JP3575526B2

JP3575526B2 - Pressure detector

Info

Publication number: JP3575526B2
Application number: JP30801298A
Authority: JP
Inventors: 郁夫小林; 剛中原
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2018-10-29
Also published as: JP2000131171A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定媒体の圧力を半導体式圧力センサによって検出する圧力検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体や気体等からなる被測定媒体の圧力を検出する圧力検出器としては、例えば特開平３−２３７３３２号公報に開示されるものがある。この圧力検出器は、被測定媒体の圧力を導入する圧力導入管を有する金属製のハウジングと、このハウジングの内部に圧力導入管に対向するよう配設する金属製ベース板と、前記ベース板上に前記圧力を受ける状態で配設される半導体式圧力センサと、前記圧力センサの近傍に設けられ、前記圧力センサとワイヤボンディングによって電気的に接続されてなるプリント基板とを設けている。
【０００３】
このような圧力検出器は、前記圧力センサ及び前記回路基板の導電部において、大気による劣化（腐食）を防止するため、前記圧力センサ及び前記回路基板上をシリコン系のゲル状樹脂によって覆う構成としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記シリコンゲルを充填する圧力検出器では、製造工程において、前記ゲル状樹脂内の気泡を脱泡する工程が必要となる。これは、ゲル状樹脂内に気泡が混在すると、周囲の温度変化によって前記気泡が膨張し、前記圧力センサと前記回路基板とを電気的に接続する接続ワイヤの切断や電極部における前記接続ワイヤの剥がれ等の不具合を生じるからである。しかしながら、前述したように前記シリコンゲルを前記圧力センサ及び前記回路基板を覆うように充填するためには、多量のゲル状樹脂が必要となる（前記ハウジングの底面から表面側に達するまでの充填量が必要）。このように多くのシリコンゲルを充填すると、脱泡工程に時間を要したり、また気泡を脱泡しきれない場合には、前述したような不具合を生じる恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明は前記問題点に着目し、シリコンゲル等の充填部材の充填量を少なくし、前記ゲル状樹脂内の気泡によって接続ワイヤの断線や剥がれを発生させず、電気的な接続における信頼性を向上させることのできる圧力検出器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、被測定媒体の圧力を半導体式圧力センサにより検出する圧力検出器であって、前記圧力を導入する圧力導入管と、前記圧力導入管上に配設され、かつ前記圧力センサが前記圧力を受ける状態で配設されるベース板と、前記圧力センサと電気的に接続する回路基板と、前記圧力センサの周囲を囲むとともに、前記ベース板と前記回路基板との間の隙間を塞ぐ弾性材料からなる防壁部と、前記圧力センサ、及び前記圧力センサと前記回路基板との電気的な接続箇所を覆う充填部材と、を備えてなるものである。
【０００７】
また、被測定媒体の圧力を半導体式圧力センサにより検出する圧力検出器であって、前記圧力を導入する圧力導入管と、前記圧力導入管上に配設され、かつ前記圧力センサが前記圧力を受ける状態で配設されるベース板と、前記ベース板より上方に位置するとともに、前記圧力センサを配置するための収納孔部を備え、前記圧力センサとワイヤボンディングによって電気的に接続する回路基板と、前記圧力センサの周囲を囲むとともに、前記ベース板と前記回路基板との間の隙間を塞ぐ弾性材料からなる防壁部と、前記圧力センサ、及び前記圧力センサと前記回路基板との電気的な接続箇所を覆う充填部材と、を備えてなるものである。
【０００８】
また、シリコンゴムもしくはシリコンゲルのどちらか一方によって前記防壁部を構成してなるものである。
【０００９】
また、シリコンゲルによって前記充填部材を構成してなるものである。
【００１０】
