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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024018498
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】信号変換装置および圧力センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 9/00 20060101AFI20240201BHJP
【ＦＩ】
G01L9/00 303M
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022121871
(22)【出願日】2022-07-29
(71)【出願人】
【識別番号】000143949
【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】滝本 和哉
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸川 大空
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055AA40
2F055BB20
2F055CC02
2F055DD05
2F055EE13
2F055FF38
2F055GG49
(57)【要約】
【課題】変換基板の吸湿による、スルーホール間のイオンマイグレーションを防止することができる信号変換装置および圧力センサを提供する。
【解決手段】外部から入力される信号の調整及び接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装される発熱部品と、を有する信号変換部を備え、前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする信号変換装置。
【選択図】図１
【解決手段】外部から入力される信号の調整及び接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装される発熱部品と、を有する信号変換部を備え、前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする信号変換装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部から入力される信号の調整及び接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装される発熱部品と、を有する信号変換部を備え、
前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする信号変換装置。
前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする信号変換装置。
【請求項2】
前記複数のリードは一列に配列されており、前記複数のリードから一部のリードが選択されることを特徴とする請求項１に記載の信号変換装置。
【請求項3】
前記複数のリードは一列に配列されており、前記複数のリードにおいて等間隔にリードが選択されることを特徴とする請求項２に記載の信号変換装置。
【請求項4】
前記複数のリードは一列に配列されており、前記複数のリードにおいて両端のリード以外が選択されることを特徴とする請求項２に記載の信号変換装置。
【請求項5】
前記複数のリードから前記選択されたリードは、折り曲げられて前記変換基板上のパッドに接合しており、残りのリードは前記変換基板を挿通していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の信号変換装置。
【請求項6】
前記複数のリードは３本であり、前記選択されたリードは、中央の１本のリードであり、該中央の１本のリードはＬ字型に折り曲げられて前記変換基板上のパッドに接合していることを特徴とする請求項５に記載の信号変換装置。
【請求項7】
前記複数のリードは３本であり、前記選択されたリードは、両端の２本のリードであり、該両端の２本のリードはＬ字型に折り曲げられて前記変換基板上のパッドに接合していることを特徴とする請求項５に記載の信号変換装置。
【請求項8】
前記複数のリードから前記選択されたリードは、前記変換基板上のパッドに接合しており、残りのリードは折り曲げられて前記変換基板を挿通していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の信号変換装置。
【請求項9】
圧力室と、前記圧力室に導入される流体の圧力を検出する半導体センサチップと、前記半導体センサチップに接続され、前記半導体センサチップの外部入出力端子を構成するリードピンと、を有する圧力検出部と、
前記圧力検出部に隣接し、基板収容部、コネクタ接続部、及び、前記基板収容部と前記コネクタ接続部との間に隔壁部を画定するコネクタハウジングと、外部との信号接続を行うための接続端子と、前記基板収容部内に収容され、前記リードピンを介した前記圧力検出部との間の信号の調整及び前記接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装され、放熱性接着剤によって前記コネクタハウジングに固定される発熱部品と、を有する信号送出部と、
を備え、
前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする圧力センサ。
前記圧力検出部に隣接し、基板収容部、コネクタ接続部、及び、前記基板収容部と前記コネクタ接続部との間に隔壁部を画定するコネクタハウジングと、外部との信号接続を行うための接続端子と、前記基板収容部内に収容され、前記リードピンを介した前記圧力検出部との間の信号の調整及び前記接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装され、放熱性接着剤によって前記コネクタハウジングに固定される発熱部品と、を有する信号送出部と、
を備え、
前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変換基板を有する信号変換装置および変換基板を内部に設ける圧力センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、様々な駆動電圧や圧力検出信号の信号方式に適合させるために、駆動電圧、及び、圧力検出信号の両方を変換する変換回路を備える変換基板を、制御回路と圧力センサとの間に外部接続させる圧力センサがある。
【0003】
このような圧力センサでは、外部の衝撃や振動などにより、接続不良が生じる可能性があるなどの問題を解決するために、ケーブルを省略し、変換基板を圧力センサの内部に配置するものがある。また、この変換基板においては、トランジスタパッケージのコレクタ損失に対する余裕度を増やすため、許容できるコレクタ損失の観点から、面実装部品ではなく、より発熱に対して余裕のあるリードタイプのトランジスタを使用しており、そのリード部は変換基板に設けられたスルーホールを挿通し、先端がはんだ付けで固定されている。
【0004】
ここで、特許文献１には、その図１に示されているように、変換基板およびそれにリードピンが挿通、固定される構成と同様の構成として、一端部がベース本体２３１のピン挿通孔２３１Ａ及び均熱板８の挿通孔８Ａに挿通され、他端部が基板４１を貫通し、均熱板８上及び基板４１上にはんだ付けで固定されているリードピン３１が記載されている。変換基板を外部に有する圧力センサ、変換基板と接続するその他種々のセンサ、および、コントローラ等についても変換基板とリードピンに関する同様の構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第５９３１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような特許文献１に記載の構成では、固定される複数のリードピンの密度が高いことに起因して、基板が吸湿した場合に、複数のリードピンを挿入するための基板のそれぞれのスルーホールの間で短絡を生じるおそれがある。すなわち、複数のリードピンの密度が高い場合、個々のリードピン間の距離が比較的小さくなり、挿通孔（スルーホール）間で生じ得るイオンマイグレーション（ＣＡＦ）によって短絡が生じることがある。
【0007】
本発明の目的は、吸湿した変換基板のスルーホール間でイオンマイグレーションが発生することを防止することが可能な信号変換装置および圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、信号変換装置は、外部から入力される信号の調整及び接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装される発熱部品と、を有する信号変換部を備え、
前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする。
