(57)【要約】【課題】コストアップを避けつつ、圧力センサのＥＳＤ耐性を向上させる。【解決手段】圧力検出装置１は、圧力媒体から受ける圧力により変形するダイアフラム３ａを有する金属筐体と、ダイアフラム３ａの変形を検出することで圧力を検出するセンサ素子２と、センサ素子２と電気的に接続された第１リードフレーム８と、第１リードフレーム８とは別の第２リードフレーム９と、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９を保持する接続部材７とを備える。第２リードフレーム９には、金属筐体から所定間隔離れた位置で接続部材７から露出された放電端子９ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力媒体から受ける圧力により変形する変形部を有する金属筐体と、
前記変形部の変形を検出することで前記圧力を検出する検出素子と、
前記検出素子と電気的に接続された第１のリードフレームと、
前記第１のリードフレームとは別の第２のリードフレームと、
前記第１のリードフレームおよび前記第２のリードフレームを保持する構造体と、を備え、
前記構造体には、前記検出素子と前記第１のリードフレームを介して電気的に接続されるコネクタ端子を挿入するための挿入部が形成されており、
前記挿入部には、前記第１のリードフレームと、前記コネクタ端子を押圧して前記第１のリードフレームと接触させるための押圧端子とが配置されており、
前記第２のリードフレームには、前記押圧端子と、前記金属筐体から所定間隔離れた位置で前記構造体から露出された放電端子とが形成されている圧力検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力検出装置において、
前記第１のリードフレームは、前記検出素子とワイヤボンディングにより接続された接続部と、前記押圧端子により押圧された前記コネクタ端子が接触する接触部とを有し、
前記接続部と前記接触部との間の電気経路上に、電子部品が接続されている圧力検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧力検出装置において、
前記構造体は、接着剤により前記金属筐体と接合されており、
前記接着剤は、前記放電端子と前記金属筐体の間には配置されていない圧力検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の圧力検出装置において、
前記接着剤は絶縁体であり、
前記第１のリードフレームが有する第１の面と、前記金属筐体が有する第２の面とは、前記接着剤を間に挟んで対向して配置されている圧力検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の圧力検出装置において、
前記構造体は、前記金属筐体と接する接触面と、前記接触面に対して窪んでおり前記接着剤が充填される充填部とを有する圧力検出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の圧力検出装置において、
前記所定間隔は、０．１ｍｍ以上である圧力検出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の圧力検出装置において、
前記所定間隔は、０．６ｍｍ以下である圧力検出装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の圧力検出装置において、
前記金属筐体は、前記圧力媒体を前記変形部に導入する圧力ポートと、前記構造体と接合されるベース部材とを含む圧力検出装置。
【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】
自動車の環境対応や燃費向上の為に、電動モータによって油圧を発生させる油圧システムや、燃料に圧力を加えて噴射する燃料噴射システム等の採用が拡大している。これらのシステムでは、圧力を検出するために圧力センサが備えられている。一般的に油圧検出用圧力センサ（以下、圧力センサと呼ぶ）は、強度的な信頼性を確保するために金属製の筐体に収納されており、測定対象物である作動油や液体燃料等の圧力媒体が流れる金属配管にネジ締めによって取り付けられる。金属配管は、たとえば自動車のボディやエンジンなど、ボディＧＮＤ電位の構造物に固定されている。そのため、圧力センサの金属筐体の電位は、金属配管と同様にボディＧＮＤ電位となる。
【０００３】
