JP2012129380A - Sensor configuration without housing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子センサを製作する方法、特にセンサのパッケージング方法、ならびにその方法で製作されるセンサに関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an electronic sensor, in particular a method of packaging a sensor, and a sensor manufactured by the method.
一般に、電子センサは、それらの環境からの物理的測定変数を量的および/または質的に検知するために使用され、検知された測定変数は、電気信号に変換され、さらなる処理のために伝送される。原則として、能動センサと受動センサを区別することができ、能動センサは、実際の変換器に加えて付加的な一次電子機器(primary electronics)を備え、外部の補助エネルギーで動力を供給される。そのような電子センサの例として、誘導型近接スイッチ(inductive proximity switch)もしくは容量型近接スイッチ(capacitive proximity switch)、磁気センサ、光センサ、光バリア(light barrier)、光ファイバ・センサ、誘導型距離センサ(inductive distance sensor)、三角測量距離センサ(triangulation distance sensor)、および位相測定光距離センサ(phase-measuring optical distance sensor)が挙げられるが、これらは網羅的に列挙したものではない。 In general, electronic sensors are used to quantitatively and / or qualitatively detect physical measurement variables from their environment, and the detected measurement variables are converted into electrical signals and transmitted for further processing. Is done. In principle, it is possible to distinguish between active and passive sensors, which comprise an additional primary electronics in addition to the actual transducer and are powered by external auxiliary energy. Examples of such electronic sensors include inductive proximity switches or capacitive proximity switches, magnetic sensors, optical sensors, light barriers, fiber optic sensors, inductive distances. Sensors (inductive distance sensors), triangulation distance sensors, and phase-measuring optical distance sensors are listed, but these are not exhaustive.
概して、そのようなセンサの技術的構成は、変換器および対応する電子機器をプリント回路基盤の上に含む、頑丈なハウジングを備え、センサの電子機器の接点が、ハウジングを通して外に案内される。市場で確立されている可能なセンサ構造は、円筒形および多角形の両ハウジング・タイプを有するセンサを含む。通常、ハウジングは、金属または樹脂から組み立て済み(preassembled)であり、それにより、変換器、センサの電子機器、および、例えばケーブルまたはプラグ接点(plug contact)の形における接点が、これらのハウジングの中に据え付けられうる。通常、ハウジングの中に据え付けられたセンサの構成要素(component)が、環境の影響からの保護のため、およびセンサ構造の機械的な安定性のために、成形合成物(casting compound)の中に封入される。 In general, the technical configuration of such sensors comprises a rugged housing that includes a transducer and corresponding electronics on a printed circuit board, with the sensor electronics contacts being guided out through the housing. Possible sensor structures established on the market include sensors having both cylindrical and polygonal housing types. Typically, the housings are preassembled from metal or resin so that the transducers, sensor electronics, and contacts, for example in the form of cables or plug contacts, are in these housings. Can be installed. Typically, the sensor component installed in the housing is contained in a casting compound for protection from environmental influences and for mechanical stability of the sensor structure. Enclosed.
各変換器は、個々の電子的、電子機械的、もしくはオプトエレクトロニクスの構成要素、ならびに、電子的、機械的、および/または光学的構成要素で組み立て済みの群、の両方から作製されうる。 Each transducer can be made from both individual electronic, electromechanical, or optoelectronic components, and groups assembled with electronic, mechanical, and / or optical components.
本発明の範囲では、多角形のセンサ構造は、通常、1ブロック、または互いに入れ子になったいくつかのブロックの形状を実質的に有する、全体的に多面体のハウジング本体を有するセンサとして理解される。対応する多角形構造は、例えば特別な機械構造の分野でよく見られる、T溝(T-groove)の断面(profile)のシステムにおける組み付けに、特に有利な方法で適する。原則として、多角形のセンサはまた、システムまたは機械のための任意の支持要素の上に搭載されうる。 Within the scope of the present invention, a polygonal sensor structure is usually understood as a sensor having a generally polyhedral housing body substantially having the shape of one block or several blocks nested together. . The corresponding polygonal structure is suitable in a particularly advantageous manner for assembling in a T-groove profile system, which is often found, for example, in the field of special mechanical structures. In principle, the polygonal sensor can also be mounted on any support element for the system or machine.