前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする。
【0009】
また、上記信号変換装置において、前記複数のリードは一列に配列されており、前記複数のリードの配列密度が小さくなるように一部のリードが選択されても良い。
【0010】
また、上記信号変換装置では、前記複数のリードは一列に配列されており、前記複数のリードにおいて等間隔にリードが選択されても良い。
【0011】
また、上記信号変換装置では、前記複数のリードは一列に配列されており、前記複数のリードにおいて両端のリード以外が選択されても良い。
【0012】
また、上記信号変換装置では、前記複数のリードから前記選択されたリードは、折り曲げられて前記変換基板上のパッドに接合しており、残りのリードは前記変換基板を挿通しても良い。
【0013】
また、上記信号変換装置では、前記複数のリードは３本であり、前記選択されたリードは、中央の１本のリードであり、該中央の１本のリードはＬ字型に折り曲げられて前記変換基板上のパッドに接合しも良い。
【0014】
また、上記信号変換装置では、前記複数のリードは３本であり、前記選択されたリードは、両端の２本のリードであり、該両端の２本のリードはＬ字型に折り曲げられて前記変換基板上のパッドに接合しても良い。
【0015】
また、上記信号変換装置では、前記複数のリードから前記選択されたリードは、前記変換基板上のパッドに接合しており、残りのリードは折り曲げられて前記変換基板を挿通しても良い。
【0016】
上記課題を解決するために、圧力センサは、圧力室と、前記圧力室に導入される流体の圧力を検出する半導体センサチップと、前記半導体センサチップに接続され、前記半導体センサチップの外部入出力端子を構成するリードピンと、を有する圧力検出部と、前記圧力検出部に隣接し、基板収容部、コネクタ接続部、及び、前記基板収容部と前記コネクタ接続部との間に隔壁部を画定するコネクタハウジングと、外部との信号接続を行うための接続端子と、前記基板収容部内に収容され、前記リードピンを介した前記圧力検出部との間の信号の調整及び前記接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装され、放熱性接着剤によって前記コネクタハウジングに固定される発熱部品と、を有する信号送出部と、を備え、前記変換基板は、前記発熱部品の有するリードが挿通するためのスルーホールを備え、複数の前記リードから当該複数のリードの配列密度が小さくなるように選択されたリード以外のリードに対応して、前記スルーホールが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、変換基板の吸湿による、スルーホール間のイオンマイグレーションを防止することができる信号変換装置および圧力センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の実施形態について、図１から図５を参照しながら詳細に説明する。本実施形態においては、多層からなる変換基板について説明しているが、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではなく、単層からなる片面基板や両面基板であっても良い。
【0020】
＜用語＞
本明細書及び特許請求の範囲の記載において、「一端」及び「他端」とは、図面における「下端」及び「上端」を示す。
本明細書及び特許請求の範囲の記載において、「一端」及び「他端」とは、図面における「下端」及び「上端」を示す。
【0021】
＜圧力センサの構成＞
図１を用いて、本発明の実施形態に係る圧力センサ１００について説明する。
図１を用いて、本発明の実施形態に係る圧力センサ１００について説明する。
【0022】
圧力センサ１００は、流体導入部１１０と、圧力検出部１２０と、信号送出部（本体）１３０と、接続部材１４０と、から構成される。以下、圧力センサ１００のそれぞれの構成について順に説明する。なお、圧力センサ１００は、流体導入部１１０及び圧力検出部１２０を接合固定し、圧力検出部１２０及び信号送出部１３０を電気的に接続した後、接続部材１４０により、流体導入部１１０、圧力検出部１２０、及び、信号送出部１３０を一体的に組み付けられる。
【0023】
＜流体導入部＞
流体導入部１１０は、圧力検出される流体を、後述する圧力室１１２Ａに導入するものであり、金属製の継手部材１１１と、継手部材１１１の他端に溶接等により接続される金属製のベースプレート１１２と、を備える。
流体導入部１１０は、圧力検出される流体を、後述する圧力室１１２Ａに導入するものであり、金属製の継手部材１１１と、継手部材１１１の他端に溶接等により接続される金属製のベースプレート１１２と、を備える。
【0024】
継手部材１１１は、圧力検出される流体を導入する配管（不図示）と接続される雌ねじ部１１１ａと、配管から導入された流体を圧力室１１２Ａに導くポート１１１ｂと、を備える。ポート１１１ｂの開口端は、ベースプレート１１２の中央に設けられた開口部に溶接等により接続される。本実施形態において、継手部材１１１は、雌ねじ部１１１ａを備えるものとしたが、これに限らず、例えば、雄ねじ部を備えるものや、継手部材１１１の代わりに、銅製の接続パイプが接続されるものとしてもよい。
【0025】
ベースプレート１１２は、一端から他端に向けて、圧力センサ１００の中心軸線Ｃに対して半径方向に拡径するお椀形状を有し、後述するダイヤフラム１２２との間に圧力室１１２Ａを形成する。
【0026】
＜圧力検出部＞
圧力検出部１２０は、圧力室１１２Ａの流体の圧力を検出するものであり、貫通孔を有するハウジング１２１と、上述の圧力室１１２Ａと後述する液封室１２４Ａとを区画するダイヤフラム１２２と、ダイヤフラム１２２の圧力室１１２Ａ側に配置される保護カバー１２３と、を備える。また、圧力検出部１２０は、ハウジング１２１の貫通孔内部に封着されるハーメチックガラス１２４と、ハーメチックガラス１２４の圧力室１１２Ａ側の凹部とダイヤフラム１２２との間に封入オイルが充填される液封室１２４Ａと、ハーメチックガラス１２４の中央に配置される支柱１２５と、を備える。さらに、圧力検出部１２０は、支柱１２５に支持され液封室１２４Ａ内部に配置される半導体センサチップ１２６と、液封室１２４Ａの周囲に配置される電位調整部材１２７と、ハーメチックガラス１２４に固定される複数のリードピン１２８と、ハーメチックガラス１２４に固定されるオイル充填用パイプ１２９と、を備える。
圧力検出部１２０は、圧力室１１２Ａの流体の圧力を検出するものであり、貫通孔を有するハウジング１２１と、上述の圧力室１１２Ａと後述する液封室１２４Ａとを区画するダイヤフラム１２２と、ダイヤフラム１２２の圧力室１１２Ａ側に配置される保護カバー１２３と、を備える。また、圧力検出部１２０は、ハウジング１２１の貫通孔内部に封着されるハーメチックガラス１２４と、ハーメチックガラス１２４の圧力室１１２Ａ側の凹部とダイヤフラム１２２との間に封入オイルが充填される液封室１２４Ａと、ハーメチックガラス１２４の中央に配置される支柱１２５と、を備える。さらに、圧力検出部１２０は、支柱１２５に支持され液封室１２４Ａ内部に配置される半導体センサチップ１２６と、液封室１２４Ａの周囲に配置される電位調整部材１２７と、ハーメチックガラス１２４に固定される複数のリードピン１２８と、ハーメチックガラス１２４に固定されるオイル充填用パイプ１２９と、を備える。
【0027】
ハウジング１２１は、ハーメチックガラス１２４の周囲の強度を保つために、例えばＦｅ・Ｎｉ系合金やステンレス等の金属材料により形成される。ダイヤフラム１２２と、保護カバー１２３は、共に金属材料で形成され、共にハウジング１２１の圧力室１１２Ａ側の貫通孔の外周縁部において溶接される。保護カバー１２３は、ダイヤフラム１２２を保護するために圧力室１１２Ａ内部に設けられ、流体導入部１１０から導入された流体が通過するための複数の連通孔１２３ａが設けられる。ハウジング１２１は、圧力検出部１２０が組み立てられた後、流体導入部１１０のベースプレート１１２の外周縁部において、ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、レーザ溶接等により外側から溶接される。
【0028】
ハーメチックガラス１２４は、半導体センサチップ１２６が液封された液封室１２４Ａを空気中の湿気や埃、熱などの周囲の環境条件から保護し、複数のリードピン１２８を保持し、複数のリードピン１２８とハウジング１２１とを絶縁するために設けられる。ハーメチックガラス１２４の中央に配置された支柱１２５の液封室１２４Ａ側には、半導体センサチップ１２６が接着剤などにより支持される。なお、本実施形態において、支柱１２５は、Ｆｅ・Ｎｉ系合金で形成されるものとしたが、これに限らない。例えば、ステンレス等その他の金属材料で形成されるものとしてもよいし、支柱１２５を設けずに、ハーメチックガラス１２４の凹部を形成する平坦面に直接的に支持されるように構成されてもよい。
【0029】