また、前記回路基板の前記充填部材で覆わない領域を防湿コーテング剤によって覆ってなるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、被測定媒体の圧力を半導体式圧力センサ５により検出する圧力検出器に関するものである。圧力検出器は、前記圧力を導入する圧力導入ポート（圧力導入管）２と、圧力導入ポート２上に配設され、かつ圧力センサ５が前記圧力を受ける状態で配設されるベース板４と、ベース板４より上方に位置するとともに、圧力センサ５を配置するための収納孔部（孔部）６ａを備え、圧力センサ５とワイヤボンディングによって電気的に接続する回路基板６と、圧力センサ５の周囲を囲むとともに、ベース板４と回路基板６との間の隙間Ｓを塞ぐシリコンゴムやシリコンゲル等の弾性材料からなる防壁部１９，２１と、圧力センサ５、及び圧力センサ５と回路基板６との接続ワイヤ２０による接続箇所を覆うゲル状樹脂（充填部材）１７とを備えている。従って、ベース板４の周縁部に防壁部１９，２１を形成し、ベース板４と回路基板６との隙間Ｓを塞ぐことで、少ない充填量のゲル状樹脂１７によって圧力センサ５、及び圧力センサ５と回路基板６との接合箇所を覆うとが可能となることから、ゲル状樹脂１７内に混在する気泡を短時間で脱泡することができ製造工程における生産性を向上させることが可能となる。また、ゲル状樹脂１７が少量であるため、ゲル状樹脂１７内に気泡が残ることもなく、接続ワイヤ２０の断線や剥がれ等の不具合を発生させず、電気的な接続における信頼性を向上させることができる。
【００１２】
また、回路基板６のゲル状樹脂１７で覆わない領域を防湿コーテング剤によって覆うことから、回路基板６が大気によって腐食されるようなことはない。
【００１３】
【実施例】
以下、添付図面に記載した実施例に基づき本発明を説明する。図１は本実施例における圧力検出器を示す要部断面図、図２は圧力検出器のゲル状樹脂の充填構造を示す拡大断面図、図３は他のゲル状樹脂の充填構造を示す拡大断面図である。
【００１４】
図１は圧力検出器の一実施例を示すものであって、圧力検出器は、円筒部１と圧力導入ポート（圧力導入管）２とから構成される下ケース（ハウジング）３と、圧力導入ポート２の上端部に配設されるベース板４と、ベース板４上に圧力を受ける状態で配設される半導体式圧力センサ５と、圧力センサ５と電気的に接続される回路基板６と、回路基板６を下ケース３に配設固定する基板ホルダー７と、外部から供給される電源ライン等のノイズを吸収するための貫通コンデンサ８を配設するためのコンデンサホルダー９と、貫通コンデンサ８と配線コード１０とを電気的に接続するためのコネクタ１１と、円筒部１の上端部に配設される上ケース１２とから構成されるものである。
【００１５】
円筒部１は、ステンレス等の金属材料からなり、圧力導入ポート２を配設するための開口部を有している。また、円筒部１は、回路基板６を配設するための第１の段差部１ａと、コンデンサホルダー９を配設するための第２の段差部１ｂと、上ケース１２を配設するための第３の段差部１ｃとが内壁の下方から上方に向かって順次形成され、円筒部１の下端部には、圧力導入ポート２と接合するための接合部１ｄが形成される。
【００１６】
圧力導入ポート２は、ステンレス等の金属材料からなり、ベース板４を配設するための凸部形状の載置部２ａと、この載置部２ａから圧力道入ポート２の底面に貫通する前記圧力を導入するための圧力導入孔２ｂとが形成されている。また、載置部２ａの下方には、円筒部１の接合部１ｄを配設するための配設部２ｃが形成されている。
【００１７】
円筒部１の接合部１ｄを圧力導入ポート２の配設部２ｃ上に配設し、両部材１ｄ，２ｃをＴＩＧ溶接することによって、前記圧力を導入する圧力導入ポート２を備える下ケース３が得られるものである。
【００１８】
ベース板４は、略円状形状からなり、圧力センサ５の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有するコバール等の金属製材料からなる。ベース板４には、圧力導入ポート２の載置部２ａに配設するためのフランジ部４ａと、圧力導入ポート２の圧力導入孔２ｂに嵌合し、圧力導入ポート２に対しベース板４の配設位置を決定する突出部４ｂと、突出部４ｂからベース板４の上面に貫通する圧力導入孔４ｃとが形成されている。
【００１９】
ベース板４は、ベース板４のフランジ部４ａと圧力導入ポート２の載置部２ａとを溶接することによって、圧力導入ポート２上に気密的に配設される。
【００２０】
