JP3870828B2

JP3870828B2 - Manufacturing method of sensor device

Info

Publication number: JP3870828B2
Application number: JP2002114764A
Authority: JP
Inventors: 誠畑中; 洋二山崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003307462A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センシング部が設けられたケースに対してセンシング部と電気的に接続されるターミナルピンを挿入し、該挿入部をガラス部材で封止してなるセンサ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のセンサ装置は、ケースにターミナルピンを挿入し、該挿入部においてケースとターミナルピンとの間をガラス部材で封止し絶縁した構造、いわゆるガラスハーメチック構造を有するものである。従来のこの種の一般的なセンサ装置の製造方法を一部断面図として図５に示す。
【０００３】
図５（ａ）に示すように、一端側に開口部１１が形成された金属等からなるケース１０を用意する。図５（ａ）では、ケース１０における開口部１１の部分は断面にて示されており、開口部１１の底部を挟んで開口部１１とは反対側の部位はその外観が示されている。
【０００４】
そして、このケース１０における開口部１１の底部を挟んで開口部１１とは反対側の部位は、図示しないセンシング部が配置される部分、すなわちセンシング部設置部１２として構成されている。また、このケース１０における開口部１１の底部には、センシング部設置部１２に設置された上記センシング部に通じる貫通穴１７が形成されている。
【０００５】
そして、図５（ａ）に示すように、このケース１０における開口部１１からターミナルピン２０を挿入し、このターミナルピン２０の一端部側を、上記貫通穴１７を通じて開口部１１の底部を貫通させる（ターミナルピン挿入工程）。
【０００６】
さらに、ターミナルピン２０が開口部１１の底部を貫通する部分すなわち貫通穴１７においてケース１０とターミナルピン２０との間をガラス部材２１によって封止する（ガラス部材封止工程）。
【０００７】
次に、図５（ｂ）に示すように、ケース１０の開口部１１から突出するターミナルピン２０の他端部にコネクタピン３０を接合する（コネクタピン接合工程）。ここでは、コネクタピン３０は樹脂等からなる成形体３１に支持されてコネクタアッシー３２として構成されている。
【０００８】
また、このコネクタアッシー３２は、ターミナルピン２０が貫通可能な穴部３３を有し該穴部３３にターミナルピン２０を挿入させて支持する支持部３４を有している。
【０００９】
そして、コネクタアッシー３２をケース１０の開口部１１側に取り付けた状態で、コネクタピン３０とターミナルピン２０とを溶接やかしめ、接着等により電気的に接合する。図示例では、溶接治具Ｋ２を用いて両ピン２０、３０を溶接している。
【００１０】
その後、図５（ｃ）に示すように、金属等からなる筒状のパイプ部材４０の一端部をケース１０に取り付けることにより、このパイプ部材４０によって、開口部１１から突出するターミナルピン２０を、コネクタピン３０との接合部まで覆う（パイプ部材取り付け工程）。
【００１１】
さらに、図５（ｃ）に示すように、シリンジ等の注入治具Ｋ１を用いて、パイプ部材４０の他端部側の開口部から、樹脂等からなるコーティング材５０ａを注入し、パイプ部材４０内に充填する。これにより、ターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部をコーティング材５０ａにより封止し、外部から保護するようにしている。
【００１２】
このようにして製造されたセンサ装置においては、センシング部からのセンサ信号をターミナルピン２０、コネクタピン３０を介して外部に伝達するようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者等の検討によれば、上記従来の製造方法においては、次のような問題が生じることがわかった。
【００１４】
ターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合は、溶接やかしめ、接着等により行われるが、このとき、切り屑や導電性接着材等の導電性の異物がわずかながらも発生することは避けられない。
【００１５】
このような導電性異物は、続くコーティング材５０ａの注入によって、コーティング材５０ａとともに、ケース１０の開口部１１の底部に集まる。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、コネクタアッシー３２の支持部３４の穴部３３から開口部１１の底部へコーティング材５０ａとともに導電性異物が押し出される。
【００１６】
すると、図６（ｃ）に示すように、ケース１０の開口部１１の底部において、この導電性異物Ｇ１がガラス部材２１に付着する。ターミナルピン２０とケース１０およびターミナルピン２０同士は、ガラス部材２１によって絶縁されているが、このように異物Ｇ１が付着すると、これらの間で短絡が発生してしまう。
