专利名称：传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有传感检测部和连接部的传感器。
背景技术：
具有传感检测部和连接部的传感器例如被公开在专利公开2002-542107号公报上。该传感器具有作为传感器结构部的传感检测部、以及把来自传感检测部的信号输出到外部用的连接部。具体来说是具有把作为传感检测部的传感器芯片设置在膜片上的传感器结构部、和作为连接部的接触销的压力传感器。
但是，在这种作为传感装置的压力传感器中，要求缩小传感器的径向尺寸，即缩小传感器直径，具体来说，必须使压力传感器中的压敏元件小型化。
这里，这种压敏元件采用集成化的传感器芯片，即处理传感器信号的电路与传感器芯片形成一体化，为了使压敏元件小型化，必须简化电路。
然而，在传感器中需要的诊断和通信等功能不断增加，为了实现压敏元件即传感检测部的小型化以及功能的增加，必须改进半导体工艺，从时间、成本、质量方面来看，要实现上述目标是很困难的。
因此，把压敏元件即传感检测部的功能分割开来，使压敏元件仅仅是检测部的结构，进行放大、调整的电路部(IC)可以设置在别的部位上。并且，可以考虑把作为传感检测部的集成化传感器芯片的功能继续保持不变，另外需要的电路部设置在别的部位上。
这样，把电路部设置在传感检测部以外的部位上的情况下，该电路部(IC)例如可以被容纳在支撑部等内。
并且，要求能够根据需要来增加电容器等、根据用途来自由更改电路部，要求容易适应电路部结构的更改的结构。
也就是说，要求在上述传感装置中既能够实现传感装置的细径化、又能够容易适应电路部的结构更改的传感装置。
而且，可以认为上述要求，对于压力传感器以外的其他传感装置，即具有传感检测部的传感结构部以及用于把来自传感检测部的信号输出到外部的连接部的传感装置，也是需要的要求事项。
发明内容
本发明是针对上述情况而提出的，其目的在于，实现这样的传感装置，其具有传感检测部和连接部，既减小传感装置的直径，又能够很容易地更改电路部的结构。
传感装置包括带有传感检测部的传感结构部、把来自传感检测部的信号输出到外部用的连接部、结构体、传感器结构部、结构体和连接体进行互相支撑并固定用的支撑部、以及电子元件。传感器结构部、结构体和连接部以此顺序进行配置，并提供层叠体。支撑部被配置在层叠体的外周部上，电子元件被搭载在结构体上。传感检测部、电子元件和连接部分别被电连接。
若采用该结构，则能够通过搭载在各结构体上的电子元件来构成对来自传感检测部的信号进行信号处理等的电路部。并且，来自传感检测部的信号，通过由该电子元件构成的电路部，能够从连接部中输出。
并且，层叠体的各部的支撑，在设置于层叠体外周部上的支撑部进行支撑，所以在各个结构体的中央部上，能够对搭载在该结构体上的电子元件的种类和配置进行适应的设计更改。
因此，容易根据用途而自由地更改电路部，并且，即使传感检测部和连接部的结构被更改，也很容易对这些传感检测部和连接部及结构体的连接结构进行更改。
并且，如上所述，电路部能够由层叠的各结构体来构成。也就是说，电路部被配置在传感装置的轴向上，所以，能够尽量防止传感装置的径向尺寸增大。
于是，根据本发明的传感装置，其具备具有传感检测部的传感结构部、以及把来自传感检测部的信号输出到外部用的连接部，能够既实现减小传感装置的直径，又能够很容易地更改电路部的结构。支撑部最好由第1支撑部和第2支撑部构成。并且第1支撑部被配置在传感器结构部和结构体之间，以便连接传感器结构部和结构体，第2支撑部被配置在结构体和连接部之间，以便连接结构体和连接部。再者，最好是，第1支撑部在结构体一侧的端部上具有凸部；第2支撑部在连接部一侧的端部上具有凸部，在另一端部上具有凹部，连接部在结构体侧的端部上具有凹部。另外，第2支撑部与结构体构成一体，第1支撑部和传感器结构部互相接合在一起。并且，通过第1支撑部的凸部和第2支撑部的凹部的嵌合，而连接传感器结构部和结构体；通过第2支撑部的凸部和连接部的凹部的嵌合，而连接结构体和连接部。并且，最好是第1支撑部的凸部的形状和第2支撑部的凸部的形状互不相同。
本发明的上述或其他的目的、结构、优点，可以参照下列附图，从以下的详细说明中清楚地看出。
图1是概要剖面图，表示本发明的第1实施例中的压力传感器。
图2A是局部剖面图，表示沿图1中的IIA-IIA线的压力传感器的第四结构体。
图2B是局部剖面图，表示沿图1中的IIB-IIB线的压力传感器的第三结构体。
图2C是局部剖面图，表示沿图1中的IIC-IIC线的压力传感器的第二结构体。
图2D是局部剖面图，表示沿图1中的IID-IID线的压力传感器的第一结构体。
图3是局部剖面图，表示本发明第2实施例中的压力传感器。
