JP6892404B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

本発明は、入出力用端子に支持される基板を有する圧力センサに関する。

液封型の半導体圧力センサの一部を構成するセンサユニットは、例えば、特許文献１に示されるように、カバー部材内のハウジング（特許文献１においてエレメント本体と呼称される）に連結される金属製の継手部材の内側に形成される圧力室内に配されている。そのようなセンサユニットは、例えば、継手部材内に支持され上述の圧力室と後述する液封室とを隔絶するダイヤフラムと、ダイヤフラムの上方に形成され圧力伝達媒体としてのシリコーンオイルを貯留する液封室と、液封室内に配されダイヤフラムを介しシリコーンオイルの圧力変動を検出するセンサチップと、センサチップを支持するチップマウント部材と、センサチップからの出力信号の送出およびセンサチップへの電力供給等を行う８本のリードピンとを主な要素として含んで構成されている。入出力用端子としての各リードピンは、ハウジング（エレメント本体）の内側に形成されチップマウント部材を固着するハーメチックガラス内に固着されている。各リードピンの一端部は、半田付け作業を容易にするためにハーメチックガラスの上端面に対し上方に離隔して配置される基板の貫通孔に挿入され固定されている場合がある（図１参照）。これにより、基板が各リードピンの一端部により支持される。ハーメチックガラスの下端面から突出した各リードピンの他端部は、ボンディングワイヤによりセンサチップに接続されている。上述の基板の導電パターンは、外部リード線に電気的に接続されている。

カバー部材におけるチップマウント部材およびハウジング（エレメント本体）の上方に形成される内側の空間には、基板および各リードピン、および、外部リード線の一部を覆い密封するように接着剤が充填されている。これにより、充填された接着剤がカバー部材の内周面、各リードピン、基板、および、外部リード線の外周部に接着されるので、表面の結露水、雨水等の水分が外部からカバー部材内へ浸入することが回避されることとなる。

特許第５６５６３１９号公報 特許第３９８７３８６号公報

特許文献１に示されるような圧力センサにおいて、接着剤がカバー部材内におけるチップマウント部材およびハウジング（エレメント本体）の端面と基板の下面との間に充填される場合、接着剤に含まれた気泡が基板の下方にあるリードピンの回りに付着し滞留する場合がある。このような場合、気泡が基板の下方にあるリードピンの回りに付着し滞留状態で接着剤が固化したとき、リードピンの回りの気泡が接着剤内に閉じ込められることとなる。これにより、空気の絶縁耐力が接着剤よりも劣るのでリードピンとハウジングとの間の絶縁耐力が低下することによって、リードピン付近の静電気耐力が低下する虞がある。更に、接着剤の硬化中に接着剤の中の気泡が外部から見える接着剤の最上端の表面まで浮いてくることにより、表面が凹んだ状態で硬化した場合、接着剤の外観上の不良となる。

以上の問題点を考慮し、本発明は、入出力用端子に支持される基板を有する圧力センサであって、カバー部材内に充填される接着剤に含まれる気泡をカバー部材内の基板の下方からセンサユニット収容部の内部空間、及び、該内部空間に連通する外部へ容易に排出できる圧力センサを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る圧力センサは、圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップと、センサチップに電気的に接続される少なくとも１本の入出力用端子と、センサチップを支持する支持部材と、を含んでなるセンサユニットと、入出力用端子に電気的に接続されるコネクタと、封止材が充填され、コネクタとセンサユニットとを収容するセンサユニット収容部と、を備え、コネクタは、封止材がセンサユニット収容部に充填される場合、気泡をセンサユニット収容部の内部空間、および、内部空間に連通する外部に排出する少なくとも１つの気泡排出用開口部を有することを特徴とする。さらに、入出力用端子の一端に支持され、コネクタに電気的に接続される基板を備え、基板は、封止材がセンサユニット収容部に充填される場合、気泡をセンサユニット収容部の内部空間、および、内部空間に連通する外部に排出する少なくとも１つの気泡排出用開口部を、入出力用端子に隣接して有するものでもよい。

