JP2004119624A - 回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】新たに部品を設けることなく、落下などの過大な衝撃が加わっても、実装した半導体部品の破損を防ぐことができる回路基板を提供する。
【解決手段】回路基板Aは、回路基板Aの長手方向に沿った2辺から夫々対向する辺の手前まで、重ならないようにして直線状に切り欠かれた2つの切欠き部11,11を有し、両切欠き部11,11の間の基材で半導体部品1が実装される半導体実装部13を形成している。半導体実装部13は、切欠き部11の閉鎖側の端部から対向する辺までの基材で形成された撓み部12,12によって、対角線上の2ヶ所の部位を回路基板Aに支持されており、外部からの過大な衝撃が加わると、撓み部12,12が撓んで衝撃を吸収する。
【選択図】 図1
【解決手段】回路基板Aは、回路基板Aの長手方向に沿った2辺から夫々対向する辺の手前まで、重ならないようにして直線状に切り欠かれた2つの切欠き部11,11を有し、両切欠き部11,11の間の基材で半導体部品1が実装される半導体実装部13を形成している。半導体実装部13は、切欠き部11の閉鎖側の端部から対向する辺までの基材で形成された撓み部12,12によって、対角線上の2ヶ所の部位を回路基板Aに支持されており、外部からの過大な衝撃が加わると、撓み部12,12が撓んで衝撃を吸収する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体部品が実装されハウジング内に支持固定される回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の回路基板は、薄い板状の基材に半導体加速度センサや半導体圧力センサなどの半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定されていた。
【0003】
半導体加速度や半導体圧力センサなどの半導体部品は、マイクロマシニング技術を用いてシリコンウエハ上にマイクロオーダーの小さな機構部を形成しており、衝撃には非常に弱い構造となっている。そこで、回路基板を支持固定するハウジングに弾性を有する衝撃吸収支持体を設け、この衝撃吸収支持体に回路基板を支持させ、落下などの過大な衝撃をこの衝撃吸収支持体で吸収し、過大な衝撃から実装した半導体部品を保護するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−225241号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1では、新たに衝撃吸収支持体が必要となるという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、新たに部品を設けることなく、落下などの過大な衝撃が加わっても、実装した半導体部品の破損を防ぐことができる回路基板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定される回路基板であって、前記半導体部品を実装する周囲の基材を部分的に切り欠いて、可撓性を有する半導体実装部を形成したものとした。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1記載の発明において、一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部を形成したものとした。
【0009】
請求項3の発明は、請求項2記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部の梁幅を狭くする切り欠きを設けたものとした。
【0010】
請求項4の発明は、請求項2又は3記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部を薄肉に形成したものとした。
【0011】
請求項5の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品を実装する周囲の基材を渦巻き状に切り欠いて、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部を形成し、この撓み部の他端によって支持された半導体実装部を形成したものとした。
【0012】
請求項6の発明は、請求項1記載の発明において、一端が基材に支持された複数の撓み部によって、複数の方向が基材に支持された半導体実装部を形成したものとした。
【0013】
請求項7の発明は、請求項6記載の発明において、撓み部は、半導体実装部を中心として卍字形に形成されたものとした。
【0014】
請求項8の発明は、請求項5乃至7の何れか記載の発明において、撓み部を薄肉に形成したものとした。
【0015】
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れか記載の発明において、半導体実装部に重りを付加したものとした。
【0016】
請求項10の発明は、請求項1乃至9の何れか記載の発明において、基材がガラスエポキシよりなるものとした。
【0017】
請求項11の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品は、半導体加速度センサであるものとした。
【0018】
請求項12の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたものとした。
【0019】
請求項13の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたものとした。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態1から実施形態9によって説明する。
【0021】
(実施形態1)
図1に、本実施形態の回路基板Aを示す。この回路基板Aは、図2に示すように、半導体加速度センサや半導体圧力センサ、半導体マイクロフローセンサ、半導体マイクロバルブ、半導体マイクロリレー等の半導体素子、またはそれら半導体素子をパッケージングしたパッケージからなる半導体部品1が実装され、合成樹脂製のハウジング2内に支持固定される。また、回路基板Aには、半導体部品1に加えて、半導体部品1の出力信号を処理するASIC等の電子部品(図示せず)が実装されており、半導体部品1および前記電子部品の入出力端子4が、ハウジング2に被着されるカバー3から外部に突出した状態に設けられている。
【0022】
回路基板Aは、基材がガラスエポキシよりなり、図1に示したように、回路基板の周縁にハウジング2に固定するための取りつけ穴10を複数(本実施形態では3箇所)設けると共に、回路基板Aの長手方向に並行する2辺から夫々対向する辺の手前まで、重ならないようにして直線状に切り欠かれた2つの切欠き部11,11を有し、両切欠き部11,11の間の基材で半導体部品1が実装される半導体実装部13を形成している。
【0023】
半導体実装部13は、切欠き部11の閉鎖側の端部から対向する辺までの基材で形成された撓み部12,12によって、対角線上の2ヶ所の部位を回路基板Aに支持されており、外部からの衝撃が加わると、撓み部12,12が撓んで可撓性を有するように形成されている。
【0024】
かかる回路基板Aにおいては、半導体実装部13が可撓性を有するように形成されているため、落下などによる過大な衝撃が回路基板Aに加わっても、半導体実装部13に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部13に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0025】
