し、リードピン115とリードピン115と絶縁されている金属とが短絡して、不具合が発生するという課題がある。
The
図22は、従来の物理量センサ装置の製造方法におけるインナーハウジング部の詳細を示す断面図である。インナーハウジング部103の貫通孔103bはプレス加工技術を利用して、平板に穴を加工することで形成している。しかしながら、平板に穴加工をする際、打ち抜き方向によって、ダレ部とバリ部が生成されることがある。ダレ部とは、なだらかなR形状を有する部分であり、バリ部とは、ギザギザの形状を有する部分である(図22参照)。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing details of an inner housing portion in a conventional method for manufacturing a physical quantity sensor device. The
この状態でリードピン115を挿入すると、リードピン115がバリ部およびダレ部の縁に引っ掛かり挿入性が悪化する。さらに、リードピン115がバリ部およびダレ部の縁に接触して、リードピン115の先端がインナーハウジング部103に削られて金属の一部が脱落し、センサエレメント内に異物として混入する場合がある。この異物により、リードピン115とリードピン115と絶縁されている金属とが短絡して、不具合が発生するという課題がある。
If the
本考案は、リードピンの挿入性を改善して、信頼性の高い物理量センサ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to improve the insertability of a lead pin to provide a highly reliable physical quantity sensor device.
本考案の目的を達成するため、本考案にかかる物理量センサ装置は、半導体チップを備えたセンサエレメントと、前記センサエレメントに配置された第1端子と、前記第1端子を収容し、前記センサエレメントに固定された第1収容部と、前記第1収容部に配置されて前記各第1端子のうちの一部の端子に接合された、外部配線との接続部となる第2端子と、前記半導体チップと前記第1端子の一端とを接続するボンディングワイヤと、を備える。前記第1端子の両端は、平面部と平面部の角部がR形状であるR形状の部分とを有し、前記平面部に前記ボンディングワイヤがボンディングされている。 In order to achieve the object of the present invention, the physical quantity sensor device according to the present invention accommodates a sensor element including a semiconductor chip, a first terminal arranged on the sensor element, and the first terminal, and the sensor element. A first accommodating portion fixed to the above, a second terminal arranged in the first accommodating portion and joined to a part of the terminals of the first accommodating portion, and a second terminal serving as a connecting portion with an external wiring, A bonding wire for connecting the semiconductor chip and one end of the first terminal is provided. Both ends of the first terminal have a flat surface portion and an R-shaped portion in which the corner portion of the flat surface portion is R-shaped, and the bonding wire is bonded to the flat surface portion.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記第1端子の前記平面部の直径が0.30mm以上であることを特徴とする。 Further, the physical quantity sensor device according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the diameter of the flat surface portion of the first terminal is 0.30 mm or more.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記第1端子は、直径0.45mmであり、R形状の半径Rが0.04mm以上0.07mm以下であり、平面部の直径が0.30mm以上0.37mm以下であることを特徴とする。 Further, in the physical quantity sensor device according to the present invention, in the above-described invention, the first terminal has a diameter of 0.45 mm, the radius R of the R shape is 0.04 mm or more and 0.07 mm or less, and the diameter of the flat surface portion. Is 0.30 mm or more and 0.37 mm or less.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記第2端子は、前記第1端子の前記他端が挿入される貫通孔を備え、前記貫通孔は、前記第1端子が挿入される面にC面部を有し、前記C面部の角部はR形状であることを特徴とする。 Further, in the physical quantity sensor device according to the present invention, in the above-described device, the second terminal is provided with a through hole into which the other end of the first terminal is inserted, and the through hole is inserted with the first terminal. It is characterized in that it has a C-plane portion on the surface to be formed, and the corner portion of the C-plane portion has an R shape.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記第1収容部は、前記第2端子の前記第1端子が挿入される面側に前記貫通孔よりも開口幅が大きい前記第1端子用の導入孔を備え、前記導入孔は、テーパ部と、前記第2端子と前記テーパ部との間に設けられた、前記貫通孔と略垂直な孔を有するストレート部と、を備えることを特徴とする。 Further, in the physical quantity sensor device according to the present invention, in the above-described device, the first accommodating portion has a larger opening width than the through hole on the surface side of the second terminal into which the first terminal is inserted. An introduction hole for one terminal is provided, and the introduction hole includes a tapered portion and a straight portion provided between the second terminal and the tapered portion and having a hole substantially perpendicular to the through hole. It is characterized by that.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記ストレート部の直径と長さは、前記第1端子と前記ストレート部の側壁とが接触する際の角度が10°以下になるように設定されていることを特徴とする。 Further, in the physical quantity sensor device according to the present invention, in the above-described invention, the diameter and length of the straight portion are such that the angle at which the first terminal and the side wall of the straight portion come into contact is 10 ° or less. It is characterized in that it is set to.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、被圧力測定気体もしくは被圧力測定液体である被測定媒体を導く導入孔を有し、前記導入孔の一端に設けられた台座部を備える被測定媒体導入部を備え、前記センサエレメントは、前記台座部上に前記導入孔を塞ぐように固定され、前記第1収容部は、前記被測定媒体導入部との間に前記センサエレメントを挟み込むことを特徴とする。 Further, in the above-described device, the physical quantity sensor device according to the present invention has an introduction hole for guiding a measurement medium which is a pressure-measured gas or a pressure-measured liquid, and a pedestal portion provided at one end of the introduction hole is provided. The sensor element is fixed on the pedestal portion so as to close the introduction hole, and the first accommodating portion holds the sensor element between the sensor element and the measurement medium introduction portion. It is characterized by sandwiching.
本考案の物理量センサ装置によれば、リードピンの挿入性を改善して、信頼性を高めることができる。 According to the physical quantity sensor device of the present invention, the insertability of the lead pin can be improved and the reliability can be improved.
以下に添付図面を参照して、本考案にかかる物理量センサ装置および物理量センサ装置の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態の説明において、他の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the physical quantity sensor device and the method for manufacturing the physical quantity sensor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of each embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the other embodiments, and the description thereof will be omitted.
