JP2012251898A - Sensor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力等の物理量を検出するセンサおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a sensor for detecting a physical quantity such as pressure and a method for manufacturing the same.
従来、金属製のターミナルをインサート部品として、樹脂製のハウジングをインサート成形するセンサが提案されている。そして、圧力を検出する検出素子をハウジングの開口部内に配置してターミナルに電気的に接続し、チップコンデンサ等の電子部品をハウジングの開口部内に配置してターミナルに電気的に接続した後に、ハウジングの開口部にエポキシまたはシリコーン樹脂等の封止材を注入するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there has been proposed a sensor that insert-molds a resin housing using a metal terminal as an insert part. A detection element for detecting pressure is disposed in the opening of the housing and electrically connected to the terminal, and an electronic component such as a chip capacitor is disposed in the opening of the housing and electrically connected to the terminal. A sealing material such as epoxy or silicone resin is injected into the opening of the film (for example, see Patent Document 1).
また、従来の別のセンサでは、ターミナルと電子部品を電気的に接続したものをエポキシ樹脂で成形して1次成形品とし、その後、コネクタを含めて2次成形して樹脂製のハウジングを作製するようにしている(例えば、特許文献2参照)。 In another conventional sensor, the terminal and electronic components that are electrically connected are molded with epoxy resin to form a primary molded product, and then secondary molded including the connector to produce a resin housing. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、前者のセンサでは、ハウジングと封止材との界面部の接着が難しいため、その界面から電子部品とターミナルとの電気的接続部へ水分等が浸入し、その電気的接続部が腐食して電気的にオープンまたはショートが発生する虞があった。 However, in the former sensor, it is difficult to bond the interface between the housing and the sealing material, so moisture enters the electrical connection between the electronic component and the terminal from the interface, and the electrical connection is corroded. There is a risk of electrical open or short circuit.
一方、後者のセンサでは、ターミナルと電子部品との電気的接続部への水分等の浸入は防止できるものの、1次・2次成形と2回の成形を行うことに伴って、複雑な構造になって全体としてハウジング形状が大きくなるとともに、コストも高くなるという問題があった。 On the other hand, the latter sensor can prevent moisture and the like from entering the electrical connection between the terminal and the electronic component, but it has a complicated structure due to the first and second molding and the second molding. As a result, there has been a problem that the housing shape becomes large as a whole and the cost also increases.
本発明は上記点に鑑みて、1回の成形のみで、ターミナルと電子部品との電気的接続部への水分等の浸入を防止可能なセンサを得ることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to obtain a sensor that can prevent moisture and the like from entering an electrical connection portion between a terminal and an electronic component by only one molding.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ターミナル(1)と電子部品(2)とを電気的に接続した後に、電子部品(2)を樹脂製の保護材(4)にて覆って第1部品を形成する第1部品製造工程と、第1部品をインサート部品とし、ターミナル(1)の一部を露出させ且つ電子部品(2)および保護材(4)を封止するように樹脂製のハウジング(5)をインサート成形するハウジング製造工程と、物理量を検出する検出素子(6)をターミナル(1)の露出部位に電気的に接続する検出素子接続工程とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, after the terminal (1) and the electronic component (2) are electrically connected, the electronic component (2) is attached to the protective material (4) made of resin. A first part manufacturing process for covering and forming a first part, and using the first part as an insert part, exposing part of the terminal (1) and sealing the electronic part (2) and the protective material (4) A housing manufacturing process for insert-molding the resin housing (5) and a detection element connection process for electrically connecting the detection element (6) for detecting the physical quantity to the exposed portion of the terminal (1). Features.
これによると、電子部品(2)および保護材(4)はハウジング(5)にて封止されるため、ターミナル(1)と電子部品(2)との電気的接続部への水分等の浸入を防止することができる。しかも、成形は1回のみであるため、ハウジング(5)の小型化やコストダウンも可能である。 According to this, since the electronic component (2) and the protective material (4) are sealed by the housing (5), intrusion of moisture or the like into the electrical connection between the terminal (1) and the electronic component (2). Can be prevented. Moreover, since the molding is performed only once, the housing (5) can be reduced in size and cost.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のセンサの製造方法において、保護材(4)は、室温にて硬化する熱硬化性樹脂であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a sensor according to the first aspect, the protective material (4) is a thermosetting resin that cures at room temperature.
