(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力検知素子と、
該圧力検知素子の出力値の温度補正に用いるために温度検知する感熱機構と、
動作時の通電により発熱する発熱素子と、
を備え、
前記感熱機構と前記発熱素子とを別々に異なる２つの基板に設置した圧力センサであって、
前記２つの基板のそれぞれが別々に異なる２つの室に配置され、前記２つの基板同士が柔軟性接続部材で接続されたことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記柔軟性接続部材は、細く、かつ長いことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記２つの室は、プレートによって隔てられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記発熱素子を設置した基板に、デジタルトリミング用のプローブパットを備え、
全工程組立完了後に、前記プローブパッドにプローブピンを接続してデジタルトリミングを行うことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記プローブパッドにプローブピンを接続するためのプロービング用の孔を、入出力端子の設けられたコネクタ内部に形成したことを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度変化によって変化するセンサチップ（圧力検知素子）の出力値を温度補正して圧力測定する圧力センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の圧力センサは、例えば建設機械や産業機械等に利用される油圧回路の油圧等の各種流体圧力を測定するために使用されるものである。従来技術の圧力センサは、図４の概略断面図に示されるものである。
【０００３】
圧力センサ１０１は、下側方のボルト状の金属製ケース１３０と、ケース上側の樹脂製のコネクタ部１４０と、が嵌合した外装となっている。
【０００４】
ケース１３０は、油圧回路の油圧測定部の取付孔に螺合するために外周面にネジ部１３１ａを有するケース下部１３１と、ケース下部１３１の上側に接続された有底筒形状で１周の外周形状が例えば６角ナットのように多角形状のケース上部１３２と、を備えている。
【０００５】
ケース下部１３１は、下端部で下向きに開口する凹部１３３と、凹部１３３から上方のケース上部１３２の内部へ貫通する貫通孔１３４と、を備えている。
【０００６】
ケース下部１３１の下端には、凹部１３３の開口に臨んでダイアフラム１０２が設けられている。また、ケース下部１３１の下端には、さらにダイアフラム１０２よりも下方に突出してダイアフラム１０２を保護するキャップ１０３が取り付けられている。
【０００７】
キャップ１０３は、流体を直接ダイアフラム１０２に作用させて、ダイアフラム１０２の下面を感圧部とするために、流体が通過する孔が複数設けてある。
【０００８】
ダイアフラム１０２とキャップ１０３の外周端部は、凹部１３３下端と全周的に電子ビーム等によるビーム溶接やＴＩＧ溶接により固定されている。
【０００９】
また、ダイアフラム１０２で開口側を塞がれた凹部１３３内には、中心に導入孔１０４ａを有するガイド１０４と、ガイド１０４の導入孔１０４ａの真上に歪ゲージが配設されたセンサチップ（圧力検知素子）１０５と、センサチップ１０５が固定されるセラミック製のスペーサ１０６と、を備えている。
【００１０】
なお、このダイアフラム１０２で開口側を塞がれた凹部１３３内は密封された空間となっており、この空間にシリコンオイルが充填されている。
【００１１】
凹部１３３内でスペーサ１０６は、凹部１３３上底面に固定されている。このスペーサ１０６には、下面の中心に穴部が設けられており、この穴部にセンサチップ１０５が配置されている。また、スペーサ１０６下面の穴部周りには、導通パターンが形成されている。そして、この導通パターンとセンサチップ１０５との間は、ボンディングワイヤで接続されている。
【００１２】
また、凹部１３３内でガイド１０４が、外周に設けられた環部でスペーサ１０６との隙間を隔てスペーサ１０６の下側に固定されている。このように、スペーサ１０６とガイド１０４との間に隙間が形成されるためスペーサ１０６下面の導通パターンとセンサチップ１０５との間を接続するボンディングワイヤがガイド１０４と接触することも防止されている。
【００１３】
そして、センサチップ１０５は、ダイアフラム１０２下面の感圧部が測定対象の流体の圧力を受け、この圧力によってダイアフラム１０２が変形し、ダイアフラム１０２とスペーサ１０６間に充填されたシリコンオイルが導入孔１０４ａを介して圧力をセンサチップ１０５に伝達し、センサチップ１０５の歪ゲージが変形することによって、変形による歪ゲージの抵抗値の変化で変化する入力電圧に対する出力電圧を出力値として取り出す。このセンサチップ１０５の出力値の信号は、ボンディングワイヤを介してスペーサ１０６下面の導通パターンへ伝達される。
