JP2011007532A - Sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ装置に関するものである。 The present invention relates to a sensor device.
従来、物理量を検出し対応した電気信号を生成するセンサ部に、入力端子板、出力端子板、及び接地端子板をそれぞれ直接接続し、入力端子板と接地端子板に橋架される形でチップコンデンサを表面実装し、並びに出力端子板と接地端子板に橋架される形でチップコンデンサを表面実装したセンサ装置がある(特許文献1参照)。本従来例は、入力信号及び出力信号に含まれる高周波ノイズをチップコンデンサを通じて接地端子板に放出し、それぞれの信号中に含まれる高周波ノイズを軽減している。また、本従来例ではそれぞれの端子板がセンサ部に直接接続されているため、プリント配線板を用いる必要がなく、安価にセンサ装置を構成することができる。 Conventionally, an input terminal board, an output terminal board, and a ground terminal board are directly connected to a sensor unit that detects a physical quantity and generates a corresponding electrical signal, and is bridged between the input terminal board and the ground terminal board. There is a sensor device in which a chip capacitor is surface-mounted in a form that is surface-mounted and bridged between an output terminal plate and a ground terminal plate (see Patent Document 1). In this conventional example, high frequency noise included in the input signal and output signal is emitted to the ground terminal plate through the chip capacitor, and the high frequency noise included in each signal is reduced. Moreover, in this conventional example, since each terminal board is directly connected to the sensor part, it is not necessary to use a printed wiring board, and a sensor apparatus can be comprised at low cost.
本従来例では、半田を用いてチップコンデンサの電極を端子板に固着している。このような表面実装部品の半田付けの手法にはリフロー半田付けや手半田付けなどがあるが、工業的な大量生産品の半田付けにおいては、一般にリフロー半田付けが用いられる。しかしリフロー半田付けでは、センサ装置全体をリフロー炉に入れて高温環境下におかなければならず、チップコンデンサに不具合が生じたりセンサ部の特性が変化してしまうというおそれがあった。 In this conventional example, the electrode of the chip capacitor is fixed to the terminal board using solder. Such surface mounting component soldering methods include reflow soldering and manual soldering, but reflow soldering is generally used for industrial mass production soldering. However, in reflow soldering, the entire sensor device must be placed in a reflow furnace and placed in a high temperature environment, which may cause a problem with a chip capacitor or change the characteristics of the sensor unit.
この課題を解決するためには、半田に代えて、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いてチップコンデンサを接着することが考えられる。しかし、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いた場合には、この導電性接着剤の量が過剰であると、チップコンデンサの両電極を接着する各導電性接着剤が広がって互いに接触し、コンデンサの電極間が短絡してしまうおそれがある。 In order to solve this problem, it is conceivable to bond the chip capacitor using a conductive adhesive such as silver paste instead of solder. However, when a conductive adhesive such as silver paste is used, if the amount of this conductive adhesive is excessive, each conductive adhesive that bonds both electrodes of the chip capacitor spreads and contacts each other, There is a risk of short-circuiting between the electrodes of the capacitor.
特許文献2には、この課題を解決する手段として、電子部品を表面実装する回路基板において、電子部品が配置される基板の表面に、溝を1本形成した回路基板が記載されている。本従来例では、銀ペーストによって接着される電子部品の両端は、この溝を跨ぐように配置される。よって、余剰な銀ペーストはこの溝に流れ込むので、電子部品の両端が短絡することを抑制することができる。
As a means for solving this problem,
しかし、上記従来例は、電子部品の両端を接着する各銀ペーストが同一の溝に流れ込む構造であるため、溝に流れ込んだ銀ペーストがダレることによって銀ペースト同士が接触し、電子部品の両端が短絡するおそれがあった。 However, in the above conventional example, each silver paste that adheres both ends of the electronic component flows into the same groove, so that the silver paste that has flowed into the groove is brought into contact with each other, and both ends of the electronic component are contacted. Could short circuit.
