JP2018195740A - モールド型センサの製造方法及びモールド型センサ - Google Patents

Abstract

【課題】センサの感応部と外部との間の通路となる孔をモールドに適正に形成する。【解決手段】一次成型用の金型のピン２２３を基板１の貫通孔１１に挿入して嵌合させ、センサユニット４の基板１の端部を挟持した状態で、前記センサユニット４の前記基板１の端部を除く部分を覆う第１モールド５を射出成形する。そして、第１モールド５の一次成型用の金型のピン２２３によって形成された連絡孔５１に、二次成型用の金型のピン２２３を挿入して嵌合させた状態で、第１モールド５の連絡孔５１の開口が位置する面を覆わず、基板１の端部を覆う第２モールド６を、前記第１のモールドの周囲に射出成形する。【選択図】図２

Description

本発明は、モールドでセンサを封止したモールド型センサに関するものである。

モールドを用いてセンサを封止したモールド型センサとしては、基板と基板上に搭載されたセンサより成るセンサユニットの全体をモールドで封止したモールド型センサが知られている（たとえば、特許文献１）。

また、モールドを用いてセンサを封止したモールド型センサとしては、貫通孔を有する基板を貫通孔を塞がないように樹脂で封止して形成したモールド基板上に、マイクロフォンを、当該マイクロフォンの収音部が貫通孔の上に位置するように接着した上で、モールド基板に蓋体を取り付けて、モールド基板と蓋体でマイクロフォンを封止する技術も知られている。（たとえば、特許文献２）。

特開２０１７- ９４０１号公報 特開２０１０-１８７２７７号公報

上述のようにセンサユニットの全体をモールドで封止してモールド型センサを構成する場合において、センサがマイクロフォン等の検出対象の事象（たとえば、マイクロフォンであれば音）を取り込む感応部が外部に対して露出している必要があるセンサでは、センサの感応部と外部との間の通路となる孔が形成されるようにモールドを成形する必要がある。

この場合において、基板の外形を基準としてモールドを成形すると、基板に対するセンサの取り付け精度が低い場合等には、センサの感応部とモールドの孔の形成位置がずれてしまい、センサの感応部と外部との間の通路が適正に形成されないことがある。

そこで、本発明は、検出対象の事象を取り込む感応部が外部に対して露出している必要があるセンサを基板に搭載して形成したセンサユニットの全体をモールドで封止したモールド型センサの製造において、センサの感応部と外部との間の通路となる孔が適正に形成されるようにモールドを成形することを課題とする

前記課題達成のために、本発明は、基板と前記基板に搭載されたセンサとを有するセンサユニットを、モールドで封止したモールド型センサの製造方法を提供する。ここで、前記基板は、貫通孔が設けられているものであり、前記センサは、検出対象の事象を取り込む感応部を備えると共に前記貫通孔内に前記感応部が露出するように前記基板に搭載されているものである。そして、当該モールド型センサの製造方法は、前記基板の貫通孔と嵌合する第１のピンと、前記センサユニットの前記基板の少なくとも一部の端部を支持する端部支持面とを備えた一次成形用金型を用いて、前記端部支持面で前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を支持し、前記第１のピンを基板の貫通孔に挿入して当該貫通孔と嵌合させた状態で、前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を除く部分を覆う第１のモールドを射出成形する第１工程と、前記第１のピンによって形成された前記第１のモールドの孔である連絡孔の開口が位置する当該第１のモールドの面である開口配置面を支持する開口配置面支持面と、前記開口配置面支持面から起立した前記連絡孔と嵌合する第２のピンと、前記第１のモールドと当接し当該第１のモールドを位置決めする位置決面とを備えた二次成形用金型を用いて、前記第１のモールドの前記開口配置面を前記開口配置面支持面で支持し、前記第２のピンを前記第１のモールドの連絡孔に挿入して当該連絡孔と嵌合させ、前記第１のモールドを前記位置決面に当接させて位置決めした状態で、前記第１のモールドの前記開口配置面を覆わず、前記基板の端部の前記第１のモールドで覆われていない部分の全てを覆う第２のモールドを前記第１のモールドの外側に射出成形する第２工程とを含んでいる。

