JP2016008842A - Pressure sensor and pressure sensor manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定媒体の圧力を検出する圧力センサおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a pressure sensor for detecting the pressure of a measurement medium and a method for manufacturing the same.
従来より、例えば、特許文献1において、次のような圧力センサが提案されている。すなわち、この圧力センサでは、ステムのダイヤフラムにセンサチップが搭載されており、センサチップはステムの周囲に配置された所定の処理を行うセラミック基板とボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。また、セラミック基板は、外部回路と電気的に接続されるターミナルにピンを介して接続されている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes the following pressure sensor. That is, in this pressure sensor, a sensor chip is mounted on a diaphragm of the stem, and the sensor chip is electrically connected to a ceramic substrate disposed around the stem and performing a predetermined process via a bonding wire. The ceramic substrate is connected to a terminal electrically connected to an external circuit via a pin.
しかしながら、上記圧力センサでは、センサチップと外部回路との電気的経路を確保するためのみにピンおよびターミナルという異なる構成部材を用いており、構造が複雑になると共に製造工程も複雑になるという問題がある。 However, the pressure sensor uses different components such as pins and terminals only for securing an electrical path between the sensor chip and an external circuit, which causes a problem that the structure is complicated and the manufacturing process is also complicated. is there.
この問題を解決するため、本出願人は、特願2013−35878号において、次のような圧力センサを提案している。 In order to solve this problem, the present applicant has proposed the following pressure sensor in Japanese Patent Application No. 2013-35878.
すなわち、この圧力センサでは、共通の導電性部材によって構成される内部接続領域および外部接続領域と、内部接続領域に形成されてステムと接合される第1モールド樹脂と、内部接続領域と外部接続領域とを連結し、第1モールド樹脂上に積層される第2モールド樹脂とを備えている。そして、ステムのダイヤフラムに配置されたセンサチップと内部接続領域とが電気的に接続され、内部接続領域と外部接続領域とがワイヤを介して電気的に接続されることにより、センサチップと外部接続領域とが電気的に接続されている。また、ステムには、両端が開口部とされた中空部を有するメタルケースが、当該中空部内に第1、第2モールド樹脂が収容されるように備えられている。 That is, in this pressure sensor, an internal connection region and an external connection region constituted by a common conductive member, a first mold resin formed in the internal connection region and bonded to the stem, the internal connection region and the external connection region And a second mold resin laminated on the first mold resin. The sensor chip arranged on the diaphragm of the stem and the internal connection region are electrically connected, and the internal connection region and the external connection region are electrically connected via a wire, whereby the sensor chip and the external connection region are electrically connected. The area is electrically connected. Further, the stem is provided with a metal case having a hollow portion having both ends as openings so that the first and second mold resins are accommodated in the hollow portion.
なお、第2モールド樹脂は、外部接続領域のうちの内部接続領域側と反対側の端部が露出するように形成されている。そして、外部接続領域のうちの第2モールド樹脂から露出する端部は、第2モールド樹脂の外面に沿って折り曲げられることにより、外部回路との接続が図られる接続部とされている。 In addition, 2nd mold resin is formed so that the edge part on the opposite side to the internal connection area | region side of an external connection area | region may be exposed. And the edge part exposed from 2nd mold resin of the external connection area | region is made into the connection part with which the connection with an external circuit is achieved by bending along the outer surface of 2nd mold resin.
しかしながら、この圧力センサでは、外部回路と接続される接続部は、外部接続領域のうちの第2モールド樹脂から露出する部分が第2モールド樹脂の外面に沿って折り曲げられることによって配置される。このため、接続部の位置がばらつきやすいという問題がある。つまり、メタルケース(第2モールド樹脂)と接続部との位置関係がばらつきやすいという問題がある。このため、圧力センサを外部回路と接続する場合(被取付部材に取り付ける場合)、メタルケースを基準として外部回路と接続されるが、メタルケースと接続部との位置関係がばらついていると、接続部と外部回路とが導通不良となる可能性がある。 However, in this pressure sensor, the connection portion connected to the external circuit is disposed by bending a portion of the external connection region exposed from the second mold resin along the outer surface of the second mold resin. For this reason, there exists a problem that the position of a connection part tends to vary. That is, there is a problem that the positional relationship between the metal case (second mold resin) and the connection portion is likely to vary. For this reason, when the pressure sensor is connected to an external circuit (attached to a member to be attached), it is connected to the external circuit with the metal case as a reference, but if the positional relationship between the metal case and the connecting portion varies, the connection There is a possibility that the continuity and the external circuit will be poorly connected.