【００１４】
ケース下部１３１の貫通孔１３４には、導電性を有するピン１０７が挿通されている。貫通孔１３４のピン１０７周りは、ガラス１０８で封止されており、絶縁性を確保してピン１０７がケース下部１３１と導通することを防止し、かつ凹部１３３内に充填されたシリコンオイルが貫通孔１３４内へ漏洩することを防止している。
【００１５】
また、ピン１０７の下端はスペーサ１０６下面に突出しており、ピン１０７下端とスペーサ１０６下面の導通パターンが導通されている。一方、ピン１０７上端はケース上部１３２の内部へ突出している。よって、センサチップ１０５の出力値の信号は、スペーサ１０６下面の導通パターンからさらにピン１０７へ伝達される。
【００１６】
ケース上部１３２は、内部にプリント基板１１４やＨＩＣ（ハイブリッドＩＣ）１１０を収納している。ケース上部１３２の内部の底面は、絶縁体である樹脂製のインシュレータ１０９で覆われている。インシュレータ１０９は、ケース下部１３１の貫通孔１３４から突き出たピン１０７を位置決め固定する。このインシュレータ１０９によって位置決め固定されたピン１０７及びインシュレータ１０９から突出した凸部でＨＩＣ１１０を支持固定している。
【００１７】
ＨＩＣ１１０は、インシュレータ１０９上側に設けられている。ＨＩＣ１１０には、デジタルトリミングによりセンサチップ１０５の出力値の信号の増幅・補正を行うＡＳＩＣ（カスタムＩＣ）１１１がＨＩＣ１１０下面側に設けられている。
【００１８】
ＡＳＩＣ１１１は、デジタルトリミングによりセンサチップ１０５の出力値の信号の増幅・補正を行うものである。圧力センサ１０１は、センサチップ１０５の出力値が温度条件によって変化してしまうことから、センサチップ１０５の出力値の信号についてＡＳＩＣ１１１で温度補正を行い、温度条件によらない信号を出力できるようにしている。このため、ＡＳＩＣ１１１には、温度検知する感熱機構が内蔵されており、温度補正はこの感熱機構の検知温度を用いてセンサチップ１０５の出力値を温度補正している。
【００１９】
また、ケース上部１３２の内部へ突出したピン１０７の上端はＨＩＣ１１０に至っており、ＨＩＣ１１０の回路とピン１０７の上端とがはんだ付けされている。さらに、ＨＩＣ１１０には、上方へ延びるコムリード１１２が中央近傍に複数配置されており、コムリード１１２はＨＩＣ１１０の回路と接続されている。即ち、ピン１０７に伝達されたセンサチップ１０５の出力値の信号はＨＩＣ１１０に設けられたＡＳＩＣ１１１で増幅・補正が行われ、その後に、増幅・補正が行われた信号がコムリード１１２へ伝達される。
【００２０】
また、ケース上部１３２の内部は、インシュレータ１０９からＨＩＣ１１０の上側まで、各部材を保護する等のためにシリコンゲル等のポッティング剤１１３が充填されている。このポッティング剤１１３は、介在することでＨＩＣ１１０に設けられたＡＳＩＣ１１１とケース下部１３１との熱結合性を高めており、ＡＳＩＣ１１１に内蔵された感熱機構とケース下部１３１のセンサチップ１０５との温度差が低減するようにしている。さらに、ＡＳＩＣ１１１をＨＩＣ１１０下面側に配置してＡＳＩＣ１１１をケース下部１３１に近づけることでも熱結合性を高めている。
【００２１】
ＨＩＣ１１０の上側には、表面に導通パターンがプリントされたセラミック製のプリント基板１１４が設けられている。プリント基板１１４には、センサチップ１０５への供給電力量を制御するトランジスタ１１５やフレキシブルサーキット又はリード線１１７を接続するためのピンヘッダ１１６等が備えられている。トランジスタ１１５は、プリント基板１１４上でコムリード１１２上端がはんだ付けされた中央近傍から最も離れたプリント基板１１４の外周側かつ上面側に配置されている。
【００２２】
プリント基板１１４上では、トランジスタ１１５，ピンヘッダ１１６等は導通パターンに接続されている。また、プリント基板１１４は、中央近傍でコムリード１１２上端部に支持固定されており、プリント基板１１４上の導通パターンとコムリード１１２上端とがはんだ付けされている。
【００２３】
プリント基板１１４は、熱伝導率の高いセラミック製であるため、プリント基板１１４に設けられたトランジスタ１１５，導通パターン等の発熱素子が通電で発熱すると、熱はプリント基板１１４全体に熱伝導し、プリント基板１１４からケース上部１３２の内部の空気中に拡散して放熱される。
【００２４】
そして、ＡＳＩＣ１１１で増幅・補正が行われた信号はコムリード１１２に伝達された後、プリント基板１１４を介してピンヘッダ１１６からフレキシブルサーキット又はリード線１１７へ伝達される。
【００２５】
