JP4885778B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

本発明は、内部空間に圧力基準室が形成されるケースに圧力センサ素子が収容され、このケースに封止電極端子が設けられた圧力センサに関する。

流体の圧力を測定するものとして圧力センサが知られているが、この圧力センサの一つとしては絶対圧力センサがある。この絶対圧力センサの従来例として図１２に示されている従来例１がある。
図１２に示される通り、従来例１の圧力センサ１００は、金属ダイアフラムから形成される圧力センサ素子１０１を備え、この圧力センサ素子１０１の反受圧面には歪みゲージによるブリッジ回路が形成されている。この圧力センサ素子１０１にはセンサ特性補正用基板１０２が被せられており、このセンサ特性補正用基板１０２は金属製であり、鍔部以外はガラスコーティングされている。センサ特性補正用基板１０２の表面には、ボンディングパッドと補正抵抗ハンダ付け用のランド、さらにフレキシブル基板１０３を半田付けするためのパッドが印刷されている。
この圧力センサ１００では、圧力センサ素子１０１の零点出力と温度特性をセンサ特性補正用基板１０２で補正した後、フレキシブル基板１０３の一端をセンサ特性補正用基板１０２の上に半田付けし、フレキシブル基板１０３の他端を封止電極端子１０４のリードピン１０５に半田付けする。この封止電極端子１０４はリードピン１０５がガラス等の封止材１０６を介してキャップ１０７に取り付けられた構造であり、このキャップ１０７はセンサ特性補正用基板１０２を覆うように圧力センサ素子１０１に取り付けられている。
その後、圧力センサ素子１０１と封止電極端子１０４とが真空中で溶接により接合されることで真空封止が行われる。

従来の圧力センサとして特許文献１で示される従来例２がある。
この従来例２は、従来の絶対圧力センサの一例を示すものであり、センサチップを金属キャンにより真空封止した後、圧力基準室外部で零点補正用の基板をリードピンに接合した構造である。
従来の圧力センサとして特許文献２で示される従来例３がある。
この従来例３は、従来の絶対圧力センサの一例を示すもので、圧力検出素子を略筒状の保護用本体に収容し、圧力検出素子に可撓舌片の一端を接続し、この可撓舌片の他端をピンと接続し、このピンをガラスやセラミックからなる気密封止板に貫通させるとともにピン先端部をプリント配線回路に接続し、気密封止板を保護用本体にプリント配線回路と離隔して配置した構造である。

特開平６−２６５４２６号公報 特表２００４−５１８９５３号公報

図１２で示される従来例１の圧力センサ１００は、封止電極端子１０４の外部に出たリードピン１０５が細く長いうえ、組立工程中にはセンサ単体では十分な固定や保護がされていないことから、リードピン１０５にかかる横荷重による封止部の信頼性低下が生じ、さらに、圧力基準室内部でセンサ特性を補正しているため、溶接の熱影響や真空度のばらつきによる零点出力や温度特性の変化に対応できず、歩留り低下を引き起すという課題がある。

特許文献１で示される従来例２は、圧力基準室外部で補正が行われているため、溶接の熱影響や真空度のばらつきによる零点出力の変化には対応できるが、補正を行う端子間に限定して基板が接合されており、リードピン封止部の補強には寄与していないという課題がある。
特許文献２で示される従来例３は、気密封止板がガラスやセラミックから略円板状に形成されており、この気密封止板に直接ピンが貫通される。ピンは圧力センサの規格や種類に応じて大きさや設置本数が異なるが、ピンを貫通する孔の位置や大きさの異なる気密封止板が複数必要となり、製造コストが高いものとなる。

本発明の目的は、封止電極端子にリードピンを安定させた状態で支持して信頼性の向上を図ることができるとともに部品の共通化を図って低コストで製造できる圧力センサを提供することである。

本発明の圧力センサは、圧力センサ素子と、この圧力センサ素子を圧力基準室が形成される内部空間に収容するケースと、このケースに設けられた板状部及びこの板状部に封止材を介して設けられたリードピンを有する封止電極端子と、前記リードピンを固定する基板と、前記リードピンと前記圧力センサ素子とを接続するフレキシブル基板と、を備え、前記リードピンを固定する基板と前記板状部との間を所定のスペースに規定し、前記リードピン、前記リードピンを固定する基板及び前記板状部が一体化し、前記板状部は、前記封止材を充填する孔部が形成された円板部と、この円板部の外周部に設けられた鍔部と、この鍔部と前記円板部との間に環状に設けられた薄肉部とを備え、前記鍔部は前記ケースの端部に溶接固定されていることを特徴とする。