本発明は上記点に鑑みて、外部回路と接続される接続部の位置がばらつくことを抑制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。 An object of this invention is to provide the pressure sensor which can suppress that the position of the connection part connected with an external circuit varies, and its manufacturing method in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一端が開口部(12)とされていると共に中空部(10a)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(11)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チップ(20)と、センサチップと接続部材(51)を介して接続され、導電性部材の一部によって構成される内部接続領域(41)と、内部接続領域を構成する導電性部材の一部によって構成され、内部接続領域と電気的に接続される外部接続領域(43)と、内部接続領域に備えられ、ステムと接合されている第1モールド樹脂(44、45)と、外部接続領域のうちの内部接続領域側と反対側の端部である接続部(43a)が露出するように、内部接続領域と外部接続領域とを連結し、第1モールド樹脂上に積層される第2モールド樹脂(46〜48)と、両端が開口部とされた中空部(80a)を有する筒状とされ、センサチップおよび第1、第2モールド樹脂を当該中空部に収容するようにステムに備えられたメタルケース(80)と、を備え、以下の点を特徴としている。 In order to achieve the above object, in the first aspect of the invention, one end is an opening (12) and a bottomed cylinder having a hollow portion (10a) is introduced into the hollow portion at the bottom. A sensor chip that is mounted on a portion of the diaphragm opposite to the hollow portion and outputs a sensor signal corresponding to the deformation of the diaphragm. (20), an internal connection region (41) connected to the sensor chip and the connection member (51) and configured by a part of the conductive member, and a part of the conductive member constituting the internal connection region An external connection region (43) configured and electrically connected to the internal connection region, a first mold resin (44, 45) provided in the internal connection region and bonded to the stem, and the external connection region A second mold resin (layered on the first mold resin) that connects the internal connection region and the external connection region so that the connection portion (43a) that is the end opposite to the internal connection region side is exposed. 46 to 48) and a metal having a hollow part (80a) having both ends as openings, and provided in the stem so as to accommodate the sensor chip and the first and second mold resins in the hollow part. A case (80), and is characterized by the following points.
すなわち、外部接続領域のうちの第2モールド樹脂から露出する接続部は、第2モールド樹脂のうちの第1モールド樹脂側と反対側の端部に沿って折り曲げられることで第2モールド樹脂上に位置しており、メタルケースには、ステム側と反対側の開口部に当該メタルケースと一体化されたモールド部材(90)が備えられ、モールド部材には、メタルケースの中空部内に内部接続部(100a)が露出すると共に当該中空部と反対側から外部回路と接続される外部接続部(100b)が露出するようにターミナル(100)がインサート成形されており、モールド部材と第2モールド樹脂との間には、導電性部材で構成されたバネ部材(110)が配置され、ターミナルの内部接続部と外部接続領域の外部接続部とは、バネ部材を介して電気的に接続されていることを特徴している。 That is, the connection part exposed from the second mold resin in the external connection region is bent along the end of the second mold resin on the side opposite to the first mold resin side, and thus on the second mold resin. The metal case is provided with a mold member (90) integrated with the metal case at the opening opposite to the stem side, and the mold member has an internal connection portion in the hollow portion of the metal case. The terminal (100) is insert-molded so that (100a) is exposed and the external connection part (100b) connected to the external circuit from the opposite side of the hollow part is exposed, and the mold member and the second mold resin A spring member (110) made of a conductive member is disposed between the terminals, and the internal connection portion of the terminal and the external connection portion of the external connection region are electrically connected via the spring member. It is characterized by being connected.
