(57)【要約】【課題】  検出圧力が印加されるハウジングの一端部に設けられたセンシング部とコネクタ部とをフレキシブルプリント基板により接続してなる圧力検出装置において、センシング部とフレキシブルプリント基板とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプに応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制する。【解決手段】  ハウジング１０の内部には、センシング部３１とコネクタ部とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板５０が収納されており、センシング部３１は、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１に対して複数個のバンプ３２を介して接続されており、バンプ３２の近傍には、バンプ３２に加わる応力を緩和するためのダミーバンプ３３が設けられ、ダミーバンプ３３を介して、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１とは機械的に接続されている。【選択図】        図２
2006145244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ前記センシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、
前記センシング部（３１）は、前記ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、前記ハウジング（１０）の一端部に前記検出圧力が印加されるようになっており、
前記ハウジング（１０）の内部には、前記センシング部（３１）と前記コネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、
前記センシング部（３１）は、前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されており、
前記バンプ（３２）に加わる応力を緩和する応力緩和構造が設けられていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ前記センシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、
前記センシング部（３１）は、前記ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、前記ハウジング（１０）の一端部に前記検出圧力が印加されるようになっており、
前記ハウジング（１０）の内部には、前記センシング部（３１）と前記コネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、
前記センシング部（３１）は、前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されており、
前記センシング部（３１）と前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部との間にて前記バンプ（３２）の近傍には、前記バンプ（３２）に加わる応力を緩和するためのダミーバンプ（３３）が設けられ、
前記ダミーバンプ（３３）を介して、前記センシング部（３１）と前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部とは機械的に接続されていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項３】
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ前記センシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、
前記センシング部（３１）は、前記ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、前記ハウジング（１０）の一端部に前記検出圧力が印加されるようになっており、
前記ハウジング（１０）の内部には、前記センシング部（３１）と前記コネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、
前記センシング部（３１）は、前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されており、
前記センシング部（３１）の前記バンプ（３２）の配置面において、すべての前記バンプ（３２）が、前記配置面の一端部からこれに対向する他端部にわたって一列に配列されているか、前記配置面の中央部に寄り集まって配置されていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項４】
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ前記センシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、
前記センシング部（３１）は、前記ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、前記ハウジング（１０）の一端部に前記検出圧力が印加されるようになっており、
前記ハウジング（１０）の内部には、前記センシング部（３１）と前記コネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、
前記センシング部（３１）は、前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されており、
前記フレキシブルプリント基板（５０）には、前記センシング部（３１）と前記フレキシブルプリント基板（５０）との熱膨張係数差により生じる応力を緩和するための干渉部材（７０、７１、７２）が設けられていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項５】
前記干渉部材は、熱膨張係数が前記センシング部における前記バンプ（３２）との接続部（３０）と同等であるか、または、当該接続部（３０）と前記フレキシブルプリント基板（５０）との間の大きさを有する基板（７０）であり、
前記基板（７０）は、前記バンプ（３２）と前記フレキシブルプリント基板（５０）との間に介在固定されていることを特徴とする請求項４に記載の圧力検出装置。
【請求項６】
前記干渉部材（７１）は、前記センシング部（３１）と前記フレキシブルプリント基板（５０）との間に前記バンプ（３２）を複数個積層させてなるものであることを特徴とする請求項４に記載の圧力検出装置。
【請求項７】
前記干渉部材は、前記センシング部（３１）における前記バンプ（３２）との接続部（３０）と同一材料からなるダミー基板（７２）であり、
前記ダミー基板（７２）は、前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部において前記センシング部（３１）が接続される面とは反対側の面に、前記バンプ（３２）を介して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の圧力検出装置。
【請求項８】
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、
前記ハウジング（１０）に設けられ前記センシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、
前記センシング部（３１）は、前記ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、前記ハウジング（１０）の一端部に前記検出圧力が印加されるようになっており、
前記ハウジング（１０）の内部には、前記センシング部（３１）と前記コネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、
前記センシング部（３１）は、前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されており、
前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部では、前記バンプ（３２）が接続される各々の部位（５４）の間に切り欠き（５５）を形成することにより、前記各々の部位（５４）が独立して変位できるようになっていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項９】
前記フレキシブルプリント基板（５０）の一端部では、前記バンプ（３２）が接続される各々の部位（５４）が、前記バンプ（３２）の方向に持ち上げられるように折り曲げられていることを特徴とする請求項８に記載の圧力検出装置。
【請求項１０】
前記ハウジング（１０）の一端部は細長形状をなすパイプ部（１２）として構成されており、
前記センシング部（３１）は前記パイプ部（１２）の先端部に設けられており、
前記フレキシブルプリント基板（５０）は、前記パイプ部（１２）の内部に設けられるとともに、一端部が前記センシング部（３１）に接合されるとともに当該接合部から折り曲げられ、この折り曲げ部（５３）よりも他端部側の部位が、前記パイプ部（１２）内において前記コネクタ部（６０）の方向へ延びて前記コネクタ部（６０）と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
【請求項１１】
前記センシング部（３１）は、前記検出圧力を受けて歪む受圧用ダイアフラム（１５）とこの受圧用ダイアフラム（１５）の歪みに基づき前記信号を出力する感圧素子（３０）とを備えて構成されており、
前記感圧素子（３０）が、前記センシング部（３１）における前記バンプ（３２）との接続部となっていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
【請求項１２】
前記受圧用ダイアフラム（１５）と前記感圧素子（３０）との間には、前記受圧用ダイアフラム（１５）が受けた圧力を前記感圧素子（３０）へ伝達する圧力伝達部材（１６）が介在していることを特徴とする請求項１１に記載の圧力検出装置。
【請求項１３】
前記圧力伝達部材（１６）は球状をなす球状部材であることを特徴とする請求項１２に記載の圧力検出装置。
【請求項１４】
前記感圧素子（３０）は、前記検出圧力による歪みに基づいて前記検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものであることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部をハウジングの一端部に設け、このセンシング部とハウジングに設けられたコネクタ部とをフレキシブルプリント基板により接続してなる圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハウジングと、ハウジングの一端部としての細長形状のパイプ部と、ハウジング内に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部とを備えて構成された圧力検出装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものにおいては、ハウジングのパイプ部は、圧力が検出される被検出体に挿入され、被検出体からの圧力（つまり、検出圧力）は、パイプ部の先端部に印加されるようになっている。そして、この検出圧力は、ハウジング内のセンシング部に印加され、検出が行われるようになっている。
【０００４】
ここで、上記特許文献１に記載の圧力検出装置においては、センシング部は、パイプ部の先端部に設けられ検出圧力を受圧する受圧用ダイアフラムと、パイプ部内に設けられロッドといわれる棒状の圧力伝達部材と、受圧用ダイアフラムからロッドを介して検出圧力が伝達される感圧素子とから構成されている。