(実施の形態)
実施の形態にかかる物理量センサ装置の構成について、圧力センサ装置を例に説明する。図1Aは、実施の形態にかかる物理量センサ装置の構成を示す断面図である。図2Aおよび図2Bは、図1Aの圧力センサチップの構成を示す説明図である。図2Aは、圧力センサチップ11の断面図を示し、図2Bには、圧力センサチップ11の俯瞰図を示す。図1Aに示すように、物理量センサ装置100は、センサエレメント1、ネジ部(被測定媒体導入部)2、インナーハウジング部3およびソケットハウジング部(コネクタハウジング部)4を備える。本実施の形態では、センスエレメントの信号を外部に伝達するためのインタフェースとなるソケット部が、インナーハウジング部3と、ソケットハウジング部4との2つに分離する構成とする。センサエレメント1は、収納箱10、収納箱10の凹部10aに収納された、圧力センサチップ(半導体チップ)11、台座部材12、ダイアフラム13、を備える。なお、図1Aに示す断面は後述する図12Bに示す断面H?H’の位置の断面である。収納箱10は、例えばステンレス鋼材(SUS)などの金属でできている。
(Embodiment)
The configuration of the physical quantity sensor device according to the embodiment will be described by taking a pressure sensor device as an example. FIG. 1A is a cross-sectional view showing the configuration of the physical quantity sensor device according to the embodiment. 2A and 2B are explanatory views showing the configuration of the pressure sensor chip of FIG. 1A. FIG. 2A shows a cross-sectional view of the
ここで、図2Aおよび図2Bを用いて、圧力センサチップ11について説明する。図2Aに示す断面は、図2Bに示すQ?Q’の位置の断面である。図2Aおよび図2Bに示すように、圧力センサチップ11は、例えば、ダイアフラム11aと、4つのゲージ抵抗63と、パッド部65と、を有する。ダイアフラム11aは、半導体シリコンの第1の面61から凹加工して形成された受圧部である。第1の面61は、図1Aでは上面である。このダイアフラム11aで圧力を受ける。4つのゲージ抵抗63は、半導体シリコンの第2の面62の、ダイアフラム11aの裏側に相当する箇所に形成されている。第2の面62は、図1Aでは下面である。4つのゲージ抵抗63は、拡散抵抗よりなる。これらのゲージ抵抗63は、圧力センサチップ11に圧力が印加された際に第2の面62に発生する歪を抵抗値に変換する。圧力センサチップ11は他の半導体材料でできていてもよい。
Here, the
また、圧力センサチップ11には、ゲージ抵抗63によって構成されるホイートストーンブリッジ回路などの圧力センサ素子や、制御回路が形成されている。制御回路は、第2の面62の制御回路領域64に形成される。制御回路とは、圧力センサ素子の出力信号を増幅する回路、感度を補正する回路、オフセットを補正する回路、感度およびオフセットの温度特性を補正する回路などである。また、圧力センサチップ11には、サージ保護素子やフィルタ(図示省略)なども形成されている。パッド部65は、圧力センサチップ11の第2の面62上に形成されている。パッド部65に設けられた各電極は、それぞれ、ボンディングワイヤ14により後述する各リードピン(第1端子)15に接続されている。パッド部65に設けられた各電極は、金属などの配線(図示省略)によって制御回路領域64に形成された各制御回路に接続されている。すなわち、各リードピン15は、ボンディングワイヤ14およびパッド部65に設けられた各電極を介して、制御回路領域64に形成された各制御回路に接続されている。また、パッド部65と制御回路領域64は、第2の面62のうち、ダイアフラム11aが設けられた領域以外の部分に配置される。また、パッド部65は、制御回路領域64の部分に配置されてもよい。
Further, the
圧力センサチップ11の第1の面61は、収納箱10の凹部10aの底面に台座部材12を介して固着されている。台座部材12は、特に限定しないが、例えばガラス材料、すなわちパイレックス(商標登録)ガラスやテンパックスガラスなどでできている。台座部材12と圧力センサチップ11とは、静電接合によって接合されている。台座部材12と収納箱10とは、接着剤(不図示)によって接着されている。リードピン15は、センサエレメント1の信号を取り出すための端子ピンであり、複数配置される。
The
各リードピン15は、それぞれ、収納箱10の異なる貫通孔10bを通って収納箱10を貫通し、当該貫通孔10bを塞ぐ例えばガラスなどの絶縁性部材16により収納箱10に固定されている。リードピン15の一方の端部(以下、下端部とする)は、収納箱10の凹部10aから下方(ネジ部2側)に突出し、圧力センサチップ11の第2の面62上のパッド部65に設けられた各電極にボンディングワイヤ14により接続されている。リードピン15の他方の端部(以下、上端部とする)は、収納箱10の凹部10a側に対して反対側から上方(ソケットハウジング部4側)に突出している。収納箱10の凹部10a側に対して反対側には、凹み部27が設けられている。凹み部27は、絶縁性部材16に応力が集中するのを抑制するために設けられている。
Each
具体的には、複数のリードピン15のうち、電源端子、グランド端子および出力端子である各リードピン(以下、第1リードピンとする)15aの下端部は、それぞれ、ボンディングワイヤ14により圧力センサ素子の各電極に接続される。第1リードピン15aの上端部は、インナーハウジング部3の貫通孔3bを貫通する。
Specifically, among the plurality of lead pins 15, the lower ends of the lead pins (hereinafter referred to as the first lead pins) 15a, which are the power supply terminal, the ground terminal, and the output terminal, are each of the pressure sensor element by the
一方、複数のリードピン15のうち、特性調整・トリミングのための各リードピン(以下、第2リードピンとする)15bの下端部は、それぞれボンディングワイヤ14により所定の制御回路の各電極に接続される。第2リードピン15bは、物理量センサ装置100の組み立て途中に特性調整・トリミングを行うために用いられ、特性調整・トリミング後には用いられない。第1リードピン15aと第2リードピン15bの長さは同じである。
On the other hand, of the plurality of lead pins 15, the lower ends of the lead pins (hereinafter referred to as second lead pins) 15b for characteristic adjustment / trimming are each connected to each electrode of a predetermined control circuit by a
ここで、縦方向とは、リードピン15の軸方向である。横方向とは、リードピン15の軸方向と直交する方向である。リードピン15は、例えば42アロイ(42Alloy)や、ニッケル(Ni)を50wt%程度含み、かつ残りの割合で鉄(Fe)を含む鉄ニッケル合金(50Ni?Fe)などの金属でできている。
Here, the vertical direction is the axial direction of the