圧力センサには、自動車に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と接続するためのコネクタ端子が設けられている。圧力センサの製造時などにおいて、人体への静電気帯電防止策が十分に施されていない環境で人体が圧力センサのコネクタ端子に触れると、人体から圧力センサへの静電気放電（ＥＳＤ：ＥｌｅｃｔｒｏＳｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が起こり、圧力センサに高電圧が印加される場合がある。圧力センサにおいて圧力を検出する検出素子は、金属筐体との間に絶縁層を介して配置されている。これは、検出素子と金属筐体の間に容量が比較的大きい寄生容量が電気的に接続されていることに相当する。そのため、上記のように金属筐体の電位がボディＧＮＤ電位の状態のときに、圧力センサのコネクタ端子にＥＳＤによる高電圧が印加されると、圧力センサから寄生容量に電荷が流れ込み、寄生容量が充電される。このとき、途中にある処理回路に許容電流を超える電流が流れると、処理回路が破壊に至るおそれがある。
【０００４】
上記の課題を解決するためのＥＳＤ対策として、特許文献１、２に記載の技術が知られている。特許文献１には、制御回路基板に接続される端子を延長し、さらに端子に突起部を形成することで、制御回路基板とボディＧＮＤ電位の筐体との間に放電ギャップを形成した車載用電子装置が開示されている。また、特許文献２には、回路基板を設置する金属筐体の形状を工夫し、ＧＮＤ端子の一部を金属筐体の突起部に近接させることで、金属筐体とＧＮＤ端子の間に放電ギャップを形成した車載用電子装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５７７２７６号
【特許文献２】特許第５８４１８９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載の技術では、端子構造や金属筐体の形状を工夫することで放電ギャップを形成し、ＥＳＤによる高電圧をＧＮＤ電位に逃がすようにしている。そのため、部品点数や加工工数が増加し、コストアップを生じるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による圧力検出装置は、圧力媒体から受ける圧力により変形する変形部を有する金属筐体と、前記変形部の変形を検出することで前記圧力を検出する検出素子と、前記検出素子と電気的に接続された第１のリードフレームと、前記第１のリードフレームとは別の第２のリードフレームと、前記第１のリードフレームおよび前記第２のリードフレームを保持する構造体と、を備え、前記構造体には、前記検出素子と前記第１のリードフレームを介して電気的に接続されるコネクタ端子を挿入するための挿入部が形成されており、前記挿入部には、前記第１のリードフレームと、前記コネクタ端子を押圧して前記第１のリードフレームと接触させるための押圧端子とが配置されており、前記第２のリードフレームには、前記押圧端子と、前記金属筐体から所定間隔離れた位置で前記構造体から露出された放電端子とが形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コストアップを避けつつ、圧力センサのＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧力検出装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】接続部材の外観を示す図である。
【図３】寄生容量によるコンデンサ形成について説明する図である。
【図４】本発明を適用した場合としない場合のＥＳＤ発生時の回路動作の違いを説明する図である。
【図５】リードフレームと金属筐体の位置関係を示す図である。
【図６】接着剤を利用して平行平板コンデンサを構成する場合の接続部材の形状例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る圧力検出装置１の構成を示す縦断面図である。圧力検出装置１は、自動車に搭載されて用いられるものであり、センサ素子２、圧力ポート３、コネクタサブアセンブリー５、ベース部材６、接続部材７、第１リードフレーム８、および第２リードフレーム９を備える。
【００１２】
圧力ポート３の上部には、測定対象とする圧力媒体の受圧面として作用する矩形状のダイアフラム３ａが設けられている。ダイアフラム３ａの上面、すなわち受圧面と反対側の面は、センサ素子２が載置される台座面３ｂである。圧力ポート３は、作動油や液体燃料等の圧力媒体をダイアフラム３ａの受圧面に導入する。これにより、ダイアフラム３ａが圧力媒体の圧力に応じて変形し、歪が発生する。センサ素子２は、たとえばダイアフラム３ａの歪に応じた抵抗値の変化を測定することで、ダイアフラム３ａの変形量すなわち歪量を検出し、それによって圧力媒体の圧力を検出する。
【００１３】
