センサチップの取付構造
【課題】センサチップへの応力の伝達を防止し得るセンサチップの取付構造を提供する。
【解決手段】センサ１０は、主に、センサチップ２０と、このセンサチップ２０を取り付けるための部材である被取付部材３０と、センサチップ２０および被取付部材３０との間に介在する磁性流体４０等から構成されている。センサチップ２０は、受圧面２１が形成される面とは反対側の面である磁性流体側面２３にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定されている。磁性流体４０は、被取付部材３０の永久磁石３３により当該被取付部材３０のチップ側面３１に磁気吸着により固定されている。
【解決手段】センサ１０は、主に、センサチップ２０と、このセンサチップ２０を取り付けるための部材である被取付部材３０と、センサチップ２０および被取付部材３０との間に介在する磁性流体４０等から構成されている。センサチップ２０は、受圧面２１が形成される面とは反対側の面である磁性流体側面２３にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定されている。磁性流体４０は、被取付部材３０の永久磁石３３により当該被取付部材３０のチップ側面３１に磁気吸着により固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサチップの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、センサチップの取付構造に関する技術として、例えば、下記特許文献１に開示される圧力センサがある。この圧力センサは、受圧面にて受けた圧力に応じた電気信号を出力するセンサチップを備えており、このセンサチップは、その受圧面を配線基板の一面と対向させた状態でバンプを介して当該配線基板にフリップチップ接合されている。そして、バンプと、このバンプに接続されているセンサチップの電極および配線基板の電極とを含むバンプの接合部を封止するため、このバンプの接合部に絶縁部材となる樹脂材料を塗布して硬化させることにより絶縁性部材が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、センサチップが固定される配線基板は、このセンサチップへの応力伝達を低減するために、弾性率が高く変形の少ない基板、例えば、セラミック基板が採用されている。しかしながら、センサの高精度化に伴い、センサチップと配線基板との熱膨張の差から生じる熱応力等、配線基板からセンサチップに伝達される僅かな応力でも問題となってきている。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、センサチップへの応力の伝達を防止し得るセンサチップの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のセンサチップの取付構造では、センサチップ（２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を被取付部材（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ）に取り付けるセンサチップの取付構造において、前記センサチップと前記被取付部材との間に介在する磁性流体（４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）であって、その表面張力により前記センサチップを保持可能な磁性流体と、前記磁性流体を前記被取付部材に磁気吸着させる磁力を発生する磁力発生手段（３３，３４，３７，３８ａ〜３８ｆ）と、を備え、前記センサチップは、磁性流体側の面の全面にて前記被取付部材に接触することなく前記磁性流体の表面張力により保持されることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明では、センサチップは磁性流体側の面の全面にて被取付部材に接触することなく磁性流体の表面張力により保持され、この磁性流体は、被取付部材に磁力発生手段から発生される磁力により磁気吸着される。このように、センサチップは磁性流体を介して被取付部材に接触することなく取り付けられるため、被取付部材が熱応力等により変形しても、この変形に応じた応力がセンサチップに伝達されることもない。
したがって、センサチップへの応力の伝達を防止することができる。
【０００８】
請求項２の発明では、上記磁力発生手段は、被取付部材に含有される磁性粉末である。これにより、永久磁石や磁力発生用コイルを被取付部材にインサート成形する必要がなくなるため、製造コストが低減される。
【０００９】
請求項３の発明では、上記磁力発生手段は、上記被取付部材に設けられ発生する磁力を調整可能な磁力調整手段である。このように、磁力発生手段として発生する磁力を調整可能な磁力調整手段、例えば、磁力発生用コイルを採用することにより、必要に応じて磁性流体を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。また、被取付部材、例えば、配線基板等に永久磁石をインサート成形する場合には、この永久磁石がインサート成形時に高温に曝されるため永久磁石の磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、磁力発生用コイルであればインサート成形時に高温に曝されても磁性が失われることがないので、容易にインサート成形することができる。
【００１０】
請求項４の発明では、センサチップと前記被取付部材に設けられる接続端子とは、フレキシブル配線により電気的に接続される。これにより、センサチップが熱応力等による被取付部材の変形に追従して変形しない場合であっても、センサチップと被取付部材に設けられる接続端子との電気的接続が確実に維持され得る。
【００１１】
請求項５の発明では、センサチップの複数の接続端子は、被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向する。そして、磁性流体は、センサチップの接続端子とこの接続端子に接続予定の被取付部材の接続端子とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在する。そして、磁力発生手段は、分離した磁性流体を各接続端子間にそれぞれ介在させるように被取付部材に複数設けられる。
【００１２】
このように、センサチップの各接続端子と接続予定の被取付部材の各接続端子とは、磁性流体によりそれぞれ電気的に接続されるので、接続作業が不要となることから、センサチップへの応力の伝達を防止するとともに、製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項６の発明では、被取付部材の表面のうち各接続端子が突出する部位毎に凹状の溝が互いに離間するように複数形成される。これにより、請求項５に記載の発明のように、磁性流体を、センサチップの接続端子とこの接続端子に対応する被取付部材の接続端子とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に互いに複数介在させた場合には、各磁性流体が、互いに離間するように複数形成される凹状の溝にそれぞれ流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。これにより、各磁性流体間の短絡を確実に防止することができる。
【００１４】
請求項７の発明では、センサチップの複数の接続端子は、被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向する。そして、磁力調整手段は、被取付部材の各接続端子毎に被取付部材に複数設けられる。そして、磁性流体は、各磁力調整手段のうち磁力を発生させた磁力調整手段に対応する被取付部材の接続端子とこの接続端子に接続予定のセンサチップの接続端子とを電気的に接続するように両接続端子間に介在する。
【００１５】
このため、電気的接続を実施する接続端子に対応する磁力調整手段のみ磁力を発生させることにより、接続対象となる接続端子間に磁性流体が移動して介在することとなるので、選択的に電気的接続を切り替えることができる。そして、電気的に接続される接続端子間に介在する磁性流体により、センサチップを保持するとともにセンサチップへの応力の伝達を防止することができる。特に、例えば、圧力センサとしての機能と温度センサとしての機能のように２以上の機能を兼備させたセンサチップにおいて、このセンサチップから複数の検出信号のうち所定の検出信号のみを出力させるときに選択的に電気的接続を切り替えることができるので効果的である。
【００１６】
請求項８の発明では、上記磁力発生手段は、被取付部材の磁性流体に接触する接触面に設けられる磁性を有する基板である。磁力発生手段として、永久磁石や磁性粉末を採用する場合、永久磁石や磁性粉末がインサート成形時に高温に曝されるため磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、磁性を有する基板を採用することにより、インサート成形時に高温に曝されることもないので磁性が消失することもない。
【００１７】
請求項９の発明では、センサチップの磁性流体に接触する接触面および被取付部材の磁性流体に接触する接触面の少なくとも１つは、その接触面積が大きくなるように形成される。これにより、センサチップの磁性流体に接触する接触面を大きくした場合には、磁性流体の表面張力によるセンサチップの保持力が大きくなるので、磁性流体により確実にセンサチップを保持することができる。また、被取付部材の磁性流体に接触する接触面を大きくした場合には、磁性流体の表面張力による被取付部材への吸着力が大きくなるので、磁性流体を被取付部材に確実に吸着させることがきる。
【００１８】
請求項１０の発明では、被取付部材のうち磁力発生手段から離間した部位にセンサチップ周辺の粉塵を吸着可能な磁力を発生する粉塵吸着用磁力発生手段を備える。これにより、センサチップ周辺の粉塵が粉塵吸着用磁力発生手段の磁力により磁気的に吸着されるので、磁力発生手段の磁力に起因するセンサチップ等への粉塵の付着を防止することができる。また、粉塵吸着用磁力発生手段は磁力発生手段から離間して配置されているので、当該粉塵吸着用磁力発生手段が発生する磁力によりセンサチップを保持する磁性流体等に影響を及ぼすこともない。
【００１９】
請求項１１の発明では、上記粉塵吸着用磁力発生手段は、永久磁石である。このように、粉塵吸着用磁力発生手段として永久磁石により粉塵を磁気吸着するための磁力を発生させてもよい。
【００２０】
請求項１２の発明では、上記粉塵吸着用磁力発生手段は、粉塵吸着用磁力調整手段である。このように、粉塵吸着用磁力発生手段として粉塵吸着用磁力調整手段、例えば、電磁石や磁力発生用コイルを採用することにより、必要に応じて粉塵を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。
【００２１】
請求項１３の発明では、センサチップの磁性流体に接触する接触面には磁性膜が設けられる。このように、センサチップの磁性流体に接触する接触面に磁性膜を設けることにより、磁力発生手段が発生する磁力により磁性膜が磁気吸着されるので、磁性流体を介してセンサチップを保持する保持力を大きくすることができる。
【００２２】
また、センサチップの接続端子と被取付部材の接続端子とを電気的に接続する際、磁力発生手段が発生する磁力を利用して、センサチップの磁性膜を被取付部材に直接磁気吸着させることにより、接続端子接続時にセンサチップを被取付部材に固定するための取付用治具が不要となり作業性が向上し得る。
【００２３】
請求項１４の発明では、上記磁力調整手段は、その磁力により磁気吸着した磁性流体を介して保持したセンサチップが所望の測定位置にそれぞれ位置するように被取付部材に複数設けられる。
【００２４】
このように、所望の測定位置に対応する磁力調整手段のみ磁力を発生させることにより、この磁力調整手段の磁力でもってセンサチップを保持する磁性流体が所望の測定位置に移動するように磁気吸着される。これにより、センサチップへの応力の伝達を防止するとともに、選択的にセンサチップの位置を被取付部材に対して変更することで当該センサチップによる測定位置を任意に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図２】第２実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図３】第３実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図４】第４実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図であり、図４（Ａ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｂから磁力を発生させた状態を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｃから磁力を発生させた状態を示す断面図である。
