(57)【要約】【課題】  第１樹脂部と蓋部材との接合の信頼性を向上することが可能な圧力検出装置を提供する。【解決手段】  半導体式圧力センサ２０と、圧力センサ２０に流体を流入可能な流路１１を有する流体流入部材１０と、圧力センサ２０を取り囲むように流体流入部材１０に設けられる第１樹脂部３１と、一端部３２ａが圧力センサ２０と電気的に接続され第１樹脂部３１に保持されるリード端子３２と、圧力センサ２０とリード端子３２の一端部３２ａとを接続するワイヤＷと、第１樹脂部３１に接合され圧力センサ２０の気密空間を形成する蓋部材５０と、ワイヤＷ及び圧力センサ２０を覆う封止部材６０と、を備え、第１樹脂部３１は封止部材６０が第１樹脂部３１と蓋部材５０との接合部３１ｄに流入させない壁部３１ｅを備えたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体式圧力センサと、前記半導体式圧力センサに流体を流入可能な流路を有する流体流入部材と、前記半導体式圧力センサを取り囲むように前記流体流入部材に設けられる第１樹脂部と、一端部が前記半導体式圧力センサと電気的に接続されるとともに前記第１樹脂部に保持されるリード端子と、前記リード端子の他端部が露出するとともに前記第１樹脂部及び前記流体流入部材に設けられる第２樹脂部と、前記半導体式圧力センサと前記リード端子の一端部とを接続するワイヤと、前記半導体式圧力センサを覆うとともに前記第１樹脂部に接合され前記半導体式圧力センサの気密空間を形成する蓋部材と、前記ワイヤ及び前記半導体式圧力センサを覆う封止部材と、を備え、前記第１樹脂部は前記封止部材が前記第１樹脂部と前記蓋部材との接合部に流入させない壁部を設けたことを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記壁部は前記蓋部材と対向する部分に位置決め部を設けたことを特徴とする請求項１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、圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力検出装置は、半導体式圧力センサと、前記半導体式圧力センサに流体を流入可能な流路を有する流体流入部材と、前記半導体式圧力センサを取り囲むように前記流体流入部材に設けられる第１樹脂部と、一端部が前記半導体式圧力センサと電気的に接続されるとともに前記第１樹脂部に保持されるリード端子と、前記リード端子の他端部が露出するとともに前記第１樹脂部及び前記流体流入部材に設けられる第２樹脂部と、前記半導体式圧力センサと前記リード端子の一端部とを接続するワイヤと、前記半導体式圧力センサを覆うとともに前記半導体式圧力センサの気密空間を形成し、前記第１樹脂部とレーザー溶着される蓋部材と、を備えたものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の圧力検出装置は、前記第１樹脂部と前記蓋部材とがレーザー溶着される構造であるが、前記蓋部材と前記流体流入部材との間に、前記ワイヤ及び前記半導体式圧力センサ上を覆う封止部材（ゲル状部材）が配置されるため、この封止部材が前記第１樹脂部のレーザー溶着面に流れこんでしまうため、レーザー溶着時の接合に支障をきたす恐れがあるといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明は前記問題点に着目し、第１樹脂部と蓋部材との接合の信頼性を向上することが可能な圧力検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧力検出装置は、半導体式圧力センサと、前記半導体式圧力センサに流体を流入可能な流路を有する流体流入部材と、前記半導体式圧力センサを取り囲むように前記流体流入部材に設けられる第１樹脂部と、一端部が前記半導体式圧力センサと電気的に接続されるとともに前記第１樹脂部に保持されるリード端子と、前記リード端子の他端部が露出するとともに前記第１樹脂部及び前記流体流入部材に設けられる第２樹脂部と、前記半導体式圧力センサと前記リード端子の一端部とを接続するワイヤと、前記半導体式圧力センサを覆うとともに前記第１樹脂部に接合され前記半導体式圧力センサの気密空間を形成する蓋部材と、前記ワイヤ及び前記半導体式圧力センサを覆う封止部材と、を備え、前記第１樹脂部は前記封止部材が前記第１樹脂部と前記蓋部材との接合部に流入させない壁部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の圧力検出装置は、第１樹脂部と蓋部材との接合の信頼性を向上することが可能な圧力検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態の圧力検出装置の断面図。
【図２】同実施形態の圧力検出装置の分解断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面に基づいて、本発明の第一実施形態を説明する。