圧力センサ５は、ガラス台座上に半導体歪みゲージが形成された薄肉のダイアフラム部を有する半導体素子を陽極接合法によって気密的に接合してなるものであり、前記ガラス台座に前記圧力を前記ダイアフラムに伝達するための圧力導入孔５ａが形成されている。また、圧力センサ５は、前記ガラス台座のベース板４との対向面にメタライズ層が形成され、ベース板４の圧力導入孔４ｃと圧力センサ５の圧力導入孔５ａとが対向し、前記圧力が前記ダイアフラムに伝達されるようにベース板４上に半田を介し気密的に接合される。
【００２１】
回路基板６は、圧力センサ５とワイヤボンディングによって電気的に接続されるものであって、ガラス繊維入り樹脂や紙フェノール等の軟質材料から構成される。回路基板６の略中央には、圧力センサ５を収納するための表裏面を貫通する収納孔部６ａが形成され、また、回路基板６の周縁近傍には、基板ホルダー７の一対の保持部に対応する孔部６ｂが形成されている。また、回路基板６の裏面側には、圧力センサ５の出力を増幅するための増幅回路からなる電子部品１３が実装され、また、回路基板６の表面側には貫通コンデンサ８と電気的に接続する端子１４が実装されている。
【００２２】
基板ホルダー７は、ＳＰＣ等の金属製材料からなるものである。基板ホルダー７は、各角部を円弧状に切り欠いた略四角形状のベース部の向かい合う２辺に、前記ベース部から略垂直方向へ折り曲げ形成された一対の保持部７ａと、前記ベース部の略中央に、ベース板４の外径よりも大きく、また基板ホルダー７をケース体３の底面に配設した際に、圧力導入ポート２上に配設されるベース板４が基板ホルダー７より上方に位置するように配設するための孔部７ｂとが形成されている。従って、保持部７ａを回路基板６の孔部６ｂに挿通させ、保持部７ａの突出部分と回路基板６表面の孔部６ｂ周辺に形成されるランド部とを半田によって固定することによって回路基板６が基板ホルダー７に固定され、また、下ケース（円筒部１）３の底面に基板ホルダー７を配設し、下ケース３の底面に形成される段差部を加締めることによって、基板ホルダー７が下ケース３の底面に固定される。
基板ホルダー７は、ＳＰＣ等の金属製材料からなるものである。
【００２３】
コンデンサホルダー９は、ＳＰＣ等の金属材料からなり、リードピン８ａ付きの貫通コンデンサ８を横置き状態で配設するための取付片９ａを有し、円筒部１の第２の段差部１ｂに配設される。
【００２４】
コネクタ１１は、ゴム等の弾性材料からなる基部１１ａにリードピン１１ｂがインサート成形されてなるものである。コネクタ１１は、基部１１ａに形成されるスリット１１ｃにコンデンサホルダー９の取付片９ａをはめ込み、基部１１ａの上部を後で詳述する上ケース１２の孔部に配設することによって、上ケース１２とコンデンサホルダー９との間に配設されることになる。
【００２５】
配線コード１０は、圧力センサ５の電源系を外部から供給したり、圧力センサ５の出力を外部に伝達するものである。配線コード１０は、コネクタ１１のリードピン１１ｂ及び貫通コンデンサ（リードピン８ａ）８，回路基板６に実装される端子１４，回路基板６を介し、圧力センサ５に電気的に接続されることになる。
【００２６】
上ケース１２は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂材料からなる。上ケース１２の上部には凹部１２ａが形成され、この凹部１２ａの底面には、コネクタ１１の基部１１ａを配設するための孔部１２ｂが形成されている。また上ケース１２の下部には円筒部１の第３の段差部１ｃに対応するフランジ部１２ｃと、このフランジ部１２ｃから下方へ延長形成され、Ｏリング１５を配設する保持部１２ｄとを備えている。
【００２７】
上ケース１２の凹部１２ａの壁部には、配線コード１０がグロメット１６を介し配設され、凹部１２ａ内にエポキシ樹脂等を充填することによって、配線コード１０が配設固定される。上ケース１２は、円筒部１の第３の段差部１ｃにフランジ部１２ｃを配設した後、円筒部１の上端部を内側に加締めることによって円筒部１の上部に固定される。
【００２８】
以上の各部によって圧力検出器が構成される。かかる圧力検出器において、回路基板６の表裏面に防湿コート剤を塗布するとともに、回路基板６のワイヤボンディング箇所周辺及び圧力センサ５が収納される収納孔部６ａのみをシリコンゲルからなるゲル状樹脂（充填部材）１７で覆うことによって、回路基板６及び圧力センサ５を大気と接触しないようにしている。
【００２９】
次に、図２を用いて本発明の特徴であるゲル状樹脂１７の充填構造について説明する。図２におけるゲル状樹脂１７の充填構造は、ベース板４のフランジ部４ａ上にシリコンゴム（弾性材料）１８を所定量塗布して防壁部１９を形成し、そしてゲル状樹脂１７によって、圧力センサ５、及び圧力センサ５と回路基板６との接続ワイヤ２０による接続箇所周辺を覆うようにするものである。即ち、この充填構造は、ベース板４の周縁部にシリコンゴム１８を塗布し、ベース板４と回路基板６との隙間Ｓを塞ぎ圧力センサ５上から充填されるゲル状樹脂１７が隙間Ｓから下ケース３の底部方向へ進入することを防ぐことができるようになる。
