(57)【要約】【課題】ハウジング内に配置されるセンサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体に曝すことなくセンサチップに確実かつ容易に接続し得る圧力センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ハウジング１１の中空部１１ａの内周面に対し面接触して固定され、各取出配線部４２が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材４０が設けられている。また、中空部１１ａには内方へ突出する環状凸部１５が形成されるとともに、この環状凸部１５の内縁には反圧力導入側へ突出する環状支持部１５ａが形成されている。センサチップ２０は、各電極３０が各取出配線部４２に電気的に接続された状態で信号取出部材４０の一側端面４１ａに固定されるとともに、一側当接面２０ｄにて環状支持部１５ａに当接する。また、中空部１１ａの内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０の表面との間には非導電性の接着剤５０が充填される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサにおいて、
前記中空部の内周面に対し接触して固定され前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を備え、
前記中空部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁には反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成され、
前記センサチップは、前記電極が前記信号取出部材の一側端面にて露出する前記取出配線部に電気的に接続された状態で当該一側端面に固定されるとともに、前記一面にて前記環状支持部に当接し、
前記中空部の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間には非導電性の接着剤が充填されることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記一側当接面には、前記環状支持部に対して底面にて当接する環状凹部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記信号取出部材は、中空状に形成されるとともにその内周面に前記取出配線部が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記センサチップは、２つの基板を備えており、
前記センシング部は、前記２つの基板を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室の圧力と前記圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記センサチップの前記他面には、前記一側当接面に対向する部位と前記電極との間にスリットが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧力センサ。
【請求項６】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサにおいて、
前記中空部の内周面に対し面接触して固定され、圧力導入側には開口部が形成されるとともにこの開口部を構成する周壁が周方向に分割可能に形成される信号取出部材を備え、
前記開口部を構成する底壁より前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が前記信号取出部材を圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、
前記周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成され、
前記センサチップは、分割した前記周壁を組み付ける際に前記開口部内に収容されることで、前記電極が前記底壁より突出する前記取出配線部に電気的に接続されるとともに、前記一側当接面にて前記環状支持部に当接し、
前記周壁とこの周壁に対向する前記センサチップの表面との間には非導電性の接着剤が充填されることを特徴とする圧力センサ。
【請求項７】
前記取出配線部は、前記周壁に沿うように前記開口部内に突出し、
前記電極は、前記周壁の組み付け時に前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記センサチップの表面のうち前記周壁に対向する面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記取出配線部は、前記底壁に沿うように前記開口部内に突出し、
前記電極は、前記周壁の組み付け時に前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記一面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載の圧力センサ。
【請求項９】
前記センサチップ側配線部および前記取出配線部の少なくともいずれか一方には、他方に弾性的に当接して導通する導通部が形成されることを特徴とする請求項７または８に記載の圧力センサ。
【請求項１０】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサにおいて、
前記中空部には内方へ突出する環状凸部が形成され、
前記中空部の内周面および前記環状凸部に対し面接触して固定され前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して前記環状凸部の内方に露出するように形成される信号取出部材が設けられ、
前記センサチップは、前記電極が前記取出配線部に電気的に接続された状態で前記環状凸部の内方にて前記信号取出部材の一側端面に固定され、
前記センサチップの前記他面の外縁と前記一側端面との間には非導電性の接着剤が充填されることを特徴とする圧力センサ。
【請求項１１】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサにおいて、
周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部が形成されるとともにこの環状当接部の外方にて前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を備え、
前記中空部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁には圧力導入側へ突出する環状支持部が前記他面のうち前記センシング部が投影される部位よりも外方かつ前記電極よりも内方である他側当接面にて当接可能に形成され、
前記環状凸部には、当該環状凸部に前記環状当接部にて当接した前記信号取出部材の前記取出配線部が挿通するための貫通孔が前記環状支持部よりも外方に形成され、
前記センサチップは、前記他側当接面にて前記環状支持部に当接した状態で、前記電極が前記貫通孔を挿通する前記取出配線部に電気的に接続され、
前記信号取出部材に形成される接着剤導入孔から前記貫通孔を介して導入される非導電性の接着剤が、前記他面と前記環状凸部との間に充填されることを特徴とする圧力センサ。 
【請求項１２】
前記環状凸部の反圧力導入側であって前記環状当接部に当接する部位には当該環状当接部に係合する係合部が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の圧力センサ。
【請求項１３】
前記信号取出部材の反圧力導入側には、前記環状当接部の内方に連通する連通孔が形成されるとともに、この連通孔の外方であって前記接着剤導入孔の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部が形成されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の圧力センサ。
【請求項１４】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサの製造方法において、
前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、
前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともにこの環状凸部の内縁に前記反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、
前記中空部の内周面に対し面接触可能であって前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を用意する第３工程と、
前記センサチップを、前記電極と前記信号取出部材の一側端面にて露出する前記取出配線部とを電気的に接続した状態で当該一側端面に固定する第４工程と、
前記一側端面の外縁であって前記センサチップの周囲に非導電性の接着剤を所定量塗布する第５工程と、
前記一側当接面が前記環状支持部に当接するように前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入することで、前記環状凸部に押圧された前記接着剤を前記中空部の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間に充填させる第６工程と、
を備えることを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項１５】
前記一側当接面には、前記環状支持部に対して底面にて当接する環状凹部が形成されることを特徴とする請求項１４に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１６】
前記信号取出部材は、中空状に形成されるとともにその内周面に前記取出配線部が配置されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１７】
前記センサチップは、２つの基板を備えており、
前記センシング部は、前記２つの基板を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室の圧力と前記圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１８】
前記センサチップの前記他面には、前記一側当接面に対向する部位と前記電極との間にスリットが設けられることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１９】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサの製造方法において、
前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、
前記中空部が形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、
前記中空部の内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部を構成する底壁より前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、前記開口部を構成する周壁が周方向に分割可能であり、当該周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成される信号取出部材を用意する第３工程と、
分割した前記周壁の内面に非導電性の接着剤を所定量塗布する第４工程と、
前記開口部内に前記センサチップを収容するように分割した前記周壁を組み付けることで、前記電極と前記取出配線部とを電気的に接続するとともに前記センサチップに押圧された前記接着剤を前記周壁の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間に充填させる第５工程と、
前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入する第６工程と、
を備えることを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項２０】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサの製造方法において、
前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、
前記中空部が形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、
前記中空部の内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部を構成する底壁より前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、前記開口部を構成する周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成される信号取出部材を用意する第３工程と、
前記周壁の内面に非導電性の接着剤を所定量塗布する第４工程と、
前記センサチップを弾性的に変形させた状態で前記開口部内に挿入した後に元の形状に戻して収容することで、前記電極と前記取出配線部とを電気的に接続するとともに前記センサチップに押圧された前記接着剤を前記周壁の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間に充填させる第５工程と、
前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入する第６工程と、
を備えることを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項２１】
前記取出配線部は、前記周壁に沿うように前記開口部内に突出し、
前記電極は、前記センサチップを前記開口部内に収容するときに前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記センサチップの表面のうち前記周壁に対向する面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする請求項１９または２０に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項２２】
前記取出配線部は、前記底壁に沿うように前記開口部内に突出し、
前記電極は、前記センサチップを前記開口部内に収容するときに前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記一面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする請求項１９または２０に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項２３】
前記センサチップ側配線部および前記取出配線部の少なくともいずれか一方には、他方に弾性的に当接して導通する導通部が形成されることを特徴とする請求項２１または２２に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項２４】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサの製造方法において、
前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、
前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、
前記中空部の内周面および前記環状凸部に対し面接触可能であって前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を用意する第３工程と、
