JP2017009578A - センサ、および、センサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源ターミナル35はホールIC30の電源リード31に接続され、接地ターミナル36は接地リード32に接続され、第1信号ターミナル37は信号リード33に接続されている。第2信号ターミナル38は、第1信号ターミナル37と電気的に接続されている。コンデンサ41、42、45および抵抗43は、一方の接続端がターミナル35〜38のいずれかに接続され、他方の接続端が一方の接続端が接続されている以外ターミナル35〜38のいずれかに接続されている。電源ターミナル35、接地ターミナル36、第1信号ターミナル37および第2信号ターミナル38は、それぞれ一部が封止体50から露出している。
【選択図】図4
Description
集積回路は、電源リード(31、431)、接地リード(32、432)および信号リード(33、433)を有し、検出対象(13)に関する物理量に応じた検出信号を出力する。電源ターミナルは、電源リードに接続されている。接地ターミナルは、接地リードに接続されている。第1信号ターミナルは、信号リードに接続されている。第2信号ターミナルは、第1信号ターミナルと電気的に接続されている。
封止体は、集積回路、電源ターミナル、接地ターミナル、第1信号ターミナル、第2信号ターミナル、および、フィルタ部材を封止している。電源ターミナル、接地ターミナル、第1信号ターミナルおよび第2信号ターミナルは、それぞれ一部が封止体から露出している。
また、電源ターミナル、接地ターミナル、第1信号ターミナルおよび第2信号ターミナルは、一部が封止体から露出しているので、露出する部分同士を互いに連結した状態でセンサを製造することが可能である。そのため、ターミナル接続時およびフィルタ接続時において、各ターミナルを1つに連結しておくことができる。これにより、ターミナル接続工程およびフィルタ接続工程において、各ターミナルを一体とできるので、ターミナル浮き等の位置ずれを防ぐことができ、センサを製造し易くなる。
ターミナル接続工程では、電源ターミナル、接地ターミナル、第1信号ターミナルおよび第2信号ターミナルが連結部(341〜343、941〜943)で連結されて一体となっている連結ターミナル(34、94)にて、電源リードと電源ターミナル、接地リードと接地ターミナル、信号リードと第1信号ターミナルを、それぞれ接続する。
フィルタ接続工程では、連結ターミナルにフィルタ部材を接続する。
ターミナル切断工程では、電源ターミナルと、接地ターミナルと、第2信号ターミナルとが分離するように、封止体の外部にて連結部を切断する。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を図1〜図13に基づいて説明する。
本発明の第1実施形態によるセンサ20、120は、図1に示すスロットル装置に用いられている。スロットル装置10は、図示しないエンジンの吸入空気量を調整する電子制御式のバルブ装置である。
スロットル装置10は、ボディ11、弁体12、回転軸13、モータ14、ホルダ15、磁石16、17、カバー18、センサ20、120および配線22〜27を備えている。ボディ11の通孔28は、エンジンの吸気通路の一部を構成する。弁体12は、回転軸13と共に回転して、通孔28の開口度合い即ちスロットル開度を変更する。モータ14は、回転軸13を回転駆動する。ホルダ15は、筒状であり、回転軸13の端部に固定されている。磁石16、17は、ホルダ15の内壁に固定されている。磁石16と磁石17との間の磁界の向きは、回転軸13の回転角度に応じて変化する。カバー18は、ホルダ15等を覆うように設けられ、スクリュー29によりボディ11に固定されている。
図中、センサ20とセンサ120とを区別すべく、センサ20にて2桁で符番した構成について、センサ120においては、下2桁が対応するセンサ20の構成と同じであって、100の位を「1」として3桁で符番した。上述の通り、センサ20、120は、感磁面の向き以外は同様であるので、以下、センサ20について説明する。
図4に示すように、ホールIC30は、センサ部300、電源リード31、接地リード32および信号リード33を有している。ホールIC30はSENT通信に対応しており、その出力信号はデジタル信号である。
