壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種壓力傳感器，該壓力傳感器即使在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間也不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，基板不會(huì)出現(xiàn)破損損傷，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。該壓力傳感器具備：形成有流路（12）的接頭部件（14）；以與接頭部件的流路對(duì)置的方式配置的壓力檢測元件（16）；與壓力檢測元件連接的外部引線（54）；以及填充至形成于罩部件（42）的內(nèi)部的間隙并構(gòu)成粘接劑的封入樹脂部（52），壓力檢測元件（16）與連接外部引線（54）的基板（38）以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置。
【專利說明】壓力傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液封式壓力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，作為檢測流體壓力用的壓力傳感器，在專利文獻(xiàn)I (日本特開2012-68105號(hào)公報(bào))中公開了構(gòu)成為沒有間隙以使水分不會(huì)從外部侵入的液封式壓力傳感器 100。
[0003]如圖5所示，該壓力傳感器100由壓力檢測元件102、接頭部件104、以及罩部件106的結(jié)合體構(gòu)成。
[0004]并且，金屬制膜片108的外周邊緣部通過焊接被氣密性地緊固在壓力檢測元件102的一方的端面(下底面)上。引線接合112通過引線腳114與設(shè)置在壓力檢測元件102的下表面的傳感器片110連接。
[0005]并且，如圖5所示，該引線腳114連接于基板116，與外部引線118連接。并且，罩部件106內(nèi)的空間中封入有由粘接劑構(gòu)成的封入樹脂122，并且，在罩部件106與接頭部件104之間的空間中，也封入有由粘接劑構(gòu)成的封入樹脂124。由此，不存在間隙，阻止了水分等液體進(jìn)入內(nèi)部。
[0006]此外，在專利文獻(xiàn)I的壓力傳感器100中，如圖5所示，構(gòu)成防水殼體的罩部件106的形狀是由作為大徑部的罩主體部120a、延伸設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)的臺(tái)階部120b、以及從該臺(tái)階部120b垂直地豎立設(shè)置的小徑部120c構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-68105號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]但是，在這樣現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)I記載的那種液封式壓力傳感器100中，如圖5所示，壓力檢測元件102與基板116之間形成了隔開一定間隔的間隙T。
[0011]因此，在該專利文獻(xiàn)I的壓力傳感器100中，封入樹脂122進(jìn)入壓力檢測元件102與基板116之間，在封入樹脂122因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂122被冷卻而收縮的情況下，如圖5的箭頭A所示，產(chǎn)生熱應(yīng)力。
[0012]由此，因該熱應(yīng)力，基板116有時(shí)會(huì)破損損傷，無法可靠地進(jìn)行壓力的檢測。
[0013]此外，在封入樹脂122因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂122被冷卻而收縮的情況下，壓力檢測元件102和與外部引線118連接的基板116之間產(chǎn)生熱應(yīng)力。
[0014]由此，與連接壓力檢測元件102和基板116的引線腳114的連接部分128產(chǎn)生損傷，電連接被切斷，連接基板116與外部引線118的連接部分130有時(shí)產(chǎn)生損傷而電連接被切斷，無法進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力檢測。
[0015]并且，如圖5所示，壓力檢測元件102和與外部引線118連接的基板116以離開的狀態(tài)進(jìn)行配置，所以壓力檢測元件102與和外部引線118連接的基板116之間存在間隙T。因此,需要大量的構(gòu)成粘接劑封入樹脂122，成本變高，并且壓力傳感器自身也變得大型。
