(57)【要約】圧力検出装置等の外装ケースコネクタ部及びゲージ収納ケース等は、一般的には熱可塑性または熱硬化性の樹脂が使用されている。しかし、樹脂は物理的に硬化収縮を起こす。特に金属等をインサート成形した場合、金属との界面に硬化収縮により、隙間が生じる。この隙間に嫌気性及び高浸透性の接着剤を充填することにより、気密が確保でき信頼性が向上する。安価で気密封止が出来、信頼性が向上する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部が外部との電気的接続用コネクタ端子となっているリード材と前記リード材と樹脂で一体成形され一部の開口部内に、圧力を電気信号に変換する半導体センサと、その信号処理回路とその処理された信号を出すゲージケースが収納された圧力検出装置であって、
前記コネクタ部金属端子を前記樹脂で一体成形された後に、硬化収縮で発生する隙間に、ポリメタクリル系などの嫌気性接着剤を充填したことを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項において、前記ゲージケースの外装樹脂ケースのほぼ中間に配設された、金属リード材を前記樹脂で成形後、硬化収縮で発生する隙間に嫌気性接着剤を充填したことを特徴とした圧力検出装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項において、前記コネクタ部金属端子を前記樹脂で一体成形された後、硬化収縮で発生する隙間に、高浸透性接着剤を充填したことを特徴とする圧力検出装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項において、前記ゲージケースの外装樹脂ケースのほぼ中間に配設された、金属リード材を前記樹脂で成形後、硬化収縮で発生する隙間にアクリル系などの高浸透性接着剤を充填したことを特徴とした圧力検出装置。
【請求項５】
一部が外部との電気的接続用コネクタ端子となっているリード材と前記リード材と樹脂で一体成形された電子部品であって、
前記コネクタ部金属端子を前記樹脂で一体成形された後に、硬化収縮で発生する隙間に、嫌気性接着剤を充填したことを特徴とする電子部品。
【請求項６】
（ａ）金属リード材を樹脂で一体成形後、嫌気性接着剤中に浸漬し、真空引きを行い、前記金属リード材と前記樹脂間の隙間を脱泡，隙間への嫌気性接着剤の充填を行う行程と、
（ｂ）充填完了後、嫌気性接着剤の槽より前記電子部品を取り出し、大気中に放置することで、前記隙間の嫌気性接着剤を硬化する行程と、
（ｃ）洗浄を行い、隙間以外の部分の嫌気性接着剤を除去する行程と、
を備えた電子部品の製造方法であって、金属リード材と樹脂を一体成形した電子部品の隙間を嫌気性接着剤で充填したことを特徴とした電子部品の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、真空引きによる脱泡が不完全で、前記金属リード材と前記樹脂間の隙間に気泡が残留した場合でも、嫌気性接着剤による気密封止後の気泡の移動が不可能でかつ気密性が確保できることを特徴とした電子部品。
【請求項８】
一部が外部との電気的接続用コネクタ端子となっている金属端子と樹脂で一体成形された電子部品であって、
前記コネクタ部金属端子を前記樹脂で一体成形された後に、硬化収縮で発生する隙間に、嫌気性接着剤を充填したことを特徴とする流量計。
【請求項９】
請求の範囲第８項に記載の流量計において、流量計測用素子を支持かつ、電気的に接続するためのリード材と樹脂で一体成形された電子部品であって、
前記リード材を前記樹脂で一体成形された後に、硬化収縮で発生する隙間に、嫌気性接着剤を充填したことを特徴とする流量計。
【請求項１０】
請求の範囲第６項に記載の金属リード材と樹脂を一体成形した電子部品の隙間を嫌気性接着剤で充填したことを特徴とした電子部品において、嫌気性接着剤が端子端面または樹脂端面まで封止されたことを特徴とした電子部品。
【請求項１１】
樹脂材と金属材とを備えた電子部品の製造方法であって、
前記樹脂材に前記金属材をインサート成形し、
前記樹脂材に前記金属材とを嫌気性接着剤または高浸透性接着剤中に浸し、
浸された前記樹脂材に前記金属材とを大気より低い第１の圧力下に曝した後で、前記第１の圧力より高い第２の圧力下に曝し、
前記樹脂材に前記金属材とを前記嫌気性接着剤または前記高浸透性接着剤から引き上げることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１２】