また、半導体実装部13の形成に新たな部品を必要としないので、コストがかさむこともない。
【0026】
また、基材にガラスエポキシを用いたことで、セラミック基板などと比較して、基板材料が柔らかく可撓性が大きいため、大きな衝撃緩和効果を得ることができる。
【0027】
(実施形態2)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0028】
則ち本実施形態の回路基板Bは、実施形態1に対して、図3に示すように、回路基板Bの略中央にコ字形の切欠き部20を設けて、切欠き部20の内側に、一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部21を形成した点に特徴がある。
【0029】
かかる回路基板Bにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Bに加わっても、半導体実装部21全体が片持ち梁として撓み、半導体実装部21に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部21に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0030】
尚、図4に示すように、回路基板Cの長手方向の一端部から、回路基板Cの長手方向と並行する2つの直線状の切欠き部22,22を設け、切欠き部22,22の間に挟まれた片持ち梁形状の半導体実装部21を形成してもよい。
【0031】
かかる回路基板Cにおいては、少ない切り欠き量で可撓性を有する半導体実装部21を形成することができ、切欠き部22を設けたことによる回路基板上の電子部品配置やパターン配置へ及ぼす制約が少なくて済み、回路基板の大型化を防げる。
【0032】
また、半導体実装部21が回路基板Cの一端部に位置しているため、電子部品配置やパターン配置のための基材面積が有効に使える。
【0033】
(実施形態3)
本実施形態における基本構成は実施形態2と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0034】
則ち本実施形態の回路基板Dは、実施形態2に対して、図5に示すように、片持ち梁形状に形成された半導体実装部21の根元部21aの両側から梁の内側へ向けて切欠き部30,30を設けて、根元部21aの梁幅を狭くした点に特徴がある。
【0035】
かかる回路基板Dにおいては、実施形態2より半導体実装部21が撓みやすくなり、落下などによる過大な衝撃が回路基板Dに加わった際の緩衝効果が増大する。また、緩衝効果が同等で良い場合は、コ字形の切欠き部20の梁の長さ方向の切り欠き量を少なくして、片持ち梁形状の梁の長さを短くすることができ、少ない切り欠き量で同等の緩衝効果を得ることもできる。
【0036】
尚、根元部21aの梁幅を狭くする切欠き部の形状は、切欠き部30,30のように梁の両側から内側へ向けて切り欠く形状に限定されるものではなく、図6の回路基板Eの切欠き部31のように、半導体実装部21の根元部21aの中央部を切り欠く形状でもよい。
【0037】
また、図7に示すように、片持ち梁形状に形成された半導体実装部21の根元部21aを薄肉に形成してもよい。根元部21aを薄肉に形成することで、半導体実装部21がさらに撓みやすくなり、落下などによる過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大する。また、緩衝効果が同等で良い場合は、切欠き部20の梁の長さ方向の切り欠き量をさらに少なくすることができる。
【0038】
また、図8に示すように、半導体実装部21に電子部品や金属などの重り32を付加してもよい。重り32を付加することで、半導体実装部21がさらに撓みやすくなり、緩衝効果が増大する。
【0039】
(実施形態4)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0040】
則ち本実施形態の回路基板Fは実施形態1に対して、図9に示すように、半導体部品1を実装する周囲の基材に渦巻き状の切欠き部40を設け、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部41を形成し、撓み部41の他端によって支持された基材で半導体実装部42を形成した点に特徴がある。
【0041】
かかる回路基板Fにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Fに加わっても、渦巻き状の撓み部41が撓んで半導体実装部42に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部42に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0042】
また撓み部41を渦巻き状に形成したことにより、撓み部41の長さが長く取れ緩衝効果が増大すると共に、回路基板Fに対し垂直方向に加わる衝撃以外に、回路基板Fに対し水平な方向からの衝撃に対しても撓み部41が撓んで、緩衝効果を得ることができる。
【0043】
尚、実施形態3と同様に、撓み部41を薄肉に形成したり、半導体実装部42に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0044】
(実施形態5)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0045】
則ち本実施形態の回路基板Gは実施形態1に対して、図10に示すように、回路基板Gに一対のコ字形の切欠き部50,50を、互いに開放側が向き合う方向で所定の間隔をおいて形成し、コ字形の両切欠き部50,50の内側の基材で半導体実装部51を形成した点に特徴がある。
【0046】
半導体実装部51は、一方の切欠き部50の並行する切欠き部位50a,50aの先端と、対向する他方の切欠き部50の並行する切欠き部位50a,50aの先端との間に挟まれた基材によって形成された撓み部52,52によって、対向する2辺が基材に支持された両持ち梁形状に形成されている。
【0047】
かかる回路基板Gにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Gに加わっても、撓み部52,52が撓んで半導体実装部51に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部51に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0048】
また回路基板Gに対し垂直方向に加わる衝撃以外に、回路基板Gに対し水平な方向から加わる衝撃に対しても、撓み部52,52が撓んで緩衝効果を得ることができる。
【0049】
尚、実施形態3と同様に、撓み部52,52を薄肉に形成したり、半導体実装部51に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0050】
(実施形態6)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0051】
則ち本実施形態の回路基板Hは実施形態1に対して、図11に示すように、回路基板Hに4つの略L形の切欠き部60を、各切欠き部60で略四角形を形成するように設け、各切欠き部60の内側に挟まれた基材で半導体実装部61を形成した点に特徴がある。
【0052】
各切欠き部60は、各辺が重ならないように所定の間隔をおいて設けられ、切欠き部60の先端と隣接する別の切欠き部60の先端との間の基材によって形成された4つの撓み部62によって、半導体実装部61は、4方向を回路基板Hに支持されている。
【0053】
