(57)【要約】【課題】チップコンデンサの接着に銀ペーストなどの導電性接着剤を用いた場合に、チップコンデンサの電極間が短絡することを抑制する。【解決手段】チップコンデンサ２８の両電極が固着される端子板の間に、成形材Ｆを介在させ、この成形材Ｆの表面に２本の溝Ｄを設けた。チップコンデンサ２８の電極を接着する銀ペースト２９の余剰分は、各電極ごとに異なる溝Ｄに流れ込む。よって、両電極を接着する各銀ペースト２９同士が接触するおそれが小さくなり、チップコンデンサ２８の電極間の短絡を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を検出するセンサ素子を有し、検出された物理量に対応した電気信号を生成するセンサ部と、このセンサ部に接続された入力端子板及び出力端子板と、接地端子板と、これら端子板同士の隙間に介在する絶縁物と、この絶縁物を跨ぎ、前記入力端子板または前記出力端子板と前記接地端子板との間に架設されるチップコンデンサと、このチップコンデンサの両電極を前記各端子板に固着する導電性接着剤と、前記センサ部を収容し前記各端子板の一端を露出させる端子孔が形成されたケースとを備え、
前記チップコンデンサの両電極間に挟まれる前記絶縁物の表面に、前記導電性接着剤を流れ込ませるための互いに交差しない２本の溝を、このチップコンデンサの橋架方向と交差する方向に沿って形成したことを特徴とするセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物理量を検出し対応した電気信号を生成するセンサ部に、入力端子板、出力端子板、及び接地端子板をそれぞれ直接接続し、入力端子板と接地端子板に橋架される形でチップコンデンサを表面実装し、並びに出力端子板と接地端子板に橋架される形でチップコンデンサを表面実装したセンサ装置がある（特許文献１参照）。本従来例は、入力信号及び出力信号に含まれる高周波ノイズをチップコンデンサを通じて接地端子板に放出し、それぞれの信号中に含まれる高周波ノイズを軽減している。また、本従来例ではそれぞれの端子板がセンサ部に直接接続されているため、プリント配線板を用いる必要がなく、安価にセンサ装置を構成することができる。
【０００３】
本従来例では、半田を用いてチップコンデンサの電極を端子板に固着している。このような表面実装部品の半田付けの手法にはリフロー半田付けや手半田付けなどがあるが、工業的な大量生産品の半田付けにおいては、一般にリフロー半田付けが用いられる。しかしリフロー半田付けでは、センサ装置全体をリフロー炉に入れて高温環境下におかなければならず、チップコンデンサに不具合が生じたりセンサ部の特性が変化してしまうというおそれがあった。
【０００４】
この課題を解決するためには、半田に代えて、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いてチップコンデンサを接着することが考えられる。しかし、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いた場合には、この導電性接着剤の量が過剰であると、チップコンデンサの両電極を接着する各導電性接着剤が広がって互いに接触し、コンデンサの電極間が短絡してしまうおそれがある。
【０００５】
特許文献２には、この課題を解決する手段として、電子部品を表面実装する回路基板において、電子部品が配置される基板の表面に、溝を１本形成した回路基板が記載されている。本従来例では、銀ペーストによって接着される電子部品の両端は、この溝を跨ぐように配置される。よって、余剰な銀ペーストはこの溝に流れ込むので、電子部品の両端が短絡することを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４１４５６号公報
【特許文献２】特開平１０−７５０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来例は、電子部品の両端を接着する各銀ペーストが同一の溝に流れ込む構造であるため、溝に流れ込んだ銀ペーストがダレることによって銀ペースト同士が接触し、電子部品の両端が短絡するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、チップコンデンサの電極間が短絡することを抑制したセンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、物理量を検出するセンサ素子を有し、検出された物理量に対応した電気信号を生成するセンサ部と、このセンサ部に接続された入力端子板及び出力端子板と、接地端子板と、これら端子板同士の隙間に介在する絶縁物と、この絶縁物を跨ぎ、前記入力端子板または前記出力端子板と前記接地端子板との間に架設されるチップコンデンサと、このチップコンデンサの両電極を前記各端子板に固着する導電性接着剤と、前記センサ部を収容し前記各端子板の一端を露出させる端子孔が形成されたケースとを備え、前記チップコンデンサの両電極間に挟まれる前記絶縁物の表面に、前記導電性接着剤を流れ込ませるための互いに交差しない２本の溝を、このチップコンデンサの橋架方向と交差する方向に沿って形成したことを特徴とする。
【００１０】