円筒形のセンサ構造と比べた欠点は、多角形のセンサの金属または樹脂のハウジングに対する複雑な機械加工であり、多角形のセンサの生産は、比較的コストがかかる。あるいは、多角形のセンサのハウジングは、亜鉛ダイカスト材料から生産されてよく、高価なハウジングの問題は、鋳型の高価な初期コストに移される。少量に対する高い生産コストおよび限られた柔軟性の問題が、多角形のセンサ構造において残存する。 A disadvantage compared to the cylindrical sensor structure is the complex machining of the polygonal sensor metal or resin housing, and the production of the polygonal sensor is relatively costly. Alternatively, the polygonal sensor housing may be produced from a zinc die-cast material, and the expensive housing problem is transferred to the expensive initial cost of the mold. The problem of high production costs for small volumes and limited flexibility remains in polygonal sensor structures.
多角形のセンサ構造の他の欠点は、これらのセンサが、機械またはシステムのハウジングの平らな表面に、少なくとも2本の取り付けねじで搭載されなければならないことであり、そのことは、円筒形のセンサと比べて複雑さが増すことを表す。 Another disadvantage of the polygonal sensor structure is that these sensors must be mounted on a flat surface of the machine or system housing with at least two mounting screws, which are cylindrically shaped. Represents increased complexity compared to sensors.
いわゆる「ハウジングレス」センサは、その電子的構成要素が互いに機械的に接触し、それにより、電子的構成要素が注入成形金型(injection mold)の中に設置され、そこで、決められた(fixed)所定の位置に、固定要素(fixing element)で保持される前の生産工程において、電子的構成要素が、初期的に、互いに相対的に移動することができる、他の構造を表す。次いで、樹脂の合成物(plastic compound)が、構成要素の周りに完全に注入成形され、成形された本体が、樹脂の合成物で形成され、その本体の外寸寸法は、注入成形金型の内法寸法に相当する。 So-called “housing-less” sensors have their electronic components in mechanical contact with each other, so that the electronic components are placed in an injection mold where they are fixed. ) Represents another structure in which electronic components can initially move relative to each other in a production process before being held in place by a fixing element. The plastic compound is then completely injection molded around the component, and the molded body is formed of the resin compound, the outer dimension of the body being that of the injection mold. Corresponds to internal dimensions.
この方法における欠点は、センサの変換器、一次電子機器および接点を有するプリント回路基盤など、個々の構成要素が、注入成形金型の中に、複雑で正確な方法で設置され、固定されなければならないことである。さらに、締結具を、それらの使用位置に搭載できるように、これらの締結具が、多角形のセンサの、成形されたハウジングレスの本体の上に設けられなければならない。ねじ式インサート、ねじ式貫通孔、もしくはねじ式支柱などとして構築された締結具は、注入成形される前に、対応する金型の中に設置され、固定されなければならない。 The disadvantage of this method is that individual components, such as sensor transducers, primary electronics and printed circuit boards with contacts, must be installed and fixed in a complex and accurate manner in the injection mold. It is not to be. Furthermore, these fasteners must be provided on the molded housingless body of the polygonal sensor so that the fasteners can be mounted in their use position. Fasteners constructed as threaded inserts, threaded through holes, or threaded struts, etc. must be installed and secured in the corresponding mold before being injection molded.
それゆえ、本発明は、特に、少量において、低い生産コストで生産可能であり、顧客に対して付加的な搭載の便益を提供するセンサを開示する問題に基づく。 The present invention is therefore based on the problem of disclosing sensors that can be produced at low production costs, especially in small quantities, and provide additional mounting benefits to the customer.
この問題は、独立クレームである方法クレームによる主題によって、および、関連する装置クレームによって、解決される。 This problem is solved by the subject matter of the method claims, which are independent claims, and by the associated device claims.
