JP2023105388A - センサーモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを低減できるセンサーモジュールを提供すること。【解決手段】センサーモジュール1は、実装基板2と、第1センサーデバイス3と、を備え、第1センサーデバイス3は、第1面31と、第1面31とは反対側の第2面32と、第1面31および第2面32に接続する第3面33と、第1面31から第3面33に亘って配置される第1端子26と、第2面32から第3面33に亘って配置される第2端子28と、を含み、実装基板2は、第1ランドパターン41と、第2ランドパターン42と、を含み、第1センサーデバイス3は、第1面31が実装基板2の第1ランドパターン41に対向し、第1端子26が実装基板2の第1ランドパターン41に接合され、第2端子28が実装基板2の第2ランドパターン42とワイヤー53を介して電気的に接続される。【選択図】図1
Description
本発明は、センサーモジュールに関する。
近年、多軸方向における物理量を検出することを目的として、複数のセンサーデバイスを単一の基板に実装したセンサーモジュールの開発が行われている。このようなセンサーモジュールでは、それぞれのセンサーデバイスが有するセンサー素子の検出軸に応じた形態で、それぞれのセンサーデバイスが基板に実装されている。つまり、このようなセンサーモジュールに用いられるセンサーデバイスは、基板に平置きして実装(水平実装)される場合と、基板に縦置きして実装(直立実装)される場合と、の両方の実装形態に対応する必要がある。
特許文献1には、力学量センサーを直立実装するためのパッケージが開示されている。
このように、従来は、センサーデバイスを水平実装するためのパッケージとは別に、センサーデバイスを直立実装するためのパッケージが必要であった。
特許文献1には、力学量センサーを直立実装するためのパッケージが開示されている。
このように、従来は、センサーデバイスを水平実装するためのパッケージとは別に、センサーデバイスを直立実装するためのパッケージが必要であった。
しかしながら、水平実装するためのパッケージと、直立実装するためのパッケージと、をそれぞれ用意することになると、センサーモジュールの製造コストが高くなるという課題がある。
センサーモジュールは、実装基板と、第1軸および前記第1軸に直交する第2軸に沿った面と前記第1軸および前記第2軸にそれぞれ直交する第3軸に沿った厚さとを有するセンサー素子、および前記センサー素子を収容するパッケージと、を有するセンサーデバイスと、を備え、前記パッケージは、前記センサー素子の前記面に対して交差する方向に沿った第1面と、前記センサー素子に対して、前記第1面とは反対側の第2面と、前記センサー素子の前記厚さ方向に対して交差する方向に沿っており、前記第1面および前記第2面に接続する第3面と、前記第1面から前記第3面に亘って配置される第1端子と、前記第2面から前記第3面に亘って配置される第2端子と、を含み、前記実装基板は、第1ランドパターンと、第2ランドパターンと、を含み、前記センサーデバイスは、前記第1面が前記実装基板の前記第1ランドパターンに対向し、前記第1端子が前記実装基板の前記第1ランドパターンに接合され、前記第2端子が前記実装基板の前記第2ランドパターンとワイヤーを介して電気的に接続される。
以下、図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。
説明の便宜上、図2、図3、および図4を除く各図には、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。X軸、Y軸、およびZ軸からなる座標系は、本開示におけるセンサーモジュールを説明するための基準座標系である。X軸に沿った方向を「X方向」、Y軸に沿った方向を「Y方向」、Z軸に沿った方向を「Z方向」とも言う。また、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、矢印基端側を「マイナス側」とも言う。例えば、Y方向とは、Y方向プラス側とY方向マイナス側との両方の方向を言う。また、Z方向プラス側を「上」、Z方向マイナス側を「下」とも言う。また、Z方向からの平面視を、単に「平面視」とも言う。
また、図2、図3、および図4には、互いに直交する3つの軸として、A軸、B軸、およびC軸を図示している。A軸、B軸、およびC軸からなる座標系は、本開示におけるセンサーデバイスを説明するためのローカル座標系である。A軸に沿った方向を「A方向」、B軸に沿った方向を「B方向」、C軸に沿った方向を「C方向」とも言う。また、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、矢印基端側を「マイナス側」とも言う。また、A軸を「第1軸」、B軸を「第2軸」、C軸を「第3軸」とも言う。
説明の便宜上、図2、図3、および図4を除く各図には、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。X軸、Y軸、およびZ軸からなる座標系は、本開示におけるセンサーモジュールを説明するための基準座標系である。X軸に沿った方向を「X方向」、Y軸に沿った方向を「Y方向」、Z軸に沿った方向を「Z方向」とも言う。また、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、矢印基端側を「マイナス側」とも言う。例えば、Y方向とは、Y方向プラス側とY方向マイナス側との両方の方向を言う。また、Z方向プラス側を「上」、Z方向マイナス側を「下」とも言う。また、Z方向からの平面視を、単に「平面視」とも言う。
また、図2、図3、および図4には、互いに直交する3つの軸として、A軸、B軸、およびC軸を図示している。A軸、B軸、およびC軸からなる座標系は、本開示におけるセンサーデバイスを説明するためのローカル座標系である。A軸に沿った方向を「A方向」、B軸に沿った方向を「B方向」、C軸に沿った方向を「C方向」とも言う。また、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、矢印基端側を「マイナス側」とも言う。また、A軸を「第1軸」、B軸を「第2軸」、C軸を「第3軸」とも言う。
1.実施形態1
実施形態1に係るセンサーモジュール1について説明する。