【００１７】
本発明は上記した本発明者等が見出した新たな問題に鑑みてなされたものであり、ターミナルピンにガラスハーメチック構造を採用したセンサ装置において、製造中に発生する導電性異物がガラス部材に付着するのを防止できるようにすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一端側に開口部（１１）が形成され、開口部の底部を挟んで開口部とは反対側の部位にセンシング部（１４）を配置可能なケース（１０）を用意し、ケースにおける開口部からターミナルピン（２０）を挿入し、このターミナルピンの一端部側を開口部の底部を貫通させるターミナルピン挿入工程と、ターミナルピンが開口部の底部を貫通する部分においてケースとターミナルピンとの間をガラス部材（２１）によって封止するガラス部材封止工程と、ケースの開口部から突出するターミナルピンの他端部にコネクタピン（３０）を接合するコネクタピン接合工程と、筒状のパイプ部材（４０）の一端部をケースに取り付けることにより、パイプ部材によって、開口部から突出するターミナルピンをコネクタピンとの接合部まで覆うパイプ部材取り付け工程と、を備えるセンサ装置の製造方法において、
ガラス部材封止工程とコネクタピン接合工程との間に、ケースにおける開口部の底部に第１のコーティング材（５０）を配設し、この第１のコーティング材によってガラス部材を被覆する第１のコーティング材配設工程を行い、パイプ部材取り付け工程を行った後、パイプ部材の他端部側の開口部から、第２のコーティング材（５１）を注入して硬化させることにより、第２のコーティング材によってターミナルピンとコネクタピンとの接合部を封止する第２のコーティング材配設工程を行うことを特徴とする。
【００１９】
それによれば、ターミナルピンとコネクタピンとを接合するコネクタピン接合工程の前に、ケースにおける開口部の底部において、ガラス部材を第１のコーティング材によって被覆することができる。
【００２０】
そして、ターミナルピンとコネクタピンとの接合部を封止するために第２のコーティング材を注入していくと、コネクタピン接合工程時に生じた導電性異物は、第２のコーティング材とともにケースにおける開口部の底部へ流れていく。
【００２１】
しかし、ケースの開口部の底部において、ガラス部材は第１のコーティング材によってすでに被覆されているので、導電性異物はガラス部材に到達しない。したがって、本製造方法によれば、製造中に発生する導電性異物がガラス部材に付着するのを防止することができる。
【００２２】
なお、上記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一例である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係るセンサ装置としての圧力センサＳ１の全体構成を示す一部断面図である。また、図２は、図１中のケース１０におけるセンシング部設置部１２の概略断面図である。
【００２４】
ケース１０は、一端側（図中、上側）に開口部１１が形成された段付円筒形状をなすものであり、鉄系金属等から形成されている。このケース１０における開口部１１の底部を挟んで開口部１１とは反対側（図中、下側）の部位は、センシング部が配置されるセンシング部設置部１２として構成されている。
【００２５】
図２に示すように、センシング部設置部１２は、ケース１０の他端側に形成された凹部１３を有し、この凹部１３内にセンシング部としての感圧素子１４が設置されたものである。この感圧素子１４は例えば半導体ダイアフラム式のセンサ素子であり、印加圧力に応じた電気信号を出力するものを採用することができる。
【００２６】
また、凹部１３は、ケース１０に溶接等にて固定されたメタルダイアフラム１５によって閉塞されており、凹部１３内には圧力伝達媒体としてのオイル１６が封入されている。そして、このメタルダイアフラム１５に印加された圧力がオイル１６を介して感圧素子１４に伝達され、感圧素子１４は受圧した圧力に基づいて信号を出力するようになっている。
【００２７】
また、図２に示すように、ケース１０における開口部１１の底部には、センシング部設置部１２に設置された感圧素子１４に通じる貫通穴１７が形成されている。
【００２８】
そして、ケース１０における開口部１１からターミナルピン２０が挿入されており、このターミナルピン２０の一端部側は、貫通穴１７を通じて開口部１１の底部を貫通し、凹部１３内に露出している。このターミナルピン２０は、例えば鉄系金属等からなるものである。
【００２９】
また、ターミナルピン２０が開口部１１の底部を貫通する部分すなわち貫通穴１７において、ケース１０とターミナルピン２０との間は、絶縁性のハーメチックガラスとしてのガラス部材２１によって封止されている。そして、ケース１０とターミナルピン２０とはガラス部材２１を介して電気的に絶縁されている。
【００３０】
そして、凹部１３内に露出しているターミナルピン２０の一端部は、感圧素子１４と、金やアルミ等のボンディングワイヤ２２によって結線され、電気的に接続されている。
【００３１】