図1Bは、図1Aの部分Aの拡大図であり、図1Cは図1Aの部分Bの拡大図である。図1Bに示すように、実施の形態の第1リードピン15aは、先端の角がなく、先端がR形状である。ここで、R形状とは、コーナー(角)部分に、緩やかな曲面(曲線)が設けられている形状である。また、図1Cに示すように、第1リードピン15aの他方の先端も平面部と平面部の角がR形状の部分とを有する。平面部においてボンディングワイヤ14をボンディングしている。例えば、実施の形態の第1リードピン15aは、ピンカット後、バレル研磨等により、先端の角をなくし、ハーメチックシール処理により絶縁性部材16を形成し、収納箱10に固定することで作成できる。
1B is an enlarged view of a portion A of FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged view of a portion B of FIG. 1A. As shown in FIG. 1B, the
ここで、R形状の部分が大きいほど、第1リードピン15aの一方の先端がインナーハウジング部3に接触した場合の荷重が小さいため、R形状の部分が大きい方が好ましい。ただし、第1リードピン15aの他方の先端は、ワイヤーボンディングでワイヤーが接続される部分であるため、R形状の部分以外の平面部は、径L=0.30mm以上であることが好ましい。例えば、φ0.45mmの直径である場合、半径R=0.04mm以上0.07mm以下、平面部径L=0.30mm以上0.37mm以下であることが好ましい。ここで半径Rとは、角部分の曲面(曲線)の半径である。後述するように、この先端のR形状により、第1リードピン15aの先端がインナーハウジング部3に削られて金属の一部が脱落することを防ぐことができる。
Here, the larger the R-shaped portion, the smaller the load when one tip of the
ここでは、リードピン15として、貫通孔3bに挿入される第1リードピン15aを例に示したが、溝3fに嵌め込まれる第2リードピン15bについても同様である。つまり、第2リードピン15bの先端にR形状が設けられ、溝3fに嵌め込む際に、第2リードピン15bの先端が削られて金属の一部が脱落することを防ぐことができる。
Here, as the
ネジ部2は、例えばSUSなどの金属でできている。ネジ部2の中心には、縦方向に被圧力測定気体である空気や被圧力測定液体である油(オイル)等の被測定媒体が通る貫通孔(導入孔)23が設けられている。ネジ部2の一方の開放端における貫通孔23の開口部が圧力導入口24である。ネジ部2の他方の開放端における貫通孔23の開口部25と収納箱10の凹部10aとが対向するように、ネジ部2の他方の開放端に設けられた台座部21上に、ダイアフラム13を挟んで収納箱10が載置されている。ネジ部2の台座部21、ダイアフラム13および収納箱10の積層箇所の周囲は、レーザー溶接により接合されている。
The
ダイアフラム13は、波打った薄い金属板であり、例えばSUSなどの金属でできている。ダイアフラム13は、収納箱10の凹部10aの開口部、および、ネジ部2の他方の開放端を塞ぐように配置される。収納箱10の凹部10aとダイアフラム13とに囲まれた空間には、圧力センサチップ11に圧力を伝達するシリコンオイルなどの液体(圧力媒体)20が充填されている。ネジ部2の台座部21、ダイアフラム13および収納箱10の積層箇所(接合部)の周囲の符号22は、ネジ部2の台座部21と収納箱10との溶接部である。符号26は、オーリングである。
The
インナーハウジング部3は、コネクタピン(第2端子)31と一体成形された樹脂部材であり、センサエレメント1の上方および周囲を囲む略凹部状をなす。具体的には、インナーハウジング部3は、収納箱10の凹部10a側に対して反対側の外周部に接着剤28により接着されている。収納箱10とインナーハウジング部3との接触面のほぼ全面に接着剤28が介在する。インナーハウジング部3と収納箱10との接着面の一方の面を凹凸が交互に繰り返し並んだ断面形状(例えばのこぎり刃のようなぎざぎざ)とし、当該接着面での接着剤の量を増やすことで、インナーハウジング部3と収納箱10とを接着しやすくしてもよい。インナーハウジング部3の凹部32は、第2リードピン15bを収容可能な深さを有する。
The
インナーハウジング部3の、センサエレメント1の上方を覆う部分(以下、インナーハウジング部3の上部とする)3aには、第1リードピン15aを貫通させるための貫通孔3bが設けられている。また、インナーハウジング部3の上部3aには、コネクタピン31が一体成形されている。コネクタピン31は、物理量センサ装置100と外部との信号のやり取りを行う信号端子である。コネクタピン31の一方の端部31a(後述する図3A〜図3D参照)は、インナーハウジング部3の貫通孔3bに接続する貫通孔31eを備える。コネクタピン31の垂直部31c(後述する図3A〜図3D参照)に設けられた凹部31fには、チップコンデンサ18が接合部材17によって取り付けられている。チップコンデンサ18は、隣り合うコネクタピン31間に取り付けられている。なお、コネクタピン31の構成は図3Aおよび図3Bを用いて後述する。
A through
第1リードピン15aの上端部とコネクタピン31の一方の端部31aとは、組立て時に上方から所定の入射角(縦方向に対して3度程度傾いた角度)でレーザー光が照射される。このレーザー溶接により、第1リードピン15aの上端部は、コネクタピン31の一方の端部31aに接合されている。コネクタピン31は、例えば燐青銅(銅(Cu)に錫(Sn)を含む合金)、42アロイや50Ni?Feなどの金属でできており、レーザー光の照射によりコネクタピン31とリードピン15とが互いに溶け合うように接合される。
The upper end of the
ソケットハウジング部4は、コネクタピン31の垂直部31c(後述する図3A〜図3D参照)を収容した、外部配線との接続部である。ソケットハウジング部4は、コネクタピン31の垂直部31cの周囲を囲む例えば略筒状をなす。例えば、コネクタピン31は、ソケットハウジング部4の底部4bの貫通孔4cを貫通して、ソケットハウジング部4に囲まれた空間41に突出している。ソケットハウジング部4は、インナーハウジング部3の上部3aの上面の外周部に接着剤(不図示)により接着されている。インナーハウジング部3とソケットハウジング部4との接触面のほぼ全面に接着剤が介在する。ソケットハウジング部4とインナーハウジング部3との接合面に、互いに嵌合する凹凸4a、3dが設けられていてもよい。
The socket housing portion 4 is a connection portion with external wiring that accommodates the
ネジ部2の台座部21、収納箱10、インナーハウジング部3およびソケットハウジング部4の最大直径はほぼ等しいことが好ましい。その理由は、次の通りである。上述したように、ネジ部2、収納箱10、インナーハウジング部3およびソケットハウジング部4は順に重ねて接合(または接着)される。このため、ネジ部2の台座部21、収納箱10、インナーハウジング部3およびソケットハウジング部4の最大直径をほぼ等しくすることで直径方向(横方向)の小型化を図ることができるからである。
It is preferable that the maximum diameters of the
上述した構成の物理量センサ装置100では、圧力導入口24から圧力媒体が導入され、圧力センサチップ11のダイアフラム11aで圧力を受けると、ダイアフラム11aが変形する。そして、ダイアフラム11a上のゲージ抵抗値が変化し、それに応じた電圧信号が発生する。その電圧信号は、感度補正回路やオフセット補正回路や温度特性補正回路などの調整回路によって調整された増幅回路により増幅され、圧力センサチップ11から出力される。そして、その出力信号は、ボンディングワイヤ14を介して第1リードピン15aに出力される。
In the physical
次に、物理量センサ装置100の製造方法(組立方法)について説明する。図3A〜図18は、実施の形態にかかる物理量センサ装置の製造途中(組立途中)の状態を示す説明図である。