半導体センサチップ１２６の内部には、ピエゾ抵抗効果を有する材料（例えば、単結晶シリコン等）からなるダイヤフラムと、ダイヤフラム上に複数の半導体歪みゲージを形成し、これらの半導体歪みゲージをブリッジ接続したブリッジ回路及びブリッジ回路からの出力を処理する増幅回路と、演算処理回路等の集積回路と、が含まれる。また、半導体センサチップ１２６は、例えば、金またはアルミニウム製のボンディングワイヤ１２６ａにより複数のリードピン１２８に接続され、複数のリードピン１２８は、半導体センサチップ１２６の外部入出力端子を構成している。
【0030】
電位調整部材１２７は、半導体センサチップ１２６を無電界（ゼロ電位）内に置き、フレームアースと２次電源との間に生じる電位の影響でチップ内の回路などが悪影響を受けないようにするために設けられる。電位調整部材１２７は、液封室１２４Ａ内の半導体センサチップ１２６とダイヤフラム１２２との間に配置され、金属等の導電性の材料で形成され、半導体センサチップ１２６のゼロ電位に接続される端子に接続される。
【0031】
ハーメチックガラス１２４には、複数のリードピン１２８及びオイル充填用パイプ１２９が、貫通状態でハーメチック処理により固定される。本実施形態では、リードピン１２８として、全部で８本のリードピン１２８が設けられている。すなわち、外部出力用（Ｖｏｕｔ）、駆動電圧供給用（Ｖｃｃ）、接地用（ＧＮＤ）の３本のリードピン１２８と、半導体センサチップ１２６の調整用の端子として５本のリードピン１２８が設けられている。なお、図１においては、８本のリードピン１２８のうち４本が示される。
【0032】
オイル充填用パイプ１２９は、液封室１２４Ａの内部に封入オイル（例えば、シリコーンオイル、または、フッ素系不活性液体等）を充填するために設けられる。なお、オイル充填用パイプ１２９の他端は、オイル充填後、図１に示されるように、押し潰されて閉塞される。
【0033】
＜圧力検出部の動作＞
圧力検出部１２０の動作について説明する。まず、ダイヤフラム１２２が、継手部材１１１から圧力室１１２Ａに導入される流体により押圧される。このダイヤフラム１２２に加えられる圧力室１１２Ａの圧力は、液封室１２４Ａ内の封入オイルを介して半導体センサチップ１２６に伝達される。この伝達された圧力により、半導体センサチップ１２６のシリコンダイヤフラムが変形し、ピエゾ抵抗素子によるブリッジ回路で圧力を電気信号に変換して、半導体センサチップ１２６の集積回路からボンディングワイヤ１２６ａ及び複数のリードピン１２８を介して、信号送出部１３０に出力される。
圧力検出部１２０の動作について説明する。まず、ダイヤフラム１２２が、継手部材１１１から圧力室１１２Ａに導入される流体により押圧される。このダイヤフラム１２２に加えられる圧力室１１２Ａの圧力は、液封室１２４Ａ内の封入オイルを介して半導体センサチップ１２６に伝達される。この伝達された圧力により、半導体センサチップ１２６のシリコンダイヤフラムが変形し、ピエゾ抵抗素子によるブリッジ回路で圧力を電気信号に変換して、半導体センサチップ１２６の集積回路からボンディングワイヤ１２６ａ及び複数のリードピン１２８を介して、信号送出部１３０に出力される。
【0034】
＜信号送出部＞
信号送出部（本体）１３０は、圧力検出部１２０で検出された圧力信号を外部に送出するものであり、圧力検出部１２０の他端側に隣接して配置される外部接続用のコネクタハウジング１３１と、一端が複数のリードピン１２８に接続される可撓性結線材１３２と、を備える。また、信号送出部１３０は、３つの接続端子を介してコネクタハウジング１３１に固定される変換基板１３３と、一端部が変換基板１３３に貫通接続される上記接続端子１３４ａ～ｃと、を備える。なお、この変換基板１３３には、オイル充填用パイプ１２９との干渉を避けるために、開口部１３３ｆが形成されている。また、変換基板１３３には、接続端子１３４ａ～ｃを挿通するための３本のスルーホール１３４ｔ、及び、後述するリードタイプの発熱部品１３３ｈのリード１３３ｌ１及び１３３ｌ３を挿通するための２つのスルーホール１３３ｔが設けられている。
信号送出部（本体）１３０は、圧力検出部１２０で検出された圧力信号を外部に送出するものであり、圧力検出部１２０の他端側に隣接して配置される外部接続用のコネクタハウジング１３１と、一端が複数のリードピン１２８に接続される可撓性結線材１３２と、を備える。また、信号送出部１３０は、３つの接続端子を介してコネクタハウジング１３１に固定される変換基板１３３と、一端部が変換基板１３３に貫通接続される上記接続端子１３４ａ～ｃと、を備える。なお、この変換基板１３３には、オイル充填用パイプ１２９との干渉を避けるために、開口部１３３ｆが形成されている。また、変換基板１３３には、接続端子１３４ａ～ｃを挿通するための３本のスルーホール１３４ｔ、及び、後述するリードタイプの発熱部品１３３ｈのリード１３３ｌ１及び１３３ｌ３を挿通するための２つのスルーホール１３３ｔが設けられている。
【0035】
コネクタハウジング１３１は、熱伝導率が比較的高い絶縁性の樹脂等により形成されており、一端側に凹形状を有する基板収容部１３１ａと、他端側に凹形状を有し、外部のコネクタ（不図示）に接続されるコネクタ接続部１３１ｂと、基板収容部１３１ａとコネクタ接続部１３１ｂとの間に配置される隔壁部１３１ｃと、を備える。基板収容部１３１ａにより画定される内部空間Ｓには、ハーメチックガラス１２４から延出した複数のリードピン１２８及びオイル充填用パイプ１２９、可撓性結線材１３２、及び、変換基板１３３等が配置される。
【0036】
変換基板１３３は、駆動電圧や圧力検出信号の信号方式に対応するために、駆動電圧、及び、圧力検出信号の両方を変換する変換回路（不図示）を備える。この変換回路は、接続端子１３４ａ～ｃを介して、圧力センサ１００の外部に接続される制御回路（不図示）の駆動電圧（例えば、８Ｖ～３６Ｖ）を、半導体センサチップ１２６の駆動電圧（例えば、５．０Ｖ）に降圧する降圧回路部（不図示）と、圧力センサ１００の圧力検出信号（例えば、０．５Ｖ～４．５Ｖ）を、制御回路の圧力検出信号（例えば、１Ｖ～５Ｖ）に昇圧する電圧シフト回路部（不図示）と、を備える。このように、駆動電圧や圧力検出信号の信号方式に対応して、圧力センサ１００内に設ける変換基板１３３を適宜選択することにより、圧力検出部１２０、特に半導体センサチップ１２６や、液封室１２４Ａの周辺構造の設計変更を行うことなく、駆動電圧及び圧力検出信号の差を吸収することができる。
【0037】
接続端子１３４ａ～ｃは、外部出力用（Ｖｏｕｔ）、駆動電圧供給用（Ｖｃｃ）、接地用（ＧＮＤ）の少なくとも３本を設けている。この接続端子１３４ａ～ｃは、組立性を向上させるために、例えば、接続端子１３４ａについて説明すると、接続端子１３４ａの一端部１３４ｄを変換基板１３３に設けられる貫通孔に挿通させ、この貫通部をはんだ付けすることにより、接続端子１３４ａを変換基板１３３に接続させている。この変換基板１３３の接続部にはランド部１３３ｎが形成され、電極１３５と導電パターンにより導通している。一方、接続端子１３４ａの他端側、は、隔壁部１３１ｃを貫通して、コネクタ接続部１３１ｂへと延在している。この接続端子１３４ａ～ｃが貫通する隔壁部１３１ｃの貫通部は、接続端子固定接着剤１３４ｇにより封止されている。
【0038】
なお、上記実施形態は、圧力センサ１００について圧力検出部１２０と信号送出部１３０に関するものであるが、本発明は、圧力センサ以外にも各種センサやコントローラ等の外部から入力される信号の調整及び接続端子を介した外部との間の信号の調整を行う変換基板と、前記変換基板に実装される発熱部品と、を有する信号変換部を備える信号変換装置に適用することができる。
【0039】
＜接続部材＞
接続部材１４０は、流体導入部１１０、圧力検出部１２０、及び、信号送出部１３０をカシメ加工により接続固定するカシメ板１４１と、圧力検出部１２０と信号送出部１３０との間に配置される粘着シート１４２と、を備える。
接続部材１４０は、流体導入部１１０、圧力検出部１２０、及び、信号送出部１３０をカシメ加工により接続固定するカシメ板１４１と、圧力検出部１２０と信号送出部１３０との間に配置される粘着シート１４２と、を備える。
【0040】
カシメ板１４１は、銅等の金属で円筒形状に形成される。カシメ板１４１は、流体導入部１１０、圧力検出部１２０及び信号送出部１３０の周囲に配置されるとともに、カシメ加工により、流体導入部１１０及び信号送出部１３０へと固定される。このカシメ加工により、粘着シート１４２は、防水・防塵機能を果たすために、圧力検出部１２０及び信号送出部１３０の間に挟持される。なお、粘着シート１４２とハウジング１２１との間には、変換基板１３３への熱移動抑制手段として、熱放射性を有する非金属の樹脂シート１５１及び熱放射性を有する接着剤１５２が挟持されても良い。
【0041】
＜変換基板の放熱手段＞