ところで、保護材(4)として室温よりも高い温度域で硬化する熱硬化性樹脂を用いた場合は、保護材(4)を硬化させる際、加熱することにより、保護材(4)の粘度が下がり、硬化温度に達する前に一旦軟化してしまうため、そのときに保護材(4)が電子部品(2)の周囲に流出する虞がある。 By the way, when a thermosetting resin that cures in a temperature range higher than room temperature is used as the protective material (4), the viscosity of the protective material (4) is increased by heating when the protective material (4) is cured. Since it falls and softens once before reaching the curing temperature, the protective material (4) may flow out around the electronic component (2) at that time.
これに対し、保護材(4)として室温にて硬化する熱硬化性樹脂を用いた場合は、保護材(4)を硬化させる際、温度は室温のため粘度は変わらないことから、軟化しないため、保護材(4)が電子部品(2)の周囲に流出することを防止することができる。 On the other hand, when a thermosetting resin that cures at room temperature is used as the protective material (4), when the protective material (4) is cured, the temperature does not change because the temperature is at room temperature, so it does not soften. The protective material (4) can be prevented from flowing out around the electronic component (2).
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載のセンサの製造方法において、ターミナル(1)は、電子部品(2)を位置決めするための窪み(11)を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a sensor according to the first or second aspect, the terminal (1) includes a recess (11) for positioning the electronic component (2). .
これによると、電子部品(2)をターミナル(1)の所定位置に容易に位置決めすることができる。 According to this, the electronic component (2) can be easily positioned at a predetermined position of the terminal (1).
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載のセンサの製造方法において、ターミナル(1)は、保護材(4)の流動を抑制する突起(12、13)を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a sensor according to any one of the first to third aspects, the terminal (1) is a protrusion (12, 13) that suppresses the flow of the protective material (4). It is characterized by providing.
これによると、保護材(4)の硬化時、あるいはインサート成形が完了するまでの間の保護材(4)の流動が抑制されるため、保護材(4)の使用量を少なくすることができる。 According to this, since the flow of the protective material (4) is suppressed when the protective material (4) is cured or until the insert molding is completed, the amount of the protective material (4) used can be reduced. .
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載のセンサの製造方法において、ターミナル(1)を複数個備え、電子部品(2)は隣接するターミナル(1)間にまたがった状態でターミナル(1)の上面に実装され、突起(12)は、電子部品(2)の下方に位置し、且つ隣接するターミナル(1)における一方のターミナル(1)から他方のターミナル(1)に向かって延びていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a sensor according to the fourth aspect, a plurality of terminals (1) are provided, and the electronic component (2) extends between adjacent terminals (1). 1), the protrusion (12) is located below the electronic component (2) and extends from one terminal (1) to the other terminal (1) in the adjacent terminal (1). It is characterized by.
これによると、突起(12)により、保護材(4)の硬化時、あるいはインサート成形が完了するまでの間の保護材(4)の落下を抑制することができる。 According to this, the protrusion (12) can suppress the drop of the protective material (4) when the protective material (4) is cured or until the insert molding is completed.
請求項6に記載の発明では、請求項4に記載のセンサの製造方法において、電子部品(2)はターミナル(1)の上面に実装され、突起(13)は、ターミナル(1)の上面から上方に向かって延びていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the sensor manufacturing method according to the fourth aspect, the electronic component (2) is mounted on the upper surface of the terminal (1), and the protrusion (13) is formed from the upper surface of the terminal (1). It is characterized by extending upward.
これによると、突起(13)により、電子部品(2)の上面や側面を覆う保護材(4)の流動を抑制することができる。 According to this, the protrusion (13) can suppress the flow of the protective material (4) that covers the upper surface and the side surface of the electronic component (2).
