(57)【要約】【課題】書き込み端子への高電圧のパルスノイズ等の印加によるＥＰＲＯＭのデータ消失を防止することが可能な圧力検出素子を具備する圧力センサを提供する。【解決手段】圧力検出素子２１の出力用端子の１つであるＧＮＤ端子２１ｄと、ＥＰＲＯＭ書き込み用端子の１つであるＥＰＲＯＭドレイン端子２１ｈとを、コンデンサ６０を介して接続する。ＧＮＤ端子２１ｄはリードピン３３Ａ等を介して接地されているため、この構成によってＥＰＲＯＭドレイン端子２１ｈとこれに接続するリードピン３６ａに高電圧のパルスノイズ等が印加されたとしても、コンデンサ６０を介してグランドに逃がすことが可能となり、ＥＰＲＯＭ２１ａのデータ消失を防ぐことが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともグランドを取るためのグランド端子を含む複数の出力用端子と、不揮発性メモリと、不揮発性メモリ書き込み用の２つの端子であるコントロールゲート端子及びドレイン端子と、を有する圧力検出素子を具備する圧力センサにおいて、
前記出力用端子と前記不揮発性メモリ書き込み用のコントロールゲート端子及びドレイン端子は、夫々リードピンに接続され、
前記グランド端子に接続したリードピンと前記ドレイン端子に接続したリードピンとをコンデンサ等のノイズ除去素子を介して電気的に接続することを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記リードピンは基板に固定され、前記コンデンサ等のノイズ除去素子は前記基板に配置されることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記リードピンは、外部機器接続用のリード線に接続されることを特徴とする請求項２記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭへの書き込み用端子を有する圧力検出素子を具備する圧力センサに関し、特に、ＥＰＲＯＭ書き込み用端子に印加される高電圧のパルスノイズ等によってＥＰＲＯＭに記憶された情報が消去されることを防止することが可能な圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリを具備する圧力検出素子が収容された受圧空間内に液体を封入し、圧力検出室に外部から加えられた圧力を液体を介して圧力検出素子に伝えることで、圧力検出素子から外部圧力に応じた電圧信号を出力する圧力センサが種々提案されている。
【０００３】
上記液封入式圧力センサの一例として、特許文献１には、流体圧力をダイアフラムで受圧し、封入液を介して伝達された圧力をセンサチップ（圧力検出素子）によって検出し、検出した圧力を電圧に変換し、ボンディングワイヤによりベースの同心円上に配置された複数の電極ピン（リードピン）と接続され、配線基板を介して外部に出力する圧力センサが記載されている。
【０００４】
また、圧力センサの圧力検出素子から出力された電圧は、製造時や部品のばらつきによりそのまま外部出力とすることはできず、個々の圧力センサの特性に応じた補正が必須となる。電圧補正は、特許文献２に記載のように、一般には、予め補正情報をリードオンリーメモリへ記憶させ、圧力計測時に記憶した情報を読み出して電圧を補正することにより行われる。
【０００５】
この場合、リードピンは、出力用の他、上記電圧補正用（以下、「調整用」という）のものも配設される。出力用リードピンは、配線基板に半田付けされ、圧力検出素子からの電圧信号を配線基板を介して、例えば当該圧力センサの中心から引き出される外部出力用リード線へ伝達するが、調整用リードピンは、専ら製造の際に補正情報を記憶する場合にのみ用いられ、外部出力用リード線と接続されない。また、出力用リードピンと調整用リードピンは、圧力検出素子の構造や上記調整作業のし易さを考慮し、各グループ毎に区分して配設されるのが通常である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−４１８３８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１７５６３１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、従来用いられている圧力センサにおいては、ＥＰＲＯＭのデータが消されてしまうおそれがあった。この原因を調査した結果、圧力検出素子に高電圧のパルスノイズ等が印加されることによってデータ消失となっていたことを突き止めた。更に詳細に原因を調査すると、ＥＰＲＯＭドレイン端子に繰り返し高電圧のパルスノイズが印加されることで、フローティングゲートに蓄えられた電荷が低下し、ＥＰＲＯＭに記憶するデータにおいてビット抜けが生じる、即ち記憶データの消失が発生することがある。これによって圧力検出素子から正しい信号が出力されず、結果として圧力センサが正しい挙動にて動作しなくなるということが生じていることが判明した。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、圧力検出素子のＥＰＲＯＭ書き込み端子に印加される高電圧のパルスノイズ等によってＥＰＲＯＭに記憶される種々のデータの消失を防止する構成を備える圧力センサ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】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくともグランドを取るためのグランド端子（２１ｄ）を含む複数の出力用端子（２１ｂ〜２１ｄ）と、不揮発性メモリ（２１ａ）と、不揮発性メモリ書き込み用の２つの端子であるドレイン端子（２１ｈ）及びコントロールゲート端子（２１ｉ）と、を有する圧力検出素子（２１）を具備する圧力センサ（１）において、前記グランド端子（２１ｄ）と前記ドレイン端子（２１ｈ）とをコンデンサ（６０）等のノイズ除去素子を介して電気的に接続することを特徴とする。
