JP2018165679A - 物理量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポッティング体の接着寿命を向上できる物理量検出装置を提供すること。【解決手段】圧力検出装置は、測定媒体に晒される面に凹部４５を有する第１ハウジング４０、第１ハウジングに保持され、一端が凹部内に露出し、他端が第１ハウジングの外部に露出するターミナル４４、凹部に配置されたモールドＩＣ２０、及びポッティング体６０を備える。モールドＩＣは、圧力検出部２５を有するセンサチップ２１、圧力検出部が露出するようにセンサチップを保持するモールド樹脂体２８、及び一部がモールド樹脂体から突出し、ターミナルの一端に接続された端子２６０〜２６２を有する。ポッティング体は、圧力検出部が配置される空間と端子の突出部分とを隔てるように、モールドＩＣ周りの全周で、凹部の側壁面であるテーパ部４５０ａ及び繋ぎ部４５０ｃ，４５０ｅとモールド樹脂体との間に介在しており、凹部の深さ方向において多層構造をなしている。【選択図】図３

Description

この明細書における開示は、物理量検出装置に関する。

特許文献１には、測定媒体の物理量（温度や圧力）検出する物理量検出装置が開示されている。この物理量検出装置において、樹脂製のハウジング（保持部）は、測定媒体に晒される面に凹部（溝）を有している。ターミナルはハウジングにインサート成形されており、一端が凹部内に露出し、他端がハウジングの外部に露出している。ハウジングの凹部には、モールドＩＣが配置されている。

モールドＩＣは、物理量を検出する検出部が形成されたセンサチップと、検出部が露出するようにセンサチップを保持するモールド樹脂体と、モールド樹脂体から突出する突出部分にターミナルの一端が接続された端子（リードフレーム）と、を有している。そして、検出部が測定媒体に晒されるように、凹部に配置されている。

また、凹部の側壁とモールド樹脂体との間には、ポッティング体が介在している。ポッティング体は、検出部が配置される空間と端子の突出部分とを隔てており、ハウジングとモールド樹脂体との隙間に測定媒体が漏れるのを抑制する。これにより、たとえば端子の突出部分が測定媒体から保護される。

特開２０１６−２２３９５３号公報

エンジンオイル、ＣＶＴなどのトランスミッションのオイル、排気など、測定媒体の温度域が広い用途では、ポッティング体に作用する熱応力が大きくなる。そこで、所望の接着寿命を確保するために、ポッティング体とハウジング及びモールド樹脂体それぞれとの接着距離、すなわちシール距離を長くすることが考えられる。

しかしながら、シール距離を長くするためにポッティング体の量（樹脂の注入量）を増やすと、ポッティング体の硬化収縮に起因する残留応力が高くなる。これにより、シール距離伸長の効果が相殺され、狙い通りの接着寿命を確保することができない。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ポッティング体の接着寿命を向上できる物理量検出装置を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつである物理量検出装置は、測定媒体に晒される面に凹部（４５）が形成された樹脂製のハウジング（４０）と、
一端が凹部内に露出し、他端がハウジングの外部に露出するように、ハウジングに保持されたターミナル（４４）と、
測定媒体の物理量を検出する検出部（２５）が形成されたセンサチップ（２１）と、検出部が露出するようにセンサチップを保持するモールド樹脂体（２８）と、一部がモールド樹脂体から突出し、ターミナルの一端に接続された端子（２６０，２６１，２６２）と、を有し、検出部が測定媒体に晒されるように凹部に配置されたモールドＩＣ（２０）と、
検出部が配置される空間と端子の突出部分とを隔てるように、モールドＩＣ周りの全周で、凹部の側壁面（４５０ａ，４５０ｃ，４５０ｅ）とモールド樹脂体との間に介在するポッティング体（６０）と、を備え、
ポッティング体が、凹部の深さ方向において多層構造をなしている。

この物理量検出装置によれば、ポッティング体を多層構造としている。このようなポッティング体は、注入と硬化を繰り返し、一層ごとに形成される。したがって、ポッティング体の全体の量が同じでも、一度に硬化してなる単層構造に較べて、ポッティング体全体の残留応力を低減することができる。すなわち、従来に較べてポッティング体の接着寿命を向上することができる。これにより、ハウジングとモールド樹脂体との間のリークを長期にわたって抑制することができる。すなわち、端子の突出部分を長期にわたって保護することができる。

第１実施形態に係る圧力検出装置の概略構成を示す断面図である。 モールドＩＣ周辺を拡大したＺ−Ｘ断面図である。 モールドＩＣ周辺を拡大したＹ−Ｚ断面図である。 図３に示す領域IVを拡大した図である。 第２実施形態に係る圧力検出装置の概略構成を示す断面図である。

