JP2015076463A - 実装基板、センサーユニット、電子機器および移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
本適用例に係る実装基板は、センサーが実装される実装領域を第1面に設けた基材を備え、実装領域には、センサーに設けられている端子が接続される実装端子が設けられた第1部分と、絶縁部を含む第2部分と、が設けられ、実装端子から実装領域の外側に向かって配線が延設されていること、を特徴とする。
上記適用例に係る実装基板の実装領域の絶縁部は、基材の表面に設けられた絶縁層、および、基材表面が露出した部分の少なくとも一方を備えていることが好ましい。
上記適用例に係る実装基板の第2部分には陥没部または貫通穴が設けられていることが好ましい。
上記適用例に係る実装基板の基材は、複数の層を備えた多層構造であることが好ましい。
上記適用例に係る実装基板は、配線は、複数の層の少なくとも一つに設けられ、第1面と交差する垂直方向から基材を平面視した場合において、実装領域を迂回して設けられていることが好ましい。
本適用例に係るセンサーユニットは、接続面に出力端子が設けられているセンサーと、センサーが実装されている実装領域を第1面に有する基材と、を備え、実装領域には、センサーに設けられている端子が接続される実装端子が設けられた第1部分と、絶縁部を含む第2部分と、が設けられ、実装端子から実装領域の外側に向かって配線が延設されていること、を特徴とする。
上記適用例に係るセンサーユニットのセンサー接続面には、溝部が設けられていることが好ましい。
本適用例に係る電子機器は、上述したセンサーユニットが搭載されていることを特徴とする。
本適用例に係る移動体は、上述したセンサーユニットが搭載されていることを特徴とする。
図1は、本実施形態に係る実装基板を用いたセンサーユニットの外観を概略的に示す斜視図である。図2は、図1に示すセンサーユニットの裏面から見た外観を概略的に示す斜視図である。図3は、実装基板にセンサーが実装された状態を概略的に示す斜視図であり、実装端子から延設される配線等の図示を省略しているものである。図4は、図3に示すセンサーを裏面から見た外観を概略的に示す斜視図である。図5は、図3に示す実装基板の第1面から平面視した平面を概略的に示す実装基板平面図であり、センサーの図示を省略しているものである。図6は、図5に示す線分A−A’におけるセンサーユニットの断面を概略的に示す断面図である。図7は、本実施形態に係るセンサーユニットのセンサー温度特性を示すグラフである。図8は、比較例に係るセンサーユニットのセンサー温度特性を示すグラフである。
図1に示すセンサーユニット11には、筐体12を備える。筐体12は、例えば直方体の箱形に形成されている。筐体12は、直方体の内部空間を区画する。筐体12は、箱体12aおよびベース12bに分割されている。箱体12aは内部空間の天面および4つの側面を覆う。ベース12bは、内部空間の底面を覆う。箱体12aおよびベース12bは、例えばアルミニウム(Al)材から成形されている。箱体12aおよびベース12bの表面は、例えばニッケル(Ni)のめっき膜で覆われている。
基板17は、例えば絶縁材料を主たる材料とする基板本体19を有する。基板本体19の表面(基板17の第1面17a)には、加速度センサー18の投影像である実装領域21が区画(設定)される。加速度センサー18の投影像は、第1面17aに垂直方向から平行光線が当てられる際に、第1面17aに投影される加速度センサー18の陰に相当する。換言すると、実装領域21は、平面視で加速度センサー18を実装した後の加速度センサー18の輪郭領域とも言える。
実装端子25は、その材料として、例えば銅(Cu)といった導電材料で構成される。実装端子25は、その形状が特に限定されるものでなく、前述した出力端子23と安定的に接続することができれば良い。
配線26は、その材料として、例えば銅(Cu)といった導電材料で構成される。配線26は、その形状が特に限定されるものでなく、前述した実装端子25、および後述するビア32(導電体31)と安定的に接続することができれば良い。
ビア32は、実装端子25から個々に延設され、絶縁層のうち少なくとも最表層の絶縁層、すなわちビルドアップ層28を貫通する。ビア32は、ビルドアップ層28の表面である第1面17aに直交する方向(Z軸方向)、すなわち基板本体19の厚み方向に相互に平行に延設されている。ビア32は、その内部に導電性を有する材料で構成された導電体31が設けられ、導電ビアとして機能する。
ビア32の内部に設けられている導電体31は、ビア32aから32pおよび実装端子25aから25pに対応して、導電体31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31h,31i,31j,31k,31m,31n,31p(以下、総称する場合は「導電体31」と称する。また、省略する場合は「導電体31aから31p」と称する。)が設けられている。導電体31は、一端を配線26に接続され、他端を配線33に接続されている。
これにより、配線26、ビア32(導電体31)、および配線33の熱膨張に基づく変形による基板17の歪みが、実装領域21に設けられた加速度センサー18に伝わることを抑制することができる。すなわち、配線26、ビア32(導電体31)、および配線33の熱膨張に基づく変形による基板17の歪みによる加速度センサー18の歪み(変形)を抑制することができる。