変換基板１３３は、各種の電子部品が実装されコネクタハウジング１３１から離隔している他端面１３３ｂと、接続端子１３４ａ～ｃ等がはんだ付けされる一端面１３３ａと、を備える。本実施形態における発熱部品１３３ｈ（例えば、トランジスタ、レギュレータなど、入出力端子間に電位差があり、かつ、電流が流れている部品）は、リードタイプであり、他端面１３３ｂに実装される。この変換基板１３３は、駆動電圧の変圧などにより自己発熱するため、これに対して何ら対策を講じない場合には、変換基板上の電子部品が耐熱温度以上となり破損するおそれがある。そこで、本実施形態では、変換基板１３３の電子部品が耐熱温度以上とならないように、様々な変換基板１３３の放熱手段を採用するものである。これにより、変換基板１３３において生じた熱を、外部環境に効率的に放熱させ得るため、変換基板１３３の耐熱温度に対する余裕度を向上させることができる。以下に、本実施形態における変換基板１３３の放熱手段について具体的に説明する。
変換基板１３３は、各種の電子部品が実装されコネクタハウジング１３１から離隔している他端面１３３ｂと、接続端子１３４ａ～ｃ等がはんだ付けされる一端面１３３ａと、を備える。本実施形態における発熱部品１３３ｈ（例えば、トランジスタ、レギュレータなど、入出力端子間に電位差があり、かつ、電流が流れている部品）は、リードタイプであり、他端面１３３ｂに実装される。この変換基板１３３は、駆動電圧の変圧などにより自己発熱するため、これに対して何ら対策を講じない場合には、変換基板上の電子部品が耐熱温度以上となり破損するおそれがある。そこで、本実施形態では、変換基板１３３の電子部品が耐熱温度以上とならないように、様々な変換基板１３３の放熱手段を採用するものである。これにより、変換基板１３３において生じた熱を、外部環境に効率的に放熱させ得るため、変換基板１３３の耐熱温度に対する余裕度を向上させることができる。以下に、本実施形態における変換基板１３３の放熱手段について具体的に説明する。
【0042】
＜変換基板の放熱手段（リードタイプの発熱部品）＞
変換基板１３３の放熱手段として、図１中の破線付き（１）の放熱経路を構成するように、リードタイプの発熱部品１３３ｈが用いられる。リードタイプの発熱部品１３３ｈは、基板対向面１３１ａ１側に設けられる。この発熱部品１３３ｈの周囲は熱伝導性を有する放熱性接着剤１３３ｇが充填されることから、この放熱性接着剤１３３ｇが変換基板上へ広がらないようにするために、コネクタハウジング１３１の外周部との間に接着剤溜まり領域１３１ｅを画定する、接着剤溜まり壁面１３１ｗが設けられている。すなわち、接着剤溜まり領域１３１ｅは、本実施形態では、接着剤溜まり壁面１３１ｗ並びに本体１３０の基板収容部１３１ａ及び隔壁部１３１ｃで画定される。この接着剤溜まり領域１３１ｅにリードタイプの発熱部品１３３ｈが収容されるとともに、接着剤溜まり領域１３１ｅとリードタイプの発熱部品１３３ｈとの間のみに、熱伝導性を有する放熱性接着剤１３３ｇが充填されている。これにより、本実施形態では、発熱部品１３３ｈにおいて生じた熱を、発熱部品１３３ｈの周囲を取り囲む熱伝導性を有する放熱性接着剤１３３ｇへと積極的に熱移動させるため、コネクタハウジング１３１を介して外部環境へとより効率的に放熱させることができる。
変換基板１３３の放熱手段として、図１中の破線付き（１）の放熱経路を構成するように、リードタイプの発熱部品１３３ｈが用いられる。リードタイプの発熱部品１３３ｈは、基板対向面１３１ａ１側に設けられる。この発熱部品１３３ｈの周囲は熱伝導性を有する放熱性接着剤１３３ｇが充填されることから、この放熱性接着剤１３３ｇが変換基板上へ広がらないようにするために、コネクタハウジング１３１の外周部との間に接着剤溜まり領域１３１ｅを画定する、接着剤溜まり壁面１３１ｗが設けられている。すなわち、接着剤溜まり領域１３１ｅは、本実施形態では、接着剤溜まり壁面１３１ｗ並びに本体１３０の基板収容部１３１ａ及び隔壁部１３１ｃで画定される。この接着剤溜まり領域１３１ｅにリードタイプの発熱部品１３３ｈが収容されるとともに、接着剤溜まり領域１３１ｅとリードタイプの発熱部品１３３ｈとの間のみに、熱伝導性を有する放熱性接着剤１３３ｇが充填されている。これにより、本実施形態では、発熱部品１３３ｈにおいて生じた熱を、発熱部品１３３ｈの周囲を取り囲む熱伝導性を有する放熱性接着剤１３３ｇへと積極的に熱移動させるため、コネクタハウジング１３１を介して外部環境へとより効率的に放熱させることができる。
【0043】
また、放熱性接着剤１３３ｇが接着剤溜まり壁面１３１ｗに沿って、表面張力により這い上がる恐れがある変換基板１３３の部分に切り欠き部１３３ｋを設けている。これにより、変換基板１３３と本体１３０の内壁との間隔を広げることができ、信号送出部１３０と圧力検出部１２０が隣接する方向と直交する方向に盛り上がりつつ広がった放熱性接着剤１３３ｇが、接着剤溜まり壁面１３１ｗに沿って表面張力により這い上がるのを防止することができる。また、変換基板１３３のランド部１３３ｎ近傍まで切り欠き部１３３ｋが設けられることで、仮に信号送出部１３０と圧力検出部１２０が隣接する方向と直交する方向に横溢した放熱性接着剤１３３ｇが基板に垂れてしまっても、ランド部１３３ｎに放熱性接着剤１３３ｇが付着することを防止できる。
【0044】
そして、リードタイプの発熱部品１３３ｈは、リード１３３ｌ１～１３３ｌ３を介して、変換基板１３３に実装されているため、物理的に、発熱部品１３３ｈの発熱部が、変換基板１３３から離間し、それにより、変換基板１３３の電子部品が耐熱温度以上となることを抑制することができる。
【0045】
ここで、リードタイプの発熱部品１３３ｈは、外気に近くなるようコネクタハウジング１３１の外径側に設けられる。これにより、リードタイプの発熱部品１３３ｈの周囲に充填されている放熱性接着剤１３３ｇがよりコネクタハウジング１３１の外部へと放熱し易くなる。
【0046】
さらには、リードタイプの発熱部品１３３ｈの周囲に充填されている放熱性接着剤１３３ｇと変換基板１３３との間に空間が設けられることで、発熱部品１３３ｈ、変換基板１３３の相互間に熱が伝わることを抑制することができる。
【0047】
＜リードタイプの発熱部品のリードの構成＞
図２（ａ）は、本実施形態のリードタイプの発熱部品１３３ｈの正面図を示すものであり、図２（ｂ）は、本実施形態のリードタイプの発熱部品１３３ｈの側面図を示すものである。また、図３は、本実施形態のリードタイプの発熱部品１３３ｈが、変換基板１３３上に実装されはんだ付けされた状態を示す正面概略図である。また、図４は、信号送出部１３０方向から変換基板１３３を見た場合の平面図である。そして、図５（ａ）は本体１３０に変換基板１３３が設置された後の本体１３０の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の本体を変換基板１３３側から見た平面図である。なお、図５（ａ）は、本体内部が見えるようにコネクタハウジング１３１の一部を切断して示している。
図２（ａ）は、本実施形態のリードタイプの発熱部品１３３ｈの正面図を示すものであり、図２（ｂ）は、本実施形態のリードタイプの発熱部品１３３ｈの側面図を示すものである。また、図３は、本実施形態のリードタイプの発熱部品１３３ｈが、変換基板１３３上に実装されはんだ付けされた状態を示す正面概略図である。また、図４は、信号送出部１３０方向から変換基板１３３を見た場合の平面図である。そして、図５（ａ）は本体１３０に変換基板１３３が設置された後の本体１３０の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の本体を変換基板１３３側から見た平面図である。なお、図５（ａ）は、本体内部が見えるようにコネクタハウジング１３１の一部を切断して示している。
【0048】
変換基板１３３に実装される、リードタイプの発熱部品１３３ｈは、本実施形態においては、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、３本の１列に配列するリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうちの中央の１本であるリード１３３ｌ２がＬ字型に折り曲げられている。そして、図３に示されるように、リードタイプの発熱部品１３３ｈの両端のリード１３３ｌ１及び１３３ｌ３のみが変換基板１３３に設けられた２つのスルーホール１３３ｔを挿通して、先端がはんだ付けされている。一方、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２については、変換基板１３３の一端側に設けられたパッド１３３ｐ上にはんだ付けされ接合されている。ここで、図４に示されるように、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２が載置されはんだ付けされているパッド１３３ｐについては、リード１３３ｌ２の倒れ方向への負荷により剥離することが無いよう、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２がはんだ付けされる部分の両端のレジスト下に銅箔を潜らせてある。そして、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本実施形態において、変換基板１３３に設けられた２つのスルーホールは、発熱部品１３３ｈの一列のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３が全てスルーホールを挿通して、先端がはんだ付けされている場合に比べて、一列のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうち中央のリード１３３ｌ２が挿通しないことで、平面視でのスルーホールの密度を小さくすることができる。この結果、変換基板１３３上における、スルーホールの平面視での互いの距離は大きくすることができる。これにより、２つのスルーホール間でのイオンマイグレーション（ＣＡＦ）の発生を抑制することができる。また、これにより、変換基板１３３への表面実装後に、リードタイプの発熱部品１３３ｈをはんだ付けする際に、ＣＡＦが生じないよう変換基板１３３を脱湿処理する必要がない。さらには、省スペースで、ＣＡＦ対策ができることから、製品の小型化を図ることができる。