図面を参照しながら、実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、凹部の深さ方向をＺ方向とする。Ｚ方向に直交し、センサチップの厚み方向をＸ方向とする。Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する方向であり、センサチップの幅方向をＹ方向とする。特に断りのない限り、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状とする。

（第１実施形態）
先ず、圧力検出装置について説明する。圧力検出装置が、物理量検出装置に相当する。

図１〜図３に示すように、圧力検出装置１０は、モールドＩＣ２０、ハウジング３０、及びポッティング体６０を備えている。圧力検出装置１０は、たとえばエンジンオイルの圧力、ＣＶＴなどのトランスミッションオイルの圧力、排気圧の検出に好適である。圧力検出装置１０は、使用環境において温度域が広い測定媒体、すなわち冷熱の温度幅が大きい測定媒体の圧力検出に好適である。測定媒体の圧力が、検出対象の物理量に相当する。なお、図３は、部分断面図となっている。

圧力検出装置１０は、測定媒体の流路８０に取り付けられ、流路８０内を流れる測定媒体（流体）の圧力を検出する。測定媒体は、図１に白抜き矢印で示すように、流路８０内をＸ方向に流れている。流路８０はねじ孔８１を有しており、このねじ孔８１に圧力検出装置１０が組み付けられている。そして、組み付けられた状態で、ねじ孔８１を通じて、モールドＩＣ２０（後述する圧力検出部２５）が測定媒体に晒される。なお、ハウジング３０（後述する第２ハウジング５０）と流路８０の外面８００との間に、シール材９０が配置されている。シール材９０は、流路８０と圧力検出装置１０との隙間から、測定媒体が漏れるのを抑制する。

モールドＩＣ２０は、センサチップ２１、リードフレーム２６、回路チップ２７、及びモールド樹脂体２８を備えている。センサチップ２１は、測定媒体の圧力に応じた検出信号を出力する。センサチップ２１は、略平板状をなしており、厚み方向がＸ方向、幅方向がＸ方向、長手方向がＹ方向となるように配置されている。センサチップ２１は、複数の半導体基板が接合されて形成されている。

本実施形態のセンサチップ２１は、ＳＯＩ基板にＳｉ基板が接合されて形成されている。Ｘ方向において、センサチップ２１の一面２１０をＳＯＩ基板がなし、一面２１０と反対の裏面２１１をＳｉ基板がなしている。ＳＯＩ基板において、一面２１０をなすＳｉ層（以下、第１Ｓｉ層と示す）には、絶縁膜を底にして、一面２１０に開口する凹部２２が形成されている。第１Ｓｉ層とは反対のＳｉ層（以下、第２Ｓｉ層と示す）は、厚みが薄くされている。

ＳＯＩ基板に接合されたＳｉ基板には、Ｘ方向からの平面視において、凹部２２と重なる位置に圧力の基準となる圧力基準室２３が形成されている。圧力基準室２３は、Ｓｉ基板においてＳＯＩ基板との接合面に開口する有底孔である。したがって、接合状態で、圧力基準室２３は、気密に封止されている。また、第２Ｓｉ層において、凹部２２と圧力基準室２３との間の部分が、ダイアフラム２４となっている。ダイアフラム２４は、センサチップ２１において厚みの薄くされた部分である。

ダイアフラム２４には図示しないゲージ抵抗が形成され、ゲージ抵抗によりブリッジ回路が構成されている。ダイアフラム２４は、測定媒体の圧力に応じて歪む。センサチップ２１は、ダイアフラム２４の歪みに応じた検出信号を出力する。このように、センサチップ２１は、凹部２２、圧力基準室２３、ダイアフラム２４、及びゲージ抵抗を含んで構成される圧力検出部２５を有している。圧力検出部２５は、測定媒体の圧力を検出する部分である。圧力検出部２５は、Ｚ方向においてセンサチップ２１の一端側、詳しくは流路８０に近い一端側に形成されている。圧力検出部２５が、検出部に相当する。

リードフレーム２６は、導電材料を用いて形成されている。リードフレーム２６には、センサチップ２１が固定されている。センサチップ２１は、一面２１０が対向するようにリードフレーム２６上に配置され、リードフレーム２６に接着固定されている。センサチップ２１において、Ｚ方向において流路８０と反対側の部分がリードフレーム２６に固定されている。このように、リードフレーム２６は、センサチップ２１の支持部材として機能する。