プリント基板１１４の上側には、蓋状の金属製のプレート１１８が設けられている。プレート１１８は、外周端をケース上部１３２の上端内周に係止させている。このプレート１１８には、中央近傍に貫通コンデンサ１１９が設けられており、貫通コンデンサ１１９はコネクタ１４２のコネクタピン１４３とはんだ付けされて接続されている。また、フレキシブルサーキット又はリード線１１７もコネクタピン１４３とはんだ付けされて接続されている。フレキシブルサーキット又はリード線１１７とコネクタピン１４３の接続部には、耐久性を向上する補強用の基板１２０を介在させている。
【００２６】
プレート１１８の上側では、蓋状のコネクタ部１４０がケース上部１３２に装着される。コネクタ部１４０の下端がプレート１１８を支持し、コネクタ部１４０の下端外周の環状凸部がケース上部１３２の上端とカシメ固定されている。コネクタ部１４０下端と環状凸部とプレート１１８外縁とケース上部１３２の内周とで囲まれた部分には、ケース上部１３２の内部を密封するＯリング１２１が装着されている。
【００２７】
また、コネクタ部１４０は、頂部に略直方体のコネクタ１４２が設けられており、コネクタ１４２内部に設けられたコネクタピン１４３がケース上部１３２の内部に達して貫通コンデンサ１１９とはんだ付けされている。
【００２８】
そして、ＡＳＩＣ１１１で増幅・補正が行われた信号が、フレキシブルサーキット又はリード線１１７から貫通コンデンサ１１９を介してコネクタピン１４３に伝達されて圧力センサ１０１から取り出される。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来技術の圧力センサ１０１の場合には、センサチップ１０５は同一の圧力であっても温度条件によってその出力値を変化させてしまうものである。このため、従来技術の圧力センサ１０１では、センサチップ１０５の出力値の信号についてＡＳＩＣ１１１で温度補正を行い、温度条件によらない信号を出力するようにしている。
【００３０】
このＡＳＩＣ１１１は、デジタルトリミングにより増幅や温度補正を簡単に行うことができる。ＡＳＩＣ１１１は、感熱機構を内蔵しており、感熱機構で温度検知し感熱機構の検知温度に基づいて温度補正を行う。このため、ＡＳＩＣ１１１の感熱機構の温度がセンサチップ１０５の温度と大きく異なると、温度補正をかけるべき温度とは異なる温度について温度補正を行ってしまい、誤差が大きく生じてしまう。
【００３１】
この誤差が大きくなることを防止するために、従来では、図４に示すように、感熱機構を内蔵するＡＳＩＣ１１１をＨＩＣ１１０に設置し、また、トランジスタ１１５，導通パターン等の発熱素子をプリント基板１１４に設置し、感熱機構と発熱素子を別々に異なる２つの基板に設置して、ＡＩＳＣ１１１への熱の伝播を極力防ぐようにしていた。
【００３２】
しかしながら、主に、電源回路部であるトランジスタ１１５の発熱は約１００ｍＷ以上と大きく、トランジスタ１１５をプリント基板１１４に設置していても、コムリード１１２を通して熱をＨＩＣ１１０に伝播してしまう。また、熱は空気中も伝播してしまう。
【００３３】
その結果、やはりＡＳＩＣ１１１に内蔵された感熱機構の検知温度は実際のセンサチップ１０５の温度よりも高温となり温度差が大きくなってしまうので、感熱機構の検知温度を用いて温度補正を行った信号は実際の圧力に対して大きな誤差が生じてしまい、出力精度が落ちるという問題があった。
【００３４】
また、発熱素子が通電で発熱すると、発熱素子の熱が時間の経過と共に熱伝導して行くので、感熱機構の温度は時間の経過と共に実際のセンサチップ１０５の温度よりも上昇して行く。このため、温度補正を行った信号は、時間の経過と共に実際の圧力に対して誤差が増大して行く。したがって、電源投入後に時間が経過して行く程、出力精度が悪化して不安定となるという問題があった。
【００３５】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、誤差の少ない温度補正を行って出力精度の向上を図る圧力センサを提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
圧力検知素子と、
該圧力検知素子の出力値の温度補正に用いるために温度検知する感熱機構と、
動作時の通電により発熱する発熱素子と、
を備え、
前記感熱機構と前記発熱素子とを別々に異なる２つの基板に設置した圧力センサであって、
前記２つの基板のそれぞれが別々に異なる２つの室に配置され、前記２つの基板同士が柔軟性接続部材で接続されたことを特徴とする。
【００３７】
したがって、通電によって発熱した発熱素子の熱は、感熱機構が設置された基板の配置された室とは別室にて発生し、かつ柔軟性接続部材は放熱するため柔軟性接続部材を介して感熱機構が配置された基板へ伝播しないので、発熱素子の熱を感熱機構に熱伝導することが防止でき、感熱機構の検知温度が実際の圧力検知素子の温度よりも高温とならず温度差が大きくならないので、感熱機構の検知温度を用いて温度補正を行った信号は実際の圧力に対して誤差が低減し、出力精度の向上を図ることができる。
【００３８】