以上の構成の発明では、圧力センサ素子をケースの内部に収容し、リードピンが予め取り付けられた封止電極端子の板状部を前記ケースに取り付けてケース内部を封止する。そして、前記リードピンを基板に貫通させるとともにリードピンを固定する基板と板状部との間に所定のスペースを形成する。必要に応じて基板とリードピンとの間を半田付けや導電性接着剤を用いて接合する。
従って、本発明では、板状部から突出したリードピンは、その先端側が基板に支持され、リードピンを固定する基板が所定スペースをもって板状部に支持固定されており、前記リードピン、前記基板及び前記板状部が一体化されているため、リードピン根元にかかる横荷重が減少する。そのため、封止部の信頼性低下を防止し、圧力センサ素子の出力の長期安定化を確保できる。しかも、基板の位置が自発的に決定されるため、作業不具合による歩留りの低下を減少させることも可能である。
リードピンを固定する基板と封止電極端子との間で所定のスペースがあるので、リードピンと基板との間を半田付けや導電性接着剤を用いて接合する場合には、リードピンを固定する基板の裏面に回り込む半田や導電性接着剤、フラックス等による短絡を防ぐとともに、この部分の洗浄性を向上させることができる。また、ハンダ付け等の溶着時に生じる熱による封止部の信頼性低下を防ぐことができる。
しかも、本発明では、リードピンを板状部に設けるにあたり、封止材を介在させているので、板状部に標準的な孔を形成しておき、この孔に設けられる封止材の形状等を調整することで、大きさの異なるリードピンを板状部に取り付けることができる。そのため、板状部を標準化することで、部品の共通化を図ることができ、低コストで圧力センサを製造することができる。
その上、鍔部と円板部との間に薄肉部が設けられているから、ケースと板状部の鍔部とを接合する際に生じる応力を封止材やリードピンに伝えにくくなる。そのため、ケースと板状部とを接合しても、封止材やリードピンに応力が伝達されにくいから、板状部と封止材との接合部及び封止材とリードピンとの接合部分での封止を確実に確保することができる。

ここで、本発明では、前記リードピンを固定する基板は複数のピンで支持され、これらのピンのうち少なくとも１つは前記リードピンより剛性の高い段付ピンである構成が好ましい。
この構成の発明では、複数のピンによって基板の裏面を複数箇所で支持することにより、基板を安定支持することができる。その上、複数のピンのうち少なくとも１本はリードピンよりも剛性が強いので、リードピンに基板を支持する荷重を負担させることがないから、リードピンが損傷することがない。そして、このピンは、段付きであるから、その先端部で基板を貫通し、その段差部で基板の裏面を支持することで、基板の横方向のずれを防止して基板の安定支持を達成することができる。

前記リードピンを固定する基板は前記リードピンに形成された段差部で支持され、この段差部より先端部分が前記リードピンを固定する基板を貫通している構成が好ましい。
この構成の発明では、リードピンが支持部を兼ねることで部品点数を減少させて低コストで圧力センサを製造することができる。

前記リードピンを固定する基板は前記板状部の前記基板側面と前記リードピンを固定する基板の前記板状部側面との少なくとも一方に形成された凸状部で支持される構成が好ましい。
この構成の発明では、凸状部をリードピンを固定する基板や板状部に一体形成することで、支持部の構造を簡易なものにできる。

前記凸状部は、その先端部分が前記リードピンを固定する基板を貫通している構成が好ましい。
この構成の発明では、凸状部の先端部で前記リードピンを固定する基板を貫通し、その段差部で当該基板の裏面を支持することで、当該基板の横方向のずれを防止して基板の安定支持を達成することができる。

前記凸状部は、その段差部分が前記リードピンを固定する基板の周縁部に係止される構成が好ましい。
この構成の発明では、凸状部の段差部分でリードピンを固定する基板の周縁部を係止する構成であるため、当該基板を支持するために凸状部の先端部を貫通させるための孔を別個に形成する必要がないので、当該基板の構造を簡易なものにすることができる。
本発明では、凸状部を環状に形成したり、複数の凸状部を等間隔に配置したりすることで基板の横方向のずれを防止することができる。