[0016]本發(fā)明鑒于這樣的現(xiàn)狀，其目的在于提供如下的壓力傳感器，該壓力傳感器即使在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間也不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，基板不會(huì)出現(xiàn)破損損傷，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0017]此外，本發(fā)明的目的在于提供如下壓力傳感器，該壓力傳感器在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，不會(huì)出現(xiàn)與將壓力檢測元件與基板連接的引線腳的連接部分損傷而電連接被切斷的情況，或連接基板與外部引線的連接部分損傷而電連接被切斷的情況，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0018]另外，本發(fā)明的目的在于提供如下壓力傳感器，在該壓力傳感器中，構(gòu)成粘接劑封入樹脂的量變少，能夠減少成本且能夠使得壓力傳感器變得緊湊且小型。
[0019]本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述的現(xiàn)有技術(shù)中的課題及目的而完成的發(fā)明，本發(fā)明的壓力傳感器的特征在于，具備:形成有流路的接頭部件；為了檢測上述流路內(nèi)的流體壓力而緊固在上述接頭部件上，且以與接頭部件的流路對(duì)置的方式配置的壓力檢測元件；與上述壓力檢測元件連接的外部引線；以及填充至形成于罩部件的內(nèi)部的間隙并構(gòu)成粘接劑的封入樹脂部，上述壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置。
[0020]通過這樣構(gòu)成，由于壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置，所以壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間不存在間隙。由此，在注入構(gòu)成粘接劑的封入樹脂的情況下，在壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間也不存在封入樹脂。
[0021]因此，在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間也不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，基板不會(huì)出現(xiàn)破損損傷，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0022]此外，因?yàn)閴毫z測元件與連接外部引線的基板之間不產(chǎn)生熱應(yīng)力，所以不會(huì)出現(xiàn)與將壓力檢測元件和基板連接的引線腳的連接部分損傷而電連接被切斷的情況，或連接基板與外部引線的連接部分損傷而電連接被切斷的情況，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0023]并且，由于壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置，所以在壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間不存在間隙。因此，構(gòu)成粘接劑的封入樹脂的量變少，能夠減少成本且能夠使得壓力傳感器變得緊湊且小型。
[0024]此外，本發(fā)明的壓力傳感器的特征在于，上述罩部件是在容納封入樹脂部的部分中具備大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的筒形狀。
[0025]通過這樣構(gòu)成，罩部件是在容納封入樹脂的部分中具備大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的筒形狀，因此不像以往那樣存在延伸設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)的臺(tái)階部，罩部件的封入樹脂部為開放的狀態(tài)。
[0026]因此，即使在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，在封入樹脂與壓力檢測元件的元件主體之間也不會(huì)因熱應(yīng)力而產(chǎn)生剝離，不會(huì)因水分從外部進(jìn)入而產(chǎn)生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力檢測。
[0027]此外，罩部件是在容納封入樹脂部的部分中具備大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的筒形狀，所以，不像以往那樣，存在延伸設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)的臺(tái)階部、小徑部，罩部件的封入樹脂部成為開放的狀態(tài)。
[0028]因此，在注入封入樹脂時(shí)，注入作業(yè)容易，無需花費(fèi)時(shí)間和勞力，能夠減少成本，并且，樹脂遍及整個(gè)構(gòu)成防水殼體的罩，不會(huì)產(chǎn)生注入不良，產(chǎn)生氣泡，不會(huì)產(chǎn)生裂紋，不會(huì)因水分從外部進(jìn)入而產(chǎn)生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力檢測。