かかる回路基板Hにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Hに加わっても、各撓み部62が撓んで半導体実装部61に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部61に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0054】
また回路基板Hに対し垂直方向に加わる衝撃以外に、回路基板Hに対し水平な方向から加わる衝撃に対しても、各撓み部62が撓んで緩衝効果を得ることができる。
【0055】
尚、実施形態3と同様に、各撓み部62を薄肉に形成したり、半導体実装部61に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0056】
(実施形態7)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0057】
則ち本実施形態の回路基板Iは実施形態1に対して、図12に示すように、回路基板Iに4つの略L形の切欠き部70を、90°づつ回転させた方向で、そのL形の短辺が常に回路基板Iの内側を向くと共にL形の長辺で略四角形を形成するようにして、さらに長辺と隣接する別の切欠き部70の短辺とが所定の間隔を有して並行するように形成した点に特徴がある。
【0058】
上記のように切欠き部70を設けることで、各切欠き部70の長辺と隣接する別の切欠き部70の短辺との間の基材によって撓み部72を形成することができ、撓み部72は一端が基材に支持され各切欠き部70の間の基材によって形成された半導体実装部71を中心として卍字形に形成され、半導体実装部71は、各撓み部72によって4方向を回路基板Iに支持されている。
【0059】
かかる回路基板Iにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Iに加わっても、各撓み部72が撓んで半導体実装部71に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部71に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0060】
また、撓み部72が半導体実装部71を中心に卍字形に延伸されているため、撓み部72の長さを長く取ることができ、緩衝効果が増大する。
【0061】
尚、実施形態3と同様に、各撓み部72を薄肉に形成したり、半導体実装部71に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0062】
(実施形態8)
本実施形態の回路基板Jを図13に示す。この回路基板Jは、片持ち梁構造の加速度センサチップ80をパッケージングした半導体加速度センサ81(外観図を図14に示す)が実装され、ボディ83とカバー84とからなる合成樹脂製のハウジング内に支持固定される。また、回路基板Jには、半導体加速度センサ81に加えて、半導体加速度センサ81の入出力端子81aから出力される信号を処理するASIC82などの電子部品が実装されており、半導体加速度センサ81および前記電子部品の入出力端子85が、ボディ83と一体で立設されたコネクタ部83aに突出した状態に設けられている。図15にハウジング83,84の外観図を示す。
【0063】
加速度センサチップ80は、従来周知の片持ち梁構造の加速度センサチップであり、図16に示すように、厚肉の重り部86と、重り部86を一方向から揺動自在に支持する薄肉の撓み部87と、撓み部87を支持する支持部88とが半導体基板を加工して形成され、撓み部87に形成されたピエゾ抵抗素子の機械的な歪みによる抵抗値の変化に基づいて加速度を検出する。
【0064】
半導体加速度センサ81は、図17の回路基板Jの模式図に示すように、回路基板Jの長手方向と加速度センサチップ80の梁長さ方向が並行となるように回路基板Jに実装される。ここで、片持ち梁構造の加速度センサチップ80は、センシング方向とは異なる他軸の感度の低減のため、重り部86の重心と、撓み部87に形成されたピエゾ抵抗素子を同一の水平面上に位置させなければならず、そのため、回路基板Jは、図13に示したように加速度センサのセンシング方向(矢印x方向)と直交する方向から、加速度センサチップ80の片持ち梁構造の梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態で、ボディ83の支持台83bに支持固定される。
【0065】
また回路基板Jは、図17に示したように、半導体加速度センサ81を挟むようにして、回路基板Jの長手方向の一端部から、回路基板Jの長手方向と並行する2つの直線上の切欠き部89,89が設けられ、切欠き部89,89の間の基材で、加速度センサチップ80の片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状の可撓性を有する半導体実装部90を形成している。
【0066】
かかる回路基板Jにおいては、回路基板Jが加速度センサチップ80の片持ち梁構造の梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング83,84内に支持固定されると、半導体加速度センサ81のセンシング方向である図13の矢印x方向から加わる過大な衝撃に加えて、矢印x方向と直交する矢印y方向から回路基板Jの基板面に加わる過大な衝撃に対しても、片持ち梁形状の半導体実装部90が撓んで緩衝効果を得ることができ、半導体実装部90に実装された半導体加速度センサ81の破損を防ぐことができる。
【0067】
尚、片持ち梁形状に形成された半導体実装部90の根元部90aの梁幅を狭くしたり、根元部90aを薄肉に形成したり、半導体実装部90に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0068】
(実施形態9)
本実施形態における基本構成は実施形態8と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0069】
則ち本実施形態の回路基板Kは実施形態8に対して、図18の模式図に示すように、回路基板Kの長手方向と加速度センサチップ80の梁長さ方向が並行となるように半導体加速度センサ81を回路基板Kに実装し、半導体加速度センサ81を挟むようにして、回路基板Kの短幅方向の一端部から、回路基板Kの短幅方向と並行する2つの直線上の切欠き部91,91を設けて、切欠き部91,91の間の基材で、加速度センサチップ80の片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状の可撓性を有する半導体実装部92を形成している点に特徴がある。
【0070】
かかる回路基板Kにおいては、回路基板Kが、加速度センサのセンシング方向と直交する方向から加速度センサチップ80の片持ち梁構造の梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング83,84内に支持固定されると、実施形態8と同様に、半導体加速度センサ81のセンシング方向である図13の矢印x方向および矢印x方向と直交する矢印y方向から加わる過大な衝撃に対して片持ち梁形状の半導体実装部87が撓んで緩衝効果を得ることができると共に、矢印x方向と直交する方向から回路基板Kの短幅方向の側面に加わる過大な衝撃に対しても、片持ち梁形状の半導体実装部91が撓みやすくなり、落下などによる過大な衝撃が回路基板Kに加わっても、半導体実装部91に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0071】
尚、片持ち梁形状に形成された半導体実装部92の根元部92aの梁幅を狭くしたり、根元部92aを薄肉に形成したり、半導体実装部92に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0072】