また、時間が経過しても発熱素子の熱が感熱機構へ熱伝導しないので、感熱機構の温度は時間の経過と共に上昇して行くことはない。このため、温度補正を行った信号は、時間の経過と共に実際の圧力に対して誤差が増大することはない。よって、電源投入後に時間が経過しても、安定した出力精度を維持することができる。
【００３９】
前記柔軟性接続部材は、細く、かつ長いことが好適である。
【００４０】
これにより、柔軟性接続部材を伝わる熱は途中で放熱されるので、感熱機構が設置された基板まで熱が伝播することが防止できる。
【００４１】
前記２つの室は、プレートによって隔てられていることが好適である。
【００４２】
これにより、既存のプレートを用いて部品点数を増加することなく２つの室を形成することができる。
【００４３】
前記発熱素子を設置した基板に、デジタルトリミング用のプローブパットを備え、
全工程組立完了後に、前記プローブパッドにプローブピンを接続してデジタルトリミングを行うことが好適である。
【００４４】
これにより、デジタルトリミングを行った後に全工程組立完了すると出力変動を生じていることがあったが、全工程組立完了後にデジタルトリミングを行うので出力変動が生じることがなく高精度な調整ができ、出力精度の向上を図ることができる。また、再度のデジタルトリミングも容易に行うことができる。
【００４５】
前記プローブパッドにプローブピンを接続するためのプロービング用の孔を、入出力端子の設けられたコネクタ内部に形成したことが好適である。
【００４６】
これにより、コネクタ内部の密封性が良好であることから、プロービング用の孔の最終的な封止が簡易に行え、作業の簡略化が図れる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４８】
（第１の実施の形態）
以下に、図１を用いて第１の実施の形態を説明する。図１は第１の実施の形態に係る圧力センサを示す断面図である。
【００４９】
圧力センサ１は、従来技術と同様に、例えば建設機械や産業機械等に利用される油圧回路の油圧等の各種流体圧力を測定するために使用されるものである。
【００５０】
圧力センサ１は、下側方のボルト状の金属製ケース３０と、ケース上側の樹脂製のコネクタ部４０と、が嵌合した外装となっている。
【００５１】
ケース３０は、油圧回路の油圧測定部の取付孔に螺合するために外周面にネジ部３１ａを有するケース下部３１と、ケース下部３１の上側に接続された有底筒形状で１周の外周形状が例えば６角ナットのように多角形状のケース上部３２と、を備えている。
【００５２】
ケース下部３１は、下端部で下向きに開口する凹部３３と、凹部３３から上方のケース上部３２の内部へ貫通する貫通孔３４と、を備えている。
【００５３】
ケース下部３１の下端には、凹部３３の開口に臨んでダイアフラム２が設けられている。また、ケース下部３１の下端には、さらにダイアフラム２よりも下方に突出してダイアフラム２を保護するキャップ３が取り付けられている。
【００５４】
キャップ３は、流体を直接ダイアフラム２に作用させて、ダイアフラム２の下面を感圧部とするために、流体が通過する孔が複数設けてある。
【００５５】
ダイアフラム２とキャップ３の外周端部は、凹部３３下端と全周的に電子ビーム等によるビーム溶接やＴＩＧ溶接により固定されている。
【００５６】
また、ダイアフラム２で開口側を塞がれた凹部３３内には、中心に導入孔４ａを有するガイド４と、ガイド４の導入孔４ａの真上に歪ゲージが配設されたセンサチップ（圧力検知素子）５と、センサチップ５が固定されるセラミック製のスペーサ６と、を備えている。
【００５７】
なお、このダイアフラム２で開口側を塞がれた凹部３３内は密封された空間となっており、この空間にシリコンオイルが充填されている。
【００５８】
凹部３３内でスペーサ６は、凹部３３上底面に固定されている。このスペーサ６には、下面の中心に穴部が設けられており、この穴部にセンサチップ５が配置されている。また、スペーサ６下面の穴部周りには、導通パターンが形成されている。そして、この導通パターンとセンサチップ５との間は、ボンディングワイヤで接続されている。
【００５９】
また、凹部３３内でガイド４が、外周に設けられた環部でスペーサ６との隙間を隔てスペーサ６の下側に固定されている。このように、スペーサ６とガイド４との間に隙間が形成されるためスペーサ６下面の導通パターンとセンサチップ５との間を接続するボンディングワイヤがガイド４と接触することも防止されている。
【００６０】
そして、センサチップ５は、ダイアフラム２下面の感圧部が測定対象の流体の圧力を受け、この圧力によってダイアフラム２が変形し、ダイアフラム２とスペーサ６間に充填されたシリコンオイルが導入孔４ａを介して圧力をセンサチップ５に伝達し、センサチップ５の歪ゲージが変形することによって、変形による歪ゲージの抵抗値の変化で変化する入力電圧に対する出力電圧を出力値として取り出す。このセンサチップ５の出力値の信号は、ボンディングワイヤを介してスペーサ６下面の導通パターンへ伝達される。