まず、センサーモジュール1の概略構成について、図1を参照して説明する。次に、センサーモジュール1が備える第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5について、図2~図4を参照して説明する。次に、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の実装形態について、図5~図8を参照して説明する。
実施形態1に係るセンサーモジュール1について説明する。
まず、センサーモジュール1の概略構成について、図1を参照して説明する。次に、センサーモジュール1が備える第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5について、図2~図4を参照して説明する。次に、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の実装形態について、図5~図8を参照して説明する。
まず、センサーモジュール1の概略構成について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、センサーモジュール1は、実装基板2と、実装基板2に実装される第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5と、を備える。
図1に示すように、センサーモジュール1は、実装基板2と、実装基板2に実装される第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5と、を備える。
実装基板2は、平板状である。本実施形態では、実装基板2は、セラミック基板である。なお、実装基板2は、セラミック基板に限定されず、例えば、半導体基板や、プリント基板であっても構わない。
実装基板2の上面には、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5が配置される。
なお、実装基板2の上面に、例えば、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を収容する収容空間を有する蓋体を配置することにより、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を蓋体で封止することにしても構わない。あるいは、実装基板2の上面に、例えば、樹脂をモールドすることにより、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を樹脂で封止することにしても構わない。
なお、実装基板2の上面に、例えば、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を収容する収容空間を有する蓋体を配置することにより、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を蓋体で封止することにしても構わない。あるいは、実装基板2の上面に、例えば、樹脂をモールドすることにより、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を樹脂で封止することにしても構わない。
実装基板2の下面には、センサーモジュール1と外部とを電気的に接続するための外部電極8が配置される。外部電極8は、例えば、リードフレームと電気的に接続されていても構わない。
後述するように、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の基本構成は同一である。
第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、それぞれ異なる方向の物理量を検出するために、実装基板2に対し、それぞれ異なる姿勢で実装される。本実施形態では、第1センサーデバイス3および第3センサーデバイス5は、実装基板2に直立実装される。第3センサーデバイス5は、平面視で、第1センサーデバイス3を反時計回りに90度回転させた姿勢で実装される。第2センサーデバイス4は、実装基板2に水平実装される。
また、本実施形態では、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、角速度センサーである。詳細には、第1センサーデバイス3は、Y軸回りの角速度を検出するセンサーであり、第2センサーデバイス4は、Z軸回りの角速度を検出するセンサーであり、第3センサーデバイス5は、X軸回りの角速度を検出センサーである。なお、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、角速度以外の物理量を検出するセンサーであっても構わない。例えば、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、加速度センサーであっても構わない。
また、本実施形態では、センサーモジュール1は、角速度センサーとしての第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5を備えているが、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5に加えて、加速度センサーを備えていても構わない。また、センサーモジュール1は、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の制御や、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5から出力される検出信号の処理を行うための回路素子を備えていても構わない。
次に、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5について、図2~図4を参照して説明する。
第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の基本構成は同一である。
第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の基本構成は同一である。