【特許文献１】特開５−３４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者は、上記した従来の圧力検出装置において、感度の向上を図るため、センシング部をより検出環境側へ近づけるような配置構成を試みた。
【０００６】
通常、この種の圧力検出装置では、ハウジングには、センシング部からの信号を取り出すためのコネクタ部などの信号処理部が設けられており、従来では、センシング部とこれら信号処理部とは、一般的にワイヤボンディングなどの方法により電気的に接続されていた。
【０００７】
しかしながら、センシング部をより検出環境側へ近づける場合には、センシング部は、ハウジングにおいて検出環境寄りに位置する一端部の側に配置されることになるため、センシング部とコネクタ部との距離が従来よりも遠くなってしまう。すると、センシング部とコネクタ部との電気的な接続を行う場合に、ワイヤボンディングでは対処できなくなってくる。
【０００８】
そこで、本発明者は、このように遠く離れたセンシング部とコネクタ部とを接続しようとする場合において、取り扱い性、小型化、接続容易性などを考慮したうえで、接続部材としてフレキシブルプリント基板を用いることとした。
【０００９】
このように、センシング部をハウジングにおける一端部側に配置すること、および、センシング部とコネクタ部とを接続するためにフレキシブルプリント基板を用いること、これらの点を考慮したうえで、本発明者は、次の図１３に示されるような圧力検出装置を試作した。
【００１０】
図１３は、本発明者が試作した試作品としての圧力検出装置の全体構成を示す概略断面図である。
【００１１】
この圧力検出装置は、その用途を限定するものではないが、ハウジング１０の一端部であるパイプ部１２を、たとえば自動車のエンジンブロックにおける取付穴にネジ結合することにより取り付け、燃焼室内の圧力（筒内圧）を検出圧力として検出する燃焼圧センサとして適用することができる。
【００１２】
金属製のハウジング１０は、円筒状の本体部１１とこの本体部１１よりも細い細長筒形状のパイプ部１２とからなる。ハウジング１０におけるパイプ部１２の外周面には、上記エンジンブロックにネジ結合可能なネジ部１３が形成されている。
【００１３】
ここで、この圧力検出装置においては、検出圧力は、図１３中の白抜き矢印Ｙに示されるように、ハウジング１０の一端部としてのパイプ部１２の先端部に印加されるようになっている。
【００１４】
また、ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部には、検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部３１が設けられている。
【００１５】
ここでは、センシング部３１は、パイプ部１２の先端部に設けられ検出圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５および金属ステム２０と、金属ステム２０内に設けられた圧力伝達部材１６と、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して検出圧力が伝達される感圧素子３０とから構成されている。
【００１６】
具体的には、感圧素子３０は、一端側が開口部２１、他端側がダイアフラム２２である中空筒状の保持部材としての金属ステム２０において、ダイアフラム２２の表面にガラス接合などにより取り付けられている。この感圧素子３０は、たとえば、検出圧力による歪みに基づいて検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものである。
【００１７】
この金属ステム２０の中空部には、圧力伝達部材１６が設けられており、金属ステム２０の開口部２１には、当該開口部２１を覆うように、受圧用ダイアフラム１５が溶接され固定されている。
【００１８】
そして、検出圧力は、図１３中の矢印Ｙに示されるように、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して金属ステム２０のダイアフラム２２の裏面に印加されるようになっている。
【００１９】
そして、圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形したとき、この変形に応じた電気信号を感圧素子３０から出力するようにしている。
【００２０】
また、図１３に示されるように、ハウジング１０の本体部１１の内部には、回路基板４０が設けられており、この回路基板４０の一面には、センシング部３１の感圧素子３０からの信号を処理するための回路を有するＩＣチップ４２が搭載されており、接着などにより固定されている。
【００２１】
そして、このＩＣチップ４２と回路基板４０とは、ボンディングワイヤ４４を介して電気的に接続されている。さらに、この回路基板４０とセンシング部３１の感圧素子３０とは、フレキシブルプリント基板５０により電気的に接続されている。このフレキシブルプリント基板５０は、ハウジング１０のパイプ部１２内にてパイプ部１２の長手方向に延びるように配置されている。
【００２２】
ここで、フレキシブルプリント基板５０においては、その一端部５１が、感圧素子３０に電気的に接合されており、他端部５２側の部位が、パイプ部１２内において回路基板４０の方向へ延びている。そして、フレキシブルプリント基板５０の他端部５１は、はんだなどを介して回路基板４０と電気的に接続されている。
【００２３】
また、ハウジング１０において回路基板４０と対向する位置には、ターミナル６１を有するコネクタケース６０が設けられている。このコネクタケース６０は、この圧力検出装置において、センシング部３１の感圧素子３０からの信号を取り出すためのコネクタ部として構成されている。
【００２４】
そして、コネクタケース６０のターミナル６１と回路基板４０とはバネ部材６２を介して電気的に接続されている。これにより、センシング部３０の感圧素子３１とコネクタケース６０すなわちコネクタ部６０とは、フレキシブルプリント基板５０および回路基板４１を介して電気的に接続されている。
【００２５】
この図１３に示される圧力検出装置によれば、センシング部３０がハウジング１０の一端部であるパイプ部１２の先端部に設けられた構成を採用することによって、従来ではパイプ部全体に延びるように配置されていた圧力伝達部材を、極力短くした構成とすることができる。
【００２６】
また、上述のように、図１３に示される圧力検出装置では、パイプ部１２の先端部に位置する感圧素子３０からコネクタ部６０への電気的な接続は、フレキシブルプリント基板５０を用いている。
【００２７】
ここで、センシング部３１の感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０との接続は、ワイヤボンディングによる接合が考えられるが、本発明者は、より小型化の構造を実現するために、ワイヤボンディングではなく、より必要面積の小さいフリップチップ接合を採用することを考えた。
【００２８】
図１４は、上記図１３に示される試作品としての圧力検出装置におけるフレキシブルプリント基板５０の一端部５１とセンシング部３１の感圧素子３０とのフリップチップ接合の詳細を示す図である。このフリップチップ接合は、一般的なバンプ３２の配置を採用している。
【００２９】
ここで、図１４において、（ａ）は折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板５０におけるフリップチップ接合の状態を示す平面図、（ｂ）は折り曲げ後の状態すなわちフレキシブルプリント基板５０を圧力検出装置に組み付けた状態にてフリップチップ接合の状態を示す側面図である。
【００３０】
なお、図１４（ａ）は、図１４（ｂ）の上視平面に対応した平面図であり、感圧素子３０の下に位置するバンプ３２は、本来、隠れ線にて示すべきものであるが、簡略化して見やすくするため、この図１４（ａ）では、バンプ３２は実線にて示してある。
【００３１】
フレキシブルプリント基板５０は、感圧素子３０に対して、その一端部５１をはんだバンプやスタッドバンプなどのバンプ３２を介して接続した後、他端部５２側をパイプ部１２に挿入するため、図１４（ｂ）に示されるように、部位５３を折り曲げる。
【００３２】
そして、ここでは、センシング部３１におけるバンプ３２の配置面への一般的なバンプ３２の配置として、感圧素子３０の表面の四隅部にバンプ３２を配しており、このバンプ３２を介したフリップチップ接合によって、感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０とを電気的および機械的に接続している。
【００３３】
このように、感圧素子３０すなわちセンシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とをフリップチップ接合した圧力検出装置の場合、これら各部の熱膨張係数の差、特にシリコンなどからなる感圧素子３０と樹脂からなるフレキシブルプリント基板５０との熱膨張係数の差により、冷熱サイクルを繰り返すと、バンプ接合部において多くのストレスが発生する。
【００３４】
また、検出圧力によってセンシング部３１が繰り返し圧力を受け、この圧力によりバンプ３２が押されることによっても、バンプ接合部において多くのストレスが発生する。そして、このストレスを受けたバンプ接合部において、結果的に断線が発生する可能性が懸念される。
【００３５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ハウジングの一端部に設けられたセンシング部とハウジングに設けられたコネクタ部とをフレキシブルプリント基板により接続してなる圧力検出装置において、センシング部とフレキシブルプリント基板とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプに応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ハウジング（１０）と、ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、ハウジング（１０）に設けられセンシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、センシング部（３１）は、ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、ハウジング（１０）の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング（１０）の内部には、センシング部（３１）とコネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、センシング部（３１）は、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されており、バンプ（３２）に加わる応力を緩和する応力緩和構造が設けられていることを特徴としている。
【００３７】
それによれば、応力緩和構造が設けられているから、バンプ（３２）に応力が加わっても、その応力は緩和される。
【００３８】