【0049】
ここで、上記のように、変換基板１３３上における、スルーホールの平面視での互いの距離を大きくするのは、スルーホール間の電位差をΔＶとし、スルーホール間の距離をΔｘとすると、ΔＶ／Δｘという比が小さくなる、すなわち電位差が小さいほど、あるいは、スルーホール間の距離が離隔しているほどイオンマイグレーションの進行を遅らせることができるからである。
【0050】
＜その他の実施形態＞
なお、上述の実施形態は、３本のリードに関してそれらの配列密度を低下させるように、１つのリードを選択してＬ字型に折り曲げるものであるが、一列のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３について、３本のうちの両端のリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３をＬ字型に形成し、中央のリード１３３ｌ２のみがスルーホールを挿通しても良い。この場合、スルーホールは１本しか存在しないことから、ＣＡＦ発生が防止できる。ただし、本発明の適用はこれらの形態に限られない。例えば、一列に配列する５本のリードについて配列の２番目と４番目をＬ字型に折り曲げる形態（３つのスルーホール）も本発明の範囲に含まれる。また、上記一列に配列する５本のリードについて配列の２番目だけをＬ字型に折り曲げる形態（４つのスルーホール）も本発明の範囲に含まれる。この形態では、配列の３～５番目のリード間では距離は大きくならないが、１番目と３番目のリード間の距離が大きくなり、これらに対応するスルーホール間で上述した効果を得ることができる。さらには、上記一列に配列する５本のリードについて配列の２番目～４番目をＬ字型に折り曲げる形態（２つのスルーホール）も本発明の範囲に含まれる。この場合、両端のリードが変換基板１３３を挿通することから、変換基板１３３に対するリードタイプの発熱部品１３３ｈの位置合わせが容易となる。また、複数のリードの配列は上述のように一列であることに限定されない。任意の配列において、それらの配列密度が小さくなるように一部のリードを選択し、または、等間隔にリードを選択し、それをＬ字型に折り曲げる形態は本発明の範囲に含まれる。このとき、前記のごとくイオンマイグレーションの進行を遅らせるため、ΔＶ／Δｘという比が小さくなるように、折り曲げられるリードが選定される。また、例えば、リードタイプの発熱部品１３３ｈが、抵抗または発光ダイオードである場合には、一列に配列する２本のうちの１本のリードをＬ字型に折り曲げ、変換基板１３３上のパッドにはんだ付けし、残りのリードがスルーホールを挿通しても良い。この場合も、前記の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、リードがL字型に折り曲げられる場合を説明したが、リードは、クランク状に２か所で折り曲げられても良い。
なお、上述の実施形態は、３本のリードに関してそれらの配列密度を低下させるように、１つのリードを選択してＬ字型に折り曲げるものであるが、一列のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３について、３本のうちの両端のリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３をＬ字型に形成し、中央のリード１３３ｌ２のみがスルーホールを挿通しても良い。この場合、スルーホールは１本しか存在しないことから、ＣＡＦ発生が防止できる。ただし、本発明の適用はこれらの形態に限られない。例えば、一列に配列する５本のリードについて配列の２番目と４番目をＬ字型に折り曲げる形態（３つのスルーホール）も本発明の範囲に含まれる。また、上記一列に配列する５本のリードについて配列の２番目だけをＬ字型に折り曲げる形態（４つのスルーホール）も本発明の範囲に含まれる。この形態では、配列の３～５番目のリード間では距離は大きくならないが、１番目と３番目のリード間の距離が大きくなり、これらに対応するスルーホール間で上述した効果を得ることができる。さらには、上記一列に配列する５本のリードについて配列の２番目～４番目をＬ字型に折り曲げる形態（２つのスルーホール）も本発明の範囲に含まれる。この場合、両端のリードが変換基板１３３を挿通することから、変換基板１３３に対するリードタイプの発熱部品１３３ｈの位置合わせが容易となる。また、複数のリードの配列は上述のように一列であることに限定されない。任意の配列において、それらの配列密度が小さくなるように一部のリードを選択し、または、等間隔にリードを選択し、それをＬ字型に折り曲げる形態は本発明の範囲に含まれる。このとき、前記のごとくイオンマイグレーションの進行を遅らせるため、ΔＶ／Δｘという比が小さくなるように、折り曲げられるリードが選定される。また、例えば、リードタイプの発熱部品１３３ｈが、抵抗または発光ダイオードである場合には、一列に配列する２本のうちの１本のリードをＬ字型に折り曲げ、変換基板１３３上のパッドにはんだ付けし、残りのリードがスルーホールを挿通しても良い。この場合も、前記の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、リードがL字型に折り曲げられる場合を説明したが、リードは、クランク状に２か所で折り曲げられても良い。
【0051】
＜リードとランドの位置決め＞
本実施形態のごとく、リード１３３ｌ２をＬ字型に曲げて、変換基板１３３の他端側に実装する場合には、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２を変換基板１３３上のパッド１３３ｐ上のランドに正しく載置された状態ではんだ付けし接合する必要がある。ここで、本実施形態においては、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、リードタイプの発熱部品１３３ｈが有する３本のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうち、両端の２本であるリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３が変換基板１３３を挿通する。これにより、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２と変換基板１３３上のパッド１３３ｐ上のランドの位置合わせが正しくなされる。なお、本形態も含めてリードが３本以上の場合、スルーホールは、２か所以上設けられることが好ましい。これにより、表面実装と比べて、変換基板１３３に対するリードタイプの発熱部品１３３ｈが有する複数のリードの位置合わせが容易となる。また、変換基板１３３に対するリードタイプの発熱部品１３３ｈの取り付け強度を上げることができる。
本実施形態のごとく、リード１３３ｌ２をＬ字型に曲げて、変換基板１３３の他端側に実装する場合には、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２を変換基板１３３上のパッド１３３ｐ上のランドに正しく載置された状態ではんだ付けし接合する必要がある。ここで、本実施形態においては、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、リードタイプの発熱部品１３３ｈが有する３本のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうち、両端の２本であるリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３が変換基板１３３を挿通する。これにより、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２と変換基板１３３上のパッド１３３ｐ上のランドの位置合わせが正しくなされる。なお、本形態も含めてリードが３本以上の場合、スルーホールは、２か所以上設けられることが好ましい。これにより、表面実装と比べて、変換基板１３３に対するリードタイプの発熱部品１３３ｈが有する複数のリードの位置合わせが容易となる。また、変換基板１３３に対するリードタイプの発熱部品１３３ｈの取り付け強度を上げることができる。
【0052】
＜変換基板からのランドのさらなる剥離防止＞