リードフレーム２６は、外部接続用の端子２６０〜２６２を有している。端子２６０はＧＮＤ用の端子、端子２６１は電源Ｖｃｃ用の端子、端子２６１は出力端子（信号端子）である。各端子２６０〜２６２は、板厚方向をＸ方向とし、Ｚ方向に延設されている。各端子２６０〜２６２は、電気的に独立して設けられている。本実施形態では、端子２６０が他の端子２６１，２６２よりも流路８０側に延設されている。そして、端子２６０を一体的に含むリードフレーム２６に、センサチップ２１が固定されている。

回路チップ２７には、センサチップ２１から出力された検出信号の処理を行う処理回路が形成されている。処理回路は、たとえば検出信号を増幅する。回路チップ２７により処理された検出信号は、リードフレーム２６及び後述するターミナル４４を介して、外部機器に出力される。回路チップ２７は、センサチップ２１同様、端子２６０を含むリードフレーム２６に固定されている。回路チップ２７は、センサチップ２１よりも流路８０から離れた位置で、リードフレーム２６に固定されている。回路チップ２７は、ボンディングワイヤを介して端子２６０〜２６２のそれぞれと接続されている。回路チップ２７は、ボンディングワイヤを介してセンサチップ２１と接続されている。

モールド樹脂体２８は、圧力検出部２５が外部に露出されるように、センサチップ２１を保持している。モールド樹脂体２８は、センサチップ２１の一部、詳しくはＺ方向において圧力検出部２５が形成された端部とは反対側の端部を封止している。モールド樹脂体２８は、センサチップ２１以外にも、リードフレーム２６の一部、回路チップ２７、及びボンディングワイヤを封止している。

モールド樹脂体２８は、Ｚ方向における一方の端面である一面２８０、及び、一面２８０とは反対の端面である裏面２８１を有している。また、モールド樹脂体２８の表面のうち、一面２８０及び裏面２８１を除く部分が、側面２８２となっている。センサチップ２１のうち、圧力検出部２５を含む一部は、裏面２８１から外部に突出している。リードフレーム２６の一部、詳しくは端子２６０〜２６２それぞれの一部は、一面２８０から外部に突出している。回路チップ２７は、その全体がモールド樹脂体２８内に配置されている。

図２に示すＺ−Ｘ断面において、モールド樹脂体２８は、Ｚ方向の両端部分を除き、Ｘ方向の長さ、すなわち厚みがほぼ一定となっている。一方、図３に示すＹ−Ｚ断面において、モールド樹脂体２８は、Ｙ方向の長さ、すなわち幅の狭い狭幅部２８３、及び、狭幅部２８３よりも幅の広い拡幅部２８４を有している。そして、側面２８２は、狭幅部２８３と拡幅部２８４を繋ぐ部分として、テーパ部２８２ａを有している。テーパ部２８２ａは、Ｙ方向の両側にそれぞれ設けられている。テーパ部２８２ａにおいて、モールド樹脂体２８は、流路８０から遠ざかるほど、すなわち後述する凹部４５の底（底面４５１）に近いほど幅が広くなっている。

ハウジング３０は、第１ハウジング４０及び第２ハウジング５０を備えている。第１ハウジング４０は、ＰＰＳやＰＢＴなどの樹脂材料を用いて成形されている。第１ハウジング４０が、樹脂製のハウジングに相当する。第１ハウジング４０は、Ｚ方向に延設されている。第１ハウジング４０は、略円柱状の部分として、外径の小さい縮径部４１、及び、縮径部４１よりも外径の大きい拡径部４２を有している。縮径部４１における拡径部４２と反対の端部が、Ｚ方向において第１ハウジング４０の一方の端面である一面４００とされ、拡径部４２における縮径部４１と反対の端部が、一面４００と反対の端面である裏面４０１とされている。裏面４０１が、第１ハウジング４０のうち、測定媒体に晒される面に相当する。縮径部４１の端部、すなわち一面４００の外周縁部には、コネクタ側壁４３が一体的に設けられている。コネクタ側壁４３は、一面４００からＺ方向に立設されている。

第１ハウジング４０には、ターミナル４４がインサート成形されている。ターミナル４４は、金属などの導電材料を用いて形成されている。ターミナル４４は、Ｚ方向に延設されている。ターミナル４４の一端４４０は、一面４００からコネクタ側壁４３に囲まれる空間内に突出している。そして、一面４００を含む縮径部４１の一部、コネクタ側壁４３、及び一端４４０を含むターミナル４４の一部により、コネクタが構成されている。ターミナル４４の他端４４１は、後述する凹部４５内に突出している。第１ハウジング４０には、端子２６０〜２６２と同数のターミナル４４が保持されている。凹部４５内において、端子２６０〜２６２のそれぞれと対応するターミナル４４とが電気的に接続（溶接）されている。