したがって、本発明によれば、ハウジング（１０）の一端部に設けられたセンシング部（３１）とハウジング（１０）に設けられたコネクタ部（６０）とをフレキシブルプリント基板（５０）により接続してなる圧力検出装置において、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ（３２）に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明では、ハウジング（１０）と、ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、ハウジング（１０）に設けられセンシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、センシング部（３１）は、ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、ハウジング（１０）の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング（１０）の内部には、センシング部（３１）とコネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、センシング部（３１）は、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されている。
【００４０】
さらに、本発明では、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）の一端部との間にてバンプ（３２）の近傍には、バンプ（３２）に加わる応力を緩和するためのダミーバンプ（３３）が設けられ、ダミーバンプ（３３）を介して、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）の一端部とは機械的に接続されていることを特徴としている。
【００４１】
つまり、本発明は、請求項１に記載の圧力検出装置における応力緩和構造として、ダミーバンプ（３３）を採用したものである。
【００４２】
それによれば、ダミーバンプ（３３）により、実質的に隣り合うバンプ（３２）間の距離を小さくすることと同等の効果が得られ、バンプ（３２）間の膨張歪みを小さくすることができる。また、実質的に、バンプ（３２）の数を増やすことになるため、１個のバンプ（３２）あたりの歪み量を小さくすることができる。
【００４３】
そのため、本発明によれば、ハウジング（１０）の一端部に設けられたセンシング部（３１）とハウジング（１０）に設けられたコネクタ部（６０）とをフレキシブルプリント基板（５０）により接続してなる圧力検出装置において、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ（３２）に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明では、ハウジング（１０）と、ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、ハウジング（１０）に設けられセンシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、センシング部（３１）は、ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、ハウジング（１０）の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング（１０）の内部には、センシング部（３１）とコネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、センシング部（３１）は、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されている。
【００４５】
さらに、本発明では、センシング部（３１）のバンプ（３２）の配置面において、すべてのバンプ（３２）が、前記配置面の一端部からこれに対向する他端部にわたって一列に配列されているか、前記配置面の中央部に寄り集まって配置されていることを特徴としている。
【００４６】
つまり、本発明は、請求項１に記載の圧力検出装置における応力緩和構造として、センシング部（３１）のバンプ（３２）の配置面におけるバンプ（３２）の配置形態に特徴を持たせたものである。
【００４７】
それによれば、従来のバンプの配置構造（図１４参照）に比べて、隣り合うバンプ（３２）間の距離を小さくすることができ、バンプ（３２）間の膨張歪みを小さくすることができる。
【００４８】
そのため、本発明によれば、ハウジング（１０）の一端部に設けられたセンシング部（３１）とハウジング（１０）に設けられたコネクタ部（６０）とをフレキシブルプリント基板（５０）により接続してなる圧力検出装置において、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ（３２）に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【００４９】
請求項４に記載の発明では、ハウジング（１０）と、ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、ハウジング（１０）に設けられセンシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、センシング部（３１）は、ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、ハウジング（１０）の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング（１０）の内部には、センシング部（３１）とコネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、センシング部（３１）は、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されている。
【００５０】
さらに、本発明では、フレキシブルプリント基板（５０）には、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）との熱膨張係数差により生じる応力を緩和するための干渉部材（７０、７１、７２）が設けられていることを特徴としている。
【００５１】
つまり、本発明は、請求項１に記載の圧力検出装置における応力緩和構造として、干渉部材（７０〜７２）を採用したものである。
【００５２】
それによれば、干渉部材（７０〜７２）により、バンプ接合部において冷熱サイクルにより発生する応力を緩和することができ、１個のバンプ（３２）あたりの歪み量を小さくすることができる。
【００５３】
そのため、本発明によれば、ハウジング（１０）の一端部に設けられたセンシング部（３１）とハウジング（１０）に設けられたコネクタ部（６０）とをフレキシブルプリント基板（５０）により接続してなる圧力検出装置において、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ（３２）に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【００５４】
ここで、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の圧力検出装置において、干渉部材は、熱膨張係数がセンシング部におけるバンプ（３２）との接続部（３０）と同等であるか、または、当該接続部（３０）とフレキシブルプリント基板（５０）との間の大きさを有する基板（７０）であり、基板（７０）は、バンプ（３２）とフレキシブルプリント基板（５０）との間に介在固定されていることを特徴としている。
【００５５】
このような基板（７０）を干渉部材として用いれば、バンプ接合部において隣接する各部の間の熱膨張係数の差を小さくすることができ、冷熱サイクルにより発生する応力を緩和するためには、好ましい。
【００５６】
また、請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の圧力検出装置において、干渉部材（７１）は、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）との間にバンプ（３２）を複数個積層させてなるものであることを特徴としている。
【００５７】
このようなバンプ（３２）の積層体を干渉部材（７１）として用いれば、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）との距離を大きくとることができ、応力によって発生する歪みに対する許容度が向上する。そのため、１個のバンプ（３２）あたりの歪み量を小さくすることができる。
【００５８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項４に記載の圧力検出装置において、干渉部材は、センシング部（３１）におけるバンプ（３２）との接続部（３０）と同一材料からなるダミー基板（７２）であり、ダミー基板（７２）は、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部においてセンシング部（３１）が接続される面とは反対側の面に、バンプ（３２）を介して設けられていることを特徴としている。
【００５９】
それによれば、センシング部（３１）におけるバンプ（３２）との接続部（３０）と、これと同一材料からなるダミー基板（７２）とにより、フレキシブルプリント基板（５０）を挟み付けた形となるため、フレキシブルプリント基板（５０）の変形が抑制される。そのため、１個のバンプ（３２）あたりの歪み量を小さくすることができる。
【００６０】
請求項８に記載の発明では、ハウジング（１０）と、ハウジング（１０）に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部（３１）と、ハウジング（１０）に設けられセンシング部（３１）からの信号を取り出すためのコネクタ部（６０）とを備える圧力検出装置において、センシング部（３１）は、ハウジング（１０）の一端部側に設けられるとともに、ハウジング（１０）の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング（１０）の内部には、センシング部（３１）とコネクタ部（６０）とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（５０）が収納されており、センシング部（３１）は、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部に対して複数個のバンプ（３２）を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されている。
【００６１】
さらに、本発明では、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部では、バンプ（３２）が接続される各々の部位（５４）の間に切り欠き（５５）を形成することにより、前記各々の部位（５４）が独立して変位できるようになっていることを特徴としている。
【００６２】
つまり、本発明は、請求項１に記載の圧力検出装置における応力緩和構造として、フレキシブルプリント基板（５０）の切り欠き構造を採用したものである。
【００６３】
それによれば、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部では、バンプ（３２）が接続される各々の部位（５４）が独立して変位できるため、応力による各バンプ（３２）の歪みを逃がしやすくでき、１個のバンプ（３２）あたりの歪み量を小さくすることができる。
【００６４】
そのため、本発明によれば、ハウジング（１０）の一端部に設けられたセンシング部（３１）とハウジング（１０）に設けられたコネクタ部（６０）とをフレキシブルプリント基板（５０）により接続してなる圧力検出装置において、センシング部（３１）とフレキシブルプリント基板（５０）とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ（３２）に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【００６５】