変換基板１３３の他端に設けられたパッド１３３ｐについては、リード１３３ｌ２の倒れ方向への負荷により剥離することが無いような構成になっているが、さらに、前記のごとく、本実施形態においては、リードタイプの発熱部品１３３ｈが有する一列の３本のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうち、両端の２本であるリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３が変換基板１３３を挿通しはんだ付けされることから、発熱部品１３３ｈのリード１３３ｌ１及び１３３ｌ３が、機械的にも固定される。これにより、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２の変換基板１３３のパッド１３３ｐ上での取り付け強度を向上させることができる。
変換基板１３３の他端に設けられたパッド１３３ｐについては、リード１３３ｌ２の倒れ方向への負荷により剥離することが無いような構成になっているが、さらに、前記のごとく、本実施形態においては、リードタイプの発熱部品１３３ｈが有する一列の３本のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうち、両端の２本であるリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３が変換基板１３３を挿通しはんだ付けされることから、発熱部品１３３ｈのリード１３３ｌ１及び１３３ｌ３が、機械的にも固定される。これにより、Ｌ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２の変換基板１３３のパッド１３３ｐ上での取り付け強度を向上させることができる。
【0053】
＜熱移動抑制手段＞
圧力室１１２Ａには、圧力検出対象の流体が導入されるが、流体の使用条件によっては、非常に高温（例えば、１３０（℃）程度）の流体が導入され、熱源となることがあった。この際に、圧力検出部１２０側の熱（圧力室１１２Ａに導入される高温の流体の熱など）が、変換基板１３３へと熱移動（図１の一端側から他端側への熱伝達、熱伝導、及び、熱放射（輻射））することにより、放熱手段（リードタイプの発熱部品）を用いた放熱効果が、相殺されてしまうおそれがあった。そこで、本実施形態では、圧力検出部１２０側の熱（圧力室１１２Ａに導入される高温の流体の熱など）が、変換基板１３３へと熱移動しないように、様々な熱移動抑制手段を採用するものである。これにより、本実施形態において、圧力検出部１２０側の熱が、変換基板１３３へと熱移動することを抑制できるため、放熱手段（リードタイプの発熱部品）を用いた放熱効果が十分に奏されることになる。以下に、本実施形態における変換基板１３３への熱移動抑制手段について具体的に説明する。
圧力室１１２Ａには、圧力検出対象の流体が導入されるが、流体の使用条件によっては、非常に高温（例えば、１３０（℃）程度）の流体が導入され、熱源となることがあった。この際に、圧力検出部１２０側の熱（圧力室１１２Ａに導入される高温の流体の熱など）が、変換基板１３３へと熱移動（図１の一端側から他端側への熱伝達、熱伝導、及び、熱放射（輻射））することにより、放熱手段（リードタイプの発熱部品）を用いた放熱効果が、相殺されてしまうおそれがあった。そこで、本実施形態では、圧力検出部１２０側の熱（圧力室１１２Ａに導入される高温の流体の熱など）が、変換基板１３３へと熱移動しないように、様々な熱移動抑制手段を採用するものである。これにより、本実施形態において、圧力検出部１２０側の熱が、変換基板１３３へと熱移動することを抑制できるため、放熱手段（リードタイプの発熱部品）を用いた放熱効果が十分に奏されることになる。以下に、本実施形態における変換基板１３３への熱移動抑制手段について具体的に説明する。
【0054】
＜変換基板への第１の熱移動抑制手段（内部空間）＞
変換基板１３３への第１の熱移動抑制手段として、内部空間Ｓが用いられる。具体的には、変換基板１３３を、基板収容部１３１ａの他端近傍に設けることにより、内部空間Ｓにおける、変換基板１３３と圧力検出部１２０側のハウジング１２１との中心軸線Ｃ方向の距離Ｌを、可能な限り大きく設定することができる。これにより、本実施形態において、圧力検出部１２０側の熱が、伝熱経路が長く、かつ熱伝導率の低い空気の内部空間Ｓを介するため、変換基板１３３へと熱伝達されることを抑制することができる。ただし、変換基板１３３と、基板収容部１３１ａの他端は次項で述べるように直接は接触していない。
変換基板１３３への第１の熱移動抑制手段として、内部空間Ｓが用いられる。具体的には、変換基板１３３を、基板収容部１３１ａの他端近傍に設けることにより、内部空間Ｓにおける、変換基板１３３と圧力検出部１２０側のハウジング１２１との中心軸線Ｃ方向の距離Ｌを、可能な限り大きく設定することができる。これにより、本実施形態において、圧力検出部１２０側の熱が、伝熱経路が長く、かつ熱伝導率の低い空気の内部空間Ｓを介するため、変換基板１３３へと熱伝達されることを抑制することができる。ただし、変換基板１３３と、基板収容部１３１ａの他端は次項で述べるように直接は接触していない。
【0055】
＜変換基板への第２の熱移動抑制手段（変換基板の本体からの離隔）＞
図１に示されるように、変換基板１３３は、コネクタハウジング１３１とは直接接触しないように、基板収容部１３１ａの他端及び外周から離隔して設けられている。変換基板１３３がコネクタハウジング１３１に直接支持される代わりに、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、三本の接続端子１３４ａ～ｃで三点支持されている。この、三本の接続端子１３４ａ～ｃは、接続端子１３４ａ～ｃを変換基板１３３へとはんだ付けする際に特に荷重が加わる変換基板１３３の中心側へ位置するように設けられている。また、図１に示すように、三本の接続端子１３４ａ～ｃは直線構造ではなく、段差１３４ｆがついた構造であり、段差１３４ｆの部分で変換基板１３３を受けることができる。この段差１３４ｆの位置は、変換基板１３３をコネクタハウジング１３１に収容した時に、先に述べたように変換基板１３３が三点支持となるよう、コネクタハウジング１３１と接触しない高さに設定されている。このような構造とすることにより、変換基板１３３ははんだ付け時の荷重が加わっても、接続端子１３４ａ～ｃに対する傾きが生じにくくバランスよく配置できるとともに、変換基板１３３のコネクタハウジング１３１方向（上方向）への移動を抑え、接続端子１３４ａ～ｃでしっかりと支持するように構成されている。さらに、図１に示されるように、接続端子１３４ａ～ｃ自体が接続端子固定接着剤１３４ｇでコネクタハウジング１３１に固定されること、及び、変換基板１３３に実装されているリードタイプの発熱部品１３３ｈが放熱性接着剤１３３ｇによってコネクタハウジング１３１に固定されることで、変換基板１３３のコネクタハウジング１３１への間接的な固定を行っている。このように、変換基板１３３が、コネクタハウジング１３１とは直接接触しないように基板収容部１３１ａの他端から離隔して設けられていることで、リードタイプの発熱部品１３３ｈから周囲の放熱性接着剤１３３ｇに伝わった熱が、変換基板１３３へと伝わるのを抑制できる。
図１に示されるように、変換基板１３３は、コネクタハウジング１３１とは直接接触しないように、基板収容部１３１ａの他端及び外周から離隔して設けられている。変換基板１３３がコネクタハウジング１３１に直接支持される代わりに、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、三本の接続端子１３４ａ～ｃで三点支持されている。この、三本の接続端子１３４ａ～ｃは、接続端子１３４ａ～ｃを変換基板１３３へとはんだ付けする際に特に荷重が加わる変換基板１３３の中心側へ位置するように設けられている。また、図１に示すように、三本の接続端子１３４ａ～ｃは直線構造ではなく、段差１３４ｆがついた構造であり、段差１３４ｆの部分で変換基板１３３を受けることができる。この段差１３４ｆの位置は、変換基板１３３をコネクタハウジング１３１に収容した時に、先に述べたように変換基板１３３が三点支持となるよう、コネクタハウジング１３１と接触しない高さに設定されている。このような構造とすることにより、変換基板１３３ははんだ付け時の荷重が加わっても、接続端子１３４ａ～ｃに対する傾きが生じにくくバランスよく配置できるとともに、変換基板１３３のコネクタハウジング１３１方向（上方向）への移動を抑え、接続端子１３４ａ～ｃでしっかりと支持するように構成されている。さらに、図１に示されるように、接続端子１３４ａ～ｃ自体が接続端子固定接着剤１３４ｇでコネクタハウジング１３１に固定されること、及び、変換基板１３３に実装されているリードタイプの発熱部品１３３ｈが放熱性接着剤１３３ｇによってコネクタハウジング１３１に固定されることで、変換基板１３３のコネクタハウジング１３１への間接的な固定を行っている。このように、変換基板１３３が、コネクタハウジング１３１とは直接接触しないように基板収容部１３１ａの他端から離隔して設けられていることで、リードタイプの発熱部品１３３ｈから周囲の放熱性接着剤１３３ｇに伝わった熱が、変換基板１３３へと伝わるのを抑制できる。
