(57)【要約】【課題】圧力センサの小型化を図る。【解決手段】中空部１１ａを有する有底筒状とされ、底部にて中空部に導入された圧力によって変形可能なダイヤフラム１２が構成されているステム１０を備え、ダイヤフラム１２上にセンサ部２０を搭載し、ステム１０にコネクタケース１１０を一体成形する。これによれば、ステム１０からコネクタケース１１０をかしめるための部分を無くすことができると共に、コネクタケース１１０からＯリングを配置するための部分を無くすことができるため、圧力センサの小型化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定媒体の圧力を検出する圧力センサにおいて、
中空部（１１ａ）を有する有底筒状とされ、底部にて前記中空部に導入された圧力によって変形可能なダイヤフラム（１２）が構成されているステム（１０）と、
前記ダイヤフラムのうちの前記中空部側と反対側の部分に搭載され、前記ダイヤフラムの変形に応じたセンサ信号を出力するセンサ部（２０）と、
前記ステムに備えられ、前記ステムとの間に前記ダイヤフラムおよび前記センサ部を収容する収容室（８０）を構成する蓋部材（４０）と、
前記ステムに備えられるコネクタケース（１１０）と、を備え、
前記コネクタケースは、前記ステムおよび前記蓋部材に一体成形された一体成型品である圧力センサ。
【請求項２】
前記蓋部材は、熱硬化性樹脂で構成されていると共に、外壁面に官能基が存在する粗化面（５３）が形成されており、
前記コネクタケースは、熱可塑性樹脂（１１０ａ）に官能基を含有する官能基含有添加剤（１１０ｂ）が添加された材料で構成され、
前記蓋部材と前記コネクタケースとは、前記蓋部材の粗化面に存在する官能基と、前記コネクタケース内に含有される官能基とが化学結合されることで接合されている請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記蓋部材は、前記ステムと接合される第１部材（５０）および前記第１部材上に積層された第２部材（６０）を有し、
前記第１部材は前記第２部材との積層方向に貫通孔が形成され、前記第２部材は前記貫通孔を閉塞する状態で前記第１部材上に積層されており、
前記粗化面は、前記第１部材に形成され、前記第１部材と前記第２部材との積層方向を軸とした周方向に枠状に形成されている圧力センサ。
【請求項４】
前記蓋部材は、前記第１部材および前記第２部材と共に、一端部および当該一端部と反対側の他端部を有し、前記一端部側が前記第１部材と連結されていると共に前記他端部が前記第２部材と連結され、前記一端部および前記他端部の間の中間部分が前記第１部材および前記第２部材から露出しており、前記センサ部と電気的に接続されるリード（７０）を有し、
前記粗化面は、前記第１部材のうちの前記リードよりも前記ステム側に形成されている請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記第１部材および前記第２部材には、前記第１部材のうちの前記第２部材と対向する第１部材側一面（５０ａ）および前記第２部材のうちの前記第１部材と対向する第２部材側一面（６０ａ）の少なくともいずれか一方に、前記貫通孔を囲む枠状の突起部（６２）が形成されていると共に、当該突起部が押し潰されている請求項３または４に記載の圧力センサ。
【請求項６】
測定媒体の圧力を検出する圧力センサの製造方法において、
中空部（１１ａ）を有する有底筒状とされ、底部にて前記中空部に導入された圧力によって変形可能なダイヤフラム（１２）が構成されているステム（１０）を用意することと、
前記ダイヤフラムのうちの前記中空部側と反対側の部分に、当該ダイヤフラムの変形に応じたセンサ信号を出力するセンサ部（２０）を搭載することと、
前記ダイヤフラムおよび前記センサ部を収容する収容室（８０）が構成されるように、前記ステムに蓋部材（４０）を備えることと、
前記ステムにコネクタケース（１１０）を備えることと、を行い、
前記ステムにコネクタケースを備えることでは、前記ステムおよび前記蓋部材に前記コネクタケースを一体成形する圧力センサの製造方法。
【請求項７】
前記ステムに前記蓋部材を備えることでは、前記蓋部材として、熱硬化性樹脂にて構成された熱硬化性樹脂部材（５０、６０）を有するものを配置し、
前記蓋部材を備えることの後、前記熱硬化性樹脂部材における外壁面に粗化処理を行うことにより、粗化面（５３）を形成すると共に当該粗化面の表面に官能基を生成することを行い、
前記コネクタケースを一体成形することでは、熱可塑性樹脂（１１０ａ）に官能基を含有する官能基含有添加剤（１１０ａ）を添加した材料にて前記コネクタケースを形成することにより、前記熱硬化性樹脂部材の粗化面に生成した官能基と、前記コネクタケース内に含有される官能基とを化学結合させる請求項６に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項８】
前記ステムに前記蓋部材を備えることでは、貫通孔（５１）が形成されることで枠板状とされた前記熱硬化性樹脂部材（５０）としての第１部材、および、板状とされた前記熱硬化性樹脂部材（６０）としての第２部材を有する構成部材（１２０）を用意することと、前記第１部材を前記ステムに接合部材（３０）を介して配置することと、前記第１部材に形成された貫通孔が閉塞されるように、前記第１部材上に前記第２部材を積層することと、を行い、