複数の気泡排出用開口部は、コネクタにおける接続口部の下端の外周部と端子台の内周部との間に接続口部の円周方向に沿って所定の間隔で形成されてもよい。

センサユニットは、入出力用端子を支持する絶縁部材を含むハウジングをさらに備えてもよい。絶縁部材は、ハーメチックガラスでもよい。

気泡排出用開口部は、基板の連通孔、または、基板の切欠部でもよい。

気泡排出用開口部は、入出力用端子のうち、基板に半田付け固定された端子に隣接して設置してもよい。支持部材は、センサユニットに対して絶縁して支持される金属製のチップマウント部材でもよい。

本発明に係る圧力センサによれば、コネクタは、封止材がセンサユニット収容部に充填される場合、気泡をセンサユニット収容部の内部空間、および、内部空間に連通する外部に排出する少なくとも１つの気泡排出用開口部を有するのでセンサユニット収容部としてのカバー部材内に充填される接着剤に含まれる気泡をカバー部材内の基板の下方からセンサユニット収容部の内部空間、及び、該内部空間に連通する外部へ容易に排出できる。

本発明に係る圧力センサの一例に用いられる基板を複数のリードピンとともに示す平面図である。 本発明に係る圧力センサの一例の構成を示す断面図である。 図２に示される例における封止材の充填方法の説明に供される断面図である。 図２に示される例に用いられる基板の他の一例を複数のリードピンとともに示す平面図である。 本発明に係る圧力センサの他の一例の構成を示す断面図である。 図５に示されるコネクタ部におけるＶＩ−ＶＩ線に沿って示される部分断面図である。 本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を示す断面図である。 本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を示す断面図である。 本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を示す断面図である。

図２は、本発明に係る圧力センサの一例の構成を概略的に示す。

図２において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材３０と、継手部材３０のベースプレート２８に連結され後述するセンサユニットを収容しセンサチップ１６からの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。

金属製の継手部材３０は、上述の配管の接続部の雄ねじ部にねじ込まれる雌ねじ部３０ｆｓを内側に有している。雌ねじ部３０ｆｓは、矢印Ｐの示す方向から供給される流体を後述する圧力室２８Ａに導く継手部材３０のポート３０ａに連通している。ポート３０ａの一方の開口端は、継手部材３０のベースプレート２８とセンサユニットのダイヤフラム３２との間に形成される圧力室２８Ａに向けて開口している。

センサユニット収容部の外郭部は、カバー部材としての円筒状の防水ケース２０により形成されている。樹脂製の防水ケース２０の下端部には、開口部２０ｂが形成されている。内側となる開口部２０ｂの周縁の段差部には、継手部材３０のベースプレート２８の周縁が係合されている。

圧力室２８Ａ内には、継手部材３０のポート３０ａを通じて流体としての空気または液体が供給される。センサユニットのハウジング１２の下端面は、ベースプレート２８に載置されている。

圧力室２８Ａ内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、円筒状のハウジング１２と、圧力室２８Ａとハウジング１２の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム３２と、複数の圧力検出素子を有するセンサチップ１６と、接着層を介してセンサチップ１６を一端部で支持する金属製のチップマウント部材１８と、センサチップ１６に電気的に接続される入出力端子群を構成するリードピン２４ＬＰ１，２４ＬＰ２，２４ＬＰ３，２４ＬＰ４，２４ＰＬ５、２４ＰＬ６、２４ＰＬ７、および、２４ＰＬ８と、入出力端子群およびオイル充填用パイプ２２（図１参照）をチップマウント部材１８の外周面とハウジング１２の内周面との間に固定するハーメチックガラス１４と、を主な要素として含んで構成されている。