【0056】
以上に加えて、変換基板１３３は、その側部が基板収容部１３１ａの外周から離隔するように設けられていることにより、変換基板１３３とコネクタハウジング１３１の熱による線膨張係数の違いから生じる、コネクタハウジング１３１から変換基板１３３へ加わる応力を生じさせないようにすることができる。これにより、線膨張係数の違いから生じる、コネクタハウジング１３１から変換基板１３３へ加わる応力による、変換基板１３３の破損を防止することができる。
【0057】
＜変換基板への第３の熱移動抑制手段（可撓性結線材）＞
前述の可撓性結線材１３２は、変換基板１３３への第３の熱移動抑制手段として用いられる。具体的には、可撓性結線材１３２は、例えば、可撓性を有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、薄板状の導電部材、リード線単体、リード線の集合体等から形成されており、内部空間Ｓにおいて、湾曲又は屈曲した状態で、複数のリードピン１２８と電極１３５との間を接続している。よって、複数のリードピン１２８と電極１３５との間の接続距離を、比較的大きく設定することができる。また、通常の配線材よりも可撓性結線材１３２は細く、断面積が小さくなっている。これにより、本実施形態において、半導体センサチップ１２６側の熱が、伝熱経路の長い可撓性結線材１３２を介するため、また、断面積が小さくされているため、変換基板１３３へと熱伝導されることを抑制することができる。
前述の可撓性結線材１３２は、変換基板１３３への第３の熱移動抑制手段として用いられる。具体的には、可撓性結線材１３２は、例えば、可撓性を有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、薄板状の導電部材、リード線単体、リード線の集合体等から形成されており、内部空間Ｓにおいて、湾曲又は屈曲した状態で、複数のリードピン１２８と電極１３５との間を接続している。よって、複数のリードピン１２８と電極１３５との間の接続距離を、比較的大きく設定することができる。また、通常の配線材よりも可撓性結線材１３２は細く、断面積が小さくなっている。これにより、本実施形態において、半導体センサチップ１２６側の熱が、伝熱経路の長い可撓性結線材１３２を介するため、また、断面積が小さくされているため、変換基板１３３へと熱伝導されることを抑制することができる。
【0058】
＜本体の組み立て工程＞
本体１３０の組み立て工程では、まず、三本の接続端子１３４ａ～ｃを本体１３０に挿入する。そして、挿入された接続端子１３４ａ～ｃが本体１３０に固定されるように、図１に示すように、接続端子固定接着剤１３４ｇを接続端子１３４ａ～ｃの周囲に塗布（充填）する。ただし、塗布される厚さは、接続端子固定接着剤１３４ｇが変換基板１３３に付着しないように定める。次に、同様に図１に示すように、本体１３０の接着剤溜まり領域１３１ｅに放熱性接着剤１３３ｇを充填する。ただし、放熱性接着剤１３３ｇの充填は、接着剤溜まり領域１３１ｅの充填可能な空間容積の半分～８０％程度とし、充填可能容積の限界までは充填しない。
本体１３０の組み立て工程では、まず、三本の接続端子１３４ａ～ｃを本体１３０に挿入する。そして、挿入された接続端子１３４ａ～ｃが本体１３０に固定されるように、図１に示すように、接続端子固定接着剤１３４ｇを接続端子１３４ａ～ｃの周囲に塗布（充填）する。ただし、塗布される厚さは、接続端子固定接着剤１３４ｇが変換基板１３３に付着しないように定める。次に、同様に図１に示すように、本体１３０の接着剤溜まり領域１３１ｅに放熱性接着剤１３３ｇを充填する。ただし、放熱性接着剤１３３ｇの充填は、接着剤溜まり領域１３１ｅの充填可能な空間容積の半分～８０％程度とし、充填可能容積の限界までは充填しない。
【0059】
ここで、リードタイプの発熱部品１３３ｈは変換基板１３３に前もって組付けられ、さらに、３本のリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうちの中央のＬ字型に折り曲げられたリード１３３ｌ２は、変換基板１３３上のパッド１３３ｐ上にはんだ付けにより接合される。
【0060】
そして、接続端子１３４ａ～ｃが３本のスルーホール１３４ｔを挿通するようにしつつ、変換基板１３３を、本体１３０に挿入する。このとき、リードタイプの発熱部品１３３ｈは、基板対向面１３１ａ１側に突出していることから、本体１３０の接着剤溜まり領域１３１ｅ内に充填された放熱性接着剤１３３ｇに挿入される。次に、変換基板１３３が挿入された本体１３０をオーブンに入れて、加熱し放熱性接着剤１３３ｇ、接続端子固定接着剤１３４ｇを硬化させる。この加熱工程は変換基板１３３の初期の吸湿によるマイグレーション防止の為、変換基板１３３の乾燥の目的も含んでいる。なお、接続端子１３４ａ～ｃは、変換基板１３３上において既に配列密度が小さくなっていることいることから、３本のスルーホール１３４ｔ間のイオンマイグレーション発生は防止されている。そして、接続端子１３４ａ～ｃ及びリードタイプの発熱部品１３３ｈのリード１３３ｌ１～１３３ｌ３のうち両端の２本であるリード１３３ｌ１及びリード１３３ｌ３を変換基板１３３へはんだ付けする。最後に、はんだ付けが適正になされているかを確認するため、はんだ検査を行う。なお、本実施形態では、変換基板１３３に組付けられたリードタイプの発熱部品１３３ｈは、接続端子１３４ａ～ｃと同時にはんだ付けされる場合を説明した。しかし、変換基板１３３を、本体１３０に挿入する前に、変換基板１３３に組付けられたリードタイプの発熱部品１３３ｈをはんだ付けしても良い。すなわち、リードタイプの発熱部品１３３ｈを変換基板１３３に組付けたときに１回目のはんだ付けが行われ、変換基板１３３を、本体１３０に挿入した後に２回目のはんだ付けとして接続端子１３４ａ～ｃのはんだ付けが行われる。
【0061】
＜圧力センサの組み立て工程＞
次に、圧力センサ１００の組み立て工程について説明する。まず、圧力検出部１２０及び上記のごとく信号送出部（本体）１３０をそれぞれ組み立てる。そして、圧力検出部１２０において、オイル充填用パイプ１２９を介して、封入オイルを液封室１２４Ａに充填させるとともに、オイル充填用パイプ１２９を閉塞させる。さらに、この圧力検出部１２０に、流体導入部１１０を溶接等により固定させる。その後、圧力検出部１２０の複数のリードピン１２８と、信号送出部１３０の変換基板１３３とを、それぞれ上方を向くように並列配置させ、可撓性結線材１３２の一方及び他方を、複数のリードピン１２８及び変換基板１３３上の電極１３５の表面上にそれぞれ固定させる。さらに、圧力検出部１２０と信号送出部１３０とを、湾曲又は屈曲した可撓性結線材１３２を介して、同一軸線上に対向配置させ、圧力検出部１２０と信号送出部１３０との間に、粘着シート１４２を挟持させる。最後に、カシメ板１４１の一端側及び他端側を、流体導入部１１０のベースプレート１１２及び信号送出部１３０のコネクタハウジング１３１のそれぞれに係合させ、流体導入部１１０、圧力検出部１２０、及び、信号送出部１３０を、一体的に固定させる。
次に、圧力センサ１００の組み立て工程について説明する。まず、圧力検出部１２０及び上記のごとく信号送出部（本体）１３０をそれぞれ組み立てる。そして、圧力検出部１２０において、オイル充填用パイプ１２９を介して、封入オイルを液封室１２４Ａに充填させるとともに、オイル充填用パイプ１２９を閉塞させる。さらに、この圧力検出部１２０に、流体導入部１１０を溶接等により固定させる。その後、圧力検出部１２０の複数のリードピン１２８と、信号送出部１３０の変換基板１３３とを、それぞれ上方を向くように並列配置させ、可撓性結線材１３２の一方及び他方を、複数のリードピン１２８及び変換基板１３３上の電極１３５の表面上にそれぞれ固定させる。さらに、圧力検出部１２０と信号送出部１３０とを、湾曲又は屈曲した可撓性結線材１３２を介して、同一軸線上に対向配置させ、圧力検出部１２０と信号送出部１３０との間に、粘着シート１４２を挟持させる。最後に、カシメ板１４１の一端側及び他端側を、流体導入部１１０のベースプレート１１２及び信号送出部１３０のコネクタハウジング１３１のそれぞれに係合させ、流体導入部１１０、圧力検出部１２０、及び、信号送出部１３０を、一体的に固定させる。
【0062】
ここで、圧力センサ１００において、湾曲又は屈曲した可撓性結線材１３２を採用しない場合には、圧力センサ１００の組み立て工程は、例えば、中心軸線Ｃ方向の一端側から他端側へと積み上げるように、組み立てることが必要であった。よって、組み立て工程の自由度が極めて低いため、組み立て時間の短縮を図ることは困難となっていた。しかしながら、本実施形態においては、圧力検出部１２０と信号送出部１３０との間を、湾曲又は屈曲した可撓性結線材１３２を介して接続させることにより、圧力センサ１００の組み立て工程の自由度を高くできるため、組み立て時間の短縮を図ることができる。
【0063】
＜種々のリードタイプの発熱部品＞