Next, a manufacturing method (assembly method) of the physical
まず、図3Aから図5Bを用いてチップコンデンサ18が接続されたコネクタピン31とインナーハウジング部3について説明する。図3A〜図3Dは、インナーハウジング部3を省いたコネクタピン31とチップコンデンサ18のみを示している。
First, the
図3A〜図3Cには、各方向から見た場合のコネクタピン31を示す。図3Dには、コネクタピン31同士を繋ぐチップコンデンサ18の等価回路を示す。第1コネクタピン31оと第4コネクタピン31rは、電源電圧を供給するための電源信号を供給する信号端子ピンであり、電源端子であるリードピン15と接続される。第2コネクタピン31pは、センサ信号を取り出すための信号端子ピンであり、出力端子であるリードピン15と接続される。第3コネクタピン31qは、グランド(Gnd)と接続するための信号端子ピンであり、グランド端子であるリードピン15と接続される。また、電源信号(Vcc)を供給するための信号端子ピンは、センサ信号(Vout)を取り出すための信号端子ピンとグランド(Gnd)と接続するための信号端子ピンとのそれぞれとの間にチップコンデンサ18を取り付けるために、第1コネクタピン31оと第4コネクタピン31rのように両端に2本設けられる。
3A to 3C show the connector pins 31 when viewed from each direction. FIG. 3D shows an equivalent circuit of a
第1コネクタピン31o〜第3コネクタピン31qは、樹脂形成によってインナーハウジング部3の上部3aに埋め込まれる部分(以下、水平部(第1部分)とする)31bと、当該水平部31bに連結され、当該水平部31bと直交して上方に突出する部分(以下、垂直部とする)31cと、からなる略L字状の断面形状を有する(図3Cの例では第1コネクタピン31oを示す)。第4コネクタピン31rについては、垂直部31cのみを有する略I字状の断面形状を有する(不図示)。
The first connector pins 31o to the third connector pins 31q are connected to a portion (hereinafter referred to as a horizontal portion (first portion)) 31b embedded in the
第1コネクタピン31o〜第3コネクタピン31qの一方の端部31aは、貫通孔31eの周囲を囲むように成形される(図3B)。なお、第1コネクタピン31o〜第3コネクタピン31qの端部31aは、貫通孔31eの周囲の一部を囲む略半円状の平面形状に成形されてもよいし、貫通孔31eの側壁に達する直線状の平面形状を有し、当該貫通孔31eの側壁の一部に露出されていてもよい(不図示)。
One
また、第1コネクタピン31oの水平部31bは、第1コネクタピン31oの端部31aと、第2コネクタピン31pの水平部31bおよび端部31aと、第3コネクタピン31qの水平部31bおよび端部31aを囲うように設けられ、第4コネクタピン31rと一体化されて接続されている(図3B)。これにより、第1コネクタピン31oと第4コネクタピン31rとは同電位となる。
Further, the
まず、コネクタピン31に半田や導電性接着剤などの接合部材17によってチップコンデンサ18を取り付ける。例えば、第1コネクタピン31oと第2コネクタピン31pとがチップコンデンサ18aを介して接続されている(図3A、図3B)。例えば、第2コネクタピン31pと第3コネクタピン31qとがチップコンデンサ18bを介して接続されている(図3A、図3B)。例えば、第3コネクタピン31qと第4コネクタピン31rとがチップコンデンサ18cを介して接続されている(図3A、図3B)。このように、コネクタピン31同士は、チップコンデンサ18を介して接続されている(図3A、図3B)。上述したように、第1コネクタピン31oの端部31aが第4コネクタピン31rの垂直部31cと接続されている。このため、各端子間にチップコンデンサ18を取り付けることができる(図3D)。
First, the
図3A〜図3Dの例では、各端子間にチップコンデンサ18を取り付けているが、これに限らない。例えば、第4コネクタピン31rと第3コネクタピン31qとの間のチップコンデンサ18cについては、サージの要求に応じて取り付けるか否かが決定されてもよい。例えば、チップコンデンサ18cが取り付けられる場合、チップコンデンサ18cが取り付けられない場合と比較してEMC(Electromagnetic Cоmpatibility)耐性が向上する。
In the examples of FIGS. 3A to 3D, the
次に、コネクタピン31を、インナーハウジング部3の成形用の金型に入れる。そして、その金型に樹脂材料を流し込むことによりインナーハウジング部3とコネクタピン31とを一体成形(インサート成形)する。
Next, the
図4には、インナーハウジング部3の断面を示す。図5Aおよび図5Bには、インナーハウジング部の外観を示す。インナーハウジング部3には、ソケットハウジング部4との接合面に嵌合する凹3dが設けられている(図4、図5A、図5B)。
FIG. 4 shows a cross section of the
インナーハウジング部3の上部3aには、第1リードピン15aを貫通させるための貫通孔3bが設けられている(図5B)。貫通孔3bは、コネクタピン31の貫通孔31e(図3B、図3C参照)と同じ位置に設けられている。このため、インナーハウジング部3のコネクタピン31が露出している側から見た表面の貫通孔3bは、貫通孔31eと同じである。ただし、後述する図12Bに示すようにインナーハウジング部3のコネクタピン31が露出している側から見た裏面の貫通孔3bは樹脂によって形成された貫通孔である。また、インナーハウジング部3の上部3aには、コネクタピン31が一体成形されている(図4、図5A、図5B)。例えば、インナーハウジング部3からコネクタピン31の垂直部31cの一部が露出されている(図4)。例えば、インナーハウジング部3の上部3aは、コネクタピン31の水平部31bを被覆する。コネクタピン31の一方の端部31aは、インナーハウジング部3の上部3aから露出されている。この、コネクタピン31の一方の端部31aの露出されている部分と第1リードピン15aが溶接される。
A through
また、インナーハウジング部3の上端部3eは、コネクタピン31に取り付けたチップコンデンサ18および接合部材17を被覆する。
Further, the
次に、図6から図11を用いて、収納箱10にリードピン15を取り付ける工程から圧力媒体を注入して封止するまでの工程について説明する。
Next, the steps from attaching the
図6に示すように、収納箱10の各貫通孔10bに、それぞれリードピン15を貫通させる。ここでは、収納箱10が略円形状の平面形状を有し、収納箱10の凹部10aの底面の中心を中心とする円周上に貫通孔10bが設けられている場合を例に説明する。複数の孔のうち、1つの孔は圧力媒体であるオイルを注入するための孔10cであり、残りの孔がリードピン15を貫通させる貫通孔10bである。
As shown in FIG. 6, the
次に、収納箱10の貫通孔10bにガラスなどの絶縁性部材16を流し込んでリードピン15と収納箱10とを接合(気密封止)する。次に、収納箱10の凹部10aの底面の、貫通孔10bが設けられていない例えば中心に接着剤51を塗布する。次に、図7に示すように、収納箱10の凹部10aの底面の接着剤51上に、圧力センサチップ11を搭載して接着する。次に、図8に示すように、圧力センサチップ11の各電極とリードピン15とをボンディングワイヤ14により電気的に接続する。次に、図9に示すように、ネジ部2の台座部21上に、ダイアフラム13を挟んで、凹部10a側が下(ネジ部2側)になるように収納箱10を載置し、これらの部材の積層部分を例えばレーザーシーム溶接により接合する。