【発明の効果】
請求項1の発明は、半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定される回路基板であって、前記半導体部品を実装する周囲の基材を部分的に切り欠いて、可撓性を有する半導体実装部を形成したので、落下などの過大な衝撃が回路基板に加わっても、前記半導体実装部が撓んで衝撃を吸収し、新たに部品を設けることなく、半導体実装部に実装した半導体部品の破損を防ぐことができるという効果がある。
【0073】
請求項2の発明は、請求項1記載の発明において、一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部を形成したので、少ない切り欠き量で請求項1記載の可撓性を有する半導体実装部を形成でき、切り欠きを設けたことによる回路基板上の電子部品の配置やパターン配線へ及ぼす制約が少なくて済み、回路基板が大型化するのを防ぐことができるという効果がある。
【0074】
請求項3の発明は、請求項2記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部の梁幅を狭くする切り欠きを設けたので、前記半導体実装部が撓みやすくなり、過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大すると共に、緩衝効果が同等でよい場合は、片持ち梁形状の半導体実装部の梁の長さを短くすることができ、切り欠き量を減らすことができるという効果がある。
【0075】
請求項4の発明は、請求項2又は3記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部を薄肉に形成したので、請求項3の発明と同様に、前記半導体実装部が撓みやすくなり、過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大すると共に、緩衝効果が同等でよい場合は、片持ち梁形状の半導体実装部の梁の長さを短くすることができ、切り欠き量を減らすことができるという効果がある。
【0076】
請求項5の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品を実装する周囲の基材を渦巻き状に切り欠いて、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部を形成し、この撓み部の他端によって支持された半導体実装部を形成したので、撓み部が渦巻き状に形成されているため撓み部の長さを長くとることができ、過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大すると共に、回路基板に対し垂直方向から加わる衝撃以外に、回路基板に対し水平方向からの衝撃に対しても撓み部が撓んで、緩衝効果を得ることができるという効果がある。
【0077】
請求項6の発明は、請求項1記載の発明において、一端が基材に支持された複数の撓み部によって、複数の方向が基材に支持された半導体実装部を形成したので、回路基板に対し垂直方向から加わる衝撃以外に、回路基板に対し水平方向からの衝撃に対しても前記撓み部が撓んで、緩衝効果を得ることができるという効果がある。
【0078】
請求項7の発明は、請求項6記載の発明において、撓み部は、半導体実装部を中心として卍字形に形成されたので、撓み部が卍字形に形成されているため撓み部の長さを長くとれ過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大するという効果がある。
【0079】
請求項8の発明は、請求項5乃至7の何れか記載の発明において、撓み部を薄肉に形成したので、撓み部が撓みやすくなり過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大するという効果がある。
【0080】
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れか記載の発明において、半導体実装部に重りを付加したので、半導体実装部が撓みやすくなり過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大するという効果がある。
【0081】
請求項10の発明は、請求項1乃至9の何れか記載の発明において、基材がガラスエポキシよりなるので、セラミック基板などと比較して基板材料が柔らかく可撓性が大きいため、過大な衝撃が加わった際に大きな緩衝効果が得られるという効果がある。
【0082】
請求項11の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品は、半導体加速度センサであるので、半導体加速度センサを、可撓性を有する半導体実装部に実装することにより、落下などの衝撃から前記半導体加速度センサの破損を防げるという効果がある。
【0083】
請求項12の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたので、センシング方向からの過大な衝撃に加えて、センシング方向と直交する方向から前記回路基板の基板面に加わる過大な衝撃に対しても、前記半導体実装部が撓んで衝撃を緩和し、半導体実装部に実装された半導体加速度センサの破損を防ぐことができるという効果がある。
【0084】
請求項13の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたので、センシング方向からの衝撃およびセンシング方向と直交する方向から前記回路基板の基板面に加わる過大な衝撃に加えて、センシング方向と直交する方向から前記回路基板の側面に加わる過大な衝撃に対しても、前記半導体実装部が撓みやすくなり、衝撃を緩和して前記半導体実装部に実装された半導体加速度センサの破損を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1の回路基板を示す図である。
【図2】同上の回路基板がハウジング内に支持固定された状態を示す断面図である。
【図3】実施形態2の回路基板を示す図である。
【図4】同上の別の形体の回路基板を示す図である。
【図5】実施形態3の回路基板を示す図である。
【図6】同上の別の形体の回路基板を示す図である。
【図7】図5の回路基板のa−a線断面矢視図である。
【図8】同上の別の形体の回路基板を示す図である。
【図9】実施形態4の回路基板を示す図である。
【図10】実施形態5の回路基板を示す図である。
【図11】実施形態6の回路基板を示す図である。
【図12】実施形態7の回路基板を示す図である。
【図13】(a)実施形態8の回路基板がハウジング内に支持固定された状態を示す断面図である。
(b)同上のハウジングを構成するボディの、カバー側から見た図である。
【図14】(a)同上の半導体加速度センサの平面図である。
(b)同上の側面図である。
(c)同上の下面図である。
【図15】(a)同上のハウジングの平面図である。
(b)同上の正面図である。
(c)同上の下面図である。
(d)同上の側面図である。
(e)同上の背面図である。
【図16】(a)同上の加速度センサチップの平面図である。
(b)同上のb−b線断面矢視図である。
【図17】同上の回路基板の模式図である。
【図18】実施形態9の回路基板の模式図である。
【符号の説明】
1 半導体部品
2 ハウジング
3 カバー
4 入出力端子
11 切欠き部
12 撓み部
13 半導体実装部
A〜K 回路基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体部品が実装されハウジング内に支持固定される回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の回路基板は、薄い板状の基材に半導体加速度センサや半導体圧力センサなどの半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定されていた。