圧力ポート３とベース部材６は、いずれもＳＵＳ等の金属製であり、溶接等によって互いに接合されている。ベース部材６の上には、接続部材７が接着剤等によって固定されている。以下では、圧力ポート３とベース部材６を合わせたものを「金属筐体」と呼ぶ。なお、圧力ポート３とベース部材６を接合して金属筐体とするのではなく、圧力ポート３とベース部材６が一体形成されているものを金属筐体として用いても問題ない。
【００１４】
コネクタサブアセンブリー５は、コネクタ端子５ａを有する。コネクタ端子５ａには不図示のハーネスが接続される。圧力検出装置１は、このハーネスを介して自動車のＥＣＵと接続されることで、圧力検出結果をＥＣＵに出力する。コネクタサブアセンブリー５には、センサ素子２等を外部から遮蔽するためのカバー１１が一体成形により設けられている。なお、カバー１１はたとえば六角形状を有する。
【００１５】
接続部材７は、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９を保持するための構造体である。接続部材７には、コネクタ端子５ａを挿入するための挿入部が形成されている。この挿入部には、第１リードフレーム８の一端と、第２リードフレーム９の一端とが配置されている。第１リードフレーム８の他端側には、ワイヤ１０を用いたワイヤボンディングによりセンサ素子２と接続されるボンディング部が設けられている。ワイヤ１０には、たとえばアルミニウム（Ａｌ）や金（Ａｕ）などが使用される。コネクタ端子５ａを接続部材７の挿入部に挿入することで、ワイヤ１０、第１リードフレーム８、コネクタ端子５ａおよびハーネスを介して、センサ素子２がＥＣＵと電気的に接続される。
【００１６】
第２リードフレーム９の他端側には、ＥＳＤによる高電圧がコネクタ端子５ａに印加された場合に、その高電圧を放電させてセンサ素子２を保護するための放電端子９ａが設けられている。放電端子９ａは、金属筐体を構成するベース部材６から所定間隔離れた位置で接続部材７から露出されている。接続部材７の挿入部にコネクタ端子５ａが挿入されると、コネクタ端子５ａは第２リードフレーム９と接触し、放電端子９ａと電気的に接続される。この状態でコネクタ端子５ａにＥＳＤによる高電圧が印加されると、放電端子９ａとベース部材６の間で絶縁破壊が生じ、印加された高電圧が放電端子９ａからベース部材６に放電される。
【００１７】
圧力検出装置１を組み立てる際には、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９が組み込まれた接続部材７をベース部材６の上に配置し、センサ素子２と第１リードフレーム８のボンディング部をワイヤ１０で接続する。その後、異物等からセンサ素子２を保護するために、センサ素子２の表面にシリコーンゲル１２をポッティングする。そして、コネクタ端子５ａが接続部材７の挿入部に挿入された状態で、カバー１１とベース部材６を溶接等により接合することで、コネクタサブアセンブリー５と金属筐体を一体化する。これにより、圧力検出装置１が構成される。
【００１８】
センサ素子２は、歪検出素子と処理回路がシリコン基板上に一体的に形成された１チップ構成の圧力検出素子である。そのため、処理回路をレイアウトするための回路基板は不要である。ダイアフラム３ａにて受圧された圧力に対してセンサ素子２が発生した出力信号は、ワイヤ１０、第１リードフレーム８、コネクタ端子５ａを通り、ハーネスにてＥＣＵに伝送される。
【００１９】
次に、接続部材７、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９の詳細形状について、図２を参照して説明する。図２は、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９が組み込まれた接続部材７の外観を示す図である。図２において、左側の図は接続部材７の投影図であり、右側の図は平面図である。
【００２０】
図２に示すように、接続部材７には挿入部７ｃが形成されている。挿入部７ｃには、第１リードフレーム８の一端側に設けられたコネクタ接触部８ｂと、第２リードフレーム９の一端側に設けられた押圧端子９ｂとが配置されている。なお、第１リードフレーム８の他端側には、センサ素子２とワイヤボンディングで接続するためのボンディング部８ａが設けられており、第２リードフレーム９の他端側には、センサ素子２をＥＳＤから保護するための放電端子９ａが設けられている。
【００２１】
押圧端子９ｂはばね性を持っているため、コネクタ端子５ａが挿入部７ｃに挿入されると、押圧端子９ｂが変形してコネクタ端子５ａをコネクタ接触部８ｂの方向に押圧する。これにより、コネクタ端子５ａをコネクタ接触部８ｂおよび押圧端子９ｂに確実に接触させ、コネクタ端子５ａと第１リードフレーム８および第２リードフレーム９との電気的な接続を確保することができる。