第１ハウジング４０の裏面４０１には、凹部４５が形成されている。凹部４５は、裏面４０１に開口する有底孔である。凹部４５は、平面略円形状をなす裏面４０１の中心付近に設けられている。この凹部４５に、モールドＩＣ２０の少なくとも一部が配置されている。本実施形態において、モールドＩＣ２０は、凹部４５に対して圧入されている。モールドＩＣ２０の一部が凹部４５内に挿入され、残りの部分が凹部４５の外、すなわち裏面４０１よりも流路８０側に配置されている。圧力検出部２５は、凹部４５の外に配置されている。

第１ハウジング４０は、凹部４５の壁面として、側面４５０及び底面４５１を有している。底面４５１は、凹部４５の底をなしている。ターミナル４４の他端４４１は、底面４５１から凹部４５内に突出している。他端４４１におけるＸ方向の一面は、側面４５０に密着している。

側面４５０は、テーパ部４５０ａ、対向部４５０ｂ、及び繋ぎ部４５０ｃ，４５０ｄ，４５０ｅを有している。テーパ部４５０ａ及び繋ぎ部４５０ｃ，４５０ｅが、凹部の側壁面に相当する。テーパ部４５０ａは、側面４５０のうち、裏面４０１への開口端から所定の深さまでの部分である。本実施形態では、Ｚ方向において、テーパ部４５０ａにおける開口端とは反対の後端が、モールド樹脂体２８のテーパ部２８２ａの後端、詳しくはテーパ部２８２ａと拡幅部２８４との境界位置とほぼ一致している。テーパ部４５０ａは、モールドＩＣ２０周りの全周に設けられている。

たとえば、図２に示すＺ−Ｘ断面において、Ｘ方向両側にテーパ部４５０ａが設けられている。これにより、テーパ部４５０ａの形成領域において、凹部４５のＸ方向の開口幅が、凹部４５の底に近いほど、すなわち流路８０から遠ざかるほど狭くなっている。同じく、図３に示すＹ−Ｚ断面において、Ｙ方向両側にテーパ部４５０ａが設けられている。これにより、テーパ部４５０ａの形成領域において、凹部４５のＹ方向の開口幅が、凹部４５の底に近いほど、すなわち流路８０から遠ざかるほど狭くなっている。

対向部４５０ｂは、図２に示すように、側面４５０のうち、モールド樹脂体２８の一面２８０に対向する部分である。対向部４５０ｂは、一面２８０と略平行となるように設けられている。対向部４５０ｂは、モールドＩＣ２０の圧入の際に、モールドＩＣ２０を受ける部分である。一面２８０が、成形時の型の抜き勾配を有しているため、対向部４５０ｂも一面２８０の傾斜に対応して傾斜面となっている。図２に示すように、対向部４５０ｂの形成領域においても、凹部４５のＸ方向の開口幅が、凹部４５の底に近いほど、すなわち流路８０から遠ざかるほど狭くなっている。

繋ぎ部４５０ｃは、図２に示すように、側面４５０のうち、テーパ部４５０ａと対向部４５０ｂの間の部分、すなわちテーパ部４５０ａと対向部４５０ｂとを繋ぐ部分である。繋ぎ部４５０ｃは、側面２８２と略平行となるように設けられている。

繋ぎ部４５０ｄは、図２に示すように、側面４５０のうち、対向部４５０ｂと底面４５１の間の部分、すなわち対向部４５０ｂと底面４５１とを繋ぐ部分である。繋ぎ部４５０ｄは、モールド樹脂体２８から突出した端子２６０〜２６２の部分及びターミナル４４の他端４４１を収容する空間（以下、収容空間と示す）を提供するように、設けられている。この収容空間は、Ｘ方向において、モールド樹脂体２８の一部を収容するテーパ部４５０ａ及び繋ぎ部４５０ｃが提供する空間よりも狭い。凹部４５は、モールド樹脂体２８を収容する第１孔部と、この第１孔部に連なり、端子２６０〜２６２及び他端４４１を収容する第２孔部を有している。

なお、図示しないが、第１ハウジング４０には、端子２６０〜２６２とターミナル４４とを溶接するための溶接孔が形成されている。溶接孔は、一端が上記した第２孔部に連なり、他端が第１ハウジング４０の外面に開口している。溶接孔は、Ｚ方向に直交する方向に延設されている。溶接孔の外面開口は、樹脂によって封止されている。

図３に示すＹ−Ｚ断面において、繋ぎ部４５０ｅは、側面４５０のうち、テーパ部４５０ａと底面４５１の間の部分、すなわちテーパ部４５０ａと底面４５１とを繋ぐ部分である。繋ぎ部４５０ｅは、側面２８２と略平行となるように設けられている。