【0003】
半導体加速度や半導体圧力センサなどの半導体部品は、マイクロマシニング技術を用いてシリコンウエハ上にマイクロオーダーの小さな機構部を形成しており、衝撃には非常に弱い構造となっている。そこで、回路基板を支持固定するハウジングに弾性を有する衝撃吸収支持体を設け、この衝撃吸収支持体に回路基板を支持させ、落下などの過大な衝撃をこの衝撃吸収支持体で吸収し、過大な衝撃から実装した半導体部品を保護するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−225241号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1では、新たに衝撃吸収支持体が必要となるという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、新たに部品を設けることなく、落下などの過大な衝撃が加わっても、実装した半導体部品の破損を防ぐことができる回路基板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定される回路基板であって、前記半導体部品を実装する周囲の基材を部分的に切り欠いて、可撓性を有する半導体実装部を形成したものとした。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1記載の発明において、一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部を形成したものとした。
【0009】
請求項3の発明は、請求項2記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部の梁幅を狭くする切り欠きを設けたものとした。
【0010】
請求項4の発明は、請求項2又は3記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部を薄肉に形成したものとした。
【0011】
請求項5の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品を実装する周囲の基材を渦巻き状に切り欠いて、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部を形成し、この撓み部の他端によって支持された半導体実装部を形成したものとした。
【0012】
請求項6の発明は、請求項1記載の発明において、一端が基材に支持された複数の撓み部によって、複数の方向が基材に支持された半導体実装部を形成したものとした。
【0013】
請求項7の発明は、請求項6記載の発明において、撓み部は、半導体実装部を中心として卍字形に形成されたものとした。
【0014】
請求項8の発明は、請求項5乃至7の何れか記載の発明において、撓み部を薄肉に形成したものとした。
【0015】
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れか記載の発明において、半導体実装部に重りを付加したものとした。
【0016】
請求項10の発明は、請求項1乃至9の何れか記載の発明において、基材がガラスエポキシよりなるものとした。
【0017】
請求項11の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品は、半導体加速度センサであるものとした。
【0018】
請求項12の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたものとした。
【0019】
請求項13の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたものとした。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態1から実施形態9によって説明する。
【0021】
(実施形態1)
図1に、本実施形態の回路基板Aを示す。この回路基板Aは、図2に示すように、半導体加速度センサや半導体圧力センサ、半導体マイクロフローセンサ、半導体マイクロバルブ、半導体マイクロリレー等の半導体素子、またはそれら半導体素子をパッケージングしたパッケージからなる半導体部品1が実装され、合成樹脂製のハウジング2内に支持固定される。また、回路基板Aには、半導体部品1に加えて、半導体部品1の出力信号を処理するASIC等の電子部品(図示せず)が実装されており、半導体部品1および前記電子部品の入出力端子4が、ハウジング2に被着されるカバー3から外部に突出した状態に設けられている。
【0022】
回路基板Aは、基材がガラスエポキシよりなり、図1に示したように、回路基板の周縁にハウジング2に固定するための取りつけ穴10を複数(本実施形態では3箇所)設けると共に、回路基板Aの長手方向に並行する2辺から夫々対向する辺の手前まで、重ならないようにして直線状に切り欠かれた2つの切欠き部11,11を有し、両切欠き部11,11の間の基材で半導体部品1が実装される半導体実装部13を形成している。
【0023】
半導体実装部13は、切欠き部11の閉鎖側の端部から対向する辺までの基材で形成された撓み部12,12によって、対角線上の2ヶ所の部位を回路基板Aに支持されており、外部からの衝撃が加わると、撓み部12,12が撓んで可撓性を有するように形成されている。
【0024】
かかる回路基板Aにおいては、半導体実装部13が可撓性を有するように形成されているため、落下などによる過大な衝撃が回路基板Aに加わっても、半導体実装部13に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部13に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0025】
また、半導体実装部13の形成に新たな部品を必要としないので、コストがかさむこともない。
【0026】
また、基材にガラスエポキシを用いたことで、セラミック基板などと比較して、基板材料が柔らかく可撓性が大きいため、大きな衝撃緩和効果を得ることができる。
【0027】
(実施形態2)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0028】
則ち本実施形態の回路基板Bは、実施形態1に対して、図3に示すように、回路基板Bの略中央にコ字形の切欠き部20を設けて、切欠き部20の内側に、一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部21を形成した点に特徴がある。
【0029】
かかる回路基板Bにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Bに加わっても、半導体実装部21全体が片持ち梁として撓み、半導体実装部21に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部21に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0030】
尚、図4に示すように、回路基板Cの長手方向の一端部から、回路基板Cの長手方向と並行する2つの直線状の切欠き部22,22を設け、切欠き部22,22の間に挟まれた片持ち梁形状の半導体実装部21を形成してもよい。
【0031】
かかる回路基板Cにおいては、少ない切り欠き量で可撓性を有する半導体実装部21を形成することができ、切欠き部22を設けたことによる回路基板上の電子部品配置やパターン配置へ及ぼす制約が少なくて済み、回路基板の大型化を防げる。