【００２２】
また、接続部材７には、コネクタ端子５ａを挿入部７ｃに挿入する際に位置決めを行うための差し込みガイド７ｂが設けられている。差し込みガイド７ｂの位置や形状は、コネクタサブアセンブリー５に設けられている不図示の突起部の位置や形状に対応するように形成されている。もしも差し込みガイド７ｂが存在しないと、コネクタ端子５ａを挿入部７ｃに挿入する際にコネクタ端子５ａの位置や向きがずれてしまい、コネクタ端子５ａがコネクタ接触部８ｂに正確に接触されない恐れがある。そこで、本実施形態では接続部材７に差し込みガイド７ｂを設けることで、コネクタサブアセンブリー５を組み込む際に、差し込みガイド７ｂがコネクタサブアセンブリー５の突起部と嵌合してコネクタ端子５ａの位置決めが行われるようにしている。こうして位置決めされた状態でコネクタ端子５ａが挿入部７ｃに挿入されることで、コネクタ端子５ａをコネクタ接触部８ｂに正確に接触させることができる。
【００２３】
さらに、接続部材７には、チップコンデンサ等の電子部品が搭載される搭載部７ａが設けられている。コネクタ端子５ａは、搭載部７ａへの電子部品の搭載に支障が生じないように、挿入部７ｃに挿入された際に搭載部７ａに搭載された電子部品と干渉しないような形状にプレス成型されている。これにより、圧力検出装置１において回路基板の廃止が可能である。搭載部７ａは、必要な電子部品を搭載した後、センサ素子２と同様にシリコーンゲル１２でポッティングし、表面保護される（図１参照）。
【００２４】
押圧端子９ｂは、前述のように挿入部７ｃにおいて、コネクタ端子５ａをコネクタ接触部８ｂに接触させるためのバネを形成している。接続部材７のモールド成型時には、複数の第２リードフレーム９がキャリアにより一体化されており、モールド完了後に切断工程を経て、各第２リードフレーム９に分かれる。このときの各第２リードフレーム９の切断箇所は、接続部材７のベース部材６との接触面から所定間隔離れた位置で接続部材７から露出しており、放電端子９ａとしてそれぞれ利用される。すなわち、接続部材７に組み込まれた第２リードフレーム９は、切断工程を経ることで放電端子９ａが自動的に形成される。
【００２５】
次に、本実施形態の特徴である放電端子９ａについて、図３および図４を用いて以下に説明する。
【００２６】
図３は、センサ素子２が載置された圧力ポート３の部分拡大図である。図３に示すように、センサ素子２は圧力ポート３の上に接合剤４を介して接合されている。なお、前述のように、センサ素子２は歪検出素子と処理回路が一体的に形成された１チップ構成を有している。接合剤４は、たとえば無機系接着剤などの絶縁体であり、センサ素子２の面積に比べて極めて薄い厚さで塗布されている。そのため、センサ素子２を含む回路上では、接合剤４を間に挟んだセンサ素子２と圧力ポート３の接合部分は、比較的容量の大きな寄生容量Ｃｉｃとして作用する。
【００２７】
図４は、上記の寄生容量Ｃｉｃを有する回路上での放電端子９ａの作用を説明する図である。図４（ａ）は放電端子９ａが設けられていない場合の回路模式図を示し、図４（ｂ）は放電端子９ａが設けられている場合の回路模式図を示している。これらの回路模式図において示すＩＣおよび保護回路は、センサ素子２や接続部材７の搭載部７ａに搭載された電子部品によって構成される回路を示している。
【００２８】
圧力検出装置１の製造時などにおいて、接続部材７の挿入部７ｃにコネクタ端子５ａが挿入された状態で人体がコネクタ端子５ａに触れると、人体に蓄積された電荷がＥＳＤにより放電され、コネクタ端子５ａに高電圧が印加されることがある。このとき、放電端子９ａが設けられていない図４（ａ）の場合には、人体からコネクタ端子５ａ、保護回路、ＩＣ、寄生容量ＣｉＣを経由して、ボディＧＮＤ電位の金属筐体に至る充電経路が形成される。そのため、人体からコネクタ端子５ａに向けて放出された電荷の大半は、容量の比較的大きな寄生容量ＣｉＣに流れ込む。その際、高電圧の電流がＩＣすなわちセンサ素子２の処理回路を流れることで、処理回路内の抵抗素子等がジュール熱により焼損し、センサ素子２が破壊に至る恐れがある。なお、ノイズによる処理回路の誤動作を回避するために、コネクタ端子５ａから保護回路までの配線と金属筐体との間にノイズパスとして作用する容量が設けられる場合もあるが、この場合にもＥＳＤによる電荷の少なくとも一部が寄生容量ＣｉＣに流れ込むため、同様にセンサ素子２が破壊に至る恐れがある。ただし、コネクタ端子５ａに印加される高電圧がマイナス電圧の場合は、図４（ａ）とは電荷の流れが逆になる。
【００２９】