なお、図２においては、リードピン２４ＬＰ１〜２４ＰＬ８のうちリードピン２４ＬＰ７のみを代表的に示し、オイル充填用パイプは、図示されていない。
ダイヤフラム３２の外周縁は、上述の圧力室２８Ａに向き合うハウジング１２の一方の下端面に支持されている。圧力室２８Ａに配されるダイヤフラム３２を保護するダイヤフラム保護カバー３４は、複数の連通孔（不図示）を有している。ダイヤフラム保護カバー３４の周縁は、ダイヤフラム３２の外周縁とともに溶接によりステンレス鋼製のハウジング１２の下端面に接合されている。

金属製のダイヤフラム３２と向かい合うセンサチップ１６およびハーメチックガラス１４の端面との間に形成される液封室１３には、例えば、圧力伝達媒体ＰＭとして所定量のシリコーンオイル、または、フッ素系不活性液体がオイル充填用パイプ２２を介して充填されている。なお、オイル充填用パイプ２２の一方の端部は、オイル充填後、押し潰され閉塞される。

絶縁部材としてのハーメチックガラス１４の端部に形成される凹部に配されるセンサチップ１６とダイヤフラム３２との間には、さらに、金属製の電位調整部材１７がハーメチックガラス１４の下端面に支持されている。電位調整部材１７は、例えば、特許文献２にも示されるような、連通孔を有しセンサチップ１６の回路のゼロ電位に接続される端子に接続されている。

なお、入出力端子群およびオイル充填用パイプ２２（図１参照）をチップマウント部材１８の外周面とハウジング１２の内周面との間に固定する絶縁部材は、斯かる例に限られることなく、例えば、入出力端子群等を絶縁しながら液封室１３の気密性を担保するセラミック、耐熱性樹脂等であってもよい。

リードピン２４ＬＰ６およびリードピン２４ＬＰ７は、例えば、２本の電源用端子（Ｖｃｃ、ＧＮＤ）とされ、リードピン２４ＬＰ８は、例えば、センサチップ１６からの出力信号の送出用端子（Ｖｏｕｔ）とされる。リードピン２４ＬＰ１〜２４ＬＰ５は、それぞれ、５本の調整用端子とされる。リードピン２４ＬＰ１〜２４ＬＰ５の両端部は、それぞれ、上述のハーメチックガラス１４の端部に形成される凹部、および、後述する基板１０の貫通孔１０ａｉ（ｉ＝１〜８）に向けて突出している。なお、リードピンの本数は、斯かる例に限られることなく、例えば、センサチップ１６の入出力ポートの数に応じて適宜設定されてもよい。

リードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８の両端部は、それぞれ、上述のハーメチックガラス１４の端部に形成される凹部、および、後述する基板１０の貫通孔１０ａｉ（ｉ＝１〜８）に向けて突出している。その際、リードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８における基板１０の貫通孔１０ａｉに挿入された端部は、それぞれ、基板１０の各貫通孔１０ａｉ周縁に半田付け固定されている。

基板１０は、例えば、図１に示されるように、円板状に作られ、第１の気泡排出用開口部としての円形の孔１０ｄを略中央部に有している。また、基板１０は、貫通孔１０ａｉ、および、オイル充填用パイプ２２が挿入される貫通孔１０ｂを有している。貫通孔１０ａｉには、所定の円周上に所定の均等の間隔をもって孔１０ｄの周囲に上述のリードピン２４ＬＰ１〜２４ＰＬ８が所定の隙間をもって挿入される。所定の均等の間隔は、例えば、４０°間隔に設定されている。