Next, an insulating
次に、図10に示すように、真空雰囲気下で、収納箱10の孔10cから収納箱10の凹部10aとダイアフラム13とに囲まれた空間にシリコンオイルなどの液体20を注入する。次に、図11に示すように、液体20を注入した孔10cに例えばSUSなどの金属でできた金属球52を押し当てて電圧を加える。これにより、当該孔10cの開口部に金属球52が溶接され(抵抗溶接)、液体20が封止される。次に、一般的な方法により、センサエレメント1の特性調整・トリミングを行う。
Next, as shown in FIG. 10, a liquid 20 such as silicone oil is injected from the
次に、図12Aから図16を用いて、インナーハウジング部3と収納箱10とを接着する工程について説明する。
Next, a step of adhering the
図12Aには、インナーハウジング部3のコネクタピン31が露出していない側の底面を示す。また、図12Bには、収納箱10のリードピン15が露出している側の面を示す。
FIG. 12A shows the bottom surface of the
図12Aの例では、インナーハウジング部3には、3つの貫通孔3bと、5つの溝3fとを有する。貫通孔3bは、上述したようにコネクタピン31と接続されている。貫通孔3bには第1リードピン15aが貫通されてコネクタピン31と接続される。溝3fは、第1溝3faと第2溝3fbとがある。溝3fには第2リードピン15bが嵌め込まれる。リードピン15の長さが8mm程度である場合、溝3fと第2リードピン15bとが嵌め込まれる長さは2mm以上3mm以下程度である。
In the example of FIG. 12A, the
リードピン15の横方向の断面(リードピン15を輪切りに切断した断面)の形状が円形形状であるため、貫通孔3bと第1溝3faの形状は円形形状である。貫通孔3bと第1溝3faの径はφhである。リードピン15の径はφpである。φp≒φhの関係が成り立つ。
Since the cross section of the
第2溝3fbの形状は、第2溝3fbの対辺の長さが長さφpより短くなるような形状であれば、第2溝3fbに第2リードピン15bが嵌め込まれる。また、第2溝3fbの形状は、第2リードピン15bを押し込む力の限界を超えない様な形状である。図12Aの例では、第2溝3fbの形状は弦と円弧を組み合わせた形状である。なお、第2溝3fbの形状は略六角形形状や略四角形形状などのように多角形の形状であってもよい。例えば第2溝3fbの弧の長さはφh’である。φh’<φpの関係が成り立つ。例えば、第2溝3fbや第2リードピン15bの寸法精度のばらつきを考慮して、φh’をφpよりも5%以上10%以下程度減らしている。なお、φh’=φpであると、第2溝3fbに第2リードピン15bを嵌め込む際に第2リードピン15bが削られるため、精度よく嵌め込むことができない虞があるため、φh’<φpとすることが好ましい。
If the shape of the second groove 3fb is such that the length of the opposite side of the second groove 3fb is shorter than the length φp, the
また、第2溝3fbの数が多いと、第2溝3fbに第2リードピン15bを押し込むための力が大きくなるため、第2リードピン15bを押し込むことができない虞がある。そこで、第2溝3fbの数は1個以上3個以下とすることが好ましい。第2溝3fbの数は、1個よりも2個がよく、2個よりも3個であるとよい。第2溝3fbの数が3個であると、面固定となるため、インナーハウジング部3の浮き上がりを抑制することができる。また、溝3fの形状を第2溝3fbとすることが好ましいが、貫通孔3bの形状が第2溝3fbの形状となっていてもよい。例えば、5本の第2リードピン15bをすべて切断してしまう場合、第2リードピン15bを溝3fに嵌め込めないため、3個の貫通孔3bのうち少なくともいずれかの貫通孔3bの形状を第2溝3fbの形状としてもよい。また、例えば、面固定となるように第2溝3fbの数を3個としたいが、5本の第2リードピン15bのうち3本の第2リードピン15bを切断して2本の第2リードピン15bのみ溝3fに嵌め込めない場合、3個の貫通孔3bのうちの1個の貫通孔3bの形状を第2溝3fbの形状としてもよい。
Further, if the number of the second groove 3fb is large, the force for pushing the
このように、例えば複数の溝3fのうちの一部の溝3fの形状を円形形状から、円形の直径よりも対辺の長さが短くなるような形状に変更することにより、溝3fにリードピン15が噛み込むような構造となる。このため、接着剤28(図1A)の熱硬化時のインナーハウジング部3の浮き上がりを抑制することができる。換言すると、接着剤28の熱硬化時に、インナーハウジング部3の底面3cと収納箱10とに隙間が形成されることを抑制することができる。
In this way, for example, by changing the shape of a part of the
次に、図13Aを用いて、コネクタピン31を一体成形したインナーハウジング部3の貫通孔3bに第1リードピン15aを貫通させる工程について説明する。
Next, a step of penetrating the
実施の形態の第1リードピン15aの両端は先端の角がなく、R形状である。このため、図13Aのように、第1リードピン15aの位置精度により、第1リードピン15aの先端がインナーハウジング部3の貫通孔3bの縁に干渉した場合でも、先端の角がないため、先端がインナーハウジング部3に削られて金属の一部が脱落することがない。このため、センサエレメント1に異物が落下し、収納箱10と第1リードピン15a,15bの短絡が発生することを防止でき、組み立て工程での不良がなくなる。
Both ends of the
次に、図19および図20を用いて、インナーハウジング部3の貫通孔3bにリードピン15を貫通させる工程の詳細を示す。
Next, with reference to FIGS. 19 and 20, the details of the step of penetrating the
図19は、実施の形態にかかる物理量センサ装置の製造方法におけるリードピンの挿入を示す断面図である。図19では、第1リードピン15aが位置A、位置B、位置C、位置Dと移動して、第1リードピン15aが貫通孔3bに挿入されることを図示している。図19に示すように、先端のR形状により、第1リードピン15aに大きな荷重をかけることなく、第1リードピン15aを貫通孔3bに導くことができる。このため、第1リードピン15aが貫通孔3bを貫通できない場合を防ぐことができる。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing the insertion of a lead pin in the method of manufacturing the physical quantity sensor device according to the embodiment. FIG. 19 shows that the
図20は、実施の形態にかかる物理量センサ装置の製造方法におけるリードピンの変位に対する荷重を示すグラフである。図20において、横軸は、第1リードピン15aの変位を示し、縦軸は第1リードピン15aにかかる荷重を示す。図20に示すように、第1リードピン15aがインナーハウジング部3のテーパ部3gに接触している位置Aでは、第1リードピン15aにかかる荷重は一定である。次に、第1リードピン15aがインナーハウジング部3の縁に接触する位置Bでは、一時的に荷重は増加する。次に、位置Cでは、先端のR形状により、第1リードピン15aが貫通孔3bに挿入され、荷重は減少する。この後、貫通孔3bに挿入後の位置Dで、摩擦により荷重は増加するが、先端が貫通孔3bの外に出ているため、先端がインナーハウジング部3に削られることがない。