前記センサチップを、前記電極と前記信号取出部材の一側端面にて露出する前記取出配線部とを電気的に接続した状態で当該一側端面に固定する第４工程と、
前記センサチップの前記他面の外縁と前記一側端面との間に非導電性の接着剤を塗布する第５工程と、
前記センサチップが前記環状凸部の内方に位置するように前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入する第６工程と、
を備えることを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項２５】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、
を備える圧力センサの製造方法において、
前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、
周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部が形成されるとともに、この環状当接部の外方にて前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成され、この取出配線部よりも外方に接着剤導入孔が貫通するように形成される信号取出部材を用意する第２工程と、
前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁に圧力導入側へ突出する環状支持部が前記他面のうち前記センシング部が投影される部位よりも外方である他側当接面にて当接可能に形成され、前記環状凸部に前記取出配線部が挿通するための貫通孔が前記環状支持部よりも外方に形成される前記ハウジングを用意する第３工程と、
前記環状当接部が前記環状凸部に当接するとともに前記環状支持部が前記他側当接面に当接した状態で、前記貫通孔を挿通する前記取出配線部に前記電極を電気的に接続する第４工程と、
非導電性の接着剤を前記接着剤導入孔から前記貫通孔を介して前記他面と前記環状凸部との間に導入して充填する第５工程と、
を備えることを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項２６】
前記環状凸部の反圧力導入側であって前記環状当接部に当接する部位には当該環状当接部に係合する係合部が形成されることを特徴とする請求項２５に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項２７】
前記信号取出部材の反圧力導入側には、前記環状当接部の内方に連通する連通孔が形成されるとともに、この連通孔の外方であって前記接着剤導入孔の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部が形成されることを特徴とする請求項２５または２６に記載の圧力センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体から保護する圧力センサおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体から保護する圧力センサとして、例えば、下記特許文献１に開示される半導体センサ装置がある。この半導体センサ装置は、センサチップのパッドに対して電気的な接続が行なわれるボンディング部分（配線部）が直接圧力媒体に曝されないように保護用樹脂で覆うことで、ボンディング部分の圧力媒体による腐食を防止するように構成されている。このような圧力センサでは、センサチップがリードフレームを備えた樹脂パッケージや配線パターンが形成された基板を介して圧力導入孔が備えられたハウジングに固定されている。
【０００３】
また、下記特許文献２に開示される圧力検出器では、センサチップおよびセンサチップに備えられたパッドと電気的な接続が行なわれるボンディング部分（配線部）が直接圧力媒体に曝されないようにメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内をオイルで充填するように構成されている。具体的には、センサチップをセンサ保持体に形成した凹部に接合したのち、凹部内にオイルを充填した状態でメタルダイアフラムで覆い、かつ、メタルダイアフラムを挟んでセンサ保持体と反対側に圧力導入孔が形成されたハウジングを配置することで、メタルダイアフラムをセンサ保持体とハウジングとの間に固定している。このような圧力センサは、例えば高圧となる自動車のブレーキ圧や燃料圧の測定に用いられるが、ハウジングとセンサ保持体の接合部分が高圧に耐え得るように、ハウジングのうちセンサ保持体を収容する部分に凹部を形成し、この凹部内にセンサ保持体の一部を挿入した後に凹部の外縁をかしめることにより、センサ保持体がハウジングから抜けないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７０３８０号公報
【特許文献２】特開平１０−１７０３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２に開示される圧力センサでは、センサチップやその配線部であるボンディング部分が圧力媒体に直接曝されて腐食することを防止するために保護用樹脂やオイルで覆うように構成されるので、センサチップやボンディング部分を腐食から防止することはできるが、保護用樹脂やオイルを備えるための部品数や製造工程が増加し接続作業が困難になるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に開示される圧力センサでは、高温環境下で使用する場合に保護用樹脂とボンディング部分との熱膨張係数の違いによる熱応力がボンディング部分に付加されることとなり、保護用樹脂の剥離やボンディング部分の断線を引き起こす可能性がある。同様に、特許文献２に開示される圧力センサでは、メタルダイアフラム内をオイルで充填させるので、オイルの熱膨張に起因する熱応力によりメタルダイアフラムとセンサ保持体との接合部が劣化するだけでなく、検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
さらに、上記特許文献１，２に開示される圧力センサは、樹脂パッケージや基板もしくはセンサ保持体を介してセンサチップがハウジングに固定されており、これら各部材が複数の部品から構成されるため、部品数や製造工程の減少の要求に応えることができない。
【０００８】
また、上記特許文献１，２に開示される圧力センサは、圧力媒体の圧力が保護用樹脂やオイルを介してセンサチップに印加されるため、センサチップで直接圧力を検出する場合よりも圧力の検出精度が低下するという問題もある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ハウジング内に配置されるセンサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体に曝すことなくセンサチップに確実かつ容易に接続し得る圧力センサおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の圧力センサは、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、を備える圧力センサにおいて、前記中空部の内周面に対し面接触して固定され前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を備え、前記中空部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁には反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成され、前記センサチップは、前記電極が前記信号取出部材の一側端面にて露出する前記取出配線部に電気的に接続された状態で当該一側端面に固定されるとともに、前記一側当接面にて前記環状支持部に当接し、前記中空部の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間には非導電性の接着剤が充填されることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧力センサにおいて、前記一側当接面には、前記環状支持部に対して底面にて当接する環状凹部が形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の圧力センサにおいて、前記信号取出部材は、中空状に形成されるとともにその内周面に前記取出配線部が配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧力センサにおいて、前記センサチップは、２つの基板を備えており、前記センシング部は、前記２つの基板を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室の圧力と前記圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧力センサにおいて、前記センサチップの前記他面には、前記一側当接面に対向する部位と前記電極との間にスリットが設けられることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の圧力センサは、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、を備える圧力センサにおいて、前記中空部の内周面に対し面接触して固定され、圧力導入側には開口部が形成されるとともにこの開口部を構成する周壁が周方向に分割可能に形成される信号取出部材を備え、前記開口部を構成する底壁より前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が前記信号取出部材を圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、前記周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成され、前記センサチップは、分割した前記周壁を組み付ける際に前記開口部内に収容されることで、前記電極が前記底壁より突出する前記取出配線部に電気的に接続されるとともに、前記一側当接面にて前記環状支持部に当接し、前記周壁とこの周壁に対向する前記センサチップの表面との間には非導電性の接着剤が充填されることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６に記載の圧力センサにおいて、前記取出配線部は、前記周壁に沿うように前記開口部内に突出し、前記電極は、前記周壁の組み付け時に前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記センサチップの表面のうち前記周壁に対向する面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項６に記載の圧力センサにおいて、前記取出配線部は、前記底壁に沿うように前記開口部内に突出し、前記電極は、前記周壁の組み付け時に前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記一面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項７または８に記載の圧力センサにおいて、前記センサチップ側配線部および前記取出配線部の少なくともいずれか一方には、他方に弾性的に当接して導通する導通部が形成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の圧力センサは、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、を備える圧力センサにおいて、前記中空部には内方へ突出する環状凸部が形成され、前記中空部の内周面および前記環状凸部に対し面接触して固定され前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して前記環状凸部の内方に露出するように形成される信号取出部材が設けられ、前記センサチップは、前記電極が前記取出配線部に電気的に接続された状態で前記環状凸部の内方にて前記信号取出部材の一側端面に固定され、前記センサチップの前記他面の外縁と前記一側端面との間には非導電性の接着剤が充填されることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の圧力センサは、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるとともに、この一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成されるセンサチップと、を備える圧力センサにおいて、周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部が形成されるとともにこの環状当接部の外方にて前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を備え、前記中空部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁には圧力導入側へ突出する環状支持部が前記他面のうち前記センシング部が投影される部位よりも外方かつ前記電極よりも内方である他側当接面にて当接可能に形成され、前記環状凸部には、当該環状凸部に前記環状当接部にて当接した前記信号取出部材の前記取出配線部が挿通するための貫通孔が前記環状支持部よりも外方に形成され、前記センサチップは、前記他側当接面にて前記環状支持部に当接した状態で、前記電極が前記貫通孔を挿通する前記取出配線部に電気的に接続され、前記信号取出部材に形成される接着剤導入孔から前記貫通孔を介して導入される非導電性の接着剤が、前記他面と前記環状凸部との間に充填されることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の圧力センサにおいて、前記環状凸部の反圧力導入側であって前記環状当接部に当接する部位には当該環状当接部に係合する係合部が形成されることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項１１または１２に記載の圧力センサにおいて、前記信号取出部材の反圧力導入側には、前記環状当接部の内方に連通する連通孔が形成されるとともに、この連通孔の外方であって前記接着剤導入孔の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部が形成されることを特徴とする。
【００２３】
請求項１４に記載の圧力センサの製造方法は、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、を備える圧力センサの製造方法において、前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともにこの環状凸部の内縁に反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、前記中空部の内周面に対し面接触可能であって前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を用意する第３工程と、前記センサチップを、前記電極と前記信号取出部材の一側端面にて露出する前記取出配線部とを電気的に接続した状態で当該一側端面に固定する第４工程と、前記一側端面の外縁であって前記センサチップの周囲に非導電性の接着剤を所定量塗布する第５工程と、前記一側当接面が前記環状支持部に当接するように前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入することで、前記環状凸部に押圧された前記接着剤を前記中空部の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間に充填させる第６工程と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の圧力センサの製造方法において、前記一側当接面には、前記環状支持部に対して底面にて当接する環状凹部が形成されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１６の発明は、請求項１４または１５に記載の圧力センサの製造方法において、前記信号取出部材は、中空状に形成されるとともにその内周面に前記取出配線部が配置されることを特徴とする。