【図５】第５実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図６】第６実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図７】第７実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図８】第８実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図９】第９実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図１０】第１０実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のセンサチップの取付構造の実施形態について図を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
センサ１０は、例えば、圧力センサであり、自動車に搭載されて所定の空間における空気圧を検出するものであって、このセンサ１０は、主に、センサチップ２０と、このセンサチップ２０を取り付けるための部材である被取付部材３０と、センサチップ２０および被取付部材３０との間に介在する磁性流体４０等から構成されている。
【００２７】
センサチップ２０は、その一側面（図１中の下面）に形成される受圧面２１にて受けた圧力に応じた電気信号を、受圧面２１側の周縁に設けられる複数の接続端子２２を介して出力するように構成されている。
【００２８】
被取付部材３０は、センサチップ２０を所定の測定位置に応じた位置に取り付けるためのケースであるが、例えば、配線基板等であってもよい。
【００２９】
センサチップ２０の各接続端子２２は、被取付部材３０のセンサチップ側のチップ側面３１から接続端子として突出する複数のピン３２の接続部３２ａにフレキシブル配線５０によりそれぞれ電気的に接続されている。なお、図１においては、便宜上、１組の接続端子２２とピン３２とがフレキシブル配線５０により接続された状態を示している。
【００３０】
図１に示すように、被取付部材３０には、永久磁石３３がチップ側面３１の近傍に埋め込まれるように設けられており、この永久磁石３３は、磁性流体４０を磁気的に吸着する磁気吸着力を発生させている。なお、各ピン３２を介して出力される検出信号が、永久磁石３３等の磁力発生手段が発生する磁力によりノイズ等の影響を受ける場合には、例えば、各ピン３２にノイズ防止のための処理を行うようにしてもよい。
【００３１】
磁性流体４０は、例えば、水等の液体中に酸化鉄等の磁性粒子を分散させて構成されている。本第１実施形態においては、磁性流体４０は、被取付部材３０の永久磁石３３により当該被取付部材３０のチップ側面３１に磁気吸着により固定されている。そして、センサチップ２０は、受圧面２１が形成される面とは反対側の面（図１中の上面、以下、磁性流体側面２３ともいう）にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定されている。これにより、センサチップ２０を取り付ける被取付部材である被取付部材３０が熱応力等により変形しても、この変形に応じた応力がセンサチップ２０に伝達されることもない。
【００３２】
以下、上述のように構成されるセンサ１０におけるセンサチップ２０の取付手順について説明する。
まず、インサート成形により永久磁石３３や各ピン３２を備えた被取付部材３０を製作した後、各ピン３２の接続部３２ａと対応するフレキシブル配線５０とを、例えば、超音波接合や熱圧着接合等により電気的に接続して適宜な補強剤によりこの接続を補強する。次に、センサチップ２０を、その磁性流体側面２３と被取付部材３０のチップ側面３１との間に所定の隙間を形成するように図略の取付用治具により固定する。そして、センサチップ２０の各接続端子２２と接続予定のピン３２に接続されたフレキシブル配線５０とを電気的にそれぞれ接続する。
【００３３】
そして、磁性流体４０を、センサチップ２０の磁性流体側面２３と被取付部材３０のチップ側面３１との間に形成される隙間に注入する。このとき、磁性流体４０は、毛細管現象により磁性流体側面２３とチップ側面３１との間にて両面に沿うように注入される。これにより、センサチップ２０と被取付部材３０との間に磁性流体４０が介在することとなる。そして、このように構成されるセンサ１０を、図略のハウジングにＯリング等を介してかしめることにより所定の位置に固定する。なお、図１に示すように、各ピン３２のチップ側面３１から突出する部位を磁性流体４０の一部である磁性流体４１により覆うことで、センサチップ２０が存在する検査空間と他の空間との連通をなくすようにシールしてもよい。
【００３４】
なお、センサチップ２０を被取付部材３０に対して上側に配置するとともにセンサチップ２０の磁性流体側面２３と被取付部材３０のチップ側面３１とを接触させた状態で、上述した接続作業や磁性流体４０の注入作業を実施してもよい。この注入作業の場合、磁性流体４０は、磁性流体側面２３とチップ側面３１とが接触していても、毛細管現象により両面間に入り込むように注入されることとなる。これにより、磁性流体４０を、上述した取付用治具を使用することなくセンサチップ２０と被取付部材３０との間に介在させることができる。
【００３５】
以上説明したように、本第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、センサチップ２０は、磁性流体４０にその表面張力により保持され、この磁性流体４０は、被取付部材である被取付部材３０に永久磁石３３から発生される磁力により磁気吸着される。このように、センサチップ２０は磁性流体４０を介して被取付部材３０に取り付けられるため、被取付部材３０が熱応力等により変形しても、この変形に応じた応力がセンサチップ２０に伝達されることもない。
したがって、センサチップ２０への応力の伝達を防止することができる。
【００３６】
また、本第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、センサチップ２０の各接続端子２２と被取付部材３０の各ピン３２とは、フレキシブル配線５０により電気的に接続される。これにより、センサチップ２０が熱応力等による被取付部材３０の変形に追従して変形しない場合であっても、センサチップ２０と被取付部材３０との電気的接続が確実に維持され得る。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るセンサチップの取付構造について図２を参照して説明する。図２は、第２実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第２実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた永久磁石３３に代えて、発生する磁力を調整可能な磁力調整手段として図２に示す磁力発生用コイル３４を採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
図２に示すように、磁力発生用コイル３４は、被取付部材３０に例えば、インサート成形されており、外部から供給される電流に応じた磁力の発生を可能とするように構成されている。
【００３９】
このように構成される本第２実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、発生する磁力を調整可能な磁力調整手段として、磁力発生用コイル３４を採用することにより、必要に応じて磁性流体４０を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。また、被取付部材３０に上記第１実施形態の永久磁石３３をインサート成形する場合には、この永久磁石３３がインサート成形時に高温に曝されるため永久磁石３３の磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、磁力発生用コイル３４であればインサート成形時に高温に曝されても磁性が失われることがないので、容易にインサート成形することができる。
【００４０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るセンサチップの取付構造について図３を参照して説明する。図３は、第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を示す概略断面図である。なお、図３においては、便宜上、２組の接続端子２２とピン３５とが各磁性流体４０により接続された状態を示している。
【００４１】
本第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０および被取付部材３０に代えてセンサチップ２０ａおよび被取付部材３０ａを採用するとともに、フレキシブル配線５０を廃止している点が上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図３に示すように、センサチップ２０ａは、各接続端子２２が磁性流体側面２３に設けられている点が上記第１実施形態におけるセンサチップ２０と異なる。
【００４３】
被取付部材３０ａの接続端子である複数のピン３５は、センサチップ２０ａを磁性流体４０を介して当該被取付部材３０ａに取り付けたとき、接続予定のセンサチップ２０ａの接続端子２２に対向するようにそれぞれ配置されている（図３参照）。被取付部材３０ａのチップ側面３１には、各ピン３５毎に凹状の溝３６がそれぞれ離間するように形成されており、各ピン３５は、対応する溝３６内中央に突出するように形成されている。そして、各溝３６近傍には、対応するピン３５に貫通されるように永久磁石３７がそれぞれ設けられている。
【００４４】
磁性流体４０は、各永久磁石３７が発生する磁力により、各溝３６近傍毎にそれぞれ分離して磁気的に吸着される。そして、上述のように分離された磁性流体４０は、それぞれの表面張力によりセンサチップ２０ａを各接続端子２２近傍にて保持する。これにより、各接続端子２２と対応するピン３５とが分離された磁性流体４０によりそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００４５】
このように構成される本第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造では、センサチップ２０ａの各接続端子２２は、接続予定の被取付部材３０ａのピン３５にそれぞれ対向している。そして、磁性流体４０は、センサチップ２０ａの各接続端子２２とこれら接続端子２２に接続予定の被取付部材３０ａのピン３５とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在している。そして、磁力発生手段としての複数の永久磁石３７は、分離した複数の磁性流体４０を各接続端子間にそれぞれ介在させるようにピン３５に応じて被取付部材３０ａの各溝３６近傍にそれぞれ設けられている。
【００４６】
このように、センサチップ２０ａの各接続端子２２と接続予定の被取付部材３０ａの各ピン３５とは、分離された各磁性流体４０によりそれぞれ電気的に接続されるので、接続作業が不要となることから、センサチップ２０ａへの応力の伝達を防止するとともに、製造コストを低減することができる。
【００４７】
また、本第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造では、被取付部材３０ａのチップ側面３１のうち各ピン３５が突出する部位毎に凹状の溝３６が互いに離間するように複数形成されている。これにより、磁性流体４０を、センサチップ２０ａの各接続端子２２と接続予定の被取付部材３０ａのピン３５とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在させた場合には、分離した各磁性流体４０が、互いに離間するように複数形成される凹状の溝３６にそれぞれ流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。これにより、各磁性流体４０間の短絡を確実に防止することができる。