このようなモールド型センサの製造方法によれば、第１工程における射出成形は、基板の少なくとも一部の端部でセンサユニットを支持し、一次成形用金型の第１のピンが基板の貫通孔に嵌合した状態で行われるので、第１のピンの占有空間及び基板の貫通孔に樹脂が流入することはない。したがって、第１工程によって、基板の貫通孔内に樹脂が入り込んでしまうことを抑止しつつ、第１のモールドに、外部から基板の貫通孔に適正に連絡する連絡孔を形成することができる。そして、センサユニットの支持に用いたためにセンサユニットの第１のモールドで覆われない部分である前記基板の少なくとも一部の端部を覆う第２のモールドが、連絡孔の開口が位置する第１のモールドの面である開口配置面を覆わないように形成される。そして、この結果、センサの感応部と外部との間の通路となる孔が適正に形成されたモールドでセンサユニットの全体を封止したモールド型センサが得られることとなる。

また、本発明は、前記課題達成のために、基板と前記基板に搭載されたセンサとを有するセンサユニットを、モールドで封止したモールド型センサの製造方法として、次のような製造方法も提供する。ここで前記センサは、検出対象の事象を取り込む感応部を備えている。また、当該センサには、当該センサの前記基板と反対側の面内にある開口から感応部まで連絡する孔が形成されている。そして、当該モールド型センサの製造方法は、前記センサの孔と嵌合する第１のピンと、前記センサユニットの前記基板の少なくとも一部の端部を支持する端部支持面とを備えた一次成形用金型を用いて、前記端部支持面で前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を支持し、前記第１のピンを前記センサの孔に挿入して当該孔と嵌合させた状態で、前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を除く部分を覆う第１のモールドを射出成形する第１工程と、前記第１のピンによって形成された前記第１のモールドの孔である連絡孔の開口が位置する当該第１のモールドの面である開口配置面を支持する開口配置面支持面と、前記開口配置面支持面から起立した前記連絡孔と嵌合する第２のピンと、前記第１のモールドと当接し当該第１のモールドを位置決めする位置決面とを備えた二次成形用金型を用いて、前記第１のモールドの前記開口配置面を前記開口配置面支持面で支持し、前記第２のピンを前記第１のモールドの連絡孔に挿入して当該連絡孔と嵌合させ、前記第１のモールドを前記位置決面に当接させて位置決めした状態で、前記第１のモールドの前記開口配置面を覆わず、前記基板の端部の前記第１のモールドで覆われていない部分の全てを覆う第２のモールドを前記第１のモールドの外側に射出成形する第２工程とを含んでいる。

このようなモールド型センサの製造方法によれば、第１工程における射出成形は、基板の少なくとも一部の端部でセンサユニットを支持し、一次成形用金型の第１のピンがセンサの孔に嵌合した状態で行われるので、第１のピンの占有空間及びセンサの孔に樹脂が流入することはない。したがって、第１工程によって、センサの孔内に樹脂が入り込んでしまうことを抑止しつつ、第１のモールドに、外部からセンサの孔に適正に連絡する連絡孔を形成することができる。そして、センサユニットの支持に用いたためにセンサユニットの第１のモールドで覆われない部分である前記基板の少なくとも一部の端部を覆う第２のモールドが、連絡孔の開口が位置する第１のモールドの面である開口配置面を覆わないように形成される。この結果、センサの感応部と外部との間の通路となる孔が適正に形成されたモールドでセンサユニットの全体を封止したモールド型センサが得られることとなる。

ここで、このようなモールド型センサの製造方法において、前記一次成形用金型は、第１の金型と当該第１の金型に対して相対的に開閉可能な第２の金型より成り、前記第１の金型に、前記基板の基板面に平行な方向に遊びをもって、前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を載置可能な端部載置面を設け、前記端部支持面を、前記第１の金型の前記端部載置面と、当該端部載置面との間に前記基板の前記少なくとも一部の端部を挟持する、前記第２の金型の、前記第１の金型の端部載置面と対向する面とより成るものとしてもよい。

このようにすることにより、基板のサイズや形状や基板の貫通孔の位置が正規のものより多少ずれていても、一次成形用金型に前記センサユニットをセットすることが可能となり、モールドに対して正規の位置にセンサの感応部や連絡孔が配置された機能上問題の生じないモールド型センサを支障なく製造することができる。また、このようなずれがある場合、第１モールドに対してセンサユニットが傾いて配置されることとなるが、センサユニットの全体が第１のモールドと第２のモールドで封止され外部から視認できなくなるので、美観上の問題が生じることもない。