【００１０】
上記圧力センサにおいて、前記出力用端子（２１ｂ〜２１ｄ）と前記不揮発性メモリ書き込み用のコントロールゲート端子（２１ｉ）及びドレイン端子（２１ｈ）は、夫々リードピン（３３、３７）に接続され、該リードピン（３３、３７）は基板（３１）に固定され、前記コンデンサ（６０）等のノイズ除去素子は前記基板（３１）に配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記圧力センサにおいて、前記リードピン（３３）は、外部機器接続用のリード線（３２）に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、圧力センサの圧力検出素子が具備するＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶される各種データに対して、高電圧のパルスノイズ等によるデータ消失の虞から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる圧力センサの一実施の形態を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図であって、コネクタ３４及びケース３５を外した状態を示す。
【図２】本発明にかかる圧力センサを示す電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明にかかる圧力センサの一実施の形態を示し、この圧力センサ１は、内部に圧力検出素子２１を有すると共に、流体流入部２２が接続される圧力検出部２と、圧力検出部２を囲繞すると共に、圧力検出素子２１に接続される配線基板（以下、「基板」という）３１や外部出力用リード線３２を収容するコネクタ接続部３とを備える。
【００１６】
圧力検出部２は、圧力検出素子２１と、ベース２３と、ベース２３に対向して配置された受け部材２４と、ベース２３と受け部材２４とで挟持されたダイアフラム２５とを備える。ベース２３とダイアフラム２５との間の受圧空間２６には、オイル等の絶縁性の液体が封入される。圧力検出素子２１は、受圧空間２６の内部でベース２３に固定される。受け部材２４とダイアフラム２５との間には圧力導入空間としての加圧空間２７が形成され、加圧空間２７には流体流入部２２の内部空間が連通する。
【００１７】
ベース２３は、蓋状に形成され、ベース２３の下面には圧力検出素子２１が固定される。受け部材２４は、上方が開口する皿状に形成され、中心部開口に流体流入部２２がろう付け固定される。ダイアフラム２５は、その外周縁部がベース２３の鍔部と受け部材２４の鍔部との間に挟み込まれ、これら３つの部材２３〜２５は、ダイアフラム２５の外周縁部が露出する外周縁部分においてレーザー溶接等によって同時に溶接され、圧力検出部２として一体化される。受圧空間２６は、ベース２３を貫通して形成された充填孔（不図示）から液体（オイル）が注入された後、ベース２３の上面において、充填孔がボール２８によって封じられる。
【００１８】
圧力検出素子２１は、例えば、ピエゾ素子であって、このピエゾ素子は、強誘電体の一種であって圧電素子とも呼ばれ、振動や圧力等の力が加わると電圧が発生し、逆に電圧が加えられると伸縮する。
【００１９】
圧力検出素子２１は、図２に示すように、出力用端子と調整用端子とＥＰＲＯＭ書き込み用端子を具備する。これらの端子は圧力検出素子２１に設けられたボンディングパッドである。出力用端子は、電源入力用のＶｃｃ端子２１ｂと、信号出力用のＶｏｕｔ端子２１ｃと、グランドを取るためのＧＮＤ端子２１ｄとから構成される。また、調整用端子は、シリアルデータ入出力のためのＤＳ端子２１ｅと、シフトレジスタ用クロック入力のためのＣＬＫ端子２１ｆと、調整用信号の有効無効を制御するためのＥ端子２１ｇとから構成される。ＥＰＲＯＭ書き込み用端子はコントロールゲート端子２１ｉと、ドレイン端子２１ｈとから構成される。夫々の端子は、ベース２３に形成された貫通孔２３ａを挿通する出力用リードピン３３（ＧＮＤ用リードピン３３Ａ、信号出力用リードピン３３Ｂ、電圧供給用リードピン３３Ｃ）、調整用リードピン３６（シリアルデータ入出力端子用リードピン３６Ａ、シフトレジスタ用クロック入力端子用リードピン３６Ｂ、イネーブル端子用リードピン３６Ｃ）及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７（ＥＰＲＯＭドレイン用リードピン３７Ａ、ＥＰＲＯＭコントロールゲート用リードピン３７Ｂ）の夫々にボンディングワイヤ２９を介して電気的に接続される。出力用リードピン３３は、圧力検出素子２１で検出された圧力に応じた電圧信号を外部に出力するためのものであり、調整用リードピン３６及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７は、上述のように、製造時の電圧補正用等に用いられるものである。
【００２０】
また、出力用リードピン３３（３３Ａ〜３３Ｃ）、及び３本の調整用リードピン３６のうちの１本（３６Ｂ）、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７のうちの１本（３７Ａ）は、各々の上端部が基板３１に固定される。基板３１の表面には、出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃを接続し固定するための、金属箔からなる３つの配線パターン５０が形成されると共に、調整用リードピン３６Ｂ、及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａを固定するための２つの金属箔５１が形成されている。
【００２１】