上記した凹部４５内に、モールドＩＣ２０が圧入されている。この圧入状態で、第１ハウジング４０の側面４５０とモールドＩＣ２０のモールド樹脂体２８との間には、隙間４６が存在する。この隙間４６は、互いに対向して設けられた側面２８２と繋ぎ部４５０ｃの間及び一面２８０と対向部４５０ｂの間、すなわち圧入部分において、微小なもの、たとえば０．２ｍｍ〜０．７ｍｍ程度となっている。

さらに、第１ハウジング４０の裏面４０１には、シール溝４７が形成されている。シール溝４７は、裏面４０１の周縁部に形成されている。シール溝４７は、裏面４０１のうち、第２ハウジング５０の後述する段差部５３との対向部分に形成されている。シール溝４７は、裏面４０１に開口して所定深さを有しており、凹部４５を取り囲むように環状に形成されている。このシール溝４７には、シール材４８が配置されている。本実施形態では、シール材４８としてゴム状弾性体（いわゆるＯリング）を採用している。シール材４８は、第１ハウジング４０と第２ハウジング５０との隙間から測定媒体が漏れるのを抑制する。

第２ハウジング５０は、たとえば金属材料を用いて形成されている。第２ハウジング５０は、筒形状をなしている。第２ハウジング５０は、ポート部５１、固定部５２、及び段差部５３を有している。

ポート部５１は、Ｚ方向に沿って延びる略円筒形状をなしている。ポート部５１において、厚み方向はＺ方向に直交する方向となっている。ポート部５１は、内径及び外径が固定部５２よりも小さくされている。ポート部５１の外周面には、ねじ部５４が形成されている。ポート部５１が流路８０のねじ孔８１内に挿入され、ねじ孔８１とねじ部５４とが螺合される。これにより、圧力検出装置１０が流路８０に取り付けられる。

筒状のポート部５１の内部は、測定媒体を流路８０から圧力検出部２５に導く圧力導入孔５５となっている。圧力導入孔５５は、流路８０の内部に連なっている。圧力導入孔５５は、Ｚ方向に延設されている。本実施形態では、圧力導入孔５５の延設方向が、流路８０において測定媒体が流れる方向と直交する。第１ハウジング４０の裏面４０１、圧力導入孔５５、及び段差部５３の内面の一部とにより、有底孔が構成されている。

固定部５２も、Ｚ方向に沿って延びる略円筒形状をなしている。固定部５２は、拡径部４２を囲むように配置され、拡径部４２の後端４２０にかしめ固定されている。これにより、第２ハウジング５０が第１ハウジング４０に固定されている。なお、シール材９０は、段差部５３の外面と流路８０の外面８００との間に配置されている。

段差部５３は、第２ハウジング５０のうち、ポート部５１と固定部５２の間の部分である。段差部５３は、小径のポート部５１と大径の固定部５２とを繋いでいる。段差部５３は、Ｚ方向に直交する方向に延設されている。段差部５３において、厚み方向はＺ方向となっている。段差部５３は、圧力導入孔５５を取り囲むように環状をなしている。上記したシール材９０は、段差部５３の外面と流路８０の外面８００の間に介在している。また、シール材４８は、段差部５３の内面と裏面４０１の周縁部との間に介在している。シール材４８としてのＯリングは、かしめ圧により押されて、段差部５３の内面に密着している。

ポッティング体６０は、凹部４５内に配置され、モールドＩＣ２０のモールド樹脂体２８と側面４５０との間に介在している。詳しくは、モールド樹脂体２８の側面２８２とテーパ部４５０ａ及び繋ぎ部４５０ｃとの間に介在している。ポッティング体６０は、液状の樹脂を注入し、硬化してなる。硬化の手法（加熱硬化、ＵＶ硬化、湿気硬化など）は特に限定されない。

ポッティング体６０は、圧力検出部２５が配置される空間、すなわち測定媒体が導入される空間と、端子２６０〜２６２におけるモールド樹脂体２８からの突出部分が配置される空間とを隔てるように、モールドＩＣ２０周りの全周に配置されている。ポッティング体６０は、第１ハウジング４０とモールド樹脂体２８との隙間４６に、測定媒体が漏れるのを抑制する。すなわち、測定媒体のリークを抑制する。これにより、たとえば端子２６０〜２６２の突出部分が、測定媒体から保護される。

ポッティング体６０は、凹部４５の深さ方向であるＺ方向において多層構造をなしている。本実施形態では、ポッティング体６０が２層構造をなしており、測定媒体に晒される第１層６１、及び、凹部４５の底側に配置された第２層６２を有している。第１層６１は上層であり、第２層６２は下層である。