さらに、第２の気泡排出用開口部として円弧形の連通孔１０ｃが、リードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８がそれぞれ挿入される３個の貫通孔１０ａｉに隣接して形成されている。連通孔１０ｃの弧は、所定の中心角αを有している。中心角αは、例えば、約９０°に設定されている。基板１０の導体パターンは、リードピン２４ＬＰ６〜２４ＬＰ８が挿入され半田付け固定される貫通孔１０ａｉからリード線３８の芯線３８ａが基板に接続される位置まで形成されている。リード線３８は、所定の圧力測定装置（不図示）に接続されている。基板１０の形状は、円形とされるが、斯かる例に限らず、例えば、多角形でもよい。

センサチップ１６は、ここではピエゾ抵抗効果方式のように内部にダイヤフラム部が形成されるものが使用される。ピエゾ抵抗効果を利用したセンサチップ１６は、ピエゾ抵抗効果を有する材料（例えば、単結晶シリコン）からなるダイヤフラム部を有する半導体基板部と、ガラス等からなる台座部とから主に構成される。半導体基板部と、台座部は、陽極接合法などにより接合され、半導体基板部のダイヤフラム部と、台座部との間の空間は、基準圧力チャンバとなる。半導体基板部のダイヤフラム部には、複数の半導体歪みゲージが形成され、これらの半導体歪みゲージをブリッジ接続したブリッジ回路が構成される。このブリッジ回路により、外気圧と基準圧力チャンバとの圧力差により生じたダイヤフラム部の変形を、半導体歪みゲージのゲージ抵抗の変化として、電気信号として取り出し、流体の圧力が検出される。センサチップ１６とリードピン２４ＬＰ１〜２４ＰＬ８との間は、ボンディングワイヤＷｉで接続されている。

また、防水ケース２０の内周面２０ａとハウジング１２およびハーメチックガラス１４の上端面とにより囲まれる内部空間には、封止材２６が、所定量、充填されている。封止材２６は、付加反応型接着剤、例えば、ウレタン系接着剤、もしくは、エポキシ系接着剤とされる。

斯かる構成において、センサユニットが防水ケース２０内に配置されるとともにリード線３８の芯線３８ａが基板１０に接続された後、例えば、図３に示される矢印の示す方向に、封止材２６が防水ケース２０内に充填される場合、万一、気泡Ａｉが、ハウジング１２内、および、ハーメチックガラス１４の上端面と基板１０の下面との間に充填された封止材２６内に取り込まれたときも、その気泡Ａｉは、滞留することなく基板１０の孔１０ｄを通じて上方の内部空間内に封止材２６により押し出されるとともに、連通孔１０ｃを通じて上方の内部空間内に容易に押し出され排出される。従って、封止材２６が固化した場合、封止材２６中に気泡Ａｉが残留することなく、静電気耐力の低下をもたらす不所望な気泡Ａｉが、封止材２６内でリードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８付近に閉じ込められる事態が回避される。

なお、基板１０の気泡排出用開口部は、斯かる例に限られることなく、例えば、図４に示されるように、切欠部４０ｃであってもよい。図４においては、図１に示される構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

図４において、基板４０は、例えば、円板状に作られている。基板４０は、所定の円周上に所定の均等の間隔をもって上述のリードピン２４ＬＰ１〜２４ＰＬ８が所定の隙間をもって挿入される貫通孔４０ａｉ（ｉ＝１〜８）、および、オイル充填用パイプ２２が挿入される貫通孔４０ｂを有している。さらに、気泡排出用開口部として扇形の切欠部４０ｃが、リードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８がそれぞれ挿入される３個の貫通孔４０ａｉに隣接して形成されている。切欠部４０ｃの弧は、所定の中心角βを有している。中心角βは、例えば、約９０°に設定されている。基板４０の導体パターンは、リードピン２４ＬＰ６〜２４ＬＰ８が挿入され半田付け固定される貫通孔４０ａｉからリード線３８の芯線３８ａが基板に接続される位置まで形成されている。基板４０の形状は、円形としたが、斯かる例に限らず、例えば、多角形でもよい。また、切欠部４０ｃの形状は、円弧状としたが、斯かる例に限らず、例えば、少なくとも１カ所以上の矩形の切欠部、あるいは、一部を切り落としたＶ字状またはＤ字状の切欠部等でも良い。リード線３８は、所定の圧力測定装置（不図示）に接続されている。