【００３０】
次に、図３を用いて、ゲル状樹脂１７の他の充填構造を説明する。前述した充填構造と異なる点は、シリコンゴム１８によって防壁部１９を形成せずに、ゲル状樹脂（弾性材料）１７を用いて防壁部２１を形成する点にある。即ち、ゲル状樹脂１７を圧力センサ５の周辺に所定量充填し、脱泡した後に高温槽にて熱硬化させてベース板４と回路基板６との隙間Ｓを塞ぐ防壁部２１を形成し、そして防壁部２１と同材料のゲル状樹脂１７によって、圧力センサ５、及び圧力センサ５と回路基板６との接続ワイヤ２０による接続箇所周辺を覆うようにするものである。従って、前述した充填構造同様に圧力センサ５上から充填されるゲル状樹脂１７が隙間Ｓから下ケース３の底部方向へ進入することを防ぐことができるようになる。
【００３１】
前述した各充填構造は、ベース板４の周縁部にシリコンゴム１８やゲル状樹脂１７を塗布して防壁部１９，２１を形成し、ベース板４と回路基板６との隙間Ｓを塞ぐことで、少ない充填量のゲル状樹脂１７によって圧力センサ５、及び圧力センサ５と回路基板６との接続ワイヤ１０による接続箇所を覆うことが可能となることから、ゲル状樹脂１７内に混在する気泡を短時間で脱泡することができ、製造工程における生産性を向上させることが可能となり、また、ゲル状樹脂１７が少量であるため、ゲル状樹脂１７内に気泡が残ることもなくなるため、接続ワイヤ２０の断線や剥がれ等の不具合を発生させず、電気的な接続における信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、回路基板６のゲル状樹脂１７で覆わない領域を防湿コーテング剤によって覆うことから、回路基板６が大気によって腐食されるようなことはない。
【００３３】
尚、本実施例では、防壁部１９，２１をシリコンゴム１８やゲル状樹脂１７によって形成したが、本発明は本実施例に限定されるものではなく、例えば、予め形状化（例えば圧力センサ５の周辺を囲むリング状）した弾性材料（例えば、シリコンゴム）をベース板上に配設し、回路基板６とベース板４との隙間を塞ぐ構成であっても良い。
【００３４】
また、回路基板６の圧力センサ５との接合部箇所の周辺を、例えばシリコンゴムによって囲むことで、ゲル状樹脂１７が回路基板６の外側方向へ広がることを防止できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、回路基板とベース板との隙間を弾性材料により形成される防壁部によって塞ぎ、圧力センサ上に充填される充填部材がハウジングの底部方向へ進入することを防ぐことから、少量の前記充填部材であっても前記回路基板と前記圧力センサとを電気的に接続する接続ワイヤが露出することがなくなるため、前記接続ワイヤの大気による劣化がなく、また、前記充填部材が少量であるため、前記充填部材内に気泡が残ることもなく、前記回路基板と前記圧力センサを電気的に接続する接続ワイヤの断線や剥がれ等の不具合を発生させず、電気的な接続における信頼性を向上させることができる。また、前記充填部材内に混在する気泡を短時間で脱泡することができ、製造工程における生産性を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、前記回路基板の充填部材で覆わない領域を防湿コーテング剤によって覆うことから、前記回路基板が大気によって腐食されるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の圧力検出器を示す要部断面図。
【図２】同上実施例の充填構造を示す要部拡大断面図。
【図３】同上実施例の他の充填構造を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
２圧力導入ポート
３下ケース（ハウジング）
４ベース板
５半導体圧力センサ
６回路基板
１７ゲル状樹脂（シリコンゲル）
１８シリコンゴム
１９，２１防壁部
Ｓ隙間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure detector for detecting a pressure of a medium to be measured by a semiconductor pressure sensor.