【００２６】
請求項１７の発明は、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の圧力センサの製造方法において、前記センサチップは、２つの基板を備えており、前記センシング部は、前記２つの基板を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室の圧力と前記圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力することを特徴とする。
【００２７】
請求項１８の発明は、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の圧力センサの製造方法において、前記センサチップの前記他面には、前記一側当接面に対向する部位と前記電極との間にスリットが設けられることを特徴とする。
【００２８】
請求項１９に記載の圧力センサの製造方法は、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、を備える圧力センサの製造方法において、前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、前記中空部が形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、前記中空部の内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部を構成する底壁より前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、前記開口部を構成する周壁が周方向に分割可能であり、当該周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部が前記一面のうち前記センシング部の外方である一側当接面に対して当接可能に形成される信号取出部材を用意する第３工程と、分割した前記周壁の内面に非導電性の接着剤を所定量塗布する第４工程と、前記開口部内に前記センサチップを収容するように分割した前記周壁を組み付けることで、前記電極と前記取出配線部とを電気的に接続するとともに前記センサチップに押圧された前記接着剤を前記周壁の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間に充填させる第５工程と、前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入する第６工程と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項２０に記載の圧力センサの製造方法は、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、を備える圧力センサの製造方法において、前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、前記中空部が形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、前記中空部の内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部を構成する底壁より前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、前記開口部を構成する周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成される信号取出部材を用意する第３工程と、前記周壁の内面に非導電性の接着剤を所定量塗布する第４工程と、前記センサチップを弾性的に変形させた状態で前記開口部内に挿入した後に元の形状に戻して収容することで、前記電極と前記取出配線部とを電気的に接続するとともに前記センサチップに押圧された前記接着剤を前記周壁の内周面とこの内周面に対向する前記センサチップの表面との間に充填させる第５工程と、前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入する第６工程と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
請求項２１の発明は、請求項１９または２０に記載の圧力センサの製造方法において、前記取出配線部は、前記周壁に沿うように前記開口部内に突出し、前記電極は、前記センサチップを前記開口部内に収容するときに前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記センサチップの表面のうち前記周壁に対向する面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする。
【００３１】
請求項２２の発明は、請求項１９または２０に記載の圧力センサの製造方法において、前記取出配線部は、前記底壁に沿うように前記開口部内に突出し、前記電極は、前記センサチップを前記開口部内に収容するときに前記取出配線部に当接して電気的に接続されるように前記一面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されることを特徴とする。
【００３２】
請求項２３の発明は、請求項２１または２２に記載の圧力センサの製造方法において、前記センサチップ側配線部および前記取出配線部の少なくともいずれか一方には、他方に弾性的に当接して導通する導通部が形成されることを特徴とする。
【００３３】
請求項２４に記載の圧力センサの製造方法は、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、を備える圧力センサの製造方法において、前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成される前記ハウジングを用意する第２工程と、前記中空部の内周面および前記環状凸部に対し面接触可能であって前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を用意する第３工程と、前記センサチップを、前記電極と前記信号取出部材の一側端面にて露出する前記取出配線部とを電気的に接続した状態で当該一側端面に固定する第４工程と、前記センサチップの前記他面の外縁と前記一側端面との間に非導電性の接着剤を塗布する第５工程と、前記センサチップが前記環状凸部の内方に位置するように前記信号取出部材を前記ハウジングの前記中空部内に焼き嵌めまたは圧入する第６工程と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
請求項２５に記載の圧力センサの製造方法は、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて当該中空部内に導入される圧力媒体の圧力に応じた信号を出力するセンシング部が一面に形成されるセンサチップと、を備える圧力センサの製造方法において、前記センシング部が前記一面に形成されるとともにこの一面に対向する他面に前記センシング部からの信号を取り出すための電極が形成される前記センサチップを用意する第１工程と、周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部が形成されるとともに、この環状当接部の外方にて前記センシング部からの信号を取り出すための取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成され、この取出配線部よりも外方に接着剤導入孔が貫通するように形成される信号取出部材を用意する第２工程と、前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁に圧力導入側へ突出する環状支持部が前記他面のうち前記センシング部が投影される部位よりも外方である他側当接面にて当接可能に形成され、前記環状凸部に前記取出配線部が挿通するための貫通孔が前記環状支持部よりも外方に形成される前記ハウジングを用意する第３工程と、前記環状当接部が前記環状凸部に当接するとともに前記環状支持部が前記他側当接面に当接した状態で、前記貫通孔を挿通する前記取出配線部に前記電極を電気的に接続する第４工程と、非導電性の接着剤を前記接着剤導入孔から前記貫通孔を介して前記他面と前記環状凸部との間に導入して充填する第５工程と、を備えることを特徴とする。
【００３５】
請求項２６の発明は、請求項２５に記載の圧力センサの製造方法において、前記環状凸部の反圧力導入側であって前記環状当接部に当接する部位には当該環状当接部に係合する係合部が形成されることを特徴とする。
【００３６】
請求項２７の発明は、請求項２５または２６に記載の圧力センサの製造方法において、前記信号取出部材の反圧力導入側には、前記環状当接部の内方に連通する連通孔が形成されるとともに、この連通孔の外方であって前記接着剤導入孔の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の発明では、ハウジングの中空部の内周面に対し面接触して固定され、取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材が設けられている。また、ハウジングの中空部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁には反圧力導入側へ突出する環状支持部がセンサチップの一側当接面に対して当接可能に形成されている。そして、センサチップは、その電極が信号取出部材の一側端面にて露出する取出配線部に電気的に接続された状態で当該一側端面に固定されるとともに、一側当接面にてハウジングの環状支持部に当接する。また、中空部の内周面とこの内周面に対向するセンサチップの表面との間には非導電性の接着剤が充填される。
【００３８】
このように、センサチップは、ハウジングに固定される信号取出部材の一側端面に露出する取出配線部に電気的に接続された状態で当該一側端面に固定されるため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップを信号取出部材に押圧する方向に作用するので、圧力媒体の圧力が高くなる場合でも上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなる。また、取出配線部は信号取出部材の外周面に露出することなく圧力導入方向に貫通するように形成されているので、信号取出部材をハウジングの中空部の内周面に面接触して固定する際に取出配線部が損傷することもない。
【００３９】
また、ハウジングに固定する前の信号取出部材に対してセンサチップの電極を取出配線部に電気的に接続する場合には、ハウジング内で接続作業を実施する必要がないので、電気的接続作業が容易になる。
【００４０】
さらに、中空部の内周面とこの内周面に対向するセンサチップの表面との間には接着剤が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップは一側当接面にてハウジングの環状支持部に当接しているので、接着剤が一側当接面の内方に位置するセンシング部に漏出して検出精度が低下することもない。
したがって、ハウジング内に配置されるセンサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体に曝すことなくセンサチップに確実かつ容易に接続することができる。
【００４１】
請求項２の発明では、一側当接面には、環状支持部に対して底面にて当接する環状凹部が形成されるため、接着剤がセンシング部に漏出するためには環状凹部内に入り込む必要があり漏出するまでの距離が長くなるので、接着剤のセンシング部への流出を確実に防止することができる。
【００４２】
請求項３の発明では、信号取出部材は、中空状に形成されるとともにその内周面に取出配線部が配置されるため、取出配線部を貫通させるためにインサート成形する場合と比較して、信号取出部材の製造コストを低減することができる。
【００４３】
請求項４の発明では、センシング部は、２つの基板を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室の圧力と圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力するように構成される。このようなセンサチップをハウジング内に配置する場合でも、当該センサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体に曝すことなくセンサチップに確実かつ容易に接続することができる。
【００４４】
請求項５の発明では、センサチップの他面には、一側当接面に対向する部位と電極との間にスリットが設けられるため、センサチップが一側当接面にてハウジングの環状支持部に当接することから当該環状支持部を介する応力が一側当接面に作用する場合でもスリットの変位により当該応力が吸収されるので、この応力のセンシング部への伝達が抑制されて、センシング部の検出精度の低減を抑制することができる。
【００４５】
請求項６の発明では、ハウジングの中空部の内周面に対し面接触して固定され、圧力導入側に形成される開口部を構成する周壁が周方向に分割可能に形成される信号取出部材が設けられており、この信号取出部材は、開口部を構成する底壁より取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、周壁の端部に形成される環状凸部の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部がセンサチップの一側当接面に対して当接可能に形成される。そして、センサチップは、分割した周壁を組み付ける際に開口部内に収容されることで、その電極が底壁より突出する取出配線部に電気的に接続されるとともにその一側当接面にて環状支持部に当接することで当該開口部内に固定される。また、周壁とこの周壁に対向するセンサチップの表面との間には非導電性の接着剤が充填される。
【００４６】
このように、センサチップは、分割した周壁を組み付ける際に開口部内に収容されることで、ハウジングに固定される信号取出部材の開口部内に露出する取出配線部に電気的に接続された状態で当該開口部内に固定されるため、上記請求項１の発明と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、センサチップはハウジングに直接接触しないので、センサチップに対するハウジングを介した応力の伝達を抑制することができる。
【００４７】
さらに、信号取出部材の周壁とこの周壁に対向するセンサチップの表面との間には接着剤が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップは一側当接面にて信号取出部材の環状支持部に当接しているので、接着剤が一側当接面の内方に位置するセンシング部に漏出して検出精度が低下することもない。
【００４８】
請求項７の発明では、取出配線部は、周壁に沿うように開口部内に突出し、センサチップの電極は、周壁の組み付け時に取出配線部に当接して電気的に接続されるようにセンサチップの表面のうち周壁に対向する面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されるため、分割した周壁が組み付けられる際の周方向の押圧力によりセンサチップ側配線部と取出配線部とが押し付けられることから、両配線部間の電気的接続をより確実にすることができる。