图4是剖面图，表示本发明第2实施例的变形例中的压力传感器。
图5是剖面图，表示本发明第3实施例中的压力传感器。
图6是局部剖面图，表示沿图5中的VI-VI线的压力传感器的第1结构体。
图7是概要剖面图，表示沿作为第1实施例的比较例的压力传感器。
图8是局部放大剖面图，表示图7的压力传感器的传感检测部设置部。
具体实施例方式
(第1实施例)图7是表示对于具有传感检测部和连接部的传感装置、本发明人试制的压力传感器的整体结构的局部剖面图。并且，图8是图7中的外壳300中的传感检测部设置部301的概要剖面图。
外壳300由金属等构成，其是在一端侧(图中的上侧)形成有开口部302的带台阶的圆筒形状，在该外壳300中对开口部302的底部进行夹持并与开口部302相反的一侧(图中的下侧)的部位，被构成为用于配置传感检测部的传感检测部设置部301。
如图8所示，传感检测部设置部301具有形成在外壳300的另一端侧的凹部303，在该凹部303内设置有作为传感检测部的压敏元件11。该压敏元件11例如是半导体膜片式的传感器元件，可以采用能够输出与所加压力相对应的电信号的传感器元件。
并且，凹部303通过以焊接等方法固定在外壳300上的金属膜片304进行封闭，在凹部303内封装有作为压力传递媒体的油305。
然后，加到该金属膜片304上的压力通过油305而传递到压敏元件11上，压敏元件11根据受到的压力而输出信号。
并且，如图8所示，在外壳300中的开口部302的底部，形成有与设置在传感检测部设置部301内的压敏元件11相连通的穿通孔306。
然后，从外壳300中的开口部302插入由金属等构成的端子销307。该端子销307的一端部侧，通过穿通孔306而穿透到开口部301底部上，露出到凹部303内。
并且，在穿通孔306内，在外壳300和端子销307之间，通过作为绝缘性密封玻璃的玻璃构件308进行密封。并且，外壳300和端子销307通过玻璃构件308来进行电绝缘。
然后，在凹部303内露出的端子销307的一端部，通过压敏元件11、以及金或铝等焊丝309来进行接线，而电连接。
并且，如图7所示，在从外壳300的开口部302中突出的端子销307的另一端部上，通过焊接或铆接、焊锡等导电性接合材料等，与铁类金属等所构成的连接销310进行电、机械性接合。
再者，连接销310被由树脂等构成的成形件311支撑，构成作为连接部的连接组件312。
并且，在该连接组件312的成形件311上，与支撑部314形成一体，该支撑部314具有能够穿过端子销307的孔部313，在该孔部313内插入端子销307，对其进行支撑。
再者，由金属等构成的圆筒状的管材315的一端部被安装在外壳300的开口部302一侧。并且，通过该管材315来遮盖由开口部302中突出的端子销307直到端子销307和连接销310的接合部处为止。
在此，如图7所示，由环氧树脂或硅酮树脂等树脂材料构成的涂敷材料316、317被填充到外壳300的开口部302内和管材315内。
在这种压力传感器中，把传感检测部设置部301置于被测量环境中，金属膜片304上受到的压力，通过油305传递到压敏元件11上。然后，从压敏元件11输出的传感信号通过焊丝309、端子销307、连接销310而传递到外部。
但是，在这种作为传感装置的压力传感器中，希望缩小传感器的径向尺寸，也就是说，减小传感器的直径，具体来说，在上述图8所示的压力传感器中需要压敏元件11的小型化。
在此，这种压敏元件11采用集成化传感器芯片，即处理传感器信号的电路与传感器芯片集成为一体。为了使压敏元件11小型化，需要简化电路。并且，要求其结构容易适应电路部结构的更改。
为了简化电路，在把电路部设置在与传感检测部不同的部位上的情况下，例如在上述图7所示的压力传感器中，该电路部(IC)被容纳在支撑部314等内。
然而，上述措施不能够充分适应传感装置直径的减小和电路部结构的更改等。
鉴于上述问题，制作了本发明第1实施例涉及的具有传感检测部和连接部的传感装置。图1是表示作为该传感装置的压力传感器S1的整体结构的概要剖面图。从图2A到图2D是表示图1中的各部分的结构的图。该压力传感器S1并不限制用途，例如可以适用于检测汽车制动系统中的制动油的压力的压力传感器等，。
图2A是沿图1中的IIA-IIA线的第4结构体50的概要剖面图，图2B是沿图1中的IIB-IIB线的面上的第3结构体40的概要平面图，图2C是沿图1中的IIC-IIC线的面上的第2结构体30的概要平面图，图2D是沿图1中的IID-IID线的面上的第1结构体20的概要平面图。
(传感器的结构等)该压力传感器S1具备具有作为传感检测部的压敏元件11的传感器结构部100，把来自传感检测部11的信号输出到外部用的连接部200。在此，第1结构体20是传感器结构部100的一部分，第4结构体50构成为连接部200的一部分。