図６は、本発明の複数の実施形態に係る圧力センサのトランジスタ等の発熱部品が変換基板にはんだ付けされている様子を示す概略斜視図である。図６（ａ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の裏表を貫く方向と平行、すなわちリードの延出方向が変換基板平面に対し垂直である場合の一実施形態を示す概略斜視図であり、図６（ｂ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の裏表を貫く方向と平行、すなわちリードの延出方向が変換基板平面に対し垂直である場合の他の実施形態を示す概略斜視図であり、図６（ｃ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の平面に平行である場合の一実施形態を示す概略斜視図であり、図６（ｄ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の平面に平行である場合の他の実施形態を示す概略斜視図である。
図６は、本発明の複数の実施形態に係る圧力センサのトランジスタ等の発熱部品が変換基板にはんだ付けされている様子を示す概略斜視図である。図６（ａ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の裏表を貫く方向と平行、すなわちリードの延出方向が変換基板平面に対し垂直である場合の一実施形態を示す概略斜視図であり、図６（ｂ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の裏表を貫く方向と平行、すなわちリードの延出方向が変換基板平面に対し垂直である場合の他の実施形態を示す概略斜視図であり、図６（ｃ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の平面に平行である場合の一実施形態を示す概略斜視図であり、図６（ｄ）は、発熱部品のリードの延出方向が変換基板の平面に平行である場合の他の実施形態を示す概略斜視図である。
【0064】
図６（ａ）に示されているように、前記の実施形態では、リードタイプの発熱部品（トランジスタ）１３３ｈは、変換基板１３３に対して垂直に配置されている。また、発熱部品１３３ｈの中央のリード１３３ｌ２のみがＬ字型に折り曲げられパッド１３３ｐ上にはんだ付けされ接合されており、残りのリード１３３ｌ１と１３３ｌ３は変換基板１３３に設けられたスルーホール１３３ｔを挿通している。
【0065】
図６（ｂ）に示されているように、本実施形態では、リードタイプの発熱部品（トランジスタ）２３３ｈは、変換基板２３３に対して垂直に配置されている。また、発熱部品２３３ｈの中央のリード２３３ｌ２のみが変換基板２３３に設けられたスルーホール２３３ｔを挿通しており、残りのリード２３３ｌ１と２３３ｌ３はＬ字型に折り曲げられパッド２３３ｐ上にはんだ付けされ接合されている。
【0066】
図６（ｃ）に示されているように、本発明の他の実施形態では、リードタイプの発熱部品（トランジスタ）３３３ｈは、変換基板３３３に対して平行に配置されている。このとき、発熱部品３３３ｈの中央のリード３３３ｌ２のみが変換基板３３３に平行に伸びた後、折り曲げられることで変換基板３３３に設けられたスルーホール３３３ｔを挿通しており、残りのリード３３３ｌ１と３３３ｌ３は変換基板３３３に平行に伸びて先端がパッド３３３ｐ上にはんだ付けされ接合されている。
【0067】
図６（ｄ）に示されているように、本発明のさらなる他の実施形態では、リードタイプの発熱部品（トランジスタ）４３３ｈは、変換基板４３３に対して平行に配置されている。このとき、発熱部品４３３ｈの中央のリード４３３ｌ２のみが変換基板４３３に平行に伸びて先端がパッド４３３ｐ上にはんだ付けされ接合されており、残りのリード４３３ｌ１と４３３ｌ３は変換基板４３３に平行に伸びた後、折り曲げられることで変換基板４３３に設けられたスルーホール４３３ｔを挿通している。
【0068】
なお、本実施形態では中心軸線Ｃに垂直、すなわち、信号送出部１３０が圧力検出部１２０と隣接する方向と垂直な方向に配置されている変換基板３３３および４３３に対して、それぞれ発熱部品３３３ｈおよび４３３ｈが平行に配置される場合を説明したが、中心軸線Ｃに平行、すなわち、信号送出部１３０が圧力検出部１２０と隣接する方向と平行な方向に配置されている変換基板３３３および４３３に対して、それぞれ発熱部品３３３ｈおよび４３３ｈが平行に配置されても良い。また、本実施形態では、リードがL字型に折り曲げられる場合を説明したが、リードは、クランク状に２か所で折り曲げられても良い。
【0069】
このように、変換基板３３３および４３３に対して、それぞれ発熱部品３３３ｈおよび４３３ｈが平行に配置される場合でも、前記の実施機形態と同様にスルーホール間のイオンマイグレーションを防止することができる。
【0070】
以上のような構成によれば、変換基板の吸湿による、スルーホール間のイオンマイグレーションを防止することができる信号変換装置および圧力センサを提供することができる。
【符号の説明】
【0071】
１００ 圧力センサ
１１０ 流体導入部
１１１ 継手部材
１１２ ベースプレート
１２０ 圧力検出部
１２１ ハウジング
１２２ ダイヤフラム
１２３ 保護カバー
１２４ ハーメチックガラス
１２４Ａ 液封室
１２５ 支柱
１２６ 半導体センサチップ
１２７ 電位調整部材
１２８ リードピン
１２９ オイル充填用パイプ
１３０ 信号送出部（本体）
１３１ コネクタハウジング
１３１ａ 基板収容部
１３１ａ１ 基板対向面
１３１ｂ コネクタ接続部
１３１ｃ 隔壁部
１３１ｅ 接着剤溜まり領域
１３１ｍ 面取り部
１３１ｗ 接着剤溜まり壁面
１３２ 可撓性結線材
１３３ 変換基板
１３３ａ 一端面
１３３ｂ 他端面
１３３ｆ 開口部
１３３ｇ 放熱性接着剤
１３３ｈ 発熱部品
１３３ｋ 切り欠き部
１３３ｌ１ リード
１３３ｌ２ Ｌ字型に折り曲げられたリード
１３３ｌ３ リード
１３３ｎ ランド部
１３３ｐ パッド
１３３ｔ スルーホール
１３４ａ 接続端子
１３４ｂ 接続端子
１３４ｃ 接続端子
１３４ｄ 一端部
１３４ｅ 他端部
１３４ｆ 段差
１３４ｔ スルーホール
１３５ 電極
１３６ 基板回り止め
１４０ 接続部材
１４１ カシメ板
１４２ 粘着シート
１５１ 熱放射性を有する樹脂シート
１５２ 熱放射性を有する接着剤
２３３ 変換基板
２３３ｈ 発熱部品
２３３ｌ１ Ｌ字型に折り曲げられたリード
２３３ｌ２ リード
２３３ｌ３ Ｌ字型に折り曲げられたリード
２３３ｐ パッド
２３３ｔ スルーホール
３３３ 変換基板
３３３ｈ 発熱部品
３３３ｌ１ リード
３３３ｌ２ Ｌ字型に折り曲げられたリード
３３３ｌ３ リード
３３３ｐ パッド
３３３ｔ スルーホール
４３３ 変換基板
４３３ｈ 発熱部品
４３３ｌ１ Ｌ字型に折り曲げられたリード
４３３ｌ２ リード
４３３ｌ３ Ｌ字型に折り曲げられたリード
４３３ｐ パッド
４３３ｔ スルーホール
Ｃ 中心軸線
Ｌ 変換基板とハウジングとの中心軸線方向の距離
Ｓ 内部空間
１１０ 流体導入部
１１１ 継手部材
１１２ ベースプレート
１２０ 圧力検出部
１２１ ハウジング
１２２ ダイヤフラム
１２３ 保護カバー
１２４ ハーメチックガラス
１２４Ａ 液封室
１２５ 支柱
１２６ 半導体センサチップ
１２７ 電位調整部材
１２８ リードピン
１２９ オイル充填用パイプ
１３０ 信号送出部（本体）
１３１ コネクタハウジング
１３１ａ 基板収容部
１３１ａ１ 基板対向面
１３１ｂ コネクタ接続部
１３１ｃ 隔壁部
１３１ｅ 接着剤溜まり領域
１３１ｍ 面取り部
１３１ｗ 接着剤溜まり壁面
１３２ 可撓性結線材
１３３ 変換基板
１３３ａ 一端面
１３３ｂ 他端面
１３３ｆ 開口部
１３３ｇ 放熱性接着剤
１３３ｈ 発熱部品
１３３ｋ 切り欠き部
１３３ｌ１ リード
１３３ｌ２ Ｌ字型に折り曲げられたリード
１３３ｌ３ リード
１３３ｎ ランド部
１３３ｐ パッド
１３３ｔ スルーホール
１３４ａ 接続端子
１３４ｂ 接続端子
１３４ｃ 接続端子
１３４ｄ 一端部
１３４ｅ 他端部
１３４ｆ 段差
１３４ｔ スルーホール
１３５ 電極
１３６ 基板回り止め
１４０ 接続部材
１４１ カシメ板
１４２ 粘着シート
１５１ 熱放射性を有する樹脂シート
１５２ 熱放射性を有する接着剤
２３３ 変換基板
２３３ｈ 発熱部品
２３３ｌ１ Ｌ字型に折り曲げられたリード
２３３ｌ２ リード
２３３ｌ３ Ｌ字型に折り曲げられたリード
２３３ｐ パッド
２３３ｔ スルーホール
３３３ 変換基板
３３３ｈ 発熱部品
３３３ｌ１ リード
３３３ｌ２ Ｌ字型に折り曲げられたリード
３３３ｌ３ リード
３３３ｐ パッド
３３３ｔ スルーホール
４３３ 変換基板
４３３ｈ 発熱部品
４３３ｌ１ Ｌ字型に折り曲げられたリード
４３３ｌ２ リード
４３３ｌ３ Ｌ字型に折り曲げられたリード
４３３ｐ パッド
４３３ｔ スルーホール
Ｃ 中心軸線
Ｌ 変換基板とハウジングとの中心軸線方向の距離
Ｓ 内部空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】