(57)【要約】【課題】  簡単な構造にて異物等の侵入を防ぎつつ圧力基準室への通気が行える圧力検出装置を提供する。【解決手段】  半導体式の圧力センサ２０と、この圧力センサ２０に流体を流入可能な流路１１を有する流体流入部材１０と、圧力センサ２０を取り囲む第１樹脂部３１と、この第１樹脂部３１とともに、圧力センサ２０を収納する収納空間を形成する蓋部材５０と、を備え、蓋部材５０及び第１樹脂部３１は、互いの当接面において、溶着による接合部分Ｃと、前記収納空間の内外を連通可能な非接合部分Ｄと、を設ける。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体式圧力センサと、
この半導体式圧力センサに流体を流入可能な流路を有する流体流入部材と、
前記半導体式圧力センサを取り囲むハウジングと、
このハウジングとともに、前記半導体式圧力センサを収納する収納空間を形成する蓋と、を備え、
前記蓋及び前記ハウジングは、互いの当接面において、溶着による接合部分と、前記収納空間の内外を連通可能な非接合部分と、
を設けることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記蓋及び前記ハウジングにおける前記接合部分は、その界面で微細凹凸を有して接合し、
前記非接合部分は、互いに当接する平滑面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記蓋は、透光性の合成樹脂材からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力検出装置に関し、例えば、車両に搭載される圧力検出装置として好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力検出装置は、流体の圧力を導入する圧力導入部上に半導体式圧力センサを有する。これら圧力検出装置は、該半導体式圧力センサとワイヤボンディングによるワイヤによって電気的に接続される配線を有し、更に、該半導体式圧力センサをカバー体（蓋部材）によって覆うことで、圧力基準室となる密閉空間を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１１３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、該流体と該圧力基準室との相対的な圧力を検出させる場合、基準圧力を大気環境と同じにするため、カバー体に通気孔を設けて大気と連通させる構造が一般的である。
【０００５】
しかしながら、このような構造によれば、通気孔からゴミや埃などの異物が入り込み、該半導体式圧力センサの通電不良になってしまう虞があった。特に車載される圧力検出装置にあっては、この対策が望まれていた。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、簡単な構造にて異物等の侵入を防ぎつつ圧力基準室への通気が行える圧力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧力検出装置は、
半導体式圧力センサと、
この半導体式圧力センサに流体を流入可能な流路を有する流体流入部材と、
前記半導体式圧力センサを取り囲むハウジングと、
このハウジングとともに、前記半導体式圧力センサを収納する収納空間を形成する蓋と、を備え、
前記蓋及び前記ハウジングは、互いの当接面において、溶着による接合部分と、前記収納空間の内外を連通可能な非接合部分と、
を設けることを特徴とする。
【０００８】
また、前記蓋及び前記ハウジングにおける前記接合部分は、その界面で微細凹凸を有して接合し、
前記非接合部分は、互いに当接する平滑面が形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記蓋は、透光性の合成樹脂材からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、簡単な構造にて異物等の侵入を防ぎつつ圧力基準室への通気が行える圧力検出装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の上面図。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ線の断面図。
【図３】同実施形態の圧力検出装置の上面図。
【図４】図３中ＩＶ−ＩＶ線の断面図。
【図５】同実施形態の圧力検出装置の組立工程を説明する上面図。
【図６】同実施形態の圧力検出装置の組立工程を説明する断面図。
【図７】同実施形態の別例における圧力検出装置の蓋部材を内側からみた平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面（図１乃至図６）を用いて本発明の実施形態における圧力検出装置１０１を説明する。
【００１３】
本実施形態による圧力検出装置１０１は、モジュールユニット１０２と組み合わせることによって、圧力検出ユニット１００を構成している。
【００１４】
圧力検出装置１０１は、流体流入部材１０と、半導体式圧力センサ（以下、単に、圧力センサという）２０と、端子ユニット３０と、ベース板ユニット４０と、蓋部材（蓋）５０と、を備える。
【００１５】
流体流入部材１０は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料からなり、ほぼ円板形状であり、周辺の一部を直線状に切り欠いた切り欠き部１０ｃを備えている。流体流入部材１０は、その中央部分に、図４中の上側に突出した凸形状の台座１０ａと、その下側に凹部１０ｂを備えている。