然后，通过多个结构体30、40、50介于传感器结构部100和连接部200之间，而形成由传感器结构部100、第2结构体30、第3结构体40和连接部200层叠的层叠体。
传感器结构部100由以下两部分构成内部具有空心部的有底简状的芯柱(ステム)10、即形成空心筒状的芯柱10，和安装在该芯柱10上的第1结构体20。
芯柱10基本上是对圆筒体进行加工而形成的。该芯柱10在其外面的一部分上具有能够随压力而变形的膜片10a，并且具有把压力引入到空心部内用的开口部10b。
在本实施例中，膜片10a被设置在芯柱10的轴的一端侧的端面上，开口部10b被设置在芯柱10的轴的另一端侧上。在此，膜片10a是把芯柱10的轴的一端侧的端面加工成薄壁部而形成的。
并且，该芯柱10被安装成在开口部10b一侧的部位上、与被测物形成密封的形式，在芯柱10的开口部10b一侧的外周面上形成有O形环槽10c，用于安装密封用的无图示的O形环。在此，上述被测物例如是汽车的制动系统中的制动油管道。
这样，在芯柱10被安装到被测物上的状态下，从被测物来的压力、即被测压力，从芯柱10的开口部10b被导入到芯柱10的空心部内。于是，根据被导入的被测压力的大小，使膜片10a产生变形。
并且，如图1、图2D所示，在芯柱10的膜片10a上，设置有作为传感检测部的传感器芯片11。该传感器芯片11用于输出对应于上述膜片10a的变形的电信号，并构成进行压力检测的压敏元件。
例如，传感器芯片11是由单晶Si(硅)等半导体芯片而构成的，在本例中，通过无图示的低熔点玻璃等来与芯柱10的膜片10a相接合进行固定。
以下的具体说明并不是对其意义的限定。该传感器芯片11，具有桥式电路，当通过芯柱10的开口部10b导入的压力而使膜片10a变形时，把与该变形相对应的阻值的变化变换成电信号进行输出，这一过程可以作为应变仪使用。并且，这些膜片10a和传感器芯片11决定压力传感器S1的基本性能。
并且，在芯柱10中，在膜片10a和O形环槽10c之间的外周面上，形成有从该外周面上突出来的凸缘部10d。并且，在该凸缘部10d上搭载有第1结构体30和外壳60。
在此，构成芯柱10的金属材料，由于要承受超高压，所以要求达到高强度，再者，由于通过玻璃等来对由Si构成的传感器芯片11进行接合，所以，要求达到低的热膨胀系数等。
具体来说，芯柱10以Fe、Ni、Co或Fe、Ni为主体，作为析出增强材料，选择增加了Ti、Nb、Al或Ti、Nb的材料，能够通过冲压、切削和冷锻等方法来形成。
作为传感结构部100的一部分的第1结构体20，形成圆环形状，由具有电绝缘性的树脂和陶瓷等来构成。该第1结构体20通过粘接等方法而被搭载在芯柱10的凸缘部10d上，并被固定在芯柱10上。
并且，第1结构体20被设置成对芯柱10中的膜片10a和传感器芯片11的周围进行包围的状态。在此，如图2D所示，在第1结构体20的上端面上设置有由铝(Al)或金(Au)、铜(Cu)等构成的衬垫21。
再者，该衬垫21和传感器芯片11通过金或铝等构成的金属线12进行接线，进行电连接。该金属丝12用引线接合等方法来形成。
并且，在第1结构体20的上端面上，设置有支撑部22，用于支撑和固定由传感器结构部100、多个结构体30、40和连接部200进行层叠而形成的层叠体。该支撑部22被设置在环状的第1结构体20的上端面上，这样形成的状态是设置在传感器结构部100的外周部上。
在此，第1结构体20、即传感器结构部100的支撑部22，被设置2个部位以上(图示例中为3个部位)，各支撑部22是从第1结构体20的上端面上突出的柱状体，在其端头上具有凸部22a。
再者，在第1结构体20的上端面上，突出地设置有导电性销部件23。该销部件23，例如通过插入成形等方法把金属等销部件固定到第1结构体20上。
然后，销部件23和衬垫21通过形成在第1结构体20的表面上的无图示的布线等来形成电导通。也就是说，在传感器结构部100中，传感器芯片11和销部件23通过金属线12、衬垫21而进行电连接。
并且，第2结构体30被层叠在传感器结构部100、即第1结构体20的上边，该第2结构体30是由树脂或陶瓷构成的圆板形状。
如图2C所示，在第2结构体30的上面，安装有作为构成本压力传感器S1的电路部的电子元件的IC芯片31。在此，IC芯片31通过金属线31a进行接线(ワイヤボンド)安装。
并且，在第2结构体30上面的外周部上，设置有支撑部32，用于支撑和固定由传感器结构部100、多个结构体30、40和连接部200进行层叠而形成的层叠体。