なお、以上のモールド型センサの製造方法において、前記センサは、たとえば、マイクロフォンであってよい。
また、併せて本発明は、モールドでセンサを封止したモールド型センサとして、基板と当該基板に搭載されたセンサとを有するセンサユニットと、前記センサユニットの前記基板の端部の少なくとも一部を除く部分を覆う第１モールドと、前記基板の端部の前記第１モールドで覆われていない部分を覆うように前記第１モールドの外側に設けられた第２モールドとを備えたモールド型センサを提供する。ここで、前記基板に搭載されたセンサは、検出対象の事象を取り込む感応部を備え、第１モールドには、前記センサの感応部に連絡する孔である連絡孔が設けられており、前記第２モールドは、前記第１モールドの連絡孔の開口が位置する面を覆わないように成形する。

なお、以上のモールド型センサにおいて、前記センサは、たとえば、マイクロフォンであってよい。

以上のように、本発明によれば、検出対象の事象を取り込む感応部が外部に対して露出している必要があるセンサを基板に搭載して形成したセンサユニットの全体をモールドで封止したモールド型センサの製造において、センサの感応部と外部との間の通路となる孔が適正に形成されるようにモールドを成形することができる。

本発明の第１実施形態に係るモールド型センサを示す図である。 本発明の第１実施形態に係るモールド型センサの一次成形金型を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るモールド型センサの一次成形の手順を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るモールド型センサの二次成形金型を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るモールド型センサの二次成形の手順を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るモールド型センサを示す図である。 本発明の第２実施形態に係るモールド型センサの成形の手順を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。
図１に本第１の実施形態に係るモールド型センサの構成を示す。
ここで、図１ａ１に示す上下前後左右方向をモールド型センサの上下前後左右方向として、図１ａ１はモールド型センサを斜視したようすを表し、図１ａ２はモールド型センサの上面を表し、図１ａ３はモールド型センサの下面を表し、図１ａ４はモールド型センサの前面を表し、図１ａ５はモールド型センサの後面を表している。

また、図１ｂ１は図１ａ２の断面線Ａ-Ａによる断面を表し、図１ｂ２は図１ａ２の断面線Ｂ-Ｂによる断面を表している。
また、図１ｃ１は、モールド型センサを斜め上方から見た透視図を、図１ｃ２はモールド型センサを上方から見た透視図を、図１ｃ３はモールド型センサを前方から見た透視図を表す。

図示するように、モールド型センサは、基板１にマイクロフォン２とその他の素子３を搭載したセンサユニット４を、第１モールド５と第２モールド６とよりなるモールド７で封止したものである。また、モールド型センサはケーブル８を備えており、ケーブル８の一端はモールド７内において、基板１に接続され他端はモールド７外に延伸されている。

ここで、図１ｂ１、ｂ２に示すように、基板１には上下に貫通する貫通孔１１が設けられており、マイクロフォン２は、音を収音する受音部が貫通孔１１の下に位置するように基板１の下面に搭載されている。

そして、図１ｂ１、ｂ２、ｃ２、ｃ３に示すように、第１モールド５は、基板１の左右端と前端を除くセンサユニット４の上方、下方、後方、及び、ケーブル８の基板１側の端部を封止するように設けられている。そして、第２モールド６は、第１モールド５で封止されていない基板１の左右端と前端、及び、第１モールド５の左方、右方、前方を封止し、モールド型センサが全体として直方体となるように設けられている。

ここで、第１モールド５の上方は第２モールド６で覆われておらず露出している。また、第１モールド５には、第１モールド５の上面の開口から下方向に伸びて基板１の上面の貫通孔１１の開口に連結する孔である連絡孔５１が設けられている。そして、この第１モールド５の連絡孔５１と基板１の貫通孔１１を介してマイクロフォン２の受音部は、モールド７に覆われていない状態で外部に露出しており、第１モールド５の連絡孔５１と基板１の貫通孔１１を通路として、外部の音がマイクロフォン２の受音部に到達し、マイクロフォン２によって収音される。

以下、このようなモールド型センサの製造方法について説明する。
モールド型センサは、センサユニット４に対して第１モールド５を射出成形によって成形する第１工程と、センサユニット４と第１モールド５に対して第２モールド６を射出成形によって成形する第２工程を経て製造される。

まず、第１工程について説明する。
図２に、第１工程において、第１モールド５の射出成形に用いる金型を示す。
金型は図２ａに示す一次成型用上金型２１と、図２ｂに示す一次成型用下金型２２よりなる。
ここで、図２ａにおいて、図２ａ１は一次成型用上金型２１を上方から見た形状を示し、図２ａ２は図２ａ１の断面線Ｃ-Ｃによる断面を表し、図２ａ３は図２ａ１の断面線Ｄ-Ｄによる断面を表している。