また、請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の圧力検出装置において、フレキシブルプリント基板（５０）の一端部では、バンプ（３２）が接続される各々の部位（５４）が、バンプ（３２）の方向に持ち上げられるように折り曲げられていることを特徴としている。
【００６６】
それによれば、センシング部（３１）、バンプ（３２）、フレキシブルプリント基板（５０）の積層方向において、フレキシブルプリント基板（５０）におけるバンプ（３２）が接続される各々の部位（５４）が変位しやすくなる。そのため、１個のバンプ（３２）あたりの歪み量を、より小さくすることができる。
【００６７】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１〜請求項９に記載の圧力検出装置においては、ハウジング（１０）の一端部は細長形状をなすパイプ部（１２）として構成されており、センシング部（３１）はパイプ部（１２）の先端部に設けられており、フレキシブルプリント基板（５０）は、パイプ部（１２）の内部に設けられるとともに、一端部（５１）がセンシング部（３１）に接合されるとともに当該接合部から折り曲げられ、この折り曲げ部（５３）よりも他端部（５２）側の部位が、パイプ部（１２）内においてコネクタ部（６０）の方向へ延びてコネクタ部（６０）と電気的に接続されているものにできる。
【００６８】
本発明のように、細長形状のパイプ部（１２）を有する圧力検出装置によれば、燃焼圧センサなどに適した構成とできる。
【００６９】
また、請求項１１に記載の発明のように、請求項１〜請求項１０に記載の圧力検出装置において、センシング部（３１）は、検出圧力を受けて歪む受圧用ダイアフラム（１５）とこの受圧用ダイアフラム（１５）の歪みに基づき信号を出力する感圧素子（３０）とを備えて構成されており、感圧素子（３０）が、センシング部（３１）におけるバンプ（３２）との接続部となっているものにできる。
【００７０】
さらに、請求項１２に記載の発明のように、請求項１１に記載の圧力検出装置においては、受圧用ダイアフラム（１５）と感圧素子（３０）との間には、受圧用ダイアフラム（１５）が受けた圧力を感圧素子（３０）へ伝達する圧力伝達部材（１６）が介在しているものにできる。
【００７１】
また、請求項１３に記載の発明のように、請求項１２に記載の圧力検出装置においては、圧力伝達部材（１６）としては、球状をなす球状部材を採用することができる。
【００７２】
また、請求項１４に記載の発明のように、請求項１１〜請求項１３に記載の圧力検出装置においては、感圧素子（３０）は、検出圧力による歪みに基づいて検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものにできる。
【００７３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００７５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置１００の全体構成を示す概略断面図である。
【００７６】
また、図２は、図１中におけるセンシング部３１の感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部の拡大図であり、（ａ）は折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板５０における接合状態を示す平面図、（ｂ）は折り曲げ後の状態すなわちフレキシブルプリント基板５０を圧力検出装置１００に組み付けた状態にて接合状態を示す側面図である。
【００７７】
なお、図２（ａ）は、図２（ｂ）の上視平面に対応した平面図であり、感圧素子３０の下に位置するバンプ３２およびダミーバンプ３３は、本来、隠れ線にて示すべきものであるが、簡略化して見やすくするため、この図２（ａ）では、バンプ３２およびダミーバンプ３３は実線にて示してある。さらに、図２（ａ）では、バンプ３２とダミーバンプ３３とを識別しやすくするために、ダミーバンプ３３に斜線ハッチングを施している。
【００７８】
この圧力検出装置１００には、用途を限定するものではないが、燃焼圧センサとして適用することができる。
【００７９】
ここで、燃焼圧センサとは、ハウジング１０のパイプ部１２が被検出体としてのたとえば自動車のエンジンブロックにおける取付穴に挿入されネジ結合などによって取り付けられることによって、燃焼室内の圧力（いわゆる筒内圧）を検出圧力として検出するようにしたセンサである。
【００８０】
［構成等］
本実施形態の圧力検出装置１００は、大きくは、ハウジング１０と、ハウジング１０に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部３１と、ハウジング１０に設けられセンシング部３１からの信号を取り出すためのコネクタ部６０と、ハウジング１０の内部に収納されセンシング部３１とコネクタ部６０とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板５０とを備えて構成されている。
【００８１】
ハウジング１０は、円筒状の本体部１１とこの本体部１１よりも細い細長筒形状のパイプ部１２とからなる。
【００８２】
これら本体部１１およびパイプ部１２は、切削や冷間鍛造等により加工されたたとえばステンレスなどの金属製のものである。本例では、パイプ部１２は円筒パイプ形状をなすものとしているが、角パイプ形状でもよい。
【００８３】
なお、ハウジング１０において、本体部１１とパイプ部１２とは一体形成されたものであってもよいし、これら両者１１、１２をそれぞれ別体に形成し、その後でこれら両者１１、１２を溶接や接着あるいは圧入、ネジ結合、かしめなどにより接合して一体化したものであってもよい。
【００８４】
また、ハウジング１０におけるパイプ部１２の外周面には、被検出体としての上記エンジンブロックにネジ結合可能なネジ部１３が形成されている。
【００８５】
このように、本実施形態の圧力検出装置１００においては、ハウジング１０の一端部は、本体部１１から突出するように設けられた細長形状のパイプ部１２として構成されている。
【００８６】
そして、ハウジング１０のパイプ部１２は、たとえば、上記エンジンブロックに形成されたネジ穴としての取付穴に挿入され、ネジ部１３を介して取り付けられる。それにより、圧力検出装置１００は上記エンジンブロックに取り付けられる。
【００８７】
そして、この圧力検出装置１００のエンジンブロックへの取付状態においては、検出圧力としての燃焼室内の圧力（筒内圧）は、図１、図２中の白抜き矢印Ｙに示されるように、パイプ部１２の先端部側から印加されるようになっている。つまり、本実施形態の圧力検出装置１００においては、ハウジング１０の一端部に検出圧力が印加されるようになっている。
【００８８】
また、本圧力検出装置１００においては、ハウジング１０の一端部すなわちにおけるパイプ部１２の先端部には、検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部３１が設けられている。
【００８９】
ここでは、センシング部３１は、パイプ部１２の先端部に設けられ検出圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５および金属ステム２０と、金属ステム２０内に設けられた圧力伝達部材１６と、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して検出圧力が伝達される感圧素子３０とから構成されている。
【００９０】
具体的には、感圧素子３０は、一端側が開口部２１、他端側がダイアフラム２２である中空筒状の保持部材としての金属ステム２０において、ダイアフラム２２の表面にガラス接合などにより取り付けられている。
【００９１】
本圧力検出装置１００においては、この感圧素子３０としては、たとえば、検出圧力による歪みに基づいて検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものを採用できる。
【００９２】
金属ステム２０は、中空円筒形状に加工された金属製の部材であり、開口部２１の開口縁部には、周面と直交する方向へ張り出したフランジ２３が形成されている。なお、本例では、金属ステム２０の中空部は円筒状であるが、それに限定されるものではなく、たとえば角筒状でもよい。
【００９３】
そして、金属ステム２０は、そのダイアフラム２２側をパイプ部１２内に向け開口部２１を燃焼室側に向けてパイプ部１２に挿入されている。そして、金属ステム２０のフランジ２３とパイプ部１２の先端部の開口縁部とが、接着または溶接あるいは圧接などにより固定されている。
【００９４】
さらに、本圧力検出装置１００においては、図１および図２に示されるように、ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部において、金属ステム２０の開口部２１を覆うようにダイアフラム１５が設けられている。
【００９５】
以下、本実施形態および後述する各実施形態において、このダイアフラム１５は、上記した金属ステム２０のダイアフラム２２との区別のため、受圧用ダイアフラム１５ということにする。
【００９６】
この受圧用ダイアフラム１５は、たとえばステンレスなどの金属製円形板状のものであり、その周辺部が金属ステム２０のフランジ２３に溶接されることによって接合固定されている。それにより、これら受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０とは一体化されている。
【００９７】
そして、この受圧用ダイアフラム１５は、図１中の白抜き矢印Ｙに示されるように、検出圧力を受けるものである。具体的には、受圧用ダイアフラム１５は、圧力検出装置１００を上記エンジンブロックに取り付けた状態で上記燃焼室に面して燃焼圧（筒内圧）を受けるようになっている。
【００９８】
また、本圧力検出装置１００においては、図１および図２に示されるように、金属ステム２０の中空部には、圧力伝達部材１６が設けられている。すなわち、受圧用ダイアフラム１５と感圧素子３０との間に圧力伝達部材１６を介在させた形となっている。この圧力伝達部材１６は、たとえばセラミックや金属などからなるものである。
【００９９】
ここで、圧力伝達部材１６の一端部は、金属ステム２０のダイアフラム２２に荷重を与えた状態で接触しており、圧力伝達部材１６の他端部は、受圧用ダイアフラム１５に荷重を与えた状態で接触している。
【０１００】
それにより、上述したように、圧力伝達部材１６がその線膨張係数により縮んだときや、燃焼室内の圧力が負圧になったときであっても、圧力伝達部材１６と両ダイアフラム１５、２２との接触を適切に確保することができるようになっている。
【０１０１】
ここで、図１、図２に示される例においては、圧力伝達部材１６は球状をなす球状部材であるが、本圧力検出装置１００においては、圧力伝達部材１６の形状はこれに限定されるものではない。
【０１０２】
そして、検出圧力は、受圧用ダイアフラム１５に受圧され、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して金属ステム２０のダイアフラム２２および感圧素子３０に印加されるようになっている。
【０１０３】
また、本実施形態において、歪みゲージ機能を有する感圧素子３０としては、限定するものではないが、たとえば、半導体プロセスによってシリコン半導体チップに対して、拡散抵抗素子などにより構成されるブリッジ回路などを形成してなるものなどを採用することができる。
【０１０４】
このような歪みゲージ機能を有する半導体チップは、圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形したとき、この変形に応じて歪みゲージ３０自身も歪むことにより、その歪みによって生じる抵抗値変化を電気信号に変換して出力する機能を有するものである。
【０１０５】
なお、これら金属ステム２０のダイアフラム２２および感圧素子３０が、検出圧力による荷重を受けて歪む歪み部として構成されており、この歪み部は圧力検出装置１００の基本性能を左右するものである。