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載のセンサの製造方法において、ハウジング製造工程において注入される樹脂の流れを樹脂流れ向きとしたとき、突起(13)は、電子部品(2)よりも樹脂流れ向きの上流側に位置していることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sensor manufacturing method according to the sixth aspect, when the flow of the resin injected in the housing manufacturing process is the resin flow direction, the protrusion (13) is the electronic component (2). It is located in the upstream of resin flow direction rather than.
これによると、インサート成形時に注入される樹脂が突起(13)にて一旦受け止められた後に電子部品(2)に当たるため、換言すると、電子部品(2)に作用する力が抑制されるため、成形後も電子部品(2)がターミナル(1)に電気的に接続された状態を確実に保つことができる。 According to this, since the resin injected at the time of insert molding is once received by the protrusion (13) and hits the electronic component (2), in other words, the force acting on the electronic component (2) is suppressed, After that, it is possible to reliably maintain the state in which the electronic component (2) is electrically connected to the terminal (1).
請求項8に記載の発明では、物理量を検出する検出素子(6)および電子部品(2)がターミナル(1)に電気的に接続され、電子部品(2)が樹脂製の保護材(4)にて覆われ、電子部品(2)および保護材(4)が樹脂製のハウジング(5)にて封止されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 8, the detection element (6) for detecting the physical quantity and the electronic component (2) are electrically connected to the terminal (1), and the electronic component (2) is a protective material (4) made of resin. The electronic component (2) and the protective material (4) are sealed with a resin housing (5).
これによると、電子部品(2)および保護材(4)はハウジング(5)にて封止されるため、ターミナル(1)と電子部品(2)との電気的接続部への水分等の浸入を防止することができる。しかも、成形は1回のみにすることができるため、ハウジング(5)の小型化やコストダウンも可能である。 According to this, since the electronic component (2) and the protective material (4) are sealed by the housing (5), intrusion of moisture or the like into the electrical connection between the terminal (1) and the electronic component (2). Can be prevented. Moreover, since molding can be performed only once, the housing (5) can be reduced in size and cost.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係るセンサの断面図、図2は図1のA−A線に沿う要部の断面図、図3は図2においてハウジング5を成形する前の状態を示すB矢視図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. 1 is a cross-sectional view of a sensor according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part taken along line AA in FIG. 1, and FIG. FIG.
図1〜図3に示すように、本実施形態のセンサは、細長い薄板金属にて形成された電気信号伝達用のターミナル1を複数備えている。このターミナル1には、電気的外乱を防止するためのチップコンデンサ等の電子部品2が接合されている。ターミナル1と電子部品2は、導電性ペースト3により電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the sensor of this embodiment includes a plurality of electrical
電子部品2を水分から守るために、樹脂製の保護材4にて電子部品2が覆われている。この保護材4は、室温(例えば40℃以下)にて硬化する熱硬化性樹脂であり、エポキシ樹脂等を用いることができる。
In order to protect the
ターミナル1および電子部品2は、樹脂製のハウジング5内に配置されている。このハウジング5には、圧力等の物理量を検出する検出素子6が収容される素子収容部51、および相手コネクタに嵌合されるコネクタ部52が形成されている。ターミナル1は、その一端が素子収容部51内に露出しており、他端がコネクタ部52内に突出している。
The
検出素子6は、素子収容部51内に配置されてハウジング5に接着剤にて接着されている。また、検出素子6とターミナル1は、ワイヤボンディングや溶接等で電気的に接続されている。なお、検出素子6を汚れや水分等から守るために、検出素子6とターミナル1を接続後に、素子収容部51内にゲル等の保護用樹脂を注入して、検出素子6を封止してもよい。さらに、素子収容部51の開口部を塞ぐ蓋をハウジング5に接着材で接着してもよい。