【００６１】
なお、本実施の形態に係るセンサチップ５では、歪ゲージの変形によって歪ゲージの抵抗値が変化することで入力電圧に対する出力電圧を変化させて出力するもので、この歪ゲージの変形度が温度条件によって異なるために、同一の圧力でも温度条件によっては出力値が異なることがある。
【００６２】
ケース下部３１の貫通孔３４には、導電性を有するピン７が挿通されている。貫通孔３４のピン７周りは、ガラス８で封止されており、絶縁性を確保してピン７がケース下部３１と導通することを防止し、かつ凹部３３内に充填されたシリコンオイルが貫通孔３４内へ漏洩することを防止している。
【００６３】
また、ピン７の下端はスペーサ６下面に突出しており、ピン７下端とスペーサ６下面の導通パターンが導通されている。一方、ピン７上端はケース上部３２の内部へ突出している。よって、センサチップ５の出力値の信号は、スペーサ６下面の導通パターンからさらにピン７へ伝達される。
【００６４】
ケース上部３２は、内部にＨＩＣ（ハイブリッドＩＣ）１０を収納している。ケース上部３２の内部の底面は、絶縁体である樹脂製のインシュレータ９で覆われている。インシュレータ９は、ケース下部３１の貫通孔３４から突き出たピン７を位置決め固定する。このインシュレータ９によって位置決め固定されたピン７及びインシュレータ９から突出した凸部でＨＩＣ１０を支持固定している。
【００６５】
ＨＩＣ１０は、インシュレータ９上側に設けられている。ＨＩＣ１０には、デジタルトリミングによりセンサチップ５の出力値の信号の増幅・補正を行うＡＳＩＣ（カスタムＩＣ）１１がＨＩＣ１０下面側に設けられている。
【００６６】
ＡＳＩＣ１１は、デジタルトリミングによりセンサチップ５の出力値の信号の増幅・補正を行うものである。特に、本実施の形態に係る圧力センサ１は、センサチップ５の出力値が温度条件によって変化してしまうことから、センサチップ５の出力値の信号についてＡＳＩＣ１１で温度補正を行い、温度条件によらない信号を出力できるようにしている。このため、ＡＳＩＣ１１には、温度検知する感熱機構が内蔵されており、温度補正はこの感熱機構の検知温度を用いてセンサチップ５の出力値を温度補正している。
【００６７】
また、ケース上部３２の内部へ突出したピン７の上端はＨＩＣ１０へ至っており、ＨＩＣ１０の回路とピン７の上端とがはんだ付けされている。
【００６８】
そして、ＨＩＣ１０には、ＡＳＩＣ１１のデジタルトリミングを行うためのピンヘッダ１２が上面に設けられている。
【００６９】
さらに、ＨＩＣ１０には、上方へ延びるフレキシブルサーキット又はリード線１３がＨＩＣ１０の回路とはんだ付け配置されている。
【００７０】
即ち、ピン７に伝達されたセンサチップ５の出力値の信号はＨＩＣ１０に設けられたＡＳＩＣ１１で増幅・補正が行われ、その後に、増幅・補正が行われた信号がフレキシブルサーキット又はリード線１３へ伝達される。
【００７１】
また、ケース上部３２の内部は、インシュレータ９からＨＩＣ１０の上側まで、各部材を保護する等のためにシリコンゲル等のポッティング剤１４が充填されている。このポッティング剤１４は、介在することでＨＩＣ１０に設けられたＡＳＩＣ１１とケース下部３１との熱結合性を高めており、ＡＳＩＣ１１に内蔵された感熱機構とケース下部３１のセンサチップ５との温度差が低減するようにしている。さらに、ＡＳＩＣ１１をＨＩＣ１０下面側に配置してＡＳＩＣ１１をケース下部３１に近づけることでも熱結合性を高めている。
【００７２】
ＨＩＣ１０の上側には、蓋状の金属製のプレート１５が設けられている。プレート１５は、外周端をケース上部３２の上端内周に係止させている。このプレート１５には、中央近傍に貫通コンデンサ１６が設けられており、貫通コンデンサ１６はコネクタ４２のコネクタピン４３とはんだ付けされて接続されている。また、フレキシブルサーキット又はリード線１３はプレート１５の貫通孔を突き抜けてプレート１５の上方に設けられたトランジスタ１８，導通パターン等の発熱素子を有するプリント基板１７に接続されている。
【００７３】
プレート１５の上側では、蓋状のコネクタ部４０がケース上部３２に装着される。コネクタ部４０の下端がプレート１５を支持し、コネクタ部４０の下端外周の環状凸部がケース上部３２の上端とカシメ固定されている。コネクタ部４０の下端と環状凸部とプレート１５外縁とケース上部３２の内周とで囲まれた部分には、ケース上部３２の内部を密封するＯリング１９が装着されている。
【００７４】
このケース上部３２とコネクタ部４０とが装着されて形成される内部空間は、プレート１５に隔てられて上下の２つの下室２０、上室２１に形成されている。このため、下室２０にＨＩＣ１０が設置されているといえる。
【００７５】
また、上室２１には、表面に導通パターンがプリントされたセラミック製のプリント基板１７がコネクタ部４０の下面に固定されている。
【００７６】