【００４８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るセンサチップの取付構造について図４（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。図４は、第４実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を示す概略断面図であり、図４（Ａ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｂから磁力を発生させた状態を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｃから磁力を発生させた状態を示す断面図である。なお、図４においては、便宜上、３組の接続端子（２２ａ〜２２ｃ）およびピン（３５ａ〜３５ｃ）のいずれか２つが磁性流体（４０ａ〜４０ｃ）により接続された状態を示している。
【００４９】
本第４実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第３実施形態にて述べた被取付部材３０ａに代えて、被取付部材３０ｂを採用している点が、上記第３実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第３実施形態のセンサチップ２０ａの取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、被取付部材３０ｂの接続端子である複数のピン３５ａ〜３５ｃは、センサチップ２０ａを磁性流体４０を介して当該被取付部材３０ｂに取り付けたとき、接続予定のセンサチップ２０ａの接続端子２２ａ〜２２ｃに対向するようにそれぞれ配置されている。被取付部材３０ｂのチップ側面３１には、センサチップ２０の磁性流体側面２３よりも広くなるように形成された凹状の溝３６ａが設けられており、全てのピン３５ａ〜３５ｃは、溝３６ａ内に突出するように配置されている。そして、溝３６ａ近傍には、対応するピン３５ａ〜３５ｃに貫通されるように磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃがそれぞれ設けられており、各磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃは、外部から供給される電流に応じた磁力の発生を可能とするようにそれぞれ構成されている。
【００５１】
磁性流体４０は、各磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃのうち電流が供給されたコイルが発生する磁力により、これらのコイルに貫通されるピンを覆うように溝３６ａ内にてそれぞれ分離して磁気的に吸着される。具体的には、図４（Ａ）に示すように、磁性流体４０は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｂに電流を供給して磁力を発生させた場合、ピン３５ａ，３５ｂを覆うように溝３６ａ内にて磁性流体４０ａ，４０ｂに分離して磁気吸着される。そして、上述のように分離された磁性流体４０ａ，４０ｂは、それぞれの表面張力によりセンサチップ２０ａを接続端子２２ａ，２２ｂ近傍にて保持する。これにより、接続端子２２ａ，２２ｂと対応するピン３５ａ，３５ｂとが分離された磁性流体４０ａ，４０ｂによりそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００５２】
また、図４（Ｂ）に示すように、磁性流体４０は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｃに電流を供給して磁力を発生させた場合、ピン３５ａ，３５ｃを覆うように溝３６ａ内にて磁性流体４０ａ，４０ｃに分離して磁気吸着される。そして、上述のように分離された磁性流体４０ａ，４０ｃは、それぞれの表面張力によりセンサチップ２０ａを接続端子２２ａ，２２ｃ近傍にて保持する。これにより、接続端子２２ａ，２２ｃと対応するピン３５ａ，３５ｃとが分離された磁性流体４０ａ，４０ｃによりそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００５３】
このように構成される本第４実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造では、センサチップ２０ａの各接続端子２２ａ〜２２ｃは、接続予定の被取付部材３０ｂの各ピン３５ａ〜３５ｃにそれぞれ対向している。そして、磁力調整手段としての磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃは、被取付部材３０ｂのピン３５ａ〜３５ｃ毎に互いに離間するように被取付部材３０ｂに複数設けられている。そして、磁性流体４０は、各磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃのうち磁力を発生させたコイルに対応するピンとこのピンに対向するセンサチップ２０ａの接続端子とを電気的に接続するように両接続端子間に分離してそれぞれ介在する。
【００５４】
このため、電気的接続を実施するピン（３５ａ〜３５ｃ）に対応する磁力発生用コイル（３８ａ〜３８ｃ）のみ磁力を発生させることにより、接続対象となる接続端子間（ピン３５ａ〜３５ｃと接続端子２２ａ〜２２ｃ間）に磁性流体（４０ａ〜４０ｃ）が分離移動して介在することとなるので、選択的に電気的接続を切り替えることができる。そして、電気的に接続される接続端子間に介在する磁性流体（４０ａ〜４０ｃ）により、センサチップ２０ａを保持するとともにセンサチップ２０ａへの応力の伝達を防止することができる。特に、例えば、圧力センサとしての機能と温度センサとしての機能のように２以上の機能を兼備させたセンサチップにおいて、このセンサチップから複数の検出信号のうち所定の検出信号のみを出力させるときに選択的に電気的接続を切り替えることができるので効果的である。なお、全ての磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃから磁力を発生させることにより、センサチップ２０ａの各接続端子２２ａ〜２２ｃと接続予定の被取付部材３０ｂのピン３５ａ〜３５ｃとの間に磁性流体４０ａ〜４０ｃを介在させて全接続端子間を電気的に接続してもよい。
【００５５】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るセンサチップの取付構造について図５を参照して説明する。図５は、第５実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第５実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた被取付部材３０に代えて、被取付部材３０ｃを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
被取付部材３０ｃは、上述した被取付部材３０と異なり、永久磁石３３が廃止されている。この被取付部材３０ｃは、磁性粉末を例えば樹脂材料に含有させた磁性粉末複合樹脂により成形されている。また、被取付部材３０ｃのチップ側面３１には、センサチップ２０の磁性流体側面２３よりも広くなるように形成された凹状の溝３６ｂが設けられている。
【００５７】
磁性流体４０は、被取付部材３０ｃに含まれる磁性粉末による磁力により、当該被取付部材３０ｃのチップ側面３１の溝３６ｂに流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。そして、センサチップ２０は、磁性流体側面２３にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定される。
【００５８】
このように構成される本第５実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、被取付部材３０ｃに含有される磁性粉末を磁力発生手段として利用する。これにより、永久磁石３３や磁力発生用コイル３４を被取付部材３０ｃにインサート成形する必要がなくなるため、製造コストが低減される。
【００５９】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係るセンサチップの取付構造について図６を参照して説明する。図６は、第６実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第６実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた被取付部材３０に代えて、被取付部材３０ｄを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
複数のピン３５等がインサート成形された後の被取付部材３０ｄには、そのチップ側面３１を覆うように磁性を有する基板３９が設けられる。基板３９のチップ側面３１に接触する面とは反対の面（図６中の下面）には、凹状の溝３９ａが１ヶ所だけ形成されている。また、基板３９には、センサチップ２０の各接続端子２２にフレキシブル配線５０により電気的に接続されるための接続端子３９ｂが複数設けられている。基板３９は、各接続端子３９ｂから入力されるセンサチップ２０の検出信号を処理した後、各ピン３５から出力する。なお、図６においては、便宜上、１組の接続端子２２と接続端子３９ｂとがフレキシブル配線５０により接続された状態を示している。
【００６１】
磁性流体４０は、被取付部材３０ｄのチップ側面３１に設けられた基板３９による磁力により、当該基板３９の溝３９ａに流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。そして、センサチップ２０は、磁性流体側面２３にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定される。
【００６２】
上述した第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、磁力発生手段として、永久磁石３３や磁性粉末を採用する場合、永久磁石３３や磁性粉末がインサート成形時に高温に曝されるため磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、本第６実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、インサート成形後の被取付部材３０のチップ側面３１に磁性を有する基板３９を設けることにより、インサート成形時に高温に曝されることもないので磁性が消失することもない。なお、基板３９は、チップ側面３１のうちの一部を覆うように設けられてもよいし、チップ側面３１の全面を覆うように設けられてもよい。
【００６３】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係るセンサチップの取付構造について図７を参照して説明する。図７は、第７実施形態に係るセンサチップ２０ｂの取付構造を示す概略断面図である。
本第７実施形態に係るセンサチップ２０ｂの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０および被取付部材３０に代えて、センサチップ２０ｂおよび被取付部材３０ｅを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
センサチップ２０ｂは、上記センサチップ２０と異なり、磁性流体４０の表面張力により保持される面である磁性流体側面２３の表面積が大きくなるように当該磁性流体側面２３に凸凹状の凸凹溝２３ａが複数形成されている。
【００６５】
被取付部材３０ｅは、上記被取付部材３０と異なり、そのチップ側面３１のうち磁性流体４０が磁気吸着される面の表面積が大きくなるように当該チップ側面３１に凸凹状の凸凹溝３６ｃが複数形成されている。
【００６６】
このように構成される本第７実施形態に係るセンサチップ２０ｂの取付構造では、センサチップ２０ｂの磁性流体側面２３およびチップ側面３１のうち磁性流体４０が磁気吸着される面は、それぞれの接触面積が大きくなるように凸凹溝２３ａ，３６ｃが形成されている。これにより、磁性流体４０の表面張力によるセンサチップ２０ｂの保持力が大きくなるので、磁性流体４０により確実にセンサチップ２０ｂを保持することができる。また、磁性流体４０の表面張力による被取付部材３０ｅへの吸着力が大きくなるので、磁性流体４０を被取付部材３０ｅに確実に吸着させることができる。