また、図１に示すように、ケース１０の開口部１１から突出するターミナルピン２０の他端部には、鉄系金属等からなるコネクタピン３０が溶接やかしめ、はんだ等の導電性接着材等により電気的・機械的に接合されている。本例では、両ピン２０、３０は溶接接合されている。
【００３２】
また、コネクタピン３０は樹脂等からなる成形体３１に支持されてコネクタアッシー３２として構成されている。また、このコネクタアッシー３２の成形体３１には、ターミナルピン３０が貫通可能な穴部３３を有する支持部３４が一体成形されており、この穴部３３にターミナルピン２０が挿入され支持されている。
【００３３】
また、金属等からなる円筒状のパイプ部材４０の一端部が、ケース１０の開口部１１側に取り付けられている。そして、このパイプ部材４０によって、開口部１１から突出するターミナルピン２０は、ターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部まで覆われている。
【００３４】
ここで、図１に示すように、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料からなるコーティング材５０、５１が、ケース１０の開口部１１内およびパイプ部材４０内に充填されている。
【００３５】
ここで、開口部１１内においては、底部側に位置する第１のコーティング材５０と、この第１のコーティング材５０の上を被覆する第２のコーティング材５１とが設けられている。第１および第２のコーティング材５０、５１は同一樹脂材料でも良いし、互いに相違する樹脂材料でも良い。本例では、両方ともエポキシ樹脂としている。
【００３６】
第１のコーティング材５０は、開口部１１の底部全体を覆うことでガラス部材２１を被覆している。また、第２のコーティング材５１は、コネクタアッシー３２における支持部３４の穴部３３にも充填されており、さらに、ターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部を封止し、外部の異物や水分等から保護している。
【００３７】
このような圧力センサＳ１においては、センシング部設置部１２を被測定環境に置き、メタルダイアフラム１５に印加された圧力がオイル１６を介して感圧素子１４に伝達される。そして、感圧素子１４から出力されるセンサ信号は、ボンディングワイヤ２２、ターミナルピン２０、コネクタピン３０を介して外部に伝達されるようになっている。
【００３８】
次に、本圧力センサＳ１の製造方法について、図３、図４に示される工程説明図を参照して述べる。
【００３９】
［図３（ａ）に示す工程］
一端側に開口部１１が形成され、開口部１１の底部を挟んで開口部１１とは反対側の部位にセンシング部としての感圧素子１４を配置可能なケース１０を用意する。
【００４０】
そして、ケース１０における開口部１１からターミナルピン２０を挿入し、このターミナルピン２０の一端部側を貫通穴１７に通すことで、開口部１１の底部を貫通させる。これがターミナルピン挿入工程である。
【００４１】
次に、ターミナルピン２０が開口部１１の底部を貫通する部分すなわち貫通穴１７においてケース１０とターミナルピン２０との間をガラス部材２１によって封止する。具体的には、ガラス部材２１を溶融させて貫通穴１７に注入し、固化させる。これがガラス部材封止工程である。
【００４２】
次に、上記図２に示したように、ケース１０の凹部１３内に感圧素子１４を接着剤等により固定し、ワイヤボンディングを行って感圧素子１４とターミナルピン２０の一端部とをワイヤ２２で結線する。そして、ダイアフラム１５をケース１０に溶接し、図示しない注入口からオイル１６を凹部１３内に注入し、該注入口を封止する。ここまでの状態が図３（ａ）に示される。
【００４３】
［図３（ｂ）に示す工程］
次に、ケース１０における開口部１１の底部に第１のコーティング材５０を配設し、この第１のコーティング材５０によってガラス部材２１を被覆する。具体的には、第１のコーティング材５０となる液状の樹脂材料（エポキシ樹脂等）を、シリンジ等の注入治具Ｋ１を用いて開口部１１から注入する。これが第１のコーティング材配設工程である。
【００４４】
［図３（ｃ）に示す工程］
次に、ケース１０の開口部１１から突出するターミナルピン２０の他端部にコネクタピン３０を接合する。具体的には、コネクタアッシー３２の支持部３４の穴部３３にターミナルピン２０を挿入し、ターミナルピン２０の他端部とコネクタピン３０とを位置あわせした状態で、両ピン２０、３０を溶接する。これがコネクタピン接合工程である。
【００４５】
［図４（ａ）に示す工程］
次に、円筒状のパイプ部材４０の一端部をケース１０に取り付けることにより、パイプ部材４０によって、開口部１１から突出するターミナルピン２０を、そのコネクタピン３０との接合部まで覆う。具体的に、パイプ部材４０とケース１０とは溶接により接合するが、接着や圧入等による接合でも良い。これがパイプ部材取り付け工程である。
【００４６】
［図４（ｂ）、（ｃ）に示す工程］
次に、パイプ部材４０の他端部側の開口部から、第２のコーティング材５１を注入して硬化させることにより、第２のコーティング材５１によってターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部を封止する。具体的には、第２のコーティング材５１となる液状の樹脂材料（エポキシ樹脂等）を、シリンジ等の注入治具Ｋ１を用いて注入する。これが第２のコーティング材配設工程である。