コネクタ３４は、基板３１に設けられたＧＮＤ用接続端子３８Ａ、信号出力用端子３８Ｂ、電圧供給用端子３８Ｃに夫々接続されており、各々を外部出力用リード線３２のＧＮＤ用リード線、信号出力用リード線、電圧供給用リード線（図示なし）に電気的に接続されている。また、３つの配線パターン５０は、各出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃと、コネクタ３４を介して基板３１に接続される３つの外部出力用リード線３２の各々とを接続するために形成されている。
【００２２】
２つの金属箔５１は、調整用リードピン３６Ｂ、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａの各々を基板３１に固定するためだけに設けられている。調整用リードピン３６Ｂは基板３１において他のリードピンとは電気的に遮断されている。また、出力用リードピン３３の内、ＧＮＤ用リードピン３３ＡとＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａは、コンデンサ６０を介して金属箔６０ａによって接続される。
【００２３】
図２は上述の圧力センサ１が具備する圧力検出素子２１、各種リードピンを電気回路図によって示したものである。図１からも明らかではあるが、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピンであるＥＰＲＯＭドレイン３７Ａはコンデンサ６０を介して出力用リードピンであるＧＮＤ用リードピン３３Ａに接続されている。これにより、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７に対して印加される高電圧のパルスノイズをＧＮＤ用リードピン３３Ａに逃がすことができる。ＧＮＤ用リードピン３３Ａは外部出力用リード線３２を介して接地されることから、パルスノイズを吸収することが可能となる。
【００２４】
３本のリード線３２は、それぞれコネクタ３４を介して出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃに接続される。一方、調整用リードピン３６Ａ〜３６Ｃ、及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａ、３７Ｂは、当該圧力センサ１の実使用前の調整用に使われるのみであり、リード線には接続されない。したがって、図１に示されるように、出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃ、調整用リードピン３６Ａ〜３６Ｃ、及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａ、３７Ｂが、圧力検出素子２１を中心として略円環上に配置されており、かつ外部出力用リード線３２が圧力検出素子２１の中心軸方向（当該圧力センサ１の中心軸方向）に引き出すようにされている場合、出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃと外部出力用リード線３２とは偏心しているから、単にこれらを基板３１で接続しただけでは、外部出力用リード線３２に引張力等が加えられたときに、出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃに横方向の応力が加わってこれが変形し、また各リードピン３３Ａ〜３３Ｃを取り囲む後述のハーメチックシール２３ｂが破壊されるおそれがある。
【００２５】
しかし、本実施例のように、圧力検出素子２１（換言すれば、上記の円環の中心）に対して各出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃと反対側に位置する調整用リードピン３６（本実施例の場合は符号３６Ｂ）及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７（本実施例の場合は符号３７Ａ）を基板３１に固定することにより、外部出力用リード線３２に引張力等が加えられても、出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃに横方向の応力が加わることがなく、この結果、各出力用リードピン３３Ａ〜３３Ｃ、調整用リードピン３６Ｂ及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａの夫々を取り囲むハーメチックシール２３ｂが破壊されるおそれがない。
【００２６】
このように、出力用リードピン３３だけでなく、本来、基板３１に固定する必要がない調整用リードピン３６やＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７をも基板３１に固定することによって、出力用リードピン３３、基板３１及び調整用リードピン３６Ｂ、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａの全体構造の強度が高まり、出力用リードピン３３の周りの構造上の脆弱性を改善することができる。
【００２７】
ベース２３の貫通孔２３ａは、出力用リードピン３３、調整用リードピン３６及びＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７を挿通させた後、ハーメチックシール２３ｂによって液体（オイル）漏れがないように封じられる。基板３１には、コネクタ３４が取り付けられ、圧力検出素子２１からの電圧信号は、出力用リードピン３３、基板３１及びコネクタ３４を介して外部出力用リード線３２から外部へと取り出される。
【００２８】
コネクタ接続部３は、ベース２３に外側から嵌合して受け部材２４の側方を覆うように圧力検出部２を収容するカバー３５を備える。カバー３５は、基板３１及びコネクタ３４を覆うコネクタケースとしても機能する。このカバー３５は、ＰＰＥ等の合成樹脂製で形成され、コネクタ３４を覆う上端部は、外部出力用リード線３２を囲繞するように縮径され、圧力検出部２を収容する下端部側は、筒状スカート状に延びる大径状に形成される。