[0002]
[Prior art]
As a pressure detector for detecting the pressure of a medium to be measured composed of a liquid, a gas, or the like, there is a pressure detector disclosed in, for example, JP-A-3-237332. The pressure detector includes a metal housing having a pressure introduction tube for introducing the pressure of the medium to be measured, a metal base plate disposed inside the housing so as to face the pressure introduction tube, And a printed circuit board provided in the vicinity of the pressure sensor and electrically connected to the pressure sensor by wire bonding.
[0003]
Such a pressure detector has a configuration in which the pressure sensor and the circuit board are covered with a silicon-based gel resin in order to prevent deterioration (corrosion) due to the atmosphere in the pressure sensor and the conductive portion of the circuit board. I have.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the pressure detector that fills the silicon gel, a step of removing bubbles in the gel resin is required in a manufacturing process. This is because, when bubbles are mixed in the gel resin, the bubbles expand due to a change in ambient temperature, and the connection wires that electrically connect the pressure sensor and the circuit board are cut or the connection wires in the electrode portion are cut off. This is because defects such as peeling occur. However, in order to fill the silicon gel so as to cover the pressure sensor and the circuit board as described above, a large amount of gel-like resin is required (the amount of the gel-like resin required to reach the front side from the bottom surface of the housing). Is necessary). When a large amount of silicon gel is filled in this way, it takes a long time for the defoaming step, and when the bubbles cannot be completely defoamed, the above-described problems may occur.
[0005]
Therefore, the present invention focuses on the above problems, reduces the filling amount of a filling member such as silicon gel, and does not cause disconnection or peeling of a connection wire due to bubbles in the gel resin, thereby improving reliability in electrical connection. An object of the present invention is to provide a pressure detector capable of improving the performance.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a pressure detector for detecting the pressure of a medium to be measured by a semiconductor pressure sensor, wherein the pressure detector introduces the pressure, and the pressure detector is disposed on the pressure introduction pipe. And a base plate disposed in a state where the pressure sensor receives the pressure, a circuit board electrically connected to the pressure sensor, and a periphery of the pressure sensor, and the base plate and the circuit board. And a filling member for covering the pressure sensor and an electrical connection between the pressure sensor and the circuit board.
[0007]
Also, a pressure detector for detecting the pressure of the medium to be measured by a semiconductor pressure sensor, wherein the pressure introduction pipe for introducing the pressure, and disposed on the pressure introduction pipe, and the pressure sensor detects the pressure A base plate disposed in a receiving state, and a circuit board positioned above the base plate and having a storage hole for disposing the pressure sensor, and electrically connected to the pressure sensor by wire bonding; A barrier section made of an elastic material surrounding the pressure sensor and closing a gap between the base plate and the circuit board, the pressure sensor, and electrical connection between the pressure sensor and the circuit board. And a filling member for covering the location.
[0008]
In addition, the barrier section is made of either silicone rubber or silicone gel.
[0009]
Further, the filling member is constituted by silicon gel.
[0010]
Further, an area of the circuit board which is not covered with the filling member is covered with a moisture-proof coating agent.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a pressure detector for detecting the pressure of a medium to be measured by a semiconductor pressure sensor 5. The pressure detector includes a pressure introduction port (pressure introduction pipe) 2 for introducing the pressure, a base plate 4 provided on the pressure introduction port 2 and provided with a pressure sensor 5 receiving the pressure. A circuit board 6 which is located above the base plate 4 and has a storage hole (hole) 6a for disposing the pressure sensor 5, and which is electrically connected to the pressure sensor 5 by wire bonding; Barriers 19 and 21 made of an elastic material such as silicon rubber or silicone gel, which seal the gap S between the base plate 4 and the circuit board 6, and the pressure sensor 5, and the pressure sensor 5 and the circuit board And a gel-like resin (filling member) 17 covering a connection portion of the connection wire 6 with the connection wire 20. Therefore, the barriers 19 and 21 are formed on the peripheral edge of the base plate 4 to close the gap S between the base plate 4 and the circuit board 6, so that the pressure sensor 5 and the pressure sensor 5 are filled with a small amount of the gel resin 17. Since it is possible to cover the joint between the circuit board 5 and the circuit board 6, bubbles mixed in the gel resin 17 can be removed in a short time, and the productivity in the manufacturing process can be improved. Become. In addition, since the amount of the gel-like resin 17 is small, no air bubbles remain in the gel-like resin 17, no problems such as disconnection or peeling of the connection wire 20 occur, and the reliability in electrical connection is improved. be able to.
[0012]
Further, since the region of the circuit board 6 not covered with the gel resin 17 is covered with the moisture-proof coating agent, the circuit board 6 is not corroded by the atmosphere.