【０１０６】
ここで、金属ステム２０を構成する金属材料について、さらに述べるならば、当該金属材料に対しては、高圧を受けることから高強度であること、及び、Ｓｉ半導体などからなる感圧素子３０を低融点ガラスなどにより接合することなどのため、低熱膨張係数であることが求められる。
【０１０７】
具体的には、金属ステム２０の金属材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料、たとえば析出硬化型のステンレスなどを選定することができ、この金属ステム２０は、プレス、切削や冷間鍛造などにより形成することができる。
【０１０８】
また、本実施形態の圧力検出装置１００においては、図１に示されるように、ハウジング１０の本体部１１の内部には、セラミック基板などからなる回路基板４０が設けられている。
【０１０９】
この回路基板４０は、本体部１１との境界におけるパイプ部１２の開口部を覆うように設けられており、回路基板４０の周辺部は、たとえば接着などによりハウジング１０に固定されている。
【０１１０】
この回路基板４０におけるパイプ部１２の開口部に面した側の面には、ＩＣチップ４２が接着などにより搭載されている。このＩＣチップ４２は、感圧素子３０からの出力を増幅したり調整したりするための回路が形成されたものである。
【０１１１】
そして、このＩＣチップ４２と回路基板４０とは、アルミニウム（Ａｌ）または金などからなるボンディングワイヤ４４により結線されており、それによって、これら両者４０、４２は電気的に接続されている。
【０１１２】
さらに、本圧力検出装置１００においては、図１および図２に示されるように、この回路基板４０とセンシング部３１の感圧素子３０とは、配線部材であるフレキシブルプリント基板５０により電気的に接続されている。
【０１１３】
このフレキシブルプリント基板５０としては、ポリイミド樹脂などのベースに銅などの導体をパターニング形成した一般的なものを採用できる。このフレキシブルプリント基板５０は、図１に示されるように、ハウジング１０のパイプ部１２内にてパイプ部１２の長手方向に延びるように配置されている。
【０１１４】
ここで、図２に示されるように、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１は、センシング部３１の感圧素子３０に対して、複数個のバンプ３２を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接合されている。
【０１１５】
このバンプ３２としては、はんだバンプや金などのスタッドバンプなどを採用することができる。具体的には、図示しないが、感圧素子３０の表面に形成されたパッドとフレキシブルプリント基板５０の表面に形成されたパッドなどの導体部とが、バンプ３２を介して接続されている。
【０１１６】
ここで、本実施形態においては、感圧素子３０は、センシング部３１におけるバンプ３２との接続部であり、フレキシブルプリント基板５０に対向する感圧素子３０の表面が、センシング部３１のバンプ３２の配置面となっている。
【０１１７】
そして、図２（ａ）に示されるように、本実施形態では、一般的なバンプ配置（上記図１４（ａ）参照）と同様に、バンプ３２は、配置面すなわち感圧素子３０の表面の四隅部に配置されている。
【０１１８】
さらに、図２に示されるように、本実施形態の圧力検出装置１００では、センシング部３１すなわち感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１との間にて、バンプ３２の近傍には、バンプ３２に加わる応力を緩和するためのダミーバンプ３３が設けられている。
【０１１９】
このダミーバンプ３３としては、上記した感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合に用いられるバンプ３２と同様に、はんだバンプやスタッドバンプなどからなるものを採用することができる。
【０１２０】
そして、このダミーバンプ３３を介して、センシング部３１の感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１とは機械的に接続されている。なお、ダミーバンプ３３は、感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０との電気的な接続は行わなくてもよい。
【０１２１】
そして、図１に示されるように、フレキシブルプリント基板５０の感圧素子３０への接合部である一端部５１から、フレキシブルプリント基板５０は折り曲げられており、この折り曲げられた部分である折り曲げ部５３よりも他端部５２側の部位が、パイプ部１２内において回路基板４０の方向へ延びている。
【０１２２】
一方、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２側の部位は、ハウジング１０の本体部１１に位置している。そして、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２は、回路基板４０に設けられた貫通穴４６を介して、回路基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面から当該搭載面とは反対側の面に位置している。
【０１２３】
そして、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２は、回路基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面とは反対側の面にて、はんだなどを介して回路基板４０と電気的に接続されている。
【０１２４】
また、本圧力検出装置１００においては、図１に示されるように、ハウジング１０において回路基板４０におけるフレキシブルプリント基板５０との接続面と対向する位置には、ターミナル６１を有するコネクタケース６０が設けられている。
【０１２５】
このコネクタケース６０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂などからなるもので、ターミナル６１はコネクタケース６０にインサート成形などにより一体化されている。このコネクタケース６０は、センシング部３１の感圧素子３０からの信号を取り出すためのコネクタ部６０として構成されている。
【０１２６】
そして、コネクタケース６０のターミナル６１と回路基板４０とはバネ部材６２を介したバネ接触により電気的に接続されている。これにより、センシング部３１の感圧素子３０とコネクタケース６０とは、フレキシブルプリント基板５０および回路基板４０を介して電気的に接続されている。
【０１２７】
また、図１に示されるように、ハウジング１０の本体部１１の端部１４がコネクタケース６０にかしめられることにより、コネクタケース６０とハウジング１０とは一体に固定されている。
【０１２８】
そして、コネクタ部６０のターミナル６１は自動車のＥＣＵなどへ図示しない配線部材などを介して電気的に接続可能となっている。それにより、本圧力検出装置１００は外部との信号のやりとりなどが可能になっている。
【０１２９】
［製造方法、作動等］
かかる構成を有する圧力検出装置１００の製造方法について、述べる。
【０１３０】
まず、金属ステム２０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１６を介在させる。具体的には、圧力伝達部材８０を金属ステム２０の中空部に挿入して、金属ステム２０の開口部２１を覆うように受圧用ダイアフラム１５を取り付ける。
【０１３１】
次に、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して金属ステム２０のダイアフラム２２に荷重を与えた状態で、受圧用ダイアフラム１５の溶接を行う。それにより、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０とを一体化する。
【０１３２】
つまり、金属ステム２１と受圧用ダイアフラム１５とによって、これら両者の間に介在する圧力伝達部材１６を挟み付ける方向に荷重を加えた状態のまま、受圧用ダイアフラム１５をフランジ２３に対してレーザ溶接などによって全周溶接する。
【０１３３】
このようにして、受圧用ダイアフラム１５の溶接を行い、受圧用ダイアフラム１５と圧力伝達部材１６と金属ステム２０とを一体化した後、金属ステム２０に感圧素子３０を取り付ける。
【０１３４】
具体的には、金属ステム２０のダイアフラム２２の外表面に図示しない低融点ガラスを介在させつつ感圧素子３０を搭載する。そして、当該ガラスを焼成することにより感圧素子３０と金属ステム２０とをガラス接合する。
【０１３５】
次に、圧力伝達部材１６、金属ステム２０、感圧素子３０および受圧用ダイアフラム１５が一体化したユニットすなわちセンシング部３１において、その感圧素子３０に対して、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１をバンプ３２を介してフリップチップ接合する。
【０１３６】
ここで、バンプ３２はあらかじめ感圧素子３０の表面に形成しておき、このバンプ３２が形成された感圧素子３０に対して、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１を接触させ、はんだリフローや圧着などによりバンプ３２を介した接続を行う。
【０１３７】
次に、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２側の部位を、ハウジング１０のパイプ部１２の先端部から挿入し、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２をハウジング１０の本体部１１の内部まで引き出す。
【０１３８】
続いて、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２を、ＩＣチップ４２がワイヤボンド実装された回路基板４０の貫通穴４６に通し、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２と回路基板４０とをはんだなどを介して接続する。
【０１３９】
次に、回路基板４０をハウジング１０の本体部１１に接合固定する。その後、コネクタケース６０をハウジング１０の本体部１１に組み付け、ハウジング１０の端部１４をかしめることにより、コネクタケース６０とハウジング１０とを固定する。
【０１４０】
このコネクタケース６０をハウジング１０へ組み付けるとき、ターミナル６１と回路基板４０とをバネ部材６２を介してバネ接触させ、電気的に接続する。こうして、上記図１に示される圧力検出装置１００が完成する。
【０１４１】
かかる圧力検出装置１００は、ハウジング１０のネジ部１３を介して、被検出体としての上記エンジンブロックに形成されたネジ穴に取り付けられることによって、当該エンジンブロックに接続固定される。
【０１４２】
そして、燃焼室内の圧力（筒内圧）が、図１、図２中の矢印Ｙに示されるように、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して、金属ステム２０のダイアフラム２２に印加されると、その圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形し、この変形を感圧素子３０により電気信号に変換し、圧力検出を行うようにしている。
【０１４３】
そして、センシング部部３１の感圧素子３０からの信号は、フレキシブルプリント基板５０を介して回路基板４０へ伝達され、たとえばＩＣチップ４２にて処理される。そして、処理された信号は、コネクタ部６０としてのコネクタケース６０のターミナル６１から外部へ出力される。
【０１４４】