この発明では、チップコンデンサの両電極が固着される端子板の間に、絶縁物を介在させ、この介在させた絶縁物の表面に２本の溝を設けている。よって、チップコンデンサの電極を接着する導電性接着剤の余剰分は、各電極ごとに異なる溝に流れ込むことになる。従って導電性接着剤同士が接触するおそれが小さくなり、チップコンデンサの電極間の短絡を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、チップコンデンサの電極間が短絡することを抑制したセンサ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るチップコンデンサ２８近傍の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るセンサブロック２の模式図である。
【図３】本発明の実施形態の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る端子２３〜２６、パッケージ３、及び第１のケース５１の上面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る、リードフレームＡから切り離す前のセンサブロック２の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を圧力を検出するための圧力センサ装置に適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では図３において上下左右方向を規定しており、図３は、図４のＸ−Ｘ線断面矢視図である。
【００１４】
本実施形態のセンサ装置１は、流体の圧力を測定するためのもので、センサブロック２と、パッケージ３と、オイル４と、ハウジング５とから構成される。このセンサ装置１は、例えば浴槽の給湯器における水の流路にとりつけられて、この流路内の圧力によって浴槽の水位を検出する水位センサなどに適用可能である。
【００１５】
センサブロック２は、図２に示すように、圧力センサチップ２１と、集積回路チップ２２と、入力端子板２３と、接地端子板２４と、出力端子板２５と、ダミー端子板２６とを備え、パッケージ３に収容されており、端子板２３〜２５の左端部及び５つのダミー端子板２６の左端部あるいは右端部が、パッケージ３の左右側壁部から露出する。また、各々のチップ２１、２２と端子板２３〜２６とは、ボンディングワイヤ２７を通じて電気的に接続されている。
【００１６】
圧力センサチップ２１は、ダイヤフラムと複数のピエゾ抵抗素子（図示せず）とからなり、シリコン基板を加工して凹部２１ａを形成している。集積回路チップ２２は、圧力センサチップ２１から検出される検出値を信号処理する。また、圧力センサチップ２１のピエゾ抵抗素子は、センサ装置１外部の雰囲気温度の影響を受け易く、ダイヤフラムの撓みによる抵抗値の変化を正しく検出することができないおそれがあるため、集積回路チップ２２は、周囲の温度を検出して前記検出値に対する温度補正も行っている。
【００１７】
パッケージ３から露出した端子板２３〜２６の左右の端部には、それぞれ凹部２３ａ〜２６ａが形成され、更に３つの端子板２３〜２５の左端部には、各々短手方向の幅を端子板２３〜２５の短手方向の幅より小さくした端子片２３ｂ〜２５ｂが延設されている。そして、パッケージ３の内部において各端子板２３〜２６の隙間には、絶縁性を有する合成樹脂材である成形材Ｆが充填され、後述するパッケージ３の本体部３ａの下面と一体となっている。またパッケージ３の内部では、入力端子板２３と接地端子板２４とに橋架される形でチップコンデンサ２８が表面実装され、同様に、出力端子板２５と接地端子板２４とに橋架される形でチップコンデンサ２８が表面実装されている。このチップコンデンサ２８の各電極は、銀ペースト２９などの導電性接着剤によって、各端子板２３〜２５に接着される。ここで、チップコンデンサ２８の両電極間に挟まれた成形材Ｆの表面には、図１に示すように、各端子板２３〜２５に沿って互いに交差しない２本の溝Ｄが形成されている。
【００１８】
パッケージ３は、上記成形材Ｆによって一面（図３中の上面）が開口する扁平な略矩形状に形成される本体部３ａと、本体部３ａ下端部の外面より円筒状に突出する導入管３ｂとから構成される。本体部３ａの内底面には、センサブロック２の圧力センサチップ２１が凹部２１ａを下方に向けながら固着され、圧力センサチップ２１と対向する位置には、導入管３ｂの軸心を通って外部へまっすぐ貫通する圧力導入孔３ｃが形成される。そして、圧力導入孔３ｃと凹部２１ａとは連通しており、その孔内に流体からの圧力を圧力センサチップ２１に伝達するためのオイル４が充填される。オイル４は、非腐食性を有しており、流体が腐食性を有するものであっても、流体と圧力センサチップ２１との間にオイル４が介在することで圧力センサチップ２１の腐食を防ぐことができる。
【００１９】
パッケージ３内部に収容されたセンサブロック２は、コーティング樹脂などからなりパッケージ３の開口から充填される封止材３１によって封止され、更にパッケージ３の上面には、開口を塞ぐように矩形板状のカバー３２が取り付けられている。
【００２０】