リード31、32、33は、センサ部300の同一の側面から突出して形成され、一方側からこの順で配列される。電源リード31は、センサ部300側にて接地リード32と平行に形成され、中間部にて接地リード32から離間する側に延び、先端側にて接地リード32と平行に形成される。接地リード32は、センサ部300から略真っ直ぐに延びて形成される。信号リード33は、センサ部300側にて接地リード32と平行に形成され、中間部にて接地リード32から離間する側に延び、先端側にて接地リード32と平行に形成される。
接地ターミナル36の先端側は、封止体50の先端部505から露出している。接地ターミナル36の封止体50から露出している箇所を露出部363とする。露出部363は、配線23に応じた幅に形成され、折り曲げられて、接続端部364にて配線23と接続されている。また、露出部363には、電源ターミナル35側に突出する切断痕である切断部365、および、第2信号ターミナル38側に突出する切断痕である切断部366が形成されている。
第1信号ターミナル37の基部371の先端側は、封止体50の先端部505から露出している。第1信号ターミナル37の封止体50から露出している箇所を露出部373とする。第1信号ターミナル37においては、露出部373の先端側に切断痕である切断部377が形成されている。
なお、各ターミナルの切断等の製造方法については、後述する。
第2コンデンサ42は、一方の接続端が第2信号ターミナル38に接続され、他方の接続端が第1コンデンサ41よりも先端側にて接地ターミナル36に接続されている。
抵抗43は、一方の接続端が突起372よりも先端側にて第1信号ターミナル37の基部371に接続され、他方の端部が第2コンデンサ42よりも基端側にて第2信号ターミナル38に接続されている。すなわち、本実施形態では、第1信号ターミナル37と第2信号ターミナル38とは、抵抗43を介して電気的に接続されている。
図7に示すように、第1コンデンサ41は、抵抗43のホールIC30側にて信号線とグランドとに接続されている。第2コンデンサ42は、抵抗43のホールIC30と反対側にて信号線とグランドとに接続されている。
抵抗43は、第1コンデンサ41と信号線との接続箇所と、第2コンデンサ42と信号線との接続箇所との間であって、信号線に対して直列に設けられる。換言すると、π型フィルタ40を構成するためには、抵抗43を信号線に対して直列に繋ぐ必要がある。そこで本実施形態では、信号線を第1信号ターミナル37と第2信号ターミナル38とに分け、第1信号ターミナル37と第2信号ターミナル38とを、抵抗43で接続することで、抵抗43を信号線に対して直列に設けている。これにより、ホールICの検出信号は、第1信号ターミナル37、抵抗43、第2信号ターミナル38をこの順で経由して、ECU側に出力される。
以下適宜、ホールIC30、第1コンデンサ41、第2コンデンサ42、抵抗43、および、第3コンデンサ45を「電子部品」と記載する。
電源ターミナル35のうち、封止体50から露出している部分である露出部353には、配線22と接続される接続端部354、および、製造途中において接地ターミナル36と連結されていた部分が切断されてなる切断部355が含まれる。
には、配線23と接続される接続端部364、製造途中において電源ターミナル35と連結されていた部分が切断されてなる切断部365、および、製造途中において第2信号ターミナル38と連結されていた部分が切断されてなる切断部366が含まれる。
第2信号ターミナル38のうち、封止体50から露出している部分である露出部383には、配線24と接続される接続端部384、製造途中において接地ターミナル36と連結されていた部分が切断されてなる切断部386、および、製造途中において第1信号ターミナル37と連結されていた部分が切断されてなる切断部387が含まれる。
以上のように構成されたセンサ20において、電源ターミナル35、接地ターミナル36、第1信号ターミナル37および第2信号ターミナル38は、電子部品がターミナルに接続されてから封止体50が形成されるまで、封止体50から露出する部分同士を互いに連結しておくことができる。
図8に示すように、最初のステップS1は、ターミナル成形工程である。ターミナル成形工程において、図9に示すように、ターミナル35〜38が連結部341、342、343を介して互いに連結されて成る連結ターミナル34が成形される。詳細には、連結部341は、電源ターミナル35と接地ターミナル36とを信号線延伸方向に垂直に連結している。連結部342は、接地ターミナル36と第2信号ターミナル38とを信号線延伸方向と垂直方向に連結している。連結部343は、第1信号ターミナル37と第2信号ターミナル38とを信号線延伸方向に平行と連結している。すなわち、連結部341、342は、ターミナル35、36、38間を紙面横方向に連結しており、連結部343は、信号ターミナル37、38間を紙面縦方向に連結している。