前記リードピンを固定する基板には、センサ出力の補正を行うための電子部品が設けられている構成が好ましい。
この構成の発明では、圧力基準室の外部に補正用の電子部品が設けられるので、必要に応じて圧力センサ素子の特性をより精確に補正することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、各実施形態の説明の中で同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。
図１から図７には本発明の第１実施形態が示されている。
図１は第１実施形態の圧力センサを示す正面図であり、図２は圧力センサの端面図であり、図３は圧力センサの断面図である。
図１から図３において、圧力センサ１は、略筒状の金属製ケース１０と、このケース１０の一端側に設けられた金属製アダプタ１１と、ケース１０の他端側に設けられた封止電極端子１２と、ケース１０の内部空間に収容されアダプタ１１に取り付けられた圧力センサ素子１３とを備えており、ケース１０の内部空間、つまり、ケース１０、アダプタ１１、封止電極端子１２及び圧力センサ素子１３から区画される空間から圧力基準室１０Ａが形成されている。
ケース１０は、その一端部がアダプタ１１と溶接で固定されている。アダプタ１１は、ケース１０と接合される鍔部１１Ａを備え、その中心部分には圧力媒体を圧力センサ素子１３へ導く導入口１１Ｂが形成されている。

封止電極端子１２は、ケース１０と接合される接合部１４Ｄと、この接合部１４Ｄに設けられる板状部１４と、この板状部１４に封止材１５を介して設けられた６本のリードピン１６とを備えている。
板状部１４は、金属製であり、円板部１４Ａと、この円板部１４Ａの外周部に設けられた鍔部１４Ｂと、これらの円板部１４Ａと鍔部１４Ｂとの間に設けられた薄肉部１４Ｔとが一体形成された構造である。薄肉部１４Ｔは板状部１４の圧力センサ素子１３と対向する部分に形成された環状の溝と、この溝とは背中合わせに形成される円板部１４Ａの平面との間から形成される。
円板部１４Ａは封止材１５を充填するための孔部１４Ｃが形成されている。この孔部１４Ｃにはガラスからなる略円柱状の封止材１５が充填されており、この封止材１５によりリードピン１６の略中心部が支持されている。
鍔部１４Ｂは円板部１４Ａとの接合部分を中心として円板部１４Ａと略直交する方向に伸びる断面略Ｔ型に形成されており、この一端部はケース１０の他端と溶接等で接合される接合部１４Ｄとされ、他端部は切欠き部１７Ａを有する平面円弧状の基板１７を支持する支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２とされている。

接合部１４Ｄはケース１０の他端部を係止するために環状に形成された段付き形状とされている。
支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２は基板１７を挟んで互いに対向する位置に２箇所形成された凸状部であり、このうち一方の支持部１４Ｅ１は、基板１７の切欠き部１７Ａに近接する底面を係止する第１係止部１４Ｅ３と、基板１７の切欠き部１７Ａの端面を係止する第２係止部１４Ｅ４とを備え、他方の支持部１４Ｅ２は、基板１７の円弧状外周縁部底面を係止する第１係止部１４Ｅ３と、基板１７の円弧状外周面を係止する第２係止部１４Ｅ５とを備えている。基板１７は支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２に対して必要に応じて接着剤によって固定されている。
第１係止部１４Ｅ３と円板部１４Ａの平面との間には寸法ｄからなる所定のスペースが形成されている。

リードピン１６と基板１７とは半田付けで固定されている。円板部１４Ａとリードピン１６とは封止材１５によって固定されている。基板１７と支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２とは固定されている。そのため、本実施形態では、リードピン１６、基板１７及び板状部１４が一体化されている。
リードピン１６の下端部は板状部１４の接合部１４Ｄの端縁より突出しており、この接合部１４Ｄの端縁は円板部１４Ａの圧力センサ素子１３と対向する平面から突出して形成されている。