【００４７】
この工程では、樹脂材料の注入時に、第２のコーティング材５２は、両ピン２０、３０の接合部からコネクタアッシー３２の支持部３４の穴部３３を通って、ケース１０の開口部１１の底部に位置する第１のコーティング材５０の上まで伝わってくる。そして、硬化を行うことで、両コーティング材５０、５１が硬化し、圧力センサＳ１が完成する。なお、図４（ｃ）は圧力センサＳ１の全体外観図である。
【００４８】
なお、上記製造方法において、ケース１０への感圧素子１４やワイヤボンディング、ダイアフラム１５の溶接、オイル１６の封入といったセンシング部の形成は、第２のコーティング材配設工程の後に行っても良い。また、第１のコーティング材５０は第２のコーティング材５１を配設する前に硬化させても良い。
【００４９】
このようにして製造された圧力センサＳ１は、一端側に開口部１１が形成され開口部１１の底部を挟んで開口部１１とは反対側の部位にセンシング部１４が配置されたケース１０と、ケース１０における開口部１１から挿入され一端部側が開口部１１の底部を貫通するターミナルピン２０と、ターミナルピン２０が開口部１１の底部を貫通する部分においてケース１０とターミナルピン２０との間を封止するガラス部材２１と、ケース１０の開口部１１から突出するターミナルピン２０の他端部に接合されたコネクタピン３０と、一端部がケース１０に取り付けられ開口部１１から突出するターミナルピン２０をターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部まで覆う筒状のパイプ部材４０とを備える圧力センサにおいて、ケース１０における開口部１１の底部に配設されガラス部材２１を被覆する第１のコーティング材５０と、この第１のコーティング材５０を被覆するとともにターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部を封止する第２のコーティング材５１とを備えるものである。
【００５０】
ところで、上記製造方法によれば、ガラス部材封止工程とコネクタピン接合工程との間に第１のコーティング材配設工程を行っているため、コネクタピン接合工程の前にすでに、ケース１０における開口部１１の底部において、ガラス部材２１を第１のコーティング材５０によって被覆することができる。
【００５１】
そして、ターミナルピン２０とコネクタピン３０との接合部を封止するために第２のコーティング材５１を注入していくと、コネクタピン接合工程時に生じた導電性異物は、従来と同様、第２のコーティング材５１とともにケース１０における開口部１１の底部へ流れていく。例えば、支持部３４の穴部３３を通って流れていく。
【００５２】
しかし、本実施形態では、ケース１０の開口部１１の底部において、ガラス部材２１は第１のコーティング材５０によってすでに被覆されているので、導電性異物はガラス部材２１に到達しない。したがって、本製造方法によれば、製造中に発生する導電性異物がガラス部材２１に付着するのを防止することができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、第１のコーティング材配設工程以降の工程における取り扱いにおいて、コネクタピン接合工程時に生じる導電性異物だけでなく、その他の異物や水分等からもガラス部材２１を保護することができる。
【００５４】
なお、上記図１に示すセンサ装置において、センシング部は圧力を検出する感圧素子でなくとも良い。例えば、温度検出素子や光検出素子等であっても良い。つまり、本発明は、圧力センサ以外のセンサ装置の製造方法にも適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るセンサ装置としての圧力センサの全体構成を示す一部断面図である。
【図２】図１中のケースにおけるセンシング部設置部の概略断面図である。
【図３】図１に示す圧力センサの製造方法を示す工程図である。
【図４】図３に続く製造方法を示す工程図である。
【図５】従来のセンサ装置の一般的な製造方法を示す工程図である。
【図６】製造中に発生する導電性異物がガラス部材に付着する様子を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０…ケース、１１…開口部、１４…感圧素子、２０…ターミナルピン、
２１…ガラス部材、３０…コネクタピン、４０…パイプ部材、
５０…第１のコーティング材、５１…第２のコーティング材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a sensor device in which a terminal pin electrically connected to a sensing unit is inserted into a case provided with a sensing unit, and the insertion unit is sealed with a glass member.