好ましい、および/または有利な構造および改良が、対応する従属クレームの主題である。 Preferred and / or advantageous constructions and improvements are the subject matter of the corresponding dependent claims.
本発明は、センサの生産方法を含み、複数の構成要素の周りに、樹脂の合成物を注入成形することによって、例えば多角形の形状を有する成形された本体が形成され、その本体の外寸寸法は、注入成形金型の内法寸法に相当する。一般に、構成要素は、各センサの機能、および取り扱いもしくは組み付けに必要とされる、任意の光学的、電子的、機械的、および/または混成集積化(hybrid-integrated)構成要素であってよい。特に、これらの構成要素は、各測定課題(measurement task)のために構築された変換器を含む。第1のステップでは、センサの光学的、電子的、および/または機械的構成要素が、プリント回路基盤の上面および/または背面に、機械的に固定される。他のステップでは、装着されたプリント回路基盤が、注入成形金型の中に設置される。注入成形金型の中で、プリント回路基盤が、支持フィンガによって、注入成形金型の壁に対して画定された位置に保持される。次いで、樹脂の合成物が、流体状態で注入成形金型の中に注入され、それにより、構成部品を有するプリント回路基盤が、この固定された位置で、少なくとも部分的に注入成形される。 The present invention includes a method for producing a sensor, and a molded body having a polygonal shape, for example, is formed by injecting a resin composite around a plurality of components, and the outer dimensions of the body. The dimensions correspond to the internal dimensions of the injection mold. In general, the components may be any optical, electronic, mechanical, and / or hybrid-integrated components required for each sensor's function and handling or assembly. In particular, these components include a transducer built for each measurement task. In the first step, the optical, electronic, and / or mechanical components of the sensor are mechanically secured to the top and / or back of the printed circuit board. In another step, the mounted printed circuit board is placed in an injection mold. Within the injection mold, the printed circuit board is held in a defined position relative to the wall of the injection mold by support fingers. The resin composition is then injected in a fluid state into an injection mold, whereby the printed circuit board with the components is at least partially injection molded at this fixed location.
変換器は、各測定課題に対応するその部分に対して、複数の電子的、機械的、および/または光学的構成部品を備え、こうして、プリント回路基盤組立体に対して、個々の作成済みの構成要素を形成する、混成集積化構成要素として構築されることが好ましい。 The transducer comprises a plurality of electronic, mechanical and / or optical components for its part corresponding to each measurement task, and thus for individual printed circuit board assemblies It is preferably constructed as a hybrid integrated component that forms the component.
必要ならば、変換器は樹脂の合成物で覆われず、または樹脂の合成物の中に完全には埋め込まれないことが望ましい。このことは、例えば、光センサに対して、ビーム経路が、光センサまで、成形合成物を通り抜けて実現されるべきでない場合にありうる。このために、本発明の改良では、導管要素を樹脂の合成物の中に埋め込み、この導管要素が、樹脂の合成物の中に導管を形成することが、提供される。変換器は、ここでは、導管の中に配置される。導管要素は、樹脂の合成物で注入成形される前に回路基盤上に搭載され、それにより、回路基盤の上面図で見ると、導管の壁が、変換器を取り囲む。樹脂を注入するとき、樹脂の合成物は、導管の内部に浸透しないか、または完全には浸透せず、それにより、導管は、樹脂の合成物がない状態のままか、またはそれにより、注入後、樹脂の合成物が、導管要素で形成される導管を取り囲む。このために、一般に、導管要素を回路基盤上に、封止するやり方で搭載し、それにより、注入成形中に、回路基盤の方に面する導管要素の端部と回路基盤自体との間に、樹脂の合成物が浸透することが防止されることが好ましい。次いで、他の要素がまた、導管の中に配置されうる。例えば、導管は、封止のために、適切な材料または光学素子でできている窓で閉鎖されうる。 If necessary, it is desirable that the transducer is not covered with the resin composition or is not completely embedded in the resin composition. This may be the case, for example, for an optical sensor, where the beam path should not be realized through the molding compound to the optical sensor. To this end, an improvement of the present invention provides for embedding a conduit element in a resin composition that forms a conduit in the resin composition. The transducer is here arranged in a conduit. The conduit element is mounted on the circuit board prior to being molded with a resin composite, so that when viewed in a top view of the circuit board, the wall of the conduit surrounds the transducer. When injecting the resin, the resin composition does not penetrate or completely penetrate the interior of the conduit, so that the conduit remains free of resin composition or thereby injects. Later, a composite of resin surrounds the conduit formed by the conduit elements. For this purpose, the conduit element is generally mounted in a sealing manner on the circuit board, so that, during the injection molding, between the end of the conduit element facing the circuit board and the circuit board itself. It is preferable that the resin composition is prevented from penetrating. Other elements can then also be placed in the conduit. For example, the conduit may be closed with a window made of a suitable material or optical element for sealing.