なお、切欠部４０ｃが、半田付け固定されたリードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８がそれぞれ挿入される３個の貫通孔４０ａｉに対し同一の距離で離隔して形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、切欠部４０ｃが、３個の貫通孔４０ａｉに対し互いに異なる距離で離隔して形成されてもよい。

斯かる構成において、センサユニットが防水ケース２０内に配置されるとともにリード線３８の芯線３８ａが基板４０に接続された後、封止材２６が防水ケース２０内に充填される場合、万一、気泡がハウジング１２内、および、ハーメチックガラス１４の上端面と基板４０の下面との間に充填された封止材２６内に取り込まれたときも、その気泡は、滞留することなく基板４０の切欠部４０ｃを通じて上方の内部空間内に封止材２６により容易に押し出され排出されることとなる。従って、封止材２６が固化した場合、封止材２６中に気泡Ａｉが残留することなく、静電気耐力の低下をもたらす不所望な気泡Ａｉが、封止材２６内でリードピン２４ＬＰ６、リードピン２４ＬＰ７、および、リードピン２４ＬＰ８付近に閉じ込められる事態が回避される。

なお、上述の例においては、基板１０および基板４０は、それぞれ、孔１０ｄ、連通孔１０ｃ、切欠部４０ｃを１箇所に有しているが、斯かる例に限られることなく、例えば、連通孔１０ｃ、切欠部４０ｃを複数箇所に有するものであってもよい。また、気泡排出用開口部は、孔１０ｄと連通孔１０ｃ、切欠部４０ｃとを適宜、組み合わせたものであってもよい。

図５は、本発明に係る圧力センサの他の一例の構成を概略的に示す。なお、図５において、図２に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

図２に示される例においては、基板１０の導体パターンに接続されるリード線３８が直接的に所定の圧力測定装置（不図示）に接続されているが、図５に示される例においては、基板１０の導体パターンに接続されるリード線Ｌｅがコネクタ５２を介して圧力測定装置（不図示）に接続されるものとされる。なお、基板１０は、図１に示される例と同様に、リードピン２４ＬＰ１〜２４ＬＰ８及びオイル充填用パイプ２２に対応した位置に貫通孔１０ａｉ（ｉ＝１〜８）及び貫通孔１０ｂと、更に、気泡排出用開口部としての孔１０ｄ、連通孔１０ｃとを有しており、貫通孔１０ａｉ及び貫通孔１０ｂ、孔１０ｄ、連通孔１０ｃは、それぞれ、所定の間隔で配置されている。

図５において、圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材３０と、継手部材３０のベースプレート２８に連結されセンサユニットを収容しセンサチップ１６からの検出出力信号を所定の圧力測定装置に供給するセンサユニット収容部と、を含んで構成されている。センサユニット収容部の外郭部は、カバー部材としての円筒状の防水ケース５０により形成されている。樹脂製の防水ケース５０の下端部には、開口部５０ｂが形成されている。内側となる開口部５０ｂの周縁の段差部には、継手部材３０のベースプレート２８の周縁が係合されている。

また、ハウジング１２の外周部に嵌合される雌型のコネクタ５２は、例えば、樹脂材料で成形されている。雌型のコネクタ５２は、図示が省略される雄型のコネクタに着脱可能とされる接続口部５２ＦＣと、接続口部５２ＦＣの基部と一体に形成され複数の接続端子５４ａｉ（ｉ＝１〜３）を支持する端子台５２Ｂとから構成されている。段付円筒状の端子台５２Ｂの下部は、ハウジング１２の外周部に嵌合されている。端子台５２Ｂの内側の中央部には、上述の基板１０と、リードピン２４ＬＰ１〜２４ＰＬ８、および、オイル充填用パイプ２２が配置されている。基板１０の導電パターンは、リード線Ｌｅを介して接続端子５４ａｉ（ｉ＝１〜３）に接続されている。なおここで、コネクタ５２は、接続口部５２ＦＣと端子台５２Ｂが一体に形成しているものとしたが、斯かる例に限らず、それぞれ別体で形成され、組み合わせられる構成としてもよい。