これによれば、メタルケースには、当該メタルケースと一体化され、ターミナルがインサート成形されたモールド部材が備えられている。このため、従来のように折り曲げることによって外部回路と接続される接続部を配置する場合と比較して、ターミナルの外部接続部とメタルケースの位置関係がばらつくことを抑制できる。したがって、モールド部材に備えられたターミナルの外部接続部をインサート成形された状態のままで外部回路と接続することにより、外部接続部と外部回路とが導通不良となることを抑制できる。 According to this, the metal case is provided with a mold member that is integrated with the metal case and in which a terminal is insert-molded. For this reason, compared with the case where the connection part connected with an external circuit is arrange | positioned by bending like before, it can suppress that the positional relationship of the external connection part of a terminal and a metal case varies. Therefore, by connecting the external connection portion of the terminal provided in the mold member to the external circuit in the insert-molded state, it is possible to prevent the external connection portion and the external circuit from becoming defective in conduction.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の圧力センサの製造方法に関するものであり、ダイヤフラムのうちの中空部側と反対側の部分にセンサチップが搭載され、ステムに第1モールド樹脂が接合されていると共に、第1モールド樹脂上に第2モールド樹脂が積層されており、センサチップと内部接続領域とが接続部材を介して電気的に接続されたものを用意する工程と、メタルケースに、ターミナルがインサート成形されると共にメタルケースと一体化されたモールド部材を形成する工程と、センサチップおよび第1、第2モールド樹脂がメタルケースの中空部に収容されると共に、ターミナルの内部接続部と外部接続領域の接続部とがバネ部材を介して電気的に接続されるように、メタルケースをステムに配置する工程と、を行うことを特徴としている。 The invention according to claim 5 relates to a method for manufacturing the pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein a sensor chip is provided in a portion of the diaphragm opposite to the hollow portion side. The first mold resin is bonded to the stem, the second mold resin is laminated on the first mold resin, and the sensor chip and the internal connection region are electrically connected via the connection member. A step of preparing a mold, a step of forming a molding member integrated with the metal case while the terminal is insert-molded in the metal case, and the sensor chip and the first and second molding resins are hollow portions of the metal case. The metal case is stemmed so that the internal connection portion of the terminal and the connection portion of the external connection region are electrically connected via a spring member. Placing is characterized by performing.
これによれば、メタルケースに、ターミナルがインサート成形されると共にメタルケースと一体化されたモールド部材を形成している。このため、ターミナルの外部接続部とメタルケースの位置関係がばらつくことを抑制した圧力センサを製造できる。したがって、モールド部材に備えられたターミナルの外部接続部をインサート成形された状態のままで外部回路と接続することにより、外部接続部と外部回路とが導通不良となることを抑制できる。 According to this, the mold is integrated with the metal case while the terminal is insert-molded in the metal case. For this reason, the pressure sensor which suppressed the positional relationship of the external connection part of a terminal and a metal case can be manufactured. Therefore, by connecting the external connection portion of the terminal provided in the mold member to the external circuit in the insert-molded state, it is possible to prevent the external connection portion and the external circuit from becoming defective in conduction.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の圧力センサは、例えば、車両のブレーキアクチュエータに取り付けられ、アクチュエータ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。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the pressure sensor of the present embodiment is preferably attached to, for example, a brake actuator of a vehicle and used to detect the pressure of a measurement medium in the actuator.