なお、上記した製造方法では、受圧用ダイアフラム１５の溶接を行い、受圧用ダイアフラム１５と圧力伝達部材１６と金属ステム２０とを一体化した後、金属ステム２０に感圧素子３０を取り付けているが、金属ステム２０に感圧素子３０を取り付けた後に、受圧用ダイアフラム１５と圧力伝達部材１６と金属ステム２０とを一体化してもよい。
【０１４５】
しかし、上記製造方法のように、金属ステム２０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１６を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して金属ステム２０に荷重を与えた状態で、受圧用ダイアフラム１５の溶接を行った後、金属ステム２０に感圧素子３０を取り付けることが好ましい。
【０１４６】
その理由は次の通りである。感圧素子３０をガラス接合などによって金属ステム２０に取り付けた後、受圧用ダイアフラム１５を金属ステム２０に溶接する方法では、次のような問題が生じる。
【０１４７】
１つには、圧力伝達部材１６を短くして受圧用ダイアフラム１５の溶接部と感圧素子３０との距離が小さくなっていることから、溶接の熱の影響が大となる。そのため、受圧用ダイアフラム１５の溶接の熱が、金属ステム２０上の感圧素子３０に対して熱的なダメージを与える。
【０１４８】
２つ目は、感圧素子３０を金属ステム２０に貼り付けた後に、圧力伝達部材１６から金属ステム２０のダイアフラム２２を介して感圧素子３０に荷重が印加された状態で、受圧ダイアフラム１５が溶接固定されるため、このとき印加された荷重が、受圧用ダイアフラム１５の溶接後において感圧素子３０に残る。すると、この残った荷重が、出力のオフセットを発生させる。
【０１４９】
それに対して、この好ましい製造方法によれば、金属ステム２０に感圧素子３０を取り付ける前に、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して荷重をかけながら、受圧用ダイアフラム１５を金属ステム２０に溶接することになる。
【０１５０】
そのため、荷重を印加しながら受圧用ダイアフラム１５を溶接するときには、金属ステム２０には感圧素子３０が取り付けられておらず存在しないため、受圧用ダイアフラム１５を溶接することによる感圧素子３０への熱的ダメージおよび荷重の印加といった問題は発生しない。これが、上記製造方法を好ましいとする理由である。
【０１５１】
［効果等］
ところで、本実施形態によれば、ハウジング１０と、ハウジング１０に設けられ検出圧力に応じた信号を出力するセンシング部３１と、ハウジング１０に設けられセンシング部３１からの信号を取り出すためのコネクタ部６０とを備える圧力検出装置において、次のような点を特徴とする圧力検出装置１００が提供される。
【０１５２】
・センシング部３１は、ハウジング１０の一端部側すなわち本例ではパイプ部１２の先端部に設けられるとともに、ハウジング１０の一端部に検出圧力が印加されるようになっていること。
【０１５３】
・ハウジング１０の内部には、センシング部３１とコネクタ部６０とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板５０が収納されており、センシング部３１は、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１に対して複数個のバンプ３２を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されていること。
【０１５４】
・さらに、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１との間にてバンプ３２の近傍には、バンプ３２に加わる応力を緩和するためのダミーバンプ３３が設けられ、ダミーバンプ３３を介して、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１とは機械的に接続されていること。
【０１５５】
このような特徴点を有する本実施形態の圧力検出装置１００によれば、センシング部３１を検出環境へ近づけた構成とできるため、感度の向上などセンサ特性の向上を図ることができる。
【０１５６】
具体的には、センシング部３１を検出環境側へ近づけることで、受圧用ダイアフラム１５と感圧素子３０との距離を小さくし、従来よりも圧力伝達部材１６を短くすることができるなどの理由から、センサ特性の向上を図れる。
【０１５７】
たとえば、圧力検出装置１００をエンジンの燃焼圧センサとして適用した場合に、圧力伝達部材１６が長いものであると、圧力伝達部材１６の共振周波数が燃焼のノッキングの振動周波数と重なって圧力伝達部材１６が共振を起こす。すると、元来それほど大きくないノッキング信号が圧力伝達部材１６の共振によるノイズに埋まってしまい、ノッキングを計測することができない、という問題が生じる。
【０１５８】
また、圧力伝達部材１６が長いものである場合、圧力伝達部材１６自身が変形しやすくなるため、圧力伝達部材１６と受圧用ダイアフラム１５や感圧素子３０との接触状態が変化することがある。そのような接触状態の変化が生じると、圧力伝達の精度の悪化が生じ、センサ特性へ悪影響を及ぼす。
【０１５９】
その点、本実施形態の圧力検出装置１００では、感圧素子３０をより検出環境側へ近づけることで圧力伝達部材１６を短くした構成とすることができるため、上述したような、圧力伝達部材１６を長くすることによる共振の問題や圧力伝達部材１６自身の変形を極力抑制することができ、センサ特性の向上が図れる。
【０１６０】
また、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、遠く離れたセンシング部３１とコネクタ部６０との間の電気的な接続を、フレキシブルプリント基板５０を用いることにより適切に実現できている。さらに、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とをフリップチップ接合とすることにより、小型化に適した構成が実現できている。
【０１６１】
また、本圧力検出装置１００によれば、ダミーバンプ３３により、実質的に隣り合うバンプ３２間の距離を小さくしたのと同等の効果が得られ、バンプ３２間の膨張歪みを小さくすることができる。また、実質的に、バンプ３２の数を増やすことになるため、１個のバンプ３２あたりの歪み量を小さくすることができる。
【０１６２】
つまり、本圧力検出装置１００では、ダミーバンプ３３を設けた構造とすることにより、バンプ３２に加わる応力を緩和する応力緩和構造が実現される。そして、このダミーバンプ３３を用いた応力緩和構造が設けられていることにより、バンプ３３に応力が加わっても、その応力は緩和される。
【０１６３】
したがって、本実施形態によれば、ハウジング１０の一端部に設けられたセンシング部３１とハウジング１０に設けられたコネクタ部６０とをフレキシブルプリント基板５０により接続してなる圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ３２に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【０１６４】
また、本実施形態の圧力検出装置１００では、ハウジング１０の一端部は細長形状をなすパイプ部１２として構成されており、センシング部３１はパイプ部１２の先端部に設けられており、フレキシブルプリント基板５０は、パイプ部１２の内部に設けられるとともに、一端部５１がセンシング部３１に接合されるとともに当該接合部から折り曲げられ、この折り曲げ部５３よりも他端部５２側の部位が、パイプ部１２内においてコネクタ部６０の方向へ延びてコネクタ部６０と（本例では回路基板４０を介して）電気的に接続されていることも特徴のひとつである。
【０１６５】
このように、細長形状のパイプ部１２を有する圧力検出装置１００によれば、燃焼圧センサなどに適した構成とできる。
【０１６６】
また、本実施形態の圧力検出装置１００では、センシング部３１は、検出圧力を受けて歪む受圧用ダイアフラム１５とこの受圧用ダイアフラム１５の歪みに基づき信号を出力する感圧素子３０とを備えて構成されており、感圧素子３０が、センシング部３１におけるバンプ３２との接続部となっていることも特徴のひとつである。
【０１６７】
そして、本実施形態の圧力検出装置１００では、感圧素子３０は、検出圧力による歪みに基づいて検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものであることも特徴である。
【０１６８】
さらに、本実施形態では、受圧用ダイアフラム１５と感圧素子３０との間には、受圧用ダイアフラム１５が受けた圧力を感圧素子３０へ伝達する圧力伝達部材１６が介在していることも特徴のひとつである。
【０１６９】
また、圧力伝達部材１６としては、棒状部材でもよいが、本例では、圧力伝達部材１６としては球状をなす球状部材を採用している。この構成の場合、圧力伝達部材としての球状部材は、受圧用ダイアフラム１５と接触する面および金属ステム２０のダイアフラム２２と接触する面が球面となっている。
【０１７０】
それによれば、これら両接触面における接触は、安定した点接触とすることができ、圧力伝達部材１６と受圧用ダイアフラム１５および金属ステム２０のダイアフラム２２との接触箇所数を少なくできる。
【０１７１】
そのため、圧力伝達部材１６と上記両ダイアフラム１５、２２との接触状態の変化を極力抑制し、各接触部において安定した接触状態を確保でき、圧力伝達精度の悪化を抑制することができる。
【０１７２】
また、圧力伝達部材１６としての球状部材は、従来の棒状の圧力伝達部材に比べ、その形状効果から、変形しにくい。そのことからも、球状部材を採用することは、圧力伝達部材１６と上記両ダイアフラム１５、２２との間の安定した接触状態を、適切に確保する点で好ましい。
【０１７３】
なお、圧力伝達部材１６としての球状部材としては、図１、図２に示されるような真球のものでなくてもよく、多少変形した球でもよい。たとえば、当該球状部材としては、楕円球状であったり、ラグビーボール状のものであってもよい。
【０１７４】
また、受圧用ダイアフラム１５および金属ステム２０のダイアフラム２２との接触面が球面となっている圧力伝達部材１６としては、球状の部材に限らない。たとえば、当該両接触面は球面であるが両接触面の中間部は柱状のものであってもよい。
【０１７５】
［変形例］
上記図１、図２に示される例では、センシング部３１は、パイプ部１２の先端部に設けられた受圧用ダイアフラム１５および金属ステム２０と、金属ステム２０内に設けられた圧力伝達部材１６と、金属ステム２０のダイアフラム２２に設けられた感圧素子３０とから構成されている。
【０１７６】
ここで、本実施形態のセンシング部３１としては、これら図１、図２に示される例に限定されるものではなく、受圧された検出圧力に応じた信号を出力するものであればよい。次に、本実施形態に用いることのできるセンシング部３１の他の例を、図３〜図５に示しておく。
【０１７７】
図３は、第１の変形例としてのセンシング部３１の概略断面図、図４は、２１の変形例としてのセンシング部３１の概略断面図、図５は、第３の変形例としてのセンシング部３１の概略断面図である。なお、これらのセンシング部３１は、以下の各実施形態においても採用可能である。
【０１７８】
図３に示される第１の変形例では、センシング部３１は、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０と感圧素子３０とを備えて構成されており、感圧素子３０がセンシング部３１におけるバンプ３２との接続部となっていることは、上記のセンシング部３１と同様である。
【０１７９】
しかし、本例においては、受圧用ダイアフラム１５と感圧素子３０との間には、圧力伝達部材は無く、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０のダイアフラム２２とは直接接している。
【０１８０】