続くステップS3は、フィルタ接続工程としてのはんだ付け工程である。はんだ付け工程において、図10に示すように、コンデンサ41、42、45および抵抗43が、ターミナル35〜38にはんだ付けされる。
続くステップS5は、ターミナル切断工程である。ターミナル切断工程において、図12に示すように連結部341〜343が切断される。このときの切断痕が切断部355、365、366、386、387、377である。
また、連結部343を切断することで形成される切断部377、387は、各ターミナルから信号線延伸方向に突出している。切断部377、387の切断面は、信号線延伸方向に垂直に形成される。
以上のようにしてセンサ20が製造される。この後、図13に示すように、センサ20は、同様に製造されたセンサ120と組み合わされて、電源ターミナル35、135、接地ターミナル36、136および第2信号ターミナル38、138が、対応する配線22〜25に溶接される。
そして、センサ20、120および配線22〜27は、図2に示すようにカバー18の成形時に当該カバー18にモールドされる。
以上説明したように、第1実施形態では、センサ20は、ホールIC30と、電源ターミナル35と、接地ターミナル36と、第1信号ターミナル37と、第2信号ターミナル38と、フィルタ部材であるコンデンサ41、42、45および抵抗43と、封止体50と、を備える。
ホールIC30は、電源リード31、接地リード32および信号リード33を有し、検出対象である回転軸13の回転角度に応じた検出信号を出力する。
電源ターミナル35は、電源リード31に接続されている。接地ターミナル36は、接地リード32に接続されている。第1信号ターミナル37は、信号リード33に接続されている。第2信号ターミナル38は、第1信号ターミナル37と電気的に接続されている。本実施形態では、第2信号ターミナル38は、抵抗43を介して、第1信号ターミナル37と接続される。
電源ターミナル35、接地ターミナル36、第1信号ターミナル37および第2信号ターミナル38は、一部が封止体50から露出しているので、露出する部分同士を互いに連結した状態でセンサ20を製造することが可能である。そのため、ホールIC30と連結ターミナル34とを溶接するターミナル溶接時、および、コンデンサ41、42、45および抵抗43を各ターミナル35〜38にはんだ付けするはんだ付け工程において、ターミナル35〜38を1つに連結しておくことができる。これにより、ターミナル溶接工程およびはんだ付け工程において、ターミナル35〜38を一体とできるので、ターミナル浮き等の位置ずれを防ぐことができる。特に、第1信号ターミナル37が他のターミナル35、36、38に対して動くことがなく、はんだ付けし易くなる。したがって、センサ20を製造し易くなる。
また、第1実施形態では、抵抗43、第1コンデンサ41、第2コンデンサ42および第3コンデンサ45は、チップ型であり、両方の接続端を結ぶ方向が互いに同じである。ここで、「両方の接続端を結ぶ方向が互いに同じ」とは、誤差程度のずれは許容されるものとする。これにより、はんだ付け工程において、ロボット等を用いて抵抗43およびコンデンサ41、42、45を所定の場所に配置し易くなる。
はんだ付け工程(S3)では、フィルタ部材であるコンデンサ41、42、45および抵抗43を連結ターミナル34に接続する。
ターミナル切断工程(S5)では、電源ターミナル35と、接地ターミナル36と、第2信号ターミナル38とが分離するように、封止体50の外部にて連結部341、342を切断する。
また、ターミナル切断工程にて、連結部341、342を接続するのに追加して、連結部343を切断することで第1信号ターミナル37と第2信号ターミナル38とを切断可能であるので、例えばはんだ付け工程の途中にてターミナルを切断する工程を設ける必要がなく、信号ターミナル37、38の切断に係る工程の追加を最小限とすることができる。
本発明の第2実施形態を、図14に示す。
図14に示すように、本実施形態のセンサ220は、第1信号ターミナル67および第2信号ターミナル68の形状が第1実施形態のセンサ20と異なる。
第1信号ターミナル67は、基部671、および、突起672を有する。基部671は、第1実施形態の信号ターミナル37の基部371と概ね同様の形状に形成され、基端側にて信号リード33と接続され、先端側にて露出部373が封止体50の先端部505から露出している。
