壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發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，在封入樹脂與壓力檢測元件的元件主體之間，也不會因熱應力而產生剝離，不會出現水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響的情況，能夠進行準確的壓力檢測。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）的內部的間隙并構成粘接劑的封入樹脂部（52），罩部件是在容納封入樹脂部的封入樹脂容納部（48）中具備大致鉛直地豎立設置的部分的筒形狀。
【專利說明】壓力傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及液封式壓力傳感器。
【背景技術】
[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I (日本特開2012-68105號公報)中公開了構成為沒有間隙以使水分不會從外部進入的液封式壓力傳感器 100。
[0003]如圖6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的結合體構成。
[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。引線腳114通過引線接合112與設置在壓力檢測元件102的下表面的傳感器片110連接。
[0005]并且，如圖6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內的空間中封入有由粘接劑構成的封入樹脂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成的封入樹脂124。由此，不存在間隙，阻止了水分等液體進入內部。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2012-68105號公報
【發明內容】
[0009]但是，在這樣現有的專利文獻I記載的那種液封式壓力傳感器100中，如圖6所示，構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、延伸設置于內徑側的臺階部120b、以及從該臺階部120b垂直地豎立設置的小徑部120c構成的結構。
[0010]因此，在該專利文獻I的壓力傳感器100中，封入樹脂122因受熱而膨脹的情況下，由于存在延伸設置于內徑側的臺階部120b，所以如圖6的箭頭B所示產生熱應力。
[0011]由此，因該熱應力，由圖6的橢圓形包圍的部分C，S卩、封入樹脂124及封入樹脂122與壓力檢測元件102的元件主體126之間產生剝離，如圖6的箭頭D所示，水分經由該剝離部分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，無法進行正確的壓力檢測。
[0012]此外，如圖6所示，罩部件106由作為大徑部的罩主體部120a、延伸設置于內徑側的臺階部120b、以及從該臺階部120b垂直地豎立設置的小徑部120c構成，所以在注入封入樹脂122之時，通過小徑部120c進行注入，結果，注入作業變得復雜，花費時間和勞力，成本
也變高。
[0013]并且，在注入封入樹脂122時，通過小徑部120c進行注入，所以樹脂并不遍及整個作為大徑部的罩主體部120a，可能產生注入不良，產生氣泡，產生裂紋，水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，無法進行正確的壓力檢測。
[0014]本發明鑒于這樣的現狀，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，在封入樹脂與壓力檢測元件的元件主體之間，也不會因熱應力而產生剝離，不會出現水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響的情況，能夠進行正確的壓力檢測。
[0015]此外，本發明的目的在于提供如下的壓力傳感器，該壓力傳感器在注入封入樹脂時，注入作業容易，不花費時間和勞力，能夠減少成本，并且，樹脂遍及整個構成防水殼體的罩，不會產生注入不良，產生氣泡，產生裂紋的情況，水分不會從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進行正確的壓力檢測。
[0016]本發明是為了實現上述的現有技術中的課題及目的而完成的發明，本發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部的間隙并構成粘接劑的封入樹脂部，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置的部分的筒形狀。
[0017]通過這樣構成，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置的部分的筒形狀，是具備該大致鉛直地豎立設置的部分的筒形狀，不像以往那樣存在延伸設置于內徑側的臺階部，罩部件的封入樹脂部為開放的狀態。
[0018]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，在封入樹脂與壓力檢測元件的元件主體之間不會因熱應力而產生剝離，不會因水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進行準確的壓力檢測。
[0019]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置的部分的筒形狀，所以，不像以往那樣，存在延伸設置于內徑側的臺階部、小徑部，罩部件的封入樹脂部成為開放的狀態。
[0020]因此，在注入封入樹脂時，注入作業容易，無需花費時間和勞力，能夠減少成本，并且，樹脂遍及整個構成防水殼體的罩，不會產生注入不良，產生氣泡，不會產生裂紋，不會因水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進行準確的壓力檢測。
[0021]此外，本發明的壓力傳感器的特征在于，上述壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態進行配置。