前記粗化面の表面に官能基を生成することでは、前記第１部材に、前記第１部材と前記第２部材との積層方向を軸とした周方向に沿って枠状に前記粗化面を形成する請求項７に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項９】
前記構成部材を用意することでは、一端部および当該一端部と反対側の他端部を有し、前記一端部側に前記第１部材が備えられていると共に前記他端部側に前記第２部材が備えられ、前記一端部と前記他端部との間の中間部分が前記第１部材および前記第２部材から露出し、前記センサ部と電気的に接続されるリード（７０）を有する前記構成部材を用意し、
前記第１部材上に前記第２部材を積層することでは、前記リードの中間部分を折り曲げることにより、前記第１部材上に前記第２部材を積層し、
前記粗化面の表面に官能基を生成することでは、前記第１部材のうちの前記リードよりも前記ステム側に前記粗化面を形成する請求項８に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１０】
前記構成部材を用意することでは、前記第１部材上に前記第２部材を積層することの際、前記第１部材のうちの前記第２部材と対向する第１部材側一面（５０ａ）および前記第２部材のうちの前記第１部材と対向する第２部材側一面（６０ａ）に一対の凹凸部（５２、６１）を形成し、
前記第１部材上に第２部材を積層することでは、前記一対の凹凸部を嵌合させつつ、前記第１部材上に前記第２部材を積層する請求項８または９に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１１】
前記構成部材を用意することでは、前記第１部材側一面および前記第２部材側一面の少なくとも一方に、前記第１部材上に前記第２部材を積層することの際、前記貫通孔を囲む枠状の突起部（６２）が形成されたものを用意し、
前記コネクタケースを一体成形することでは、前記突起部を押し潰しつつ、前記コネクタケースを形成する請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の圧力センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップを搭載するステムとコネクタケースとが一体化された圧力センサおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の圧力センサとして、次のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ステムは、収容凹部が形成されていると共に当該収容凹部の底面の一部がダイヤフラムとされており、ダイヤフラム上にセンサチップが搭載されている。また、コネクタケースは、一端部側に環状の溝部が形成され、当該溝部にＯリングが配置された状態で収容凹部内に配置されている。そして、ステムとコネクタケースとは、ステムの収容凹部における開口端部がコネクタケースにかしめられることによって一体化されている。
【０００３】
なお、Ｏリングは、ステムの収容凹部における開口端部がコネクタケースにかしめられることで押し潰され、ステムとコネクタケースとの間の隙間を封止する。これにより、水等の異物は、ステムとコネクタケースとの間の隙間を通過してセンサチップに到達し難くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２４９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記圧力センサでは、ステムの収容凹部における開口端部をコネクタケースにかしめることでステムとコネクタケースとを一体化している。このため、ステムは、コネクタケースにかしめるための部分（すなわち、収容凹部を構成する側壁）が必要となり、体格が大きくなり易い。また、コネクタケースは、Ｏリングを配置するための溝部が必要であり、当該溝部を形成するための厚み等を確保することで体格が大きくなり易い。すなわち、上記圧力センサでは、大型化し易いという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、圧力センサの小型化を図ることができる圧力センサおよびその製造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１では、測定媒体の圧力を検出する圧力センサにおいて、中空部（１１ａ）を有する有底筒状とされ、底部にて中空部に導入された圧力によって変形可能なダイヤフラム（１２）が構成されているステム（１０）と、ダイヤフラムのうちの中空部側と反対側の部分に搭載され、ダイヤフラムの変形に応じたセンサ信号を出力するセンサ部（２０）と、ステムに備えられ、ステムとの間にダイヤフラムおよびセンサ部を収容する収容室（８０）を構成する蓋部材（４０）と、ステムに備えられるコネクタケース（１１０）と、を備え、コネクタケースは、ステムおよび蓋部材に一体成形された一体成型品とされている。
【０００８】
これによれば、コネクタケースがステムに一体成形された一体成型品とされている。このため、ステムにコネクタケースをかしめるための部分が不要となり、ステムの小型化を図ることができる。また、コネクタケースに溝部を形成してＯリングを配置する必要がないため、コネクタケースの小型化を図ることができる。したがって圧力センサの小型化を図ることができる。