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、チップコンデンサの電極間が短絡することを抑制したセンサ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a sensor device that suppresses short-circuiting between electrodes of a chip capacitor.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、物理量を検出するセンサ素子を有し、検出された物理量に対応した電気信号を生成するセンサ部と、このセンサ部に接続された入力端子板及び出力端子板と、接地端子板と、これら端子板同士の隙間に介在する絶縁物と、この絶縁物を跨ぎ、前記入力端子板または前記出力端子板と前記接地端子板との間に架設されるチップコンデンサと、このチップコンデンサの両電極を前記各端子板に固着する導電性接着剤と、前記センサ部を収容し前記各端子板の一端を露出させる端子孔が形成されたケースとを備え、前記チップコンデンサの両電極間に挟まれる前記絶縁物の表面に、前記導電性接着剤を流れ込ませるための互いに交差しない2本の溝を、このチップコンデンサの橋架方向と交差する方向に沿って形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
この発明では、チップコンデンサの両電極が固着される端子板の間に、絶縁物を介在させ、この介在させた絶縁物の表面に2本の溝を設けている。よって、チップコンデンサの電極を接着する導電性接着剤の余剰分は、各電極ごとに異なる溝に流れ込むことになる。従って導電性接着剤同士が接触するおそれが小さくなり、チップコンデンサの電極間の短絡を抑制することができる。 In the present invention, an insulator is interposed between the terminal plates to which both electrodes of the chip capacitor are fixed, and two grooves are provided on the surface of the interposed insulator. Therefore, the surplus of the conductive adhesive that bonds the electrodes of the chip capacitor flows into different grooves for each electrode. Therefore, the possibility that the conductive adhesives come into contact with each other is reduced, and a short circuit between the electrodes of the chip capacitor can be suppressed.
本発明は、チップコンデンサの電極間が短絡することを抑制したセンサ装置を提供することができる。 The present invention can provide a sensor device that suppresses a short circuit between electrodes of a chip capacitor.
以下、本発明を圧力を検出するための圧力センサ装置に適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では図3において上下左右方向を規定しており、図3は、図4のX−X線断面矢視図である。 Hereinafter, embodiments in which the present invention is applied to a pressure sensor device for detecting pressure will be described with reference to the drawings. In the following description, the vertical and horizontal directions are defined in FIG. 3, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
本実施形態のセンサ装置1は、流体の圧力を測定するためのもので、センサブロック2と、パッケージ3と、オイル4と、ハウジング5とから構成される。このセンサ装置1は、例えば浴槽の給湯器における水の流路にとりつけられて、この流路内の圧力によって浴槽の水位を検出する水位センサなどに適用可能である。
The
センサブロック2は、図2に示すように、圧力センサチップ21と、集積回路チップ22と、入力端子板23と、接地端子板24と、出力端子板25と、ダミー端子板26とを備え、パッケージ3に収容されており、端子板23〜25の左端部及び5つのダミー端子板26の左端部あるいは右端部が、パッケージ3の左右側壁部から露出する。また、各々のチップ21、22と端子板23〜26とは、ボンディングワイヤ27を通じて電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
圧力センサチップ21は、ダイヤフラムと複数のピエゾ抵抗素子(図示せず)とからなり、シリコン基板を加工して凹部21aを形成している。集積回路チップ22は、圧力センサチップ21から検出される検出値を信号処理する。また、圧力センサチップ21のピエゾ抵抗素子は、センサ装置1外部の雰囲気温度の影響を受け易く、ダイヤフラムの撓みによる抵抗値の変化を正しく検出することができないおそれがあるため、集積回路チップ22は、周囲の温度を検出して前記検出値に対する温度補正も行っている。
The