FIG. 20 is a graph showing the load with respect to the displacement of the lead pin in the method of manufacturing the physical quantity sensor device according to the embodiment. In FIG. 20, the horizontal axis represents the displacement of the
また、実施の形態のインナーハウジング部のテーパ部3gとインナーハウジング部3との間に、インナーハウジング部のストレート部3hを有することが好ましい。ストレート部3hは、貫通孔3bと略垂直な孔を有している部分である。図13Bは、ストレート部3hを有するインナーハウジング部3の貫通孔3bに第1リードピン15aを貫通させる工程を示す。第1リードピン15aを貫通させる際、ストレート部3hの側壁をガイドとして第1リードピン15aを挿入することでスムーズに挿入することが可能となる。
Further, it is preferable to have a
また、ストレート部3hの直径Lと長さDは、第1リードピン15aとストレート部3hの側壁とが接触する際の角度θが10°以下になるように設定されていることが好ましい。角度が10°を超えると挿入方向に直交する方向の第1リードピン15aへの荷重が増え、その結果、第1リードピン15aの材料強度を超える荷重となり、削れが発生する。一方、角度が10°以下であれば第1リードピン15aへの過剰な荷重がかからないため、第1リードピン15aが削りとられることなく挿入することが可能になる。その結果、挿入性が格段に向上し挿入時の引っ掛かりによる第1リードピン15aの削れも抑制することが可能になる。
Further, the diameter L and the length D of the
また、図13Cに示すように、インナーハウジング部3の貫通孔3bは、第1リードピン15aが挿入される面にC面部を有し、C面部の角部はR形状であることが好ましい。C面とは、角が平面に面取り(Chamfer)された面のことであり、面取り角度が45°のものに限られるものではない。この場合、インナーハウジング部3のC面とR形状により、第1リードピン15aのR形状の部分が誘い込まれ挿入される。その際、インナーハウジング部3のC面とR形状により、第1リードピン15aがインナーハウジング部3に引っ掛ることが無く挿入することができ、挿入性をさらに向上させることができる。そのため、挿入時に発生する第1リードピン15aの金属の削れ取りを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 13C, it is preferable that the through
次に、図14A〜図14Cを用いて、インナーハウジング部3にC面を加工する方法について説明する。まず、図14Aに示すように、テーパ部を配置したパンチ80でインナーハウジング部3をプレスをする。これにより、インナーハウジング部3に凹部が形成される。次に、図14Bに示すように、凹部が形成された面から、貫通パンチ81にて貫通孔を開ける。これにより、図14Cに示すように、凹部がC面部に加工され、加工されたC面部とインナーハウジング部3の貫通孔3bの角部はダレ面となり、角部がR形状となる。
Next, a method of processing the C surface on the
次に、図13D、図23および図24を用いて、リードピン15を収納箱10に固定する工程の詳細を示す。第1リードピン15a、第2リードピン15bのどちらも同様の方法により収納箱10に固定されるため、ここではリードピン15と記載する。
Next, the details of the step of fixing the
ここで、図23は、従来の物理量センサ装置の製造方法におけるリードピン、収納箱および装着治具を示す断面図である。また、図24は、図23の部分Aの拡大図である。従来の物理量センサ装置の製造方法では、極細のリードピン115上(φ0.45mm)にφ50μmのワイヤーボンディングを行う上で、安定性を得るため、リードピン115の出しろ(リードピン115が収納箱110から突き出ている高さ)のばらつき、傾き低減が必要である、そのため、リードピン115のワイヤーボンディング側を装着治具170で受けて位置決めをしている。また、図24に示すように、リードピン115の先端中央部にワイヤーボンディングを行うため、中央部が装着治具170に触れて、表面粗さ変化や、表面付着物がないように装着治具170はリードピン115の外周付近で受け取る形状となっている。
Here, FIG. 23 is a cross-sectional view showing a lead pin, a storage box, and a mounting jig in a conventional method for manufacturing a physical quantity sensor device. Further, FIG. 24 is an enlarged view of a portion A of FIG. 23. In the conventional manufacturing method of the physical quantity sensor device, in order to obtain stability in wire bonding of φ50 μm on the ultrafine lead pin 115 (φ0.45 mm), the
一方、実施の形態では、リードピン15と収納箱10の保持位置の関係は、従来と反対方向になっている。例えば、図13Dに示すように、リードピン15のワイヤーボンディング側と反対側でリードピン15を装着治具70で受けてハーメチックシール加工で絶縁性部材16を形成し、収納箱10に固定することで作成している。先端がR形状の実施の形態のリードピン15の外周部を装着治具70で受けると、リードピン15の出しろのばらつきが発生するため、ワイヤーボンディング側と反対側でリードピン15を装着治具70で受けている。
On the other hand, in the embodiment, the relationship between the holding positions of the
これにより、収納箱10からのリードピン15の出しろの寸法公差を小さくすることができる。また、ワイヤーボンディング側のリードピン15の先端が装着治具70を触れずにハーメチックシール加工することにより、リードピン15の平面部の面粗さ変化や汚染を抑えることができる。これにより、リードピン15のワイヤーボンディング側の先端の清浄度、粗さを保つことができ、先端の角部がR形状とすることで平面部の面積が小さくなってもワイヤーボンディング性を担保できる。ここで、リードピン15のワイヤーボンディング側と反対側の先端は、インナーハウジング部3の貫通孔3bに挿入後、レーザーにより溶接されるため、装着治具70に触れても問題はない。
As a result, the dimensional tolerance of the
次に、図15に示すように、コネクタピン31を一体成形したインナーハウジング部3の貫通孔3bに第1リードピン15aを貫通させると同時に、インナーハウジング部3の溝3fに第2リードピン15bを嵌め込ませることにより、インナーハウジング部3の位置を決定し、熱硬化の接着剤28(図1A)でインナーハウジング部3を収納箱10に固定する。例えば、塗布した接着剤28が硬化するまでに、インナーハウジング部3と収納箱10とを高温状態で放置する。この際、第2リードピン15bがインナーハウジング部3の溝3fに嵌め込まれているため、接着剤28の熱硬化時のインナーハウジング部3の浮き上がりを防止することができ、インナーハウジング部3と収納箱10とを押さえ込まなくてもよい。このように、簡易に組み立てることができる。