【００２９】
カバー３５は、大径端部側において、その内周側にベース２３の外径と略同径の環状段部３５ａが形成され、ベース２３は、その外径角部である環状角部２３ｃにおいて環状段部３５ａに嵌合座着するように載置される。
【００３０】
カバー３５の内部空間は、カバー３５に装入されたベース２３で区切られ、空間４１が形成される。出力用リードピン３３と、調整用リードピン３６と、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７と、基板３１と、コネクタ３４と、外部出力用リード線３２とは、空間４１に収容される。空間４１には、カバー３５や外部出力用リード線３２との接着性及び弾性の大きいウレタン樹脂等の接着剤が充填され、その後、硬化される。この接着剤は、出力用リードピン３３、調整用リードピン３６、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７、基板３１、コネクタ３４及び外部出力用リード線３２が埋設状態になるように空間４１に充填されるので、基板３１やコネクタ３４等の部品に対して封止機能を奏する。
【００３１】
また、この接着剤の硬化にはある程度の時間を要するが、接着剤の硬化に至るまでの間に外部出力用リード線に引張力等が加えられても、前述のように、リードピンの変形やハーメチックシール２３ｂの破壊が防止される。もちろん、接着剤の硬化後も上記変形や破壊の防止効果は達成される。また、受け部材２４とカバー３５により形成される空間４２も、樹脂等で封止される。
【００３２】
上記構成を有する圧力センサ１は、流体流入部２２から流入した流体の圧力変化によって加圧空間２７の圧力が変化し、ダイアフラム２５を変形させる。ダイアフラム２５の変形により受圧空間２６の内部に封入されている液体（オイル）の圧力が変化し、その圧力変化が圧力検出素子２１へ伝播する。圧力検出素子２１により検出された圧力は、電圧に変換され、その際、圧力検出素子２１の内部に設けられた電子回路により圧力センサ１の特性に応じた所定の電圧補正がなされる。補正後の電圧信号は、ボンディングワイヤ２９、出力用リードピン３３、基板３１及びコネクタ３４を介して外部出力用リード線３２へ伝送される。
【００３３】
尚、上記実施の形態においては、３本の調整用リードピン３６のうちの１本（３６Ｂ）と２本のＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７のうち１本（３７Ａ）とを基板３１に固定したが、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａのみを基板３１に固定してもよく、また３本の調整用リードピン３６及び２本のＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７のうちＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７Ａを含む３本以上を基板３１に固定してもよい。
【００３４】
また、ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン３７に印加されるパルスノイズをＧＮＤ用リードピンへ逃がす構成をコンデンサ６０として説明したが、これに限定せずに、コンデンサ６０に替わる種々の手段（ノイズ除去素子）を用いて行ってもよい。例えば、チップバリスタを用いることで定格電力による電圧はＥＰＲＯＭ側へ通し、高い電圧であるパルスノイズはＧＮＤ用リードピン３３Ａ側へ逃がすといった構成としても何ら問題ない。
【符号の説明】
【００３５】
１  圧力センサ
２  圧力検出部
３  コネクタ接続部
２１  圧力検出素子
２１ａ  ＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）
２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  出力用端子
２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ  調整用端子
２１ｈ、２１ｉ  ＥＰＲＯＭ書き込み用端子
２２  流体流入部
２３  ベース
２３ａ  貫通孔
２３ｂ  ハーメチックシール
２３ｃ  環状角部
２４  受け部材
２５  ダイアフラム
２６  受圧空間
２７  加圧空間
２８  ボール
２９  ボンディングワイヤ
３１  配線基板
３２  外部出力用リード線
３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ）  出力用リードピン
３３Ａ  ＧＮＤ用リードピン
３３Ｂ  信号出力用リードピン
３３Ｃ  電圧供給用リードピン
３４  コネクタ
３５  カバー
３５ａ  環状段部
３６（３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ）  調整用リードピン
３６Ａ  シリアルデータ入出力端子
３６Ｂ  シフトレジスタ用クロック入力端子
３６Ｃ  イネーブル端子
３７（３７Ａ、３７Ｂ）  ＥＰＲＯＭ書き込み用リードピン
３７Ａ  ＥＰＲＯＭドレイン
３６Ｂ  ＥＰＲＯＭコントロールゲート
３８（３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ）  接続端子
３８Ａ  ＧＮＤ用接続端子
３８Ｂ  信号出力用端子
３８Ｃ  電圧供給用端子
４１  空間
５０  配線パターン
５１  金属箔
６０  コンデンサ
【図１】
2015121485.tif 000003
【図２】
2015121485.tif 000004