接合部１４Ｄの円板部１４Ａからの突出寸法が短すぎると溶接等でケース１０と溶接部１４Ｄとを接合する際の熱の影響が封止材１５まで及び封止材１５の気密を確保できない。
リードピン１６の接合部１４Ｄの端縁からの突出寸法が短いと、フレキシブル基板の接合時の作業性が悪くなる。作業性を優先してケース１０の外径、内径を大きくするとセンサの小型化が達成できなくなる。これに対して、リードピン１６を保護し、接合部分の熱影響を少なくするという目的で接合部１４Ｄを長くし過ぎた場合、作業性を考慮し接合部１４Ｄよりリードピン１６を突出させると、リードピン１６も長くなることから組立工程において封止材１５に余計な横荷重を生じさせることになる。そのため、本実施形態では、接合部１４Ｄの円板部１４Ａからの突出寸法やリードピン１６の接合部１４Ｄからの突出寸法は適宜設定されるもので、例えば、センサ外径が５〜２０ｍｍを得るために、接合部１４Ｄの円板部１４Ａからの突出寸法は０．５〜４ｍｍであり、リードピン１６の接合部１４Ｄからの突出寸法は０．５〜３ｍｍである。

基板１７にはセンサ出力の補正を行う補正回路が形成されるとともに、センサ特性の補正を行うセンサ特性補正用の電子部品１８が設けられている。この電子部品１８は補正抵抗であって、零点と温度特性の補正を行うものである。なお、本実施形態では、ASIC等を用いて定格出力やその温度特性等も同時に補正することも可能である。電子部品１８はリードピン１６と電気的に接続されている。
電子部品１８は、これらに接続される２つのパッドのうちどちらか一方が選択され、リード線１９と接続されている。

圧力センサ素子１３は、ダイアフラム部１３Ａと円筒部１３Ｂとが金属で一体形成された構造である。ダイアフラム部１３Ａの平面と円筒部１３Ｂの内周面との間に形成される略円筒状の空間が導入口１１Ｂと連通する圧力導入部とされ、この圧力導入部に接するダイアフラム部１３Ａの面が受圧面とされる。
ダイアフラム部１３Ａの受圧面とは反対側の面、つまり、反受圧面には歪みゲージによるブリッジ回路２０が形成されている。

ブリッジ回路２０の概略構成が図４に示されている。
図４において、ブリッジ回路２０は、４つの抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と、電源と接続される端子Ｔ２，Ｔ５と、出力端子Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ６とを備え、零点補正と温度特性補正を行うために回路の一部がオープンになっている。
温度特性補正を行う出力端子Ｔ３，Ｔ４の一端側は温度補償用の抵抗Rtによって繋がれており、温度特性補正用の抵抗をこれに並列接続させることを考慮して、圧力センサ素子1には6個の電極パッドP１〜P６が設けられている。

図３において、ダイアフラム部１３Ａのブリッジ回路２０は、金属キャップ２１で覆われている。この金属キャップ２１は溶接部以外を絶縁膜２１Ａでコーティングされている（図６参照）。
金属キャップ２１は、ダイアフラム部１３Ａとは反対側の面にフレキシブル基板２２の一端が接着されており、このフレキシブル基板２２の他端はリードピン１６に接続されている。

フレキシブル基板２２の構造が図５から図７に示されている。図５はフレキシブル基板２２が金属キャップ２１に取り付けられた状態を示す斜視図であり、図６は、その一部を破断した側面図であり、図７はダイアフラム部と金属製キャップとの取付構造を示す断面図である。
これらの図において、フレキシブル基板２２と金属キャップ２１とは接着剤で接着固定されている。ここで使用される接着剤はシート状のものが選択されており、フレキシブル基板２２に仮付け後金属キャップ２１に熱圧着されるため、組立や取り扱いが容易である。接着剤は硬化後の硬さがボンディングに悪影響を及ぼさない程度に確保されている必要がある。
フレキシブル基板２２と金属キャップ２１との接着に用いられる接着剤は、使用温度範囲内の真空雰囲気中における発ガスが無いか極めて少ないものが選択される必要がある。この接着剤として、例えば、ポリイミドとエポキシ系の材料が選択される。

フレキシブル基板２２の一端側にはボンディングパッド２２Ｐが設けられ、このボンディングパッド２２Ｐの近傍には１〜６の識別番号が付されており、金属キャップ２１を圧力センサ素子１３に接合する際に、圧力センサ素子１３の電極パッドＰ１〜Ｐ６と間違いなく対応させることができる。
フレキシブル基板２２の他端側にはリードピン１６を貫通するためのスルーホール２２Ｈが形成されている。
図７に示される通り、圧力センサ素子１３の電極パッドとフレキシブル基板２２のボンディングパッド２２Ｐとはボンディングワイヤ２３で電気的に接続されている。