第2信号ターミナル68は、突起672の先端側であって、接地ターミナル36と第1信号ターミナル67との間に配置される。第2信号ターミナル68の形状は、基端側に接続部682が設けられている以外は、第1実施形態の信号ターミナル38と同様に形成されており、先端側にて露出部383が封止体50の先端部505から露出している。
このように第1信号ターミナル67の形状を変更することにより、抵抗43および第1コンデンサ41の配置を変更することができる。
また、各ターミナル35、36、67、67の切断部355、365、366、386、387、377は、いずれも第1実施形態と同様に、封止体50の外部に形成されている。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本発明の第3実施形態を、図15に示す。
図15に示すように、本実施形態のセンサ320の接地ターミナル76は、基部761、および、突起762を有する。基部761は、第1実施形態の接地ターミナル36と概ね同様の形状に形成され、基端側にて信号リード33と接続され、先端側にて露出部363が封止体50の先端部505から露出している。突起762は、基部761から第1信号ターミナル77側へ突き出す。
第2信号ターミナル68の形状等は、第2実施形態と同様であって、突起772の先端側であって、接地ターミナル76と第1信号ターミナル77との間に配置される。
第2コンデンサ42は、一方の接続端が第2信号ターミナル68に接続され、他方の接続端が第1コンデンサ41および第3コンデンサ45よりも先端側にて接地ターミナル76の基部761と接続される。
抵抗43は、一方の接続端が第1信号ターミナル77の突起772と接続され、他方の接続端が第2信号ターミナル68の接続部682に接続されている。第3コンデンサ45の配置および接続等は、第1実施形態と同様である。
このように接地ターミナル76および第1信号ターミナル77の形状を変更することにより、抵抗43および第1コンデンサ41の配置を変更することができる。
また、各ターミナル35、76、68、77の切断部355、365、366、386、387、377は、いずれも第1実施形態と同様に、封止体50の外部に形成されている。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本発明の第4実施形態を、図16に示す。
図16に示すように、本実施形態のセンサ420は、ホールIC430、電源ターミナル85、接地ターミナル36、第1信号ターミナル87、第2信号ターミナル68、コンデンサ41、42、45、抵抗43、および、封止体50等を備える。
リード431〜433は、それぞれ、電源ターミナル85、接地ターミナル36および第1信号ターミナル87と接続される。
第2信号ターミナル68の形状等は、第2実施形態と同様であって、第1基部871の先端側であって、第2基部872と接地ターミナル36との間に配置される。
このように電源ターミナル85および第1信号ターミナル87の形状を変更することにより、ホールIC430の電源リード431、接地リード432および信号リード433の形状を変更することができる。
また、各ターミナル85、36、87、68の切断部355、365、366、386、387、377は、いずれも第1実施形態と同様に、封止体50の外部に形成されている。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本発明の第5実施形態を、図17および図18に示す。
図17に示すように、本実施形態のセンサ520は、ホールIC30、電源ターミナル95、接地ターミナル96、第1信号ターミナル97、第2信号ターミナル98、コンデンサ41、42、45、抵抗43、および、封止体550等を備える。
第2コンデンサ42は、一方の接続端が第2信号ターミナル98と接続され、他方の接続端が第1コンデンサ41より先端側にて接地ターミナル96に接続されている。
抵抗43は、一方の接続端が第1信号ターミナル97の直線部971の第1コンデンサ41より先端側と接続され、他方の接続端が第2信号ターミナル98の基端側と接続される。これにより、第1信号ターミナル97と第2信号ターミナル98とは、抵抗43を介して直列に接続される。
第3コンデンサ45は、一方の接続端が電源ターミナル95に接続され、他方の接続端が第1コンデンサ41と第2コンデンサ42との間にて接地ターミナル96に接続されている。
本発明の第6実施形態を図19〜図21に示す。なお、図19は図10、図20は図11、図21は図12と対応している。