【００４９】
請求項８の発明では、取出配線部は、底壁に沿うように開口部内に突出し、センサチップの電極は、周壁の組み付け時に取出配線部に当接して電気的に接続されるように一面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されるため、圧力媒体の圧力がセンサチップ側配線部を取出配線部に押圧する方向に作用することから、両配線部間の電気的接続をより確実にすることができる。
【００５０】
請求項９の発明では、センサチップ側配線部および取出配線部の少なくともいずれか一方には、他方に弾性的に当接して導通する導通部が形成されるため、両配線部間の電気的接続をさらに確実にすることができる。
【００５１】
請求項１０の発明では、ハウジングの中空部の内周面および環状凸部に対し面接触して固定され、取出配線部が圧力導入方向に貫通して環状凸部の内方に露出するように形成される信号取出部材が設けられている。そして、センサチップは、その電極が取出配線部に電気的に接続された状態で環状凸部の内方にて信号取出部材の一側端面に固定される。また、センサチップの他面の外縁と信号取出部材の一側端面との間には非導電性の接着剤が充填される。
【００５２】
このように、センサチップは、その電極が取出配線部に電気的に接続された状態で環状凸部の内方にて信号取出部材の一側端面に固定されるため、上記請求項１の発明と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、環状凸部はその内方にセンサチップが配置されるためハウジングをセンサチップに対して周方向に大きくする必要があるが、センサチップはハウジングに直接接触しないので、センサチップに対するハウジングを介した応力の伝達を抑制することができる。
【００５３】
さらに、センサチップの他面の外縁と信号取出部材の一側端面との間には接着剤が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され得る。
【００５４】
請求項１１の発明では、周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部が形成されるとともにこの環状当接部の外方に取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材が設けられている。また、ハウジングの中空部には内方へ突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の内縁には圧力導入側へ突出する環状支持部がセンサチップの他側当接面に対して当接可能に形成され、この環状支持部よりも外方に取出配線部が挿通するための貫通孔が形成される。そして、センサチップは、他側当接面にて環状支持部に当接した状態で、電極が貫通孔を挿通する取出配線部に電気的に接続される。そして、信号取出部材に形成される接着剤導入孔から貫通孔を介して導入される非導電性の接着剤が、センサチップの他面とハウジングの環状凸部との間に充填される。
【００５５】
このように、センサチップは、その電極が貫通孔を挿通する取出配線部に電気的に接続された状態で環状支持部に当接するため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップをハウジングの環状凸部に押圧する方向に作用するので、上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなり、電気的接続が確実かつ容易となり得る。
【００５６】
さらに、センサチップの他面とハウジングの環状凸部との間には接着剤が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップは他側当接面にてハウジングの環状支持部に当接しているので、接着剤が他側当接面の内方に位置するセンシング部が投影される部位に漏出してセンシング部による検出精度が低下することもない。
【００５７】
請求項１２の発明では、環状凸部の反圧力導入側であって環状当接部に当接する部位には当該環状当接部に係合する係合部が形成されるため、環状当接部が係合部に係合することでハウジングの環状凸部に対する信号取出部材の位置決めを容易にすることができる。
【００５８】
請求項１３の発明では、信号取出部材の反圧力導入側には、環状当接部の内方に連通する連通孔が形成されるとともに、この連通孔の外方であって接着剤導入孔の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部が形成されるため、空気穴として機能する連通孔に対して環状突出部により接着剤の漏出を防止することができる。
【００５９】
請求項１４の発明では、まず、センシング部および電極が一面および他面に形成されるセンサチップを用意する。そして、中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともにこの環状凸部の内縁に反圧力導入側へ突出する環状支持部がセンサチップの一側当接面に対して当接可能に形成されるハウジングを用意する。そして、中空部の内周面に対し面接触可能であって取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を用意する。そして、センサチップを、電極と取出配線部とを電気的に接続した状態で信号取出部材の一側端面に固定する。そして、信号取出部材の一側端面の外縁であってセンサチップの周囲に非導電性の接着剤を所定量塗布する。一側当接面が環状支持部に当接するように信号取出部材をハウジングの中空部内に焼き嵌めまたは圧入することで、環状凸部に押圧された接着剤を中空部の内周面とこの内周面に対向するセンサチップの表面との間に充填させる。このようにして圧力センサが製造される。
【００６０】
このように、センサチップは、ハウジングに固定される信号取出部材の一側端面に露出する取出配線部に電気的に接続された状態で当該一側端面に固定されるため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップを信号取出部材に押圧する方向に作用するので、上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなり、電気的接続が確実かつ容易となり得る。特に、取出配線部は信号取出部材の外周面に露出することなく圧力導入方向に貫通するように形成されているので、信号取出部材をハウジングの中空部内に焼き嵌めまたは圧入する際に取出配線部が損傷することもない。
【００６１】
さらに、一側端面の外縁であってセンサチップの周囲に所定量塗布された接着剤は、信号取出部材をハウジングの中空部内に焼き嵌めまたは圧入する際に環状凸部に接触して押圧されることでセンサチップの一面の外縁とハウジングの環状凸部との間およびセンサチップの他面の外縁と信号取出部材の一側端面との間に流れ込むので、上記電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が確保されて当該電気的接続部が圧力媒体に曝されることを防止することができる。特に、センサチップは一側当接面にてハウジングの環状支持部に当接しているので、接着剤が一側当接面の内方に位置するセンシング部に漏出して検出精度が低下することもない。
【００６２】
請求項１５の発明では、一側当接面には、環状支持部に対して底面にて当接する環状凹部が形成されるため、接着剤がセンシング部に漏出するためには環状凹部内に入り込む必要があり漏出するまでの距離が長くなるので、接着剤のセンシング部への流出を確実に防止することができる。
【００６３】
請求項１６の発明では、信号取出部材は、中空状に形成されるとともにその内周面に取出配線部が配置されるため、取出配線部を貫通させるためにインサート成形する場合と比較して、信号取出部材の製造コストを低減することができる。
【００６４】
請求項１７の発明では、センシング部は、２つの基板を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室の圧力と圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力するように構成される。このようなセンサチップをハウジング内に配置する場合でも、当該センサチップから信号を取り出すための配線部を圧力媒体に曝すことなくセンサチップに確実かつ容易に接続することができる。
【００６５】
請求項１８の発明では、センサチップの他面には、一側当接面に対向する部位と電極との間にスリットが設けられるため、センサチップが一側当接面にてハウジングの環状支持部に当接することから当該環状支持部を介する応力が一側当接面に作用する場合でもスリットの変位により当該応力が吸収されるので、この応力のセンシング部への伝達が抑制されて、センシング部の検出精度の低減を抑制することができる。
【００６６】
請求項１９の発明では、まず、センシング部および電極が一面および他面に形成されるセンサチップを用意する。そして、中空部が形成されるハウジングを用意する。そして、中空部の内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部を構成する底壁より取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、開口部を構成する周壁が周方向に分割可能であり、当該周壁の端部に形成される環状凸部の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部が一側当接面に対して当接可能に形成される信号取出部材を用意する。そして、分割した周壁の内面に非導電性の接着剤を所定量塗布する。そして、開口部内にセンサチップを収容するように分割した周壁を組み付けることで、電極と取出配線部とを電気的に接続するとともにセンサチップに押圧された接着剤を周壁の内周面とこの内周面に対向するセンサチップの表面との間に充填させる。そして、信号取出部材をハウジングの中空部内に焼き嵌めまたは圧入する。このようにして圧力センサが製造される。
【００６７】
このように、センサチップは、分割した周壁を組み付ける際に開口部内に収容されることで、ハウジングに固定される信号取出部材の開口部内に露出する取出配線部に電気的に接続された状態で当該開口部内に固定されるため、上記請求項１４の発明と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、センサチップはハウジングに直接接触しないので、センサチップに対するハウジングを介した応力の伝達を抑制することができる。
【００６８】
さらに、分割した周壁の内面に所定量塗布された接着剤は、各周壁を組み付ける際にセンサチップに接触して押圧されることでセンサチップの表面と開口部の内面との間に流れ込むので、上記電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が確保されて当該電気的接続部が圧力媒体に曝されることを防止することができる。特に、センサチップは一側当接面にて信号取出部材の環状支持部に当接しているので、接着剤が一側当接面の内方に位置するセンシング部に漏出して検出精度が低下することもない。
【００６９】
請求項２０の発明では、まず、センシング部および電極が一面および他面に形成されるセンサチップを用意する。そして、中空部が形成されるハウジングを用意する。そして、中空部の内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部を構成する底壁より取出配線部が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、開口部を構成する周壁の端部には内方へ突出する環状凸部が形成される信号取出部材を用意する。そして、周壁の内面に非導電性の接着剤を所定量塗布する。そして、センサチップを弾性的に変形させた状態で開口部内に挿入した後に元の形状に戻して収容することで、電極と取出配線部とを電気的に接続するとともにセンサチップに押圧された接着剤を周壁の内周面とこの内周面に対向するセンサチップの表面との間に充填させる。そして、信号取出部材をハウジングの中空部内に焼き嵌めまたは圧入する。このようにして圧力センサが製造される。
【００７０】
このように、センサチップは、弾性的に変形させた状態で開口部内に挿入した後に元の形状に戻して収容することで、ハウジングに固定される信号取出部材の開口部内に露出する取出配線部に電気的に接続された状態で当該開口部内に固定されるため、上記請求項１９の発明と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、周壁等を分割可能に形成する必要もないため、部品点数を削減することができる。
【００７１】
請求項２１の発明では、取出配線部は、周壁に沿うように開口部内に突出し、センサチップの電極は、センサチップを開口部内に収容するときに取出配線部に当接して電気的に接続されるようにセンサチップの表面のうち周壁に対向する面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されるため、分割した周壁が組み付けられる際の周方向の押圧力または弾性変形したセンサチップの復元力により、センサチップ側配線部と取出配線部とが押し付けられることから、両配線部間の電気的接続をより確実にすることができる。
【００７２】
請求項２２の発明では、取出配線部は、底壁に沿うように開口部内に突出し、センサチップの電極は、センサチップを開口部内に収容するときに取出配線部に当接して電気的に接続されるように一面上に形成されるセンサチップ側配線部に電気的に接続されるため、圧力媒体の圧力がセンサチップ側配線部を取出配線部に押圧する方向に作用することから、両配線部間の電気的接続をより確実にすることができる。
【００７３】
請求項２３の発明では、センサチップ側配線部および取出配線部の少なくともいずれか一方には、他方に弾性的に当接して導通する導通部が形成されるため、両配線部間の電気的接続をさらに確実にすることができる。
【００７４】
請求項２４の発明では、まず、センシング部および電極が一面および他面に形成されるセンサチップを用意する。そして、中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるハウジングを用意する。そして、中空部の内周面および前記環状凸部に対し面接触可能であって取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材を用意する。そして、センサチップを、電極と取出配線部とを電気的に接続した状態で信号取出部材の一側端面に固定する。そして、センサチップの他面の外縁と信号取出部材の一側端面との間に非導電性の接着剤を塗布する。そして、センサチップが環状凸部の内方に位置するように信号取出部材をハウジングの中空部内に焼き嵌めまたは圧入する。このようにして圧力センサが製造される。
【００７５】
このように、センサチップは、その電極が取出配線部に電気的に接続された状態で環状凸部の内方にて信号取出部材の一側端面に固定されるため、上記請求項１４の発明と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、環状凸部はその内方にセンサチップが配置されるためハウジングをセンサチップに対して周方向に大きくする必要があるが、センサチップはハウジングに直接接触しないので、センサチップに対するハウジングを介した応力の伝達を抑制することができる。
【００７６】
さらに、センサチップの他面の外縁と信号取出部材の一側端面との間には接着剤が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され得る。
【００７７】