具体的には、図３に示されるように、受圧用ダイアフラム１５には、感圧素子３０の方向へ突出する凸部１５ａが形成されており、この凸部１５ａの突出先端部が金属ステム２０のダイアフラム２２の裏面に接触している。ここで、受圧用ダイアフラム１５は、たとえば円形板状であり、凸部１５ａは、その円の中心部に位置するヘソのような形のものである。
【０１８１】
本例のセンシング部３１では、受圧用ダイアフラム１５に印加された検出圧力は、凸部１５ａを介して金属ステム２０のダイアフラム２２に印加され、その圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形し、この変形を感圧素子３０により電気信号に変換し、圧力検出を行うようにしている。
【０１８２】
図４に示される第２の変形例では、センシング部３１も、上記図３に示される第１の変形例と同様に、受圧用ダイアフラム１５に凸部１５ａを設け、受圧用ダイアフラム１５を金属ステム２０のダイアフラム２２に直接接触させることにより、圧力伝達部材を省略した構成としたものであるが、ここでは、凸部１５ａをさらに変形したものである。
【０１８３】
上記した図３においては、受圧用ダイアフラム１５の凸部１５ａは、切削などにより形成されたものとしているが、この図４に示される受圧用ダイアフラム１５では、凸部１５ａは平板状のダイアフラム面をプレスで凹ませることにより、凸部１５ａを簡単に形成したものである。
【０１８４】
図５に示される第３の変形例では、センシング部３１は、受圧用ダイアフラムまでも省略しており、金属ステム２０と感圧素子３０とによりセンシング部３１が構成されたものである。
【０１８５】
図５に示されるように、金属ステム２０の開口部２１が、燃焼室などの検出環境に直接さらされており、筒内圧などの検出圧力は金属ステム２０のダイアフラム２２に直接印加されるようになっている。
【０１８６】
つまり、本例のセンシング部３１では、金属ステム２０のダイアフラム２２に検出圧力が直接印加され、その圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形し、この変形を感圧素子３０により電気信号に変換し、圧力検出を行うようにしている。
【０１８７】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るセンシング部３１とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１とのフリップチップ接合部の概略的な平面構成を示す図である。上記実施形態との相違点を中心に述べ、同一部分については簡略化して述べる。
【０１８８】
なお、図６において、感圧素子３０の下に位置するバンプ３２は、本来、隠れ線にて示すべきものであるが、簡略化して見やすくするため、この図６では、バンプ３２は実線にて示してある。
【０１８９】
本実施形態の圧力検出装置においても、ハウジング１０と、ハウジング１０に設けられた上記センシング部３１と、ハウジング１０に設けられた上記コネクタ部６０とを備える圧力検出装置において、センシング部３１は、ハウジング１０の一端部側に設けられるとともに、ハウジング１０の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング１０の内部には、上記フレキシブルプリント基板５０が収納されており、センシング部３１の感圧素子３０は、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１に対して複数個のバンプ３２を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されていることは、上記実施形態と同様である。
【０１９０】
本実施形態の圧力検出装置は、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部における応力緩和構造として、センシング部３１のバンプ３２の配置面すなわち感圧素子３０の表面におけるバンプ３２の配置形態に特徴を持たせたものである。
【０１９１】
つまり、本実施形態の圧力検出装置は、上記図１に示される圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部の構成を変形したものであり、その他の部分は、上記図１に示されるのと同様の構成とすることができる。
【０１９２】
感圧素子３０の表面におけるバンプ３２の一般的な配置は、上記図２（ａ）に示されるように、バンプ３２は、バンプ３２の配置面すなわち感圧素子３０の表面の四隅部に配置されている。
【０１９３】
それに対して、本実施形態では、図６（ａ）〜（ｉ）に示されるように、種々の例を採用することができる。
【０１９４】
図６（ａ）〜（ｆ）に示される例では、矩形板状をなす感圧素子３０の表面すなわちバンプ３２の配置面において、対向する両辺の一方から他方にわたって、すべてのバンプ３２が一列に配列されている。
【０１９５】
また、図６（ｇ）、（ｈ）に示される例では、矩形板状をなす感圧素子３０の表面すなわちバンプ３２の配置面において、対角線上に、すべてのバンプ３２が一列に配列されている。
【０１９６】
また、図６（ｉ）に示される例では、矩形板状をなす感圧素子３０の表面すなわちバンプ３２の配置面において、従来のように外周縁部ではなく、すべてのバンプ３２が中央部に寄り集まっている。
【０１９７】
このように、本実施形態では、センシング部３１のバンプ３２の配置面すなわち感圧素子３０の表面において、すべてのバンプ３２が、当該配置面の一端部からこれに対向する他端部にわたって一列に配列されているか、前記配置面の中央部に寄り集まって配置されていることを特徴とする圧力検出装置が提供される。
【０１９８】
それによれば、従来のバンプの配置構造（図１４参照）に比べて、隣り合うバンプ３２間の距離を小さくすることができ、バンプ３２間の膨張歪みを小さくすることができる。つまり、本実施形態は、バンプ３２間の距離を縮小するようなバンプ３２のは一形態を提供するものである。
【０１９９】
そのため、本実施形態によれば、ハウジング１０の一端部に設けられたセンシング部３１とハウジング１０に設けられたコネクタ部６０とをフレキシブルプリント基板５０により接続してなる圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ３２に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【０２００】
これ以外にも、本実施形態において、上記実施形態に示した各種の特徴点を持つ圧力検出装置が提供されることは、もちろんである。
【０２０１】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係るセンシング部３１とフレキシブルプリント基板５０の一端部５１とのフリップチップ接合部の概略的な側面構成を示す図である。上記実施形態との相違点を中心に述べ、同一部分については簡略化して述べる。
【０２０２】
本実施形態の圧力検出装置においても、ハウジング１０と、ハウジング１０に設けられた上記センシング部３１と、ハウジング１０に設けられた上記コネクタ部６０とを備える圧力検出装置において、センシング部３１は、ハウジング１０の一端部側に設けられるとともに、ハウジング１０の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング１０の内部には、上記フレキシブルプリント基板５０が収納されており、センシング部３１の感圧素子３０は、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１に対して複数個のバンプ３２を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されていることは、上記実施形態と同様である。
【０２０３】
本実施形態の圧力検出装置は、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部における応力緩和構造として、以下に述べるような干渉部材７０を採用したものである。
【０２０４】
つまり、本実施形態の圧力検出装置は、上記図１に示される圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部の構成を変形したものであり、その他の部分は、上記図１に示されるのと同様の構成とすることができる。
【０２０５】
そして、本実施形態では、図７に示されるように、フレキシブルプリント基板５０には、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０との熱膨張係数差により生じる応力を緩和するための干渉部材７０が設けられていることを特徴とする圧力検出装置が提供される。
【０２０６】
図７に示される例では、干渉部材７０は、基板７０である。この基板７０は、熱膨張係数がセンシング部３１におけるバンプ３２との接続部３０すなわち感圧素子３０と同等である基板か、または、当該感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０との間の大きさを有する基板である。
【０２０７】
そして、この干渉部材としての基板７０は、バンプ３２とフレキシブルプリント基板５０との間に介在固定されている。
【０２０８】
ここで、バンプ３２と基板７０とは電気的・機械的に接合され、基板７０とフレキシブルプリント基板５０とは、図示しないはんだや導電性接着剤などを介して電気的・機械的に接合されている。そのため、感圧素子３０とフレキシブルプリント基板５０との導通はとれている。
【０２０９】
通常は、感圧素子３０がシリコンよりなり、フレキシブルプリント基板５０がポリイミドからなるものにできるため、上記したような熱膨張係数特性を有する基板７０としては、たとえば熱膨張係数がシリコンに近いものや、熱膨張係数がシリコンとポリイミドとの中間にあるものを採用できる。
【０２１０】
限定するものではないが、具体的に、本実施形態において、このような干渉部材としての基板７０としては、アルミナやシリカなどのセラミックなどからなる基板を採用することができる。
【０２１１】
このような基板７０を干渉部材として用いれば、バンプ接合部において隣接する各部の間の熱膨張係数の差を小さくすることができる。そのため、この干渉部材としての基板７０により、バンプ接合部において冷熱サイクルにより発生する応力を緩和することができ、１個のバンプ３２あたりの歪み量を小さくすることができる。
【０２１２】
よって、本実施形態によれば、ハウジング１０の一端部に設けられたセンシング部３１とハウジング１０に設けられたコネクタ部６０とをフレキシブルプリント基板５０により接続してなる圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ３２に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【０２１３】
［変形例］
ここで、本実施形態において、フレキシブルプリント基板５０に設けられる干渉部材としては、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０との熱膨張係数差により生じる応力を緩和するためのものであればよく、上記図７に示される基板７０に限定されるものではない。
【０２１４】
次に、本実施形態に用いることのできる干渉部材の他の例を、図８および図９に示しておく。
【０２１５】
図８は、本第３実施形態の第１の変形例としての干渉部材７１を用いたフリップチップ接合部の概略的な側面構成を示す図である。
【０２１６】
図８に示される例では、干渉部材７１は、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０との間にバンプ３２を複数個積層させてなるものとして構成されている。図８では、３個のバンプ３２が積層されており、この積層体７１が干渉部材７１として構成されている。
【０２１７】