[0022]通過這樣構成，由于壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態進行配置，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部。
[0023]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產生熱應力，基板與壓力檢測元件不會出現破損損傷，能夠可靠地進行壓力檢測。
[0024]此外，因為壓力檢測元件與連接外部引線的基板之間不產生熱應力，所以不會出現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，能夠可靠地進行壓力檢測。
[0025]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進行配置，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。
[0026]本發明的效果如下。
[0027]根據本發明，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置的部分的筒形狀，因此不像以往那樣存在延伸設置于內徑側的臺階部，罩部件的封入樹脂部為開放的狀態。
[0028]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，在封入樹脂與壓力檢測元件的元件主體之間不會因熱應力而產生剝離，不會因水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進行準確的壓力檢測。
[0029]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置的部分的筒形狀，所以不像以往那樣存在延伸設置于內徑側的臺階部、小徑部，罩部件的封入樹脂部成為開放的狀態。
[0030]因此，在注入封入樹脂時，注入作業容易，無需花費時間和勞力，能夠減少成本，并且，樹脂遍及整個構成防水殼體的罩，不會產生注入不良、產生氣泡，不會產生裂紋，不會因水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件16帶來腐蝕等影響，能夠進行準確的壓力檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明的壓力傳感器的縱剖視圖。
[0032]圖2是圖1的本發明的壓力傳感器的局部放大縱剖視圖。
[0033]圖3是本發明的壓力傳感器的另一個實施例的縱剖視圖。
[0034]圖4是圖3的本發明的壓力傳感器的局部放大縱剖視圖。
[0035]圖5是表示應力解析的圖。
[0036]圖6是表示現有的液封式壓力傳感器100的縱剖視圖。
[0037]圖中:
[0038]10—壓力傳感器，12—流路，14一接頭部件，14a一凸緣部，16—壓力檢測兀件，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，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—膜片，110—傳感器片，112—引線接合，114 一引線腳，116—基板，118—外部引線，120a—罩主體部，120b—臺階部，120c—小徑部，122—封入樹脂，124 一封入樹脂，126 一兀件主體。
【具體實施方式】
[0039]以下，基于本發明的實施方式(實施例)的附圖進行更加詳細的說明。[0040]實施例1
[0041]圖1是本發明的壓力傳感器的縱剖視圖，圖2是圖1的本發明的壓力傳感器的局部放大縱剖視圖。
[0042]在圖1?圖2中，符號10表不本發明的壓力傳感器的整體。
[0043]如圖1所示，本發明的壓力傳感器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內的流體的壓力的壓力檢測元件16。
[0044]并且，壓力檢測元件16以與該接頭部件14的流路12對置的方式進行配置，在其周緣部與接頭部件14焊接緊固。
[0045]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內嵌入緊固有密封玻璃22。
[0046]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的膜片保護罩28在它們的外周邊緣部通過焊接緊固為一體。
[0047]并且，通過該結構，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。
[0048]另一方面，如圖1所示，在密封玻璃22的液封室30 —側的面部，通過粘接劑固定有單片結構的傳感器片32。
[0049]該傳感器片32配設于液封室30內，作為檢測壓力的壓力元件、以及對該壓力檢測元件的輸出信號進行處理的集成的電路形成為一體的壓力傳感器片而構成。
[0050]此外，在密封玻璃22上分別以貫通狀態利用密封處理固定有多個引線腳34，該多個引線腳34用于進行針對傳感器片32的信號的輸入輸出。
[0051]在該實施例中，雖然未圖示，但引線腳34共設有八根。即、設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的調整用的端子的五根引線腳34。
[0052]引線腳34由例如金制或鋁制的金屬線36與傳感器片32導通連接(引線接合)，構成傳感器片32的外部輸出端子、外部輸入端子。
[0053]從接頭部件14的流路12傳遞到壓力室40內的流體壓力通過膜片保護罩28的連通孔26而按壓膜片24的表面，并利用液封室30內的傳感器片32來探測該押壓力。
[0054]此外，圖1所示，在壓力檢測元件16的上方，以隔開一定間隔的方式設置有基板38，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。
[0055]另一方面，在基板38的另一方的端部，外部引線54通過例如軟釬焊等電連于基板38的未圖示的電路。
[0056]此外，如圖1所示，以與接頭部件14的凸緣部14a抵接的狀態安裝罩部件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之間通過例如軟釬焊、焊接、粘接劑等緊固。
[0057]另外，雖然對罩部件42的基端部44與接頭部件14的凸緣部14a之間進行緊固，但是也可以進行嵌合安裝。
[0058]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稍小且容納封入樹脂部52的封入樹脂容納部48 —體構成。