接続端子５４ａｉは、段付円筒状の接続口部５２ＦＣの下端の内側に形成される端子支持部５２ＦＣＥに支持されている。各接続端子５４ａｉは、接続口部５２ＦＣの中心軸線に対し平行になるように支持されている。図６に示されるように、接続口部５２ＦＣの内周部と端子支持部５２ＦＣＥとの間には、第１の気泡排出用開口部としての開口部５２ａが形成されている。

さらに、接続口部５２ＦＣの下端の外周部と端子台５２Ｂの円筒状部との間には、接続口部５２ＦＣの円周方向に沿って約９０°の均等間隔で第２の気泡排出用開口部としての連通孔５２ｂ、第３の気泡排出用開口部としての連通孔５２ｃ、第４の気泡排出用開口部としての連通孔５２ｄ、第５の気泡排出用開口部としての連通孔５２ｅが形成されている。

防水ケース５０の内周面５０ａとコネクタ５２の端子台５２Ｂおよび接続口部５２ＦＣの下部の外周部との間の空間、および、端子台５２Ｂの内周面とハウジング１２およびハーメチックガラス１４の上端面とより囲まれる内部空間には、封止材２６が、所定量、充填されている。これにより、開口部５２ａ、連通孔５２ｂ〜５２ｅにも、封止材２６が満たされる。

斯かる構成において、センサユニットが防水ケース５０内に配置されるとともにリード線Ｌｅが基板１０および接続端子５４ａｉに接続された後、封止材２６が防水ケース５０内に充填される場合、万一、気泡が端子台５２Ｂの内側に充填された封止材２６内に取り込まれたときも、気泡が封止材２６内に残留することなく、開口部５２ａ、および、連通孔５２ｂ〜５２ｅを介して上方の内部空間内に容易に押し出され排出される。従って、封止材２６が硬化した場合、封止材２６の表面の凹みの原因となる気泡が残留することを回避できるので、封止材２６の表面が凹んだ状態で硬化してしまうことが回避できる。

また、基板１０を使用したことにより、封止材２６が防水ケース５０に充填される場合、気泡Ａｉは滞留することなく、基板１０の孔１０ｄ、及び連通孔１０ｃを通じて上方の内部空間内に排出される。従って、封止材２６が硬化した時、静電気耐力の低下をもたらす不所望な気泡Ａｉが、封止材２６内でリードピン２４ＬＰ１〜リードピン２４ＬＰ８付近に閉じ込められる事態が回避される。

図７は、本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を概略的に示す。図２に示される例においては、金属製の電位調整部材１７がハーメチックガラス１４の下端面に支持される構成を備えるものとされるが、その代わりに、図７に示される例においては、液封室１３内におけるセンサチップ１６の一方の端面とダイヤフラム３２との間に、電界遮断部材としてのシールド部材１５を備えるものとされる。キャップ状のシールド部材１５は、センサチップ１６の信号処理電子回路部に対する不所望な電界を遮断するものとされる。

なお、図７において、図２に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

シールド部材１５は、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウム等導電性の金属材料で作られてもよいし、または、例えば、樹脂、ガラス、セラミック等の絶縁材料で作られ、その表層が、接着、蒸着、スパッタリング、めっき等によって成膜される導電性の金属で形成され一体となっていてもよい。