第１層６１は、測定媒体中の酸成分、アルカリ成分、化学薬品等を考慮し、第２層６２よりも耐薬品性に優れる樹脂材料を用いて形成されている。たとえばエンジンオイルの場合、初期的にはアルカリ成分を含み、エンジンの燃焼の影響により使用過程で酸成分を含むこととなる。第２層６２は、第１層６１よりも第１ハウジング４０及びモールド樹脂体２８に対する接着性に優れた樹脂材料を用いて形成されている。第１層６１の材料として、たとえばフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂を採用することができる。第２層６２の材料として、たとえばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を採用することができる。このように、本実施形態では、第１層６１と第２層６２とで異なる樹脂材料を採用している。

図２に示すＺ−Ｘ断面において、第１層６１は、テーパ部４５０ａと側面２８２とに接着している。第２層６２は、テーパ部４５０ａ及び繋ぎ部４５０ｃと側面２８２とに接着している。図３に示すＹ−Ｚ断面において、第１層６１は、テーパ部４５０ａと狭幅部２８３の側面２８２とに接着している。第２層６２は、テーパ部４５０ａ及び繋ぎ部４５０ｅとテーパ部２８２ａを含む側面２８２とに接着している。

図３及び図４に示すように、Ｙ−Ｚ断面において、下層である第２層６２は、テーパ部２８２ａの傾斜にならって、モールド樹脂体２８側の上端付近が傾斜形状となっている。すなわち、第２層６２のモールド樹脂体２８側の上端が、裏面２８１側にせり上がっている。上層である第１層６１も、テーパ部２８２ａの傾斜及び第２層６２の傾斜にならって、モールド樹脂体２８側の上端付近が傾斜形状となっている。すなわち、第１層６１のモールド樹脂体２８側の上端が、裏面２８１側にせり上がっている。

図２〜図４に示すように、モールドＩＣ２０周りの全周で、第２層６２は、テーパ部４５０ａの傾斜にならって、第１ハウジング４０（側面４５０）側の上端付近が傾斜形状となっている。すなわち、第２層６２の第１ハウジング４０側の上端が、裏面４０１側にせり上がっている。第１層６１も、テーパ部４５０ａ及び第２層６２の傾斜にならって、第１ハウジング４０（側面４５０）側の上端付近が傾斜形状となっている。すなわち、第１層６１の第１ハウジング４０側の上端が、裏面４０１側にせり上がっている。

上記したポッティング体６０は、以下の手順で形成することができる。先ず、裏面４０１が鉛直方向上方、一面４００が下方となるように第１ハウジング４０を位置決め固定し、凹部４５内にモールドＩＣ２０を圧入する。圧入後、第２層６２を構成する液状の樹脂材料を図示しないノズルから隙間４６に注入し、硬化処理（たとえば加熱処理）を施して第２層６２を形成する。次いで、第１層６１を構成する液状の樹脂材料を第２層６２上に注入し、硬化処理を施して第１層６１を形成する。このようにして２層構造のポッティング体６０を得ることができる。

なお、ポッティング体６０を形成した後、溶接孔が鉛直上方に開口するように、第１ハウジング４０を横に倒して位置決め固定し、溶接孔を通じて端子２６０〜２６２とターミナル４４を溶接する。溶接後、溶接孔を、その延設方向の少なくとも一部において樹脂封止（たとえばポッティング）する。これにより、凹部４５が気密に封止される。

次に、本実施形態に係る圧力検出装置１０の効果について説明する。

本実施形態では、ポッティング体６０が多層構造とされている。このようなポッティング体６０は、上記したように、樹脂材料の注入と硬化処理を繰り返し、一層ごとに形成される。したがって、ポッティング体６０の全体の量が同じでも、一度に硬化してなる単層構造に較べて、ポッティング体６０全体の残留応力を低減することができる。すなわち、従来に較べてポッティング体６０の接着寿命を向上することができる。これにより、第１ハウジング４０とモールド樹脂体２８との間のリークを長期にわたって抑制することができる。すなわち、端子２６０〜２６２の突出部分を長期にわたって保護することができる。

特に本実施形態では、ポッティング体６０が２層構造をなしており、第１層６１が第２層６２よりも耐薬品性に優れた樹脂材料を用いて形成され、第２層６２が第１層６１よりも接着性に優れた樹脂材料を用いて形成されている。測定媒体に晒される第１層が、耐薬品性に優れるため、測定媒体中の酸成分、アルカリ成分、化学薬品によるポッティング体６０の劣化を抑制することができる。換言すれば、上層である第１層６１により、接着性に優れる第２層６２を保護することができる。したがって、接着寿命をさらに高めることができる。

