JP2016045138A - センサーデバイス、支持基板組立体、電子機器および移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
本適用例のセンサーデバイスは、第1係合部が形成されている第1センサー部と、
第2係合部が形成されている第2センサー部と、を有し、
前記第1センサー部の検出軸と前記第2センサー部の検出軸とが互いに交差し、前記第1係合部と前記第2係合部とが互いに係合していることを特徴とする。
これにより、検出軸のずれを低減することのできるセンサーデバイスが得られる。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第1センサー部は、
前記検出軸を有する第1センサー部品と、
前記第1係合部が形成され、前記第1センサー部品が配置されている第1部品搭載面を有する第1支持基板と、
を有し、
前記第2センサー部は、
前記検出軸を有する第2センサー部品と、
前記第2係合部が形成され、前記第2センサー部品が配置されている第2部品搭載面を有する第2支持基板と、
を有し、
前記第1部品搭載面を含む第1仮想平面と前記第2部品搭載面を含む第2仮想平面とが交差していることが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第1係合部および第2係合部の一方は凸部を含み、他方は前記凸部に係合する凹部を含んでいることが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第1支持基板は、前記第1センサー部品に電気的に接続され、前記第1センサー部品の電源電圧が印加される電源信号端子と、前記第1センサー部品に電気的に接続され、デジタル信号が印加されるデジタル信号端子と、を有し、
前記電源信号端子および前記デジタル信号端子は、前記第1支持基板の外形をなす1辺に沿って配置され、
前記第1係合部は、前記第1支持基板における前記電源信号端子と前記デジタル信号端子との間に形成されている凹部を含んでいることが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第2支持基板は、前記第2センサー部品に電気的に接続され、前記第2センサー部品の電源電圧が印加される電源信号端子と、前記第2センサー部品に電気的に接続され、デジタル信号が印加されるデジタル信号端子と、を有し、
前記電源信号端子および前記デジタル信号端子は、前記第2支持基板の外形をなす1辺に沿って配置され、
前記第2係合部は、前記第2支持基板における前記電源信号端子と前記デジタル信号端子との間の部分から突出している凸部を含んでいることが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第1支持基板と前記第2支持基板とを接合する接合部材を有していることが好ましい。
これにより、第1支持基板と第2支持基板とを強固に固定することができる。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記接合部材は、導電性を有し、
前記第1支持基板および前記第2支持基板にはそれぞれ配線が設けられており、前記接合部材を介して前記第1支持基板の配線と前記第2支持基板の配線とが電気的に接続されていることが好ましい。
これにより、装置構成が簡単となる。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第1センサー部および前記第2センサー部は、それぞれ、センサー素子と、前記センサー素子からの信号に基づいて検出処理を行い、検出データを出力する検出回路と、マスターであるホストデバイスと通信を行うインターフェース部と、自身のデータ送信順番の情報を記憶する記憶部と、を有し、
前記ホストデバイスが前記第1センサー部および前記第2センサー部を共通宛先とする共通アドレスを指定してリードコマンドを発行した場合、前記インターフェース部は、前記データ送信順番において前記ホストデバイスに対して前記検出データを送信することが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記ホストデバイスが個別アドレスを指定してリードコマンドを発行した場合、前記インターフェース部は、前記個別アドレスが自身の個別アドレスに合致した場合に前記ホストデバイスに対して前記検出データを送信することが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、第3係合部が形成されている第3センサー部をさらに有し、
前記第1センサー部には第4係合部が形成され、
前記第1センサー部の検出軸と前記第2センサー部の検出軸と前記第3センサー部の検出軸とが互いに交差し、前記第1係合部と前記第2係合部とが互いに係合し、前記第3係合部と前記第4係合部とが互いに係合していることが好ましい。
これにより、検出軸が3つとなり、より詳細な検出が可能となる。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第3センサー部には第5係合部が形成され、