【0032】
また、半導体実装部21が回路基板Cの一端部に位置しているため、電子部品配置やパターン配置のための基材面積が有効に使える。
【0033】
(実施形態3)
本実施形態における基本構成は実施形態2と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0034】
則ち本実施形態の回路基板Dは、実施形態2に対して、図5に示すように、片持ち梁形状に形成された半導体実装部21の根元部21aの両側から梁の内側へ向けて切欠き部30,30を設けて、根元部21aの梁幅を狭くした点に特徴がある。
【0035】
かかる回路基板Dにおいては、実施形態2より半導体実装部21が撓みやすくなり、落下などによる過大な衝撃が回路基板Dに加わった際の緩衝効果が増大する。また、緩衝効果が同等で良い場合は、コ字形の切欠き部20の梁の長さ方向の切り欠き量を少なくして、片持ち梁形状の梁の長さを短くすることができ、少ない切り欠き量で同等の緩衝効果を得ることもできる。
【0036】
尚、根元部21aの梁幅を狭くする切欠き部の形状は、切欠き部30,30のように梁の両側から内側へ向けて切り欠く形状に限定されるものではなく、図6の回路基板Eの切欠き部31のように、半導体実装部21の根元部21aの中央部を切り欠く形状でもよい。
【0037】
また、図7に示すように、片持ち梁形状に形成された半導体実装部21の根元部21aを薄肉に形成してもよい。根元部21aを薄肉に形成することで、半導体実装部21がさらに撓みやすくなり、落下などによる過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大する。また、緩衝効果が同等で良い場合は、切欠き部20の梁の長さ方向の切り欠き量をさらに少なくすることができる。
【0038】
また、図8に示すように、半導体実装部21に電子部品や金属などの重り32を付加してもよい。重り32を付加することで、半導体実装部21がさらに撓みやすくなり、緩衝効果が増大する。
【0039】
(実施形態4)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0040】
則ち本実施形態の回路基板Fは実施形態1に対して、図9に示すように、半導体部品1を実装する周囲の基材に渦巻き状の切欠き部40を設け、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部41を形成し、撓み部41の他端によって支持された基材で半導体実装部42を形成した点に特徴がある。
【0041】
かかる回路基板Fにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Fに加わっても、渦巻き状の撓み部41が撓んで半導体実装部42に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部42に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0042】
また撓み部41を渦巻き状に形成したことにより、撓み部41の長さが長く取れ緩衝効果が増大すると共に、回路基板Fに対し垂直方向に加わる衝撃以外に、回路基板Fに対し水平な方向からの衝撃に対しても撓み部41が撓んで、緩衝効果を得ることができる。
【0043】
尚、実施形態3と同様に、撓み部41を薄肉に形成したり、半導体実装部42に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0044】
(実施形態5)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0045】
則ち本実施形態の回路基板Gは実施形態1に対して、図10に示すように、回路基板Gに一対のコ字形の切欠き部50,50を、互いに開放側が向き合う方向で所定の間隔をおいて形成し、コ字形の両切欠き部50,50の内側の基材で半導体実装部51を形成した点に特徴がある。
【0046】
半導体実装部51は、一方の切欠き部50の並行する切欠き部位50a,50aの先端と、対向する他方の切欠き部50の並行する切欠き部位50a,50aの先端との間に挟まれた基材によって形成された撓み部52,52によって、対向する2辺が基材に支持された両持ち梁形状に形成されている。
【0047】
かかる回路基板Gにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Gに加わっても、撓み部52,52が撓んで半導体実装部51に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部51に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0048】
また回路基板Gに対し垂直方向に加わる衝撃以外に、回路基板Gに対し水平な方向から加わる衝撃に対しても、撓み部52,52が撓んで緩衝効果を得ることができる。
【0049】
尚、実施形態3と同様に、撓み部52,52を薄肉に形成したり、半導体実装部51に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0050】
(実施形態6)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0051】
則ち本実施形態の回路基板Hは実施形態1に対して、図11に示すように、回路基板Hに4つの略L形の切欠き部60を、各切欠き部60で略四角形を形成するように設け、各切欠き部60の内側に挟まれた基材で半導体実装部61を形成した点に特徴がある。
【0052】
各切欠き部60は、各辺が重ならないように所定の間隔をおいて設けられ、切欠き部60の先端と隣接する別の切欠き部60の先端との間の基材によって形成された4つの撓み部62によって、半導体実装部61は、4方向を回路基板Hに支持されている。
【0053】
かかる回路基板Hにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Hに加わっても、各撓み部62が撓んで半導体実装部61に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部61に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0054】
また回路基板Hに対し垂直方向に加わる衝撃以外に、回路基板Hに対し水平な方向から加わる衝撃に対しても、各撓み部62が撓んで緩衝効果を得ることができる。
【0055】
尚、実施形態3と同様に、各撓み部62を薄肉に形成したり、半導体実装部61に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0056】
(実施形態7)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0057】
則ち本実施形態の回路基板Iは実施形態1に対して、図12に示すように、回路基板Iに4つの略L形の切欠き部70を、90°づつ回転させた方向で、そのL形の短辺が常に回路基板Iの内側を向くと共にL形の長辺で略四角形を形成するようにして、さらに長辺と隣接する別の切欠き部70の短辺とが所定の間隔を有して並行するように形成した点に特徴がある。
【0058】
上記のように切欠き部70を設けることで、各切欠き部70の長辺と隣接する別の切欠き部70の短辺との間の基材によって撓み部72を形成することができ、撓み部72は一端が基材に支持され各切欠き部70の間の基材によって形成された半導体実装部71を中心として卍字形に形成され、半導体実装部71は、各撓み部72によって4方向を回路基板Iに支持されている。
【0059】