また、図２ｂにおいて、図２ｂ１は一次成型用下金型２２を上方から見た形状を示し、図２ｂ２は図２ｂ１の断面線Ｅ-Ｅによる断面を表し、図２ｂ３は図２ｂ１の断面線Ｆ-Ｆによる断面を表している。

図２ａに示すように、一次成型用上金型２１の下面は、第１モールド５の基板１の下面より下方となる部分の外形に沿って上方に凹んだ上方凹形状部２１１を備えている。また、一次成型用上金型２１には、樹脂を流入させるためのゲート２１２が設けられている。

次に、図２ｂに示すように、一次成型用下金型２２の上面は、第１モールド５の基板１の下面より上方となる部分の外形に沿って下方に凹んだ下方凹形状部２２１と、第１モールド５で封止されていない基板１の左右端と前端を載せ置いてセンサユニット４を支持するための段を形成する段形状部２２２とを有する。また、下方凹形状部２２１の内側には、基板１の貫通孔１１と嵌合する形状を有する、上方に突出したピン２２３が設けられている。

次に、このような一次成型用上金型２１と一次成型用下金型２２を用いた第１モールド５の射出成形の手順を図３に示す。
図３ａに示すように、まず、センサユニット４を一次成型用下金型２２にセットする。センサユニット４の一次成型用下金型２２へのセットは、センサユニット４の上面を下方に向けた状態で、基板１の左右端と前端を一次成型用下金型２２の段形状部２２２に載せ置くと共に、基板１の貫通孔１１に一次成型用下金型２２のピン２２３を挿入して嵌合させることにより行う。ここで、ピン２２３は、基板１の左右端と前端を一次成型用下金型２２の段形状部２２２に載せ置いたときに、ピン２２３の位置に基板１の貫通孔１１が位置するように配置している。

また、基板１のサイズや形状や基板１の貫通孔１１の位置が正規のものより多少ずれていても、基板１の左右端と前端を一次成型用下金型２２の段形状部２２２に載せ置いた状態で、ピン２２３を基板１の貫通孔１１に嵌合できるように、段形状部２２２のサイズは、基板１の左右端と前端を遊嵌できるサイズ、すなわち、水平方向に関して基板１の正規のサイズよりやや広めのサイズとしている。

そして、次に、図３ｂに示すように、センサユニット４をセットした一次成型用下金型２２の上に一次成型用上金型２１をセットし型締めする。なお、図３ｂ１は、一次成型用上金型２１を一次成型用下金型２２の上にセットした状態における図３ａの断面線Ｇ-Ｇによる断面を、図３ｂ２は一次成型用上金型２１を一次成型用下金型２２の上にセットした状態における図３ａの断面線Ｈ-Ｈによる断面を表す。

なお、図示するように、センサユニット４をセットした一次成型用下金型２２の上に一次成型用上金型２１をセットした状態で、一次成型用下金型２２の段形状部２２２に載せ置いた基板１の左右端と前端は、段形状部２２２の低位側の面（基板１の上面と当接する面）と一次成型用上金型２１の下面との間で隙間無く挟持される。

また、図示するように、センサユニット４をセットした一次成型用下金型２２の上に一次成型用上金型２１をセットした状態で、ケーブル８の第１モールド５の外側となる部分が位置する一次成型用下金型２２の下面の部分と一次成型用上金型２１の上面の部分とは、両者の間にケーブル８を通す間隙が生じ、かつ、両者によってケーブル８が隙間無く挟持される形状としている。

そして、一次成型用下金型２２の上に一次成型用上金型２１を型締めしたならば、一次成型用上金型２１のゲート２１２から溶融樹脂を、一次成型用上金型２１の上方凹形状部２１１と一次成型用下金型２２の下方凹形状部２２１との間の空間に射出して流入させ、保圧、冷却後に、一次成型用上金型２１を移動して型開きし、図３ｃに示すように、センサユニット４に対して第１モールド５が成形された中間品３０を得る。

以上の第１工程における射出成形は、一次成型用下金型２２のピン２２３が基板１の貫通孔１１に嵌合した状態で行われるので、ピン２２３の占有空間及び基板１の貫通孔１１に樹脂が流入することはない。したがって、第１工程によって、基板１の貫通孔１１内に樹脂が入り込んでしまうことも抑止しつつ、第１モールド５に、第１モールド５の上面の開口から下方向に伸びて基板１の上面の貫通孔１１の開口に連絡する孔である連絡孔５１を形成することができる。