在此，第2结构体30的支撑部32设置2个以上(在图示例中为3个)，各支撑体32是从第2结构体30的上面突出的柱状体，在其端头部上具有凸部32a。
并且，如图1所示，在第2结构体30的下面(与图2所示的面相反一侧的面)，在上述第1结构体20中与支撑部22的凸部22a相对应的位置上形成有嵌入第1结构体20的凸部22a的凹部32b。
在第2结构体30中，通过第2结构体30的凸部32a和凹部32b来构成第2结构体30的支撑部32。并且，使第1结构体20的凸部22a和第2结构体30的凹部32b互相嵌合，这样，能够使第1结构体20、即传感器结构部100和第2结构体30互相支撑并固定。
再者，如图2C所示，在第2结构体30的上端面上，以突出状态设置有导电性销部件33。该销部件33，通过插入成形等方法，例如把金属等销部件固定到第2结构体30上。
并且，在第2结构体30的外周部上，在与第1结构体20的销部件23相对置的部位上设置有穿通孔34。
在该穿通孔34内，如图1所示，插入第1结构体20的销部件23，这样，能够使第1结构部件10和第2结构部件30进行电连接。该穿通孔34和销部件23能够通过弹簧接点式连接方法或焊锡等方法来进行电连接。
然后，在第2结构体30中，IC芯片31和销部件33及穿通孔34，通过金属线31和无图示的布线等来形成电导通。这样，传感器结构部100中的传感器芯片11和第2结构体30上所搭载的IC芯片31就进行电连接。
并且，第3结构体40在第2结构体30上进行层叠，该第3结构体40也是由树脂或陶瓷构成的圆板形状。
如图2B所示，在第3结构体40的上面，安装有作为构成本压力传感器S1的电路的电子元件的片状电容器41。在此，片状电容器41表示出4个，通过无图示的导电性粘合剂或焊锡等进行安装。
并且，在第3结构体40的上面的外周部上，设置有支撑部42，用于支撑并固定由传感器结构部100、多个结构体30、40及连接部200层叠而形成的层叠体。
在此，第3结构体40的支撑部42设置有2个以上(在图示例中为3个)，各支撑部42是从第3结构体40的上面突出的柱状体，在其端头部上具有凸部42a。
并且，如图1所示，在第3结构体40的下面(与图2所示的面相反一侧的面)上，在上述第2结构体30中与支撑部32的凸部32a相对应的位置上形成有嵌入第2结构体30的凸部32a的凹部42b。
在第3结构体40中，通过第3结构体40的凸部42a和凹部42b来构成第3结构体40的支撑部42。并且，使第2结构体30的凸部32a和第3结构体40的凹部42b互相嵌合，这样，能够使第2结构体30，和第3结构体40互相支撑并固定。
再者，如图2B所示，在第3结构体40的上端面上，以突出状态设置有导电性销部件43。该销部件43，通过插入成形等方法，例如把金属等销部件固定到第3结构体40上。
并且，在第3结构体40的外周部上，在与第2结构体30的销部件33相对置的部位上设置有穿通孔44。
在该穿通孔44内，插入第2结构体30的销部件33，这样，能够使第2结构部件30和第3结构部件40进行电连接。该穿通孔44和销部件33能够和上述情况一样，用弹簧接点式连接方法或焊接等来进行电连接。
然后，在第3结构体40中，片状电容器41和销部件43及穿通孔44，通过无图示的布线等来形成电导通。这样，第2结构体30上所搭载的IC芯片31和第3结构体40上所搭载的片状电容器41进行电连接。
并且，第4结构体50在第3结构体40上进行层叠，该第4结构体50作为连接部200的一部分，在连接部200中的下部形成一体的圆板形状。
在此，连接部200是把由导电性金属材料等构成的端子210插入成形到树脂部220内而制成的。这里设置了3个端子210，在图1中，各端子210的上端部侧，通过布线部件能够与汽车的ECU等进行电连接。
并且，第4结构体50作为该树脂部220的一部分，成形为一体。
如图1所示，在第4结构体50的下面(与图2所示的面相反一侧的面)上，在上述第3结构体40中与支撑部42的凸部42a相对应的位置上，形成有嵌入第3结构体40的凸部42a的凹部52b。
并且，在第4结构体50、即连接部200中，由该凹部52b来构成第4结构体50的支撑部52。并且，使第3结构体40的凸部42a和第4结构体50的凹部52b互相嵌合，这样，能够使第3结构体40，和第4结构体50、即连接部200互相支撑并固定。
并且，如图2(a)所示，在第4结构体50的外周部上，在与第3结构体40的销部件43相对置的部位上设置有穿通孔54。
在该穿通孔54内，插入第3结构体40的销部件43，这样，能够使第3结构部件40和第4结构部件50进行电连接。该穿通孔54和销部件43能够和上述情况一样通过弹簧接点式连接方法或焊接等来进行电连接。