【００６７】
なお、磁性流体側面２３に形成される凸凹溝２３ａは、凸凹状に形成されることに限らず、当該磁性流体側面２３の表面積が大きくなる形状であればどのような形状であってもよい。同様に、チップ側面３１に形成される凸凹溝３６ｃは、凸凹状に形成されることに限らず、当該チップ側面３１の表面積が大きくなる形状であればどのような形状であってもよい。また、磁性流体側面２３の凸凹溝２３ａおよびチップ側面３１の凸凹溝３６ｃのどちらか一方を廃止してもよい。
【００６８】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態に係るセンサチップの取付構造について図８を参照して説明する。図８は、第８実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第８実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、粉塵吸着用の磁力発生手段である永久磁石６１を有する粉塵吸着装置６０を新たに採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図８に示すように、粉塵吸着装置６０は、その永久磁石６１が永久磁石３３から離間するとともにセンサチップ２０周辺の粉塵等を磁気吸着するように、被取付部材３０のチップ側面３１に複数取り付けられている。
【００７０】
このように構成される本第８実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、センサチップ２０周辺の粉塵が永久磁石６１から発生される磁力により粉塵吸着装置６０に磁気吸着されるので、永久磁石３３の磁力に起因するセンサチップ２０等への粉塵の付着を防止することができる。また、粉塵吸着装置６０は、その永久磁石６１が永久磁石３３から離間するように被取付部材３０のチップ側面３１に取り付けられているので、永久磁石６１による磁力がセンサチップ２０を保持する磁性流体４０を磁気吸着する等、磁性流体４０に影響を及ぼすこともない。
【００７１】
また、第８実施形態の変形例として、粉塵吸着装置６０において永久磁石６１に代えて粉塵吸着用磁力調整手段として機能する磁力発生用コイルを採用してもよい。これにより、必要に応じて粉塵を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。
【００７２】
［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態に係るセンサチップの取付構造について図９を参照して説明する。図９は、第９実施形態に係るセンサチップ２０ｃの取付構造を示す概略断面図である。
本第９実施形態に係るセンサチップ２０ｃの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０に代えてセンサチップ２０ｃを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７３】
センサチップ２０ｃの磁性流体側面２３には、永久磁石３３が発生する磁力に応じてこの永久磁石３３への磁気吸着力が生じる磁性膜２４が設けられている。そして、センサチップ２０ｃは、磁性膜２４にて磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定される。
【００７４】
このように構成される本第９実施形態に係るセンサチップ２０ｃの取付構造では、センサチップ２０ｃの磁性流体側面２３に磁性膜２４を設けることにより、永久磁石３３が発生する磁力により磁性膜２４が磁気吸着されるので、磁性流体４０を介してセンサチップ２０ｃを保持する保持力を大きくすることができる。
【００７５】
また、センサチップ２０の接続端子２２と被取付部材３０のピン３２とを電気的に接続する際、永久磁石３３が発生する磁力を利用して、センサチップ２０の磁性膜２４を被取付部材３０に直接磁気吸着させることにより、接続端子接続時にセンサチップ２０を被取付部材３０に固定するための取付用治具が不要となり作業性が向上し得る。
【００７６】
［第１０実施形態］
次に、本発明の第１０実施形態に係るセンサチップの取付構造について図１０を参照して説明する。図１０は、第１０実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第１０実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた被取付部材３０に代えて被取付部材３０ｆを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
被取付部材３０ｆは、磁性流体４０を磁気吸着させるための磁力調整手段として複数の磁力発生用コイル３８ｄ〜３８ｆを備えている。各磁力発生用コイル３８ｄ〜３８ｆは、その磁力により磁気吸着した磁性流体４０を介して保持したセンサチップ２０が所望の測定位置にそれぞれ位置するように被取付部材３０ｆに設けられている。なお、図１０においては、便宜上、３つの磁力発生用コイル３８ｄ〜３８ｆのみを示している。
【００７８】
このように構成される本第１０実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、所望の測定位置に対応する磁力発生用コイルのみ磁力を発生させることにより、この磁力発生用コイルの磁力でもってセンサチップ２０を保持する磁性流体４０が所望の測定位置に移動するように磁気吸着される。具体的には、図１０（Ａ）に示す測定位置にセンサチップ２０を移動させる場合には、磁力発生用コイル３８ｄのみ磁力を発生させるようにする。また、図１０（Ｂ）に示す測定位置にセンサチップ２０を移動させる場合には磁力発生用コイル３８ｅのみ磁力を発生させ、図１０（Ｃ）に示す測定位置にセンサチップ２０を移動させる場合には磁力発生用コイル３８ｆのみ磁力を発生させるようにする。これにより、センサチップ２０への応力の伝達を防止するとともに、選択的にセンサチップ２０の位置を被取付部材３０ｆに対して変更することで当該センサチップ２０による測定位置を任意に移動させることができる。
【００７９】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記各実施形態にて述べた磁力発生手段としての永久磁石や磁力調整手段としての磁力発生用コイルは、既存の磁界を利用できる場合には廃止してもよい。
【００８０】
（２）上記第７実施形態における磁性流体側面２３の凸凹溝２３ａまたはチップ側面３１の凸凹溝３６ｃを、上記第１〜６，８〜１０の各実施形態において採用してもよい。
【００８１】
（３）上記第８実施形態における粉塵吸着装置６０を、上記第１〜７，９の各実施形態において採用してもよい。
【００８２】
（４）上記第９実施形態における磁性膜２４を、上記第１，２，５，６，８，１０の各実施形態におけるセンサチップに採用してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０…センサ
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…センサチップ
２１…受圧面
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…接続端子
２３…磁性流体側面
２３ａ…凸凹溝
２４…磁性膜
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ…被取付部材
３１…チップ側面
３２…ピン（接続端子）
３３，３７…永久磁石（磁力発生手段）
３４，３８ａ〜３８ｆ…磁力発生用コイル（磁力発生手段，磁力調整手段）
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…ピン（接続端子）
３６，３６ａ，３６ｂ…溝
３６ｃ…凸凹溝
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…磁性流体
５０…フレキシブル配線
６０…粉塵吸着装置（粉塵吸着用磁力発生手段）
６１…永久磁石（粉塵吸着用磁力発生手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサチップの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、センサチップの取付構造に関する技術として、例えば、下記特許文献１に開示される圧力センサがある。この圧力センサは、受圧面にて受けた圧力に応じた電気信号を出力するセンサチップを備えており、このセンサチップは、その受圧面を配線基板の一面と対向させた状態でバンプを介して当該配線基板にフリップチップ接合されている。そして、バンプと、このバンプに接続されているセンサチップの電極および配線基板の電極とを含むバンプの接合部を封止するため、このバンプの接合部に絶縁部材となる樹脂材料を塗布して硬化させることにより絶縁性部材が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、センサチップが固定される配線基板は、このセンサチップへの応力伝達を低減するために、弾性率が高く変形の少ない基板、例えば、セラミック基板が採用されている。しかしながら、センサの高精度化に伴い、センサチップと配線基板との熱膨張の差から生じる熱応力等、配線基板からセンサチップに伝達される僅かな応力でも問題となってきている。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、センサチップへの応力の伝達を防止し得るセンサチップの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のセンサチップの取付構造では、センサチップ（２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を被取付部材（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ）に取り付けるセンサチップの取付構造において、前記センサチップと前記被取付部材との間に介在する磁性流体（４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）であって、その表面張力により前記センサチップを保持可能な磁性流体と、前記磁性流体を前記被取付部材に磁気吸着させる磁力を発生する磁力発生手段（３３，３４，３７，３８ａ〜３８ｆ）と、を備え、前記センサチップは、磁性流体側の面の全面にて前記被取付部材に接触することなく前記磁性流体の表面張力により保持されることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明では、センサチップは磁性流体側の面の全面にて被取付部材に接触することなく磁性流体の表面張力により保持され、この磁性流体は、被取付部材に磁力発生手段から発生される磁力により磁気吸着される。このように、センサチップは磁性流体を介して被取付部材に接触することなく取り付けられるため、被取付部材が熱応力等により変形しても、この変形に応じた応力がセンサチップに伝達されることもない。
したがって、センサチップへの応力の伝達を防止することができる。
【０００８】
請求項２の発明では、上記磁力発生手段は、被取付部材に含有される磁性粉末である。これにより、永久磁石や磁力発生用コイルを被取付部材にインサート成形する必要がなくなるため、製造コストが低減される。
【０００９】
請求項３の発明では、上記磁力発生手段は、上記被取付部材に設けられ発生する磁力を調整可能な磁力調整手段である。このように、磁力発生手段として発生する磁力を調整可能な磁力調整手段、例えば、磁力発生用コイルを採用することにより、必要に応じて磁性流体を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。また、被取付部材、例えば、配線基板等に永久磁石をインサート成形する場合には、この永久磁石がインサート成形時に高温に曝されるため永久磁石の磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、磁力発生用コイルであればインサート成形時に高温に曝されても磁性が失われることがないので、容易にインサート成形することができる。
【００１０】
請求項４の発明では、センサチップと前記被取付部材に設けられる接続端子とは、フレキシブル配線により電気的に接続される。これにより、センサチップが熱応力等による被取付部材の変形に追従して変形しない場合であっても、センサチップと被取付部材に設けられる接続端子との電気的接続が確実に維持され得る。