次に、第１実施形態にかかる圧力センサ１を組み立てる方法について説明する。
まず、ケース１０をアダプタ１１に気密に接合した後、フレキシブル基板２２の他端を封止電極端子１２のリードピン１６に半田付けする。リードピン１６は封止電極端子１２から突出しているため、半田付けは容易に行われる。ここで、封止電極端子１２の６本のリードピン１６の配置は非等配であり、フレキシブル基板２２のハンダ付け時に配線を間違えることがない。

ハンダフラックス洗浄後、使用温度範囲以上での脱ガス処理が行われる。
この脱ガス処理は、真空又は加圧封止の直前に行われ、圧力センサ素子１３への影響が大きい接合部の歪み取りを兼ねている。封止電極端子１２とケース１０とを真空又は不活性ガス等を加圧状態で封止する為の接合を行う。
耐電圧特性の向上を考慮する場合、圧力基準室１０Ａに封じ込める気体とその内圧を変化させることで必要とする耐電圧を確保できる。具体的には本実施形態において耐電圧５００ＶＤＣを確保する時の圧力は、６ｋPa以上か０．６ｋPa以下である。

接合後、封止電極端子１２の支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２にセンサ特性補正用の基板１７を組み付ける。これにより、所定のスペースｄを保持しながら、自発的にセンサ特性補正用の基板１７の位置が決まる。さらに、センサ特性補正用の基板１７のスルーホール２２Ｈを貫通したリードピン１６が半田付け等により基板１７に接合されることで、センサ特性補正用の基板１７が所望の位置に固定される。この時、リードピン１６の長さは接合するのに必要十分な長さしか基板から突出しないよう予め規定されている。基板１７上からリード線１９を接続することで、センサ出力を希望する場所で得られる。

従って、第１実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）封止電極端子１２のリードピン１６を基板１７で固定し、封止電極端子１２の板状部１４に、基板１７と封止電極端子１２の板状部１４との間を所定のスペースｄに規定するとともに基板１７を支持する支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２を設け、リードピン１６、基板１７及び板状部１４を一体化させた。つまり、板状部１４から突出したリードピン１６は、その先端側が基板１７に支持され、この基板１７が支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２を介して板状部１４に支持固定されているため、リードピン１６の根元にかかる横荷重が減少することになり、封止される部分の信頼性の低下が防止され、圧力センサ素子１３の出力の長期安定化を確保できる。
（２）基板１７は、封止電極端子１２との間で所定のスペースｄを保持しているので、リードピン１６と基板１７との間を半田付けしても、基板１７の裏面に回り込む半田による短絡を防ぐとともに、この部分の洗浄性を向上させることができる。
（３）リードピン１６を板状部１４に設けるにあたり、封止材１５を介在させているので、板状部１４に標準的な孔を形成しておき、この孔に設けられる封止材１５の形状等を調整することで、大きさの異なるリードピン１６を板状部１４に取り付けることができ、板状部１４自体を標準化することができる。そのため、部品の共通化を図ることで、低コストで圧力センサ１を製造することができる。

（４）支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２は板状部１４に形成された凸状部であるので、凸状部を板状部１４に一体形成することで、支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２の構造を簡易なものにできる。
（５）板状部１４に２箇所の支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２を設けることで、基板１７を互いに対向する位置で支持することができる。そのため、板状部１４を支持していない箇所には板状部１４と基板１７との間に隙間が形成されることになるので、基板１７を支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２に設置する際に、支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２との干渉を防止することができて設置作業が容易となる。

（６）支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２を構成する凸状部は、その段差部分が基板１７の周縁部に係止される構成であるため、基板１７を支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２に設置するにあたり、基板１７自体を加工することを要しないので、基板１７の構造を簡易なものにすることができる。
（７）センサ出力の補正を行うための電子部品１８が基板１７に設けらており、この基板１７は圧力基準室１０Ａの外部に位置しているので、圧力センサ素子１３の特性をより精確に補正することが可能となる。