并且，如图1所示，在第4结构体50、即连接部200中，端子210在穿通孔54内露出，与第3结构体40的销部件43形成电导通。这样，第3结构体40上所搭载的片状电容器41和连接部200的端子210进行电连接。
这样，在本压力传感器S1中，多个结构体30、40介于传感器结构部100和连接部200之间，形成由传感器结构部100、多个结构体30、40和连接部200层叠而成的层叠体。
并且，如上所述，在该层叠体中的外周部上，设置有支撑部22、32、42、52，用于对传感器结构部100、各个结构体30、40、及连接部200互相支撑并固定。
再者，在介于传感器结构部100和连接部200之间的结构体30、40上，搭载电子元件31、41，作为传感检测部的传感器芯片11、电子元件31、41、和连接部200如上所述进行电连接。并且通过这些电子元件31、41，来构成本压力传感器S1的电路部。
并且，如图1所示，通过熔焊等方法把外壳60固定到芯柱10的凸缘部10d上。该外壳60是由金属或树脂等构成的有底筒状物，覆盖在传感器结构部100的第1结构体20和第2、第3结构体30、40、以及连接部200的外周围上。
在此，连接部200中的端子210外部的连接端部，从设置在外壳60上的穿通孔61向外壳60的外边突出。并且，O形环70介于连接部200的树脂部220和外壳60之间，防止水分和异物侵入到第4结构体50内。
在本实施例的压力传感器S1中，被测压力从芯柱10的开口部10b中导入，根据被导入的被测压力的大小，膜片10a产生变形。然后，与该膜片10a的变形相对应的电信号从传感器芯片11中输出，通过由上述电子元件31、41构成的电路部，能够从连接部200中输出。
在此，例如，通过搭载在第2结构体30上的IC芯片31等，能够放大和调整来自传感器芯片11的电信号，通过搭载在第3结构体40上的片状电容器41等，能够控制输出或电源的噪音和浪涌。
(传感器的组装)并且，具有这种结构的本实施例的压力传感器S1，例如按以下方法组装。
首先，对搭载了传感器芯片11的芯柱10和第1结构体20进行组装，在传感器芯片11和第1结构体20的衬垫21之间，进行引线接合，通过金属线12在其间进行接线。
然后，依次层叠和组装已搭载了IC芯片31的第2结构体30以及已搭载了片状电容器41的第3结构体40。这时，使各结构体20～50之间的凹部32b～52b和凸部22a～42a互相嵌合，并且把销部件插入到穿通孔内进行电连接。而且，也可以使各凹部32b～52b和凸部22a～42a根据需要进行粘接。
并且，把连接部200层叠在第3结构体40上，组装后，把外壳60盖在层叠体上，使外壳60和芯柱10进行接合。这样，即可制成本实施例的压力传感器S1。
本发明具有如下的效果等。
但是，根据本实施例，压力传感器S1，其具备具有作为传感检测部的传感器芯片11的传感器结构部100、以及用于把来自传感器芯片11的信号输出到外部的连接部200，其特征在于，多个结构体30、40介于传感器结构部100和连接部200之间，于是形成有由传感器结构部100、多个结构体30、40和连接部200层叠而构成的层叠体。在该层叠体的外周部上设置有用于对传感器结构部100、各个结构体30、40和连接部200互相支撑并固定的支撑部22、32、42、52，在各个结构体30、40上，搭载电子元件31、41，传感器芯片11、电子元件31、41和连接部200被电连接。
这样，通过搭载在第2、第3各结构体30、40上的电子元件31、41，能够构成对来自传感器芯片11的信号进行信号处理等的电路部。然后，来自传感器芯片11的信号，通过由该电子元件构成的电路部，能够从连接部200中输出。
并且，层叠体的各部分的支撑由设置在层叠体外周部上的支撑部22、32、42、52来进行，所以，在第2、第3各结构体30、40的中央部，可以对搭载在该结构体30、40上的电子元件31、41的种类和配置，自由地进行适当的设计更改。
因此，容易根据用途自由地更改电路部，并且，即使传感器芯片11和连接部200的结构更改，也能够很容易地更改这些传感器芯片11和连接部200及结构体30、40的连接结构。
并且，如上所述，电路部能够由层叠的第2、第3各结构体30、40来构成。也就是说，由于电路部被配置在压力传感器S1的轴向上，所以，能够尽量防止增大压力传感器S1的径向体积。
因此，根据本实施例，压力传感器S1具备具有传感器芯片11的传感器结构部100、和用于把来自传感器芯片11的信号输出到外部的连接部200，既能够实现减小压力传感器S1的直径，又能够容易适应电路部结构更改等情况下。
并且，在本实施例中，如图2A～2D所示，支撑部22、32、42、52，在传感器结构部100、第2、第3各结构体30、40、和连接部200的各外周部上设置有2个以上。