Next, as shown in FIG. 15, the
このとき、第1リードピン15aは、インナーハウジング部3の上部3aの上面に露出するコネクタピン31とインナーハウジング部3の貫通孔3bで接触する。また、この段階では、コネクタピン31の周囲を覆うソケットハウジング部4が接合されていないため、インナーハウジング部3の上方に、レーザー光53の進入経路上に障害物となる部材は配置されていない。すなわち、ほぼ上方から、第1リードピン15aの上端部とコネクタピン31の一方の端部31aとの接触部を視認可能である。次に、インナーハウジング部3の貫通孔3bに上方から所定の入射角でレーザー光53を照射し、第1リードピン15aの上端部とコネクタピン31の一方の端部31aとの接触部を溶接(接合)する。
At this time, the
図16には、接着した後のインナーハウジング部3と収納箱10との断面を示す。断面は図12Bに示した断面A?A’の位置の断面である。なお、図16ではネジ部2や圧力センサチップ11などを省略してある。第1リードピン15aはコネクタピン31に溶接される。具体的には、例えば第1リードピン15aの上端部は、貫通孔3bを貫通し、コネクタピン31の一方の端部31aおよびコネクタピン31の水平部31bと接合されている。一方、第2リードピン15bと溝3fとが嵌合している。また、第2リードピン15bは切断されないため、第2リードピン15bと第1リードピン15aとは同じ長さである。
FIG. 16 shows a cross section of the
次に、図17Aおよび図17Bを用いて、ソケットハウジング部4について説明する。 Next, the socket housing portion 4 will be described with reference to FIGS. 17A and 17B.
図17Aには、ソケットハウジング部4の斜視図を示す。図17Bには、ソケットハウジング部4の断面図を示す。ソケットハウジング部4は、コネクタピン31の垂直部31cを収容する。ソケットハウジング部4は、インナーハウジング部3と接合する面にインナーハウジング部3の凹3dと嵌合する凸4aが設けられている。
FIG. 17A shows a perspective view of the socket housing portion 4. FIG. 17B shows a cross-sectional view of the socket housing portion 4. The socket housing portion 4 accommodates the
また、ソケットハウジング部4は、内部が凹部になっている。ソケットハウジング部4の凹部の底部4bには、貫通孔4cと溝4dとが設けられている。底部4bには、ソケットハウジング部4の内壁に近い部分に溝4dが設けられるため、底部4bの溝4dが設けられる部分は貫通孔4cが設けられている部分よりも厚みがある。各貫通孔4cには、第1コネクタピン31o〜第3コネクタピン31qが貫通される。溝4dには、第4コネクタピン31rが入れられる。また、各貫通孔4cと溝4dとは、インナーハウジング部3の底面3cも含めてコネクタピン31を貫通または入れることが可能な形状となっている。溝4dおよび貫通孔4cの位置によってインナーハウジング部3の位置を決定することができる。
Further, the socket housing portion 4 has a concave portion inside. A through
次に、図18を用いて、ソケットハウジング部4とインナーハウジング部3とを接合する工程について説明する。
Next, a step of joining the socket housing portion 4 and the
図18に示すように、接着剤によりソケットハウジング部4とインナーハウジング部3とを接合する。これにより、コネクタピン31の周囲を囲むように、インナーハウジング部3の上部3aの上面にソケットハウジング部4が接合される。このとき、例えば、各貫通孔4cには、それぞれ第1コネクタピン31o〜第3コネクタピン31qが貫通される。溝4dに第4コネクタピン31rを入れ、各貫通孔4cには、それぞれ第1コネクタピン31o〜第3コネクタピン31qを貫通させることにより、インナーハウジング部3とソケットハウジング部4とが接合される。
As shown in FIG. 18, the socket housing portion 4 and the
その後、ネジ部2の台座部21の下面にオーリング26(図1A)を装着することで、図1Aに示す物理量センサ装置100が完成する。
After that, by mounting the O-ring 26 (FIG. 1A) on the lower surface of the
以上、説明したように、本実施の形態によれば、リードピンは、先端の角がなく、R形状である。これにより、リードピンの先端がインナーハウジングの貫通孔の縁に干渉した場合でも、先端の角がないため、先端がインナーハウジングに削られて金属の一部が脱落することがない。このため、センサエレメント内に異物が混入し、短絡が発生することを防止でき、組み立て工程での不良がなくなる。 As described above, according to the present embodiment, the lead pin has no tip corner and has an R shape. As a result, even if the tip of the lead pin interferes with the edge of the through hole of the inner housing, the tip is not scraped by the inner housing and a part of the metal does not fall off because there is no corner of the tip. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from being mixed into the sensor element and causing a short circuit, and eliminating defects in the assembly process.
また、リードピンは、リードピンのワイヤーボンディング側と反対側で装着治具で受け、ハーメチックシール加工で絶縁性部材を形成し、収納箱に固定されている。これにより、収納箱からのリードピンの出しろの寸法公差を小さくすることができる。また、リードピンの平面部の面粗さ変化や汚染を抑え、リードピンのワイヤーボンディング側の先端の清浄度、粗さを保つことができ、ワイヤーボンディング性を担保できる。 Further, the lead pin is received by a mounting jig on the side opposite to the wire bonding side of the lead pin, an insulating member is formed by hermetic sealing processing, and the lead pin is fixed to the storage box. As a result, the dimensional tolerance of the lead pin from the storage box can be reduced. Further, it is possible to suppress the change in surface roughness and contamination of the flat surface portion of the lead pin, maintain the cleanliness and roughness of the tip of the lead pin on the wire bonding side, and ensure the wire bonding property.