【０００９】
この場合、請求項２のように、蓋部材は、熱硬化性樹脂で構成されていると共に、外壁面に官能基が存在する粗化面（５３）が形成されており、コネクタケースは、熱可塑性樹脂（１１０ａ）に官能基を含有する官能基含有添加剤（１１０ｂ）が添加された材料で構成され、蓋部材とコネクタケースとは、蓋部材の粗化面に存在する官能基と、コネクタケース内に含有される官能基とが化学結合されることで接合されているものとできる。
【００１０】
これによれば、官能基同士が化学結合されている部分は、強固な接合状態、および高い密着状態で接合される。このため、蓋部材からコネクタケースが剥離することを抑制できる。つまり、ステムとコネクタケースとが分離してしまうことを抑制できる。
【００１１】
また、請求項６では、測定媒体の圧力を検出する圧力センサの製造方法において、中空部（１１ａ）を有する有底筒状とされ、底部にて中空部に導入された圧力によって変形可能なダイヤフラム（１２）が構成されているステム（１０）を用意することと、ダイヤフラムのうちの中空部側と反対側の部分に、当該ダイヤフラムの変形に応じたセンサ信号を出力するセンサ部（２０）を搭載することと、ダイヤフラムおよびセンサ部を収容する収容室（８０）が構成されるように、ステムに蓋部材（４０）を備えることと、ステムにコネクタケース（１１０）を備えることと、を行い、ステムにコネクタケースを備えることでは、ステムおよび蓋部材にコネクタケースを一体成形するようにしている。
【００１２】
これによれば、コネクタケースをステムに一体成形するため、ステムにコネクタケースをかしめるための部分が不要となり、ステムの小型化を図ることができる。また、コネクタケースに溝部を形成してＯリングを配置する必要がないため、コネクタケースの小型化を図ることもできる。したがって、圧力センサの小型化を図ることができる。
【００１３】
また、請求項７では、ステムに蓋部材を備えることでは、蓋部材として、熱硬化性樹脂にて構成された熱硬化性樹脂部材（５０、６０）を有するものを配置し、蓋部材を備えることの後、熱硬化性樹脂部材における外壁面に粗化処理を行うことにより、粗化面（５３）を形成すると共に当該粗化面の表面に官能基を生成することを行い、コネクタケースを一体成形することでは、熱可塑性樹脂（１１０ａ）に官能基を含有する官能基含有添加剤（１１０ａ）を添加した材料にてコネクタケースを形成することにより、熱硬化性樹脂部材の粗化面に生成した官能基と、コネクタケース内に含有される官能基とを化学結合させるようにしている。
【００１４】
これによれば、官能基同士を化学結合させた部分では、強固な接合状態、および高い密着状態で接合される。このため、蓋部材からコネクタケースが剥離することを抑制できる。つまり、ステムとコネクタケースとが分離してしまうことを抑制できる。
【００１５】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における圧力センサの断面図である。
【図２】第１モールド部材における粗化面と、コネクタケースとの接合状態を示す模式図である。
【図３】図１に示す圧力センサの製造工程を示す断面図である。
【図４】図３に続く圧力センサの製造工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く圧力センサの製造工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く圧力センサの製造工程を示す断面図である。
【図７】図６に続く圧力センサの製造工程を示す断面図である。
【図８】（ａ）は図５の工程を行った際の第１モールド部材および第２モールド部材の界面の状態を示す図、（ｂ）は図７の工程を行った際の第１モールド部材および第２モールド部材の界面の状態を示す図である。
【図９】ステムとコネクタケースとの間の隙間から侵入した異物の経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１８】
（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の圧力センサの構成について説明する。なお、本実施形態の圧力センサは、例えば、車両の燃料噴射系における燃料パイプ等に取り付けられ、燃料パイプ内における測定媒体の圧力の検出に用いられると好適である。
【００１９】
図１に示されるように、圧力センサは、ステム１０を備えている。ステム１０は、ＳＵＳ４３０のようなステンレス鋼等で構成された中空部１１ａを有する有底円筒状とされた本体部１１を有している。そして、本体部１１は、底部の略中央部に薄肉のダイヤフラム１２が構成され、ダイヤフラム１２と反対側の他端部が開口部１３とされている。本体部１１は、このような構成とされていることにより、開口部１３から中空部１１ａに測定媒体（すなわち、圧力）が導入されると、測定媒体の圧力に応じてダイヤフラム１２が変形する。
【００２０】
また、ステム１０は、本体部１１の外周壁面に段付部１４を有している。本実施形態では、段付部１４は、ダイヤフラム１２側に位置する第１段付部１５と、第１段付部１５と連結されると共に第１段付部１５より開口部１３側に位置し、第１段付部１５より外周壁面の周方向の長さが長くされた第２段付部１６とを有している。なお、第１段付部１５および第２段付部１６は、本体部１１の外周壁面に、中空部１１ａの軸方向に対して周方向に形成されている。つまり、第１段付部１５および第２段付部１６は、本体部１１を囲むように形成された枠状とされている。