本発明の好ましい実施形態または改良形態と類似するが異なる実施形態では、光センサの変換器は、プリント回路基盤上に機械的に固定されたオプトエレクトロニクス構成要素、ならびにレンズ担体(lens carrier)および少なくとも1つのレンズを有する、組み立て済みのレンズ・ユニットを備えることができる。レンズ担体は、注入成形金型の中で、プリント回路基盤の溝の中に設置され、少なくとも部分的に注入成形されうる。ここで有利には、レンズ担体は、上述のように、樹脂の合成物の中に導管を形成する。 In a similar but different embodiment of the preferred or improved embodiment of the present invention, the optical sensor transducer comprises an optoelectronic component mechanically secured on a printed circuit board, and a lens carrier and at least An assembled lens unit with one lens can be provided. The lens carrier can be placed in the groove of the printed circuit board in an injection mold and at least partially injection molded. Here, advantageously, the lens carrier forms a conduit in the resin composition as described above.
この、光変換器の2部分構造または多部分構造は、オプトエレクトロニクス標準構成部品、例えばフォトダイオードおよび特定用途向け光学素子、の使用を可能にし、それにより、特別な、組み立て済みの混成集積化構成要素が排除されうる。 This two-part or multi-part structure of the optical converter allows the use of optoelectronic standard components, such as photodiodes and application specific optical elements, so that a special pre-assembled hybrid integrated configuration Elements can be eliminated.
注入成形中にレンズ担体を押さえることで、未だ流体の樹脂の合成物が、プリント回路基盤と光学素子との間、またはオプトエレクトロニクス構成部品と光学素子との間に浸透し、それにより変換器の光ビーム経路を塞ぐ可能性が防止される。レンズ担体は、プリント回路基盤に垂直なその側面の周りだけが注入成形され、それにより、オプトエレクトロニクス構成要素から離れる方を向く、レンズ担体の外の側面が、樹脂で成形されたセンサの本体と実質的にピッタリ重なって封止されうることが好ましい。 By holding the lens carrier during injection molding, the still fluid resin composition can penetrate between the printed circuit board and the optical element or between the optoelectronic component and the optical element, thereby The possibility of blocking the light beam path is prevented. The lens carrier is injection molded only around its side perpendicular to the printed circuit board, so that the outer side of the lens carrier faces away from the optoelectronic component and the body of the sensor molded with resin. It is preferable that sealing can be performed with substantially perfect overlap.
従来技術との比較では、本発明による方法は、「ハウジングレス」、例えば多角形センサ、の生産を可能にし、通常、すでに一次電子機器のために必要とされるプリント回路基盤が、同時に、機械的センサ構造のための台座(chassis)として、すなわち搭載用プラットフォーム(mounting platform)として使用されうる。 In comparison with the prior art, the method according to the invention enables the production of “housing-less”, eg polygonal sensors, and usually the printed circuit board already required for primary electronics is simultaneously machined. It can be used as a chassis for a dynamic sensor structure, i.e. as a mounting platform.