[0059]此外，如圖1所示，罩部件42為該封入樹脂容納部48構成大致鉛直地豎立設置的部分且在其上方具有開口部50的筒形狀。
[0060]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置的部分的意思中的“大致鉛直”是指，如圖2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，優選在90° ±1°的范圍內，就能夠實現后述的效果。
[0061]由此，如圖1所示，在罩部件42的封入樹脂容納部48的內部形成間隙S，從罩部件42的開口部50側，構成粘接劑的封入樹脂被填充至該間隙S，形成封入樹脂部52。
[0062]在這樣構成的本發明的壓力傳感器10中，如圖1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置的部分，是具備該大致鉛直地豎立設置的部分的筒形狀，因此不像以往那樣存在延伸設置于內徑側的臺階部，罩部件42的封入樹脂部52為開放的狀態。
[0063]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2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2的橢圓形包圍的部分Α)，不會因熱應力而產生剝離，不會因水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件帶來腐蝕等影響，能夠進行準確的壓力檢測。
[0064]此外，如圖1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置的部分的筒形狀，所以不像以往那樣存在延伸設置于內徑側的臺階部、小徑部，封入至罩部件42的封入樹脂容納部48的內部的間隙S的封入樹脂部52為因罩部件42的開口部50而開放的狀態。
[0065]因此，在注入封入樹脂時，注入作業容易，無需花費時間和勞力，能夠減少成本，并且，樹脂遍及整個構成防水殼體的罩部件42，不會產生注入不良、產生氣泡，不會產生裂紋，不會因水分從外部進入而產生絕緣不良、或給壓力檢測元件16帶來腐蝕等影響，能夠進行準確的壓力檢測。
[0066]實施例2
[0067]圖3是本發明的壓力傳感器的另一個實施例的縱剖視圖，圖4是圖3的本發明的壓力傳感器的局部放大縱剖視圖，圖5是表示應力解析的圖。
[0068]該實施例的壓力傳感器10與圖1?圖2所示的壓力傳感器10基本為同樣的結構，對于相同的構成部件，標注同樣的參照符號，省略其詳細說明。
[0069]在圖1?圖2所表示的實施例1的實施例的壓力傳感器10中，在壓力檢測元件16的上方以隔開一定間隔的方式設置有基板38。
[0070]與此相對，在該實施例的壓力傳感器10中，如圖3?圖4所示，壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38以抵接的狀態進行配置。
[0071]通過這樣構成，如圖3?圖4所示，由于壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38以抵接的狀態進行配置，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。由此，在注入構成粘接劑的封入樹脂的情況下，在壓力檢測元件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。
[0072]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的基板之間也不會產生熱應力，基板38與壓力檢測元件16不會出現破損損傷，能夠可靠地進行壓力檢測。
[0073]此外，因為壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38之間不產生熱應力，所以不會出現與將壓力檢測元件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，能夠可靠地進行壓力檢測。
[0074]并且，如圖3?圖4所示，由于壓力檢測元件16與連接外部引線54的基板38以抵接的狀態進行配置，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，構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。
[0075]圖5是表示從100°C變化至_40°C的情況下的應力解析的圖，如圖5 (A)所示，如專利文獻I的壓力傳感器100那樣，如果構成防水殼體的罩部件106的形狀由作為大徑部的罩主體部120a、延伸設置于內徑側的臺階部120b、以及從該臺階部120b垂直地豎立設置的小徑部120c構成的結構，則在封入樹脂122與壓力檢測元件102的元件主體126之間，應力值大到2 IMPa。
[0076]與此相對，如圖5 (B)所示，如本發明的壓力傳感器10那樣，構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置的部分，是具備該大致鉛直地豎立設置的部分的筒形狀的情況下，可知應力值為6MPa，能夠降低至三分之一。
[0077]以上，對本發明的優選的實施方式進行了說明，但本發明并不限定于此，例如，在上述實施例中，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 —體構成，但是也可以做成由分體部件構成并相互緊固的罩部件等，在不脫離本發明的目的的范圍內能夠進行各種變更。
[0078]產業上的可利用性
[0079]本發明能夠應用于液封式壓力傳感器。
【權利要求】
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部的間隙并構成粘接劑的封入樹脂部， 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置的部分的筒形狀。
2.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于， 上述壓力檢測元件與連接外部引線的基板以抵接的狀態進行配置。
【文檔編號】G01L19/14GK103487205SQ201310199287
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月24日 優先權日:2012年6月13日
【發明者】石川琢郎, 瀧本和哉, 石橋和德 申請人:株式會社鷺宮制作所