[0002]
[Prior art]
This type of sensor device has a so-called glass hermetic structure in which a terminal pin is inserted into a case and the case and the terminal pin are sealed and insulated by a glass member at the insertion portion. FIG. 5 shows a partial sectional view of a conventional method for manufacturing a general sensor device of this type.
[0003]
As shown in FIG. 5A, a case 10 made of metal or the like having an opening 11 formed on one end side is prepared. In FIG. 5A, the portion of the opening 11 in the case 10 is shown in a cross section, and the appearance of the portion on the opposite side of the opening 11 across the bottom of the opening 11 is shown.
[0004]
And the part on the opposite side to the opening part 11 across the bottom part of the opening part 11 in this case 10 is comprised as the part by which the sensing part which is not illustrated is arrange | positioned, ie, the sensing part installation part 12. FIG. Further, a through hole 17 is formed at the bottom of the opening 11 in the case 10 so as to communicate with the sensing unit installed in the sensing unit installation unit 12.
[0005]
Then, as shown in FIG. 5A, the terminal pin 20 is inserted from the opening 11 in the case 10, and one end of the terminal pin 20 is passed through the bottom of the opening 11 through the through hole 17. (Terminal pin insertion process).
[0006]
Furthermore, between the case 10 and the terminal pin 20 is sealed by the glass member 21 in the portion where the terminal pin 20 penetrates the bottom of the opening 11, that is, the through hole 17 (glass member sealing step).
[0007]
Next, as shown in FIG. 5B, the connector pin 30 is joined to the other end of the terminal pin 20 protruding from the opening 11 of the case 10 (connector pin joining step). Here, the connector pin 30 is supported by a molded body 31 made of resin or the like and configured as a connector assembly 32.
[0008]
The connector assembly 32 has a hole portion 33 through which the terminal pin 20 can pass, and a support portion 34 that supports the terminal pin 20 inserted into the hole portion 33.
[0009]
And in the state which attached the connector assembly 32 to the opening part 11 side of the case 10, the connector pin 30 and the terminal pin 20 are welded or crimped, and are electrically joined by adhesion | attachment etc. In the illustrated example, both pins 20 and 30 are welded using a welding jig K2.
[0010]
Then, as shown in FIG.5 (c), the terminal pin 20 which protrudes from the opening part 11 with this pipe member 40 by attaching the one end part of the cylindrical pipe member 40 which consists of metals etc. to the case 10, Covers the joint portion with the connector pin 30 (pipe member attaching step).
[0011]
Further, as shown in FIG. 5C, a coating material 50 a made of resin or the like is injected from the opening on the other end side of the pipe member 40 using an injection jig K <b> 1 such as a syringe, and the pipe member 40. Fill inside. Thereby, the joint part of the terminal pin 20 and the connector pin 30 is sealed with the coating material 50a, and is protected from the outside.
[0012]
In the sensor device manufactured as described above, the sensor signal from the sensing unit is transmitted to the outside through the terminal pin 20 and the connector pin 30.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the study by the present inventors, it has been found that the following problems occur in the conventional manufacturing method.
[0014]
The terminal pins 20 and the connector pins 30 are joined by welding, caulking, adhesion, or the like. At this time, it is inevitable that a small amount of conductive foreign matter such as chips or conductive adhesive is generated. .
[0015]
Such conductive foreign matter gathers at the bottom of the opening 11 of the case 10 together with the coating material 50a by the subsequent injection of the coating material 50a. For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the conductive foreign material is pushed out together with the coating material 50 a from the hole 33 of the support portion 34 of the connector assembly 32 to the bottom of the opening 11.
[0016]
Then, as shown in FIG. 6C, the conductive foreign matter G <b> 1 adheres to the glass member 21 at the bottom of the opening 11 of the case 10. The terminal pin 20, the case 10, and the terminal pin 20 are insulated from each other by the glass member 21, but when the foreign matter G1 adheres in this way, a short circuit occurs between them.