（８）基板１７を切欠き部１７Ａを有する略円板状に形成したので、基板１７を支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２に設置する際に、基板１７の平面内での設置姿勢を誤ることがない。
（９）円板部１４Ａと鍔部１４Ｂの間に薄肉部１４Ｔを一体形成したから、ケース１０と鍔部１４Ｂの接合部１４Ｄとを接合する際に生じる応力を封止材１５やリードピン１６に伝えにくくなり、板状部１４と封止材１５との接合部分の封止が確実に行える。

（１０）フレキシブル基板２２とリードピン１６とは接続されている構成であり、リードピン１６にフレキシブル基板２２から力を受けることがない。そのため、リードピン１６に接合される板状部１４と封止材１５との接合部分の封止の信頼性が向上する。この点、特表２００４−５１８９５３号公報で示されるピンは可撓ブレードで押圧されているので、気密封止板との間での封止の信頼性が必ずしも十分とは言えない。
（１１）支持部１４Ｅ１は基板１７の全周にわたり覆われる構造ではないから、洗浄性の向上を図ることができる。これに対して、特表２００４−５１８９５３号公報で示される従来例では、プリント配線回路がケース内部に固定されているから、ピンとプリント配線回路を接続した後の洗浄性が悪い。

次に、本発明の第２実施形態を図８に基づいて説明する。第２実施形態は支持部の構成が第１実施形態とは異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
図８（Ａ）は第２実施形態の圧力センサ２の端面図であり、図８（Ｂ）は圧力センサ２の一部を示す断面図である。
図８において、圧力センサ２はケース１０の他端に封止電極端子２１２が設けられた構造であり、この封止電極端子２１２は、ケース１０に設けられた板状部２１４と、この板状部２１４に封止材１５を介して設けられた６本のリードピン２１６とを備えている。
板状部２１４は第１実施形態の板状部１４とは異なり、円板部１４Ａの周縁部に円筒状部１４Ｆが形成された略キャップ状とされており、支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２がなく、基板１７の位置決め用のマーク１４Ｇが円板部１４Ａに設けられている。このマーク１４Ｇに基板１７の切欠き部を合わせることにより基板１７の設置方向を間違えることがない。

リードピン２１６は、その中央部に対して両端部がそれぞれ細い径に形成されており、このうち、基板１７側の先端部が基板１７を貫通し、先端部と中央部との間に形成された段差部は基板１７を支持する支持部２１６Ａとされる。
リードピン２１６の先端部は半田付け等されて基板１７に固定されている。そのため、本実施形態では、リードピン２１６、基板１７及び板状部２１４が一体化した構造となる。なお、本実施形態では、支持部２１６Ａが形成されるリードピン２１６の本数は６本全てに限定されるものではなく、リードピン２１６、基板１７及び板状部２１４が一体化できる構成であるのであれば、一部のリードピンを第１実施形態のように段差を設けないものとしてもよい。
リードピン２１６の圧力センサ素子１３側の先端部はフレキシブル基板２２に係合されている。

従って、第２実施形態では、第１実施形態の（１）〜（３）（７）〜（１１）と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（１２）支持部２１６Ａをリードピン２１６に形成された段差部とし、この段差部より先端部分が基板１７を貫通した構成とした。そのため、リードピン２１６が支持部２１６Ａを兼ねることで部品点数を減少させて圧力センサを低コストで製造することができる。

次に、本発明の第３実施形態を図９に基づいて説明する。第３実施形態は支持部の構成が第１実施形態とは異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
図９（Ａ）は第３実施形態の圧力センサ３の端面図であり、図９（Ｂ）は圧力センサ３の一部を示す断面図である。
図９において、圧力センサ３はケース１０の他端に封止電極端子３１２が設けられた構造であり、この封止電極端子３１２は、ケース１０に設けられた板状部３１４と、この板状部３１４に封止材１５を介して設けられた６本のリードピン１６とを備えている。
板状部３１４は、円板部１４Ａの外周部に鍔部１４Ｂが一体に設けられた構造である。鍔部１４Ｂの一部には基板１７を支持する１つの支持部１４Ｅ１が形成されている。この支持部１４Ｅ１の基板１７を挟んで対向する位置に２本の段付きピン１４Ｈが円板部１４Ａと一体形成されている。基板１７は、その円弧状外周縁部に２箇所の円弧状凹部１７Ｂが形成されている。