請求項２５の発明では、まず、センシング部および電極が一面および他面に形成されるセンサチップを用意する。そして、周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部の外方に取出配線部が圧力導入方向に貫通して形成され、この取出配線部よりも外方に接着剤導入孔が貫通するように形成される信号取出部材を用意する。そして、中空部に内方へ突出する環状凸部の内縁に圧力導入側へ突出する環状支持部がセンサチップの他側当接面に当接可能に形成され、当該環状凸部に取出配線部が挿通するための貫通孔が環状支持部よりも外方に形成されるハウジングを用意する。そして、信号取出部材の環状当接部がハウジングの環状凸部に当接するとともに環状支持部がセンサチップの他側当接面に当接した状態で、貫通孔を挿通する信号取出部材の取出配線部にセンサチップの電極を電気的に接続する。そして、非導電性の接着剤を信号取出部材の接着剤導入孔から貫通孔を介してセンサチップの他面とハウジングの環状凸部との間に導入して充填する。
【００７８】
このように、センサチップは、その電極が貫通孔を挿通する取出配線部に電気的に接続された状態で環状支持部に当接するため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップをハウジングの環状凸部に押圧する方向に作用するので、上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなり、電気的接続が確実かつ容易となり得る。
【００７９】
さらに、センサチップの他面とハウジングの環状凸部との間には接着剤が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップは他側当接面にてハウジングの環状支持部に当接しているので、接着剤が他側当接面の内方に位置するセンシング部が投影される部位に漏出してセンシング部による検出精度が低下することもない。
【００８０】
請求項２６の発明では、環状凸部の反圧力導入側であって環状当接部に当接する部位には当該環状当接部に係合する係合部が形成されるため、環状当接部が係合部に係合することでハウジングの環状凸部に対する信号取出部材の位置決めを容易にすることができる。
【００８１】
請求項２７の発明では、信号取出部材の反圧力導入側には、環状当接部の内方に連通する連通孔が形成されるとともに、この連通孔の外方であって接着剤導入孔の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部が形成されるため、空気穴として機能する連通孔に対して接着剤の漏出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本第１実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示す２Ａ−２Ａ線相当の切断面による断面図であり、図２（Ｂ）は、２Ｂ−２Ｂ線相当の切断面による断面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｆ）は、第１実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程を示す説明図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態における圧力センサの製造方法の工程を示す説明図である。
【図５】第１実施形態の第１の変形例における圧力センサを示す全体概略断面図である。
【図６】第１実施形態の第２の変形例における圧力センサを示す全体概略断面図である。
【図７】本第２実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜８（Ｃ）は、図７のセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【図９】、本第３実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、図９に示す１０Ａ−１０Ａ線相当の切断面による断面図であり、図１０（Ｂ）は、１０Ｂ−１０Ｂ線相当の切断面による断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜１１（Ｃ）は、図９のセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態における圧力センサの製造方法の工程を示す説明図である。
【図１３】本第４実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、第４実施形態における圧力センサの製造方法の工程を示す説明図である。
【図１５】本第５実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、第５実施形態における圧力センサの製造方法の工程を示す説明図である。
【図１７】本第６実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図１８】本第７実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図１９】図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、第７実施形態における圧力センサの製造方法の工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下、本発明に係る圧力センサの各実施形態について図を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本第１実施形態に係る圧力センサ１０の全体概略断面図である。図２（Ａ）は、図１に示す２Ａ−２Ａ線相当の切断面による断面図であり、図２（Ｂ）は、２Ｂ−２Ｂ線相当の切断面による断面図である。
【００８４】
圧力センサ１０は、たとえば自動車のブレーキ圧や燃料圧を検出するものに適用される。図１〜図３に示すように、圧力センサ１０は、主に、ステンレス鋼など金属製のハウジング１１と、センシング部２０ａを有するセンサチップ２０と、センシング部２０ａからの信号を取り出すための取出配線部４２を有する信号取出部材４０とを備えている。
【００８５】
ハウジング１１は、中空部１１ａを有するように略円筒状に形成されており、この中空部１１ａの一端側は、測定媒体としての圧力媒体が導入される圧力導入孔１３を構成する。また、ハウジング１１のうち圧力導入孔１３が形成される一端側の外周面には当該圧力センサ１０を自動車の適所、例えば、自動車の燃料配管などの被検出体の適所に固定するためのねじ部１４が形成されている。
【００８６】
中空部１１ａを構成する内周面の長手方向中央には、内方へ突出する環状凸部１５が形成されている。この環状凸部１５の内縁には反圧力導入側（センサチップ側）へ突出する環状支持部１５ａが後述するセンサチップ２０の一側当接面２０ｄに対して当接可能に環状に形成されている。
【００８７】
センサチップ２０は、支持基板２１ａと、この支持基板２１ａの表面に形成される酸化膜２１ｂと、この酸化膜２１ｂを挟んで支持基板２１ａの反対側に形成されるＳＯＩ層２１ｃと、を有するＳＯＩ基板２１を備えている。
【００８８】
支持基板２１ａには、圧力導入孔１３側に位置する面と対向する面に凹部２２が形成されている。この凹部２２によりＳＯＩ基板２１には、支持基板２１ａにおける凹部２２の底部と酸化膜２１ｂのうち凹部２２の底部と対応する部分とから薄膜なダイアフラム２４が構成されている。そして、このダイアフラム２４の圧力導入孔１３側に位置する面が受圧面となる。
【００８９】
ＳＯＩ層２１ｃは、部分的にもしくは全域にＰ型不純物がドーピングされたＰ型半導体とされ、酸化膜２１ｂまで達するトレンチ２５が形成されることにより、４つのゲージ抵抗２６、４つの配線２７および外周部２８に区画されている。そして、ＳＯＩ層２１ｃのうちこれらを構成しない部分は除去された構成とされている。
【００９０】
各ゲージ抵抗２６は、ダイアフラム２４の変位に応じた電気信号を出力するように当該ダイアフラム２４の内側に設けられており、各ゲージ抵抗２６を構成するＳＯＩ層２１ｃの全域がＰ型半導体とされている。これにより、センシング部２０ａは、ダイアフラム２４が受けた圧力を各ゲージ抵抗２６によって電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものとして構成される。
【００９１】
各配線２７は、各ゲージ抵抗２６同士を電気的に接続するものであり、それぞれが２つのゲージ抵抗２６を接続することでブリッジ回路を構成している。また、各配線２７は、後述するように導通孔２９に形成される電極３０と電気的に接続されている。
【００９２】
外周部２８は、ＳＯＩ層２１ｃのうち各ゲージ抵抗２６および各配線２７を囲む部分であり、トレンチ２５により各ゲージ抵抗２６および各配線２７と分離されている。なお、各ゲージ抵抗２６、各配線２７および外周部２８をトレンチ２５によらず分離する構成としてもよいが、トレンチ２５によって区画することでハウジング１１とセンサチップ２０との接合部における応力を抑制することもできる。
【００９３】
センサチップ２０には支持基板２１ａから各配線２７が構成されるＳＯＩ層２１ｃまで達する円錐状の導通孔２９がそれぞれ形成されており、各導通孔２９には図略の絶縁層を介して電極３０がそれぞれ形成されている。各電極３０は、ＳＯＩ層２１ｃに形成された各配線２７を介して各ゲージ抵抗２６にそれぞれ電気的に接続されている。
【００９４】
これにより、センシング部２０ａが形成される圧力導入側の面（以下、一面２０ｂという）に対向する面（以下、他面２０ｃという）に当該センシング部２０ａからの信号を取り出すための電極３０が形成されることとなる。
【００９５】
また、一面２０ｂには、センシング部２０ａを保護するために、酸化膜やパリレン等から形成される保護部材３１が設けられている。この保護部材３１には、センシング部２０ａを保護する部位よりも外方に環状の凹部（以下、環状凹部３１ａという）が形成されている。
【００９６】
信号取出部材４０は、セラミック製の円柱部４１と、この円柱部４１にインサート形成される４つの取出配線部４２とを備えている。円柱部４１は、その外周面にてハウジング１１の中空部１１ａの内周面に焼き嵌め可能に形成されている。また、円柱部４１には、センサチップ２０の凹部２２に連通するための空気穴４３が圧力導入方向（図１の上下方向）に形成されている。
【００９７】
各取出配線部４２は、センサチップ２０の対応する電極３０に接続可能に、円柱部４１を圧力導入方向に貫通してその一端が一側端面４１ａに露出するようにそれぞれ形成されている。
【００９８】
センサチップ２０は、各電極３０が信号取出部材４０の一側端面４１ａにて露出する各取出配線部４２に導電性のエラストマ３２等を介して電気的に接続された状態で当該一側端面４１ａに固定されている。なお、各電極３０および各取出配線部４２は、例えば、はんだ等を介して接続されてもよい。
【００９９】
そして、センサチップ２０が固定された信号取出部材４０が、ハウジング１１の中空部１１ａの内周面に対し焼き嵌めされて面接触することで固定される。このとき、ハウジング１１の環状支持部１５ａは、センサチップ２０の環状凹部３１ａの底面（以下、一側当接面２０ｄという）に当接している。
【０１００】
また、中空部１１ａの内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０の表面との間には、例えば、エポキシ樹脂や低融点ガラス、シリコン系樹脂等の非導電性の接着剤５０が充填されている。この接着剤５０は、ハウジング１１に対する信号取出部材４０の固定を強固にするとともに、電極３０および取出配線部４２の電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性を確保するために設けられるものである。
【０１０１】
このように構成される圧力センサ１０では、センサチップ２０が各電極３０にて取出配線部４２に電気的に接続された状態で信号取出部材４０の一側端面４１ａに固定されるため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップ２０を信号取出部材４０に押圧する方向に作用する。このため、圧力媒体の圧力が高くなる場合でも上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなる。
【０１０２】
次に、本第１実施形態に係る圧力センサ１０の製造方法の工程を図３および図４を用いて詳細に説明する。図３（Ａ）〜（Ｆ）は、第１実施形態におけるセンサチップ２０の製造方法の工程を示す説明図である。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態における圧力センサ１０の製造方法の工程を示す説明図である。
【０１０３】
まず、図３（Ａ）〜（Ｆ）を用いてセンサチップ２０の製造方法の工程を説明する。
図３（Ａ）に示すように、支持基板２１ａの表面に酸化膜２１ｂを介してＳＯＩ層２１ｃが形成されるＳＯＩ基板２１を用意する。このＳＯＩ基板２１は、例えば、支持基板２１ａの表面から酸素イオンを注入して注入表面から結晶欠陥層と酸素注入層を形成し、その後高温アニールにより結晶欠陥層をＳＯＩ層２１ｃとし、酸素注入層を酸化膜２１ｂとすることで形成される。
【０１０４】
次に、図３（Ｂ）に示すように、ＳＯＩ層２１ｃのうち少なくとも各ゲージ抵抗２６を構成する部分と各配線２７を構成する部分とに対して、ＳＯＩ層２１ｃの酸化膜２１ｂと接合する面の対向面から例えばＰ型不純物のイオン注入を行なうことによりこれらの部分の全域をＰ型半導体にする。
【０１０５】
そして、図３（Ｃ）に示すように、周知のフォトレジストやエッチングなどにより酸化膜２１ｂまで達するトレンチ２５を形成する。これにより、ＳＯＩ層２１ｃにトレンチ２５によって区画された各ゲージ抵抗２６と各配線２７を形成するとともに、各ゲージ抵抗２６と各配線２７を取り囲むトレンチ２５によりＳＯＩ層２１ｃで構成される外周部２８を形成する。その後、各ゲージ抵抗２６を形成するＳＯＩ層２１ｃをさらにエッチングなどにより薄くする。なお、各ゲージ抵抗２６および各配線２７は、本図とは別断面で電気的に接続されている。
【０１０６】
次に、図３（Ｄ）に示すように、エッチングなどにより支持基板２１ａのＳＯＩ層２１ｃが形成される面と対向する面から凹部２２を形成して、支持基板２１ａにおける凹部２２の底部と酸化膜２１ｂのうち凹部２２の底部と対応する部分とからなるダイアフラム２４を形成する。なお、ダイアフラム２４の厚さは適宜変更可能であり、例えば、凹部２２を酸化膜２１ｂが露出するまで形成して、ダイアフラム２４を酸化膜２１ｂで形成することもできる。これにより、圧力媒体の圧力に基づくダイアフラム２４の変位に応じた信号が各ゲージ抵抗２６から出力されるセンシング部２０ａが構成される。
【０１０７】
そして、図３（Ｅ）に示すように、支持基板２１ａから各配線２７に達する導通孔２９を、例えばレーザー等によりそれぞれ形成する。
【０１０８】
そして、図３（Ｆ）に示すように、各導通孔２９に図略の絶縁層を介して金属を埋め込み電極３０をそれぞれ形成する。そして、環状凹部３１ａが形成された保護部材３１でセンシング部２０ａを保護することにより、本第１実施形態に係るセンサチップ２０が完成する。なお、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第１工程」の一例に相当する。
【０１０９】
次に、上述のように形成されるセンサチップ２０を信号取出部材４０とともにハウジング１１に組み付けて圧力センサ１０を形成する工程を図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。
【０１１０】
まず、中空部１１ａに内方へ突出する環状凸部１５が形成されるとともにこの環状凸部１５の内縁に反圧力導入側へ突出する環状支持部１５ａがセンシング部２０ａの一側当接面２０ｄに対して当接可能に冷間鍛造により形成されるハウジング１１を用意する。そして、ハウジング１１の圧力導入孔１３を構成する一端側の外周面にねじ部１４を形成する。なお、ハウジング１１は、本第１実施形態では、冷間鍛造により形成されるが、他の鋳造方法により形成されてもよいし、複数の部品を製造した後に金属接合等により一体化してハウジング１１を形成してもよい。なお、本工程は、特許請求の範囲の請求項１４に記載の「第２工程」の一例に相当する。