以上、センサユニット４に対して第１モールド５を射出成形によって成形する第１工程について説明した。
次に、センサユニット４と第１モールド５に対して第２モールド６を射出成形によって成形する第２工程について説明する。
図４に、第２工程において、第２モールド６の射出成形に用いる金型を示す。
金型は図４ａに示す二次成型用上金型４１と、図４ｂに示す二次成型用下金型４２よりなる。
ここで、図４ａにおいて、図４ａ１は二次成型用上金型４１を上方から見た形状を示し、図４ａ２は図４ａ１の断面線Ｊ-Ｊによる断面を表し、図４ａ３は図４ａ１の断面線Ｋ-Ｋによる断面を表している。

また、図４ｂにおいて、図４ｂ１は二次成型用下金型４２を上方から見た形状を示し、図４ｂ２は図４ｂ１の断面線Ｌ-Ｌによる断面を表し、図４ｂ３は図４ｂ１の断面線Ｍ-Ｍによる断面を表している。

図４ａに示すように、二次成型用上金型４１の下面は、第１モールド５と第２モールド６よりなるモールド７の基板１の下面より下方となる部分の外形に沿って上方に凹んだ上方凹形状部４１１を備えている。

次に、図４ｂに示すように、二次成型用下金型４２の上面は、第１モールド５と第２モールド６よりなるモールド７の基板１の下面より上方となる部分の外形に沿って下方に凹んだ下方凹形状部４２１とを有する。また、凹形状部４２１の内側には、第１モールド５の連絡孔５１及び基板１の貫通孔１１と嵌合する形状を有する、上方に突出したピン４２２が設けられている。また、二次成型用下金型４２の上面には、溶融樹脂を注入するためのゲート５０が設けられている。

次に、このような二次成型用上金型４１と二次成型用下金型４２を用いた第２モールド６の射出成形の手順を図５に示す。
図５ａに示すように、まず、図３ｃに示したセンサユニット４と第１モールド５よりなる中間品３０を二次成型用下金型４２にセットする。センサユニット４の二次成型用下金型４２へのセットは、センサユニット４の上面側を下方に向けた中間品３０の第１モールド５の後端のケーブル８の周囲の部分を、二次成型用下金型４２の下方凹形状部４２１の当該部分に対応する凹み部分４２１１に嵌め込んだ状態で、中間品３０を二次成型用下金型４２に載せ置くと共に、第１モールド５の連絡孔５１及び基板１の貫通孔１１に二次成型用下金型４２のピン４２２を挿入して嵌合させることにより行う。ここで、ピン４２２は、中間品３０を上述のように二次成型用下金型４２に載せ置いたときに、ピン４２２の位置に第１モールド５の連絡孔５１及び基板１の貫通孔１１が位置するように配置している。

そして、次に、図５ｂに示すように、中間品３０をセットした二次成型用下金型４２の上に二次成型用上金型４１をセットし型締めする。なお、図５ｂ１は、二次成型用上金型４１を二次成型用下金型４２の上にセットした状態における図５ａの断面線Ｎ-Ｎによる断面を、図５ｂ２は二次成型用上金型４１を二次成型用下金型４２の上にセットした状態における図５ａの断面線Ｐ-Ｐによる断面を表す。

そして、ゲート５０から溶融樹脂を、二次成型用上金型４１の上方凹形状部４１１と二次成型用下金型４２の下方凹形状部４２１との間の空間に射出して流入させ、保圧、冷却後に、二次成型用上金型４１を移動して型開きし、図５ｃに示すように、中間品３０に対して第２モールド６が成形されたモールド型センサ、すなわち、センサユニット４に対して第１モールド５と第２モールド６が成形された、図１に示したモールド型センサを完成させる。

なお、図示するように、中間品３０をセットした二次成型用下金型４２の上に二次成型用上金型４１をセットした状態で、ケーブル８の第１モールド５の外側となる部分が位置する二次成型用下金型４２の下面の部分と二次成型用上金型４１の上面の部分とは、両者の間にケーブル８を通す間隙が生じ、かつ、両者によってケーブル８が隙間無く挟持される形状としている。