[0013]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments illustrated in the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main part of a pressure detector according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a filling structure of a gel resin of the pressure detector, and FIG. It is sectional drawing.
[0014]
FIG. 1 shows an embodiment of a pressure detector. The pressure detector comprises a lower case (housing) 3 composed of a cylindrical portion 1 and a pressure introduction port (pressure introduction pipe) 2, and a pressure introduction device. A base plate 4 disposed at the upper end of the port 2, a semiconductor pressure sensor 5 disposed under pressure on the base plate 4, and a circuit board 6 electrically connected to the pressure sensor 5. , A circuit board holder 7 for arranging and fixing the circuit board 6 to the lower case 3, a capacitor holder 9 for arranging a feedthrough capacitor 8 for absorbing noise such as a power supply line supplied from the outside, and a feedthrough capacitor 8 It comprises a connector 11 for electrically connecting the cable 11 and the wiring cord 10, and an upper case 12 provided at the upper end of the cylindrical portion 1.
[0015]
The cylindrical portion 1 is made of a metal material such as stainless steel and has an opening for disposing the pressure introduction port 2. Further, the cylindrical portion 1 has a first step portion 1 a for disposing the circuit board 6, a second step portion 1 b for disposing the capacitor holder 9, and a disposition portion for disposing the upper case 12. The third step portion 1c is formed sequentially from below the inner wall upward, and a joining portion 1d for joining with the pressure introducing port 2 is formed at a lower end portion of the cylindrical portion 1.
[0016]
The pressure introducing port 2 is made of a metal material such as stainless steel, and has a mounting portion 2 a having a convex shape for disposing the base plate 4, and the mounting portion 2 a penetrating from the mounting portion 2 a to the bottom surface of the pressure passage entry port 2. A pressure introduction hole 2b for introducing pressure is formed. An arrangement portion 2c for arranging the joint portion 1d of the cylindrical portion 1 is formed below the mounting portion 2a.
[0017]
The lower case 3 having the pressure introduction port 2 for introducing the pressure is provided by disposing the joining portion 1d of the cylindrical portion 1 on the arrangement portion 2c of the pressure introduction port 2 and performing TIG welding of the two members 1d and 2c. It is obtained.
[0018]
The base plate 4 has a substantially circular shape, and is made of a metal material such as Kovar having a thermal expansion coefficient close to that of the pressure sensor 5. The base plate 4 is fitted with a flange portion 4 a for disposing on the mounting portion 2 a of the pressure introduction port 2 and a pressure introduction hole 2 b of the pressure introduction port 2. A projecting portion 4b for determining the disposition position and a pressure introducing hole 4c penetrating from the projecting portion 4b to the upper surface of the base plate 4 are formed.
[0019]
The base plate 4 is hermetically disposed on the pressure introduction port 2 by welding the flange portion 4a of the base plate 4 and the mounting portion 2a of the pressure introduction port 2.
[0020]
The pressure sensor 5 is formed by airtightly joining a semiconductor element having a thin diaphragm portion having a semiconductor strain gauge formed on a glass pedestal by an anodic bonding method, and applying the pressure to the glass pedestal to the diaphragm. A pressure introducing hole 5a for transmission is formed. In the pressure sensor 5, a metallized layer is formed on the surface of the glass pedestal facing the base plate 4, and the pressure introduction hole 4c of the base plate 4 and the pressure introduction hole 5a of the pressure sensor 5 face each other. It is air-tightly joined to the base plate 4 via solder so as to be transmitted to the diaphragm.
[0021]
The circuit board 6 is electrically connected to the pressure sensor 5 by wire bonding, and is made of a soft material such as a resin containing glass fiber or paper phenol. At substantially the center of the circuit board 6, a storage hole 6 a penetrating the front and back surfaces for storing the pressure sensor 5 is formed. Near the periphery of the circuit board 6, a pair of holding portions of the board holder 7 are formed. A corresponding hole 6b is formed. On the back side of the circuit board 6, an electronic component 13 composed of an amplifier circuit for amplifying the output of the pressure sensor 5 is mounted, and on the front side of the circuit board 6, an electronic component 13 is electrically connected. Terminals 14 are mounted.