図21に示すように、本実施形態のセンサ620は、ホールIC30、電源ターミナル35、接地ターミナル36、第1信号ターミナル37、第2信号ターミナル38、第1コンデンサ41、第3コンデンサ45、および、封止体50等を備えている。すなわち本実施形態では、フィルタ部材として、第1コンデンサ41および第3コンデンサ45が設けられており、第2コンデンサ42および抵抗43が省略されている点が第1実施形態と異なっている。換言すると、本実施形態のセンサ620には、π型フィルタが内蔵されていない。
図20に示すように、封止工程にて、連結部341〜343を露出した状態にて、連結ターミナル34および電子部品を封止体50で封止する。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本発明の他の実施形態では、集積回路は、ホールICに限らず、他の磁気検出素子を有するICであってもよい。また、集積回路は、磁気検出素子を有するICに限らず、他の検出素子を有するICであってもよい。要するに、集積回路は、検出対象に関する物理量に応じた検出信号を出力するものであればよい。
第1実施形態では、デジタル通信の一例としてSENT通信を例示したが、センサとECU等の他の装置との通信方法は、SENT通信に限らず、どのような通信方法としてもよい。また、第6実施形態でも説明したように、センサと他の装置との通信方法は、デジタル通信に限らず、アナログ通信としてもよい。
第1実施形態等では、π型フィルタを構成する2つのコンデンサおよび抵抗、ならびに、電源側コンデンサの、計3つのコンデンサおよび1つの抵抗が設けられる。第6実施形態では、2つのコンデンサが設けられる。他の実施形態では、センサに内蔵されるコンデンサや抵抗の数は、要求されるフィルタ構成等に応じ、適宜変更可能である。
第6実施形態では、信号側コンデンサは、第1信号ターミナルおよび接地ターミナルに接続される。他の実施形態では、信号コンデンサを第2信号ターミナルおよび接地ターミナルに接続してもよい。
本発明の他の実施形態では、センサは、スロットル装置に限らず、他の装置に用いられてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
20、120、220、320、420、520、620・・・センサ
30、130、430・・・ホールIC(集積回路)
31、431・・・電源リード 32、432・・・接地リード
33、433・・・信号リード
35、85、95・・・電源ターミナル 36、76、96・・・接地ターミナル
37、67、77、87、97・・・第1信号ターミナル
38、68、98・・・第2信号ターミナル
41、42、45・・・コンデンサ(フィルタ部材)
43・・・抵抗(フィルタ部材) 50、550・・・封止体
Claims (9)
- 電源リード(31、431)、接地リード(32、432)および信号リード(33、433)を有し、検出対象(13)に関する物理量に応じた検出信号を出力する集積回路(30、130、430)と、
前記電源リードに接続されている電源ターミナル(35、85、95)と、
前記接地リードに接続されている接地ターミナル(36、76、96)と、
前記信号リードに接続されている第1信号ターミナル(37、67、77、87、97)と、
前記第1信号ターミナルと電気的に接続されている第2信号ターミナル(38、68、98)と、
一方の接続端が前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナルまたは前記第2信号ターミナルのいずれかに接続され、他方の接続端が前記一方の接続端が接続される以外の前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナルまたは前記第2信号ターミナルのいずれかに接続されているフィルタ部材(41〜43、45)と、
前記集積回路、前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナル、前記第2信号ターミナル、および、前記フィルタ部材を封止している封止体(50、550)と、
を備え、
前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナルおよび前記第2信号ターミナルは、それぞれ一部が前記封止体から露出しているセンサ。 - 前記フィルタ部材には、前記第1信号ターミナルおよび前記第2信号ターミナルに接続される抵抗(43)、前記第1信号ターミナルおよび前記接地ターミナルに接続される第1コンデンサ(41)、および、前記第2信号ターミナルおよび前記接地ターミナルに接続される第2コンデンサ(42)からなるπ型フィルタ(40)が含まれ、