The
次に、本実施形態のセンサの製造方法について説明する。なお、図4はハウジング5を成形する前までの製造工程を示す平面図、図5はハウジング5を成形した後の状態を示す図、図6は図5のC−C線に沿う断面図である。
Next, a method for manufacturing the sensor of this embodiment will be described. 4 is a plan view showing a manufacturing process until the
まず、第1部品製造工程では、3つのターミナル1を用意し(図4(a)参照)、ターミナル1における長手方向中間部で且つ上面に導電性ペースト3を塗布し(図4(b)参照)する。続いて、電子部品2を、隣接するターミナル1間にまたがらせるようにして、ターミナル1の上面における導電性ペースト3が塗布された部位に乗せて(図4(c)参照)、ターミナル1と電子部品2を電気的に接続する。続いて、電子部品2に保護材4を塗布して、電子部品2を保護材4にて覆う(図4(d)参照)。そして、保護材4を加熱・硬化させて、第1部品製造工程が終了する。この第1部品製造工程で得られた部品を、以下、「第1部品」という。
First, in the first component manufacturing process, three
続いて、ハウジング製造工程では、第1部品をインサート部品として、ハウジング5をインサート成形する。換言すると、成形型の所定の位置に第1部品をセットし、成形型内に樹脂を注入してハウジング5を成形する。このとき、ターミナル1の両端がハウジング5から露出するとともに、電子部品2および保護材4がハウジング5にて封止されるように、ハウジング5を成形する(図5、図6参照)。
Subsequently, in the housing manufacturing process, the
続いて、検出素子接続工程では、検出素子6を素子収容部51内の所定位置に接着固定し、検出素子6とターミナル1を電気的に接続する(図1参照)。これにより、検出素子接続工程が完了し、センサが完成する。
Subsequently, in the detection element connection step, the
本実施形態では、電子部品2および保護材4はハウジング5にて封止されるため、ターミナル1と電子部品2との電気的接続部への水分等の浸入を防止することができる。しかも、成形は1回のみであるため、ハウジング5の小型化やコストダウンも可能である。
In the present embodiment, since the
また、保護材4として室温にて硬化する熱硬化性樹脂を用いているため、保護材4を硬化させる際、温度は室温のため粘度は変わらないことから、軟化せず、したがって、保護材4が電子部品2の周囲に流出することを防止することができる。
In addition, since a thermosetting resin that cures at room temperature is used as the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図7は第2実施形態に係るセンサの要部の断面図である。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a sensor according to the second embodiment. Only the parts different from the first embodiment will be described below.
図7に示すように、ターミナル1の上面における電子部品2が接合される部位には、窪み11が形成されている。そして、この窪み11を利用して電子部品2をターミナル1に位置決めして、ターミナル1と電子部品2が接合されている。これによると、電子部品2をターミナル1の所定位置に容易に位置決めすることができる。
As shown in FIG. 7, a
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。図8は第3実施形態に係るセンサの要部の斜視図、図9は図8のD矢視図である。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a perspective view of the main part of the sensor according to the third embodiment, and FIG. 9 is a view taken in the direction of arrow D in FIG. Only the parts different from the first embodiment will be described below.
図8、図9に示すように、ターミナル1の上面における電子部品2が接合される部位には、窪み11が形成されている。そして、この窪み11を利用して電子部品2をターミナル1に位置決めして、ターミナル1と電子部品2が接合されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, a
また、ターミナル1には、保護材4(図2参照)の流動を抑制する第1突起12、第2突起13が形成されている。
Further, the
第1突起12は、電子部品2の下方に位置し、且つ隣接するターミナル1における一方のターミナル1から他方のターミナル1に向かって延びている。また、ターミナル1と電子部品2の積層方向(図9の紙面上下方向)に沿って見たときに、第1突起12の一部は、電子部品2の投影面内に位置している。
The
第2突起13は、ターミナル1の上面から上方に向かって延びている。また、ハウジング製造工程において注入される樹脂の流れを樹脂流れ向きEとしたとき、第2突起13は、電子部品2に対して樹脂流れ向きEの上流側と下流側に位置している。
The
本実施形態によると、第1突起12により、保護材4が硬化するまでの間またはインサート成形が完了するまでの間の、保護材4の落下を抑制することができる。また、第2突起13により、保護材4が硬化するまでの間またはインサート成形が完了するまでの間の、保護材4の流動を抑制することができる。したがって、保護材4の使用量を少なくすることができる。
According to the present embodiment, the
さらに、インサート成形時に注入される樹脂は、電子部品2よりも樹脂流れ向きEの上流側に位置する第2突起13により一旦受け止められた後に電子部品2に当たるため、換言すると、電子部品2に作用する力が抑制されるため、成形後も電子部品2がターミナル1に電気的に接続された状態を確実に保つことができる。