自動車の物理量を検出する検出装置に部組されて用いられ、
電気信号が流れる金属材と、
前記金属材をインサート成形する樹脂材とを備えた電子部品であって、
前記樹脂材と前記金属材との隙間に、接着剤により気泡を封止したことを特徴とする電子部品。
【請求項１３】
請求の範囲第１２項において、
前記検出装置は、流体の流量を検出する流量計または流体の圧力を検出する圧力計であって、
前記接着剤は、嫌気性接着剤または高浸透性接着剤であることを特徴とする電子部品。
【請求項１４】
請求の範囲第１２項において、
前記検出装置は、流体の流量を検出する流量計または流体の圧力を検出する圧力計であって、
前記接着剤は、ポリメタリック系またはアクリル系の接着剤であることを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、流体の圧力を検出する装置、流体の流量を検出する流量計、および電子部品とその製造方法に関する。
背景技術
従来の構造は、特開平６−３２１１号公報及び特開平６−１８６１０４号公報に記載のように金属リード材を有機樹脂材等で、インサート成形を行うと、樹脂の物性から、金属との線膨張係数差と樹脂本来の溶解後常温に戻る際硬化収縮が発生するため、樹脂と金属リード材間に微小隙間が生じる。特に、圧力検出装置は気密性が特性上重要である。しかし、前記公報は何れも気密封止構造としての微小隙間の低減，封止に対して配慮は見受けられない。
また、特開平１１−３０４６１９号，特開２００１−３３０５３０号に記載のように、金属リード材を有機樹脂材等で、インサート成形した際の気密性確保としてゲルなどの保護部材を用いている。
発明の開示
しかし、微小隙間中ではゲルが硬化しない問題があり、気密性確保が不十分となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、第１図〜第３図を用いて、本発明の一実施形態，構成について説明する。
第１図は圧力検出装置の縦断面図、第２図はゲージケースの正面図、第３図はゲージケースの縦断面図、第４図は吸気温度計測センサ付き圧力検出装置の縦断面図である。
半導体チップ１２はシリコーンから成る。半導体チップ１２はガラス台座６とアノーデックボンディング等で接合されている。
ゲージケース１はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂または、ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂からなり、金属リード材３はリン青銅のめっき材から構成される。
前記ゲージケース１に半導体チップ１２とガラス台座６を接合したゲージクミが金属端子５により接着固定されている。またゲージケース１にインサート成形されている金属リード材３の端面が内部に８ケ所一部分露出しており、この部分と半導体チップ１２のボンディングエリアがボンディングワイヤー８によりボンディングされ、電機接続が取られている。この半導体チップ１２部はフロロシリコーン系または、フッソ系のシリコーンゲル等の保護材９で腐食性ガス，液体等の保護用として被覆されている。更にゲージケース１に外部電源接続用金属端子５を溶接してゲージケース１が完成される。
第１図の圧力導入孔１３を具備したパイプ１０は前記ＰＢＴまたは、ＰＰＳ樹脂で成形されている。前記パイプ１０に前記ゲージケース１を接着剤１１で気密的に接着固定されている。これら全体を前記ＰＢＴまたはＰＰＳ樹脂等で図示には明示されていないが、取付用フランジに取付用金属カラーを同時に成形し、コネクタ７を含む圧力検出装置が形成される。次に、成形時にゲージケース１を押さえるための空隙１４にシリコーン接着剤、または、エポキシ接着剤等を注入硬化させて圧力検出装置が完成される。
上記記載の圧力検出装置において、金属リード材３，金属端子５は、それぞれ、ＰＢＴ，ＰＰＳなどの樹脂材でインサート成形される。このインサート成形の際、金属リード材３とゲージケース１の間に微小隙間２０，金属端子５とコネクタ部７の間に微小隙間２１が発生する。
第１図，第２図，第３図，第４図において、本発明の特徴を説明する。