一方、放電端子９ａを設けた図４（ｂ）の場合、放電端子９ａと金属筐体との間に放電ギャップが形成される。ＥＳＤによる電荷がコネクタ端子５ａから流れ込むと、金属筐体のＧＮＤ電位に対して保護回路およびＩＣの電位が上昇する。放電ギャップの電位傾度が空気の絶縁破壊レベルに達したところで放電ギャップが絶縁破壊され、放電端子９ａから金属筐体に向けて放電が発生する。その結果、人体からコネクタ端子５ａに向けて放出された電荷は、ＩＣを通らずに放電端子９ａから金属筐体に流れ込む。これにより、高電圧の電流がＩＣに流れることを回避し、センサ素子２の破壊を防ぐことができる。なお、放電端子９ａによる放電ギャップは、図４（ｂ）に示すように、搭載部７ａに搭載された電子部品によって構成される保護回路よりもコネクタ端子５ａ側に設けることが好ましい。
【００３０】
図４（ｂ）の場合には、放電端子９ａと金属筐体との間隔を調整することで、放電ギャップにおける絶縁破壊レベルを調節することが可能である。ＥＳＤによるセンサ素子２の破壊を防ぐためには、センサ素子２の耐電圧よりも低い電圧レベルで放電ギャップの絶縁破壊を引き起こすようにする必要がある。ここで、空気の絶縁破壊は、一般的に電位傾度Ｅ[Ｖ／ｍ]が３[ＭＶ／ｍ]以上で発生することが知られている。
【００３１】
また、放電ギャップの絶縁破壊が起こる電圧レベルには、放電端子９ａの先端形状も大きく関与する。具体的には、放電端子９ａの先端が鋭いほど、放電ギャップの電位傾度が大きくなり、絶縁破壊を生じて放電し易くなる。ここで、放電端子９ａは、前述のように接続部材７のモールド成型後の切断工程によって第２リードフレーム９に形成される。そのため、放電端子９ａの先端形状は一般に、切断によって鋭く尖っている。したがって、比較的低い電圧レベルでも放電端子９ａと金属筐体間の放電ギャップにて絶縁破壊を生じさせ、センサ素子２の破壊をより一層確実に防ぐことができる。
【００３２】
図５は、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９と金属筐体の位置関係を示す図である。図５では、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９と金属筐体の位置関係を分かりやすくするため、コネクタサブアセンブリー５のうちコネクタ端子５ａの先端部を除いた部分と、接続部材７とを除去して、圧力検出装置１の外観を正面図により示している。
【００３３】
本実施形態の圧力検出装置１では、第１リードフレーム８の下側の面、すなわちベース部材６側の面と、金属筐体におけるベース部材６の上側の面とは、絶縁体である接続部材７の樹脂や接着剤を間に挟んで、所定間隔で対向して配置されている。これにより、図５において破線で示した区間において、第１リードフレーム８と金属筐体の間に、寄生容量Ｃｔを有する平行平板コンデンサを形成している。この平行平板コンデンサ領域は、図５に示すように、センサ素子２と接続されるボンディング部８ａおよび接続部材７において電子部品が搭載される搭載部７ａよりも、電気経路上でコネクタ端子５ａが接触されるコネクタ接触部８ｂに近い位置に形成することが好ましい。Ｃｔを寄生容量Ｃｉｃと並列に設けることでＥＳＤの電荷を分流させることが可能となり、Ｃｉｃの影響を軽減する効果が見込まれる。
【００３４】
また、第２リードフレーム９には、放電端子９ａと押圧端子９ｂが形成されている。放電端子９ａは、図５に示すように、第１リードフレーム８による平行平板コンデンサ領域とは異なる位置において、金属筐体との間に所定間隔を空けて配置されている。放電が起きやすくするために、放電端子９ａの先端形状は前述のように鋭く尖っている。このようにすることで、放電端子９ａ以外からの不要な放電が無くなり、より確実にＥＳＤの高電圧からセンサ素子２を保護することができる。なお、第１リードフレーム８の平行平板コンデンサ領域とは異なり、放電による炭化を避けるため、放電端子９ａの先端部と金属筐体の間には、接続部材７の樹脂や接着剤が配置されていないことが好ましい。
【００３５】
放電端子９ａと金属筐体間の距離は、０．１[ｍｍ]〜０．６[ｍｍ]の範囲で設定することが望ましい。この理由を以下に説明する。
【００３６】
圧力検出装置１のような自動車用部品の場合、インダクタンスが大きい他の自動車用部品を発生源とする高電圧ノイズ（サージ）が入力されることがある。数百[Ｖ]程度の大きさのサージ電圧が入力された場合でも、放電端子９ａと金属筐体との間の絶縁を確保して導通状態にならないように、ある程度の距離を保つ必要がある。
【００３７】
空気の絶縁破壊は、先に説明した通り、一般的に電位傾度Ｅ[Ｖ／ｍ]が３[ＭＶ／ｍ]以上で発生することが知られている。ここで、一般的にサージ試験で想定されているサージ電圧の値は、３００[Ｖ]程度である。これらの値を電位傾度Ｅ[Ｖ／ｍ]の式、すなわち、Ｅ＝Ｖ／ｄ（ただし、Ｖ：電圧［Ｖ］、ｄ：極板間距離［ｍ］）に当てはめると、放電端子９ａと金属筐体の間の最小距離は０．１[ｍｍ]と計算される。