図1に示されるように、本実施形態の圧力センサは、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10aを有する有底円筒状とされ、底部の略中央部にて薄肉のダイヤフラム11が構成されており、ダイヤフラム11と反対側の他端部が開口部12とされている。そして、開口部12から中空部10aに測定媒体が導入されると、測定媒体の圧力に応じてダイヤフラム11が変形するようになっている。
As shown in FIG. 1, the pressure sensor of this embodiment includes a
また、ステム10には、ダイヤフラム11と開口部12との間に両端の外径よりも外径が大きくされた段付部13が形成され、開口部12側の外周壁面にアクチュエータ等の被取付部材にネジ結合可能なネジ部14が形成されている。なお、開口部12側は、ネジ部14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。
Further, the
そして、このようなステム10には、ダイヤフラム11のうちの中空部10a側と反対側(以下では、ダイヤフラム11上という)に圧力検出用のセンサチップ20が図示しない低融点ガラス等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である。すなわち、本実施形態のセンサチップ20は、ステム10の中空部10aに導入された測定媒体の圧力によってダイヤフラム11が変形すると、ダイヤフラム11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ものである。
And in such a
そして、ステム10には、ダイヤフラム11の法線方向(図1中紙面上下方向)に沿って回路素子等が封止された構成部材30が配置されている。ここで、本実施形態の構成部材30の構成について説明する。
The
構成部材30は、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43を有し、各領域41〜43がエポキシ系樹脂等で構成されるモールド樹脂で一体化されて1つの部材とされている。なお、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43は、後述するCuや42アロイ等の金属(導電性部材)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形成されている。つまり、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43は、それぞれ形状は異なるが、同一の構成部材によって構成されている。
The
内部接続領域41は、複数の板状部材(本実施形態では4つ)から構成されており、ダイヤフラム11上に配置されている。そして、各内部接続領域41は、一端部側の一面41aがボンディングワイヤ51を介してセンサチップ20と電気的に接続され(図2参照)、他端部側はダイヤフラム11の法線方向と平行となるように折り曲げられている。なお、本実施形態では、ボンディングワイヤ51が本発明の接続部材に相当している。
The
また、内部接続領域41には、一部が露出するようにモールド樹脂が形成されている。具体的には、一面41a側に一端部および他端部が露出するようにモールド樹脂にて搭載部44が形成されている。なお、内部接続領域41のうちのボンディングワイヤ51と接続される部分も搭載部44から露出している。
Further, a mold resin is formed in the
また、他面41b側に、他端部が露出するようにモールド樹脂にて接合部45が形成されている。接合部45は、ステム10におけるダイヤフラム11側の外周壁面に沿った壁面を有する形状とされており、内部接続領域41の他面41b側と反対側の先端面が段付部13と接着剤61を介して接合されている。
Further, a
なお、本実施形態では、接合部45がステム10と接続されており、内部接続領域41とダイヤフラム11とは接触してないない。また、本実施形態では、搭載部44および接合部45が本発明の第1モールド樹脂に相当している。
In the present embodiment, the joint 45 is connected to the
搭載領域42は、2つの矩形板状部材を有し、一面42aがダイヤフラム11の法線方向と平行となるように配置されている。そして、一面42aに、所定の処理を行う回路基板71やコンデンサ等が配置されたセラミック基板72等が搭載されている。回路基板71は、内部接続領域41の他端部とボンディングワイヤ52を介して電気的に接続されていると共に、セラミック基板72とボンディングワイヤ53を介して電気的に接続されている。また、セラミック基板72は、外部接続領域43とボンディングワイヤ54を介して電気的に接続されている。
The mounting
そして、搭載領域42は、内部接続領域41のうちのボンディングワイヤ52と接続されている部分(他端部)および外部接続領域43のうちのボンディングワイヤ54と接続されている部分、ボンディングワイヤ52〜54と共に、封止部46に封止されている。つまり、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43は、封止部46によって連結されて一体化されている。
The mounting