シールド部材１５における４個の固定端部は、円盤状の導電板１９の一方の端面におけるセンサチップ１６の外周部に近接して接合され導通している。シールド部材１５の側面には、図示が省略されるが、複数個の開口部が設けられている。シールド部材１５の形状は、ダイヤフラム３２の変位に応じた圧力が圧力伝達媒体ＰＭを介してセンサチップ１６に伝搬するように、圧力伝達媒体ＰＭが移動可能な形状となっている。

導電板１９は、リードピン２４ＬＰ１〜リードピン２４ＬＰ８のうちいずれか一本以上、例えば、ゼロ（Ｖ）用端子とおよびボンディングワイヤＷｉとを介して接続され、導通している。この様な構成により、シールド部材１５および導電板１９の電位は、センサチップ１６に搭載されている電子回路と同一電位となっている。

シールド部材１５におけるセンサチップ１６全体を覆う部分は、センサチップ１６の端面との間に所定の隙間が形成されている。なお、シールド部材１５の外寸は、センサチップ１６の信号処理電子回路部に対する不所望な電界を遮断するように、センサチップ１６の信号処理電子回路部の大きさに応じて適宜、設定されてもよい。

従って、ダイヤフラム３２とセンサチップ１６の信号処理電子回路部との間に、センサチップ１６の電位と同一電位となるシールド部材１５を配置することにより、ユニットの一次側電源（不図示）と同一電位であるダイヤフラム３２と、制御回路（不図示）側との電位差によって生じるセンサチップ１６に作用する電界は、シールド部材１５により遮断される。また、シールド部材１５およびセンサチップ１６の電位は、同一電位であるため、電界は、これら相互間に発生しない。そのため、センサチップ１６とダイヤフラム３２との間に生じる電位差は、センサチップ１６に作用しないのでセンサチップ１６における電子回路に対する影響を防止することができる。

図８は、本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を概略的に示す。図８に示される圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材３０と、ろう付け等により継手部材３０とベースプレート２８とが連結されセンサユニットを収容する金属製のセンサハウジング５８と、を含んで構成されている。

なお、図８において、図２に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

圧力室２８Ａ内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、圧力室２８Ａとセンサハウジング５８の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム３２と、複数の圧力検出素子、および、圧力検出素子からの信号を処理する信号処理電子回路部を有するセンサチップ６６と、センサチップ６６に電気的に接続される入出力端子群６４ａｉ（ｉ＝１〜８）と、を主な要素として含んで構成されている。

圧力伝達媒体ＰＭは、センサハウジング５８の孔５８ａを通じて充填された後、栓部材５６により孔５８ａが閉塞される。入出力端子群６４ａｉは、ハーメチックガラス６５を介してセンサハウジング５８から絶縁されて支持されている。センサチップ６６は、センサハウジング５８の内周面に接着されている。入出力端子群６４ａｉとセンサチップ６６との間は、ボンディングワイヤＷｉで接続されている。

入出力端子群６４ａｉのうちの２本の端子は、例えば、電源用端子（Ｖｃｃ、ＧＮＤ）とされ、１本の端子は、例えば、センサチップ６６からの出力信号の送出用端子（Ｖｏｕｔ）とされる。残りの端子は、それぞれ、５本の調整用端子とされる。入出力端子の両端部は、それぞれ、上述のセンサハウジング５８の内周面におけるハーメチックガラス６５の端部、および、基板１０の貫通孔１０ａｉ（ｉ＝１〜８）に向けて突出している。

図９は、本発明に係る圧力センサのさらなる他の一例の構成を概略的に示す。図９に示される圧力センサは、圧力が検出されるべき流体が導かれる配管に接続される継手部材３０と、ろう付け等により継手部材３０とベースプレート２８とが連結されセンサユニットを収容するセンサハウジング６０と、を含んで構成されている。センサハウジング６０は、例えば、セラミックなどの耐圧性、気密性を維持した絶縁性の部材である。