プリント基板１７は、プリント基板１７上の導通パターンとフレキシブルサーキット又はリード線１３とがはんだ付けされている。プリント基板１７には、センサチップ５への供給電力量を制御するトランジスタ１８等が備えられている。トランジスタ１８は、プリント基板１７上でフレキシブルサーキット又はリード線１３がはんだ付けされた位置から最も離れたプリント基板１７の外周側に配置されている。このトランジスタ１８等はプリント基板１７上の導通パターンに接続されている。
【００７７】
プリント基板１７は、熱伝導率の高いセラミック製であるため、プリント基板１７に設けられたトランジスタ１８，導通パターン等の発熱素子が通電で発熱すると、熱はプリント基板１７全体に熱伝導し、プリント基板１７から上室２１の内部の空気中に拡散して放熱される。しかし、放熱された熱は、プレート１５にて上室２１と下室２０が隔てられているので、下室２０には空気伝播によって熱伝導することが大幅に低減される。
【００７８】
また、発熱量の高いトランジスタ１８の熱がプリント基板１７を介してフレキシブルサーキット又はリード線１３に熱伝導しても、フレキシブルサーキット又はリード線１３は途中で熱を放熱するため、ＨＩＣ１０まで熱伝導することが防止される。
【００７９】
ここで、フレキシブルサーキット又はリード線１３を、細く、かつ長く設けると、さらに放熱効率が上昇し、より好適にＨＩＣ１０までの熱伝導を防止することができる。
【００８０】
そして、ＡＳＩＣ１１で増幅・補正が行われた信号はフレキシブルサーキット又はリード線１３に伝達された後、プリント基板１７へ伝達される。
【００８１】
また、プリント基板１７を下面に固定したコネクタ部４０は、頂部に略直方体のコネクタ４２が設けられており、コネクタ４２内部に設けられたコネクタピン４３がケース上部３２の内部に達してプリント基板１７及び貫通コンデンサ１６とはんだ付けされている。
【００８２】
そして、ＡＳＩＣ１１で増幅・補正が行われた信号が、プリント基板１７からコネクタピン４３に伝達されて圧力センサ１から取り出される。
【００８３】
以上の構成を備えた本実施の形態の圧力センサ１では、感熱機構を内蔵するＡＳＩＣ１１をＨＩＣ１０に設置し、また、トランジスタ１８，導通パターン等の発熱素子をプリント基板１７に設置し、感熱機構と発熱素子を別々に異なる基板に設置し、さらに、これら２つの基板のそれぞれを別々に異なる２つの下室２０及び上室２１に配置し、２つの基板同士がフレキシブルサーキット又はリード線１３で接続されたことで、通電によって発熱した発熱素子の熱は、感熱機構が設置された基板の配置された下室２０とは別室の上室２１にて発生し、かつフレキシブルサーキット又はリード線１３は放熱するためフレキシブルサーキット又はリード線１３を介して感熱機構が配置された基板へ伝播しないので、発熱素子の熱を感熱機構に熱伝導することが防止でき、感熱機構の検知温度が実際のセンサチップ５の温度よりも高温とならず温度差が大きくならないので、感熱機構の検知温度を用いて温度補正を行った信号は実際の圧力に対して誤差が低減し、出力精度の向上を図ることができる。
【００８４】
また、時間が経過しても発熱素子の熱が感熱機構へ熱伝導しないので、感熱機構の温度は時間の経過と共に上昇して行くことはない。このため、温度補正を行った信号は、時間の経過と共に実際の圧力に対して誤差が増大することはない。よって、電源投入後に時間が経過しても、安定した出力精度を維持することができる。
【００８５】
フレキシブルサーキット又はリード線１３は、細く、かつ長いことで、フレキシブルサーキット又はリード線１３を伝わる熱は途中で放熱されるので、感熱機構が設置された基板まで熱が伝播することが防止できる。
【００８６】
２つの下室２０及び上室２１は、プレート１５によって隔てられていることで、従来から部品として用いていたプレート１５を用いて部品点数を増加することなく２つの室を形成することができ、コストアップの防止が図れる。
【００８７】
なお、プリント基板１７は、セラミック製であることで、プリント基板１７上は熱伝導し易く、通電によって発熱した発熱素子の熱はプリント基板１７全体に熱伝導し、プリント基板１７から空気中に拡散して放熱されるが、その他の熱伝導率のよい部材であってもよい。
【００８８】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、ＨＩＣ１０上のピンヘッダ１２にトリミング用の相手側コネクタを差し込んでデジタルトリミングを行いＡＳＩＣ１１の出力調整する。このため、デジタルトリミングは、ＨＩＣ１０等のはんだ付け、ＨＩＣ１０にフレキシブルサーキット又はリード線１３のはんだ付け、コネクタ部４０の各種はんだ付けの後（取付後）に行われる。そしてその後に、ポッティング剤１４の充填、ポッティングキュア、コネクタ部４０のケース上部３２へのカシメ等の工程を経て圧力センサ１が完成する。
【００８９】