【００２１】
第１段付部１５は、後述するモールド蓋部材４０が搭載可能となるように、第２段付部１６側と反対側の部分が平坦面とされている。また、第１段付部１５は、後述するコネクタケース１１０がステム１０から引き抜かれることを抑制するために、第２段付部１６側と反対側の部分にフランジ部（すなわち、アンカー部）１５ａが形成されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、第１段付部１５と本体部１１との間には、溝部１７が形成されている。つまり、第１段付部１５は、本体部１１に直接備えられておらず、第２段付部１６を介して本体部１１に備えられているといえる。
【００２３】
また、ステム１０には、開口部１３側の外周壁面に燃料パイプ等の被取付部材にネジ結合可能なネジ部１８が形成されている。なお、ステム１０は、ネジ部１８が形成される代わりに、被取付部材とメタルフロー結合可能な形状とされていてもよい。
【００２４】
そして、このようなステム１０には、ダイヤフラム１２のうちの中空部１１ａ側と反対側（以下では、ダイヤフラム１２上という）に圧力検出用のセンサチップ２０が低融点ガラス等で構成される接着剤２１を介して接合されている。センサチップ２０は、例えば、矩形板状のシリコン基板を用いて構成され、当該シリコン基板にブリッジ回路を構成するようにゲージ抵抗が形成されたものが用いられる。このため、センサチップ２０は、ステム１０の中空部１１ａに導入された測定媒体の圧力によってダイヤフラム１２が変形すると、ダイヤフラム１２の変形に応じてブリッジ回路の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に応じたセンサ信号を出力する。なお、本実施形態では、センサチップ２０がセンサ部に相当している。
【００２５】
また、ステム１０には、シリコーン接着剤等で構成される接着剤３０を介してモールド蓋部材４０が搭載されている。具体的には、モールド蓋部材４０は、凹部４１が形成されており、凹部４１内にセンサチップ２０等が収容されるように、ステム１０のうちの第１段付部１５と接着剤３０を介して接合されている。言い換えると、モールド蓋部材４０は、ステム１０との間にセンサチップ２０等を収容する収容室８０が構成されるように、第１段付部１５と接着剤３０を介して接合されている。なお、本実施形態では、接着剤３０が接合部材に相当し、モールド蓋部材４０が蓋部材に相当している。また、収容室８０は、大気圧とされている。
【００２６】
モールド蓋部材４０は、本実施形態では、貫通孔５１が形成された枠板状の第１モールド部材５０と、板状とされた第２モールド部材６０と、第１モールド部材５０と第２モールド部材６０とを連結する板状のリード７０と、図示しない半導体素子等を有している。
【００２７】
第１モールド部材５０および第２モールド部材６０は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて構成されている。なお、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０を構成する熱硬化性樹脂には、必要に応じてシリカやアルミナ等で構成される特性調整材としてのフィラーが含有されていてもよい。また、本実施形態では、第１モールド部材５０が第１部材に相当し、第２モールド部材６０が第２部材に相当している。
【００２８】
リード７０は、Ｃｕや４２アロイ等の金属がエッチングやプレス等されたリードフレームの一部にて構成されている。そして、リード７０は、一端部側が第１モールド部材５０と連結されていると共に他端部側が第２モールド部材６０と連結されることにより、第１モールド部材５０と第２モールド部材６０とを連結している。言い換えると、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０は、リード７０を介して一体化されている。但し、リード７０における一端部側と他端側との間の中間部分は、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０から露出している。
【００２９】
そして、モールド蓋部材４０は、リード７０のうちの第１モールド部材５０および第２モールド部材６０から露出する中間部分が折り曲げられ、第１モールド部材５０上に第２モールド部材６０が積層されることによって構成されている。なお、第２モールド部材６０は、第１モールド部材５０に形成された貫通孔５１を閉塞するように、第１モールド部材５０上に積層される。そして、モールド蓋部材４０における凹部４１は、第１モールド部材５０における貫通孔５１にて側面が構成され、第２モールド部材６０における貫通孔５１から露出する部分にて底面が構成されている。
【００３０】
以下では、第１モールド部材５０のうちの第２モールド部材６０側の面を第１モールド部材５０の一面５０ａとし、当該一面５０ａと反対側の面を第１モールド部材５０の他面５０ｂとして説明する。また、第２モールド部材６０のうちの第１モールド部材５０側の面を第２モールド部材６０の一面６０ａとし、当該一面６０ａと反対側の面を第２モールド部材６０の他面６０ｂとして説明する。なお、本実施形態では、第１モールド部材５０の一面５０ａが第１部材側一面に相当し、第２モールド部材６０の一面６０ａが第２部材側一面に相当している。