機械的構成要素は、センサの取り付けのために設けられた、少なくとも1つの取り付け要素を備える。そのような取り付け要素として、ねじ式インサートまたはねじ式スリーブが、プリント回路基盤にクリップ止めされてよく、このインサートまたはスリーブが、注入成形工程において、樹脂の合成物で、完全にまたは少なくとも部分的に注入成形される。したがって、非ポジティブ−フィット接続(non-positive-fit connection)およびポジティブ−フィット接続(positive-fit connection)が、取り付け要素と成形されたセンサの本体との間で生成され、それにより、センサ組み付け中に発生する力が、成形された本体の中に吸収され、最適に分散される。 The mechanical component comprises at least one attachment element provided for attachment of the sensor. As such an attachment element, a threaded insert or a threaded sleeve may be clipped to the printed circuit board, and this insert or sleeve is completely or at least partially made of a resin composite in the injection molding process. Injection molded. Thus, a non-positive-fit connection and a positive-fit connection are created between the mounting element and the molded sensor body, so that during sensor assembly Is absorbed in the molded body and optimally distributed.
電子的および機械的構成要素が、電子工学において一般的なピック−アンド−プレース技術でプリント回路基盤上に設置可能であり、クリップ止め、接着、および/またははんだ付けなど、典型的な取り付け工程でプリント回路基盤上に固定されうることは、特に有利である。したがって、センサの台座は、従来の自動ピック−アンド−プレース装置における構成要素のすべてを用いて装着されうる。 Electronic and mechanical components can be installed on printed circuit boards with pick-and-place techniques common in electronics, and in typical attachment processes such as clipping, bonding, and / or soldering The ability to be fixed on a printed circuit board is particularly advantageous. Thus, the sensor pedestal can be mounted using all of the components in a conventional automatic pick-and-place device.
本発明の特に有利な一改良は、注入成形金型の中で同時に注入成形され、樹脂の合成物を有するパネルを形成する、複数の、通常は同一のプリント回路基盤を含む、プリント回路基盤パネルである。完全な、または半分の回路基盤プレート(circuit-board-plate)のパネルを搭載用プラットフォームとして用いて、対応する数のセンサが、同時に、例えば多角形の注入成形されたハウジングを有する状態で、提供されうる。次いで、個々のセンサが、プリント回路基盤パネルから切り離される。 One particularly advantageous improvement of the present invention is a printed circuit board panel comprising a plurality, usually the same printed circuit board, which are simultaneously injection molded in an injection mold to form a panel having a composite of resins. It is. Using a full or half circuit-board-plate panel as a mounting platform, a corresponding number of sensors are provided simultaneously, for example with a polygonal injection molded housing Can be done. The individual sensors are then disconnected from the printed circuit board panel.
本発明の他の構造は、装着された各センサの回路基盤が、透明または半透明の樹脂の合成物で注入成形されることを提供する。それゆえ、センサに対するラベル付け、例えば型式および/または接続マーキングを、直接プリント回路基盤上に貼付することが可能となり、このラベル付けは、透明な成形されたセンサの本体を通して見える状態を維持する。したがって、特に有利なやり方で、成形された本体の表面に追加のラベル付けの印刷を行うことが排除されうる。 Another structure of the present invention provides that the circuit board of each mounted sensor is injection molded with a composite of transparent or translucent resin. It is therefore possible to apply labeling to the sensor, for example type and / or connection markings, directly on the printed circuit board, which remains visible through the body of the transparent molded sensor. Thus, in a particularly advantageous manner, additional labeling printing on the surface of the molded body can be eliminated.