【００１１】
請求項５の発明では、センサチップの複数の接続端子は、被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向する。そして、磁性流体は、センサチップの接続端子とこの接続端子に接続予定の被取付部材の接続端子とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在する。そして、磁力発生手段は、分離した磁性流体を各接続端子間にそれぞれ介在させるように被取付部材に複数設けられる。
【００１２】
このように、センサチップの各接続端子と接続予定の被取付部材の各接続端子とは、磁性流体によりそれぞれ電気的に接続されるので、接続作業が不要となることから、センサチップへの応力の伝達を防止するとともに、製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項６の発明では、被取付部材の表面のうち各接続端子が突出する部位毎に凹状の溝が互いに離間するように複数形成される。これにより、請求項５に記載の発明のように、磁性流体を、センサチップの接続端子とこの接続端子に対応する被取付部材の接続端子とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に互いに複数介在させた場合には、各磁性流体が、互いに離間するように複数形成される凹状の溝にそれぞれ流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。これにより、各磁性流体間の短絡を確実に防止することができる。
【００１４】
請求項７の発明では、センサチップの複数の接続端子は、被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向する。そして、磁力調整手段は、被取付部材の各接続端子毎に被取付部材に複数設けられる。そして、磁性流体は、各磁力調整手段のうち磁力を発生させた磁力調整手段に対応する被取付部材の接続端子とこの接続端子に接続予定のセンサチップの接続端子とを電気的に接続するように両接続端子間に介在する。
【００１５】
このため、電気的接続を実施する接続端子に対応する磁力調整手段のみ磁力を発生させることにより、接続対象となる接続端子間に磁性流体が移動して介在することとなるので、選択的に電気的接続を切り替えることができる。そして、電気的に接続される接続端子間に介在する磁性流体により、センサチップを保持するとともにセンサチップへの応力の伝達を防止することができる。特に、例えば、圧力センサとしての機能と温度センサとしての機能のように２以上の機能を兼備させたセンサチップにおいて、このセンサチップから複数の検出信号のうち所定の検出信号のみを出力させるときに選択的に電気的接続を切り替えることができるので効果的である。
【００１６】
請求項８の発明では、上記磁力発生手段は、被取付部材の磁性流体に接触する接触面に設けられる磁性を有する基板である。磁力発生手段として、永久磁石や磁性粉末を採用する場合、永久磁石や磁性粉末がインサート成形時に高温に曝されるため磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、磁性を有する基板を採用することにより、インサート成形時に高温に曝されることもないので磁性が消失することもない。
【００１７】
請求項９の発明では、センサチップの磁性流体に接触する接触面および被取付部材の磁性流体に接触する接触面の少なくとも１つは、その接触面積が大きくなるように形成される。これにより、センサチップの磁性流体に接触する接触面を大きくした場合には、磁性流体の表面張力によるセンサチップの保持力が大きくなるので、磁性流体により確実にセンサチップを保持することができる。また、被取付部材の磁性流体に接触する接触面を大きくした場合には、磁性流体の表面張力による被取付部材への吸着力が大きくなるので、磁性流体を被取付部材に確実に吸着させることがきる。
【００１８】
請求項１０の発明では、被取付部材のうち磁力発生手段から離間した部位にセンサチップ周辺の粉塵を吸着可能な磁力を発生する粉塵吸着用磁力発生手段を備える。これにより、センサチップ周辺の粉塵が粉塵吸着用磁力発生手段の磁力により磁気的に吸着されるので、磁力発生手段の磁力に起因するセンサチップ等への粉塵の付着を防止することができる。また、粉塵吸着用磁力発生手段は磁力発生手段から離間して配置されているので、当該粉塵吸着用磁力発生手段が発生する磁力によりセンサチップを保持する磁性流体等に影響を及ぼすこともない。
【００１９】
請求項１１の発明では、上記粉塵吸着用磁力発生手段は、永久磁石である。このように、粉塵吸着用磁力発生手段として永久磁石により粉塵を磁気吸着するための磁力を発生させてもよい。
【００２０】
請求項１２の発明では、上記粉塵吸着用磁力発生手段は、粉塵吸着用磁力調整手段である。このように、粉塵吸着用磁力発生手段として粉塵吸着用磁力調整手段、例えば、電磁石や磁力発生用コイルを採用することにより、必要に応じて粉塵を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。
【００２１】
請求項１３の発明では、センサチップの磁性流体に接触する接触面には磁性膜が設けられる。このように、センサチップの磁性流体に接触する接触面に磁性膜を設けることにより、磁力発生手段が発生する磁力により磁性膜が磁気吸着されるので、磁性流体を介してセンサチップを保持する保持力を大きくすることができる。
【００２２】
また、センサチップの接続端子と被取付部材の接続端子とを電気的に接続する際、磁力発生手段が発生する磁力を利用して、センサチップの磁性膜を被取付部材に直接磁気吸着させることにより、接続端子接続時にセンサチップを被取付部材に固定するための取付用治具が不要となり作業性が向上し得る。
【００２３】
請求項１４の発明では、上記磁力調整手段は、その磁力により磁気吸着した磁性流体を介して保持したセンサチップが所望の測定位置にそれぞれ位置するように被取付部材に複数設けられる。
【００２４】
このように、所望の測定位置に対応する磁力調整手段のみ磁力を発生させることにより、この磁力調整手段の磁力でもってセンサチップを保持する磁性流体が所望の測定位置に移動するように磁気吸着される。これにより、センサチップへの応力の伝達を防止するとともに、選択的にセンサチップの位置を被取付部材に対して変更することで当該センサチップによる測定位置を任意に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図２】第２実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図３】第３実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図４】第４実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図であり、図４（Ａ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｂから磁力を発生させた状態を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｃから磁力を発生させた状態を示す断面図である。
【図５】第５実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図６】第６実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図７】第７実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図８】第８実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図９】第９実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【図１０】第１０実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のセンサチップの取付構造の実施形態について図を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るセンサチップの取付構造を示す概略断面図である。
センサ１０は、例えば、圧力センサであり、自動車に搭載されて所定の空間における空気圧を検出するものであって、このセンサ１０は、主に、センサチップ２０と、このセンサチップ２０を取り付けるための部材である被取付部材３０と、センサチップ２０および被取付部材３０との間に介在する磁性流体４０等から構成されている。
【００２７】
センサチップ２０は、その一側面（図１中の下面）に形成される受圧面２１にて受けた圧力に応じた電気信号を、受圧面２１側の周縁に設けられる複数の接続端子２２を介して出力するように構成されている。
【００２８】
被取付部材３０は、センサチップ２０を所定の測定位置に応じた位置に取り付けるためのケースであるが、例えば、配線基板等であってもよい。
【００２９】
センサチップ２０の各接続端子２２は、被取付部材３０のセンサチップ側のチップ側面３１から接続端子として突出する複数のピン３２の接続部３２ａにフレキシブル配線５０によりそれぞれ電気的に接続されている。なお、図１においては、便宜上、１組の接続端子２２とピン３２とがフレキシブル配線５０により接続された状態を示している。
【００３０】
図１に示すように、被取付部材３０には、永久磁石３３がチップ側面３１の近傍に埋め込まれるように設けられており、この永久磁石３３は、磁性流体４０を磁気的に吸着する磁気吸着力を発生させている。なお、各ピン３２を介して出力される検出信号が、永久磁石３３等の磁力発生手段が発生する磁力によりノイズ等の影響を受ける場合には、例えば、各ピン３２にノイズ防止のための処理を行うようにしてもよい。
【００３１】
磁性流体４０は、例えば、水等の液体中に酸化鉄等の磁性粒子を分散させて構成されている。本第１実施形態においては、磁性流体４０は、被取付部材３０の永久磁石３３により当該被取付部材３０のチップ側面３１に磁気吸着により固定されている。そして、センサチップ２０は、受圧面２１が形成される面とは反対側の面（図１中の上面、以下、磁性流体側面２３ともいう）にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定されている。これにより、センサチップ２０を取り付ける被取付部材である被取付部材３０が熱応力等により変形しても、この変形に応じた応力がセンサチップ２０に伝達されることもない。
【００３２】
以下、上述のように構成されるセンサ１０におけるセンサチップ２０の取付手順について説明する。
まず、インサート成形により永久磁石３３や各ピン３２を備えた被取付部材３０を製作した後、各ピン３２の接続部３２ａと対応するフレキシブル配線５０とを、例えば、超音波接合や熱圧着接合等により電気的に接続して適宜な補強剤によりこの接続を補強する。次に、センサチップ２０を、その磁性流体側面２３と被取付部材３０のチップ側面３１との間に所定の隙間を形成するように図略の取付用治具により固定する。そして、センサチップ２０の各接続端子２２と接続予定のピン３２に接続されたフレキシブル配線５０とを電気的にそれぞれ接続する。
【００３３】
そして、磁性流体４０を、センサチップ２０の磁性流体側面２３と被取付部材３０のチップ側面３１との間に形成される隙間に注入する。このとき、磁性流体４０は、毛細管現象により磁性流体側面２３とチップ側面３１との間にて両面に沿うように注入される。これにより、センサチップ２０と被取付部材３０との間に磁性流体４０が介在することとなる。そして、このように構成されるセンサ１０を、図略のハウジングにＯリング等を介してかしめることにより所定の位置に固定する。なお、図１に示すように、各ピン３２のチップ側面３１から突出する部位を磁性流体４０の一部である磁性流体４１により覆うことで、センサチップ２０が存在する検査空間と他の空間との連通をなくすようにシールしてもよい。
【００３４】
なお、センサチップ２０を被取付部材３０に対して上側に配置するとともにセンサチップ２０の磁性流体側面２３と被取付部材３０のチップ側面３１とを接触させた状態で、上述した接続作業や磁性流体４０の注入作業を実施してもよい。この注入作業の場合、磁性流体４０は、磁性流体側面２３とチップ側面３１とが接触していても、毛細管現象により両面間に入り込むように注入されることとなる。これにより、磁性流体４０を、上述した取付用治具を使用することなくセンサチップ２０と被取付部材３０との間に介在させることができる。