[0017]
The present invention has been made in view of the new problems found by the present inventors described above, and in a sensor device employing a glass hermetic structure for a terminal pin, conductive foreign matter generated during manufacture adheres to the glass member. The purpose is to prevent this.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the opening (11) is formed on one end side, and the sensing portion (14) is provided on the opposite side of the opening with the bottom of the opening interposed therebetween. A case (10) that can be arranged is prepared, a terminal pin (20) is inserted from an opening in the case, a terminal pin insertion step of passing through the bottom of the opening through one end of the terminal pin, and the terminal pin is opened A glass member sealing step for sealing the space between the case and the terminal pin with a glass member (21) at a portion penetrating the bottom of the portion, and a connector pin (30) at the other end of the terminal pin protruding from the opening of the case Connector pin joining step for joining the pipe, and one end portion of the tubular pipe member (40) is attached to the case, so that the pipe member projects from the opening. A pipe member mounting step of covering to the junction of the connector pin Narupin, in the manufacturing method of a sensor device comprising a,
Between the glass member sealing step and the connector pin joining step, a first coating material (50) is disposed at the bottom of the opening in the case, and the first coating material covers the glass member with the first coating material. After performing the coating material disposing step and performing the pipe member attaching step, the second coating material (51) is injected and cured from the opening on the other end side of the pipe member to thereby cure the second coating. A second coating material disposing step of sealing a joint portion between the terminal pin and the connector pin with the material is performed.
[0019]
Accordingly, the glass member can be covered with the first coating material at the bottom of the opening in the case before the connector pin joining step for joining the terminal pin and the connector pin.
[0020]
And if the 2nd coating material is inject | poured in order to seal the junction part of a terminal pin and a connector pin, the conductive foreign material produced at the time of a connector pin joining process will be the opening part in a case with a 2nd coating material. Flow to the bottom.
[0021]
However, since the glass member is already covered with the first coating material at the bottom of the opening of the case, the conductive foreign matter does not reach the glass member. Therefore, according to this manufacturing method, it can prevent that the electroconductive foreign material which generate | occur | produces during manufacture adheres to a glass member.
[0022]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an overall configuration of a pressure sensor S1 as a sensor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sensing unit installation portion 12 in the case 10 in FIG.
[0024]
The case 10 has a stepped cylindrical shape in which an opening 11 is formed on one end side (the upper side in the figure), and is formed of an iron-based metal or the like. A part of the case 10 opposite to the opening 11 (lower side in the figure) across the bottom of the opening 11 is configured as a sensing part installation part 12 in which the sensing part is arranged.
[0025]
As shown in FIG. 2, the sensing unit installation unit 12 has a recess 13 formed on the other end side of the case 10, and a pressure sensitive element 14 as a sensing unit is installed in the recess 13. . The pressure sensitive element 14 is, for example, a semiconductor diaphragm type sensor element that can output an electric signal corresponding to an applied pressure.
[0026]
The recess 13 is closed by a metal diaphragm 15 fixed to the case 10 by welding or the like, and oil 16 as a pressure transmission medium is sealed in the recess 13. The pressure applied to the metal diaphragm 15 is transmitted to the pressure sensitive element 14 via the oil 16, and the pressure sensitive element 14 outputs a signal based on the received pressure.
[0027]
As shown in FIG. 2, a through hole 17 is formed at the bottom of the opening 11 in the case 10 so as to communicate with the pressure sensitive element 14 installed in the sensing unit installation unit 12.
[0028]
A terminal pin 20 is inserted from the opening 11 in the case 10, and one end of the terminal pin 20 passes through the bottom of the opening 11 through the through hole 17 and is exposed in the recess 13. The terminal pin 20 is made of, for example, an iron-based metal.
[0029]
Further, in the portion where the terminal pin 20 penetrates the bottom of the opening 11, that is, the through hole 17, the space between the case 10 and the terminal pin 20 is sealed with a glass member 21 as insulating hermetic glass. The case 10 and the terminal pin 20 are electrically insulated through a glass member 21.
[0030]
One end of the terminal pin 20 exposed in the recess 13 is connected to the pressure sensitive element 14 by a bonding wire 22 such as gold or aluminum and is electrically connected.
[0031]
As shown in FIG. 1, a connector pin 30 made of an iron-based metal or the like is welded or caulked to the other end of the terminal pin 20 protruding from the opening 11 of the case 10, and a conductive adhesive such as solder. Are electrically and mechanically joined together. In this example, both pins 20 and 30 are welded.
[0032]
The connector pin 30 is supported by a molded body 31 made of resin or the like and is configured as a connector assembly 32. Further, a support portion 34 having a hole 33 through which the terminal pin 30 can penetrate is integrally formed in the molded body 31 of the connector assembly 32, and the terminal pin 20 is inserted into and supported by the hole 33. .
[0033]
One end of a cylindrical pipe member 40 made of metal or the like is attached to the opening 11 side of the case 10. The terminal pin 20 protruding from the opening 11 is covered by the pipe member 40 up to the joint between the terminal pin 20 and the connector pin 30.