かかる回路基板Iにおいては、落下などによる過大な衝撃が回路基板Iに加わっても、各撓み部72が撓んで半導体実装部71に加わる衝撃が吸収され、半導体実装部71に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0060】
また、撓み部72が半導体実装部71を中心に卍字形に延伸されているため、撓み部72の長さを長く取ることができ、緩衝効果が増大する。
【0061】
尚、実施形態3と同様に、各撓み部72を薄肉に形成したり、半導体実装部71に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0062】
(実施形態8)
本実施形態の回路基板Jを図13に示す。この回路基板Jは、片持ち梁構造の加速度センサチップ80をパッケージングした半導体加速度センサ81(外観図を図14に示す)が実装され、ボディ83とカバー84とからなる合成樹脂製のハウジング内に支持固定される。また、回路基板Jには、半導体加速度センサ81に加えて、半導体加速度センサ81の入出力端子81aから出力される信号を処理するASIC82などの電子部品が実装されており、半導体加速度センサ81および前記電子部品の入出力端子85が、ボディ83と一体で立設されたコネクタ部83aに突出した状態に設けられている。図15にハウジング83,84の外観図を示す。
【0063】
加速度センサチップ80は、従来周知の片持ち梁構造の加速度センサチップであり、図16に示すように、厚肉の重り部86と、重り部86を一方向から揺動自在に支持する薄肉の撓み部87と、撓み部87を支持する支持部88とが半導体基板を加工して形成され、撓み部87に形成されたピエゾ抵抗素子の機械的な歪みによる抵抗値の変化に基づいて加速度を検出する。
【0064】
半導体加速度センサ81は、図17の回路基板Jの模式図に示すように、回路基板Jの長手方向と加速度センサチップ80の梁長さ方向が並行となるように回路基板Jに実装される。ここで、片持ち梁構造の加速度センサチップ80は、センシング方向とは異なる他軸の感度の低減のため、重り部86の重心と、撓み部87に形成されたピエゾ抵抗素子を同一の水平面上に位置させなければならず、そのため、回路基板Jは、図13に示したように加速度センサのセンシング方向(矢印x方向)と直交する方向から、加速度センサチップ80の片持ち梁構造の梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態で、ボディ83の支持台83bに支持固定される。
【0065】
また回路基板Jは、図17に示したように、半導体加速度センサ81を挟むようにして、回路基板Jの長手方向の一端部から、回路基板Jの長手方向と並行する2つの直線上の切欠き部89,89が設けられ、切欠き部89,89の間の基材で、加速度センサチップ80の片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状の可撓性を有する半導体実装部90を形成している。
【0066】
かかる回路基板Jにおいては、回路基板Jが加速度センサチップ80の片持ち梁構造の梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング83,84内に支持固定されると、半導体加速度センサ81のセンシング方向である図13の矢印x方向から加わる過大な衝撃に加えて、矢印x方向と直交する矢印y方向から回路基板Jの基板面に加わる過大な衝撃に対しても、片持ち梁形状の半導体実装部90が撓んで緩衝効果を得ることができ、半導体実装部90に実装された半導体加速度センサ81の破損を防ぐことができる。
【0067】
尚、片持ち梁形状に形成された半導体実装部90の根元部90aの梁幅を狭くしたり、根元部90aを薄肉に形成したり、半導体実装部90に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0068】
(実施形態9)
本実施形態における基本構成は実施形態8と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0069】
則ち本実施形態の回路基板Kは実施形態8に対して、図18の模式図に示すように、回路基板Kの長手方向と加速度センサチップ80の梁長さ方向が並行となるように半導体加速度センサ81を回路基板Kに実装し、半導体加速度センサ81を挟むようにして、回路基板Kの短幅方向の一端部から、回路基板Kの短幅方向と並行する2つの直線上の切欠き部91,91を設けて、切欠き部91,91の間の基材で、加速度センサチップ80の片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状の可撓性を有する半導体実装部92を形成している点に特徴がある。
【0070】
かかる回路基板Kにおいては、回路基板Kが、加速度センサのセンシング方向と直交する方向から加速度センサチップ80の片持ち梁構造の梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング83,84内に支持固定されると、実施形態8と同様に、半導体加速度センサ81のセンシング方向である図13の矢印x方向および矢印x方向と直交する矢印y方向から加わる過大な衝撃に対して片持ち梁形状の半導体実装部87が撓んで緩衝効果を得ることができると共に、矢印x方向と直交する方向から回路基板Kの短幅方向の側面に加わる過大な衝撃に対しても、片持ち梁形状の半導体実装部91が撓みやすくなり、落下などによる過大な衝撃が回路基板Kに加わっても、半導体実装部91に実装された半導体部品1の破損を防ぐことができる。
【0071】
尚、片持ち梁形状に形成された半導体実装部92の根元部92aの梁幅を狭くしたり、根元部92aを薄肉に形成したり、半導体実装部92に重りを付加したりして、緩衝効果を増大させてもよい。
【0072】
【発明の効果】
請求項1の発明は、半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定される回路基板であって、前記半導体部品を実装する周囲の基材を部分的に切り欠いて、可撓性を有する半導体実装部を形成したので、落下などの過大な衝撃が回路基板に加わっても、前記半導体実装部が撓んで衝撃を吸収し、新たに部品を設けることなく、半導体実装部に実装した半導体部品の破損を防ぐことができるという効果がある。
【0073】
請求項2の発明は、請求項1記載の発明において、一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部を形成したので、少ない切り欠き量で請求項1記載の可撓性を有する半導体実装部を形成でき、切り欠きを設けたことによる回路基板上の電子部品の配置やパターン配線へ及ぼす制約が少なくて済み、回路基板が大型化するのを防ぐことができるという効果がある。
【0074】
請求項3の発明は、請求項2記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部の梁幅を狭くする切り欠きを設けたので、前記半導体実装部が撓みやすくなり、過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大すると共に、緩衝効果が同等でよい場合は、片持ち梁形状の半導体実装部の梁の長さを短くすることができ、切り欠き量を減らすことができるという効果がある。
【0075】
請求項4の発明は、請求項2又は3記載の発明において、片持ち梁形状の半導体実装部の根元部を薄肉に形成したので、請求項3の発明と同様に、前記半導体実装部が撓みやすくなり、過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大すると共に、緩衝効果が同等でよい場合は、片持ち梁形状の半導体実装部の梁の長さを短くすることができ、切り欠き量を減らすことができるという効果がある。