したがって、第１の実施の形態では、デジタルトリミングの時には出力調整によって出力値はほぼ狙い通りにすることができるが、その後の工程（ポッティング剤１４の充填、ポッティングキュア、カシメ等の工程）を経て出力が変動してしまい、圧力センサ１の組立完成時にはデジタルトリミングの時と値にずれが生じてしまうことがある。
【００９０】
また、ＨＩＣ１０上のピンヘッダ１２にトリミング用の相手側コネクタを差し込んでデジタルトリミングを行う場合には、ピンヘッダ１２が奥まった位置にあり、また位置が決まっていない等の理由から、一つ一つのトリミングを作業者が確認しながら行わなければならず、作業性が悪い場合がある。
【００９１】
さらに、ピンヘッダ１２に差し込まれる相手側コネクタにも寿命があるため、定期的なメンテナンスが必要となる。
【００９２】
そして、仮に出力がずれてしまい、再トリミングを行いたいときにおいても、コネクタ部４０をカシメ後は分解が必要となり、事実上再トリミングを行うことが困難である。
【００９３】
それに加え、トリミングのためのピンヘッダ１２は単価が高く、なおかつ（最低でも８極が必要で）スペースを取るため、ＨＩＣ１０の実装パターン及び実装可能部品数を制限してしまい、小型化のネックとなっている。
【００９４】
そこで、本実施の形態では、上記第１の実施の形態の構成からピンヘッダ１２を取り除き、プリント基板１７の上面にプローブパッド２２を備え、プロービング用の孔２３を通してプローブピン２４をプローブパッド２２に接続して全工程組立完了後にデジタルトリミングを行うものである。
【００９５】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００９６】
図２には、第２の実施の形態が示されている。図２に示すように、コネクタ部４０の下面と固定されたプリント基板１７の上面に、プローブパッド２２を備えている。プローブパッド２２は、プローブピン２４と接続されることで、デジタルトリミングを行うことができるものである。
【００９７】
ここで、現在用いているＡＳＩＣ１１は、デジタルトリミングの際に３つの入出力端子（Ｖｉｎ、Ｖｏｕｔ（電圧式の場合）、ＣＯＭ）及び４つの通信端子の計７つの端子の電気的接続を行う必要がある。そのため、第１の実施の形態では、８極のピンヘッダ１２を用いていたが、本実施の形態では、３つの入出力端子はコネクタピン４３を使用できるので、プローブパッド２２は通信用に４つ用意している。
【００９８】
また、コネクタ部４０には、プローブパッド２２にプローブピン２４を接触させることができるように、プロービング用の孔２３が内外に貫通してコネクタ４２の外側に形成されている。プロービング用の孔２３は、デジタルトリミング終了後に、硬めのポッティング剤等で塞ぐと同時に圧力センサ１内部の気密性を確保する。
【００９９】
なお、本実施の形態では、プリント基板１７のプローブパッド２２を用いてデジタルトリミングを行うので、ＨＩＣ１０には調整用のピンヘッダ１２は設けられていない。
【０１００】
このため、本実施の形態では、ＨＩＣ１０のはんだ付け、ＨＩＣ１０へフレキシブルサーキット又はリード線１３のはんだ付け、ポッティング剤１４の充填、ポッティングキュア、コネクタ部４０の各種はんだ付け、コネクタ部４０のケース上部３２へのカシメ等の工程を経て圧力センサ１が組立完成後に、プロービング用の孔２３を通してプローブピン２４をプローブパッド２２に接続してデジタルトリミングを行う。
【０１０１】
したがって、第１の実施の形態のようにデジタルトリミングを行った後に全工程組立完了すると出力変動を生じていることがあったが、全工程組立完了後にデジタルトリミングを行うので出力変動が生じることがなく高精度な調整ができ、精度の向上を図ることができる。また、温度特性を測定しＮＧの場合等に、再度のデジタルトリミングも容易に行うことができる。
【０１０２】
また、プローブピン２４を露呈したプローブパッド２２に接続してデジタルトリミングを行うので、作業者は容易にプローブピン２４の接続作業が行え、作業性がよい。
【０１０３】
さらに、接続されるプローブピン２４の寿命は長く、定期的なメンテナンスが必要なく、フリーメンテナンス化が図れる。
【０１０４】
さらにまた、ＨＩＣ１０に単価が高くなおかつ（最低でも８極が必要で）スペースを取るピンヘッダ１２がないので、コストダウンが図れると共に、ＨＩＣ１０の実装パターン及び実装可能部品数を制限せず小型化が図れる。
【０１０５】
一方、作業工程的にも、プロービングの自動化は容易であり、また縦流れラインにも対応し易い等のメリットがあり、工程の簡略化ができる。
【０１０６】
（第３の実施の形態）
第２の実施の形態では、３つの入出力端子の接続とは別に、通信用の４つのプローブパッド２２の接続をしなければならず、トリミング用の相手側コネクタも場合によっては複雑、大型化することがある。
【０１０７】
そこで、本実施の形態では、上記第２の実施の形態の構成を変更し、コネクタ４２内部に形成したプロービング用の孔２３を通してプローブパッド２２にプローブピン２４を接続するものである。
【０１０８】