このようなバンプ３２の積層体を干渉部材７１として用いれば、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０との距離を大きくとることができ、応力によって発生する歪みに対する許容度が向上する。そのため、１個のバンプ３２あたりの歪み量を小さくすることができる。
【０２１８】
図９は、本第３実施形態の第２の変形例としての干渉部材７２を用いたフリップチップ接合部の概略的な側面構成を示す図である。
【０２１９】
図９に示される例では、干渉部材７２は、センシング部３１におけるバンプ３２との接続部３０すなわち感圧素子３０と同一材料からなるダミー基板７２である。具体的に限定するものではないが、感圧素子３０は、通常シリコン半導体からなるのでダミー基板７２もシリコン半導体基板とする。
【０２２０】
そして、ダミー基板７２は、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１においてセンシング部３１の感圧素子３０が接続される面とは反対側の面に設けられ、バンプ３２を介して接合されている。
【０２２１】
それによれば、センシング部３１におけるバンプ３２との接続部である感圧素子３０と、これと同一材料からなるダミー基板７２とにより、フレキシブルプリント基板５０を挟み付けた形となるため、フレキシブルプリント基板５０の変形が抑制される。そのため、そのため、１個のバンプ３２あたりの歪み量を小さくすることができる。
【０２２２】
このように、図８、図９に示される変形例においても、上述した本実施形態の作用効果を奏することができる。また、これ以外にも、本実施形態において、上記実施形態に示した各種の特徴点を持つ圧力検出装置が提供されることは、もちろんである。
【０２２３】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態に係るフレキシブルプリント基板５０の一端部５１の概略的な平面構成を示す図であり、折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板５０をを示している。上記実施形態との相違点を中心に述べ、同一部分については簡略化して述べる。
【０２２４】
本実施形態の圧力検出装置においても、ハウジング１０と、ハウジング１０に設けられた上記センシング部３１と、ハウジング１０に設けられた上記コネクタ部６０とを備える圧力検出装置において、センシング部３１は、ハウジング１０の一端部側に設けられるとともに、ハウジング１０の一端部に検出圧力が印加されるようになっており、ハウジング１０の内部には、上記フレキシブルプリント基板５０が収納されており、センシング部３１の感圧素子３０は、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１に対して複数個のバンプ３２を介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続されていることは、上記実施形態と同様である。
【０２２５】
本実施形態の圧力検出装置は、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部における応力緩和構造として、以下に述べるようなフレキシブルプリント基板５０の切り欠き構造を採用したものである。
【０２２６】
つまり、本実施形態の圧力検出装置は、上記図１に示される圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とのフリップチップ接合部の構成を変形したものであり、その他の部分は、上記図１に示されるのと同様の構成とすることができる。
【０２２７】
本実施形態では、図１０に示されるように、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１では、バンプ３２が接続される各々の部位であるパッド５４の間に切り欠き５５を形成することにより、各々のパッド５４が独立して変位できるようになっていることを特徴とする圧力検出装置が提供される。この切り欠き５５は、プレス加工や刃具などにより形成することができる。
【０２２８】
それによれば、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１では、バンプ３２が接続される各々のパッド５４が独立して変位できるため、応力による各バンプ３２の歪みを逃がしやすくでき、１個のバンプ３２あたりの歪み量を小さくすることができる。
【０２２９】
そのため、本実施形態によれば、ハウジング１０の一端部に設けられたセンシング部３１とハウジング１０に設けられたコネクタ部６０とをフレキシブルプリント基板５０により接続してなる圧力検出装置１００において、センシング部３１とフレキシブルプリント基板５０とをフリップチップ接合した場合に、検出圧力や冷熱サイクルなどによってバンプ３２に応力が加わっても、バンプ接合部の断線を抑制することができる。
【０２３０】
［変形例］
ここで、本実施形態において、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１に設けられる切り欠き５４は、各パッド５５が切り欠き５４を境にして独立して変位しやすくなるものであればよく、上記図１０に示される例に限定されるものではない。
【０２３１】
図１１（ａ）、（ｂ）は、本第４実施形態に採用することのできる切り欠き５４の他の例を示す概略平面図である。上記図１０に示される例では、切り欠き５４は線状のものであったが、この図１１に示されるように、幅を有したものであってもよい。
【０２３２】
また、図１０、図１１に示される例では、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１は２次元的な形状となっていたが、図１２に示されるもうひとつの変形例のように、３次元的な形状としてもよい。
【０２３３】
ここで、図１２において、（ａ）は折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板５０の一端部５１の概略平面構成を示す図、（ｂ）は（ａ）中のフレキシブルプリント基板５０の一端部５１に感圧素子３０をフリップチップ接合した状態の概略的な側面構成を示す図である。
【０２３４】
図１２に示される例では、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１では、バンプ３２が接続される各々のパッド５４が、バンプ３２の方向すなわちセンシング部３１の方向に持ち上げられるように折り曲げられている。
【０２３５】
それによれば、センシング部３１、バンプ３２、フレキシブルプリント基板５０の積層方向において、フレキシブルプリント基板５０におけるバンプ３２が接続される各々の部位５４すなわち各パッド５４が変位しやすくなる。そのため、１個のバンプ３２あたりの歪み量を、より小さくすることができる。
【０２３６】
このように、図１１、図１２に示される変形例においても、上述した本実施形態の作用効果を奏することができる。また、これ以外にも、本実施形態において、上記実施形態に示した各種の特徴点を持つ圧力検出装置が提供されることは、もちろんである。
【０２３７】
（他の実施形態）
なお、上記図１に示される例では、ハウジング１０内において感圧素子３０とコネクタ部６０との間の部位には、ＩＣチップ４２や回路基板４０や各種の電気接続部材が配置されていたが、当該部位の構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能であることは、もちろんである。
【０２３８】
また、本発明の圧力検出装置におけるハウジング１０の形状も、上記実施形態に示したようなパイプ部１２を有するものに限定されるものではない。
【０２３９】
要するに、本発明は、ハウジングに、上記センシング部および上記コネクタ部をもうけてなる圧力検出装置において、センシング部をハウジングの一端部側に設けるとともに、ハウジングの一端部に検出圧力が印加されるようにしており、ハウジング内部に、センシング部とコネクタ部とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板を収納し、センシング部とフレキシブルプリント基板の一端部とを複数個のバンプを介したフリップチップ接合により電気的および機械的に接続し、さらに、バンプに加わる応力を緩和する応力緩和構造を設けたことを要部とするものであり、その他の部分については、適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】図１におけるセンシング部の感圧素子とフレキシブルプリント基板とのフリップチップ接合部の拡大図であり、（ａ）は折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板における接合状態を示す平面図、（ｂ）は折り曲げ後の状態のフレキシブルプリント基板における接合状態を示す側面図である。
【図３】上記第１実施形態における第１の変形例としてのセンシング部の概略断面図である。
【図４】上記第１実施形態における第２の変形例としてのセンシング部の概略断面図である。
【図５】上記第１実施形態における第３の変形例としてのセンシング部の概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るセンシング部とフレキシブルプリント基板の一端部とのフリップチップ接合部の概略平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るセンシング部とフレキシブルプリント基板の一端部とのフリップチップ接合部の概略側面図である。
【図８】上記第３実施形態の第１の変形例としての干渉部材を用いたフリップチップ接合部の概略側面図である。
【図９】上記第３実施形態の第２の変形例としての干渉部材を用いたフリップチップ接合部の概略側面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板の一端部の概略平面図である。
【図１１】上記第４実施形態の変形例としてのフレキシブルプリント基板の一端部の概略平面図である。
【図１２】上記第４実施形態のもうひとつの変形例としてのフレキシブルプリント基板の一端部を示す図であり、（ａ）は折り曲げ前の状態の概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のフレキシブルプリント基板の一端部に感圧素子をフリップチップ接合した状態を示す概略側面図である。
【図１３】本発明者が試作した試作品としての圧力検出装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図１４】図１３に示される試作品におけるフレキシブルプリント基板への感圧素子のフリップチップ接合の詳細を示す図であり、（ａ）は折り曲げ前の状態のフレキシブルプリント基板における接合状態を示す平面図、（ｂ）は折り曲げ後の状態のフレキシブルプリント基板における接合状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【０２４１】
１０…ハウジング、１２…ハウジングのパイプ部、１５…受圧用ダイアフラム、
１６…圧力伝達部材、３０…センシング部におけるバンプの接続部である感圧素子、
３１…センシング部、３２…バンプ、３３…ダミーバンプ、
５０…フレキシブルプリント基板、５１…フレキシブルプリント基板の一端部、
５２…フレキシブルプリント基板の他端部、
５３…フレキシブルプリント基板の折り曲げ部、
５４…フレキシブルプリント基板のパッド、５５…切り欠き、
６０…コネクタ部としてのコネクタケース、７０…干渉部材としての基板、
７１…干渉部材としての積層体、７２…干渉部材としてのダミー基板。
【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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