前記検出信号は、前記第1信号ターミナル、前記抵抗、および、前記第2信号ターミナルをこの順で経由して外部に出力される請求項1に記載のセンサ。 - 前記フィルタ部材には、前記電源ターミナルおよび前記接地ターミナルに接続される電源側コンデンサ(45)が含まれる請求項2に記載のセンサ。
- 前記抵抗、前記第1コンデンサ、前記第2コンデンサおよび前記電源側コンデンサは、チップ型であり、両方の接続端を結ぶ方向が互いに同じであることを特徴とする請求項3に記載のセンサ。
- 前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナル(37、67、77、87)および前記第2信号ターミナルは、前記封止体の前記集積回路が設けられる側と反対側の端部(505)から露出し、
前記第1信号ターミナルの露出部(373)の先端部(377)は、前記第2信号ターミナルの露出部(383)と対向している請求項1〜4のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記電源ターミナル(95)、前記接地ターミナル(96)および前記第2信号ターミナル(98)は、互いに平行な方向へ延びるよう直線状に形成され、
前記第1信号ターミナル(97)は、前記第2信号ターミナルの延長線上に形成されている直線部(971)、および、当該直線部から前記封止体(550)の外側へ突き出すよう形成されている突出部(972)を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記フィルタ部材には、前記第1信号ターミナルまたは前記第2信号ターミナル、および、前記接地ターミナルに接続される信号側コンデンサ(41)、ならびに、前記電源ターミナルおよび前記接地ターミナルに接続される電源側コンデンサ(45)が含まれ、
前記第1信号ターミナルと前記第2信号ターミナルとは、前記封止体の外部にて連結されている請求項1に記載のセンサ。 - 電源リード(31、431)、接地リード(32、432)および信号リード(33、433)を有し、検出対象(13)に関する物理量に応じた検出信号を出力する集積回路(30、130、430)と、
前記電源リードに接続されている電源ターミナル(35、80、90)と、
前記接地リードに接続されている接地ターミナル(36、70、91)と、
前記信号リードに接続されている第1信号ターミナル(37、65、71、81、93)と、
前記第1信号ターミナルと電気的に接続されている第2信号ターミナル(38、92)と、
一方の接続端が前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナルまたは前記第2信号ターミナルに接続され、他方の接続端が前記一方の接続端が接続される以外の前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナルまたは前記第2信号ターミナルに接続されているフィルタ部材(41〜43、45)と、
前記集積回路、前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナル、前記第2信号ターミナル、および、前記フィルタ部材を封止している封止体(50)と、
を備えるセンサの製造方法であって、
前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナルおよび前記第2信号ターミナルが連結部(341〜343、941〜943)で連結されて一体となっている連結ターミナル(34、94)にて、前記電源リードと前記電源ターミナル、前記接地リードと前記接地ターミナル、前記信号リードと前記第1信号ターミナルを、それぞれ接続するターミナル接続工程(S2)と、
前記フィルタ部材を前記連結ターミナルに接続するフィルタ接続工程(S3)と、
前記連結部が前記封止体から露出するように、前記集積回路、前記電源ターミナル、前記接地ターミナル、前記第1信号ターミナル、前記第2信号ターミナル、および、前記フィルタ部材を前記封止体で封止する封止工程(S4)と、
前記電源ターミナルと、前記接地ターミナルと、前記第2信号ターミナルとが分離するように、前記封止体の外部にて前記連結部(341、342、941、942)を切断するターミナル切断工程(S5)と、
を備えるセンサの製造方法。 - 前記ターミナル切断工程において、前記第1信号ターミナルと前記第2信号ターミナルとが分離するように、前記封止体の外部にて前記連結部(343、943)を切断する請求項8に記載のセンサの製造方法。
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