以上のようなセンサーユニット11は、例えば図9に示されるように、電子機器101に組み込まれて利用される。電子機器101では、例えばメインボード102に演算処理回路103およびコネクター104が実装される。コネクター104には、例えばセンサーユニット11のコネクター15が結合される。演算処理回路103には、センサーユニット11から検出信号が供給される。演算処理回路103は、センサーユニット11からの検出信号を処理し処理結果を出力する。電子機器101には、例えばモーションセンシングユニットや民生用ゲーム機器、運動解析装置、外科手術ナビゲーションシステム、自動車のナビゲーションシステムなどが例示される。
この様な基板17(実装基板)に搭載された加速度センサー18を備えるにセンサーユニット11によれば、加速度センサー18が実装される実装領域21に実装端子25が排他的に設けられ、実装端子25から実装領域21の外側(非電極形成部分22a)に向かって配線26,33が延設されている。すなわち、実装領域21には、配線26,33が設けられていない。したがって、配線26,33などの熱膨張による基板17の歪みが実装領域21に生じることを抑制するとともに、実装領域21に実装される加速度センサー18へ歪みが生じることを抑制することができる。よって、この様な基板17に実装される加速度センサー18は、その温度特性のヒステリシスにバイアスシフトが生じることが抑制され、信頼性の高いセンサーユニット11を実現することができる。
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良を加えて実施することが可能である。以下に変形例を説明する。
図12は、変形例1に係るセンサーユニット11に実装される加速度センサー18bを裏側からみた外観を概略的に示す斜視図である。図13は、変形例に係るセンサーユニット11の断面を概略的に示す断面図であり、図5に示す線分A−A’におけるセンサーユニットの断面を概略的に示す断面図である。
変形例1に係るセンサーユニット11は、図12に示す様に基板17に搭載される加速度センサー18bの出力端子23が設けられた接続面18aに、溝部18cが設けられている。センサーユニット11は、加速度センサー18bに歪みが生じた場合、溝部18cが歪みを吸収することで、歪みから生じるバイアスシフトを抑制することができる。
また、変形例1に係るセンサーユニット11は、図12および図13に示す様に加速度センサー18bの接続面18aに設けられている出力端子23と排他的な領域に凹形状を有する陥没部18dを設けても良い。センサーユニット11は、加速度センサー18bに歪みが生じた場合、陥没部18dが歪みを吸収することで、歪みから生じるバイアスシフトをさらに抑制することができる。
図14は、変形例2に係る基板17bを第1面17aから平面視した平面を概略的に示す平面図であり、センサーの図示を省略しているものである。また、図15は、図14に示す線分A−A’における基板17bを有するセンサーユニット11の断面を概略的に示す断面図である。
変形例2に係る基板17bは、図14および図15に示す様に基板17bの第1面17aに設定された実装領域21において、実装端子25と排他的に有底の穴である陥没部17cが設けられている。基板17bは、基板17の熱膨張による歪みが生じた場合、陥没部17cが歪みを吸収することで、基板17bに実装される加速度センサー18に歪みが伝わることを抑制するとともに、歪みから生じる加速度センサー18のバイアスシフトを抑制することができる。なお、陥没部17cは、貫通穴であっても良い。貫通穴とすることで基板17bに蓄積される熱を効率良く放散することができ、基板17bの熱膨張を抑制することができる。
Claims (9)
- センサーが実装される実装領域を第1面に設けた基材を備え、
前記実装領域には、前記センサーに設けられている端子が接続される実装端子が設けられた第1部分と、絶縁部を含む第2部分と、が設けられ、
前記実装端子から前記実装領域の外側に向かって配線が延設されていること、を特徴とする実装基板。 - 前記実装領域の前記絶縁部は、基材の表面に設けられた絶縁層、および、基材表面が露出した部分の少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項1に記載の実装基板。
- 前記実装領域の前記第2部分には、陥没部または貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の実装基板。
- 前記基材は、複数の層を備えた多層構造であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の実装基板。
- 前記配線は、前記複数の層の少なくとも一つに設けられ、前記第1面と交差する垂直方向から前記基材を平面視した場合において、前記実装領域を迂回して設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の実装基板。
- 接続面に端子が設けられているセンサーと、
前記センサーが実装されている実装領域を第1面に有する基材と、を備え、
前記基材は、前記実装領域には、前記センサーに設けられている端子が接続される実装端子が設けられた第1部分と、絶縁部を含む第2部分と、が設けられ、
前記実装端子から前記実装領域の外側に向かって配線が延設されていること、を特徴とするセンサーユニット。 - 前記センサーの前記接続面には、溝部が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のセンサーユニット。
- 請求項6または請求項7に記載したセンサーユニットが搭載されていることを特徴とする電子機器。
- 請求項6または請求項7に記載したセンサーユニットが搭載されていることを特徴とする移動体。
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