【０１１１】
次に、セラミック製の円柱部４１にてハウジング１１の中空部１１ａの内周面に対し望ましくは面接触可能であって、各取出配線部４２が圧力導入方向に貫通して一端が一側端面４１ａに露出するようにそれぞれ形成される信号取出部材４０を用意する。なお、本工程は、特許請求の範囲の請求項１４に記載の「第３工程」の一例に相当する。ただし、セラミック製の円柱部４１と、ハウジング１１の中空部１１ａの内周面とが固定されていれば良いため、必ずしも面接触ではなく、点接触や線接触であっても良い。
【０１１２】
そして、図４（Ａ）に示すように、センサチップ２０を、各電極３０と対応する取出配線部４２とを導電性のエラストマ３２等を介してそれぞれ電気的に接続した状態で信号取出部材４０の一側端面４１ａに固定する。
【０１１３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、信号取出部材４０の一側端面４１ａの外縁であってセンサチップ２０の周囲に接着剤５０を所定量塗布する。そして、加熱して拡径したハウジング１１の中空部１１ａ内に、センサチップ２０が固定された信号取出部材４０を挿入して焼き嵌めする。なお、上記所定量は、例えば、後述するように環状凸部１５に押圧された接着剤５０がセンシング部２０ａやセンシング部２０ａの他面２０ｃへの投影部位まで流れ込まない程度の量に設定される。
【０１１４】
このとき、取出配線部４２は信号取出部材４０の外周面に露出することなく円柱部４１を圧力導入方向に貫通するように形成されているので、信号取出部材４０をハウジング１１の中空部１１ａの内周面に挿入する際に取出配線部４２が損傷することもない。
【０１１５】
そして、図４（Ｃ）に示すように、センサチップ２０の一側当接面２０ｄがハウジング１１の環状支持部１５ａに当接するまで、信号取出部材４０を拡径した中空部１１ａ内に挿入することで、接着剤５０が中空部１１ａの内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０の表面との間に充填される。これにより、各電極３０および各取出配線部４２の電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が確保される。
【０１１６】
このとき、接着剤５０は、信号取出部材４０をハウジング１１の中空部１１ａ内に挿入する際に環状凸部１５に接触して押圧されることでセンサチップ２０の一面２０ｂの外縁と環状凸部１５との間や他面２０ｃの外縁と信号取出部材４０の一側端面４１ａとの間に流れ込むので、上記電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が確実に確保される。
【０１１７】
特に、センサチップ２０は環状凹部３１ａの底面である一側当接面２０ｄにて環状支持部１５ａに当接しているので、接着剤５０がセンシング部２０ａに漏出するためには環状凹部３１ａ内に入り込む必要があり漏出するまでの距離が長くなるので、接着剤５０のセンシング部２０ａへの流出を確実に防止することができる。
【０１１８】
このようにして、図１に示す圧力センサ１０が完成する。
なお、図４（Ａ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項１４に記載の「第４工程」の一例に相当し、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項１４に記載の「第５工程」および「第６工程」の一例に相当する。
【０１１９】
以上説明したように、本第１実施形態の圧力センサ１０では、ハウジング１１の中空部１１ａの内周面に対し面接触して固定され、各取出配線部４２が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材４０が設けられている。また、ハウジング１１の中空部１１ａには内方へ突出する環状凸部１５が形成されるとともに、この環状凸部１５の内縁には反圧力導入側へ突出する環状支持部１５ａがセンサチップ２０の一側当接面２０ｄに対して当接可能に形成されている。そして、センサチップ２０は、各電極３０が各取出配線部４２に電気的に接続された状態で信号取出部材４０の一側端面４１ａに固定されるとともに、一側当接面２０ｄにてハウジング１１の環状支持部１５ａに当接する。また、中空部１１ａの内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０の表面との間には非導電性の接着剤５０が充填される。
【０１２０】
このように、センサチップ２０は、ハウジング１１に固定される信号取出部材４０の各取出配線部４２に電気的に接続された状態で一側端面４１ａに固定されるため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップ２０を信号取出部材４０に押圧する方向に作用するので、圧力媒体の圧力が高くなる場合でも上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなる。また、各取出配線部４２は信号取出部材４０の外周面に露出することなく圧力導入方向に貫通するように形成されているので、信号取出部材４０をハウジング１１の中空部１１ａ内に焼き嵌めして固定する際に各取出配線部４２が損傷することもない。
【０１２１】
また、ハウジング１１に固定する前の信号取出部材４０に対してセンサチップ２０の各電極３０を対応する取出配線部４２に電気的に接続するため、ハウジング１１内で接続作業を実施する必要がないので、電気的接続作業が容易になる。
【０１２２】
さらに、中空部１１ａの内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０の表面との間には接着剤５０が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップ２０は一側当接面２０ｄにてハウジング１１の環状支持部１５ａに当接しているので、接着剤５０が一側当接面２０ｄの内方に位置するセンシング部２０ａに漏出して検出精度が低下することもない。
【０１２３】
したがって、ハウジング１１内に配置されるセンサチップ２０から信号を取り出すための各取出配線部４２を圧力媒体に曝すことなくセンサチップ２０に確実かつ容易に接続することができる。
【０１２４】
また、本第１実施形態の圧力センサ１０では、一側当接面２０ｄは、環状支持部１５ａが当接する環状凹部３１ａの底面として形成されるため、接着剤５０がセンシング部２０ａに漏出するためには環状凹部３１ａ内に入り込む必要があり漏出するまでの距離が長くなるので、接着剤５０のセンシング部２０ａへの流出を確実に防止することができる。
【０１２５】
また、本第１実施形態の圧力センサ１０の製造方法では、上述した図３（Ａ）〜図３（Ｆ）および図４（Ａ）〜（Ｃ）等に示す工程により圧力センサが製造される。このため、一側端面４１ａの外縁であってセンサチップ２０の周囲に所定量塗布された接着剤５０は、信号取出部材４０をハウジング１１の中空部１１ａ内に焼き嵌めする際に環状凸部１５に接触して押圧されることでセンサチップ２０の一面２０ｂの外縁と環状凸部１５との間および他面２０ｃの外縁と一側端面４１ａとの間に流れ込むので、上記電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が確保されて当該電気的接続部が圧力媒体に曝されることを防止することができる。
【０１２６】
図５は、第１実施形態の第１の変形例における圧力センサ１０を示す全体概略断面図である。
第１実施形態に係る第１の変形例として、図５に示すように、中空状に形成される中空部４１ｂの内周面に各取出配線部４２ａを印刷等して設けた信号取出部材４０ａを採用してもよい。これにより、取出配線部４２を貫通させるために上述した円柱部４１等にインサート成形する場合と比較して、信号取出部材４０ａの製造コストを低減することができる。
【０１２７】
図６は、第１実施形態の第２の変形例における圧力センサ１０を示す全体概略断面図である。
第１実施形態に係る第２の変形例として、図６に示すように、センサチップ２０の他面２０ｃであって一側当接面２０ｄに対向する部位と電極３０との間にスリット３３を設けてもよい。
【０１２８】
これにより、センサチップ２０が一側当接面２０ｄにてハウジング１１の環状支持部１５ａに当接することから当該環状支持部１５ａを介する応力が一側当接面２０ｄに作用する場合でもスリット３３の変位により当該応力が吸収されるので、この応力のセンシング部２０ａへの伝達が抑制されて、センシング部２０ａの検出精度の低減を抑制することができる。
【０１２９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図７および図８を参照して説明する。図７は、本第２実施形態に係る圧力センサ１０ａの全体概略断面図である。図８（Ａ）〜８（Ｃ）は、図７のセンサチップ２０ｅの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【０１３０】
図７に示すように、本第２実施形態に係る圧力センサ１０ａでは、上述したセンサチップ２０に代えてセンサチップ２０ｅを採用する点が、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ１０と主に異なる。したがって、第１実施形態の圧力センサ１０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１３１】
センサチップ２０ｅは、絶縁膜３５を介してＳＯＩ基板２１における支持基板２１ａの表面にＳｉ基板３４を貼り合わされた構成とされている。ＳＯＩ基板２１は、圧力導入孔１３側に向けられ、上記第１実施形態と同様にＳＯＩ基板２１には、支持基板２１ａに凹部２２が形成され凹部２２の底部と酸化膜２１ｂのうち凹部２２に対応する部分とによる薄膜なダイアフラム２４が構成されている。そして、ＳＯＩ層２１ｃにも同様にトレンチ２５により区画された各ゲージ抵抗２６、各配線２７、外周部２８が設けられている。
【０１３２】
本第２実施形態では、Ｓｉ基板３４が支持基板２１ａの凹部２２を構成しない部分と絶縁膜３５を介して貼り合わされており、支持基板２１ａに形成される凹部２２により密閉された圧力基準室２３が構成されている。これにより、圧力基準室２３の圧力と圧力媒体の圧力の圧力差に基づくダイアフラム２４の変位に応じた信号が各ゲージ抵抗２６から出力されるセンシング部２０ａが構成される。
【０１３３】
また、センサチップ２０ｅには、圧力基準室２３を通過しないように各配線２７に達する円錐状の導通孔２９がそれぞれ形成されており、各導通孔２９には図略の絶縁層を介して電極３０がそれぞれ形成されている。
【０１３４】
このように構成されるセンサチップ２０ｅは、各電極３０が信号取出部材４０の一側端面４１ａにて露出する各取出配線部４２に導電性のエラストマ３２等を介して電気的に接続された状態で当該一側端面４１ａに固定されている。
【０１３５】
本第２実施形態におけるセンサチップ２０ｅは、以下のように形成される。
まず、上記第１実施形態の図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ＳＯＩ基板２１に凹部２２、トレンチ２５、各ゲージ抵抗２６、各配線２７および外周部２８を形成する。
【０１３６】
そして、図８（Ａ）に示すように、Ｓｉ基板３４に酸化やＣＶＤ等により絶縁膜３５をＳＯＩ基板２１に接合させる面に形成する。
【０１３７】
次に、図８（Ｂ）に示すように、大気圧下でＳＯＩ基板２１における支持基板２１ａのうち凹部２２が形成されていない部分とＳｉ基板３４とを絶縁膜３５を介して貼り合わせる。これにより、凹部２２による圧力基準室２３が形成され、この圧力基準室２３の圧力と圧力媒体の圧力の圧力差に基づくダイアフラム２４の変位に応じた信号が各ゲージ抵抗２６から出力されるセンシング部２０ａが構成される。
【０１３８】
そして、図８（Ｃ）に示すように、圧力基準室２３を通過しないように各配線２７に達する円錐状の導通孔２９をそれぞれ形成し、各導通孔２９に対し図略の絶縁層を介して電極３０をそれぞれ形成する。そして、環状凹部３１ａが形成された保護部材３１でセンシング部２０ａを保護することにより、本第２実施形態に係るセンサチップ２０ｅが完成する。そして、このセンサチップ２０ｅを上記第１実施形態と同様に、信号取出部材４０とともにハウジング１１に組み付けることにより、図７に示す圧力センサ１０ａが完成する。
【０１３９】
以上説明したように、本第２実施形態の圧力センサ１０ａでは、センシング部２０ａは、２つの基板２１，３４を貼り合わせることで密閉して形成される圧力基準室２３の圧力と圧力媒体の圧力の圧力差に応じた信号を出力するように構成される。このようなセンサチップ２０ｅをハウジング１１内に配置する場合でも、当該センサチップ２０ｅから信号を取り出すための各取出配線部４２を圧力媒体に曝すことなくセンサチップ２０ｅに確実かつ容易に接続することができる。
【０１４０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図９〜図１２を参照して説明する。図９は、本第３実施形態に係る圧力センサ１０ｂの全体概略断面図である。図１０（Ａ）は、図９に示す１０Ａ−１０Ａ線相当の切断面による断面図であり、図１０（Ｂ）は、１０Ｂ−１０Ｂ線相当の切断面による断面図である。図１１（Ａ）〜１１（Ｃ）は、図９のセンサチップ２０ｆの製造方法の工程の一部を示す説明図である。図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態における圧力センサ１０ｂの製造方法の工程を示す説明図である。
【０１４１】
図９に示すように、本第３実施形態に係る圧力センサ１０ｂは、主に、ステンレス鋼など金属製のハウジング１１ｂと、センシング部２０ａを有するセンサチップ２０ｆと、センシング部２０ａからの信号を取り出すための取出配線部６２を有する信号取出部材６０とを備えている。
【０１４２】
ハウジング１１ｂは、上記第１実施形態にて述べたハウジング１１に対して、環状凸部１５が廃止されるように形成されている。
【０１４３】
センサチップ２０ｆは、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０に対して、各電極３０を後述する導通部６２ａに導通するためのセンサチップ側配線部３６が新たに設けられている。各センサチップ側配線部３６は、その一部がセンサチップ２０ｆの周方向の面に露出するように断面Ｌ字状に形成されている。
【０１４４】
信号取出部材６０は、セラミック製の円柱部６１と、この円柱部６１にインサート形成される４つの取出配線部６２とを備えるとともに、圧力導入側には開口部６４が形成されている。
【０１４５】
図９および図１０に示すように、円柱部６１は、周方向（図９中の左右方向）に２つの部材（以下、左側円柱部６１ａおよび右側円柱部６１ｂともいう）に分割可能に構成されており、この分割時には、開口部６４を構成する底壁６５および周壁６６もそれぞれ周方向に２つの部材に分割するように構成される。また、円柱部６１は、その外周面にてハウジング１１ｂの中空部１１ａの内周面に焼き嵌め可能に形成されるとともに、センサチップ２０ｆの凹部２２に連通するための空気穴６３が圧力導入方向に形成されている。また、底壁６５の中央部には、内方への接着剤５０の漏出を妨げる突起が設けられている。
【０１４６】
各取出配線部６２は、円柱部６１を圧力導入方向に貫通して周壁６６に沿い開口部６４内に突出するように形成されている。また、各取出配線部６２の突出側には、センサチップ側配線部３６に対して弾性的に当接して導通可能な導通部６２ａが形成されている。
【０１４７】