段付きピン１４Ｈは、基板１７の円弧状凹部１７Ｂ近傍底面を係止する第１係止部１４Ｈ１と、基板１７の円弧状凹部１７Ｂの側面を係止する第２係止部１４Ｈ２とを備えている。基板１７は支持部１４Ｅ１，段付きピン１４Ｈに対して必要に応じて接着剤によって固定されている。２本のうち少なくとも１本の段付きピン１４Ｈはリードピン１６より剛性が高く形成されている。２本の段付きピン１４Ｈと支持部１４Ｅ１とは基板１７の周方向に沿って互いに等間隔に配置されている。なお、本実施形態では、２本の段付きピン１４Ｈのうち１本を段が形成されていない通常のピンとし、このピンの頭部で基板１７の底面を支持する構成としてもよい。

従って、第３実施形態では、第１実施形態の（１）〜（３）（７）〜（１１）と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（１３）支持部をリードピン１６より剛性の高い段付ピン１４Ｈとしたので、リードピン１６に基板１７を支持する荷重を負担させることがないから、リードピン１６が損傷することがない。
（１４）段付きピン１４Ｈの先端部で基板１７の側面を支持し、その段差部で基板１７の裏面を支持するので、基板１７の横方向のずれを防止して基板１７の安定支持を達成することができる。
（１５）段付きピン１４Ｈに加えて支持部１４Ｅ１を備えたから、この支持部１４Ｅ１で基板１７の切欠き部１７Ａを支持することで、より効果的に基板１７を支持固定することができる。

次に、本発明の第４実施形態を図１０に基づいて説明する。第４実施形態は支持部の構成が第１実施形態とは異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
図１０（Ａ）は第４実施形態の圧力センサ４の端面図であり、図１０（Ｂ）は圧力センサ４の一部を示す断面図である。
図１０において、圧力センサ４はケース１０の他端に封止電極端子４１２が設けられた構造であり、この封止電極端子４１２は、ケース１０に設けられた板状部４１４と、この板状部４１４に封止材１５を介して設けられた６本のリードピン１６とを備えている。
板状部４１４は、円板部１４Ａの外周部に円筒状部１４Ｆが形成された略キャップ状とされており、３本の段付きピン１４Ｈが円板部１４Ａに立設されている。
３本の段付きピン１４Ｈのうち２本は第３実施形態の段付きピン１４Ｈと同じ位置に配置されており、残り１本の段付きピン１４Ｈは係止部１４Ｈ１が配置された位置に配置されている。最後の１本の段付きピン１４Ｈは基板１７の切欠き１７Ａに形成された円弧状凹部１７Ｂを支持するものである。

従って、第４実施形態では、第１実施形態の（１）〜（３）（７）〜（１１）と第３実施形態の（１３）（１４）と同様の作用効果を奏することができる。

次に、本発明の第５実施形態を図１１に基づいて説明する。第５実施形態は支持部の構成が第１実施形態とは異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
図１１（Ａ）は第５実施形態の圧力センサ５の端面図であり、図１１（Ｂ）は圧力センサ５の一部を示す断面図である。
図１１において、圧力センサ５はケース１０の他端に封止電極端子５１２が設けられた構造であり、この封止電極端子５１２は、ケース１０に設けられた板状部５１４と、この板状部５１４に封止材１５を介して設けられた６本のリードピン１６とを備えている。
板状部５１４は、円板部１４Ａの外周部に円筒状部１４Ｆが形成された略キャップ状とされており、この円板部１４Ａの中心部に１個の凸状部１４Ｉが立設されている。
凸状部１４Ｉは基板１７を支持固定する支持部であり、基板１７の中心部に形成された貫通孔１７Ｃに先端部が貫通するとともに先端部と基板部との間に形成された係止部１４Ｉ１で貫通孔１７Ｃの周縁部を支持するものである。
なお、第５実施形態では、電子部品の図示が省略されている。