【００３１】
本実施形態では、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０には、第１モールド部材５０の一面５０ａおよび第２モールド部材６０の一面６０ａに一対の嵌合部が形成されている。具体的には、第１モールド部材５０の一面５０ａには、貫通孔５１の開口部を囲む枠状の凹部５２が形成されている。また、第２モールド部材６０の一面６０ａには、凹部５２と対向する部分に枠状の凸部６１が形成されている。言い換えると、第２モールド部材６０の一面６０ａには、凹部４１の底面を囲むように、枠状の凸部６１が形成されている。そして、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０は、凹部５２に凸部６１が嵌合された状態で積層されている。
【００３２】
また、具体的には後述するが、本実施形態では、凸部６１には、突出方向の先端部に突起部６２が形成されている。なお、この突起部６２は、凸部６１の延設方向に沿って枠状に形成されている。つまり、突起部６２は、凹部４１の底面を囲むように形成されている。そして、突起部６２は、押し潰されることで凹部５２と凸部６１との間の隙間を封止している。これにより、当該隙間を介して後述するコネクタケース１１０を構成する熱可塑性樹脂が収容室８０内に侵入することが抑制されるようになっている。但し、突起部６２は、凹部５２の底面と物理的に当接しているのみであり、突起部６２と凹部５２との間には極めて微小な隙間が形成されるため、気体分子は通過可能となっている。
【００３３】
そして、モールド蓋部材４０は、上記のように第１段付部１５と接着剤３０を介して接合されるが、詳述すると、第１モールド部材５０の他面５０ｂが第１段付部１５と接着剤３０を介して接合されている。
【００３４】
リード７０は、一端部側が第１モールド部材５０内に配置されていると共に他端部側が第２モールド部材６０内に配置されているが、一端部側の一部が第１モールド部材５０から露出する共に他端部の一部が第２モールド部材６０から露出するように配置されている。
【００３５】
具体的には、第１モールド部材５０には、上記のように貫通孔５１が形成されているが、貫通孔５１は、一面５０ａ側に形成された第１貫通孔５１ａと他面５０ｂ側に形成された第２貫通孔５１ｂとが連通されることで構成されている。なお、第１貫通孔５１ａは、第２貫通孔５１ｂより内周壁面の周方向の長さが長くされており、第１貫通孔５１ａと第２貫通孔５１ｂとの連通部分には段差部５１ｃが形成されている。そして、リード７０の一端部側は、一部が段差部５１ｃから露出するように第１モールド部材５０に配置されている。
【００３６】
また、第２モールド部材６０には、他面６０ｂ側の略中央部に窪み部６３が形成されている。そして、リード７０の他端部側は、一部が窪み部６３から露出するように、第２モールド部材６０に配置されている。
【００３７】
リード７０のうちの第１モールド部材５０から露出する一端部は、センサチップ２０とボンディングワイヤ９０を介して電気的に接続されている。また、リード７０のうちの第２モールド部材６０から露出する他端部は、金属製のターミナル１００が抵抗溶接等によって電気的、機械的に接続されている。本実施形態では、ターミナル１００は、一端部および他端部を有する棒状とされ、一端部が折り曲げられてリード７０に接続されていると共に、他端部が図示しない外部回路と接続可能となっている。これにより、ターミナル１００およびリード７０を介してセンサチップ２０と外部回路とが電気的に接続される。
【００３８】
なお、図１中において、リード７０は、本体部１１より紙面左側に位置する部分（すなわち、段差部５１ｃ上に位置する部分）と、本体部１１より紙面右側に位置する部分とが分離されているように示されているが、これらの部分は図１とは別断面において接続されている。また、図１では、リード７０およびターミナル１００が１本ずつ示されているが、実際にはリード７０およびターミナル１００は複数本配置されており、各リード７０は、一端部がそれぞれボンディングワイヤ９０を介してセンサチップ２０と電気的に接続され、他端部にそれぞれターミナル１００が接続されている。さらに、リード７０は、図１とは別断面において、図示しない半導体素子と電気的に接続されている。
【００３９】
また、第１モールド部材５０には、リード７０が配置されている部分より他面５０ｂ側の外周壁面に、第１モールド部材５０と第２モールド部材６０との積層方向を軸とした周方向に沿って枠状に粗化面５３が形成されている。言い換えると、第１モールド部材５０には、外周壁面を一周する粗化面５３が形成されている。そして、具体的には後述するが、粗化面５３の表面にエポキシ基や水酸基等の官能基が生成されている。
【００４０】
また、ステム１０には、当該ステム１０における第２段付部１６より開口部１３側の部分およびターミナル１００の他端部が露出するように、ステム１０、モールド蓋部材４０、およびターミナル１００と一体成形された一体成型品であるコネクタケース１１０が備えられている。このコネクタケース１１０は、図２に示されるように、ＰＰＳ（すなわち、ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（すなわち、ポリフェニレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂１１０ａに官能基含有添加剤１１０ｂが添加されたもので構成されている。なお、官能基含有添加剤１１０ｂは、水酸基、エポキシ基、アミノ基、カルボニル基等のいずれか１つ、または複数を有するポリマーよりなるものである。