支撑部也可以在构成层叠体的各个部件上设置一个。但如本实施例那样，若在各个部件100、30、40、200上设置2个以上，则能够使层叠体得到稳定的支撑，效果良好。
并且，在本实施例中，支撑部22、32、42、52，在传感器结构部100、第2、第3各结构体30、40、和连接部200的各部件之间，在一个部件上具有凸部22a、32a、42a，在与其相对置的另一个部件的部分上，具有嵌入凸部22a、32a、42a的凹部32b、42b、52b。
这样一来，于凸部22a、32a、42a和凹部32b、42b、52b互相嵌合，由此，相邻的部件之间能够适当地固定，并且，这些凸部和凹部成为标记，便于进行位置对准。
在利用这种凸部和凹部的嵌合的支撑部的情况下，也可以使凸部22a、32a、42a和凹部32b、42b、52b的形状和位置，在传感器结构部100、第2、第3各结构体30、40、和连接部200各部件之间互不相同，以便在组合不正确时，凸部和凹部不能嵌合。
这样一来，在按照错误的层叠顺序对各部件100、30、40、200进行层叠的情况下，对置的部件的凸部22a、32a、42a和凹部32b、42b、52b不能够嵌合。也就是说，能够防止组装顺序和方向发生错误等，效果良好。
再者，在本实施例中，在传感器结构部100、第2、第3各结构体30、40、和连接部200的各部件之间，在一边的部件上设置有销部件23、33、43，在与其相对置的另一边的部件上设置有穿通孔34、44、54，把销部件23、33、43插入到穿通孔34、44、54内，使一边的部件和另一边的部件进行电连接。并且，以此来使传感检测部11、电子部件31、41、和连接部200进行电连接。
尤其，在上述图示例中，良好的方式是把销部件23、33、43插入到穿通孔34、44、54内而形成的电连接部，位于层叠体中的外周部上。
这样一来，除支撑部22、32、42、52外，电连接部也位于层叠体的外周部上，所以，第2、第3各结构体30、40的中央部(图2B和2C中的斜线阴影部分)，搭载在该结构体30、40上的电子元件31、41的种类和配置，能够更自由地进行适当的设计更改。
再者，在本实施例中，第2、第3的多个结构体30、40的外周围，由外壳60进行覆盖，通过外壳60来适当地保护各结构体30、40，效果良好。
(第2实施例)根据本发明第2实施例的传感装置示于图3和图4内。
图3是表示传感装置的平面图，其改变了传感器芯片11和第1结构体20的金属线12的接线状态。这样，通过适当地更改第1结构体20中的衬垫21和支撑部22、销部件23的配置，即使金属线12的接线状态发生变化，也能够很容易地对应。
并且，图4是表示第2实施例的变形例的概要剖面图，增加了介于传感器结构部100和连接部200之间的结构体30、40、30a、40a的数量。
在此，与上述图1所示的例相比，增加了结构体30a、结构体40a，但在该例中，这些结构体30a、结构体40a分别是与上述第2结构体30、第3结构体40相同的结构，搭载了同样的电子元件31、41。
再者，第1结构体20和传感器结构部100形成独立的状态，它们按以下方法进行连接。
传感器结构部100具有从其上面突出的柱状凸部100a。并且，第1结构体20的支撑部22，在第1结构体20的下面，在与传感器结构部100的凸部100a相对应的位置上，形成有嵌入传感器结构部100的凸部100a的凹部22b。
在第1结构体20内，传感器结构部100的凸部100a和第1结构体20的凸部22b相嵌合，由此，第1结构体20和传感器结构部100互相支撑并固定。
在需要多个片状电容器41和IC芯片31等电子元件的情况下，如图4所示，可以通过增加同样的设计的结构体30a、40a来对应。
这时，仅改变外壳60的尺寸即可，所以，也可以更改第1结构体20和第4结构体50的结构，也就是说，不必更改传感器结构部100和连接部200。
并且，在上述图1所示的例中，在第2结构体30内搭载有IC芯片31；在第3结构体40内搭载有片状电容器41。相反，也可以在第2结构体30内搭载片状电容器41；在第3结构体40内搭载IC芯片31。再者，也可以通过电路结构来使IC芯片31和第2及第3结构体30、40一起进行搭载。
(第3实施例)图5是表示作为本发明第3实施例涉及的传感装置的压力传感器S2的整体结构的局部剖面图，图6是沿图5中的VI-VI线的面上的第1结构体20的单体概要平面图。所以重点说明与上述实施例的不同点。
本实施例的压力传感器S2是对上述图7、图8所示的压力传感器(以下称为比较用传感器)适用了本发明。