【００３８】
一方、ＥＳＤによるセンサ素子２の破壊を防ぐためには、前述のように、センサ素子２の耐電圧よりも低い電圧レベルで放電ギャップの絶縁破壊が起きる必要がある。ここで、センサ素子２に対して要求される耐電圧は、例えば、人体モデルでのＥＳＤ耐圧試験の規格値の一つである２[ｋＶ]である。そのため、この規格値未満の電圧で確実に放電ギャップの絶縁破壊が生じて放電端子９ａから放電が行われるように、放電端子９ａと金属筐体の間の距離を設定しなければならない。
【００３９】
上記の規格値２[ｋＶ]に対して余裕を見込んだ値として、例えば１．８[ｋＶ]以上の電圧レベルになると、放電端子９ａと金属筐体の間で絶縁破壊が生じるようにする。この場合、前述の電位傾度Ｅ[Ｖ／ｍ]の式においてｄ＝０．６[ｍｍ]としたときに、Ｖ＝１．８[ｋＶ]で電位傾度Ｅ［Ｖ／ｍ]が３[ＭＶ／ｍ]となる。したがって、放電端子９ａと金属筐体の間の最大距離は０．６[ｍｍ]と計算される。
【００４０】
以上説明したように、放電端子９ａと金属筐体間の距離は、下限値０．１[ｍｍ]以上、かつ上限値０．６[ｍｍ]以下の範囲で設定することが望ましい。ただし、これらの下限値と上限値の一方のみを採用することも可能である。すなわち、サージ電圧を考慮しなくてもよい場合は、放電端子９ａと金属筐体間の距離を０．１[ｍｍ]未満としてもよい。また、センサ素子２の耐電圧が高い場合は、放電端子９ａと金属筐体間の距離を０．６[ｍｍ]より大きくしてもよい。
【００４１】
なお、接続部材７をモールド樹脂で構成する場合、モールド成型時の制約により、第１リードフレーム８や第２リードフレーム９と金属筐体の間に配置できる最小の薄さが存在する。そこで、接続部材７とは異なる形状の接続部材を用いて、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９と金属筐体（ベース部材６）の間に接続部材の樹脂が配置されないようにして、接続部材とベース部材６を接合している接着剤を平行平板コンデンサの誘電体として利用してもよい。
【００４２】
図６は、接着剤を利用して平行平板コンデンサを構成する場合の接続部材の形状例を示す図である。図６（ａ）に示す接続部材１３では、第１リードフレーム８の平行平板領域における下側の面、すなわちベース部材６側の面が接続部材１３から露出された状態で、第１リードフレーム８が接続部材１３に取り付けられる。第１リードフレーム８が取り付けられた接続部材１３をベース部材６の上に載せると、接続部材１３の底面、すなわち金属筐体（ベース部材６）に対向する接続部材１３の面から、第１リードフレーム８の一部、すなわち第１リードフレーム８のベース部材６に対向する面が露出している状態となる。この状態で接続部材１３を絶縁体の接着剤でベース部材６に張り付ける。ただし前述のように、放電による接着剤の炭化を避けるため、放電端子９ａと金属筐体（ベース部材６）の間には接着剤が配置されないようにする。すると、接着剤が平行平板コンデンサの誘電体として作用し、第１リードフレーム８と金属筐体の間に寄生容量Ｃｔが形成される。このとき、接着剤の量を制御して接着層の厚さを調節することで、寄生容量Ｃｔにおいて所望の静電容量値を得ることができる。
【００４３】
また、図６（ｂ）に示す接続部材１４を用いてもよい。接続部材１４の底面には、外縁に沿って形成された壁部１４ａと、壁部１４ａに囲われた充填部１４ｂとが設けられている。充填部１４ｂは、底面に対して壁部１４ａよりも窪んでいる。この接続部材１４でも図６（ａ）の接続部材１３と同様に、第１リードフレーム８の平行平板領域における下側の面、すなわちベース部材６側の面が接続部材１４から露出された状態で、第１リードフレーム８が接続部材１４に取り付けられる。第１リードフレーム８が取り付けられた接続部材１４をベース部材６の上に載せると、壁部１４ａの底面が金属筐体（ベース部材６）と接触した状態となる。このとき、金属筐体に接続部材１４を取り付ける際の位置決めを壁部１４ａによって行うようにしてもよい。さらに、壁部１４ａの突出形状に対応する溝や段差等を金属筐体側に形成しておき、この溝や段差等に壁部１４ａを合わせることで、接続部材１４の位置決めが行われるようにしてもよい。また、金属筐体（ベース部材６）に対向する充填部１４ｂの面から、第１リードフレーム８の一部、すなわち第１リードフレーム８のベース部材６に対向する面が露出している状態となる。この状態で充填部１４ｂに絶縁体の接着剤を充填し、接続部材１４をベース部材６に張り付ける。ただしこの場合も前述のように、放電による接着剤の炭化を避けるため、放電端子９ａと金属筐体（ベース部材６）の間には接着剤が配置されないようにする。すると、接続部材１３の場合と同様に、接着剤が平行平板コンデンサの誘電体として作用し、第１リードフレーム８と金属筐体の間に寄生容量Ｃｔが形成される。このときの接着層の厚さは、壁部１４ａの高さとなるため、第１リードフレーム８および放電端子９ａと金属筐体の間の距離のバラツキを抑えることができる。したがって、壁部１４ａの高さを調節することで、寄生容量Ｃｔにおいて所望の静電容量値を正確に得ることができると共に、放電電圧のバラツキを抑えることができる。なお、充填部１４ｂにおいて第１リードフレーム８の一部を露出させなくてもよい。