【００４１】
そして、コネクタケース１１０は、官能基含有添加剤１１０ｂが第１モールド部材５０の粗化面５３に生成された官能基と化学反応し、熱硬化性樹脂−熱可塑性樹脂接合によって第１モールド部材５０（すなわち、粗化面５３）と強固な接合状態および高い密着状態で接合されている。
【００４２】
なお、コネクタケース１１０は、ステム１０、モールド蓋部材４０、およびターミナル１００と一体成型されるが、モールド蓋部材４０に形成された粗化面５３以外の部分とは高い接着状態および密着状態とはなっていない。このため、ネジ部１８が被取付部材にネジ結合された際、ステム１０とコネクタケース１１０との界面に外部から水等の異物が侵入し得る状態となっている。
【００４３】
以上が本実施形態における圧力センサの構成である。このような圧力センサは、ネジ部１８が被取付部材にネジ結合されることで当該被取付部材に取り付けられると、中空部１１ａに被取付部材から測定媒体が導入される。そして、中空部１１ａに導入された測定媒体の圧力と収容室８０との差圧に応じてダイヤフラム１２が変形し、ダイヤフラム１２の変形に応じたセンサ信号がセンサチップ２０から出力されることで測定媒体の圧力検出が行われる。次に、上記圧力センサの製造方法について図３〜図８を参照しつつ説明する。
【００４４】
まず、図３（ａ）に示されるように、貫通孔５１および凹部５２が形成されている上記第１モールド部材５０、凸部６１、突起部６２および窪み部６３が形成されている上記第２モールド部材６０、およびこれらを連結する上記リード７０を有する構成部材１２０を用意する。
【００４５】
このような構成部材１２０は、次のように用意される。すなわち、まず、リード７０が外枠に連結された図示しないリードフレームを用意し、当該リードフレームに半導体素子等を適宜搭載する。そして、当該リードフレームを図示しない金型に配置し、熱硬化性樹脂を金型内に射出することにより、上記第１モールド部材５０および上記第２モールド部材６０を形成する。その後、リード７０を外枠から切り離すことにより、図３（ａ）に示す構成部材１２０が用意される。
【００４６】
なお、この構成部材１２０は、上記モールド蓋部材４０を構成するものであるが、この段階ではリード７０は折り曲げられておらず、第１モールド部材５０上に第２モールド部材６０は積層されていない。また、本実施形態では、この段階では第１モールド部材５０に粗化面５３は形成されていない。そして、本実施形態では、この工程における第１モールド部材５０および第２モールド部材６０が熱硬化性樹脂部材に相当している。
【００４７】
続いて、図３（ｂ）に示されるように、第２モールド部材６０の窪み部６３から露出するリード７０の他端部に、ターミナル１００を抵抗溶接等によって電気的、機械的に接続する。
【００４８】
また、図３（ａ）および（ｂ）とは別工程において、図３（ｃ）に示されるように、切削や冷間鍛造等により加工された上記ステム１０を用意し、ダイヤフラム１２上に接着剤２１を介してセンサチップ２０を搭載する。
【００４９】
次に、図４に示されるように、貫通孔５１内にセンサチップ２０等が配置されるように、第１段付部１５に接着剤３０を介して第１モールド部材５０の他面５０ｂ側を接合する。その後、第１モールド部材５０から露出するリード７０の一端部とセンサチップ２０とをボンディングワイヤ９０を介して電気的に接続する。
【００５０】
続いて、図５に示されるように、リード７０のうちの第１モールド部材５０と第２モールド部材６０との間に位置する中間部分を折り曲げ、第１モールド部材５０上に第２モールド部材６０を積層する。具体的には、第１モールド部材５０の一面５０ａに形成された凹部５２に第２モールド部材６０の一面６０ａに形成された凸部６１が嵌合されるように、第１モールド部材５０上に第２モールド部材６０を積層する。これにより、モールド蓋部材４０が構成されると共に収容室８０が構成され、センサチップ２０が収容室８０に収容された状態となる。なお、本実施形態では、この工程では、図８（ａ）に示されるように、突起部６２は、まだ押し潰されていない。
【００５１】
次に、図６に示されるように、第１モールド部材５０に粗化面５３を形成する。具体的には、第１モールド部材５０のうちのリード７０よりも他面５０ｂ側に位置する部分に、外周壁面の周方向に沿ってレーザを照射することで粗化面５３を形成する。これにより、粗化面５３は、凹凸を有する面となると共に、表面に熱硬化性樹脂に含まれるエポキシ基や水酸基、大気中に含まれる水酸基等のいずれか１つ、または複数が官能基として生成された状態となる。
【００５２】
なお、粗化面５３は、表面に官能基が生成されるのであればレーザを照射して形成するのではなく、ブラスト処理や研磨処理等で行ってもよい。また、水酸基等の官能基を多く付着させるため、粗化処理した後にコロナ放電処理等を施すようにしてもよい。
【００５３】