以上のように、本考案にかかる物理量センサ装置および物理量センサ装置の製造方法は、収納箱の凹部側(ダイアフラム側)から圧力を印加するセンサチップを備えた物理量センサ装置に有用であり、特に圧力センサ装置に適している。 As described above, the physical quantity sensor device and the method for manufacturing the physical quantity sensor device according to the present invention are useful for the physical quantity sensor device provided with the sensor chip that applies pressure from the concave side (diaphragm side) of the storage box, and particularly the pressure. Suitable for sensor devices.
1 センサエレメント
2 ネジ部(被測定媒体導入部)
3、103 インナーハウジング部
3a インナーハウジング部の上部
3b、103b インナーハウジング部の貫通孔
3c インナーハウジング部の上端部の底面
3d インナーハウジング部の上部の外周部の凹凸
3e インナーハウジング部の上端部
3f、3fa、3fb インナーハウジング部の溝
3g、103g インナーハウジング部のテーパ部
3h インナーハウジング部のストレート部
4 ソケットハウジング部
4a ソケットハウジング部の下端部の凹凸
4b ソケットハウジング部の底部
4c ソケットハウジング部の底部の貫通孔
4d ソケットハウジング部の底部の溝
10、110 収納箱
10a 収納箱の凹部
10b 収納箱の貫通孔
10c 収納箱の孔
11 圧力センサチップ
11a、13 ダイアフラム
12 台座部材
14 ボンディングワイヤ
15、15a、15b、115 リードピン
16 絶縁性部材
17 接合部材
18、18a〜18c チップコンデンサ
20 液体
21 台座部
22 溶接部
23 ネジ部の貫通孔
24 ネジ部の一方の開放端の圧力導入口(導入孔)
25 ネジ部の他方の開放端の開口部
26 オーリング
27 凹み部
28、51 接着剤
31、31o〜31r コネクタピン
31a コネクタピンの端部
31b コネクタピンの水平部
31c コネクタピンの垂直部
31e コネクタピンの貫通孔
31f コネクタピンの凹部
32 インナーハウジング部の凹部
41 ソケットハウジング部に囲まれた空間
52 金属球
53 レーザー光
61 第1の面
62 第2の面
63 ゲージ抵抗
64 制御回路領域
65 パッド部
70、170 装着治具
80 テーパ部を配置したパンチ
81 貫通パンチ
100 物理量センサ装置
1
3,103
25 Opening at the other open end of the threaded
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記第2端子は、前記第1端子の前記一端が挿入される貫通孔を備え、前記貫通孔は、前記第1端子が挿入される面にC面部を有し、前記C面部の角部はR形状であることを特徴とする。
The physical quantity sensor apparatus according to the present invention, in the invention described above, the second terminal is provided with a through-hole in which the one end of the first terminal is inserted, the through hole, the first terminal is inserted The surface to be formed has a C-plane portion, and the corner portion of the C-plane portion has an R shape.
また、本考案にかかる物理量センサ装置は、上述した考案において、前記第2端子は、前記第1端子の前記一端が挿入される貫通孔を備え、前記第1収容部は、前記第2端子の前記第1端子が挿入される面側に前記貫通孔よりも開口幅が大きい前記第1端子用の導入孔を備え、前記導入孔は、テーパ部と、前記第2端子と前記テーパ部との間に設けられた、前記貫通孔と略垂直な孔を有するストレート部と、を備えることを特徴とする。 Further, in the physical quantity sensor device according to the present invention, in the above-described device, the second terminal is provided with a through hole into which the one end of the first terminal is inserted, and the first accommodating portion is of the second terminal. An introduction hole for the first terminal having an opening width larger than that of the through hole is provided on the surface side into which the first terminal is inserted, and the introduction hole includes a tapered portion, the second terminal, and the tapered portion. It is characterized by including a straight portion provided between the holes and having a hole substantially perpendicular to the through hole.
Claims (7)
前記センサエレメントに配置された第1端子と、
前記第1端子を収容し、前記センサエレメントに固定された第1収容部と、
前記第1収容部に配置されて前記各第1端子のうちの一部の端子に接合された、外部配線との接続部となる第2端子と、
前記半導体チップと前記第1端子の一端とを接続するボンディングワイヤと、
を備え、
前記第1端子の両端は、平面部と平面部の角部がR形状であるR形状の部分とを有し、前記平面部に前記ボンディングワイヤがボンディングされていることを特徴とする物理量センサ装置。 A sensor element with a semiconductor chip and
The first terminal arranged on the sensor element and
A first accommodating portion accommodating the first terminal and fixed to the sensor element,
A second terminal, which is arranged in the first accommodating portion and is joined to a part of the terminals of the first terminals, and serves as a connection portion with external wiring.
A bonding wire that connects the semiconductor chip and one end of the first terminal,
With
Both ends of the first terminal have a flat surface portion and an R-shaped portion in which the corner portion of the flat surface portion is R-shaped, and the bonding wire is bonded to the flat surface portion. ..
前記貫通孔は、前記第1端子が挿入される面にC面部を有し、前記C面部の角部はR形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の物理量センサ装置。 The second terminal includes a through hole into which the other end of the first terminal is inserted.
The through hole according to any one of claims 1 to 3, wherein the through hole has a C surface portion on the surface into which the first terminal is inserted, and the corner portion of the C surface portion has an R shape. Physical quantity sensor device.
前記導入孔は、テーパ部と、前記第2端子と前記テーパ部との間に設けられた、前記貫通孔と略垂直な孔を有するストレート部と、
を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の物理量センサ装置。 The first accommodating portion includes an introduction hole for the first terminal having a larger opening width than the through hole on the surface side of the second terminal into which the first terminal is inserted.
The introduction hole includes a tapered portion, a straight portion provided between the second terminal and the tapered portion, and having a hole substantially perpendicular to the through hole.
The physical quantity sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the physical quantity sensor device is provided.
前記センサエレメントは、前記台座部上に前記導入孔を塞ぐように固定され、
前記第1収容部は、前記被測定媒体導入部との間に前記センサエレメントを挟み込むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の物理量センサ装置。 It has an introduction hole for guiding a measurement medium which is a pressure measurement gas or a pressure measurement liquid, and has a measurement medium introduction portion having a pedestal portion provided at one end of the introduction hole.
The sensor element is fixed on the pedestal portion so as to close the introduction hole.
The physical quantity sensor device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first accommodating portion sandwiches the sensor element between the first accommodating portion and the introduction portion of the medium to be measured.
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