前記第2センサー部には第6係合部が形成され、
前記第5係合部と前記第6係合部とが互いに係合していることが好ましい。
本適用例のセンサーデバイスでは、前記第3センサー部は、前記検出軸を有する第3センサー部品と、前記第3係合部が形成され、前記第3センサー部品が配置されている第3部品搭載面を有する第3支持基板と、を有していることが好ましい。
本適用例の支持基板組立体では、第1部品搭載面を有し、第1係合部が形成されている第1支持基板と、
第2部品搭載面を有し、第2係合部が形成されている第2支持基板と、を有し、
前記第1部品搭載面を含む第1仮想平面と前記第2部品搭載面を含む第2仮想平面とが交差し、前記第1係合部と前記第2係合部とが互いに係合していることを特徴とする。
本適用例の電子機器は、上記適用例のセンサーデバイスを有していることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
本適用例の移動体は、上記適用例のセンサーデバイスを有していることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサーデバイスの斜視図である。図2は、図1に示すセンサーデバイスが有する第1センサー部品の断面図である。図3は、図2に示す第1センサー部品の平面図である。図4は、図2に示す第1センサー部品の駆動を説明する平面図である。図5は、図1に示すセンサーデバイスの展開図である。図6は、図1に示すセンサーデバイスの平面図である。図7は、図1に示すセンサーデバイスの部分拡大平面図である。図8は、図1に示すセンサーデバイスの部分拡大平面図である。図9は、図1に示すセンサーデバイスの回路構成を示す図である。図10は、図1に示すセンサーデバイスを対象物に配置した状態を示す図である。図11は、図1に示すセンサーデバイスの変形例を示す図である。
第1、第2センサー部品21、31としては、角速度を検出することができれば、特に限定されず、例えば、水晶振動子を用いたものや、Si基板で形成された静電容量検出型の振動子を用いた構成とすることができ、その一例として、次のような構成とすることができる。なお、第1、第2センサー部品21、31の構成は、互いに同様であるため、以下では、第1センサー部品21について代表して説明し、第2センサー部品31については、その説明を省略する。
第1、第2支持基板29、39としては、特に限定されないが、例えば、ガラスエポキシ基板を用いることができる。
図9に示すように、センサーデバイス1では、GND、SS、MOSI、SCLK、MISO、VDDIおよびVDDMが第1、第2センサー部品21、31で共用されており、ホストデバイス100のGND、SS、MOSI、SCLK、MISO、VDDIおよびVDDMの信号線と共通接続されている。このように、各信号配線を第1、第2センサー部品21、31で共用することで、配線本数を削減することができ、装置の小型化を図ることができる。また、配線引き回しの自由度が向上する。なお、ホストデバイス(マスター)100とセンサーデバイス1の電気的な接続は、例えば、端子281a〜287aや、端子381b〜387bを介して行うことができる。
図12は、本発明の第2実施形態に係るセンサーデバイスの斜視図である。図13は、図12に示すセンサーデバイスの展開図である。図14は、図12に示すセンサーデバイスの部分拡大断面図である。図15は、図12に示すセンサーデバイスを対象物に配置した状態を示す図である。
図16は、本発明の第3実施形態に係るセンサーデバイスの部分拡大平面図である。
図17は、本発明の第4実施形態に係るセンサーデバイスの斜視図である。図18は、図17に示すセンサーデバイスの展開図である。図19は、図17に示すセンサーデバイスの平面図である。図20は、図17に示すセンサーデバイスの部分拡大断面図である。図21は、図17に示すセンサーデバイスの部分拡大断面図である。図22は、図17に示すセンサーデバイスの部分拡大斜視図である。図23は、図17に示すセンサーデバイスの回路構成を示す図である。図24は、図17に示すセンサーデバイスを対象物に配置した状態を示す図である。
第1、第2、第3センサー部品21、31、41は、それぞれ、角速度を検出することができれば特に限定されず、例えば、前述した第1実施形態で説明したような構成(図2〜図4に示す構成)とすることができる。
第1、第2、第3支持基板29、39、49としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、ガラスエポキシ基板を用いることができる。
図23に示すように、センサーデバイス1では、GND、SS、MOSI、SCLK、MISO、VDDIおよびVDDMが第1、第2、第3センサー部品21、31、41で共用されており、ホストデバイス100のGND、SS、MOSI、SCLK、MISO、VDDIおよびVDDMの信号線と共通接続されている。なお、ホストデバイス100とセンサーデバイス1の電気的な接続は、第3支持基板49上のコネクター47を介して行うことができる。