[0034]
Here, as shown in FIG. 1, coating materials 50 and 51 made of a resin material such as an epoxy resin or a silicone resin are filled in the opening 11 of the case 10 and the pipe member 40.
[0035]
Here, in the opening part 11, a first coating material 50 located on the bottom side and a second coating material 51 covering the first coating material 50 are provided. The first and second coating materials 50 and 51 may be the same resin material or different resin materials. In this example, both are epoxy resins.
[0036]
The first coating material 50 covers the glass member 21 by covering the entire bottom of the opening 11. The second coating material 51 is also filled in the hole 33 of the support portion 34 in the connector assembly 32, and further seals the joint between the terminal pin 20 and the connector pin 30, Protects against moisture.
[0037]
In such a pressure sensor S <b> 1, the sensing unit installation unit 12 is placed in an environment to be measured, and the pressure applied to the metal diaphragm 15 is transmitted to the pressure sensitive element 14 through the oil 16. The sensor signal output from the pressure sensitive element 14 is transmitted to the outside through the bonding wire 22, the terminal pin 20, and the connector pin 30.
[0038]
Next, a manufacturing method of the pressure sensor S1 will be described with reference to process explanatory diagrams shown in FIGS.
[0039]
[Step shown in FIG. 3A]
An opening 11 is formed on one end side, and a case 10 is prepared in which a pressure-sensitive element 14 as a sensing unit can be disposed at a part opposite to the opening 11 across the bottom of the opening 11.
[0040]
And the terminal pin 20 is inserted from the opening part 11 in case 10, and the bottom part of the opening part 11 is penetrated by letting the one end part side of this terminal pin 20 pass through the through-hole 17. FIG. This is the terminal pin insertion process.
[0041]
Next, the glass member 21 seals the space between the case 10 and the terminal pin 20 at a portion where the terminal pin 20 penetrates the bottom of the opening 11, that is, the through hole 17. Specifically, the glass member 21 is melted, poured into the through hole 17, and solidified. This is a glass member sealing step.
[0042]
Next, as shown in FIG. 2, the pressure sensitive element 14 is fixed in the recess 13 of the case 10 with an adhesive or the like, and wire bonding is performed to connect the pressure sensitive element 14 and one end of the terminal pin 20 to the wire. Connect at 22. Then, the diaphragm 15 is welded to the case 10, and oil 16 is injected into the recess 13 from an inlet (not shown) to seal the inlet. The state up to here is shown in FIG.
[0043]
[Step shown in FIG. 3B]
Next, the first coating material 50 is disposed at the bottom of the opening 11 in the case 10, and the glass member 21 is covered with the first coating material 50. Specifically, a liquid resin material (epoxy resin or the like) serving as the first coating material 50 is injected from the opening 11 using an injection jig K1 such as a syringe. This is the first coating material disposing step.
[0044]
[Step shown in FIG. 3 (c)]
Next, the connector pin 30 is joined to the other end of the terminal pin 20 protruding from the opening 11 of the case 10. Specifically, the terminal pin 20 is inserted into the hole 33 of the support portion 34 of the connector assembly 32, and the pins 20 and 30 are welded in a state where the other end portion of the terminal pin 20 and the connector pin 30 are aligned. To do. This is the connector pin joining process.
[0045]
[Step shown in FIG. 4A]
Next, by attaching one end of the cylindrical pipe member 40 to the case 10, the terminal pin 20 protruding from the opening 11 is covered to the joint with the connector pin 30 by the pipe member 40. Specifically, the pipe member 40 and the case 10 are joined by welding, but may be joined by adhesion, press fitting, or the like. This is a pipe member attachment process.
[0046]
[Steps shown in FIGS. 4B and 4C]
Next, the second coating material 51 is injected and cured from the opening on the other end side of the pipe member 40, so that the joint portion between the terminal pin 20 and the connector pin 30 is formed by the second coating material 51. Seal. Specifically, a liquid resin material (epoxy resin or the like) that becomes the second coating material 51 is injected using an injection jig K1 such as a syringe. This is the second coating material disposing step.
[0047]
In this step, when the resin material is injected, the second coating material 52 passes through the hole 33 of the support portion 34 of the connector assembly 32 from the joint portion of both the pins 20 and 30 to the bottom portion of the opening portion 11 of the case 10. It reaches to the top of the first coating material 50 located at the position. And by performing hardening, both the coating materials 50 and 51 harden | cure and pressure sensor S1 is completed. FIG. 4C is an overall external view of the pressure sensor S1.