Furthermore, since the resin injected at the time of insert molding hits the
なお、本実施形態においては、ターミナル1と電子部品2の積層方向に沿って見たときに、第1突起12の一部が電子部品2の投影面内に位置するようにしたが、図10に示す第1変形例のように、ターミナル1と電子部品2の積層方向に沿って見たときに、第1突起12の全域が電子部品2の投影面外に位置するようにしてもよい。
In the present embodiment, a part of the
また、本実施形態においては、隣接するターミナル1の何れにも第1突起12を形成したが、図11に示す第2変形例のように、隣接するターミナル1のうち一方のターミナル1のみに第1突起12を形成してもよい。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態においては、隣接するターミナル1における一方のターミナル1の第1突起12と他方のターミナル1の第1突起12を、樹脂流れ向きEにおいて同位置に配置したが、図12に示す第3変形例のように、隣接するターミナル1における一方のターミナル1の第1突起12を、電子部品2よりも樹脂流れ向きEの上流側に配置し、他方のターミナル1の第1突起12を、電子部品2よりも樹脂流れ向きEの下流側に配置してもよい。
Further, in the present embodiment, the
なお、上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。 In addition, each said embodiment can be arbitrarily combined in the range which can be implemented.
1 ターミナル
2 電子部品
4 保護材
5 ハウジング
6 検出素子
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1部品をインサート部品とし、前記ターミナル(1)の一部を露出させ且つ前記電子部品(2)および前記保護材(4)を封止するように樹脂製のハウジング(5)をインサート成形するハウジング製造工程と、
物理量を検出する検出素子(6)を前記ターミナル(1)の露出部位に電気的に接続する検出素子接続工程とを備えることを特徴とするセンサの製造方法。 A first part manufacturing step of forming a first part by covering the electronic part (2) with a protective material (4) made of resin after electrically connecting the terminal (1) and the electronic part (2); ,
The first part is an insert part, and a resin housing (5) is insert-molded so that a part of the terminal (1) is exposed and the electronic part (2) and the protective material (4) are sealed. A housing manufacturing process,
A sensor manufacturing method comprising: a detection element connecting step of electrically connecting a detection element (6) for detecting a physical quantity to an exposed portion of the terminal (1).
前記電子部品(2)は隣接する前記ターミナル(1)間にまたがった状態で前記ターミナル(1)の上面に実装され、
前記突起(12)は、前記電子部品(2)の下方に位置し、且つ隣接する前記ターミナル(1)における一方のターミナル(1)から他方のターミナル(1)に向かって延びていることを特徴とする請求項4に記載のセンサの製造方法。 A plurality of the terminals (1),
The electronic component (2) is mounted on the upper surface of the terminal (1) in a state of straddling between the adjacent terminals (1),
The protrusion (12) is located below the electronic component (2) and extends from one terminal (1) to the other terminal (1) in the adjacent terminal (1). The manufacturing method of the sensor of Claim 4.
前記突起(13)は、前記ターミナル(1)の上面から上方に向かって延びていることを特徴とする請求項4に記載のセンサの製造方法。 The electronic component (2) is mounted on the upper surface of the terminal (1),
The method for manufacturing a sensor according to claim 4, wherein the protrusion (13) extends upward from the upper surface of the terminal (1).
前記突起(13)は、前記電子部品(2)よりも前記樹脂流れ向きの上流側に位置していることを特徴とする請求項6に記載のセンサの製造方法。 When the resin flow injected in the housing manufacturing process is the resin flow direction,
The method of manufacturing a sensor according to claim 6, wherein the protrusion (13) is located upstream of the electronic component (2) in the resin flow direction.
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