本実施形態の封止部46は、ダイヤフラム11の法線方向における両端部に、搭載領域42の一面42aにおける法線方向に突出した第1突出部47および第2突出部48を有する略U字状とされている。なお、以下では、第1突出部47における第2突出部48側と反対側の側面を単に第1突出部47の側面47aとし、第2突出部48における第1突出部47側と反対側の側面を単に第2突出部48の側面48aとして説明する。
The sealing
そして、封止部46は、搭載部44上に第1突出部47が積層された状態で、第1突出部47の側面47aが搭載部44と接着剤62を介して接合されることにより、搭載部44に固定されている。なお、本実施形態では、封止部46、第1、第2突出部47、48が本発明の第2モールド樹脂に相当している。
The sealing
外部接続領域43は、複数の板状部材(本実施形態では2つ)から構成されており、上記のように、ボンディングワイヤ54と接続されている一端部が封止部46に封止されている。また、図3に示されるように、他端部は平面円形状とされた接続部43aとされ、封止部46における第2突出部48の側面48aと接するように折り曲げられている。
The
また、図1に示されるように、ステム10には、両端が開口部とされた中空部80aを有する筒状のメタルケース80が備えられている。具体的には、メタルケース80は、SUS430のようなステンレス鋼等で構成され、中空部80a内にセンサチップ20および構成部材30が収容されるように、一端部がステム10の段付部13と溶接接合されることでステム10に備えられている。なお、メタルケース80は、当該メタルケース80の中心軸に沿った方向の長さ(図1中紙面上下方向の長さ)が構成部材30の長手方向の長さ(図1中紙面上下方向の長さ)より長くされ、他端部が構成部材30よりも突出している。
As shown in FIG. 1, the
そして、メタルケース80の他端部には、第2突出部48の側面48aと離間するように、当該メタルケース80と一体化されたモールド部材90が備えられている。具体的には、メタルケース80の他端部には、中心軸側(内側)に突出する保持部81が形成されている。そして、保持部81(メタルケース80)は、インサート成形によってモールド部材90と一体に成形されることにより、モールド部材90と一体化されている。
A
本実施形態では、モールド部材90は、中空部80a側の一面90aおよび当該一面90aと反対側の他面90bを有する断面矩形状とされている。そして、モールド部材90には、金属板状のターミナル(本実施形態では2つ)100がインサート成形によりモールド部材90と一体に成形されることで備えられている。
In the present embodiment, the
具体的には、ターミナル100は、一端部が中空部80a側(一面90a)から露出すると共に他端部が中空部80aと反対側(他面90b)から露出するように、モールド部材90に備えられている。さらに詳述すると、ターミナル100は、一端部が一面90aに沿って配置され、他端部が他面90bに沿って配置されており、断面U字状とされている。また、図4に示されるように、他端部は平面円形状とされた外部接続部100bとされている。
Specifically, the terminal 100 is provided in the
なお、特に図示していないが、ターミナル100の一端部も他端部と同様に、平面円形状とされた内部接続部100aとされている。また、ターミナル100は、プレス成形等によって断面U字状とされた後にインサート成形されることによってモールド部材90に備えられる。つまり、外部接続部100bは、インサート成形された状態のままで外部回路と接続される。
Although not particularly illustrated, one end portion of the terminal 100 is also formed as an
また、図1に示されるように、各外部接続領域43の接続部43aと各ターミナル100の内部接続部100aとの間には、それぞれ金属等の導電性部材で構成され、弾性を有するバネ部材110が配置されている。そして、バネ部材110は、外部接続領域43の接続部43aとターミナル100の内部接続部100aとに当接されることにより、弾性力によって接続部43aと内部接続部100aとの間に保持されると共に、接続部43aと内部接続部100aとを電気的に接続する。なお、バネ部材110としては、特に限定されるものではないが、コイルバネや板バネ等が用いられる。
Further, as shown in FIG. 1, between the
さらに、モールド部材90には、一面90aに当該一面90aの法線方向に突出する凸部91が形成されている。第2突出部48には、側面48aに凹部48bが形成されている。そして、これら凸部91および凹部48bが嵌合されることにより、モールド部材90(内部接続部100aおよび外部接続部100b)と構成部材30(接続部43a)とが位置決めされている。なお、本実施形態では、モールド部材90に形成された凸部91および第2突出部48に形成された凹部48bが本発明の一対の嵌合手段に形成されている。
Further, the
以上が本実施形態における圧力センサの構成である。次に、上記圧力センサの製造方法について図5〜図7を参照しつつ説明する。 The above is the configuration of the pressure sensor in the present embodiment. Next, a method for manufacturing the pressure sensor will be described with reference to FIGS.