同様に、本発明は、本発明による方法で生産されうるハウジングレスの、例えば多角形のセンサを含む。そのようなセンサは、その上面および/または背面に、機械的および電子的構成要素が搭載されたプリント回路基盤を備え、プリント回路基盤および機械的構成要素は、樹脂製の成形された本体で取り囲まれ、成形された本体は、本発明の一改良では、例えば多角形の形状を有することができる。したがって、例えば誘導型近接センサのために、コイルとして構築された変換器を含む構成要素のすべては、直接、平坦なプリント回路基盤上に配置される。 Similarly, the present invention includes a housingless, eg polygonal sensor that can be produced by the method according to the present invention. Such a sensor comprises a printed circuit board with mechanical and electronic components mounted on its top and / or back, the printed circuit board and mechanical components being surrounded by a molded body made of resin. The molded body can have, for example, a polygonal shape in one refinement of the invention. Thus, for example, for inductive proximity sensors, all of the components including the transducer constructed as a coil are placed directly on a flat printed circuit board.
プリント回路基盤上の機械的構成要素の中に、ねじ式インサートとして構築されうる、少なくとも1つの取り付け要素が提供される。 At least one mounting element is provided in the mechanical component on the printed circuit board, which can be constructed as a threaded insert.
多くのセンサ構造、とりわけ、やはり多角形の形状の構造は、通常、少なくとも2つのねじ接続を有するべきであり、そのねじ接続で、各センサハウジングが、機械またはシステムの部分に搭載される。好ましくは、センサの正確な位置決めのために使用される追加の位置合わせピンが、本発明による成形されたセンサの本体の搭載面/背面に設けられ、それにより、搭載のための第2のねじ接続が排除されうる。したがって、顧客にとっては、たった1個の穿孔(borehole)が、機械またはシステムの上に必要とされるだけである。位置合わせピンは、それらを、容易に壊して外せるかまたは組み付け中に切り離せて、容易に除去できるように構築されることが好ましい。 Many sensor structures, especially polygonal shaped structures, should usually have at least two screw connections, with each sensor housing being mounted on a machine or system part. Preferably, an additional alignment pin used for accurate positioning of the sensor is provided on the mounting surface / back surface of the molded sensor body according to the invention, whereby a second screw for mounting Connections can be eliminated. Thus, for the customer, only one borehole is required on the machine or system. The alignment pins are preferably constructed so that they can be easily broken and removed or detached during assembly and easily removed.
ねじ式インサートの代替として、センサは、その背面に、電気的接続を実現しながら同時にセンサの取り付けとして使用されうるねじ式スリーブを有するように構築されうる。したがってセンサの接続が、特に有利なやり方で、機械またはシステムの保護されている部分の中へ伝送されうる。 As an alternative to a threaded insert, the sensor can be constructed with a threaded sleeve on its back that can be used as a sensor attachment while at the same time providing an electrical connection. The sensor connection can thus be transmitted into a protected part of the machine or system in a particularly advantageous manner.
好ましい一実施形態では、成形されたセンサの本体が、透明または半透明の樹脂で構築される。それゆえ、プリント回路基盤上へのセンサのラベル付けが可能であり、余分のステップにおいて、成形された本体の表面に貼付する必要はない。さらに、発光ダイオードまたは他の表示要素が、センサの機能表示として配置され、使用されてよい。表示要素は、センサの生産中に機械で設置されてよく、光ファイバまたは透明な被膜など、追加の構成要素なしに、透明または半透明の、成形されたセンサの本体を通して広角度で見ることができる。 In a preferred embodiment, the molded sensor body is constructed of a transparent or translucent resin. Therefore, the sensor can be labeled on the printed circuit board and need not be applied to the surface of the molded body in an extra step. In addition, light emitting diodes or other display elements may be arranged and used as a functional indication of the sensor. The display element may be installed mechanically during the production of the sensor and can be viewed at a wide angle through the body of the molded sensor, transparent or translucent, without additional components such as optical fiber or transparent coating it can.
本発明のこれらおよびその他の特徴、ならびに他の関連する利点は、添付の図面と関連する好ましい実施形態の、以下の詳細な説明からもたらされる。図面に示されるものは、以下の通りである。 These and other features of the invention, as well as other related advantages, result from the following detailed description of the preferred embodiments in connection with the accompanying drawings. What is shown in the drawings is as follows.