以上、センサユニット４と第１モールド５に対して第２モールド６を射出成形によって成形する第２工程について説明した。
ここで、基板１のサイズや形状や基板１の貫通孔１１の位置が正規のものよりずれている場合、上述した第１工程で製作される中間品３０においては、図５ｄ１に示すように、第１モールド５がセンサユニット４に対して傾いて成形されてしまう場合がある。

しかし、以上の第１工程、第２工程によれば、マイクロフォン２の受音部や基板１の貫通孔１１や第１モールド５の連絡孔５１と、モールド７との位置関係は、必ず正規の位置関係となる。よって、このような場合でも機能上の問題は生じない。

また、図５ｄ２に示すように、第２工程においてセンサユニット４を隠蔽するように第２モールド６が成型されるので美観上の問題も生じない。
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
以上のように、本第１の実施形態によれば、マイクロフォン２の受音部と外部との間の通路となる孔が適正に形成されたモールド７でセンサユニット４の全体を封止したモールド型センサを製造することができる。

以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
図６ａに示す、本第２実施形態で用いるセンサユニット４を示す。
図示するように、本第２実施形態のセンサユニット４も、基板１と基板１に搭載したマイクロフォン２とその他の素子３を備えている。
本第２実施形態に係るマイクロフォン２は、基板１に搭載した状態で基板１と反対側となる面に開口が位置する孔６０を備えている。そして、このマイクロフォン２の孔６０は、マイクロフォン２の受音部に連絡するものであり、受音部はこの孔６０を通って到達する音を収音する。

なお、本第２実施形態に係る基板１には、第１実施形態に係る基板１が備えていた貫通孔１１は設けられていない。
次に、図６ｂに、図中に示す上下前後左右方向をモールド型センサの上下前後左右方向として、モールド型センサを斜め上方から見た透視図を示す。
図示するように、本第２実施形態に係るモールド型センサの外観は、第１実施形態に係るモールド型センサと同様であり、モールド型センサの上面は図１ａ２によって表される。

次に、図６ｃ１は、図１ａ２の断面線Ａ-Ａによる断面を表し、図６ｃ２は図１ａ２の断面線Ｂ-Ｂによる断面を表している。
図６ｂ、図６ｃ１、図６ｃ２に示されるように、本第２実施形態に係るモールド型センサは、第１実施形態と同様に、センサユニット４を、第１モールド５と第２モールド６とよりなるモールド７で封止したものである。

但し、第１モールド５の上面の開口から下方向に伸びる連絡孔５１は、基板１に搭載されたマイクロフォン２の孔６０の開口に連結するように設けられている。そして、この第１モールド５の連絡孔５１とマイクロフォン２の孔６０を介してマイクロフォン２の受音部は、モールド７に覆われていない状態で外部に露出しており、第１モールド５の連絡孔５１とマイクロフォン２の孔６０を通路として、外部の音がマイクロフォン２の受音部に到達し、マイクロフォン２によって収音される。

以下、このような本第２実施形態に係るモールド型センサの製造方法について説明する。
本第２実施形態においても、モールド型センサは、第１実施形態と同様に、センサユニット４に対して第１モールド５を射出成形によって成形する第１工程と、センサユニット４と第１モールド５に対して第２モールド６を射出成形によって成形する第２工程を経て製造される。

まず、センサユニット４に対して第１モールド５を射出成形する第１工程について説明する。
第１工程では、図７ａ１、ａ２に示すように、一次成型用上金型２１と一次成型用下金型２２を用いて第１モールド５を射出成形する。
一次成型用上金型２１と一次成型用下金型２２は、図２ａ、図２ｂに示した第１実施形態に係る一次成型用上金型２１と一次成型用下金型２２と、ほぼ同様であるが、一次成型用下金型２２のピン２２３を、マイクロフォン２の孔６０と嵌合する形状を有するものとしている点が図２ａ、図２ｂのものと異なる。

第１モールド５の射出成形においては、まず、図７ａ１、ａ２に示すように、センサユニット４の上面を下方に向けた状態で、基板１の左右端と前端を一次成型用下金型２２の段形状部２２２に載せ置くと共に、マイクロフォン２の孔６０に一次成型用下金型２２のピン２２３を挿入して嵌合させることにより、センサユニット４を一次成型用下金型２２にセットする。ここで、ピン２２３は、基板１の左右端と前端を一次成型用下金型２２の段形状部２２２に載せ置いて一次成型用下金型２２にセットしたときに、ピン２２３の位置にマイクロフォン２の孔６０が位置するように配置している。