周壁６６の端部には内方へ突出する環状凸部６７が形成されるとともに、この環状凸部６７の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部６７ａがセンサチップ２０ｆの保護部材３１のうち環状凹部３１ａよりも内方であってセンシング部２０ａの外方の部位である一側当接面２０ｇに対して当接可能に形成されている。
【０１４８】
次に、本第３実施形態に係る圧力センサ１０ｂの製造方法の工程を図１１および図１２を用いて詳細に説明する。まず、図３（Ａ）〜（Ｆ）および図１１（Ａ）〜（Ｃ）を用いてセンサチップ２０ｆの製造方法の工程を説明する。
【０１４９】
上記第１実施形態の図３（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、ＳＯＩ基板２１に凹部２２、トレンチ２５、各ゲージ抵抗２６、各配線２７、外周部２８、各導通孔２９および各電極３０を形成する。なお、図３（Ａ）〜（Ｆ）では、説明の便宜上、１つのセンサチップの製造工程について図示されているが、上記各実施形態では、複数のセンサチップが１枚のウェハから製造されるものとする。
【０１５０】
次に、図１１（Ａ）に示すように、隣接する外周部２８間に凹部３６ａを形成する。そして、図１１（Ｂ）に示すように、各凹部３６ａおよび凹部３６ａに隣接する各電極３０にセンサチップ側配線部３６を構成するためのアルミニウム材料をＣＶＤ等により堆積する。
【０１５１】
そして、図１１（Ｃ）に示すように、各凹部３６ａの底部を取り除くようにダイシング処理を施すことにより、断面Ｌ字状のセンサチップ側配線部３６が形成される。そして、環状凹部３１ａが形成された保護部材３１でセンシング部２０ａを保護することにより、本第３実施形態に係るセンサチップ２０ｆが完成する。なお、図３（Ａ）〜（Ｆ）および図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項１９に記載の「第１工程」の一例に相当する。
【０１５２】
次に、上述のように形成されるセンサチップ２０ｆを信号取出部材６０とともにハウジング１１ｂに組み付けて圧力センサ１０ｂを形成する工程を図１２（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。
【０１５３】
まず、中空部１１ａの圧力導入側に段部が形成されるハウジング１１ｂを用意する。そして、ハウジング１１の圧力導入孔１３を構成する一端側の外周面にねじ部１４を形成する。なお、本工程は、特許請求の範囲の請求項１９に記載の「第２工程」の一例に相当する。
【０１５４】
次に、セラミック製の円柱部６１にてハウジング１１ｂの中空部１１ａの内周面に対し面接触可能であって、圧力導入側に形成される開口部６４を構成する底壁６５より各取出配線部６２が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、円柱部６１とともに周壁６６が周方向に分割可能であり、当該周壁６６の端部には内方へ突出する環状凸部６７が形成されるとともに、この環状凸部６７の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部６７ａが一側当接面２０ｇに対して当接可能に形成される信号取出部材６０を用意する。なお、本工程は、特許請求の範囲の請求項１９に記載の「第３工程」の一例に相当する。
【０１５５】
そして、図１２（Ａ）に示すように、分割した周壁６６の内面に非導電性の接着剤５０を所定量塗布する。
【０１５６】
次に、図１２（Ｂ）に示すように、開口部６４内にセンサチップ２０ｆを収容するように分割した周壁６６を組み付けることで、各電極３０と各取出配線部６２とがセンサチップ側配線部３６を介して電気的に接続されるとともに、接着剤５０が周壁６６の内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０ｆの表面との間に充填される。
【０１５７】
これにより、センサチップ２０ｆにより接着剤５０が周方向に押圧されることで、当該接着剤５０が、センサチップ２０ｆの一面２０ｂの外縁と環状凸部６７との間や他面２０ｃの外縁と底壁６５との間に流れ込む。このとき、周壁６６の環状支持部６７ａは、一側当接面２０ｇに対して当接するため、センシング部２０ａへの接着剤５０の流出が確実に防止される。
【０１５８】
また、各取出配線部６２には、導通部６２ａが形成されているので、この導通部６２ａが弾性的にセンサチップ側配線部３６に当接して導通することにより、各電極３０と各取出配線部６２とを確実に電気的に接続することができる。
【０１５９】
そして、図１２（Ｃ）に示すように、センサチップ２０ｆを組み付けた信号取出部材６０を、加熱して拡径したハウジング１１ｂの中空部１１ａの段部まで挿入するように焼き嵌めする。これにより、各電極３０および各取出配線部６２の電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が接着剤５０により確保される。
【０１６０】
このようにして、図９に示す圧力センサ１０ｂが完成する。
なお、図１２（Ａ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項１９に記載の「第４工程」の一例に相当し、図１２（Ｂ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項１９に記載の「第５工程」の一例に相当し、図１２（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項１９に記載の「第６工程」の一例に相当する。
【０１６１】
以上説明したように、本第３実施形態の圧力センサ１０ｂでは、ハウジング１１ｂの中空部１１ａの内周面に対し面接触して固定され、圧力導入側に形成される開口部６４を構成する周壁６６が周方向に分割可能に形成される信号取出部材６０が設けられており、この信号取出部材６０は、開口部６４を構成する底壁６５より各取出配線部６２が圧力導入方向に貫通して突出するように形成され、周壁６６の端部に形成される環状凸部６７の内縁から反圧力導入側へ突出する環状支持部６７ａがセンサチップ２０ｆの一側当接面２０ｇに対して当接可能に形成される。そして、センサチップ２０ｆは、分割した周壁６６を組み付ける際に開口部６４内に収容されることで、各電極３０が各取出配線部６２にセンサチップ側配線部３６を介して電気的に接続されるとともにその一側当接面２０ｇにて環状支持部６７ａに当接することで当該開口部６４内に固定される。また、周壁６６とこの周壁６６に対向するセンサチップ２０ｆの表面との間には非導電性の接着剤５０が充填される。
【０１６２】
このように、センサチップ２０ｆは、分割した周壁６６を組み付ける際に開口部６４内に収容されることで、ハウジング１１ｂに固定される信号取出部材６０の開口部６４内に露出する各取出配線部６２に電気的に接続された状態で当該開口部６４内に固定されるため、上記第１実施形態と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、センサチップ２０ｆはハウジング１１ｂに直接接触しないので、センサチップ２０ｆに対するハウジング１１ｂを介した応力の伝達を抑制することができる。
【０１６３】
さらに、信号取出部材６０の周壁６６とこの周壁６６に対向するセンサチップ２０ｆの表面との間には接着剤５０が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップ２０ｆは一側当接面２０ｇにて信号取出部材４０の環状支持部６７ａに当接しているので、接着剤５０が一側当接面２０ｇの内方に位置するセンシング部２０ａに漏出して検出精度が低下することもない。
【０１６４】
また、本第３実施形態の圧力センサ１０ｂでは、各取出配線部６２は、周壁６６に沿うように開口部６４内に突出し、センサチップ２０ｆの各電極３０は、断面Ｌ字状に形成されるセンサチップ側配線部３６に電気的に接続されるため、分割した周壁６６が組み付けられる際の周方向の押圧力により各センサチップ側配線部３６と各取出配線部６２とが押し付けられることから、両配線部間の電気的接続をより確実にすることができる。
【０１６５】
さらに、本第３実施形態の圧力センサ１０ｂでは、各取出配線部６２には、センサチップ側配線部３６に弾性的に当接して導通する導通部６２ａが形成されているため、両配線部間の電気的接続をさらに確実にすることができる。なお、導通部６２ａは、センサチップ側配線部３６に設けられてもよい。
【０１６６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、本第４実施形態に係る圧力センサ１０ｃの全体概略断面図である。図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、第４実施形態における圧力センサ１０ｃの製造方法の工程を示す説明図である。
【０１６７】
図１３に示すように、本第４実施形態に係る圧力センサ１０ｃでは、上述したセンサチップ２０ｆおよび信号取出部材６０に代えてセンサチップ２０ｈおよび信号取出部材６０ａを採用する点が、上記第３実施形態にて述べた圧力センサ１０ｂと主に異なる。したがって、第３実施形態の圧力センサ１０ｂと実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１６８】
センサチップ２０ｈは、センサチップ側配線部３６に代えてセンサチップ側配線部３６ｂを採用する点が上記センサチップ２０ｆと異なる。各センサチップ側配線部３６ｂは、対応する電極３０に電気的に接続されるように、センサチップ２０ｆの一面２０ｂ上に形成されている。
【０１６９】
信号取出部材６０ａは、各取出配線部６２の一端が底壁６５に沿うように開口部６４内に突出し、この端部には、センサチップ側配線部３６ｂに対して弾性的に当接して導通可能な導通部６２ｂが形成されている。
【０１７０】
次に、本第４実施形態に係る圧力センサ１０ｃの製造方法の工程を図３（Ａ）〜（Ｆ）および図１４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて詳細に説明する。
まず、図３（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、ＳＯＩ基板２１に凹部２２、トレンチ２５、各ゲージ抵抗２６、各配線２７、外周部２８、各導通孔２９および各電極３０を形成した後、各電極３０に導通するセンサチップ側配線部３６ｂを一面２０ｂ上に形成する。そして、環状凹部３１ａが形成された保護部材３１でセンシング部２０ａを保護することにより、本第４実施形態に係るセンサチップ２０ｈが完成する。
【０１７１】
次に、上述のように形成されるセンサチップ２０ｈを信号取出部材６０とともにハウジング１１ｂに組み付けて圧力センサ１０ｃを形成する工程を図１４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。
【０１７２】
まず、上記第３実施形態と同様に、中空部１１ａの圧力導入側に段部が形成されるハウジング１１ｂと、上述した信号取出部材６０ａとを用意する。そして、図１４（Ａ）に示すように、分割した周壁６６の内面に非導電性の接着剤５０を所定量塗布する。
【０１７３】
次に、図１４（Ｂ）に示すように、開口部６４内にセンサチップ２０ｈを収容するように分割した周壁６６を組み付けることで、各電極３０と各取出配線部６２とがセンサチップ側配線部３６ｂを介して電気的に接続されるとともに、接着剤５０が周壁６６の内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０ｈの表面との間に充填される。
【０１７４】
これにより、センサチップ２０ｈにより接着剤５０が周方向に押圧されることで、当該接着剤５０が、センサチップ２０ｈの一面２０ｂの外縁と環状凸部６７との間や他面２０ｃの外縁と底壁６５との間に流れ込む。このとき、周壁６６の環状支持部６７ａは、一側当接面２０ｇに対して当接するため、センシング部２０ａへの接着剤５０の流出が確実に防止される。
【０１７５】
また、各取出配線部６２には、導通部６２ｂが形成されているので、この導通部６２ｂが圧力導入方向にて弾性的にセンサチップ側配線部３６ｂに当接して導通することにより、各電極３０と各取出配線部６２とを確実に電気的に接続することができる。
【０１７６】
そして、図１４（Ｃ）に示すように、センサチップ２０ｈを組み付けた信号取出部材６０ａを、加熱して拡径したハウジング１１ｂの中空部１１ａの段部まで挿入するように焼き嵌めする。これにより、各電極３０および各取出配線部６２の電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が接着剤５０により確保される。
このようにして、図１３に示す圧力センサ１０ｃが完成する。
【０１７７】
以上説明したように、本第４実施形態の圧力センサ１０ｃでは、信号取出部材６０ａの開口部６４内にセンサチップ２０ｈを収容するように分割した周壁６６を組み付けることで、各電極３０と各取出配線部６２とが一面２０ｂ上のセンサチップ側配線部３６ｂを介して電気的に接続される。このようにしても、センサチップ２０ｈから信号を取り出すための各取出配線部６２を圧力媒体に曝すことなくセンサチップ２０ｈに確実かつ容易に接続することができる。
【０１７８】
特に、各取出配線部６２は、底壁６５に沿うように開口部６４内に突出し、センサチップ２０ｈの各電極３０は、周壁６６の組み付け時に各取出配線部６２の導通部６２ｂに当接して電気的に接続されるように一面２０ｂ上に形成されるセンサチップ側配線部３６ｂに電気的に接続されている。このため、圧力媒体の圧力がセンサチップ側配線部３６ｂを取出配線部６２に押圧する方向に作用することから、両配線部間の電気的接続をより確実にすることができる。
【０１７９】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を図１５および図１６を参照して説明する。図１５は、本第５実施形態に係る圧力センサ１０ｄの全体概略断面図である。図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、第５実施形態における圧力センサ１０ｄの製造方法の工程を示す説明図である。
【０１８０】
図１５に示すように、本第５実施形態に係る圧力センサ１０ｄでは、上述した信号取出部材６０ａに代えて信号取出部材７０を採用する点が、上記第４実施形態にて述べた圧力センサ１０ｃと主に異なる。したがって、第４実施形態の圧力センサ１０ｃと実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１８１】
信号取出部材７０は、セラミック製の円柱部７１と、この円柱部７１にインサート形成される４つの取出配線部７２とを備えるとともに、圧力導入側には開口部７４が形成されている。円柱部７１は、その外周面にてハウジング１１ｂの中空部１１ａの内周面に焼き嵌め可能に形成されるとともに、センサチップ２０ｈの凹部２２に連通するための空気穴７３が圧力導入方向に形成されている。
【０１８２】
各取出配線部７２は、円柱部７１を圧力導入方向に貫通して開口部７４を構成する底壁７５に沿い開口部７４内に突出するように形成されている。また、各取出配線部７２の突出端部には、センサチップ側配線部３６ｂに対して弾性的に当接して導通可能な導通部７２ａが形成されている。
【０１８３】
開口部７４を構成する周壁７６の内周面の一部は、センサチップ２０ｈが後述するように開口部７４内に収容されるとき、当該センサチップ２０ｈの対向する表面に当接可能に形成されている。また、周壁７６の端部には、圧力導入側へ傾斜して突出する環状凸部７７が形成されている。また、底壁６５の中央部には、内方への接着剤５０の漏出を妨げる突起が設けられている。
【０１８４】
次に、本第５実施形態に係る圧力センサ１０ｄの製造方法の工程を図１６を用いて詳細に説明する。
まず、上記第４実施形態と同様に、ハウジング１１ｂおよびセンサチップ２０ｈと、上述のように構成される信号取出部材７０とを用意する。そして、図１６（Ａ）に示すように、信号取出部材７０の周壁７６の内面に非導電性の接着剤５０を所定量塗布する。