なお、図９において、図２に示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

圧力室２８Ａ内の圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサユニットは、圧力室２８Ａとセンサハウジング６０の内周部とを隔絶する金属製のダイヤフラム３２と、複数の圧力検出素子、および、圧力検出素子からの信号を処理する信号処理電子回路部を有するセンサチップ６６と、センサチップ６６に電気的に接続される入出力端子群６４ａｉ（ｉ＝１〜８）と、を主な要素として含んで構成されている。

圧力伝達媒体ＰＭは、センサハウジング６０の孔６０ａを通じて充填された後、栓部材５６により孔６０ａが閉塞される。入出力端子群６４ａｉを構成する各入出力端子は、それぞれ、センサハウジング６０の各孔に挿入され支持されている。センサチップ６６は、センサハウジング６０の内周面に接着されている。入出力端子群６４ａｉとセンサチップ６６との間は、ボンディングワイヤＷｉで接続されている。

入出力端子群６４ａｉのうちの２本の端子は、例えば、電源用端子（Ｖｃｃ、ＧＮＤ）とされ、１本の端子は、例えば、センサチップ６６からの出力信号の送出用端子（Ｖｏｕｔ）とされる。残りの端子は、それぞれ、５本の調整用端子とされる。入出力端子の両端部は、それぞれ、上述のセンサハウジング６０の内周面の端部、および、基板１０の貫通孔１０ａｉ（ｉ＝１〜８）に向けて突出している。

１０、４０ 基板
１０ｄ 孔
１０ｃ 連通孔
１２ ハウジング
２０、５０ 防水ケース
２４ＬＰ１、２４ＬＰ２、２４ＬＰ３、２４ＬＰ４、２４ＬＰ５、２４ＬＰ６、２４ＬＰ７、２４ＰＬ８ リードピン
２６ 封止材
４０ｃ 切欠部
５２ａ 開口部
５２ＦＣ 接続口部
５２Ｂ 端子台
５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ 連通孔
５８、６０ センサハウジング

Claims (9)

1. 圧力を検出し検出出力信号を送出するセンサチップと、該センサチップに電気的に接続される少なくとも１本の入出力用端子と、前記センサチップを支持する支持部材と、を含んでなるセンサユニットと、
   前記入出力用端子に電気的に接続されるコネクタと、
   封止材が充填され、前記コネクタと前記センサユニットとを収容するセンサユニット収容部と、を備え、
   前記コネクタは、前記封止材が前記センサユニット収容部に充填される場合、気泡を該センサユニット収容部の内部空間、および、該内部空間に連通する外部に排出する少なくとも１つの気泡排出用開口部を有することを特徴とする圧力センサ。
2. さらに、前記入出力用端子の一端に支持され、前記コネクタに電気的に接続される基板を備え、該基板は、前記封止材が前記センサユニット収容部に充填される場合、気泡を該センサユニット収容部の内部空間、および、該内部空間に連通する外部に排出する少なくとも１つの気泡排出用開口部を、前記入出力用端子に隣接して有することを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
3. 複数の気泡排出用開口部は、前記コネクタにおける接続口部の下端の外周部と端子台の内周部との間に前記接続口部の円周方向に沿って所定の間隔で形成されることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
4. 前記センサユニットは、前記入出力用端子を支持する絶縁部材を含むハウジングをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
5. 前記絶縁部材は、ハーメチックガラスであることを特徴とする請求項４記載の圧力センサ。
6. 前記気泡排出用開口部は、前記基板の連通孔であることを特徴とする請求項２記載の圧力センサ。
7. 前記気泡排出用開口部は、前記基板の切欠部であることを特徴とする請求項２記載の圧力センサ。
8. 前記気泡排出用開口部は、前記入出力用端子のうち、前記基板に半田付け固定された端子に隣接して設置していることを特徴とする請求項２記載の圧力センサ。
9. 前記支持部材は、前記センサユニットに対して絶縁して支持される金属製のチップマウント部材であることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。

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