また、本実施形態では、測定媒体が、凹部４５の深さ方向であるＺ方向に流れて、圧力検出部２５に導かれるよう構成されている。そして、モールド樹脂体２８が、ポッティング体６０の接着部分としてテーパ部２８２ａを有しており、テーパ部２８２ａの形状にならって、第１層６１のモールド樹脂体２８側の上端が、裏面２８１側にせり上がっている。すなわち、図４に示すように、ポッティング体６０の外面６００のうち、モールド樹脂体２８との接続端である上端６０１が、裏面２８１側にせり上がっている。これにより、上端６０１付近において、外面６００と側面２８２とのなす角が鋭角となっている。

したがって、測定媒体からＺ方向の力Ｆを受けたとき（圧力印加時）に、上端６０１をモールド樹脂体２８側、すなわちＺ方向に直交するＸ方向に押し付ける力Ｆ１が作用する。このように、測定媒体が作用すると、ポッティング体６０の上端６０１付近に、モールド樹脂体２８側へ圧縮する応力が印加され、ポッティング体６０が自己シールされる。したがって、ポッティング体６０とモールド樹脂体２８との界面に剥離が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、第１ハウジング４０が、ポッティング体６０の接着部分としてテーパ部４５０ａを有しており、テーパ部４５０ａの形状にならって、第１層６１の第１ハウジング４０側の上端が、裏面４０１側にせり上がっている。すなわち、図４に示すように、外面６００のうち、第１ハウジング４０との接続端である上端６０２が、裏面４０１側にせり上がっている。これにより、上端６０２付近において、外面６００と側面４５０（テーパ部４５０ａ）とのなす角が鋭角となっている。

したがって、測定媒体からＺ方向の力を受けたとき（圧力印加時）に、上端６０２を第１ハウジング４０側、すなわちＺ方向に直交するＸ方向に押し付ける力が作用する。このように、測定媒体が作用すると、ポッティング体６０の上端６０２付近に、第１ハウジング４０側へ圧縮する応力が印加され、ポッティング体６０が自己シールされる。したがって、ポッティング体６０と第１ハウジング４０との界面に剥離が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ポッティング体６０における外面６００と反対の内面が、側面４５０の対向部４５０ｂに対して離れている。すなわち、ポッティング体６０が凹部４５を満たしておらず、対向部４５０ｂよりも浅い位置までしか配置されていない。ポッティング体６０が端子２６０〜２６２の突出部分を覆っていないため、ポッティング体６０の形成後に、端子２６０〜２６２とターミナル４４を溶接することができる。第１ハウジング４０を立てた状態で、モールドＩＣ２０の圧入とポッティング体６０の形成を行い、その後、第１ハウジング４０を横にして溶接することができるため、製造工程を簡素化することができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した圧力検出装置１０と共通する部分についての説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態では、ポッティング体６０の各層が、すべて同じ樹脂材料を用いて形成されている。ポッティング体６０は、上層である第１層６３及び下層である第２層６４を有して２層構造をなしており、第１層６３及び第２層６４は、同じ樹脂材料（たとえばエポキシ系樹脂）を用いて形成されている。それ以外の点は、先行実施形態と同じである。

本実施形態によれば、第１層６１と第２層６２を異材料とする効果を発揮することはできないものの、それ以外については先行実施形態同様に効果を奏することができる。たとえば、第１層６３と第２層６４は、樹脂材料の注入と硬化処理を繰り返し、一層ごとに形成される。したがって、一度に硬化してなる単層構造に較べて、ポッティング体６０全体の残留応力を低減することができ、従来に較べてポッティング体６０の接着寿命を向上することができる。さらに、樹脂材料が同じであるため、構成を簡素化することができる。

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

ハウジング３０が、第１ハウジング４０及び第２ハウジング５０を備える例を示したが、これに限定されない。第１ハウジング４０のみを備え、第２ハウジング５０を備えない構成としてもよい。この場合、測定媒体を圧力検出部２５まで導く機能は、流路８０側が備えればよい。

測定媒体の物理量を検出する物理量検出装置として、圧力を検出する圧力検出装置１０の例を示したが、これに限定されない。たとえば、測定媒体の温度を検出する温度検出装置にも適用することができる。また、センサチップ２１に、圧力検出素子及び温度素子検出素子が形成された温度検出機能付き圧力検出装置にも適用することができる。

各実施形態において、モールド樹脂体２８が、側面２８２としてテーパ部２８２ａを有する例を示した。また、第１ハウジング４０が、側面４５０としてテーパ部４５０ａを有する例を示した。しかしながら、これら例には限定されない。たとえばテーパ部２８２ａを有さない構成において、ポッティング体６０を多層構造としてもよい。また、テーパ部４５０ａを有さない構成において、ポッティング体６０を多層構造としてもよい。