その後、図７に示されるように、上記工程まで行ったものを図示しない金型に配置する。そして、金型内に、図２を参照して説明したように、官能基含有添加剤１１０ｂを添加した熱可塑性樹脂１１０ａを射出し、ターミナル１００の他端部が露出するように、ステム１０、モールド蓋部材４０、およびターミナル１００にコネクタケース１１０を一体成形することにより、上記圧力センサが製造される。
【００５４】
この際、コネクタケース１１０を構成するために、官能基含有添加剤１１０ｂを添加した熱可塑性樹脂１１０ａを金型内に射出しているため、図２に示されるように、粗化面５３に存在する官能基と、官能基含有添加剤１１０ｂに存在する官能基とが化学結合する。これにより、コネクタケース１１０とモールド蓋部材４０における粗化面５３とは、強固な接合状態および高い密着状態で接合される。
【００５５】
なお、この工程における化学結合としては、例えば、第１モールド部材５０がエポキシ樹脂で構成されている場合、エポキシ樹脂中の水酸基やエポキシ基が官能基含有添加剤１１０ｂに存在する水酸基、エポキシ基、アミノ基、カルボニル基と化学結合する。そして、水酸基同士の結合やエポキシ基同士の結合等の場合には共有結合となるため、より強度の高い化学結合となる。このため、官能基含有添加剤１１０ｂの構成材料としては、共有結合にて接合されるように、第１モールド部材５０を構成する熱硬化性樹脂の構成材料に含まれる官能基と同じ官能基を少なくとも１つ以上含むようにすることが好ましい。
【００５６】
また、この工程では、熱可塑性樹脂１１０ａを金型内に射出したことによる圧力により、図８（ｂ）に示されるように、第２モールド部材６０に形成された突起部６２が凹部５２の底面に押し付けられて押し潰される。これにより、収容室８０内に、凹部５２と凸部６１との隙間を介して熱可塑性樹脂１１０ａが流入してしまうことが抑制される。つまり、本実施形態では、コネクタケース１１０を一体成形する工程と、当該コネクタケース１１０を構成する熱可塑性樹脂１１０ａが収容室８０内に流入し難くなるようにする工程とを同一行程にて行っている。なお、金型の形状を適宜調整し、金型によって第２モールド部材６０が第１モールド部材５０側に押圧されるようにして突起部６２が押し潰されるようにしてもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、突起部６２を押し潰すことによって熱可塑性樹脂１１０ａが収容室８０内に流入し難いようにしているが、突起部６２は、凹部５２に押し付けられているのみであり、凹部５２と突起部６２（すなわち、凸部６１）は化学的に結合されているわけではない。つまり、凹部５２と凸部６１との間は、微小な隙間が存在しており、気体分子が通過できる状態となっている。
【００５８】
したがって、コネクタケース１１０を形成する際、熱可塑性樹脂１１０ａの射出条件によって収容室８０内の圧力が変動したとしても、所定期間経過後には収容室８０内の圧力が大気圧に維持される。このため、コネクタケース１１０の製造条件によって圧力センサの検出精度がばらつくことを抑制できる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態では、コネクタケース１１０は、ステム１０に一体成形された一体成型品とされている。このため、ステム１０にコネクタケース１１０をかしめるための部分が不要となり、ステム１０の小型化を図ることができる。また、コネクタケース１１０に溝を形成してＯリングを配置する必要もないため、コネクタケース１１０の小型化を図ることもできる。つまり、本実施形態の圧力センサによれば、圧力センサの小型化を図ることができる。
【００６０】
また、モールド蓋部材４０に粗化面５３を形成して表面に官能基を生成すると共に、コネクタケース１１０を官能基含有添加剤１１０ｂを有する熱可塑性樹脂１１０ａで構成し、モールド蓋部材４０とコネクタケース１１０とを互いの官能基同士で化学結合させている。このため、モールド蓋部材４０とコネクタケース１１０とを強固な接合状態、および高い密着状態で接合でき、モールド蓋部材４０からコネクタケース１１０が剥離することを抑制できる。つまり、ステム１０とコネクタケース１１０とが分離してしまうことを抑制できる。
【００６１】
また、モールド蓋部材４０は、接着剤３０を介してステム１０に接合されていると共に、粗化面５３が第１モールド部材５０に形成されている。このため、図９に示されるように、ステム１０とコネクタケース１１０との間の隙間から水等の異物が侵入した際、異物がモールド蓋部材４０とステム１０との間を介して収容室８０に侵入することを抑制できる。また、異物が粗化面５３とコネクタケース１１０との界面を介して第１モールド部材５０の一面５０ａと第２モールド部材６０の一面６０ａとの間に到達することを抑制でき、異物が収容室８０に侵入することを抑制できる。そして、このように異物が侵入し難い構成としていることにより、Ｏリング等の収容室８０を封止するための部材が必要なく、部品点数の削減を図ることもできる。なお、図９中では、異物の侵入経路を太黒矢印で示している。
【００６２】
さらに、粗化面５３は、第１モールド部材５０のうちリード７０よりも他面５０ｂ側に形成されている。このため、図９に示されるように、ステム１０とコネクタケース１１０との間の隙間から水等の異物が侵入した際、異物がリード７０に達することも抑制でき、リード７０が腐食してしまうことも抑制できる。
【００６３】