[0048]
In the above manufacturing method, the formation of the sensing part such as the pressure-sensitive element 14 and wire bonding to the case 10, welding of the diaphragm 15, and sealing of the oil 16 may be performed after the second coating material arranging step. Further, the first coating material 50 may be cured before the second coating material 51 is disposed.
[0049]
The pressure sensor S1 manufactured in this way has a case 10 in which an opening 11 is formed on one end side, and a sensing unit 14 is disposed on the opposite side of the opening 11 across the bottom of the opening 11; A terminal pin 20 inserted from the opening 11 in the case 10 and having one end passing through the bottom of the opening 11, and a portion between the case 10 and the terminal pin 20 sealed at a portion where the terminal pin 20 passes through the bottom of the opening 11. A glass member 21 to be stopped, a connector pin 30 joined to the other end of the terminal pin 20 protruding from the opening 11 of the case 10, and a terminal pin 20 having one end attached to the case 10 and protruding from the opening 11 In a pressure sensor including a cylindrical pipe member 40 that covers a joint portion between a terminal pin 20 and a connector pin 30, A first coating material 50 disposed on the bottom of the opening 11 covering the glass member 21, and covering the first coating material 50 and sealing the joint between the terminal pin 20 and the connector pin 30. The second coating material 51 is provided.
[0050]
By the way, according to the said manufacturing method, since the 1st coating material arrangement | positioning process is performed between a glass member sealing process and a connector pin joining process, it is already opening in case 10 before a connector pin joining process. The glass member 21 can be covered with the first coating material 50 at the bottom of the portion 11.
[0051]
And if the 2nd coating material 51 is inject | poured in order to seal the junction part of the terminal pin 20 and the connector pin 30, the conductive foreign material produced at the time of a connector pin joining process will be 2nd like the past. The coating material 51 flows to the bottom of the opening 11 in the case 10. For example, it flows through the hole 33 of the support part 34.
[0052]
However, in this embodiment, since the glass member 21 is already covered with the first coating material 50 at the bottom of the opening 11 of the case 10, the conductive foreign matter does not reach the glass member 21. Therefore, according to this manufacturing method, it is possible to prevent the conductive foreign matter generated during the manufacturing from adhering to the glass member 21.
[0053]
Further, according to the present embodiment, the glass member 21 is protected not only from the conductive foreign matter generated during the connector pin joining step but also from other foreign matters and moisture in handling in the steps after the first coating material arranging step. can do.
[0054]
In the sensor device shown in FIG. 1, the sensing unit does not have to be a pressure-sensitive element that detects pressure. For example, a temperature detection element or a light detection element may be used. That is, the present invention can also be applied to a method for manufacturing a sensor device other than a pressure sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an overall configuration of a pressure sensor as a sensor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a sensing unit installation part in the case in FIG.
3 is a process diagram showing a manufacturing method of the pressure sensor shown in FIG. 1; FIG.
4 is a process diagram illustrating the manufacturing method subsequent to FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a process diagram showing a general manufacturing method of a conventional sensor device.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state where conductive foreign matter generated during manufacture adheres to a glass member.
[Explanation of symbols]
10 ... case, 11 ... opening, 14 ... pressure-sensitive element, 20 ... terminal pin,
21 ... Glass member, 30 ... Connector pin, 40 ... Pipe member,
50 ... 1st coating material, 51 ... 2nd coating material.

Claims

An opening (11) is formed on one end side, and a case (10) is prepared in which a sensing part (14) can be placed on the opposite side of the opening across the bottom of the opening,
A terminal pin insertion step of inserting a terminal pin (20) from the opening in the case and penetrating one end of the terminal pin through the bottom of the opening;
A glass member sealing step of sealing between the case and the terminal pin by a glass member (21) at a portion where the terminal pin penetrates the bottom of the opening;
A connector pin joining step for joining a connector pin (30) to the other end of the terminal pin protruding from the opening of the case;
A pipe member attaching step of attaching one end of a cylindrical pipe member (40) to the case, and covering the terminal pin protruding from the opening to the joint with the connector pin by the pipe member. In the manufacturing method of the sensor device,
Between the glass member sealing step and the connector pin joining step, a first coating material (50) is disposed at the bottom of the opening in the case, and the glass member is attached by the first coating material. Performing the first coating material disposing step for coating;
After performing the pipe member attaching step, the second coating material (51) is injected and cured from the opening on the other end side of the pipe member, so that the terminal pin and the terminal pin are bonded by the second coating material. A method of manufacturing a sensor device, comprising performing a second coating material disposing step of sealing a joint portion with the connector pin.