【００３５】
以上説明したように、本第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、センサチップ２０は、磁性流体４０にその表面張力により保持され、この磁性流体４０は、被取付部材である被取付部材３０に永久磁石３３から発生される磁力により磁気吸着される。このように、センサチップ２０は磁性流体４０を介して被取付部材３０に取り付けられるため、被取付部材３０が熱応力等により変形しても、この変形に応じた応力がセンサチップ２０に伝達されることもない。
したがって、センサチップ２０への応力の伝達を防止することができる。
【００３６】
また、本第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、センサチップ２０の各接続端子２２と被取付部材３０の各ピン３２とは、フレキシブル配線５０により電気的に接続される。これにより、センサチップ２０が熱応力等による被取付部材３０の変形に追従して変形しない場合であっても、センサチップ２０と被取付部材３０との電気的接続が確実に維持され得る。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るセンサチップの取付構造について図２を参照して説明する。図２は、第２実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第２実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた永久磁石３３に代えて、発生する磁力を調整可能な磁力調整手段として図２に示す磁力発生用コイル３４を採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
図２に示すように、磁力発生用コイル３４は、被取付部材３０に例えば、インサート成形されており、外部から供給される電流に応じた磁力の発生を可能とするように構成されている。
【００３９】
このように構成される本第２実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、発生する磁力を調整可能な磁力調整手段として、磁力発生用コイル３４を採用することにより、必要に応じて磁性流体４０を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。また、被取付部材３０に上記第１実施形態の永久磁石３３をインサート成形する場合には、この永久磁石３３がインサート成形時に高温に曝されるため永久磁石３３の磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、磁力発生用コイル３４であればインサート成形時に高温に曝されても磁性が失われることがないので、容易にインサート成形することができる。
【００４０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るセンサチップの取付構造について図３を参照して説明する。図３は、第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を示す概略断面図である。なお、図３においては、便宜上、２組の接続端子２２とピン３５とが各磁性流体４０により接続された状態を示している。
【００４１】
本第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０および被取付部材３０に代えてセンサチップ２０ａおよび被取付部材３０ａを採用するとともに、フレキシブル配線５０を廃止している点が上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図３に示すように、センサチップ２０ａは、各接続端子２２が磁性流体側面２３に設けられている点が上記第１実施形態におけるセンサチップ２０と異なる。
【００４３】
被取付部材３０ａの接続端子である複数のピン３５は、センサチップ２０ａを磁性流体４０を介して当該被取付部材３０ａに取り付けたとき、接続予定のセンサチップ２０ａの接続端子２２に対向するようにそれぞれ配置されている（図３参照）。被取付部材３０ａのチップ側面３１には、各ピン３５毎に凹状の溝３６がそれぞれ離間するように形成されており、各ピン３５は、対応する溝３６内中央に突出するように形成されている。そして、各溝３６近傍には、対応するピン３５に貫通されるように永久磁石３７がそれぞれ設けられている。
【００４４】
磁性流体４０は、各永久磁石３７が発生する磁力により、各溝３６近傍毎にそれぞれ分離して磁気的に吸着される。そして、上述のように分離された磁性流体４０は、それぞれの表面張力によりセンサチップ２０ａを各接続端子２２近傍にて保持する。これにより、各接続端子２２と対応するピン３５とが分離された磁性流体４０によりそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００４５】
このように構成される本第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造では、センサチップ２０ａの各接続端子２２は、接続予定の被取付部材３０ａのピン３５にそれぞれ対向している。そして、磁性流体４０は、センサチップ２０ａの各接続端子２２とこれら接続端子２２に接続予定の被取付部材３０ａのピン３５とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在している。そして、磁力発生手段としての複数の永久磁石３７は、分離した複数の磁性流体４０を各接続端子間にそれぞれ介在させるようにピン３５に応じて被取付部材３０ａの各溝３６近傍にそれぞれ設けられている。
【００４６】
このように、センサチップ２０ａの各接続端子２２と接続予定の被取付部材３０ａの各ピン３５とは、分離された各磁性流体４０によりそれぞれ電気的に接続されるので、接続作業が不要となることから、センサチップ２０ａへの応力の伝達を防止するとともに、製造コストを低減することができる。
【００４７】
また、本第３実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造では、被取付部材３０ａのチップ側面３１のうち各ピン３５が突出する部位毎に凹状の溝３６が互いに離間するように複数形成されている。これにより、磁性流体４０を、センサチップ２０ａの各接続端子２２と接続予定の被取付部材３０ａのピン３５とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在させた場合には、分離した各磁性流体４０が、互いに離間するように複数形成される凹状の溝３６にそれぞれ流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。これにより、各磁性流体４０間の短絡を確実に防止することができる。
【００４８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るセンサチップの取付構造について図４（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。図４は、第４実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を示す概略断面図であり、図４（Ａ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｂから磁力を発生させた状態を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｃから磁力を発生させた状態を示す断面図である。なお、図４においては、便宜上、３組の接続端子（２２ａ〜２２ｃ）およびピン（３５ａ〜３５ｃ）のいずれか２つが磁性流体（４０ａ〜４０ｃ）により接続された状態を示している。
【００４９】
本第４実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第３実施形態にて述べた被取付部材３０ａに代えて、被取付部材３０ｂを採用している点が、上記第３実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第３実施形態のセンサチップ２０ａの取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、被取付部材３０ｂの接続端子である複数のピン３５ａ〜３５ｃは、センサチップ２０ａを磁性流体４０を介して当該被取付部材３０ｂに取り付けたとき、接続予定のセンサチップ２０ａの接続端子２２ａ〜２２ｃに対向するようにそれぞれ配置されている。被取付部材３０ｂのチップ側面３１には、センサチップ２０の磁性流体側面２３よりも広くなるように形成された凹状の溝３６ａが設けられており、全てのピン３５ａ〜３５ｃは、溝３６ａ内に突出するように配置されている。そして、溝３６ａ近傍には、対応するピン３５ａ〜３５ｃに貫通されるように磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃがそれぞれ設けられており、各磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃは、外部から供給される電流に応じた磁力の発生を可能とするようにそれぞれ構成されている。
【００５１】
磁性流体４０は、各磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃのうち電流が供給されたコイルが発生する磁力により、これらのコイルに貫通されるピンを覆うように溝３６ａ内にてそれぞれ分離して磁気的に吸着される。具体的には、図４（Ａ）に示すように、磁性流体４０は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｂに電流を供給して磁力を発生させた場合、ピン３５ａ，３５ｂを覆うように溝３６ａ内にて磁性流体４０ａ，４０ｂに分離して磁気吸着される。そして、上述のように分離された磁性流体４０ａ，４０ｂは、それぞれの表面張力によりセンサチップ２０ａを接続端子２２ａ，２２ｂ近傍にて保持する。これにより、接続端子２２ａ，２２ｂと対応するピン３５ａ，３５ｂとが分離された磁性流体４０ａ，４０ｂによりそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００５２】
また、図４（Ｂ）に示すように、磁性流体４０は、磁力発生用コイル３８ａ，３８ｃに電流を供給して磁力を発生させた場合、ピン３５ａ，３５ｃを覆うように溝３６ａ内にて磁性流体４０ａ，４０ｃに分離して磁気吸着される。そして、上述のように分離された磁性流体４０ａ，４０ｃは、それぞれの表面張力によりセンサチップ２０ａを接続端子２２ａ，２２ｃ近傍にて保持する。これにより、接続端子２２ａ，２２ｃと対応するピン３５ａ，３５ｃとが分離された磁性流体４０ａ，４０ｃによりそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００５３】
このように構成される本第４実施形態に係るセンサチップ２０ａの取付構造では、センサチップ２０ａの各接続端子２２ａ〜２２ｃは、接続予定の被取付部材３０ｂの各ピン３５ａ〜３５ｃにそれぞれ対向している。そして、磁力調整手段としての磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃは、被取付部材３０ｂのピン３５ａ〜３５ｃ毎に互いに離間するように被取付部材３０ｂに複数設けられている。そして、磁性流体４０は、各磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃのうち磁力を発生させたコイルに対応するピンとこのピンに対向するセンサチップ２０ａの接続端子とを電気的に接続するように両接続端子間に分離してそれぞれ介在する。
【００５４】