まず、図5(a)に示されるように、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43が順に配置され、これらがタイバー49aを介して外枠49bにて一体化されたリードフレーム40を用意する。なお、この状態では、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43は、外枠49bにて一体化されているのみであり、直接は連結されていない。
First, as shown in FIG. 5A, an
そして、図5(b)に示されるように、搭載領域42に回路基板71およびセラミック基板72を図示しない接着剤を介して搭載する。次に、回路基板71と内部接続領域41の他端部とをボンディングワイヤ52を介して電気的に接続する。同様に、回路基板71とセラミック基板72とをボンディングワイヤ53を介して電気的に接続する。また、セラミック基板72と外部接続領域43の一端部とをボンディングワイヤ54を介して電気的に接続する。
Then, as shown in FIG. 5B, the
なお、本実施形態では、回路基板71の特性検査等を行うため、回路基板71と、搭載領域42の周囲に配置されたタイバー49aともボンディングワイヤ55を介して電気的に接続する。
In the present embodiment, the
次に、図5(c)に示されるように、リードフレーム40を図示しない金型に配置してモールド樹脂を金型内に注入し、上記形状の搭載部44、接合部45、封止部46、第1、第2突出部47、48を形成する。その後、特に図示しないが、タイバー49aおよび外枠49bを切り離した後、回路基板71の特性検査等を行う。
Next, as shown in FIG. 5C, the
なお、本実施形態では、この工程において、第2突出部48の側面48aに凹部48bも形成される。また、外枠49bが切り離された後も内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43は、封止部46によって連結されて一体化されている。以上のようにして、構成部材30を用意する。
In the present embodiment, in this step, a
そして、図5とは別工程において、図6(a)に示されるように、ステム10のダイヤフラム11上に図示しない低融点ガラス等を介してセンサチップ20を搭載する。
Then, in a step different from that shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6A, the
次に、図6(b)に示されるように、接合部45をステム10の段付部13に接着剤61を介して接合することにより、ステム10に構成部材30を配置する。なお、この工程の後では、構成部材30は、ダイヤフラム11の平面方向に延設された状態となっている。また、図6(b)以降の構成部材30は、基本的には図5(c)中のVIb−VIb線に沿った断面に相当し、図1の構成部材30も基本的には当該断面に相当している。そして、第2突出部48の突出方向に沿った断面は、凹部48bおよび外部接続領域43を通る断面に相当している。
Next, as shown in FIG. 6B, the
続いて、センサチップ20と、内部接続領域41の一面41aのうちの搭載部44から露出している一端部側の部分とをボンディングワイヤ51(図示せず)を介して電気的に接続する。これにより、ボンディングワイヤ51、内部接続領域41、ボンディングワイヤ52、回路基板71、ボンディングワイヤ53、セラミック基板72、ボンディングワイヤ54を介して、センサチップ20と外部接続領域43とが電気的に接続される。
Subsequently, the
次に、図6(c)に示されるように、搭載領域42の一面42aがダイヤフラム11の法線方向と平行となるように、内部接続領域41のうちの搭載部44(接合部45)と封止部46との間に位置する部分を折り曲げる。そして、封止部46における第1突出部47の側面47aを搭載部44上に積層しつつ、第1突出部47と搭載部44とを接着剤62を介して接合する。その後、第2突出部48の側面48aに接するように、外部接続領域43のうちの封止部46から露出している接続部43aを折り曲げる。
Next, as illustrated in FIG. 6C, the mounting portion 44 (joining portion 45) in the
また、上記工程とは別工程において、図7(a)に示されるように、ターミナル100および保持部81がインサート成形され、メタルケース80と一体化されたモールド部材90を形成する。このインサート成形は、金型にターミナル100および保持部81(メタルケース80)を固定した状態において、樹脂を金型内に注入することによって行われる。このため、ターミナル100とメタルケース80(モールド部材90)との位置関係がばらつくことが抑制される。なお、ターミナル100は、プレス成形等によって断面U字状とされた後に金型内に配置される。
In a step different from the above step, as shown in FIG. 7A, the terminal 100 and the holding
次に、図7(b)に示されるように、接続部43a上にバネ部材110を配置し、モールド部材90の凸部91と第2突出部48の凹部48bとを嵌合しつつ、接続部43aとターミナル100とがバネ部材110を介して電気的に接続されるように、メタルケース80とステム10とを接合する。この際、外部接続領域43の接続部43aとターミナル100の内部接続部100aとがバネ部材110を介して電気的に接続されればよいため、接続部43aを折り曲げることによって僅かな位置ずれが発生していてもよい。これにより、図1に示す圧力センサが製造される。そして、上記圧力センサを外部回路と接続する場合には、ターミナル100の外部接続部100bをインサート成形した状態のままで行う。
Next, as shown in FIG. 7B, the
なお、図6(c)における外部接続領域43を折り曲げる工程は、タイバー49aおよび外枠49bを切り離した後であればいつ行ってもよい。また、図5(c)におけるタイバー49aおよび外枠49bを切り離す工程は、構成部材30をステム10に配置した後に行ってもよい。
Note that the step of bending the
以上説明したように、本実施形態では、メタルケース80には、当該メタルケース80と一体化され、ターミナル100がインサート成形されたモールド部材90が備えられている。そして、モールド部材90に備えられたターミナル100によって外部回路と接続される外部接続部100bが構成されている。このため、従来のように折り曲げることによって外部回路と接続される接続部を配置する場合と比較して、外部回路と接続されるターミナル100の外部接続部100bとメタルケース80との位置関係がばらつくことを抑制できる。したがって、モールド部材90に備えられたターミナル100の外部接続部100bをインサート成形された状態のままで外部回路と接続することにより、外部接続部100bと外部回路とが導通不良となることを抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して第2突出部48の側面48aに囲い部を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an enclosure is formed on the