[0022]
The substrate holder 7 is made of a metal material such as SPC. The substrate holder 7 includes a pair of holding portions 7a formed by being bent in a substantially vertical direction from the base portion on two opposite sides of a substantially square base portion in which each corner is cut out in an arc shape, In the approximate center, the base plate 4 disposed on the pressure introduction port 2 is larger than the substrate holder 7 when the substrate holder 7 is disposed on the bottom surface of the case body 3 and is larger than the outer diameter of the base plate 4. And a hole 7b for disposing so as to be located at Accordingly, the holding portion 7a is inserted into the hole 6b of the circuit board 6, and the protruding portion of the holding portion 7a and the land formed around the hole 6b on the surface of the circuit board 6 are fixed by soldering. Is fixed to the substrate holder 7, and the substrate holder 7 is arranged on the bottom surface of the lower case (cylindrical portion 1) 3, and a step formed on the bottom surface of the lower case 3 is swaged, so that the substrate holder 7 is It is fixed to the bottom surface of the lower case 3.
The substrate holder 7 is made of a metal material such as SPC.
[0023]
The capacitor holder 9 is made of a metal material such as SPC and has a mounting piece 9a for disposing the feedthrough capacitor 8 with the lead pin 8a in a horizontal state, and is disposed on the second step portion 1b of the cylindrical portion 1. Is done.
[0024]
The connector 11 is formed by insert-molding a lead pin 11b on a base 11a made of an elastic material such as rubber. The connector 11 is formed by fitting the mounting piece 9a of the capacitor holder 9 into a slit 11c formed in the base 11a and disposing the upper portion of the base 11a in a hole of an upper case 12 described in detail later. It will be arranged between the capacitor holder 9 and it.
[0025]
The wiring cord 10 supplies a power supply system of the pressure sensor 5 from the outside or transmits an output of the pressure sensor 5 to the outside. The wiring cord 10 is electrically connected to the pressure sensor 5 via the lead pins 11b and the through capacitors (lead pins 8a) 8 of the connector 11, the terminals 14 mounted on the circuit board 6, and the circuit board 6.
[0026]
The upper case 12 is made of a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT). A recess 12a is formed in the upper part of the upper case 12, and a hole 12b for disposing the base 11a of the connector 11 is formed in the bottom of the recess 12a. Further, a lower portion of the upper case 12 includes a flange portion 12c corresponding to the third step portion 1c of the cylindrical portion 1, and a holding portion 12d formed to extend downward from the flange portion 12c and provided with the O-ring 15. ing.
[0027]
The wiring cord 10 is provided on the wall of the recess 12a of the upper case 12 via the grommet 16, and the wiring cord 10 is provided and fixed by filling the recess 12a with an epoxy resin or the like. The upper case 12 is fixed to the upper portion of the cylindrical portion 1 by arranging the flange portion 12c on the third step portion 1c of the cylindrical portion 1 and then crimping the upper end of the cylindrical portion 1 inward.
[0028]
The above components constitute a pressure detector. In such a pressure detector, a moisture-proof coating agent is applied to the front and back surfaces of the circuit board 6, and only the wire bonding portion of the circuit board 6 and the housing hole 6a in which the pressure sensor 5 is housed are formed of a gel resin made of silicon gel. By covering with the (filling member) 17, the circuit board 6 and the pressure sensor 5 are kept out of contact with the atmosphere.
[0029]
Next, the filling structure of the gel resin 17 which is a feature of the present invention will be described with reference to FIG. The filling structure of the gel resin 17 in FIG. 2 is such that a predetermined amount of silicone rubber (elastic material) 18 is applied on the flange 4 a of the base plate 4 to form a barrier 19, and the pressure sensor is formed by the gel resin 17. 5, and the periphery of the connection portion between the pressure sensor 5 and the circuit board 6 by the connection wire 20 is covered. That is, in this filling structure, the silicone rubber 18 is applied to the peripheral portion of the base plate 4, the gap S between the base plate 4 and the circuit board 6 is closed, and the gel resin 17 filled from above the pressure sensor 5 is removed from the gap S. It is possible to prevent the lower case 3 from entering the bottom.
[0030]
Next, another filling structure of the gel resin 17 will be described with reference to FIG. The difference from the above-described filling structure is that the barrier wall portion 21 is formed using the gel resin (elastic material) 17 without forming the barrier wall portion 19 with the silicone rubber 18. That is, a predetermined amount of the gel-like resin 17 is filled around the pressure sensor 5, and after defoaming, it is thermally cured in a high-temperature bath to form a barrier 21 for closing the gap S between the base plate 4 and the circuit board 6. The gel resin 17 of the same material as that of the barrier 21 covers the pressure sensor 5 and the vicinity of the connection portion between the pressure sensor 5 and the circuit board 6 by the connection wire 20. Accordingly, it is possible to prevent the gel resin 17 filled from above the pressure sensor 5 from entering the bottom direction of the lower case 3 from the gap S similarly to the above-described filling structure.