このため、電気的接続を実施するピン（３５ａ〜３５ｃ）に対応する磁力発生用コイル（３８ａ〜３８ｃ）のみ磁力を発生させることにより、接続対象となる接続端子間（ピン３５ａ〜３５ｃと接続端子２２ａ〜２２ｃ間）に磁性流体（４０ａ〜４０ｃ）が分離移動して介在することとなるので、選択的に電気的接続を切り替えることができる。そして、電気的に接続される接続端子間に介在する磁性流体（４０ａ〜４０ｃ）により、センサチップ２０ａを保持するとともにセンサチップ２０ａへの応力の伝達を防止することができる。特に、例えば、圧力センサとしての機能と温度センサとしての機能のように２以上の機能を兼備させたセンサチップにおいて、このセンサチップから複数の検出信号のうち所定の検出信号のみを出力させるときに選択的に電気的接続を切り替えることができるので効果的である。なお、全ての磁力発生用コイル３８ａ〜３８ｃから磁力を発生させることにより、センサチップ２０ａの各接続端子２２ａ〜２２ｃと接続予定の被取付部材３０ｂのピン３５ａ〜３５ｃとの間に磁性流体４０ａ〜４０ｃを介在させて全接続端子間を電気的に接続してもよい。
【００５５】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るセンサチップの取付構造について図５を参照して説明する。図５は、第５実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第５実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた被取付部材３０に代えて、被取付部材３０ｃを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
被取付部材３０ｃは、上述した被取付部材３０と異なり、永久磁石３３が廃止されている。この被取付部材３０ｃは、磁性粉末を例えば樹脂材料に含有させた磁性粉末複合樹脂により成形されている。また、被取付部材３０ｃのチップ側面３１には、センサチップ２０の磁性流体側面２３よりも広くなるように形成された凹状の溝３６ｂが設けられている。
【００５７】
磁性流体４０は、被取付部材３０ｃに含まれる磁性粉末による磁力により、当該被取付部材３０ｃのチップ側面３１の溝３６ｂに流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。そして、センサチップ２０は、磁性流体側面２３にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定される。
【００５８】
このように構成される本第５実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、被取付部材３０ｃに含有される磁性粉末を磁力発生手段として利用する。これにより、永久磁石３３や磁力発生用コイル３４を被取付部材３０ｃにインサート成形する必要がなくなるため、製造コストが低減される。
【００５９】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係るセンサチップの取付構造について図６を参照して説明する。図６は、第６実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第６実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた被取付部材３０に代えて、被取付部材３０ｄを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
複数のピン３５等がインサート成形された後の被取付部材３０ｄには、そのチップ側面３１を覆うように磁性を有する基板３９が設けられる。基板３９のチップ側面３１に接触する面とは反対の面（図６中の下面）には、凹状の溝３９ａが１ヶ所だけ形成されている。また、基板３９には、センサチップ２０の各接続端子２２にフレキシブル配線５０により電気的に接続されるための接続端子３９ｂが複数設けられている。基板３９は、各接続端子３９ｂから入力されるセンサチップ２０の検出信号を処理した後、各ピン３５から出力する。なお、図６においては、便宜上、１組の接続端子２２と接続端子３９ｂとがフレキシブル配線５０により接続された状態を示している。
【００６１】
磁性流体４０は、被取付部材３０ｄのチップ側面３１に設けられた基板３９による磁力により、当該基板３９の溝３９ａに流れ込むように位置決めされた状態で磁気吸着される。そして、センサチップ２０は、磁性流体側面２３にて、磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定される。
【００６２】
上述した第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、磁力発生手段として、永久磁石３３や磁性粉末を採用する場合、永久磁石３３や磁性粉末がインサート成形時に高温に曝されるため磁性が失われる可能性があり、成形が困難である。これに対し、本第６実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、インサート成形後の被取付部材３０のチップ側面３１に磁性を有する基板３９を設けることにより、インサート成形時に高温に曝されることもないので磁性が消失することもない。なお、基板３９は、チップ側面３１のうちの一部を覆うように設けられてもよいし、チップ側面３１の全面を覆うように設けられてもよい。
【００６３】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係るセンサチップの取付構造について図７を参照して説明する。図７は、第７実施形態に係るセンサチップ２０ｂの取付構造を示す概略断面図である。
本第７実施形態に係るセンサチップ２０ｂの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０および被取付部材３０に代えて、センサチップ２０ｂおよび被取付部材３０ｅを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
センサチップ２０ｂは、上記センサチップ２０と異なり、磁性流体４０の表面張力により保持される面である磁性流体側面２３の表面積が大きくなるように当該磁性流体側面２３に凸凹状の凸凹溝２３ａが複数形成されている。
【００６５】
被取付部材３０ｅは、上記被取付部材３０と異なり、そのチップ側面３１のうち磁性流体４０が磁気吸着される面の表面積が大きくなるように当該チップ側面３１に凸凹状の凸凹溝３６ｃが複数形成されている。
【００６６】
このように構成される本第７実施形態に係るセンサチップ２０ｂの取付構造では、センサチップ２０ｂの磁性流体側面２３およびチップ側面３１のうち磁性流体４０が磁気吸着される面は、それぞれの接触面積が大きくなるように凸凹溝２３ａ，３６ｃが形成されている。これにより、磁性流体４０の表面張力によるセンサチップ２０ｂの保持力が大きくなるので、磁性流体４０により確実にセンサチップ２０ｂを保持することができる。また、磁性流体４０の表面張力による被取付部材３０ｅへの吸着力が大きくなるので、磁性流体４０を被取付部材３０ｅに確実に吸着させることができる。
【００６７】
なお、磁性流体側面２３に形成される凸凹溝２３ａは、凸凹状に形成されることに限らず、当該磁性流体側面２３の表面積が大きくなる形状であればどのような形状であってもよい。同様に、チップ側面３１に形成される凸凹溝３６ｃは、凸凹状に形成されることに限らず、当該チップ側面３１の表面積が大きくなる形状であればどのような形状であってもよい。また、磁性流体側面２３の凸凹溝２３ａおよびチップ側面３１の凸凹溝３６ｃのどちらか一方を廃止してもよい。
【００６８】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態に係るセンサチップの取付構造について図８を参照して説明する。図８は、第８実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第８実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、粉塵吸着用の磁力発生手段である永久磁石６１を有する粉塵吸着装置６０を新たに採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図８に示すように、粉塵吸着装置６０は、その永久磁石６１が永久磁石３３から離間するとともにセンサチップ２０周辺の粉塵等を磁気吸着するように、被取付部材３０のチップ側面３１に複数取り付けられている。
【００７０】
このように構成される本第８実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、センサチップ２０周辺の粉塵が永久磁石６１から発生される磁力により粉塵吸着装置６０に磁気吸着されるので、永久磁石３３の磁力に起因するセンサチップ２０等への粉塵の付着を防止することができる。また、粉塵吸着装置６０は、その永久磁石６１が永久磁石３３から離間するように被取付部材３０のチップ側面３１に取り付けられているので、永久磁石６１による磁力がセンサチップ２０を保持する磁性流体４０を磁気吸着する等、磁性流体４０に影響を及ぼすこともない。
【００７１】
また、第８実施形態の変形例として、粉塵吸着装置６０において永久磁石６１に代えて粉塵吸着用磁力調整手段として機能する磁力発生用コイルを採用してもよい。これにより、必要に応じて粉塵を磁気吸着するための磁力を発生させることができる。
【００７２】
［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態に係るセンサチップの取付構造について図９を参照して説明する。図９は、第９実施形態に係るセンサチップ２０ｃの取付構造を示す概略断面図である。
本第９実施形態に係るセンサチップ２０ｃの取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ２０に代えてセンサチップ２０ｃを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７３】
センサチップ２０ｃの磁性流体側面２３には、永久磁石３３が発生する磁力に応じてこの永久磁石３３への磁気吸着力が生じる磁性膜２４が設けられている。そして、センサチップ２０ｃは、磁性膜２４にて磁性流体４０の表面張力により当該磁性流体４０に保持されて固定される。
【００７４】
このように構成される本第９実施形態に係るセンサチップ２０ｃの取付構造では、センサチップ２０ｃの磁性流体側面２３に磁性膜２４を設けることにより、永久磁石３３が発生する磁力により磁性膜２４が磁気吸着されるので、磁性流体４０を介してセンサチップ２０ｃを保持する保持力を大きくすることができる。
【００７５】
また、センサチップ２０の接続端子２２と被取付部材３０のピン３２とを電気的に接続する際、永久磁石３３が発生する磁力を利用して、センサチップ２０の磁性膜２４を被取付部材３０に直接磁気吸着させることにより、接続端子接続時にセンサチップ２０を被取付部材３０に固定するための取付用治具が不要となり作業性が向上し得る。
【００７６】
［第１０実施形態］
次に、本発明の第１０実施形態に係るセンサチップの取付構造について図１０を参照して説明する。図１０は、第１０実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を示す概略断面図である。
本第１０実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造を採用するセンサ１０では、上記第１実施形態にて述べた被取付部材３０に代えて被取付部材３０ｆを採用している点が、上記第１実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造と異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ２０の取付構造と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
被取付部材３０ｆは、磁性流体４０を磁気吸着させるための磁力調整手段として複数の磁力発生用コイル３８ｄ〜３８ｆを備えている。各磁力発生用コイル３８ｄ〜３８ｆは、その磁力により磁気吸着した磁性流体４０を介して保持したセンサチップ２０が所望の測定位置にそれぞれ位置するように被取付部材３０ｆに設けられている。なお、図１０においては、便宜上、３つの磁力発生用コイル３８ｄ〜３８ｆのみを示している。
【００７８】
このように構成される本第１０実施形態に係るセンサチップ２０の取付構造では、所望の測定位置に対応する磁力発生用コイルのみ磁力を発生させることにより、この磁力発生用コイルの磁力でもってセンサチップ２０を保持する磁性流体４０が所望の測定位置に移動するように磁気吸着される。具体的には、図１０（Ａ）に示す測定位置にセンサチップ２０を移動させる場合には、磁力発生用コイル３８ｄのみ磁力を発生させるようにする。また、図１０（Ｂ）に示す測定位置にセンサチップ２０を移動させる場合には磁力発生用コイル３８ｅのみ磁力を発生させ、図１０（Ｃ）に示す測定位置にセンサチップ２０を移動させる場合には磁力発生用コイル３８ｆのみ磁力を発生させるようにする。これにより、センサチップ２０への応力の伝達を防止するとともに、選択的にセンサチップ２０の位置を被取付部材３０ｆに対して変更することで当該センサチップ２０による測定位置を任意に移動させることができる。