図1は、センサを、使用のための所定の位置に搭載するために使用される、ねじ式インサートを有する、多角形のセンサ構造の中の誘導型近接センサを示す。また、ねじ式インサートの代わりに、ねじ接続またはリベット接続用のねじなし貫通孔が、この位置に設けられてよい。 FIG. 1 shows an inductive proximity sensor in a polygonal sensor structure with a threaded insert that is used to mount the sensor in place for use. Further, instead of the screw-type insert, a screwless through hole for screw connection or rivet connection may be provided at this position.
センサ1は、手で、または好ましくは自動ピック−アンド−プレース・システムで装着されたプリント回路基盤2を備え、構成要素は、プリント回路基盤2の上面3および背面4の両面に設置されてよい。プリント回路基盤の表面は、本例では、接続ケーブル6に対するコイル、および本図で明確には示されない発光ダイオード7を実質的に備える変換器5の接点のための、典型的な導電路(track)の導体を設けられる。
The
コイル5および接続ケーブル6のための接点を作製するために使用されうる、プリント回路基盤の典型的な接点穴に加えて、プリント回路基盤は、追加の組み付け用開口を含み、その開口を貫通して、またはその開口の中に、異なる構成要素が、拡張するリベット接続を用いて案内され、搭載されうる。関連する構成要素が、プリント回路基盤上に、接着接続またはハンダ接続で、付加的にまたは代替として搭載されうる。
In addition to the typical contact holes in the printed circuit board that can be used to make contacts for the
ねじ式インサート8は、プリント回路基盤の開口を通して案内され、後で、センサを組み付けるための取り付けねじを収容するために使用される。ねじ式インサートは、1部分(one-part)構造または2部分(two-part)構造を有してよく、プリント回路基盤にクリップ止め、リベット止め、接着、および/またははんだ付けされてよい。さらに、詳細には図示しないが、接続ケーブル6のための張力縮減手段(tension-reducing device)が、ねじ式インサート8に一体化されてよい。必要ならば、接続ケーブル6はまた、同じく図示しない、追加のクランプ止め手段(clamping device)でプリント回路基盤上に固定されてよい。
The threaded
プリント回路基盤は、注入成形工程で生産されうる、樹脂製の成形された本体9で密封される。接続ケーブル6は、ここでは、実質的にブロック形状の成形された本体9から外へ、1端面を通して案内される。
The printed circuit board is sealed with a resin molded
成形された本体9の上面11は、上向きに構築されたコイル5の領域において、コイルを完全に密封するために、より大きいプリント回路基盤までの距離を有する。ねじ式インサート8は、成形された本体9の上面11および下面12の表面と同一平面上の封止を形成する。
The
センサ組み付け中にセンサを正確に位置決めするために使用されうる、追加の位置合わせピン10が、成形された本体9の背面12に設けられる。位置合わせピン10は、不要な場合に、壊すか切断して外すことによって、容易に除去できるように構築される。
Additional alignment pins 10 are provided on the
成形された本体9は、その上面11およびその下面12に、注入成形中に、注入成形金型の支持フィンガでプリント回路基盤2が保持されていた凹所13を有する。
The molded
プリント回路基盤の背面に設けられた発光ダイオード7は、センサの透明または半透明の成形された本体を通して、上面からさえも容易に見ることができる。
The light-emitting
誘導型近接センサのためのコイルに加えて、図に示すセンサはまた、例えば容量型近接センサが実現されうる変換器5として、電極配置を備えることができる。
In addition to the coil for the inductive proximity sensor, the sensor shown in the figure can also comprise an electrode arrangement, for example as a
図2は、誘導型近接センサの他の実施形態を示し、その基本構造は、上述のセンサと実質的に同一である。 FIG. 2 shows another embodiment of the inductive proximity sensor, the basic structure of which is substantially the same as the sensor described above.