[0031]
In each of the above-described filling structures, silicon rubber 18 and gel-like resin 17 are applied to the peripheral edge of the base plate 4 to form the barriers 19 and 21, and the gap S between the base plate 4 and the circuit board 6 is closed. Since it is possible to cover the pressure sensor 5 and the connection portion of the pressure sensor 5 and the circuit board 6 by the connection wire 10 with a small filling amount of the gel resin 17, air bubbles mixed in the gel resin 17 are reduced. Degassing can be performed in a short time, productivity in the manufacturing process can be improved, and since the amount of the gel resin 17 is small, no air bubbles remain in the gel resin 17. Problems such as disconnection or peeling of the wire 20 do not occur, and reliability in electrical connection can be improved.
[0032]
Further, since the region of the circuit board 6 not covered with the gel resin 17 is covered with the moisture-proof coating agent, the circuit board 6 is not corroded by the atmosphere.
[0033]
In the present embodiment, the barriers 19 and 21 are formed of the silicone rubber 18 or the gel resin 17, but the present invention is not limited to the present embodiment. A configuration in which an elastic material (for example, silicone rubber) in the form of a ring surrounding the periphery of the substrate (for example, silicon rubber) is provided on the base plate to close the gap between the circuit board 6 and the base plate 4 may be employed.
[0034]
Further, by surrounding the periphery of the joint portion of the circuit board 6 with the pressure sensor 5 with, for example, silicon rubber, it is possible to prevent the gel resin 17 from spreading outward of the circuit board 6.
[0035]
【The invention's effect】
The present invention closes the gap between the circuit board and the base plate with a barrier formed of an elastic material and prevents the filling member filled on the pressure sensor from entering the bottom direction of the housing. Since the connection wire for electrically connecting the circuit board and the pressure sensor is not exposed even with the filling member, the connection wire is not deteriorated by the atmosphere, and the filling member is small. In addition, no air bubbles remain in the filling member, no problems such as disconnection or peeling of a connection wire for electrically connecting the circuit board and the pressure sensor occur, and the reliability in electrical connection is improved. be able to. In addition, air bubbles mixed in the filling member can be removed in a short time, and productivity in the manufacturing process can be improved.
[0036]
Further, since the area of the circuit board that is not covered with the filling member is covered with the moisture-proof coating agent, the circuit board is not corroded by the atmosphere.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a pressure detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part showing a filling structure of the embodiment.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing another filling structure of the embodiment.
[Explanation of symbols]
2 Pressure introduction port 3 Lower case (housing)
4 Base plate 5 Semiconductor pressure sensor 6 Circuit board 17 Gel-like resin (silicon gel)
18 Silicon rubber 19, 21 Barrier wall S Clearance

Claims

A pressure detector for detecting a pressure of a medium to be measured by a semiconductor pressure sensor, wherein a pressure introduction pipe for introducing the pressure, and a pressure detector disposed on the pressure introduction pipe, wherein the pressure sensor receives the pressure. A circuit board electrically connected to the pressure sensor, and a barrier made of an elastic material surrounding the pressure sensor and closing a gap between the base plate and the circuit board. And a filling member that covers the pressure sensor and an electrical connection between the pressure sensor and the circuit board.

A pressure detector for detecting a pressure of a medium to be measured by a semiconductor pressure sensor, wherein a pressure introduction pipe for introducing the pressure, and a pressure detector disposed on the pressure introduction pipe, wherein the pressure sensor receives the pressure. A circuit board that is located above the base plate and that has a storage hole for disposing the pressure sensor, and that is electrically connected to the pressure sensor by wire bonding; Around the periphery of the pressure sensor, a barrier section made of an elastic material that closes a gap between the base plate and the circuit board, the pressure sensor, and an electrical connection point between the pressure sensor and the circuit board. A pressure detector, comprising: a filling member to cover.

3. The pressure detector according to claim 1, wherein the barrier is formed of one of silicon rubber and silicon gel.

The pressure detector according to claim 1, wherein the filling member is formed of silicon gel.

The pressure detector according to any one of claims 1 to 4, wherein a region of the circuit board that is not covered with the filling member is covered with a moisture-proof coating agent.