パッケージ3から露出した端子板23〜26の左右の端部には、それぞれ凹部23a〜26aが形成され、更に3つの端子板23〜25の左端部には、各々短手方向の幅を端子板23〜25の短手方向の幅より小さくした端子片23b〜25bが延設されている。そして、パッケージ3の内部において各端子板23〜26の隙間には、絶縁性を有する合成樹脂材である成形材Fが充填され、後述するパッケージ3の本体部3aの下面と一体となっている。またパッケージ3の内部では、入力端子板23と接地端子板24とに橋架される形でチップコンデンサ28が表面実装され、同様に、出力端子板25と接地端子板24とに橋架される形でチップコンデンサ28が表面実装されている。このチップコンデンサ28の各電極は、銀ペースト29などの導電性接着剤によって、各端子板23〜25に接着される。ここで、チップコンデンサ28の両電極間に挟まれた成形材Fの表面には、図1に示すように、各端子板23〜25に沿って互いに交差しない2本の溝Dが形成されている。
パッケージ3は、上記成形材Fによって一面(図3中の上面)が開口する扁平な略矩形状に形成される本体部3aと、本体部3a下端部の外面より円筒状に突出する導入管3bとから構成される。本体部3aの内底面には、センサブロック2の圧力センサチップ21が凹部21aを下方に向けながら固着され、圧力センサチップ21と対向する位置には、導入管3bの軸心を通って外部へまっすぐ貫通する圧力導入孔3cが形成される。そして、圧力導入孔3cと凹部21aとは連通しており、その孔内に流体からの圧力を圧力センサチップ21に伝達するためのオイル4が充填される。オイル4は、非腐食性を有しており、流体が腐食性を有するものであっても、流体と圧力センサチップ21との間にオイル4が介在することで圧力センサチップ21の腐食を防ぐことができる。
The
パッケージ3内部に収容されたセンサブロック2は、コーティング樹脂などからなりパッケージ3の開口から充填される封止材31によって封止され、更にパッケージ3の上面には、開口を塞ぐように矩形板状のカバー32が取り付けられている。
The
ハウジング5は、図3に示すように、一面が開口する扁平な矩形箱状に形成された第1のケース51及び第2のケース52が、互いの開口面同士を付き合わせることで結合されてなる。第1のケース51の下端部には、下方へ円筒状に突出するポート部51aが形成される。第1のケース51の内底面51hには下方へ窪んでなる段部51bが形成され、さらに段部51bの底面には穴部51cが穿設される。そして、パッケージ3の導入管3bが穴部51cに挿入されて本体部3aの下端部が段部51bに嵌合される。このとき、第1のケース51の内底面51hの左右両端部には、図3及び図4に示すように、それぞれの端子板23〜26の凹部23a〜26aと各々対向する位置に突起部51dが突設されており、突起部51dが凹部23a〜26aに嵌合されてかしめ固定される。
As shown in FIG. 3, the
また、端子板23〜25の端子片23b〜25bは、図3に示すように、ハウジング5の左壁部5aに形成される導出口5bを通じて外部に導出される。ハウジング5の左壁部5aの周縁には、左方向から見た時に端子片23b〜25bの先端部を囲むように略ロ字形状に突出してなるオス型のコネクタ5cが形成される。従って、コネクタ5cと抜差自在に接続されるメス型のコネクタ(図示せず)を通じて、圧力センサチップ21で検出される検出値がセンサ装置1外部へ取り出し可能となっている。
Moreover, the
穴部51cの内底面には、図3に示すように、パッケージ3の圧力導入孔3cと対向する位置に圧力導入孔3cの内径と略同じ内径を有する貫通孔51eがポート部51aを通じて下方へ向かって貫設される。また、穴部51cの内周面には、図3に示すように、弾性材料から環状に形成されて導入管3bの外径と略等しくした内径を有するOリング53が嵌着される。Oリング53は、その上に配設されているワッシャ54により上方向の移動が制限されている。そして、導入管3bが穴部51cに挿入されるとともにOリング53に挿通されることで、パッケージ3とハウジング5との隙間が封止される。
On the inner bottom surface of the
水などの流体がポート部51a下面の開口部51fより貫通孔51e内へ流入すると、オイル4を介して圧力センサチップ21のダイヤフラムが撓んでピエゾ抵抗素子に歪みが生じる。そして、この歪みによりピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、その変化に応じて検出される検出値を取り出すことで、流体の圧力が測定される。
When a fluid such as water flows into the through
次に、センサブロック2の製造方法を、図5を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず最初に、フープ材などの薄い金属板を打ち抜き加工して、各端子板23〜26を備えたリードフレームAを形成する。次に、本体部3aと導入管3bからなるパッケージ3を、成形材Fから一体に成形する。このとき、各端子板23〜26の間の隙間を埋める成形材Fは、本体部3aの下面と一体的に成形される。続いて、成形材Fの表面においてチップコンデンサ28を配置する位置に、レーザー加工などの手法により溝Dを2本ずつ形成する。この溝Dは、各端子板23〜25に沿って互いに交差しないように形成される。そして、2つのチップコンデンサ28を、入力端子板23と接地端子板24、並びに出力端子板25と接地端子板24に橋架される形で、且つ溝Dを跨ぐようにそれぞれ配置し、銀ペースト29によって各端子板23〜25に接着する。ここで、銀ペースト29の固化に加熱が必要な場合には、リフロー炉などの適宜の加熱手段を用いてセンサブロック2を加熱する。また、圧力センサチップ21及び集積回路チップ22を、パッケージ3内部の成形材F上に接着剤などで固着する。そして、各端子板23〜26と圧力センサチップ21及び集積回路チップ22とを、ボンディングワイヤ27によって電気的に接続する。最後に、リードフレームAの外枠から各端子板23〜26を切り離して、センサブロック2が形成される。
First, a thin metal plate such as a hoop material is punched to form a lead frame A including the
上述のように、各端子板23〜26を一体的なリードフレームAから形成することで、プリント配線板を用いずに、それぞれの端子板23〜26を集積回路チップ22などに接続することができる。
As described above, by forming the