【００４４】
さらに、金属筐体に接続部材１４を取り付けた際に、壁部１４ａの底面に対して金属筐体が充填部１４ｂ内で第１リードフレーム８側に突き出るような配置としてもよい。たとえば、頂上部が平坦なテーブル状の凸形状部分を金属筐体に形成しておき、接続部材１４を取り付けるときには、この凸形状部分を充填部１４ｂの凹み部分に挿入することで、上記のような配置を実現できる。または、前述のように壁部１４ａの突出形状に対応する溝を金属筐体に設けておき、この溝に壁部１４ａを嵌め込むことでも、上記のような配置を実現できる。これにより、前述したようなモールド成型時の制約による最小樹脂厚みよりも小さい距離で、金属筐体と第１リードフレーム８とを配置できるため、寄生容量Ｃｔを増大させることが可能となる。
【００４５】
同様に、金属筐体に接続部材１４を取り付けた際に、壁部１４ａの底面に対して金属筐体が放電端子９ａ側に突き出るような配置としてもよい。これにより、前述したようなモールド成型時の制約による最小樹脂厚みよりも小さい距離で、金属筐体と放電端子９ａとを配置できるため、放電電圧を小さくすることが可能となる。
【００４６】
また、圧力検出装置１のＥＳＤ耐性を向上させるには、寄生容量Ｃｉｃの静電容量値を小さくすることも効果的である。具体的には、たとえばセンサ素子２を圧力ポート３に接合する接合剤４を厚くすることで、寄生容量Ｃｉｃの静電容量値を小さくすることができる。ここで、平行平板コンデンサ容量Ｃ［Ｆ］は、極板の面積をＳ[ｍ２]、極板間距離をｄ[ｍ]、誘電率をε[Ｆ／ｍ]とすると、Ｃ＝ε・Ｓ／ｄの式で表される。この式から、極板間距離ｄを大きくすると平行平板コンデンサ容量Ｃが小さくなることが分かる。そのため、センサ素子２の歪検出性能に影響のない範囲で接合剤４を厚くし、センサ素子２と圧力ポート３の間の距離を離すことで、寄生容量ＣｉＣの静電容量値を小さくして圧力検出装置１のＥＳＤ耐性を向上させることが可能である。
【００４７】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４８】
（１）圧力検出装置１は、圧力媒体から受ける圧力により変形する変形部、すなわちダイアフラム３ａを有する金属筐体と、変形部の変形を検出することで圧力を検出するセンサ素子２と、センサ素子２と電気的に接続された第１リードフレーム８と、第１リードフレーム８とは別の第２リードフレーム９と、第１リードフレーム８および第２リードフレーム９を保持する構造体、すなわち接続部材７とを備える。接続部材７には、センサ素子２と第１リードフレーム８を介して電気的に接続されるコネクタ端子５ａを挿入するための挿入部７ｃが形成されている。挿入部７ｃには、第１リードフレーム８と、コネクタ端子５ａを押圧して第１リードフレーム８と接触させるための押圧端子９ｂとが配置されている。第２リードフレーム９には、押圧端子９ｂと、金属筐体から所定間隔離れた位置で接続部材７から露出された放電端子９ａとが形成されている。このようにしたので、コストアップを避けつつ、圧力センサである圧力検出装置１のＥＳＤ耐性を向上させることができる。
【００４９】
（２）第１リードフレーム８は、センサ素子２とワイヤボンディングにより接続された接続部、すなわちボンディング部８ａと、押圧端子９ｂにより押圧されたコネクタ端子５ａが接触するコネクタ接触部８ｂとを有し、ボンディング部８ａとコネクタ接触部８ｂとの間の電気経路上に、電子部品が接続されている。このようにしたので、圧力検出装置１のノイズ耐性の向上が図れる。
【００５０】
（３）接続部材７、１３または１４は、接着剤により金属筐体と接合されている。この接着剤は、放電端子９ａと金属筐体の間には配置されていない。このようにしたので、放電による接着剤の炭化を避け、放電端子９ａと金属筐体とが導通してしまうことを防止できる。
【００５１】
（４）接着剤は絶縁体であり、第１リードフレーム８が有する第１の面、すなわち平行平板領域における金属筐体側の面と、金属筐体が有する第２の面、すなわちベース部材６の上面とは、接着剤を間に挟んで対向して配置されている。このようにしたので、第１リードフレーム８と金属筐体の間に寄生容量を生じさせ、圧力センサである圧力検出装置１の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００５２】