该压力传感器S2具有和上述比较用传感器相同的外壳300及传感检测部设置部301的结构，第2、第3结构体30、40、连接部200和外壳60的结构与上述第1实施例相同。
并且，在本实施例的压力传感器S2中，通过具有传感检测部设置部301的外壳300以及通过粘接等与该外壳300固定为一体的第1结构体20，形成传感器结构体200。并且，外壳60通过熔焊等方法而固定在外壳300上。
在本压力传感器S1中，在传感检测部设置部301中，与压敏元件、即传感器芯片11相连接的端子销307和第1结构体20的连接结构具有特征点。
也就是说，如图5、图6所示，在环状的第1结构体20中，把导电性端子杆25设置成从内周面上突出来，把端子销307插入到该端子杆25上所形成的孔内，进行电连接。
本发明实施例的压力传感器S2的压力检测动作，从上述比较用传感器的检测动作中可以看出，加在金属膜片304上的压力，通过油305而传递到压敏元件11上，压敏元件11根据受到的压力而输出信号(参见图8)。
并且，从压敏元件11中输出的电信号，和上述实施例一样能够通过由上述电子元件31、41构成的电路部而从连接部200中输出。
再者，在本实施例中，也可以看出，其产生的效果与上述第1实施例所述的效果相同。
这样，本发明的层叠体的结构，除了具有带上述膜片10a芯柱10的压力传感器之外，对于各种传感结构部的结构也能够很容易适应。
并且，如上所述，在上述各实施例的压力传感器中，把电子元件配置在中央部分，在外周部上配置了支撑和电连接部的多个结构体互相重叠，由此，实现了小型且工序简单的传感器。再者，也容易适应电路规模的扩充和更改。
(变形例)而且，在上述实施例中，介于传感器结构部100和连接部200之间的各结构体，是树脂或陶瓷的圆板形状的，但并不仅限于圆板，也可以是具有任意平面形状的板。并且，这种结构体也可以是用树脂对搭载的电子元件和连接部进行铸型的方式。
并且，在上述实施例中举例说明了把本发明的传感装置适用于一种压力传感器，该压力传感器具有作为压敏元件的传感器芯片11，该压敏元件由其传感检测部进行压力检测。但本发明并非仅限于压力传感器。
总之，本发明若是具有带传感检测部的传感结构部、以及把来自传感检测部的信号输出到外部用的连接部的传感装置，则能够适用于加速度传感器、角速度传感器、流量传感器、气敏元件、温度传感器、湿度传感器、红外线传感器、光传感器等各种传感装置。
可以认为，上述改良例和变形例属于由附件的权利要求书所规定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种传感装置，其特征在于，包括具有传感检测部(11)的传感器结构部(100)；把来自传感检测部(11)的信号输出到外部用的连接部(200)；结构体(30，40)；对传感器结构部(100)、结构体(30，40)和连接部(200)进行互相支撑并固定用的支撑部(22，32，42)；以及电子元件(31，41)，传感器结构部(100)、结构体(30，40)和连接部(200)以此顺序进行配置，并提供层叠体，支撑部(22，32，42)被配置在层叠体的外周部上，电子元件(31，41)被搭载在结构体(30，40)上，传感检测部(11)、电子元件(31，41)和连接部(200)分别被电连接。
2.如权利要求1所述的传感装置，其特征在于，支撑部(22，32，42)由第1支撑部(22)和第2支撑部(32，42)构成，第1支撑部(22)被配置在传感器结构部(100)和结构体(30，40)之间，以便连接传感器结构部(100)和结构体(30，40)，第2支撑部(32，42)被配置在结构体(30，40)和连接部(200)之间，以便连接结构体(30，40)和连接部(200)。
3.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，第1和第2支撑部(22，32，42)在传感器结构部(100)、结构体(30，40)和连接部(200)的各外周部上具有多个支撑部分。
4.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，第1和第2支撑部(22，32，42)分别具有凸部(22a，32a，42a)和凹部(32b，42b)，凸部(22a，32a，42a)被配置在各支撑部(22，32，42)的一端上；凹部(32b，42b)被配置在各支撑部(22，32，42)的另一端上，通过第1支撑部(22)的凸部(22a)和第2支撑部(32，42)的凹部(32b，42b)的嵌合，而分别连接传感器结构部(100)、结构体(30，40)和连接部(200)。