本実施形態では、各チップコンデンサ28が実装される成形材Fの表面に、各端子板23〜25に沿った2本の溝Dをそれぞれ形成している。よって、チップコンデンサ28の両電極を接着する銀ペースト29の余剰分は、図1に示すように、それぞれ別の溝Dに流れ込む。従って、チップコンデンサ28両端の銀ペースト29同士が接触するおそれが小さくなり、チップコンデンサ28の電極間の短絡を抑制することができる。
In the present embodiment, two grooves D are formed along the
なお、チップコンデンサ28は必ずしも入力端子板23と出力端子板25の両方に備える必要はなく、いずれか一方だけに配設しても良い。
Note that the
上記実施形態では、センサ装置として圧力を検出するための圧力センサ装置を例示したが、本発明の技術的思想が適用可能なセンサ装置は圧力センサ装置に限定されるものではなく、チップ部品を実装したセンサ装置であればよい。 In the above embodiment, the pressure sensor device for detecting pressure is exemplified as the sensor device, but the sensor device to which the technical idea of the present invention can be applied is not limited to the pressure sensor device, and chip components are mounted. Any sensor device may be used.
1 センサ装置
2 センサブロック
21 圧力センサチップ
22 集積回路チップ
23 入力端子板
24 接地端子板
25 出力端子板
28 チップコンデンサ
29 銀ペースト
F 成形材
D 溝
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記チップコンデンサの両電極間に挟まれる前記絶縁物の表面に、前記導電性接着剤を流れ込ませるための互いに交差しない2本の溝を、このチップコンデンサの橋架方向と交差する方向に沿って形成したことを特徴とするセンサ装置。 A sensor unit having a sensor element for detecting a physical quantity and generating an electrical signal corresponding to the detected physical quantity, an input terminal board and an output terminal board connected to the sensor part, a ground terminal board, and these terminal boards An insulator interposed in a gap between each other, a chip capacitor straddling the insulator and spanning between the input terminal plate or the output terminal plate and the ground terminal plate, and both electrodes of the chip capacitor A conductive adhesive that adheres to the terminal plate, and a case in which a terminal hole that accommodates the sensor portion and exposes one end of each terminal plate is formed,
Two grooves that do not intersect each other for allowing the conductive adhesive to flow in are formed along the direction intersecting the bridge direction of the chip capacitor on the surface of the insulator sandwiched between both electrodes of the chip capacitor. A sensor device characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009149162A JP2011007532A (en) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | Sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
JP2011007532A true JP2011007532A (en) | 2011-01-13 |
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ID=43564388
Family Applications (1)
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JP2009149162A Withdrawn JP2011007532A (en) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | Sensor device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011007532A (en) |
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2009
- 2009-06-23 JP JP2009149162A patent/JP2011007532A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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