【0076】
請求項5の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品を実装する周囲の基材を渦巻き状に切り欠いて、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部を形成し、この撓み部の他端によって支持された半導体実装部を形成したので、撓み部が渦巻き状に形成されているため撓み部の長さを長くとることができ、過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大すると共に、回路基板に対し垂直方向から加わる衝撃以外に、回路基板に対し水平方向からの衝撃に対しても撓み部が撓んで、緩衝効果を得ることができるという効果がある。
【0077】
請求項6の発明は、請求項1記載の発明において、一端が基材に支持された複数の撓み部によって、複数の方向が基材に支持された半導体実装部を形成したので、回路基板に対し垂直方向から加わる衝撃以外に、回路基板に対し水平方向からの衝撃に対しても前記撓み部が撓んで、緩衝効果を得ることができるという効果がある。
【0078】
請求項7の発明は、請求項6記載の発明において、撓み部は、半導体実装部を中心として卍字形に形成されたので、撓み部が卍字形に形成されているため撓み部の長さを長くとれ過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大するという効果がある。
【0079】
請求項8の発明は、請求項5乃至7の何れか記載の発明において、撓み部を薄肉に形成したので、撓み部が撓みやすくなり過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大するという効果がある。
【0080】
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れか記載の発明において、半導体実装部に重りを付加したので、半導体実装部が撓みやすくなり過大な衝撃が加わった際の緩衝効果が増大するという効果がある。
【0081】
請求項10の発明は、請求項1乃至9の何れか記載の発明において、基材がガラスエポキシよりなるので、セラミック基板などと比較して基板材料が柔らかく可撓性が大きいため、過大な衝撃が加わった際に大きな緩衝効果が得られるという効果がある。
【0082】
請求項11の発明は、請求項1記載の発明において、半導体部品は、半導体加速度センサであるので、半導体加速度センサを、可撓性を有する半導体実装部に実装することにより、落下などの衝撃から前記半導体加速度センサの破損を防げるという効果がある。
【0083】
請求項12の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたので、センシング方向からの過大な衝撃に加えて、センシング方向と直交する方向から前記回路基板の基板面に加わる過大な衝撃に対しても、前記半導体実装部が撓んで衝撃を緩和し、半導体実装部に実装された半導体加速度センサの破損を防ぐことができるという効果がある。
【0084】
請求項13の発明は、請求項11記載の発明において、半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたので、センシング方向からの衝撃およびセンシング方向と直交する方向から前記回路基板の基板面に加わる過大な衝撃に加えて、センシング方向と直交する方向から前記回路基板の側面に加わる過大な衝撃に対しても、前記半導体実装部が撓みやすくなり、衝撃を緩和して前記半導体実装部に実装された半導体加速度センサの破損を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1の回路基板を示す図である。
【図2】同上の回路基板がハウジング内に支持固定された状態を示す断面図である。
【図3】実施形態2の回路基板を示す図である。
【図4】同上の別の形体の回路基板を示す図である。
【図5】実施形態3の回路基板を示す図である。
【図6】同上の別の形体の回路基板を示す図である。
【図7】図5の回路基板のa−a線断面矢視図である。
【図8】同上の別の形体の回路基板を示す図である。
【図9】実施形態4の回路基板を示す図である。
【図10】実施形態5の回路基板を示す図である。
【図11】実施形態6の回路基板を示す図である。
【図12】実施形態7の回路基板を示す図である。
【図13】(a)実施形態8の回路基板がハウジング内に支持固定された状態を示す断面図である。
(b)同上のハウジングを構成するボディの、カバー側から見た図である。
【図14】(a)同上の半導体加速度センサの平面図である。
(b)同上の側面図である。
(c)同上の下面図である。
【図15】(a)同上のハウジングの平面図である。
(b)同上の正面図である。
(c)同上の下面図である。
(d)同上の側面図である。
(e)同上の背面図である。
【図16】(a)同上の加速度センサチップの平面図である。
(b)同上のb−b線断面矢視図である。
【図17】同上の回路基板の模式図である。
【図18】実施形態9の回路基板の模式図である。
【符号の説明】
1 半導体部品
2 ハウジング
3 カバー
4 入出力端子
11 切欠き部
12 撓み部
13 半導体実装部
A〜K 回路基板
Claims (13)
- 半導体部品が実装され、ハウジング内に支持固定される回路基板であって、前記半導体部品を実装する周囲の基材を部分的に切り欠いて、可撓性を有する半導体実装部を形成したことを特徴とする回路基板。
- 一辺が基材に支持された片持ち梁形状の半導体実装部を形成したことを特徴とする請求項1記載の回路基板。
- 片持ち梁形状の半導体実装部の根元部の梁幅を狭くする切り欠きを設けたことを特徴とする請求項2記載の回路基板。
- 片持ち梁形状の半導体実装部の根元部を薄肉に形成したことを特徴とする請求項2又は3記載の回路基板。
- 半導体部品を実装する周囲の基材を渦巻き状に切り欠いて、一端が基材に支持された渦巻き状の撓み部を形成し、この撓み部の他端によって支持された半導体実装部を形成したことを特徴とする請求項1記載の回路基板。
- 一端が基材に支持された複数の撓み部によって、複数の方向が基材に支持された半導体実装部を形成したことを特徴とする請求項1記載の回路基板。
- 撓み部は、半導体実装部を中心として卍字形に形成されたことを特徴とする請求項6記載の回路基板。
- 撓み部を薄肉に形成したことを特徴とする請求項5乃至7の何れか記載の回路基板。
- 半導体実装部に重りを付加したことを特徴とする請求項1乃至8の何れか記載の回路基板。
- 基材がガラスエポキシよりなることを特徴とする請求項1乃至9の何れか記載の回路基板。
- 半導体部品は、半導体加速度センサであることを特徴とする請求項1記載の回路基板。
- 半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と並行する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたことを特徴とする請求項11記載の回路基板。
- 半導体加速度センサは片持ち梁構造の加速度センサであり、回路基板は、前記加速度センサのセンシング方向と直交する角度から、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向に所定の角度傾けた状態でハウジング内に支持固定され、半導体実装部は、一辺が基材に支持され、前記半導体加速度センサの片持ち梁の長さ方向と直交する方向に梁が形成された片持ち梁形状に形成されたことを特徴とする請求項11記載の回路基板。
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