ハウジング５は、図３に示すように、一面が開口する扁平な矩形箱状に形成された第１のケース５１及び第２のケース５２が、互いの開口面同士を付き合わせることで結合されてなる。第１のケース５１の下端部には、下方へ円筒状に突出するポート部５１ａが形成される。第１のケース５１の内底面５１ｈには下方へ窪んでなる段部５１ｂが形成され、さらに段部５１ｂの底面には穴部５１ｃが穿設される。そして、パッケージ３の導入管３ｂが穴部５１ｃに挿入されて本体部３ａの下端部が段部５１ｂに嵌合される。このとき、第１のケース５１の内底面５１ｈの左右両端部には、図３及び図４に示すように、それぞれの端子板２３〜２６の凹部２３ａ〜２６ａと各々対向する位置に突起部５１ｄが突設されており、突起部５１ｄが凹部２３ａ〜２６ａに嵌合されてかしめ固定される。
【００２１】
また、端子板２３〜２５の端子片２３ｂ〜２５ｂは、図３に示すように、ハウジング５の左壁部５ａに形成される導出口５ｂを通じて外部に導出される。ハウジング５の左壁部５ａの周縁には、左方向から見た時に端子片２３ｂ〜２５ｂの先端部を囲むように略ロ字形状に突出してなるオス型のコネクタ５ｃが形成される。従って、コネクタ５ｃと抜差自在に接続されるメス型のコネクタ（図示せず）を通じて、圧力センサチップ２１で検出される検出値がセンサ装置１外部へ取り出し可能となっている。
【００２２】
穴部５１ｃの内底面には、図３に示すように、パッケージ３の圧力導入孔３ｃと対向する位置に圧力導入孔３ｃの内径と略同じ内径を有する貫通孔５１ｅがポート部５１ａを通じて下方へ向かって貫設される。また、穴部５１ｃの内周面には、図３に示すように、弾性材料から環状に形成されて導入管３ｂの外径と略等しくした内径を有するＯリング５３が嵌着される。Ｏリング５３は、その上に配設されているワッシャ５４により上方向の移動が制限されている。そして、導入管３ｂが穴部５１ｃに挿入されるとともにＯリング５３に挿通されることで、パッケージ３とハウジング５との隙間が封止される。
【００２３】
水などの流体がポート部５１ａ下面の開口部５１ｆより貫通孔５１ｅ内へ流入すると、オイル４を介して圧力センサチップ２１のダイヤフラムが撓んでピエゾ抵抗素子に歪みが生じる。そして、この歪みによりピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、その変化に応じて検出される検出値を取り出すことで、流体の圧力が測定される。
【００２４】
次に、センサブロック２の製造方法を、図５を参照して説明する。
【００２５】
まず最初に、フープ材などの薄い金属板を打ち抜き加工して、各端子板２３〜２６を備えたリードフレームＡを形成する。次に、本体部３ａと導入管３ｂからなるパッケージ３を、成形材Ｆから一体に成形する。このとき、各端子板２３〜２６の間の隙間を埋める成形材Ｆは、本体部３ａの下面と一体的に成形される。続いて、成形材Ｆの表面においてチップコンデンサ２８を配置する位置に、レーザー加工などの手法により溝Ｄを２本ずつ形成する。この溝Ｄは、各端子板２３〜２５に沿って互いに交差しないように形成される。そして、２つのチップコンデンサ２８を、入力端子板２３と接地端子板２４、並びに出力端子板２５と接地端子板２４に橋架される形で、且つ溝Ｄを跨ぐようにそれぞれ配置し、銀ペースト２９によって各端子板２３〜２５に接着する。ここで、銀ペースト２９の固化に加熱が必要な場合には、リフロー炉などの適宜の加熱手段を用いてセンサブロック２を加熱する。また、圧力センサチップ２１及び集積回路チップ２２を、パッケージ３内部の成形材Ｆ上に接着剤などで固着する。そして、各端子板２３〜２６と圧力センサチップ２１及び集積回路チップ２２とを、ボンディングワイヤ２７によって電気的に接続する。最後に、リードフレームＡの外枠から各端子板２３〜２６を切り離して、センサブロック２が形成される。
【００２６】
上述のように、各端子板２３〜２６を一体的なリードフレームＡから形成することで、プリント配線板を用いずに、それぞれの端子板２３〜２６を集積回路チップ２２などに接続することができる。
【００２７】
本実施形態では、各チップコンデンサ２８が実装される成形材Ｆの表面に、各端子板２３〜２５に沿った２本の溝Ｄをそれぞれ形成している。よって、チップコンデンサ２８の両電極を接着する銀ペースト２９の余剰分は、図１に示すように、それぞれ別の溝Ｄに流れ込む。従って、チップコンデンサ２８両端の銀ペースト２９同士が接触するおそれが小さくなり、チップコンデンサ２８の電極間の短絡を抑制することができる。
【００２８】
なお、チップコンデンサ２８は必ずしも入力端子板２３と出力端子板２５の両方に備える必要はなく、いずれか一方だけに配設しても良い。
【００２９】
上記実施形態では、センサ装置として圧力を検出するための圧力センサ装置を例示したが、本発明の技術的思想が適用可能なセンサ装置は圧力センサ装置に限定されるものではなく、チップ部品を実装したセンサ装置であればよい。
【符号の説明】
【００３０】
１    センサ装置
２    センサブロック
２１  圧力センサチップ
２２  集積回路チップ
２３  入力端子板
２４  接地端子板
２５  出力端子板
２８  チップコンデンサ
２９  銀ペースト
Ｆ    成形材
Ｄ    溝
【図１】
2011007532.tif 000003
【図２】
2011007532.tif 000004
【図３】
2011007532.tif 000005
【図４】
2011007532.tif 000006
【図５】
2011007532.tif 000007