各実施形態において、端子２６０〜２６２の突出部分がポッティング体６０により被覆されない例を示したが、これに限定されない。たとえばモールドＩＣ２０の圧入後、端子２６０〜２６２とターミナル４４を溶接し、次いで端子２６０〜２６２の突出部分を覆うようにポッティング体６０を形成してもよい。

１０…圧力検出装置、２０…モールドＩＣ、２１…センサチップ、２１０…一面、２１１…裏面、２２…凹部、２３…圧力基準室、２４…ダイアフラム、２５…圧力検出部、２６…リードフレーム、２６０，２６１，２６２…端子、２７…回路チップ、２８…モールド樹脂体、２８０…一面、２８１…裏面、２８２…側面、２８２ａ…テーパ部、２８３…狭幅部、２８４…拡幅部、３０…ハウジング、４０…第１ハウジング、４００…一面、４０１…裏面、４１…縮径部、４２…拡径部、４２０…後端、４３…コネクタ側壁、４４…ターミナル、４５…凹部、４５０…側面、４５０ａ…テーパ部、４５０ｂ…対向部、４５０ｃ，４５０ｄ，４５０ｅ…繋ぎ部、４５１…底面、４６…隙間、４７…シール溝、４８…シール材、５０…第２ハウジング、５１…ポート部、５２…固定部、５３…段差部、５４…ねじ部、５５…圧力導入孔、６０…ポッティング体、６００…外面、６０１，６０２…上端、６１，６３…第１層、６２，６４…第２層、８０…流路、８００…外面、８１…ねじ孔、９０…シール材

Claims (8)

1. 測定媒体に晒される面に凹部（４５）が形成された樹脂製のハウジング（４０）と、
   一端が前記凹部内に露出し、他端が前記ハウジングの外部に露出するように、前記ハウジングに保持されたターミナル（４４）と、
   前記測定媒体の物理量を検出する検出部（２５）が形成されたセンサチップ（２１）と、前記検出部が露出するように前記センサチップを保持するモールド樹脂体（２８）と、一部が前記モールド樹脂体から突出し、前記ターミナルの一端に接続された端子（２６０，２６１，２６２）と、を有し、前記検出部が前記測定媒体に晒されるように前記凹部に配置されたモールドＩＣ（２０）と、
   前記検出部が配置される空間と前記端子の突出部分とを隔てるように、前記モールドＩＣ周りの全周で、前記凹部の側壁面（４５０ａ，４５０ｃ，４５０ｅ）と前記モールド樹脂体との間に介在するポッティング体（６０）と、
   を備え、
   前記ポッティング体が、前記凹部の深さ方向において多層構造をなしている物理量検出装置。
2. 多層の前記ポッティング体は、前記測定媒体に晒される第１層（６１）と、前記第１層よりも前記凹部の底側に配置された第２層（６２）と、を有し、
   前記第１層は前記第２層よりも耐薬品性に優れる材料を用いて形成され、前記第２層は前記第１層よりも前記ハウジング及び前記モールド樹脂体に対する接着性に優れた材料を用いて形成されている請求項１に記載の物理量検出装置。
3. 前記ポッティング体の各層は、すべて同じ材料を用いて形成されている請求項１に記載の物理量検出装置。
4. 前記測定媒体は、前記深さ方向に流れて前記検出部に導かれ、
   前記モールド樹脂体は、前記ポッティング体の接着部分として、前記深さ方向に直交する一方向の幅が前記凹部の底に近いほど広くされたテーパ部（２８２ａ）を有する請求項１〜３いずれか１項に記載の物理量検出装置。
5. 前記測定媒体は、前記深さ方向に流れて前記検出部に導かれ、
   前記ハウジングは、前記凹部の側壁面における前記ポッティング体の接着部分として、前記深さ方向に直交する一方向の開口幅が前記凹部の底に近いほど狭くされたテーパ部（４５０ａ）を有する請求項１〜４いずれか１項に記載の物理量検出装置。
6. 前記モールド樹脂体における前記凹部の底側の一面（２８０）から前記端子が突出し、前記一面とは前記深さ方向において反対の裏面（２８１）から、前記検出部を含む前記センサチップの一部が突出している請求項１〜５いずれか１項に記載の物理量検出装置。
7. 前記ポッティング体は、前記側壁面における前記モールド樹脂体の一面に対向する対向部（４５０ｂ）に対して、離れて設けられている請求項６に記載の物理量検出装置。
8. 前記検出部は、前記測定媒体の圧力を検出する請求項１〜７いずれか１項に記載の物理量検出装置。

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