（５）接続部材１４は、金属筐体と接する接触面、すなわち壁部１４ａの底面と、接触面に対して窪んでおり接着剤が充填される充填部１４ｂとを有する。このような接続部材１４を用いれば、壁部１４ａの高さを調節することで、放電端子９ａからの放電が行われる放電電圧を所望の電圧値とすることができる。
【００５３】
（６）放電端子９ａと金属筐体との間の所定間隔は、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。このようにすれば、サージ電圧の入力による放電端子９ａと金属筐体の導通を避けることができる。
【００５４】
（７）また、放電端子９ａと金属筐体との間の所定間隔は、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、センサ素子２の耐電圧以下で放電端子９ａと金属筐体との間で絶縁破壊を生じさせ、センサ素子２の破損を避けることができる。
【００５５】
（８）金属筐体は、圧力媒体を変形部に導入する圧力ポート３と、接続部材７と接合されるベース部材６とを含む。このようにしたので、耐ノイズ性が高い圧力検出装置１を構成することができる。
【００５６】
なお、以上説明した実施形態では、歪検出素子と処理回路が一体となった１チップタイプのセンサ素子２を例に取り説明したが、１チップタイプ以外のセンサ素子、すなわち歪ゲージと処理回路が別々の基板上に形成されているセンサ素子においても、同様に本発明を適用可能である。この場合、一般的に歪ゲージは金属筐体に最も近い場所に絶縁された状態で配置されるため、歪ゲージと金属筐体の間に大きな静電容量値を有する寄生容量が形成される。そのため、ＥＳＤによる電荷がその寄生容量に流れ込む際に処理回路を通ることで、センサ素子の破壊を引き起こす恐れがある。したがって、この場合でも実施形態と同様の対策が効果的である。
【００５７】
また、実施形態で説明した圧力検出装置１は、自動車に搭載され、作動油や液体燃料等の圧力媒体の圧力を検出するものとして説明したが、他の用途で用いられる圧力検出装置についても、同様に本発明を適用可能である。金属筐体にセンサ素子が絶縁された状態で近接して配置され、金属筐体がＧＮＤ電位になっているものであれば、様々な圧力検出装置について、本発明によるＥＳＤ耐性の向上を有効に作用させることができる。たとえば荷重を歪みとして検出するセンサでは、大きな力がセンサに印加されるため、受圧部分に樹脂等を使用できない。また、センサ素子の台座も強固に構成する必要がある。したがって、こうしたセンサの筐体は必然的に金属により構成されることとなり、実施形態で説明した圧力検出装置１と類似の構成となるため、本発明を同様に適用することでＥＳＤ耐性の向上を図ることができる。
【００５８】
なお、上記センサにおいて使用されるセンサ素子についても前述のように、歪検出素子と処理回路が一体となった１チップタイプのセンサ素子であってもよいし、これらが別々の基板上に形成されていてもよい。いずれの場合でも、実施形態で説明したのと同様の作用効果が得られる。
【００５９】
本発明が適用される圧力検出装置は、実施形態で説明したようなドーナツ型の形状に限らず、他の形状であってもよい。これまでに説明したような技術要素が組み込まれていれば、どのような形状としても問題無い。
【００６０】
以上説明したように、圧力検出装置において本発明を適用することで、異種金属結合を発生させず、かつ特別な加工をせずに、ＥＳＤ耐性を向上させることができる。また、これはチップコンデンサを用いない構成であるため、接続信頼性の向上、コストダウン、そして省スペース化が期待できる。
【００６１】
以上説明した実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１  圧力検出装置
２  センサ素子
３  圧力ポート
３ａ  ダイアフラム
３ｂ  台座面
４  接合剤
５  コネクタサブアセンブリー
５ａ  コネクタ端子
６  ベース部材
７  接続部材
７ａ  搭載部
７ｂ  差し込みガイド
７ｃ  挿入部
８  第１リードフレーム
８ａ  ボンディング部
８ｂ  コネクタ接触部
９  第２リードフレーム
９ａ  放電端子
９ｂ  押圧端子
１０  ワイヤ
１１  カバー
１２  シリコーンゲル
【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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