従って、第５実施形態では、第１実施形態の（１）〜（３）（７）〜（１１）と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（１６）支持部を円板部１４Ａに形成された凸状部１４Ｉとし、その先端部分で基板１７の貫通孔１７Ｃを貫通した構成としたから、凸状部１４Ｉの段差部で基板１７の裏面を支持することで、基板１７の横方向のずれを防止して基板１７の安定支持を達成することができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では凸状部１４Ｉ、支持部１４Ｅ１，１４Ｅ２，２１６Ａを円板部１４Ａに形成したが、本発明では、これらを基板１７に形成するものであってもよく、あるいは基板１７や円板部１４Ａとは別部材として形成するものであってもよい。
さらに、本発明では、センサ出力の補正を行うための電子部品１８を基板１７に設けることを要しない。
また、前記実施形態では、ケース１０と板状部１４，２１４とを別体で形成し、これらを接合する構成としたが、本発明では、ケース１０と板状部１４，２１４とを一体に形成するものであってもよい。

本発明は、圧力センサ、特に、絶対圧力センサに利用することができる。

本発明の第１実施形態にかかる圧力センサを示す正面図。 第１実施形態の圧力センサの端面図。 第１実施形態の圧力センサの断面図。 ブリッジ回路の概略構成図。 フレキシブル基板が金属キャップに取り付けられた状態を示す斜視図。 フレキシブル基板が金属キャップに取り付けられた状態の一部を破断した側面図。 ダイアフラム部と金属製キャップとの取付構造を示す断面図。 （Ａ）は本発明の第２実施形態に係る圧力センサの端面図、（Ｂ）は圧力センサの一部を示す断面図。 （Ａ）は本発明の第３実施形態に係る圧力センサの端面図、（Ｂ）は圧力センサの一部を示す断面図。 （Ａ）は本発明の第４実施形態に係る圧力センサの端面図、（Ｂ）は圧力センサの一部を示す断面図。 （Ａ）は本発明の第５実施形態に係る圧力センサの端面図、（Ｂ）は圧力センサの一部を示す断面図。 従来例の圧力センサを示す断面図。

符号の説明

１，２，３，４，５…圧力センサ、１０…ケース、１０Ａ…圧力基準室、１１…アダプタ、１２，２１２，３１２，４１２，５１２…封止電極端子、１３…圧力センサ素子、１４，２１４…板状部、１４Ｅ１，１４Ｅ２，２１６Ａ…支持部、１４Ｈ…段付ピン、１４Ｉ…凸状部、１４Ｔ…薄肉部、１５…封止材、１６，２１６…リードピン、１７…基板、１８…電子部品、１９…リード線、２２…フレキシブル基板

Claims (7)

1. 圧力センサ素子と、この圧力センサ素子を圧力基準室が形成される内部空間に収容するケースと、このケースに設けられた板状部及びこの板状部に封止材を介して設けられたリードピンを有する封止電極端子と、前記リードピンを固定する基板と、前記リードピンと前記圧力センサ素子とを接続するフレキシブル基板と、を備え、前記リードピンを固定する基板と前記板状部との間を所定のスペースに規定し、前記リードピン、前記リードピンを固定する基板及び前記板状部が一体化し、前記板状部は、前記封止材を充填する孔部が形成された円板部と、この円板部の外周部に設けられた鍔部と、この鍔部と前記円板部との間に環状に設けられた薄肉部とを備え、前記鍔部は前記ケースの端部に溶接固定されていることを特徴とする圧力センサ。
2. 請求項１に記載された圧力センサにおいて、
   前記リードピンを固定する基板は複数のピンで支持され、これらのピンのうち少なくとも１つは前記リードピンより剛性の高い段付ピンであることを特徴とする圧力センサ。
3. 請求項１に記載された圧力センサにおいて、
   前記リードピンを固定する基板は前記リードピンに形成された段差部で支持され、この段差部より先端部分が前記リードピンを固定する基板を貫通していることを特徴とする圧力センサ。
4. 請求項１に記載された圧力センサにおいて、
   前記リードピンを固定する基板は前記板状部の前記基板側面と前記リードピンを固定する基板の前記板状部側面との少なくとも一方に形成された凸状部で支持されることを特徴とする圧力センサ。
5. 請求項４に記載された圧力センサにおいて、
   前記凸状部は、その先端部分が前記リードピンを固定する基板を貫通していることを特徴とする圧力センサ。
6. 請求項４に記載された圧力センサにおいて、
   前記凸状部は、その段差部分が前記リードピンを固定する基板の周縁部に係止されることを特徴とする圧力センサ。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載された圧力センサにおいて、
   前記リードピンを固定する基板には、センサ出力の補正を行うための電子部品が設けられていることを特徴とする圧力センサ。

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