そして、コネクタケース１１０を一体成形する直前に粗化面５３を形成しているため、粗化面５３を形成した後に、当該粗化面５３に生成された官能基が反応して消失してしまうことを抑制できる。例えば、構成部材１２０をステム１０に配置する前に、第１モールド部材５０に粗化面５３を形成するようにしてもよいが、この場合、構成部材１２０をステム１０に配置する際、接着剤３０に含まれるガス等と粗化面５３に生成された官能基とが反応してしまう可能性がある。したがって、コネクタケース１１０を形成する直前に粗化面５３を形成することにより、粗化面５３に十分に官能基が生成された状態でコネクタケース１１０を一体成形できる。
【００６４】
また、本実施形態では、第２モールド部材６０に突起部６２を形成し、コネクタケース１１０を形成する際、突起部６２が押し潰されるようにしている。このため、コネクタケース１１０を形成する際、熱可塑性樹脂１１０ａが第１モールド部材５０と第２モールド部材６０との界面から収容室８０内に流入してしまうことが抑制できる。
【００６５】
また、突起部６２を押し潰すことによって収容室８０内に熱可塑性樹脂１１０ａが流入することを抑制しているが、気体分子は突起部６２と凹部５２との間の微小な隙間を通過できるようにしている。このため、コネクタケース１１０を形成する際の製造条件によって収容室８０内の圧力が変動したとしても、所定期間経過後には収容室８０内の圧力を大気圧に維持できる。したがって、圧力センサの検出精度がばらつくことを抑制できる。
【００６６】
さらに、凹部５２に凸部６１が嵌合されるように、第１モールド部材５０上に第２モールド部材６０を積層している。このため、第１モールド部材５０と第２モールド部材６０との位置関係がばらつくことを抑制できる。
【００６７】
また、ステム１０には、溝部１７が形成されており、モールド蓋部材４０が搭載される第１段付部１５は、第２段付部１６を介して本体部１１に備えられている。このため、本体部１１に第１段付部１５が直接備えられている場合と比較して、モールド蓋部材４０から本体部１１に伝達される応力を低減でき、当該応力によってダイヤフラム１２が変形することを抑制できる。すなわち、圧力センサの検出精度が低下することを抑制できる。
【００６８】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００６９】
例えば、上記第１実施形態において、コネクタケース１１０は、第１段付部１５に形成されたアンカー部１５ａによってステム１０から引き抜かれることが抑制されているため、粗化面５３が形成されていなくてもよい。また、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０にフランジ部を形成し、当該フランジ部によってさらにコネクタケース１１０がステム１０から引き抜かれることが抑制されるようにしてもよい。
【００７０】
そして、上記第１実施形態において、粗化面５３は、第２モールド部材６０に形成されていてもよいし、外周壁面に沿って周方向に一周するように形成されていなくてもよい。このような圧力センサとしても、粗化面５３が形成されていることにより、粗化面５３にてモールド蓋部材４０とコネクタケース１１０とを強固な接合状態、および高い密着状態で接合することができる。
【００７１】
さらに、上記第１実施形態では、第１モールド部材５０に凹部５２を形成すると共に第２モールド部材６０に凸部６１を形成した圧力センサを説明したが、第１モールド部材５０に凸部を形成すると共に第２モールド部材６０に凹部を形成してもよい。すなわち、第１モールド部材５０および第２モールド部材６０に一対の凹凸部が形成されるのであれば、凹部および凸部はいずれに形成されていてもよい。
【００７２】
また、上記第１実施形態において、突起部６２は、押し潰されることで熱可塑性樹脂１１０ａが収容室８０内に流入し難くなるのであれば、凸部６１の先端部に形成されていなくてもよい。すなわち、突起部６２は、第２モールド部材６０の一面６０ａに形成されていてもよいし、第１モールド部材５０の一面５０ａに形成されていてもよい。
【００７３】
さらに、上記第１実施形態において、第２モールド部材６０の他面６０ｂに窪み部６３を形成せず、リード７０のうちの第１モールド部材５０および第２モールド部材６０から露出する中間部分にターミナル１００を電気的に接続するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記第１実施形態において、凹部５２と凸部６１との間に接着剤等を配置することにより、コネクタケース１１０を形成する際の熱可塑性樹脂１１０ａが収容室８０内に流入し難くなるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０    ステム
１１ａ  中空部
１２    ダイヤフラム
２０    センサ部
４０    蓋部材
５０    第１部材
６０    第２部材
１１０  コネクタケース
【図１】
2017215249.tif 000003
【図２】
2017215249.tif 000004
【図３】
2017215249.tif 000005
【図４】
2017215249.tif 000006
【図５】
2017215249.tif 000007
【図６】
2017215249.tif 000008
【図７】
2017215249.tif 000009
【図８】
2017215249.tif 000010
【図９】
2017215249.tif 000011