そして、次に、センサユニット４をセットした一次成型用下金型２２の上に一次成型用上金型２１を型締めし、一次成型用上金型２１のゲート２１２から溶融樹脂を流入させ、保圧、冷却後に、一次成型用上金型２１を移動して型開きし、図７ｂに示したような、センサユニット４に対して第１モールド５が成形された中間品３０を得る。

ここで、以上の第１工程における射出成形は、一次成型用下金型２２のピン２２３がマイクロフォン２の孔６０に嵌合した状態で行われるので、ピン２２３の占有空間及びマイクロフォン２の孔６０に樹脂が流入することはない。したがって、第１工程によって、マイクロフォン２の孔６０内に樹脂が入り込んでしまうことも抑止しつつ、第１モールド５に、第１モールド５の上面の開口から下方向に伸びてマイクロフォン２の孔６０の開口に連絡する孔である連絡孔５１を形成することができる。

次に、センサユニット４と第１モールド５に対して第２モールド６を射出成形する第２工程について説明する。
第２工程においては、図７ｃ１、ｃ２に示すように、二次成型用上金型４１と二次成型用下金型４２を用いて第２モールド６を射出成形する。
二次成型用上金型４１と二次成型用下金型４２は、図４ａ、図４ｂに示した第１実施形態に係る二次成型用上金型４１と二次成型用下金型４２と、ほぼ同様であるが、二次成型用下金型４２のピン４２２を、第１モールド５の連絡孔５１及びマイクロフォン２の孔６０と嵌合する形状を有するものとしている点が図４ａ、図４ｂのものと異なる。

第２モールド６の射出成形においては、まず、図７ｃ１、ｃ２に示すように、センサユニット４の上面側を下方に向けた中間品３０を二次成型用下金型４２に載せ置くと共に、第１モールド５の連絡孔５１及びマイクロフォン２の孔６０に二次成型用下金型４２のピン４２２を挿入して嵌合させることにより、中間品３０を二次成型用下金型４２にセットする。ここで、ピン４２２は、中間品３０を二次成型用下金型４２に載せ置いたときに、ピン４２２の位置に第１モールド５の連絡孔５１及びマイクロフォン２の孔６０が位置するように配置している。

そして、次に、中間品３０をセットした二次成型用下金型４２の上に二次成型用上金型４１をセットし型締めし、ゲート５０から溶融樹脂を射出して流入させ、保圧、冷却後に、二次成型用上金型４１を移動して型開きし、中間品３０に対して第２モールド６が成形されたモールド型センサ、すなわち、センサユニット４に対して第１モールド５と第２モールド６が成形された、図６ｂに示したモールド型センサを完成させる。

以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
本第２実施形態によれば、基板１に搭載した状態で基板１と反対側となる面に受音部に連絡する孔６０の開口が位置するマイクロフォンを備えたセンサユニット４を用いる場合についても、マイクロフォン２の受音部と外部との間の通路となる孔が適正に形成されたモールド７でセンサユニットの全体を封止したモールド型センサを製造することができる。

なお、以上の各実施形態は、センサとしてマイクロフォン２を用いた場合について説明したが、以上の各実施形態は、センサとして、マイクロフォン２以外の、検出対象の事象を取り込む感応部が外部に対して露出している必要がある任意のセンサを用いる場合についても同様に適用することができる。たとえば、本実施形態は、センサとして、光センサや臭いセンサや温度センサなどを用いる場合にも同様に適用することができる。

１…基板、２…マイクロフォン、３…素子、４…センサユニット、５…第１モールド、６…第２モールド、７…モールド、８…ケーブル、１１…貫通孔、２１…一次成型用上金型、２２…一次成型用下金型、３０…中間品、４１…二次成型用上金型、４２…二次成型用下金型、５０…ゲート、５１…連絡孔、孔…６０、２１１…上方凹形状部、２１２…ゲート、２２１…下方凹形状部、２２２…段形状部、２２３…ピン、４１１…上方凹形状部、４２１…下方凹形状部、４２２…ピン。

Claims (6)