実質的な違いが、センサを取り付けるための手段に存在し、この場合、この手段は、成形された本体9の下面12に、取り付けスリーブ14として設けられる。
A substantial difference exists in the means for mounting the sensor, in which case this means is provided as a mounting
取り付けスリーブ14は、背面4からプリント回路基盤2を貫通して、対応する開口を通して案内される、2本のロック式ペグ(locking peg)15を設けられる。センサの電気的接続は、取り付けスリーブ14によって設けられることが好ましく、例えば接続ケーブルは、取り付けスリーブ14の内部を通って案内される。あるいは、プラグ接点がまた、取り付けスリーブ14の中に設けられてよい。回路基盤2の上面3の、詳細には図示しない導電路の導体への電気的接続が、背面4からプリント回路基盤を貫通して、対応する接点穴を通して案内され、上面3において導電路の導体にはんだ付けされる接点脚(contact leg)16によって設けられる。
The mounting
この構造は、センサの接続を、ハウジングの壁を貫通して保護された機械部分の中に案内するために、特に有利である。 This construction is particularly advantageous for guiding the sensor connection through the housing wall into the protected machine part.
図3は、本発明の他の実施形態を例示し、光センサを示す。 FIG. 3 illustrates another embodiment of the present invention and illustrates an optical sensor.
今度は、センサ1は、やはり詳細には図示しない、変換器5ならびに他の機械的および電気的構成要素が装着されている、プリント回路基盤2を備える。そのようなセンサを搭載するために、図1および図2に示すような、ねじ式インサート8および取り付けスリーブ14の両方が使用されてよい。
In turn, the
変換器5は、プリント回路基盤2の上にはんだ付けされる、例えばフォトダイオード17または他のオプトエレクトロニクス構成要素を備える。フォトダイオード17の電気的接点は、プリント回路基盤2の背面4を介して実現されることが好ましく、図面の中に示されず、プリント回路基盤技術の当業者には知られているバイア接点(via contact)が使用される。
The
変換器はまた、レンズ担体18および少なくとも1つのレンズ19を含むレンズ・ユニットを備える。レンズ担体は管(tube)の形状を有し、樹脂を注入した後に、樹脂の合成物の中に埋め込まれて導管180を画定し、その導管の内壁が、変換器を取り囲む。したがって、レンズ・ユニットは、注入成形の前に、フォトダイオード17の上で、プリント回路基盤2の上の溝20の中に設置される、組み立て済みの光構成要素を表す。
The transducer also comprises a lens unit that includes a
図示しない注入成形金型の中の、対応する支持点によって、溝20は、レンズ・ユニットを機械的に十分に固定することを保証する。適切な接触圧力を介して十分な封止が保証され、こうして、プリント回路基盤2とレンズ担体18との間に樹脂の合成物が浸透することが、防止される。
With corresponding support points in an injection mold not shown, the
Claims (17)
前記構成要素が、注入成形の前に、少なくとも1枚のプリント回路基盤の上面および/または背面に機械的に固定され、前記構成要素を装着された前記少なくとも1枚のプリント回路基盤が、注入成形金型の中に設置され、そこで、前記注入成形金型の壁に対して画定された位置に支持フィンガで保持され、前記構成要素を有する前記少なくとも1枚のプリント回路基盤が、この固定された位置で注入成形されることを特徴とする、方法。 Via at least partially injecting a composite of resin around a plurality of components comprising optical, electronic, mechanical and / or hybrid components in addition to at least one transducer A method of producing at least one sensor, wherein a polygonal shaped body is advantageously formed, the outer dimension of the body corresponding to the inner dimension of the injection mold,
The component is mechanically secured to the top and / or back of at least one printed circuit board prior to injection molding, and the at least one printed circuit board fitted with the component is injection molded The at least one printed circuit board, which is placed in a mold, where it is held by support fingers in a defined position relative to the wall of the casting mold and having the components, is fixed A method characterized by being injection molded in position.
Priority Applications (1)
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JP2010280176A JP2012129380A (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Sensor configuration without housing |
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JP2010280176A JP2012129380A (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Sensor configuration without housing |
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2010
- 2010-12-16 JP JP2010280176A patent/JP2012129380A/en active Pending
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