本実施形態では、図8および図9に示されるように、第2突出部48の側面48aには、当該側面48aの法線方向に突出する囲い部48cが形成されている。具体的には、囲い部48cは、接続部43aの周囲をほぼ囲むように形成されている。つまり、バネ部材110を囲むように配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, an
これによれば、バネ部材110が第2突出部48の側面48aの平面方向に動くことを抑制でき、接続部43aとターミナル100の内部接続部100aとが導通不良となることを抑制できる。
According to this, it can suppress that the
(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。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、上記各実施形態では、内部接続領域41、搭載領域42、外部接続領域43を有する導電性部材としてリードフレーム40を説明したが、例えば、導電性部材として導電性フィルムやフレキシブル基板等を用いてもよい。また、上記各実施形態において、搭載領域42、回路基板71およびセラミック基板72が備えられていなくてもよい。
For example, in each of the above embodiments, the
そして、上記各実施形態において、内部接続領域41を5本の板状部材から構成し、内部接続領域41を構成する板状部材のうちの1つの板状部材の他端部をステム10と電気的に接続するようにしてもよい。これによれば、センサチップ20のボディグランド(ステム10)との間にセラミック基板72に搭載されるコンデンサを配置でき、耐ノイズ性を向上できる。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態において、モールド部材90に凹部が形成されると共に第2突出部48の側面48aに凸部が形成されることによって一対の嵌合手段が形成されていてもよい。
In each of the above embodiments, a pair of fitting means may be formed by forming a concave portion in the
さらに、上記各実施形態において、接合部45の形状を適宜変更し、ステム10と内部接続領域41とが接触していてもよい。
Furthermore, in each said embodiment, the shape of the
そして、上記各実施形態において、メタルケース80とステム10とを溶接接合する代わりに、メタルケース80およびステム10に一対の凹部および凸部を形成し、これらを嵌合することによってメタルケース80をステム10に固定するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, instead of welding the
また、上記第2実施形態において、モールド部材90の一面90aに囲い部が形成されていてもよいし、第2突出部48の側面48aおよびモールド部材90の一面90aのそれぞれに囲い部が形成されていてもよい。
In the second embodiment, an enclosure may be formed on one
10 ステム
10a 中空部
11 ダイヤフラム
12 開口部
20 センサチップ
41 内部接続領域
43 外部接続領域
43a 接続部
44、45 第1モールド樹脂(搭載部、接合部)
46〜48 第2モールド樹脂(封止部、第1突出部、第2突出部)
51 接続部材(ボンディングワイヤ)
80a 中空部
80 メタルケース
90 モールド部材
100 ターミナル
100a 内部接続部
100b 外部接続部
DESCRIPTION OF
46-48 2nd mold resin (sealing part, 1st protrusion part, 2nd protrusion part)
51 Connection member (bonding wire)
Claims (5)
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チップ(20)と、
前記センサチップと接続部材(51)を介して接続され、導電性部材の一部によって構成される内部接続領域(41)と、
前記内部接続領域を構成する前記導電性部材の一部によって構成され、前記内部接続領域と電気的に接続される外部接続領域(43)と、
前記内部接続領域に備えられ、前記ステムと接合されている第1モールド樹脂(44、45)と、
前記外部接続領域のうちの前記内部接続領域側と反対側の端部である接続部(43a)が露出するように、前記内部接続領域と前記外部接続領域とを連結し、前記第1モールド樹脂上に積層される第2モールド樹脂(46〜48)と、
両端が開口部とされた中空部(80a)を有する筒状とされ、前記センサチップおよび前記第1、第2モールド樹脂を当該中空部に収容するように前記ステムに備えられたメタルケース(80)と、を備え、
前記外部接続領域のうちの前記第2モールド樹脂から露出する前記接続部は、前記第2モールド樹脂のうちの前記第1モールド樹脂側と反対側の端部に沿って折り曲げられることで前記第2モールド樹脂上に位置しており、
前記メタルケースには、前記ステム側と反対側の開口部に当該メタルケースと一体化されたモールド部材(90)が備えられ、
前記モールド部材には、前記メタルケースの中空部内に内部接続部(100a)が露出すると共に当該中空部と反対側から外部回路と接続される外部接続部(100b)が露出するようにターミナル(100)がインサート成形されており、
前記モールド部材と前記第2モールド樹脂との間には、導電性部材で構成されたバネ部材(110)が配置され、
前記ターミナルの内部接続部と前記外部接続領域の接続部とは、前記バネ部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする圧力センサ。 One end is an opening (12) and a bottomed cylindrical shape having a hollow portion (10a), and a diaphragm (11) that can be deformed by the pressure introduced into the hollow portion at the bottom is configured. A stem (10);
A sensor chip (20) that is mounted on a portion of the diaphragm opposite to the hollow portion and outputs a sensor signal corresponding to the deformation of the diaphragm;