【００７９】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記各実施形態にて述べた磁力発生手段としての永久磁石や磁力調整手段としての磁力発生用コイルは、既存の磁界を利用できる場合には廃止してもよい。
【００８０】
（２）上記第７実施形態における磁性流体側面２３の凸凹溝２３ａまたはチップ側面３１の凸凹溝３６ｃを、上記第１〜６，８〜１０の各実施形態において採用してもよい。
【００８１】
（３）上記第８実施形態における粉塵吸着装置６０を、上記第１〜７，９の各実施形態において採用してもよい。
【００８２】
（４）上記第９実施形態における磁性膜２４を、上記第１，２，５，６，８，１０の各実施形態におけるセンサチップに採用してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０…センサ
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…センサチップ
２１…受圧面
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…接続端子
２３…磁性流体側面
２３ａ…凸凹溝
２４…磁性膜
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ…被取付部材
３１…チップ側面
３２…ピン（接続端子）
３３，３７…永久磁石（磁力発生手段）
３４，３８ａ〜３８ｆ…磁力発生用コイル（磁力発生手段，磁力調整手段）
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…ピン（接続端子）
３６，３６ａ，３６ｂ…溝
３６ｃ…凸凹溝
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…磁性流体
５０…フレキシブル配線
６０…粉塵吸着装置（粉塵吸着用磁力発生手段）
６１…永久磁石（粉塵吸着用磁力発生手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサチップを被取付部材に取り付けるセンサチップの取付構造において、
前記センサチップと前記被取付部材との間に介在する磁性流体であって、その表面張力により前記センサチップを保持可能な磁性流体と、
前記磁性流体を前記被取付部材に磁気吸着させる磁力を発生する磁力発生手段と、
を備え、
前記センサチップは、磁性流体側の面の全面にて前記被取付部材に接触することなく前記磁性流体の表面張力により保持されることを特徴とするセンサチップの取付構造。
【請求項２】
前記磁力発生手段は、前記被取付部材に含有される磁性粉末であることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項３】
前記磁力発生手段は、前記被取付部材に設けられ発生する磁力を調整可能な磁力調整手段であることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項４】
前記センサチップと前記被取付部材に設けられる接続端子とをフレキシブル配線により電気的に接続することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項５】
前記センサチップの複数の接続端子は、前記被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向し、
前記磁性流体は、前記センサチップの接続端子とこの接続端子に接続予定の前記被取付部材の接続端子とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在し、
前記磁力発生手段は、前記分離した磁性流体を前記各接続端子間にそれぞれ介在させるように前記被取付部材に複数設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項６】
前記被取付部材の表面のうち各接続端子が突出する部位毎に凹状の溝が互いに離間するように複数形成されることを特徴とする請求項５に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項７】
前記センサチップの複数の接続端子は、前記被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向し、
前記磁力調整手段は、前記被取付部材の各接続端子毎に前記被取付部材に複数設けられ、
前記磁性流体は、前記各磁力調整手段のうち磁力を発生させた磁力調整手段に対応する前記被取付部材の接続端子とこの接続端子に接続予定の前記センサチップの接続端子とを電気的に接続するように両接続端子間に介在することを特徴とする請求項３に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項８】
前記磁力発生手段は、前記被取付部材の前記磁性流体に接触する接触面に設けられる磁性を有する基板であることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項９】
前記センサチップの前記磁性流体に接触する接触面および前記被取付部材の前記磁性流体に接触する接触面の少なくとも１つをその接触面積が大きくなるように形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項にセンサチップの取付構造。
【請求項１０】
前記被取付部材のうち前記磁力発生手段から離間した部位に前記センサチップ周辺の粉塵を吸着可能な磁力を発生する粉塵吸着用磁力発生手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１１】
前記粉塵吸着用磁力発生手段は、永久磁石であることを特徴とする請求項１０に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１２】
前記粉塵吸着用磁力発生手段は、発生する磁力を調整可能な粉塵吸着用磁力調整手段であることを特徴とする請求項１０に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１３】
前記センサチップの前記磁性流体に接触する接触面には磁性膜が設けられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１４】
前記磁力調整手段は、その磁力により磁気吸着した前記磁性流体を介して保持した前記センサチップが所望の測定位置にそれぞれ位置するように前記被取付部材に複数設けられることを特徴とする請求項３に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１】
センサチップを被取付部材に取り付けるセンサチップの取付構造において、
前記センサチップと前記被取付部材との間に介在する磁性流体であって、その表面張力により前記センサチップを保持可能な磁性流体と、
前記磁性流体を前記被取付部材に磁気吸着させる磁力を発生する磁力発生手段と、
を備え、
前記センサチップは、磁性流体側の面の全面にて前記被取付部材に接触することなく前記磁性流体の表面張力により保持されることを特徴とするセンサチップの取付構造。
【請求項２】
前記磁力発生手段は、前記被取付部材に含有される磁性粉末であることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項３】
前記磁力発生手段は、前記被取付部材に設けられ発生する磁力を調整可能な磁力調整手段であることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項４】
前記センサチップと前記被取付部材に設けられる接続端子とをフレキシブル配線により電気的に接続することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項５】
前記センサチップの複数の接続端子は、前記被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向し、
前記磁性流体は、前記センサチップの接続端子とこの接続端子に接続予定の前記被取付部材の接続端子とを電気的に接続するようにそれぞれ各接続端子間毎に分離して複数介在し、
前記磁力発生手段は、前記分離した磁性流体を前記各接続端子間にそれぞれ介在させるように前記被取付部材に複数設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項６】
前記被取付部材の表面のうち各接続端子が突出する部位毎に凹状の溝が互いに離間するように複数形成されることを特徴とする請求項５に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項７】
前記センサチップの複数の接続端子は、前記被取付部材の複数の接続端子のうちの接続予定の接続端子にそれぞれ対向し、
前記磁力調整手段は、前記被取付部材の各接続端子毎に前記被取付部材に複数設けられ、
前記磁性流体は、前記各磁力調整手段のうち磁力を発生させた磁力調整手段に対応する前記被取付部材の接続端子とこの接続端子に接続予定の前記センサチップの接続端子とを電気的に接続するように両接続端子間に介在することを特徴とする請求項３に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項８】
前記磁力発生手段は、前記被取付部材の前記磁性流体に接触する接触面に設けられる磁性を有する基板であることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項９】
前記センサチップの前記磁性流体に接触する接触面および前記被取付部材の前記磁性流体に接触する接触面の少なくとも１つをその接触面積が大きくなるように形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項にセンサチップの取付構造。
【請求項１０】
前記被取付部材のうち前記磁力発生手段から離間した部位に前記センサチップ周辺の粉塵を吸着可能な磁力を発生する粉塵吸着用磁力発生手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１１】
前記粉塵吸着用磁力発生手段は、永久磁石であることを特徴とする請求項１０に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１２】
前記粉塵吸着用磁力発生手段は、発生する磁力を調整可能な粉塵吸着用磁力調整手段であることを特徴とする請求項１０に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１３】
前記センサチップの前記磁性流体に接触する接触面には磁性膜が設けられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のセンサチップの取付構造。
【請求項１４】
前記磁力調整手段は、その磁力により磁気吸着した前記磁性流体を介して保持した前記センサチップが所望の測定位置にそれぞれ位置するように前記被取付部材に複数設けられることを特徴とする請求項３に記載のセンサチップの取付構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１５４９３６（Ｐ２０１２−１５４９３６Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４７４９（Ｐ２０１２−５４７４９）
【出願日】平成２４年３月１２日（２０１２．３．１２）
【分割の表示】特願２００８−２８５２３（Ｐ２００８−２８５２３）の分割
【原出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１２日（２０１２．３．１２）
【分割の表示】特願２００８−２８５２３（Ｐ２００８−２８５２３）の分割
【原出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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