その他の構成および作用については第２の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１０９】
図３には、第３の実施の形態が示されている。図３に示すように、コネクタ部４０のコネクタ４２内部には、３つの入出力端子であるコネクタピン４３の隣にプロービング用の孔２３を形成している。プロービング用の孔２３の下には、プリント基板１７上面にプローブパッド２２が設けられている。
【０１１０】
したがって、３つの入出力端子の接続と同時に通信用の４つのプローブパッド２２の接続を行う一体化したトリミング用の相手側コネクタのコネクタ４２への装着でデジタルトリミングができ、作業者は一つの相手側コネクタを装着すればトリミング用の装着作業が完了するという作業の簡略化が図れる。
【０１１１】
また、プロービング用の孔２３がコネクタ４２内部に位置するので、防水コネクタを用いれば外部からの水等の浸入がないものとなる等、コネクタ４２内部の密封性が良好であることから、プロービング用の孔２３の最終的な封止（ポッティング剤を充填しての孔埋め）が簡易に行え（ポッティングに求められるシール性能が低くて良いか、究極的にはポッティングが必要ない。）、作業の簡略化が図れる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、感熱機構と発熱素子とを別々に異なる２つの基板に設置した圧力センサであって、２つの基板のそれぞれが別々に異なる２つの室に配置され、２つの基板同士が柔軟性接続部材で接続されたことで、通電によって発熱した発熱素子の熱は、感熱機構が設置された基板の配置された室とは別室にて発生し、かつ柔軟性接続部材は放熱するため柔軟性接続部材を介して感熱機構が配置された基板へ伝播しないので、発熱素子の熱を感熱機構に熱伝導することが防止でき、感熱機構の検知温度が実際の圧力検知素子の温度よりも高温とならず温度差が大きくならないので、感熱機構の検知温度を用いて温度補正を行った信号は実際の圧力に対して誤差が低減し、出力精度の向上を図ることができる。
【０１１３】
また、時間が経過しても発熱素子の熱が感熱機構へ熱伝導しないので、感熱機構の温度は時間の経過と共に上昇して行くことはない。このため、温度補正を行った信号は、時間の経過と共に実際の圧力に対して誤差が増大することはない。よって、電源投入後に時間が経過しても、安定した出力精度を維持することができる。
【０１１４】
柔軟性接続部材は、細く、かつ長いことで、柔軟性接続部材を伝わる熱は途中で放熱されるので、感熱機構が設置された基板まで熱が伝播することが防止できる。
【０１１５】
２つの室は、プレートによって隔てられていることで、既存のプレートを用いて部品点数を増加することなく２つの室を形成することができる。
【０１１６】
発熱素子を設置した基板に、デジタルトリミング用のプローブパットを備え、全工程組立完了後に、プローブパッドにプローブピンを接続してデジタルトリミングを行うことで、デジタルトリミングを行った後に全工程組立完了すると出力変動を生じていることがあったが、全工程組立完了後にデジタルトリミングを行うので出力変動が生じることがなく高精度な調整ができ、出力精度の向上を図ることができる。また、再度のデジタルトリミングも容易に行うことができる。
【０１１７】
プローブパッドにプローブピンを接続するためのプロービング用の孔を、入出力端子の設けられたコネクタ内部に形成したことで、コネクタ内部の密封性が良好であることから、プロービング用の孔の最終的な封止が簡易に行え、作業の簡略化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る圧力センサを示す断面図である。
【図２】第２の実施の形態に係る圧力センサを示す断面図である。
【図３】第３の実施の形態に係る圧力センサを示す断面図である。
【図４】従来技術の圧力センサを示す断面図である。
【符号の説明】
１  圧力センサ
２  ダイアフラム
３  キャップ
４  ガイド
４ａ  導入孔
５  センサチップ
６  スペーサ
７  ピン
８  ガラス
９  インシュレータ
１０  ＨＩＣ（ハイブリッドＩＣ）
１１  ＡＳＩＣ（カスタムＩＣ）
１２  ピンヘッダ
１３  フレキシブルサーキット又はリード線
１４  ポッティング剤
１５  プレート
１６  貫通コンデンサ
１７  プリント基板
１８  トランジスタ
１９  Ｏリング
２０  下室
２１  上室
２２  プローブパッド
２３  プロービング用の孔
２４  プローブピン
３０  ケース
３１  ケース下部
３１ａ  ネジ部
３２  ケース上部
３３  凹部
３４  貫通孔
４０  コネクタ部
４２  コネクタ
４３  コネクタピン
【図１】
0003815282.tif 000002
【図２】
0003815282.tif 000003
【図３】
0003815282.tif 000004
【図４】
0003815282.tif 000005