An internal connection region (41) connected to the sensor chip via a connection member (51) and constituted by a part of a conductive member;
An external connection region (43) constituted by a part of the conductive member constituting the internal connection region and electrically connected to the internal connection region;
A first mold resin (44, 45) provided in the internal connection region and bonded to the stem;
The internal molding region and the external connection region are coupled so that the connection portion (43a) that is the end of the external connection region opposite to the internal connection region side is exposed, and the first mold resin A second mold resin (46 to 48) laminated thereon;
A metal case (80) having a hollow part (80a) having both ends as openings and provided in the stem so as to accommodate the sensor chip and the first and second mold resins in the hollow part. ) And
The connection portion exposed from the second mold resin in the external connection region is bent along an end portion of the second mold resin opposite to the first mold resin side, whereby the second portion. Located on the mold resin,
The metal case is provided with a mold member (90) integrated with the metal case at the opening opposite to the stem side,
The mold member has a terminal (100b) such that the internal connection part (100a) is exposed in the hollow part of the metal case and the external connection part (100b) connected to the external circuit is exposed from the opposite side of the hollow part. ) Is insert molded,
Between the mold member and the second mold resin, a spring member (110) made of a conductive member is disposed,
The internal connection part of the said terminal and the connection part of the said external connection area | region are electrically connected through the said spring member, The pressure sensor characterized by the above-mentioned.
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前記センサチップが搭載され、前記ステムに前記第1モールド樹脂が接合されていると共に、前記第1モールド樹脂上に前記第2モールド樹脂が積層されており、前記センサチップと前記内部接続領域とが前記接続部材を介して電気的に接続されたものを用意する工程と、
前記メタルケースに、前記ターミナルがインサート成形されると共に前記メタルケースと一体化された前記モールド部材を形成する工程と、
前記センサチップおよび前記第1、第2モールド樹脂が前記メタルケースの中空部に収容されると共に、前記ターミナルの内部接続部と前記外部接続領域の接続部とが前記バネ部材を介して電気的に接続されるように、前記メタルケースを前記ステムに配置する工程と、を行うことを特徴とする圧力センサの製造方法。
In the manufacturing method of the pressure sensor according to any one of claims 1 to 4,
The sensor chip is mounted on a portion of the diaphragm opposite to the hollow portion side, the first mold resin is joined to the stem, and the second mold resin is placed on the first mold resin. A step of preparing the sensor chip and the internal connection region that are stacked and electrically connected via the connection member;
Forming the mold member integrated with the metal case while the terminal is insert-molded in the metal case;
The sensor chip and the first and second mold resins are accommodated in the hollow portion of the metal case, and the internal connection portion of the terminal and the connection portion of the external connection region are electrically connected via the spring member. And a step of arranging the metal case on the stem so as to be connected.
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