[0029]本發(fā)明的效果如下。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，由于壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置，所以壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間不存在間隙。由此，在注入構(gòu)成粘接劑的封入樹脂的情況下，在壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間也不存在封入樹脂。
[0031]因此，在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間也不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，基板不會(huì)出現(xiàn)破損損傷，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0032]此外，因?yàn)閴毫z測元件與連接外部引線的基板之間不產(chǎn)生熱應(yīng)力，所以不會(huì)出現(xiàn)與將壓力檢測元件和基板連接的引線腳的連接部分損傷而電連接被切斷的情況，或連接基板與外部引線的連接部分損傷而電連接被切斷的情況，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0033]并且，由于壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置，所以在壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間不存在間隙。因此，構(gòu)成粘接劑的封入樹脂的量變少，能夠減少成本且能夠使得壓力傳感器變得緊湊且小型。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0035]圖2是本發(fā)明的壓力傳感器的另一個(gè)實(shí)施例的縱剖視圖。
[0036]圖3是圖2的本發(fā)明的壓力傳感器的局部放大縱剖視圖。
[0037]圖4是表示應(yīng)力解析的圖。
[0038]圖5是表示現(xiàn)有的液封式的壓力傳感器100的縱剖視圖。
[0039]圖中:
[0040]10—壓力傳感器，12—流路，14 一接頭部件，14a—凸緣部，16—壓力檢測元件，18一兀件王體，18a一上表面，20 —中央開口，22—密封玻璃，24—I吳片，26—連通孔，28一膜片保護(hù)罩，30—液封室,32—傳感器片，34一引線腳，34a一IU端,36—金屬線,38—基板，38a 一貫通孔，40 一壓力室，42—罩部件，44 一基端部，46—兀件主體嵌合部，48—封入樹脂容納部，48a—封入樹脂容納部主體，48b—臺(tái)階部，48c—小徑部，50—開口部，52—封入樹脂部，54—外部引線，100—壓力傳感器，102—壓力檢測元件，104—接頭部件，106—罩部件,108一膜片，110—傳感器片，112—引線接合，114一引線腳，116一基板，118—外部引線，120a—罩主體部，120b—臺(tái)階部，120c—小徑部，122—封入樹脂，124—封入樹脂，126—元件主體，128—連接部分，130—連接部分。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式(實(shí)施例)進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
[0042]實(shí)施例1[0043]圖1是本發(fā)明的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0044]在圖1中，符號(hào)10整體地表示本發(fā)明的壓力傳感器。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明的壓力傳感器10是液封式壓力傳感器，具備形成有流路12的接頭部件14、以及檢測流路12內(nèi)的流體壓力的壓力檢測元件16。
[0046]并且，壓力檢測元件16以與該接頭部件14的流路12對(duì)置的方式進(jìn)行配置，在其周緣部與接頭部件14焊接緊固。
[0047]壓力檢測元件16具備例如不銹鋼、鋁等金屬制的元件主體18，在形成于元件主體18的中央開口 20內(nèi)嵌入緊固有密封玻璃22。
[0048]此外，如圖1所示，壓力檢測元件16的元件主體18、金屬制的膜片24、以及形成有連通孔26的膜片保護(hù)罩28在它們的外周邊緣部通過焊接緊固為一體。
[0049]并且，通過該結(jié)構(gòu)，在元件主體18的中央開口 20的部分，在密封玻璃22與膜片24之間形成了封入油的液封室30。
[0050]另一方面，如圖1所示，在密封玻璃22的液封室30 —側(cè)的面部，通過粘接劑固定有單片結(jié)構(gòu)的傳感器片32。
[0051 ] 該傳感器片32配設(shè)于液封室30內(nèi)，作為檢測壓力的壓力元件、以及對(duì)該壓力檢測元件的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的集成電路形成為一體的壓力傳感器片而構(gòu)成。
[0052]此外，在密封玻璃22上分別以貫通狀態(tài)利用密封處理固定有多個(gè)引線腳34，該多個(gè)引線腳34用于進(jìn)行針對(duì)傳感器片32的信號(hào)的輸入輸出。