【００１６】
また、流体流入部材１０は、その中央部分に、上下方向に貫通する孔部である流路１１が形成されている。
【００１７】
台座１０ａには、圧力センサ２０が載置され、熱硬化接着剤や半田等の所定の方法で固定されている。流路１１は、その下側から流体（例えば、油）が圧力センサ２０に流入可能となっている。また、凹部１０ｂにパッキン等のシール部材６０がはめ込まれており、流路１１の気密性を備えている。
【００１８】
圧力センサ２０は、例えば、ガラス台座２１上に、シリコン等の半導体基板２２を薄肉に形成してなるダイアフラムを有する半導体チップを適用できる。前記ダイアフラムに対応する部位には、ボロン等の不純物が拡散処理されていることでピエゾ抵抗効果を有する感圧素子となる４つの抵抗が形成され、各抵抗とアルミ等の導電性材料を用いた配線パターンとによりブリッジ回路が構成される。圧力センサ２０は、流路１１から導き入れた流体の圧力を前記ダイアフラムによって受け、前記ダイアフラムの変位に伴うブリッジ回路の出力電圧を変位させる。
【００１９】
端子ユニット３０は、第１樹脂部（ハウジング）３１と、リード端子３２とで構成されている。
【００２０】
第１樹脂部３１は、合成樹脂、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂からなる。第１樹脂部３１は、インサート成形後にリード端子３２界面と気密性を保持させるために、流動性の良い材料を用いている。第１樹脂部３１は、圧力センサ２０を取り囲むように形成された環状であり、流体流入部材１０と当接し、流体流入部材１０を配置するための配設部３１ａが設けられている。
【００２１】
配設部３１ａは、図６に示すように、第１樹脂部３１の下側の面に設けられている。また、配設部３１ａの外周側には、断面形状が窪んだ凹部３１ｂが設けられている。この凹部３１ｂは、環状に設けられている。この凹部３１ｂには、第１樹脂部３１と第２樹脂部４１との密着性を確保する突起３１ｃが設けられている。この突起３１ｃは、断面形状が三角形状であり、第２樹脂部４１を成型する際に、突起３１ｃの先端部分が第２樹脂部４１の熱で溶けることによって、第１樹脂部３１に第２樹脂部４１との密着性を確保できる。また、第１樹脂部３１は、リード端子３２の一部を内蔵している。
【００２２】
リード端子３２は、例えば、リン青銅材料からなり、その表面には、ニッケルメッキが施されている。リード端子３２は、図５に示すように、３つあり、これらは、それぞれ電源用ライン、信号用ライン、グランド用ラインである。
【００２３】
リード端子３２の一端部は、圧力センサ２０の近傍に位置し、他端部は、第１樹脂部３１の外側まで引き出されている。そして、リード端子３２の一端部が、ワイヤＷによって、圧力センサ２０と電気的に接続されるとともに、他端部が、流体流入部材１０の流路１１に対して直交する方向に引き出されて、後述するモジュールユニット１０２のフレームに電気的に接続される。
【００２４】
また、リード端子３２の表面に、ニッケルメッキが施されたことにより、ワイヤボンディングによるワイヤＷの接続信頼性を高めてある。
【００２５】
また、リード端子３２は、第１樹脂部３１のインサート成形時において、電源用、出力用およびグランド用の複数のリード端子３２が、連結部３２ａによって連結されて、一体であり、第１樹脂部３１のインサート成形後に、連結部３２ａを切断することで、リード端子３２を独立させるとともに、圧力センサ２０と接続するワイヤ接続部３２ｂとなる。
【００２６】
また、リード端子３２は、その表面に微細な凹凸を備えている。特に、この微細な凹凸は、リード端子３２と第１樹脂部３１とを接着剤などを用いずに気密性を確保し接合するものであり、少なくともリード端子３２の第１樹脂部３１との接触部分に設ければよい。この微細な凹凸は、薬品（化学処理）によってエッチングすることによって形成できる。
【００２７】
ベース板ユニット４０は、第２樹脂部４１と、端子ユニット３０と、流体流入部材１０とで構成されている。ベース板ユニット４０は、金型内に、端子ユニット３０と流体流入部材１０とをセットし、その後、成型によって、第２樹脂部４１を形成してなる。ベース板ユニット４０は、リード端子３２の他端部が、流体流入部材１０の流路１１に対して直交する方向に引き出されている。また、リード端子３２の他端部と圧力センサ２０が、露出している。
【００２８】
第２樹脂部４１は、合成樹脂、例えば、ＰＰＳ樹脂からなる。第２樹脂部４１は、流体流入部材１０や端子ユニット３０に対して気密性を保持させるために、流動性の良い材料を用いる。第２樹脂部４１は、硬化することで圧力センサ２０を取り囲むように形成された環状となる。
【００２９】
また、流体流入部材１０は、その表面に微細な凹凸を備えている。特に、この微細な凹凸は、流体流入部材１０と第２樹脂部４１とを接着剤などを用いずに気密性を確保し接合するものであり、少なくとも流体流入部材１０の第２樹脂部４１との接触部分に設ければよい。この微細な凹凸は、薬品（化学処理）によってエッチングすることによって形成できる。
【００３０】
蓋部材５０は、例えば、ＰＰＳ樹脂からなる透光性の合成樹脂材を適用できる。圧力センサ２０を上側から覆うように第１樹脂部３１の平坦部３１ｄに、レーザー溶着によって結合され、圧力センサ２０が内部に位置する収納空間を形成する部材である。また、蓋部材５０の内面は、凹んだ曲面形状をなしており、蓋部材５０と第１樹脂部３１との間には収納空間となる圧力基準室Ｂが形成される。なお、本実施形態では、蓋部材５０は、第１樹脂部３１に結合されているが、本実施形態に限定されるものではなく、第２樹脂部４１に結合するものであってもよい。