【００１０】
本発明の圧力検出装置１０１は、流体流入部材１０と、半導体式圧力センサ（以下、単に、圧力センサという）２０と、第１樹脂部３１と、リード端子３２と、第２樹脂部４１と、蓋部材５０と、封止部材６０とを備える。
【００１１】
流体流入部材１０は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料からなり、ほぼ円板形状である。流体流入部材１０は、その中央部分に、図４中上側に突出した凸形状の台座１０ａと、その下側に凹部１０ｂを備えている。
【００１２】
また、流体流入部材１０は、その中央部分に、上下方向に貫通する孔部である流路１１が形成されている。
【００１３】
台座１０ａには、圧力センサ２０が載置され、熱硬化接着剤や半田等の所定の方法で固定されている。流路１１は、その下側から流体（例えば、液体の油など）が圧力センサ２０に流入可能となっている。また、凹部１０ｂに図示しないパッキン等がはめ込まれており、流路１１の気密性を備えている。
【００１４】
圧力センサ２０は、例えば、ガラス台座２１上に、シリコン等の半導体基板２２を薄肉に形成してなるダイアフラムを有する半導体チップを配設してなるものである。前記ダイアフラムに対応する部位には、ボロン等の不純物が拡散処理されていることでピエゾ抵抗効果を有する感圧素子となる４つの抵抗が形成され、各抵抗とアルミ等の導電性材料を用いた配線パターンとによりブリッジ回路が構成される。 圧力センサ２０は、流路１１から導き入れた流体の圧力を前記ダイアフラムによって受け、前記ダイアフラムの変位に伴うブリッジ回路の出力電圧によって流体の圧力を検出するものである。
【００１５】
第１樹脂部３１は、合成樹脂、例えば、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）樹脂からなる。第１樹脂部３１は、インサート成形後にリード端子３２界面と気密性を保持させるために、流動性の良い材料を用いている。第１樹脂部３１は、圧力センサ２０を取り囲むように形成された環状であり、流体流入部材１０と当接するための配設部３１ａが設けられている。配設部３１ａは、第１樹脂部３１の下側の面に設けられている。また、配設部３１ａの外周側には、断面形状が凹んだ凹部３１ｂが設けられている。この凹部３１ｂは、環状に設けられている。また、第１樹脂部３１と第２樹脂部４１との密着性を確保する突起３１ｃが設けられている。この突起３１ｃは、断面形状が三角形状であり、第２樹脂部４１を成形する際に、突起３１ｃの先端部分が第２樹脂部４１の熱で溶けることによって、第１樹脂部３１に第２樹脂部４１との密着性を確保するものである。また、第１樹脂部３１は、リード端子３２の一部を内蔵している。
【００１６】
また、第１樹脂部３１は、蓋部材５０が固定される平坦部３１ｄを備えている。この平坦部３１ｄも環状であり、本実施形態では、蓋部材５０が第１樹脂部３１とレーザー溶着されて接合される接合部である。
【００１７】
リード端子３２は、例えば、リン青銅材料からなり、その表面には、ニッケルメッキが施されている。リード端子３２は、電源用ライン、信号用ライン、グランド用ラインとなる３つのリード端子３２を備えている。
【００１８】
リード端子３２の一端部３２ａは、圧力センサ２０の近傍に位置し、他端部３２ｂは、第１樹脂部３１の外側まで引き出されている。そして、リード端子３２の一端部３２ａが、ワイヤＷによって、圧力センサ２０と電気的に接続されるワイヤ接続部となるとともに、他端部３２ｂが、流体流入部材１０の流路１１に対して直交する方向に引き出されて、外部機器などと電気的に接続される。
【００１９】
また、リード端子３２の表面に、ニッケルメッキが施されたことにより、ワイヤボンディングによるワイヤＷの接続信頼性を高めてある。
【００２０】
また、リード端子３２は、第１樹脂部３１のインサート成形時において、電源用、出力用及びグランド用の複数のリード端子３２が、図示しない連結部によって連結されており、第１樹脂部３１のインサート成形後に、前記連結部を切断することで、リード端子３２を独立させる。
【００２１】
また、リード端子３２は、その表面に微細な凹凸を備えている。特に、この微細な凹凸は、リード端子３２と第１樹脂部３１とを接着剤などを用いずに気密性を確保し接合するものであり、少なくともリード端子３２の第１樹脂部３１との接触部分に設ければよい。この微細な凹凸は、薬品によってエッチングすることによって、形成するものである。
【００２２】
第２樹脂部４１は、合成樹脂、例えば、ＰＰＳ樹脂からなる。第２樹脂部４１は、流体流入部材１０と第１樹脂部３１とリード端子３２とを金型内にセットし、その後、樹脂を金型内に射出成形することによって、形成されるものである。第２樹脂部４１は、リード端子３２の他端部３２ｂが、流体流入部材１０の流路１１に対して直交する方向に引き出されている。また、リード端子３２の他端部３２ｂが、露出している。第２樹脂部４１は、インサート成形される流体流入部材１０、第１樹脂部３１及びリード端子３２との気密性を保持させるために、流動性の良い材料を用いる。第２樹脂部４１は、流体流入部材１０、第１樹脂部３１及びリード端子３２とを取り囲むように形成された環状である。