[0053]在該實(shí)施例中，雖然未圖示，但引線腳34共設(shè)有八根。即、設(shè)有作為輸入輸出用端子的后述的外部引線62a (Vout),62b (Vcc)、62c (GND)用的三根引線腳34、和作為傳感器片32的調(diào)整用的端子的五根引線腳34。
[0054]引線腳34由例如金制或鋁制的金屬線36與傳感器片32導(dǎo)通連接(引線接合)，構(gòu)成傳感器片32的外部輸出端子、外部輸入端子。
[0055]并且，從接頭部件14的流路12傳遞到壓力室40內(nèi)的流體壓力通過膜片保護(hù)罩28的連通孔26而按壓膜片24的表面，并利用液封室30內(nèi)的傳感器片32來探測該押壓力。
[0056]此外，圖1所示，在壓力檢測元件16的上方，壓力檢測元件16和連接外部引線54的基板38以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置。引線腳34的前端34a以貫通的方式插通形成于該基板38的一方的端部的貫通孔38a，并通過例如軟釬焊等與基板38的未圖示的電路電連接。
[0057]另一方面，在基板38的另一方的端部，外部引線54通過例如軟釬焊等與基板38的未圖示的電路電連接。
[0058]此外，如圖1所示，以與接頭部件14的凸緣部14a抵接的狀態(tài)，安裝罩部件42的基端部44。罩部件42的基端部44與接頭部件14的凸緣部14a之間利用例如軟釬焊、焊接、粘接劑等進(jìn)行緊固。
[0059]另外，雖然對(duì)罩部件42的基端部44與接頭部件14的凸緣部14a之間進(jìn)行緊固，但是也可以進(jìn)行嵌合安裝。
[0060]在這種情況下，如圖1所示，罩部件42由這樣與接頭部件14的凸緣部14a抵接的基端部44、與壓力檢測元件16的元件主體18嵌合的元件主體嵌合部46、以及直徑比該元件主體嵌合部46小且容納封入樹脂部52的封入樹脂容納部48 —體構(gòu)成。
[0061]此外，如圖1所示，封入樹脂容納部48為由封入樹脂容納部主體48a、向內(nèi)徑側(cè)延伸設(shè)置的臺(tái)階部48b、以及從該臺(tái)階部48b垂直地豎立設(shè)置的小徑部48c構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0062]此外，如圖1所示，罩部件42為在封入樹脂容納部48的上方具有開口部50的筒形狀。
[0063]由此，如圖1所示，在罩部件42的封入樹脂容納部48的內(nèi)部形成間隙S，從罩部件42的開口部50 —側(cè)將構(gòu)成粘接劑的封入樹脂填充至該間隙S，形成封入樹脂部52。
[0064]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的壓力傳感器10中，如圖1所示，壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置，所以壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38之間不存在間隙。因此，即使注入構(gòu)成粘接劑的封入樹脂的情況下，壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38之間也不存在封入樹脂部52。
[0065]因此，在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板之間也不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，基板38不會(huì)出現(xiàn)破損損傷，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0066]此外，因?yàn)閴毫z測元件16與連接外部引線54的基板38之間不產(chǎn)生熱應(yīng)力，所以不會(huì)出現(xiàn)與將壓力檢測元件16與基板38連接的引線腳34的連接部分(引線腳34的前端34a)損傷而電連接被切斷的情況，或連接基板38與外部引線54的連接部分(54a)損傷而電連接被切斷的情況，能夠可靠地進(jìn)行壓力檢測。
[0067]實(shí)施例2
[0068]圖2是本發(fā)明的壓力傳感器的另一個(gè)實(shí)施例的縱剖視圖，圖3是圖2的本發(fā)明的壓力傳感器的局部放大縱剖視圖，圖4是表示應(yīng)力解析的圖。
[0069]本實(shí)施例的壓力傳感器10與圖1?圖2所示的壓力傳感器10基本為同樣的結(jié)構(gòu)，對(duì)于相同的構(gòu)成部件，標(biāo)注同樣的參照符號(hào)，省略其詳細(xì)說明。
[0070]與圖1所示的實(shí)施例1的實(shí)施例的壓力傳感器10相同，壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置。
[0071]此外，如圖2所示，罩部件42呈該封入樹脂容納部48構(gòu)成大致鉛直地豎立設(shè)置的部分且其上方具有開口部50的筒形狀。
[0072]這種情況下，罩部件42的形狀在作為容納封入樹脂部52的部分的封入樹脂容納部48中所說的大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的意思中的“大致鉛直”是指，如圖3所示，例如，壓力檢測元件16的元件主體18的上表面18a與封入樹脂容納部48所成的角度α為90°左右，優(yōu)選在90° ±1°的范圍內(nèi)，就能夠?qū)崿F(xiàn)后述的效果。