5.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，第1支撑部(22)在结构体(30，40)一侧的端部上具有凸部(22a)，第2支撑部(32，42)在连接部(200)一侧的端部上具有凸部(32a，42a)，在另一端部上具有凹部(32b，42b)，连接部(200)在结构体(30，40)一侧的端部上具有凹部(52b)，第2支撑部(32，42)与结构体(30，40)构成一体，第1支撑部(22)和传感器结构部(100)互相接合在一起。通过第1支撑部(22)的凸部(22a)和第2支撑部(32，42)的凹部(32b，42b)的嵌合，而连接传感器结构部(100)和结构体(30，40)，通过第2支撑部(32，42)的凸部(32a，42a)和连接部(200)的凹部(52b)的嵌合，而连接结构体(30，40)和连接部(200)。
6.如权利要求5所述的传感装置，其特征在于，第1支撑部(22)的凸部(22a)的形状和第2支撑部(32，42)的凸部(32a，42a)的形状互不相同。
7.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，传感器结构部(100)在结构体(30，40)一侧的端部上具有凸部(100a)，第1支撑部(22)在结构体(30，40)一侧的端部上具有凸部(22a)，在另一端部上具有凹部(22b)，第2支撑部(32，42)在连接部(200)一侧的端部上具有凸部(32a，42a)，在另一端部上具有凹部(32b，42b)，连接部(200)在结构体(30，40)一侧的端部上具有凹部(52b)，第2支撑部(32，42)与结构体(30，40)构成一体，通过传感器结构部(100)的凸部(100a)和第1支撑部(22)的凹部(22b)的嵌合，而连接传感器结构部(100)和第1支撑部(22)，通过第1支撑部(22)的凸部(22a)和第2支撑部(32，42)的凹部(32b，42b)的嵌合，而连接传感器结构部(100)和结构体(30，40)，通过第2支撑部(32，42)的凸部(32a，42a)和连接部(200)的凹部(52b)的嵌合，而连接结构体(30，40)和连接部(200)。
8.如权利要求7所述的传感装置，其特征在于，传感器结构部(100)的凸部(100a)的形状、第1支撑部(22)的凸部(22a)的形状、以及第2支撑部(32，42)的凸部(32a，42a)的形状互不相同。
9.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，传感器结构部(100)具有第1销部件(23)，结构体(30，40)具有第2销部件(33，43)和第1穿通孔(34，44)，连接部(200)具有第2穿通孔(54)，通过传感器结构部(100)的第1销部件(23)穿通结构体(30，40)的第1穿通孔(34，44)，而电连接传感器结构部(100)的传感检测部(11)和结构体(30，40)的电子元件(31，41)，通过结构体(30，40)的第2销部件(33，43)穿通连接部(200)的第2穿通孔(54)，而电连接结构体(30，40)的电子元件(31，41)和连接部(200)。
10.如权利要求9所述的传感装置，其特征在于，传感器结构部(100)的第1销部件(23)、结构体(30，40)的第2销部件(33，43)和第1穿插通孔(34，44)、连接部(200)的第2穿通孔(54)，分别被配置在层叠体的外周部上。
11.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，结构体(30，40)由树脂或陶瓷形成。
12.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，还具有覆盖结构体(30，40)的外壳(60)。
13.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，传感检测部(11)是进行压力检测的压敏元件(11)。
全文摘要
本发明提供一种传感装置，其包括具有传感检测部(11)的传感器结构部(100)、连接部(200)、结构体(30，40)、支撑部(22，32，42)、以及电子元件(31，41)。传感器结构部(100)、结构体(30，40)和连接部(200)以此顺序进行配置，并提供层叠体。支撑部(22，32，42)被配置在层叠体的外周部上。传感检测部(11)、结构体(30，40)上所搭载的电子元件(31，41)、和连接部(200)分别被电连接。
文档编号G01L19/00GK1648627SQ20051000587
公开日2005年8月3日 申请日期2005年1月27日 优先权日2004年1月30日
发明者畑中诚 申请人:株式会社电装