1. 基板と前記基板に搭載されたセンサとを有するセンサユニットを、モールドで封止したモールド型センサの製造方法であって、
   前記基板には、貫通孔が設けられており、
   前記センサは、検出対象の事象を取り込む感応部を備えると共に前記貫通孔内に前記感応部が露出するように前記基板に搭載されており、
   当該モールド型センサの製造方法は、
   前記基板の貫通孔と嵌合する第１のピンと、前記センサユニットの前記基板の少なくとも一部の端部を支持する端部支持面とを備えた一次成形用金型を用いて、前記端部支持面で前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を支持し、前記第１のピンを基板の貫通孔に挿入して当該貫通孔と嵌合させた状態で、前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を除く部分を覆う第１のモールドを射出成形する第１工程と、
   前記第１のピンによって形成された前記第１のモールドの孔である連絡孔の開口が位置する当該第１のモールドの面である開口配置面を支持する開口配置面支持面と、前記開口配置面支持面から起立した前記連絡孔と嵌合する第２のピンと、前記第１のモールドと当接し当該第１のモールドを位置決めする位置決面とを備えた二次成形用金型を用いて、前記第１のモールドの前記開口配置面を前記開口配置面支持面で支持し、前記第２のピンを前記第１のモールドの連絡孔に挿入して当該連絡孔と嵌合させ、前記第１のモールドを前記位置決面に当接させて位置決めした状態で、前記第１のモールドの前記開口配置面を覆わず、前記基板の端部の前記第１のモールドで覆われていない部分の全てを覆う第２のモールドを前記第１のモールドの外側に射出成形する第２工程とを有することを特徴とするモールド型センサの製造方法。
2. 基板と前記基板に搭載されたセンサとを有するセンサユニットを、モールドで封止したモールド型センサの製造方法であって、
   前記センサは、検出対象の事象を取り込む感応部を備え、かつ、当該センサには、当該センサの前記基板と反対側の面内にある開口から感応部まで連絡する孔が形成されており、
   当該モールド型センサの製造方法は、
   前記センサの孔と嵌合する第１のピンと、前記センサユニットの前記基板の少なくとも一部の端部を支持する端部支持面とを備えた一次成形用金型を用いて、前記端部支持面で前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を支持し、前記第１のピンを前記センサの孔に挿入して当該孔と嵌合させた状態で、前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を除く部分を覆う第１のモールドを射出成形する第１工程と、
   前記第１のピンによって形成された前記第１のモールドの孔である連絡孔の開口が位置する当該第１のモールドの面である開口配置面を支持する開口配置面支持面と、前記開口配置面支持面から起立した前記連絡孔と嵌合する第２のピンと、前記第１のモールドと当接し当該第１のモールドを位置決めする位置決面とを備えた二次成形用金型を用いて、前記第１のモールドの前記開口配置面を前記開口配置面支持面で支持し、前記第２のピンを前記第１のモールドの連絡孔に挿入して当該連絡孔と嵌合させ、前記第１のモールドを前記位置決面に当接させて位置決めした状態で、前記第１のモールドの前記開口配置面を覆わず、前記基板の端部の前記第１のモールドで覆われていない部分の全てを覆う第２のモールドを前記第１のモールドの外側に射出成形する第２工程とを有することを特徴とするモールド型センサの製造方法。
3. 請求項１または２記載のモールド型センサの製造方法であって、
   前記一次成形用金型は、第１の金型と当該第１の金型に対して相対的に開閉可能な第２の金型より成り、
   前記第１の金型は、前記基板の基板面に平行な方向に遊びをもって、前記センサユニットの前記基板の前記少なくとも一部の端部を載置可能な端部載置面を有し、
   前記端部支持面は、前記第１の金型の前記端部載置面と、当該端部載置面との間に前記基板の前記少なくとも一部の端部を挟持する、前記第２の金型の、前記第１の金型の端部載置面と対向する面とより成ることを特徴とするモールド型センサの製造方法。
4. 請求項１、２または３記載のモールド型センサの製造方法であって、
   前記センサはマイクロフォンであることを特徴とするモールド型センサの製造方法。
5. モールドでセンサを封止したモールド型センサであって、
   基板と当該基板に搭載されたセンサとを有するセンサユニットと、
   前記センサユニットの前記基板の端部の少なくとも一部を除く部分を覆う第１モールドと、
   前記基板の端部の前記第１モールドで覆われていない部分を覆うように前記第１モールドの外側に設けられた第２モールドとを備え、
   前記基板に搭載されたセンサは、検出対象の事象を取り込む感応部を備え、
   第１モールドには、前記センサの感応部に連絡する孔である連絡孔が設けられており、
   前記第２モールドは、前記第１モールドの連絡孔の開口が位置する面を覆っていないことを特徴とするモールド型センサ。
6. 請求項５記載のモールド型センサであって、
   前記センサはマイクロフォンであることを特徴とするモールド型センサ。