[0073]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的壓力傳感器10中，如圖2所示，罩部件42在作為容納封入樹脂部52的部分的封入樹脂容納部48中，是大致鉛直地豎立設(shè)置的部分，是具備該大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的筒形狀，因此不像以往那樣存在延伸設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)的臺(tái)階部，罩部件42的封入樹脂部52為開放的狀態(tài)。
[0074]因此，即使在封入樹脂因受熱而膨脹的情況下，或者，封入樹脂被冷卻而收縮的情況下，如圖3所示，在封入樹脂部52與壓力檢測元件16的元件主體18之間(由圖3的橢圓形包圍的部分Α)，不會(huì)因熱應(yīng)力而產(chǎn)生剝離，不會(huì)因水分從外部進(jìn)入而產(chǎn)生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力檢測。
[0075]此外，如圖2所示，罩部件42是在作為容納封入樹脂部52的部分的封入樹脂容納部48中具備大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的筒形狀，所以不像以往那樣存在延伸設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)的臺(tái)階部、小徑部，封入至罩部件42的封入樹脂容納部48的內(nèi)部的間隙S的封入樹脂部52成為利用罩部件42的開口部50而開放的狀態(tài)。
[0076]因此，在注入封入樹脂時(shí)，注入作業(yè)容易，無需花費(fèi)時(shí)間和勞力，能夠減少成本，并且，樹脂遍及整個(gè)構(gòu)成防水殼體的罩部件42，不會(huì)產(chǎn)生注入不良、產(chǎn)生氣泡，不會(huì)產(chǎn)生裂紋，不會(huì)因水分從外部進(jìn)入而產(chǎn)生絕緣不良、或給壓力檢測元件16帶來腐蝕等影響，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力檢測。
[0077]圖4是表示從100°C變化至_40°C的情況下的應(yīng)力解析的圖，如圖4(A)所示，如專利文獻(xiàn)I的壓力傳感器100那樣，如果構(gòu)成防水殼體的罩部件106的形狀是由作為大徑部的罩主體部120a、延伸設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)的臺(tái)階部120b、以及從該臺(tái)階部120b垂直地豎立設(shè)置的小徑部120c構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，則在封入樹脂122與壓力檢測元件102的元件主體126之間，應(yīng)力值大到2 IMPa。
[0078]與此相對(duì)，如圖4 (B)所示，如本發(fā)明的壓力傳感器10那樣，構(gòu)成防水殼體的罩部件42的形狀在作為容納封入樹脂部52的部分的封入樹脂容納部48中是大致鉛直地豎立設(shè)置的部分，是具備該大致鉛直地豎立設(shè)置的部分的筒形狀的情況下，可知應(yīng)力值為6MPa，能夠降低至三分之一。
[0079]以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，例如，在上述實(shí)施例中，罩部件42由與接頭部件14的凸緣部14a抵接的基端部44、與壓力檢測元件16的元件主體18嵌合的元件主體嵌合部46、以及直徑比該元件主體嵌合部46稍小且容納封入樹脂部52的封入樹脂容納部48 —體構(gòu)成，但是也可以做成由分體部件構(gòu)成并相互緊固的罩部件等，在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
[0080]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0081 ] 本發(fā)明能夠應(yīng)用于液封式壓力傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力傳感器，其特征在于， 具備:形成有流路的接頭部件； 為了檢測上述流路內(nèi)的流體壓力而緊固在上述接頭部件上，且以與接頭部件的流路對(duì)置的方式配置的壓力檢測元件； 與上述壓力檢測元件連接的外部引線；以及 填充至形成于罩部件的內(nèi)部的間隙并構(gòu)成粘接劑的封入樹脂部， 上述壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態(tài)進(jìn)行配置。
【文檔編號(hào)】G01L19/14GK103487204SQ201310198891
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】石川琢郎, 瀧本和哉, 石橋和德 申請(qǐng)人:株式會(huì)社鷺宮制作所