【００２３】
また、流体流入部材１０は、その表面に微細な凹凸を備えている。特に、この微細な凹凸は、流体流入部材１０と第２樹脂部４１とを接着剤などを用いずに気密性を確保し接合するものであり、少なくとも流体流入部材１０の第２樹脂部４１との接触部分に設ければよい。この微細な凹凸は、薬品によってエッチングすることによって、形成するものである。
【００２４】
蓋部材５０は、合成樹脂、例えば、ＰＰＳ樹脂からなる。蓋部材５０は、円板形状であり、圧力センサ２０を上側から覆うように第１樹脂部３１の接合部である平坦部３１ｄに、例えば、レーザー溶着によって接合され、圧力センサ２０が内部に位置する気密空間を形成する部材である。また、蓋部材５０の圧力センサ２０側の面には、凹んだ凹部５１を形成しており、蓋部材５０と第１樹脂部３１との間には気密空間となる圧力基準室Ｂが形成される。 また、蓋部材５０の凹部５１の開口部分には、開口側に広がるすり鉢状の傾斜面５２を備えている（図２参照）。なお、本実施形態では、蓋部材５０は、第１樹脂部３１に接合されているが、本実施形態に限定されるものではなく、第２樹脂部４１に接合するものであってもよい。
【００２５】
封止部材６０は、ゲル状の保護材であり、流体流入部材１０、第１樹脂部３１及び第２樹脂部４１で形成される凹部である封止部材収納部７０に充填され、封止部材収納部７０に収納された圧力センサ２０とワイヤＷを覆うものである。封止部材６０は、水や外気の浸入を防ぎ、圧力センサ２０やワイヤＷへの悪影響を防ぐ。また、封止部材６０は、流体流入部材１０、第１樹脂部３１及び第２樹脂部４１に対して良好な濡れ性を有する液状やゲル状であると良い。また、封止部材６０は高い粘性を持つとよい。このような封止部材６０としては、例えば、シリコーン樹脂やフッ素系の樹脂がある。
【００２６】
第１樹脂部３１は、ワイヤＷが配置される側の端部、すなわち、環状に形成された第１樹脂部３１の内側に、壁部３１ｅを備えている。この壁部３１ｅは、蓋部材５０側に突出するように形成されている。この壁部３１ｅを設けたことによって、封止部材６０が第１樹脂部３１のレーザー溶着による接合部である平坦部３１ｄに流入することを防止できる。
【００２７】
壁部３１ｅは、第１樹脂部３１の開口の端に位置しており、第１樹脂部３１の開口の内面に段差などなく滑らかに連続して形成されているが、本実施形態の形状に限定されるものではなく、たとえば、第１樹脂部３１の開口から離れた外側の位置に形成しても良い。
【００２８】
また、壁部３１ｅは、位置決め部３１ｆを備えている。この位置決め部３１ｆは、壁部３１ｅの蓋部材５０の内面と対向する外側の壁面が、傾斜した傾斜部３１ｆによって、形成されている。この傾斜部３１ｆは、蓋部材５０側に向かってすぼまっていく円錐面である。なお、本実施形態では、傾斜部３１ｆは、蓋部材５０の傾斜面５２に対向している。
【００２９】
以上のように形成したことによって、蓋部材５０を第１樹脂部３１に配置する際に、蓋部材５０の位置が定まり、蓋部材５０を第１樹脂部３１に容易に配置することができる。
【００３０】
以上の説明は、本発明を例示するものであって、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、変形が可能であることは言うまでもない。例えば、蓋部材５０と第１樹脂部３１とは、レーザー溶着による接合であったが、本実施形態に限定されるものではなく、接着剤などによる接合であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の圧力検出装置は、半導体圧力センサやワイヤを封止部材で保護する圧力検出装置に好適である。
【符号の説明】
【００３２】
１０      流体流入部材
１０ａ    台座
１０ｂ    凹部
１１      流路
２０      半導体式圧力センサ（圧力センサ）
２１      ガラス台座
２２      半導体基板
３１      第１樹脂部
３１ａ    配設部
３１ｂ    凹部
３１ｃ    突起
３１ｄ    平坦部（接合部）
３１ｅ    壁部
３１ｆ    位置決め部（傾斜部）
３２      リード端子
３２ａ    一端部
３２ｂ    他端部
４１      第２樹脂部
５０      蓋部材
５１      凹部
５２      傾斜面
６０      封止部材
７０      封止部材収納部
１０１      圧力検出装置
Ｂ      圧力基準室
Ｗ      ワイヤ
【図１】
2018146547.tif 000003
【図２】
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