第２図のゲージケース１の金属リード材３ａ〜３ｈの点線部は、エポキシまたはＰＰＳ樹脂で埋設された部分である。また、第１図では第３図のゲージケース１が前記ＰＢＴまたは、ＰＰＳ樹脂２でコネクタ部７が成形される時に金属端子５が埋設される。何れも金属リード材３ａ〜３ｈ，金属端子５が樹脂内部に埋設される構造であり、この時樹脂２と金属リード材３ａ〜３ｈ，金属端子５間は物理的に線膨張係数の違いと、樹脂２は成形時には溶解されており、常温に戻る時に収縮が約１％程度発生する。従って、必然的に金属と樹脂間に微小隙間２０が生じる。例えば、隙間が生じると、エンジンの圧力変動により、隙間から外気が吸入，排出を繰返された場合、保護材９の動きが大きくなり、ボンディングワイヤー８が動かされ疲労破断を起こし不具合となる。また、疲労破断に至らずとも特性的にも不安定である。本発明は、前記金属端子５，金属リード材３ａ〜３ｈと樹脂２間の隙間に、ポリメタクリル系などの嫌気性及びアクリル系などの高浸透性接着剤を自然浸透または、真空含浸方法で充填する事により、完全密閉封止ができる。
第３図は、ゲージケース１の縦断面図と金属リード部の拡大図である。
上記隙間に嫌気性接着剤または、高浸透性接着剤を用いて気密封止を行った際、脱気不充分となる気泡３０が残留する場合があるが、本発明で用いる嫌気性接着剤を用いた場合は、気泡３０が残留しても嫌気性接着剤が気泡の移動を阻止し、１箇所に安定して留めることが可能となるため、気泡３０の移動による半導体チップ１２と金属リード材３間の電気的接続をとるためのワイヤー８を断線させることがなく、信頼性の高い圧力変換器が得られる。また、第１図に示した金属端子５とコネクタ部７間の微小隙間２１も同様に、嫌気性接着剤で封止することにより、微小隙間２１の気密封止が可能となり、高気密性が確保できる圧力変換器が可能となる。上記嫌気性接着剤または、高浸透性接着剤を用いれば、圧力変換器以外の金属端子とコネクタ間をインサート成形し、微小隙間が存在する電子部品にも適用が可能で、物理量測定素子を保護するための保護材（例えばゲル，接着剤）の微小隙間への侵入を防止することが可能となり、コネクタ部への染み出しを防止することが可能となり、歩留まり向上が望め、信頼性の高い電子部品が得られる。
第４図は、吸気温度計測用温度センサ付きの圧力変換器の縦断面図である。上記発明と同様に、吸気温度センサ１６を支持する金属リード（１）１５，金属リード（２）も樹脂との間に微小隙間２０が形成されるため、上記嫌気性接着剤などで気密封止を行うことで、吸入空気の漏れを防止することが可能となり、信頼性が高くかつ、高精度の圧力変換器，吸気温度センサが得られる。
第５図は、流量計の縦断面図である。上記発明と同様に、金属端子５とコネクタ部７の間に微小隙間２１や、抵抗素子３６と抵抗素子３７を各々に支持する金属リード３５と樹脂との間に微小隙間３２が、形成されるため、これらの全てまたは一部を上記嫌気性接着剤などで気密封止を行うことで、吸入空気の漏れを防止することが可能となり、信頼性が高くかつ、高精度の流量計が得られる。
本気密封止を行うための製造方法を以下に示す。
第３図に記載のゲージケース１を金属リード材３でインサート成形後、嫌気性接着剤などの高浸透性接着剤中に浸漬する。浸漬後、ゲージケース１と金属端子５間の微小隙間２０に残留する気泡３０を脱泡するために、真空引きを行う。真空引き終了後、嫌気性接着剤中より、ゲージケース１を取り出し、大気中に放置する。この際、ゲージケース同士が密着しないように大気放置する。このとき、ゲージケース同士が密着して放置された場合、端子同士の接着などの問題が発生するため、密着しての大気放置は不可である。大気放置された後、微小隙間が気密封止された状態（接着剤が硬化された状態）で、有機溶剤などを用いて不要部の接着剤を除去，洗浄する。
以上の工程を用いることにより、ゲージケース１を金属リード材３でインサート成形したときに存在する微小隙間を気密封止することが可能となる。
本実施例によれば、インサート金属リード材及び金属端子材と樹脂の隙間に嫌気性及び高浸透性の樹脂を充填することにより、特に、微小な圧力検出装置に対して気密封止は重要であり、性能の向上が図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例である圧力検出装置の縦断面図である。
第２図は、本発明の一実施例であるゲージケースの正面図である。
第３図は、本発明の一実施例であるゲージケースの縦断面図である。
第４図は、本発明の一実施例である吸気温度計測センサ付き圧力検出装置の縦断面図である。
第５図は、本発明の一実施例であるエアフローセンサの部品の縦断面図である。
【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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【国際調査報告】
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