図25は、本発明の第5実施形態に係るセンサーデバイスの斜視図である。図26は、図25に示すセンサーデバイスの展開図である。図27は、図25に示すセンサーデバイスの平面図である。図28は、図25に示すセンサーデバイスの部分拡大斜視図である。
まず、第1支持基板29について説明する。第1支持基板29は、図26に示すように、辺29bから凹没する凹部(第1係合部)293と、辺29dから突出する凸部(第3係合部)297と、を有している。また、第1支持基板29では、端子281a〜287aが、裏面292上に、辺29d(凸部297の頂辺)に沿って配置されている。
以上、センサーデバイス1について説明した。
次に、本発明の電子機器を説明する。
次に、本発明の移動体を説明する。
自動車1500にはセンサーデバイス1が内蔵されており、例えば、センサーデバイス1によって車体1501の姿勢を検出することができる。センサーデバイス1の検出信号は、車体姿勢制御装置1502に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。また、センサーデバイス1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
10……支持基板組立体
101、102、103、104、105、106、107……角部
2……第1センサー部
21……第1センサー部品
22……パッケージ
23、33、43……角速度センサー素子
231……基部
232a……第1検出腕
232b……第2検出腕
233a……第1連結腕
233b……第2連結腕
234a……第1駆動腕
234b……第2駆動腕
234c……第3駆動腕
234d……第4駆動腕
24……ICチップ
241……インターフェース部
242……駆動/検出回路
243……記憶部
25……ベース基板
251……凹部
252……外部実装端子
26……リッド
27……支持基板
271……基部
272〜277……ボンディングリード
28……配線群
281……グランド配線
282〜285……デジタル信号配線
286、287……電源信号配線
281a〜287a、281b〜287b、281d……端子
281c〜287c……テスト端子
29……第1支持基板
29a、29b、29c、29d……辺
291……第1部品搭載面
292……裏面
293……凹部
293a……底面
294……凸部
295……凹部
295a……底面
296……突出部
296a……主面
297……凸部
3……第2センサー部
31……第2センサー部品
34……ICチップ
341……インターフェース部
342……駆動/検出回路
343……記憶部
38……配線群
381……グランド配線
382〜385……デジタル信号配線
386、387……電源信号配線
381a〜387a、381b〜387b、381d……端子
381c〜387c……テスト端子
39……第2支持基板
39a、39b、39c、39d……辺
391……第2部品搭載面
392……裏面
393……凹部
394……凸部
394a……主面
395……凹部
395a……底面
396……突出部
396a……主面
399……端面
4……第3センサー部
41……第3センサー部品
44……ICチップ
441……インターフェース部
442……駆動/検出回路
443……記憶部
47……コネクター
48……配線群
481……グランド配線
482〜485……デジタル信号配線
486、487……電源信号配線
481a〜487a、481b〜487b……端子
49……第3支持基板
49a49b、49c、49d……辺
491……第3部品搭載面
492……裏面
493……凹部
493a……底面
494……凸部
494a……主面
495……凹部
495a……底面
496……凸部
496a……主面
498、499……凹部
6……コネクター
7……フレキシブル配線基板
100……ホストデバイス
1100……パーソナルコンピューター
1102……キーボード
1104……本体部
1106……表示ユニット
1108……表示部
1200……携帯電話機
1202……操作ボタン
1204……受話口
1206……送話口
1208……表示部
1300……デジタルスチールカメラ
1302……ケース
1304……受光ユニット
1306……シャッターボタン
1308……メモリー
1310……表示部
1312……ビデオ信号出力端子
1314……入出力端子
1430……テレビモニター
1440……パーソナルコンピューター
1500……自動車
1501……車体
1502……車体姿勢制御装置
1503……車輪
A……対象物
B……異方導電性接着剤
F1、F2、F3……仮想平面
H1〜H7、H11〜H17、H21〜H27、H31……半田
J、Jx、Jy、Jz……検出軸
L1、L11、L12、L2、L21、L22、L31、L32……長さ
T1、T11、T12、T2、T21、T22、T31、T32……厚さ
S……内部空間
S1……ポケット空間
W1、W11、W12、W2、W21、W22、W31、W32……幅
ω、ωx、ωy、ωz……角速度
GND……グランド
MOSI……データ入力信号
MISO……データ出力信号
SCLK……クロック信号
SS……スレーブセレクト信号