【０１８５】
そして、センサチップ２０ｈを、各センサチップ側配線部３６ｂが近接する方向（図１６（Ａ）中のα方向）に屈曲させるように弾性変形させた状態で開口部７４内に挿入した後に、図１６（Ｂ）に示すように、元の形状に戻して収容する。このとき、各電極３０と各取出配線部７２とがセンサチップ側配線部３６ｂを介して電気的に接続されるとともに、接着剤５０が周壁７６の内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０ｈの表面との間に充填される。
【０１８６】
これにより、センサチップ２０ｈにより接着剤５０が周方向に押圧されることで、当該接着剤５０が、センサチップ２０ｈの一面２０ｂの外縁と環状凸部７７との間や他面２０ｃの外縁と底壁７５との間に流れ込む。
【０１８７】
また、各取出配線部７２には、導通部７２ａが形成されているので、この導通部７２ａが圧力導入方向にて弾性的にセンサチップ側配線部３６ｂに当接して導通することにより、各電極３０と各取出配線部７２とを確実に電気的に接続することができる。
【０１８８】
そして、図１６（Ｃ）に示すように、センサチップ２０ｈを組み付けた信号取出部材７０を、加熱して拡径したハウジング１１ｂの中空部１１ａの段部まで挿入するように焼き嵌めする。これにより、各電極３０および各取出配線部７２の電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が接着剤５０により確保される。
このようにして、図１５に示す圧力センサ１０ｄが完成する。
【０１８９】
以上説明したように、本第５実施形態の圧力センサ１０ｄの製造方法では、周壁７６の内面に接着剤５０を所定量塗布し、センサチップ２０ｈを弾性的に変形させた状態で開口部７４内に挿入した後に元の形状に戻して収容することで、各電極３０と各取出配線部７２とをセンサチップ側配線部３６ｂを介して電気的に接続するとともに接着剤５０を周壁７６の内周面とこの内周面に対向するセンサチップ２０ｈの表面との間に充填させる。
【０１９０】
このように、センサチップ２０ｈは、弾性的に変形させた状態で開口部７４内に挿入した後に元の形状に戻して収容することで、ハウジング１１ｂに固定される信号取出部材７０の開口部７４内に露出する各取出配線部７２に電気的に接続された状態で当該開口部７４内に固定されるため、上記第４実施形態と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、周壁７６等を分割可能に形成する必要もないため、部品点数を削減することができる。
【０１９１】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を図１７を参照して説明する。図１７は、本第６実施形態に係る圧力センサ１０ｅの全体概略断面図である。
【０１９２】
図１７に示すように、本第６実施形態に係る圧力センサ１０ｅでは、上述したハウジング１１および信号取出部材４０に代えてハウジング１１ｃおよび信号取出部材８０を採用する点が、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ１０と主に異なる。したがって、第１実施形態の圧力センサ１０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１９３】
ハウジング１１ｃは、上記ハウジング１１に対して、環状支持部１５ａを廃止するように形成されている。また、信号取出部材８０は、信号取出部材４０に対して、その円柱部８１が外周面にてハウジング１１ｃの中空部１１ａの内周面に焼き嵌め可能であってその一側端面８１ａの外縁がハウジング１１ｃの環状凸部１５に当接可能に形成されている。また、円柱部８１には、４つの取出配線部８２がインサート形成されるとともに、センサチップ２０の凹部２２に連通するための空気穴８３が圧力導入方向に形成されている。
【０１９４】
そして、本第６実施形態における圧力センサ１０ｅは、以下のようにして形成される。まず、上記第１実施形態におけるセンサチップ２０と、上述したハウジング１１ｃおよび信号取出部材８０を用意する。次に、センサチップ２０を、各電極３０と対応する取出配線部８２とを導電性のエラストマ３２等を介してそれぞれ電気的に接続した状態で信号取出部材８０の一側端面８１ａに固定する。そして、センサチップ２０の他面２０ｃの外縁と一側端面８１ａとの間に非導電性の接着剤５０を塗布する。そして、センサチップ２０が環状凸部１５の内方に位置するように信号取出部材８０をハウジング１１ｃの中空部１１ａ内に焼き嵌めする。このとき、信号取出部材８０は、一側端面８１ａの外縁にて接着剤５０を介してハウジング１１ｃの環状凸部１５に当接している。このようにして、図１７に示す圧力センサ１０ｅが完成する。
【０１９５】
以上説明したように、本第６実施形態の圧力センサ１０ｅでは、センサチップ２０が、各電極３０が各取出配線部８２に電気的に接続された状態で環状凸部１５の内方にて信号取出部材８０の一側端面８１ａに固定されるため、上記第１実施形態と同様に、上記電気的接続部の接続が確実かつ容易となり得る。特に、環状凸部１５はその内方にセンサチップ２０が配置されるためハウジング１１ｃをセンサチップ２０に対して周方向に大きくする必要があるが、センサチップ２０はハウジング１１ｃに直接接触しないので、センサチップ２０に対するハウジング１１ｃを介した応力の伝達を抑制することができる。
【０１９６】
さらに、センサチップ２０の他面２０ｃの外縁と信号取出部材８０の一側端面８１ａとの間には接着剤５０が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることを防止することができる。
【０１９７】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態を図１８および図１９を参照して説明する。図１８は、本第７実施形態に係る圧力センサ１０ｆの全体概略断面図である。図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、第７実施形態における圧力センサ１０ｆの製造方法の工程を示す説明図である。
【０１９８】
図１８に示すように、本第７実施形態に係る圧力センサ１０ｆでは、上述したハウジング１１および信号取出部材４０に代えてハウジング１１ｄおよび信号取出部材９０を採用する点が、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ１０と主に異なる。したがって、第１実施形態の圧力センサ１０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１９９】
ハウジング１１ｄは、中空部１１ａを有するように略円筒状に形成されており、この中空部１１ａの一端側には、圧力導入孔１３が形成されるとともにこの外周面にねじ部１４が形成されている。また、中空部１１ａを構成する内周面の長手方向中央には、内方へ突出する環状凸部１５が形成されている。この環状凸部１５の内縁には圧力導入側へ突出する環状支持部１５ｂが後述するセンサチップ２０の他側当接面２０ｉに対して当接可能に環状に形成されている。
【０２００】
また、環状凸部１５には、後述する各取出配線部９２が挿通するための貫通孔１５ｃが環状支持部１５ｂよりも外方にそれぞれ形成されている。各貫通孔１５ｃは、挿通する取出配線部９２に対してショートをなくすため一定の距離を保つように形成されている。また、環状凸部１５の反圧力導入側であって後述する環状当接部９３が当接する部位には、当該環状当接部９３に係合可能な係合部１５ｄが形成されている。
【０２０１】
信号取出部材９０は、円板部９１と、この円板部９１に対して貫通するように固定される４つの取出配線部９２とを備えている。円板部９１には、周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部９３が形成されており、この環状当接部９３の外方にて各取出配線部９２がセンサチップ２０の対応する電極３０に接続可能に設けられている。
【０２０２】
また、円板部９１には、環状当接部９３の内方に連通して環状凸部１５の内方とともにセンサチップ２０の凹部２２に連通する空気穴として機能する連通孔９４が形成されている。また、円板部９１には、外縁部に複数の接着剤導入孔９５が形成されており、各接着剤導入孔９５の内方近傍であって連通孔９４の外方には、反圧力導入側へ突出して接着剤５０の流出を防止するための環状突出部９６が形成されている。
【０２０３】
次に、本第７実施形態に係る圧力センサ１０ｆの製造方法の工程を図１９（Ａ）〜（Ｃ）を用いて詳細に説明する。
まず、上記第１実施形態と同様に、センサチップ２０と、上述のように構成される信号取出部材９０およびハウジング１１ｄとを用意する。なお、各工程は、特許請求の範囲の請求項２５に記載の「第１工程」〜「第３工程」の一例に相当する。
【０２０４】
そして、図１９（Ａ）に示すように、各取出配線部９２が対応する貫通孔１５ｃを挿通するように、信号取出部材９０の環状当接部９３をハウジング１１ｄにおける環状凸部１５の係合部１５ｄに係合させる。
【０２０５】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、センサチップ２０を、他面２０ｃのうちセンシング部２０ａが投影される部位よりも外方である他側当接面２０ｉにて環状支持部１５ｂに当接させた状態で、各電極３０と貫通孔１５ｃを挿通した各取出配線部９２とを導電性のエラストマ３２等を介して電気的に接続する。このとき、各取出配線部９２は、円板部９１に固定されているので、接続作業時に各取出配線部９２がずれることもない。
【０２０６】
そして、図１９（Ｃ）に示すように、非導電性の接着剤５０を信号取出部材９０の各接着剤導入孔９５から各貫通孔１５ｃを介してセンサチップ２０の他面２０ｃと環状凸部１５との間に所定量導入して充填する。これにより、各電極３０および各取出配線部９２の電気的接続部を含む空間と圧力媒体が導入される空間との間の気密性が接着剤５０により確保される。
【０２０７】
このとき、センサチップ２０に対して環状凸部１５の環状支持部１５ｂが他側当接面２０ｉにて当接し、環状凸部１５に対して信号取出部材９０の環状当接部９３が係合部１５ｄに係合して当接するため、各接着剤導入孔９５から導入された接着剤５０が、他面２０ｃのうちセンシング部２０ａが投影される部位に流出することが防止される。
【０２０８】
また、各接着剤導入孔９５の内方近傍には環状突出部９６が形成されているので、各接着剤導入孔９５から接着剤５０を導入する際に内方へ流出することが防止される。
【０２０９】
このようにして、図１８に示す圧力センサ１０ｆが完成する。
なお、図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項２５に記載の「第４工程」の一例に相当し、図１９（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項２５に記載の「第５工程」の一例に相当する。
【０２１０】
以上説明したように、本第７実施形態の圧力センサ１０ｆでは、周方向中央部から圧力導入側へ突出する環状当接部９３が形成されるとともにこの環状当接部９３の外方に各取出配線部９２が圧力導入方向に貫通して形成される信号取出部材９０が設けられている。また、ハウジング１１ｄの中空部１１ａには内方へ突出する環状凸部１５が形成されるとともに、この環状凸部１５の内縁には圧力導入側へ突出する環状支持部１５ｂがセンサチップ２０の他側当接面２０ｉに対して当接可能に形成され、この環状支持部１５ｂよりも外方に各取出配線部９２が挿通するための各貫通孔１５ｃが形成される。そして、センサチップ２０は、他側当接面２０ｉにて環状支持部１５ｂに当接した状態で、各電極３０が貫通孔１５ｃを挿通する各取出配線部９２に電気的に接続される。そして、信号取出部材９０に形成される各接着剤導入孔９５から各貫通孔１５ｃを介して導入される接着剤５０が、センサチップ２０の他面２０ｃとハウジング１１ｄの環状凸部１５との間に充填される。
【０２１１】
このように、センサチップ２０は、各電極３０が貫通孔１５ｃを挿通する各取出配線部９２に電気的に接続された状態で環状支持部１５ｂに当接するため、圧力媒体の圧力がこの電気的接続部に対してセンサチップ２０を環状凸部１５に押圧する方向に作用するので、上記電気的接続部を破断させる方向の力が作用し難くなり、電気的接続が確実かつ容易となり得る。
【０２１２】
さらに、センサチップ２０の他面２０ｃとハウジング１１ｄの環状凸部１５との間には接着剤５０が充填しているので、上記電気的接続部が圧力媒体に曝されることが防止され、特に、センサチップ２０は他側当接面２０ｉにてハウジング１１ｄの環状支持部１５ｂに当接しているので、接着剤５０が他側当接面２０ｉの内方に位置するセンシング部２０ａが投影される部位に漏出してセンシング部２０ａによる検出精度が低下することもない。
【０２１３】
また、本第７実施形態の圧力センサ１０ｆでは、環状凸部１５の反圧力導入側であって環状当接部９３に当接する部位に係合部１５ｄが形成されるため、環状当接部９３が係合部１５ｄに係合することでハウジング１１ｄの環状凸部１５に対する信号取出部材９０の位置決めを容易にすることができる。
【０２１４】
さらに、本第７実施形態の圧力センサ１０ｆでは、円板部９１の反圧力導入側には、連通孔９４の外方であって接着剤導入孔９５の内方に反圧力導入側へ突出する環状突出部９６が形成されるため、接着剤５０を接着剤導入孔９５から導入する際に連通孔９４に対して接着剤５０の漏出を防止することができる。
【０２１５】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記各実施形態において、圧力媒体に応じて、センシング部２０ａを保護する保護部材３１を廃止してもよいし、保護部材３１の環状凹部３１ａを廃止してもよい。
【０２１６】
（２）上記第１実施形態において、信号取出部材４０は、焼き嵌めにより、ハウジング１１の中空部１１ａの内周面に対して固定されることに限らず、例えば、圧入等、中空部１１ａの内周面に面接触して固定されてもよい。また、信号取出部材４０の円柱部４１は、セラミックにより形成されることに限らず、焼き嵌めまたは圧入可能な材料で構成されてもよい。他の各実施形態においても同様である。
【０２１７】
（３）上記第１実施形態において、絶対圧を測定するためのセンサチップを採用する場合には、空気穴４３を廃止してもよい。他の各実施形態においても同様である。
【０２１８】
（４）上記第２〜第６実施形態において、第１実施形態の第１の変形例（図５参照）にて説明したように、信号取出部材の円柱部を中空状にしてこの中空部の内周面に各取出配線部を印刷等により設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０２１９】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ…圧力センサ
１１，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…ハウジング
１１ａ…中空部
１３…圧力導入孔
１５…環状凸部
１５ａ，１５ｂ…環状支持部
２０，２０ｅ，２０ｆ，２０ｈ…センサチップ
２０ａ…センシング部
２０ｂ…一面
２０ｃ…他面
２０ｄ，２０ｇ…一側当接面
２０ｉ…他側当接面
２４…ダイアフラム
２６…ゲージ抵抗
３０…電極
３１…保護部材
３１ａ…環状凹部
３３…スリット
３６，３６ｂ…センサチップ側配線部
４０，４０ａ，６０，６０ａ，７０，８０，９０…信号取出部材
４１ａ，８１ａ…一側端面
４２，４２ａ，６２，７２，８２，９２…取出配線部
５０…接着剤
６２ａ，６２ｂ，７２ａ…導通部
６４，７４…開口部
６５，７５…底壁
６６，７６…周壁
９３…環状当接部
９５…接着剤導入孔
９６…環状突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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