【００３１】
なお、蓋部材５０は、平坦部３１ｄとの当接面に微細な凹凸が予め形成されて状態で、平坦部３１ｄに載置され、外側からガラス等の透光性の治具にて押圧した状態でレーザーが照射され、この微細な凹凸を溶融することで、蓋部材５０と平坦部３１ｄとの当接面が溶着され、気密に接合される接合部分Ｃが形成される。
【００３２】
また、この蓋部材５０と平坦部３１ｄとの当接面において、半導体式圧力センサ２０の周りを一周に渡ってレーザー照射されるのではなく、部分的に照射することで、上述した溶着による接合部分Ｃと、溶融に必要なレーザー照射を受けない非接合部分Ｄを設けることができる。この非接合部分Ｄにあっては、蓋部材５０と平坦部３１ｄとが当接しているが、微小な隙間を有することになるため、第１樹脂部３１や蓋部材５０などによって形成される収納空間内外に連通して、圧力基準室Ｂに外部雰囲気の大気圧を圧力基準室Ｂに取り入れることができる。
【００３３】
なお、上述の場合にあっては、レーザー照射の有無によって、接合部分Ｃと非接合部分Ｄとを設けるようにしているが、図７に示すように、予め設けられる微細な凹凸の形成有無によって、接合部分Ｃと非接合部分Ｄとを形成することもできる。この場合、接合部分Ｃに対応して蓋部材５０１に微細な凹凸が加工された部分５１と、非接合部分Ｄに対応して、蓋部材５０１と平坦部３１ｄとの当接箇所において、それぞれ平滑な部分５１を複数箇所形成しておき、レーザー照射を受けても溶融し難くすることで収納空間内外に連通可能な非接合部分Ｄを設けることもできる。
【００３４】
また、蓋部材５０と平坦部３１ｄとの当接面において、非接合部分Ｄを複数箇所設けることによって、信頼性良く大気導入を図ることができる。また、レーザー溶着のために予め形成される微細な凹凸、または、非接合部分Ｄとなる平滑面は、蓋部材５０を金型にて形成することもできる。なお、該平滑面は、対応箇所に研磨等の鏡面加工が施された金型にて成形することもできる。
【００３５】
また、蓋部材５０に、予め微細な凹凸を形成するようにしているが、平坦部３１ｄに形成することもできる。
【００３６】
以上の各部によって、圧力検出装置１０１が構成される。
【００３７】
斯かる圧力検出装置１０１は、
圧力センサ２０と、
この圧力センサ２０に流体を流入可能な流路１１を有する流体流入部材１０と、
圧力センサ２０を取り囲む第１樹脂部３１と、
この第１樹脂部３１とともに、圧力センサ２０を収納する収納空間を形成する蓋部材５０と、を備え、
蓋部材５０及び第１樹脂部３１は、互いの当接面において、溶着による接合部分Ｃと、前記収納空間の内外を連通可能な非接合部分Ｄと、
を設ける。
【００３８】
従って、溶着の部分的な有無によるだけで、特別な構造にすることなく、異物等の侵入を防ぎつつ圧力基準室Ｂへの通気が行える圧力検出装置１０１となる。
【００３９】
また、蓋部材５０及び第１樹脂部３１における接合部分Ｃは、その界面で微細凹凸を有して接合し、非接合部分Ｄは、互いに当接する平滑面が形成されることによって、通気孔からゴミや埃などの異物が入り込み、圧力センサ２０の通電不良になってしまう可能性を低減できる。また、レーザー溶着の加工処理も複雑になることなく簡単な加工で製造できる。
【００４０】
また、蓋部材５０は、透光性の合成樹脂材からなることによって、レーザー溶着による接合部分Ｃの形成ができるため、蓋部材５０と第１樹脂部３１との当接面において容易に部分的な接合を行うことができる。
【００４１】
なお、本発明の圧力検出装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、蓋部材５０は、ＰＰＳ樹脂の他に、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）など熱可塑性樹脂も代替して適用できる。
【００４２】
例えば、リード端子３２に微細な凹凸を加工する際に、リード端子３２の一部をマスキングして、微細な凹凸を設けない平滑な部分を設けることで、第１樹脂部３１とリード端子３２の界面で微小な隙間を形成することもできる。この微小な隙間によって、収納空間Ｂの内外を連通させることもできる。
【００４３】
また、流体流入部材１０に微細な凹凸を加工する際に、流体流入部１０の一部をマスキングして、微細な凹凸を設けない平滑な部分を設けることで、第２樹脂部４１と流体流入部１０の界面で微小な隙間を形成することもできる。この微小な隙間によって、収納空間Ｂの内外を連通させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体式圧力センサを内蔵する圧力検出装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  流体流入部材
２０  半導体式圧力センサ（圧力センサ）
３１  第１樹脂部（ハウジング）
３１ｄ  平坦部
３２  リード端子
４１  第２樹脂部
５０  蓋部材（蓋）
Ｂ    圧力基準室（密閉空間）
Ｗ    ワイヤ
Ｃ    当接部分
Ｄ    非当接部分
【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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【図７】
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