VDDI……電源
VDDM……電源
Claims (15)
- 第1係合部が形成されている第1センサー部と、
第2係合部が形成されている第2センサー部と、を有し、
前記第1センサー部の検出軸と前記第2センサー部の検出軸とが互いに交差し、前記第1係合部と前記第2係合部とが互いに係合していることを特徴とするセンサーデバイス。 - 前記第1センサー部は、
前記検出軸を有する第1センサー部品と、
前記第1係合部が形成され、前記第1センサー部品が配置されている第1部品搭載面を有する第1支持基板と、
を有し、
前記第2センサー部は、
前記検出軸を有する第2センサー部品と、
前記第2係合部が形成され、前記第2センサー部品が配置されている第2部品搭載面を有する第2支持基板と、
を有し、
前記第1部品搭載面を含む第1仮想平面と前記第2部品搭載面を含む第2仮想平面とが交差している請求項1に記載のセンサーデバイス。 - 前記第1係合部および第2係合部の一方は凸部を含み、他方は前記凸部に係合する凹部を含んでいる請求項1または2に記載のセンサーデバイス。
- 前記第1支持基板は、前記第1センサー部品に電気的に接続され、前記第1センサー部品の電源電圧が印加される電源信号端子と、前記第1センサー部品に電気的に接続され、デジタル信号が印加されるデジタル信号端子と、を有し、
前記電源信号端子および前記デジタル信号端子は、前記第1支持基板の外形をなす1辺に沿って配置され、
前記第1係合部は、前記第1支持基板における前記電源信号端子と前記デジタル信号端子との間に形成されている凹部を含んでいる請求項2に記載のセンサーデバイス。 - 前記第2支持基板は、前記第2センサー部品に電気的に接続され、前記第2センサー部品の電源電圧が印加される電源信号端子と、前記第2センサー部品に電気的に接続され、デジタル信号が印加されるデジタル信号端子と、を有し、
前記電源信号端子および前記デジタル信号端子は、前記第2支持基板の外形をなす1辺に沿って配置され、
前記第2係合部は、前記第2支持基板における前記電源信号端子と前記デジタル信号端子との間の部分から突出している凸部を含んでいる請求項4に記載のセンサーデバイス。 - 前記第1支持基板と前記第2支持基板とを接合する接合部材を有している請求項1ないし5のいずれか1項に記載のセンサーデバイス。
- 前記接合部材は、導電性を有し、
前記第1支持基板および前記第2支持基板にはそれぞれ配線が設けられており、前記接合部材を介して前記第1支持基板の配線と前記第2支持基板の配線とが電気的に接続されている請求項6に記載のセンサーデバイス。 - 前記第1センサー部および前記第2センサー部は、それぞれ、センサー素子と、前記センサー素子からの信号に基づいて検出処理を行い、検出データを出力する検出回路と、マスターであるホストデバイスと通信を行うインターフェース部と、自身のデータ送信順番の情報を記憶する記憶部と、を有し、
前記ホストデバイスが前記第1センサー部および前記第2センサー部を共通宛先とする共通アドレスを指定してリードコマンドを発行した場合、前記インターフェース部は、前記データ送信順番において前記ホストデバイスに対して前記検出データを送信する請求項1ないし7のいずれか1項に記載のセンサーデバイス。 - 前記ホストデバイスが個別アドレスを指定してリードコマンドを発行した場合、前記インターフェース部は、前記個別アドレスが自身の個別アドレスに合致した場合に前記ホストデバイスに対して前記検出データを送信する請求項8に記載のセンサーデバイス。
- 第3係合部が形成されている第3センサー部をさらに有し、
前記第1センサー部には第4係合部が形成され、
前記第1センサー部の検出軸と前記第2センサー部の検出軸と前記第3センサー部の検出軸とが互いに交差し、前記第1係合部と前記第2係合部とが互いに係合し、前記第3係合部と前記第4係合部とが互いに係合している請求項1ないし9のいずれか1項に記載のセンサーデバイス。 - 前記第3センサー部には第5係合部が形成され、
前記第2センサー部には第6係合部が形成され、
前記第5係合部と前記第6係合部とが互いに係合している請求項10に記載のセンサーデバイス。 - 前記第3センサー部は、前記検出軸を有する第3センサー部品と、前記第3係合部が形成され、前記第3センサー部品が配置されている第3部品搭載面を有する第3支持基板と、を有している請求項10または11に記載のセンサーデバイス。
- 第1部品搭載面を有し、第1係合部が形成されている第1支持基板と、
第2部品搭載面を有し、第2係合部が形成されている第2支持基板と、を有し、
前記第1部品搭載面を含む第1仮想平面と前記第2部品搭載面を含む第2仮想平面とが交差し、前記第1係合部と前記第2係合部とが互いに係合していることを特徴とする支持基板組立体。 - 請求項1ないし12のいずれか1項に記載のセンサーデバイスを有していることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし12のいずれか1項に記載のセンサーデバイスを有していることを特徴とする移動体。
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