本実施形態では、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、圧電体の変形により生じる電荷から角速度を検出する角速度センサーである。ただし、角速度センサーとしての第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、これに限定されず、例えば、静電容量の変化から角速度を検出する角速度センサーなどであっても構わない。
図2および図3に示すように、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5は、それぞれ、センサー素子10と、センサー素子10を収容するパッケージ20と、を有する。
センサー素子10は、A軸およびB軸に沿った面である主面12と、C軸に沿った厚さとを有する。
本実施形態では、センサー素子10は、圧電体である水晶により形成される振動素子である。センサー素子10は、例えば、いわゆるダブルT型構造の振動素子である。このような振動素子は、主面12に沿った方向に延出する駆動腕および検出腕を有し、振動信号を印加して駆動腕を駆動振動させている状態で、検出軸回りの角速度が加わると、コリオリの力によって検出腕に検出振動が励振される。検出振動により検出腕に発生する電荷が検出信号として振動素子から出力される。振動素子から出力される検出信号に基づいて、検出軸回りの角速度を検出することができる。センサー素子10が、主面12に沿った方向に延出する駆動腕および検出腕を有するダブルT型構造の振動素子であるときは、センサー素子10の検出軸は、センサー素子10の厚さ方向であるC軸となり、センサー素子10は、C軸回りの角速度を検出することができる。
なお、センサー素子10は、ダブルT型構造の振動素子に限らず、例えば、音叉型やH型の振動素子を用いても構わない。また、センサー素子10は、水晶以外の圧電体を用いる振動素子であっても構わない。また、センサー素子10は、シリコンなどの半導体基板に圧電体を配置したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動素子などであっても構わない。
パッケージ20は、パッケージ基板22と、リッド24と、第1端子26と、第2端子28と、を含む。
まず、パッケージ基板22について、説明する。
本実施形態では、パッケージ20は、C方向からの平面視で、略矩形の形状を有する。「略矩形」とは正方形及び長方形を含み、さらに矩形の一部に矩形とは相違する非矩形部分を有する形状を含む概念である。非矩形部分とは、例えば、矩形の角が曲線状または直線状に面取りされる部分や、矩形を囲む辺の一部が矩形の外側に突出する凸部又は矩形の内側に陥没している切り欠きなどの凹部などである。このように、矩形を構成する各辺は、非矩形部により分断されていても構わない。
本実施形態では、パッケージ20は、C方向からの平面視で、略矩形の形状を有する。「略矩形」とは正方形及び長方形を含み、さらに矩形の一部に矩形とは相違する非矩形部分を有する形状を含む概念である。非矩形部分とは、例えば、矩形の角が曲線状または直線状に面取りされる部分や、矩形を囲む辺の一部が矩形の外側に突出する凸部又は矩形の内側に陥没している切り欠きなどの凹部などである。このように、矩形を構成する各辺は、非矩形部により分断されていても構わない。
パッケージ基板22は、C方向プラス側に開口部を有する凹部221を有する箱状である。詳細には、パッケージ基板22は、A軸およびB軸に沿った面を有する平板状の基部224と、基部224の外周部からC方向プラス側に立設する枠状の側壁部225と、を有する。
本実施形態では、パッケージ基板22は、セラミック基板である。なお、パッケージ基板22は、セラミック基板に限定されず、例えば、半導体基板であっても構わない。
次に、リッド24について、説明する。
リッド24は、平板状である。
リッド24は、凹部221の開口部を塞ぐようにパッケージ基板22に接合される。リッド24が、凹部221の開口部を塞ぐことにより、パッケージ基板22とリッド24との間にセンサー素子10を収容する収容空間228が形成される。
リッド24は、平板状である。
リッド24は、凹部221の開口部を塞ぐようにパッケージ基板22に接合される。リッド24が、凹部221の開口部を塞ぐことにより、パッケージ基板22とリッド24との間にセンサー素子10を収容する収容空間228が形成される。
本実施形態では、リッド24は、金属製である。詳細には、リッド24は、鉄-ニッケル-コバルト合金であるコバールにより形成される。なお、リッド24は、コバールに限定されず、鉄-ニッケル合金である42アロイなどの金属材料で形成されていても構わない。また、リッド24は、金属材料に限定されず、半導体材料などにより形成されていても構わない。
また、本実施形態では、収容空間228において、センサー素子10は、センサー素子10の主面12が、パッケージ基板22の基部224と対向するように配置される。
次に、第1端子26および第2端子28について、説明する。
図2、図3、および図4に示すように、パッケージ20は、複数の第1端子26と、複数の第2端子28と、を含む。
図2、図3、および図4に示すように、パッケージ20は、複数の第1端子26と、複数の第2端子28と、を含む。
第1端子26および第2端子28は、パッケージ20の外面に設けられる。
第1端子26および第2端子28は、図1に示すセンサーモジュール1において、実装基板2と電気的に接続される。第1端子26および第2端子28は、例えば、接地電位に接続するための接地端子や、検出対象である物理量に応じた検出信号を出力するための出力端子や、電源に接続するための電源端子などである。
第1端子26および第2端子28は、図1に示すセンサーモジュール1において、実装基板2と電気的に接続される。第1端子26および第2端子28は、例えば、接地電位に接続するための接地端子や、検出対象である物理量に応じた検出信号を出力するための出力端子や、電源に接続するための電源端子などである。
パッケージ20の外面は、第1面31と、第2面32と、第3面33と、第4面34と、を含む。第1面31は、センサー素子10の主面12に対して交差する方向であるC方向に沿った面である。第2面32は、センサー素子10に対して、第1面31とは反対側の面である。第3面33は、センサー素子10の厚さ方向であるC方向に対して交差する方向であるA軸およびB軸に沿っており、第1面31および第2面32に接続する面である。第4面34は、センサー素子10に対して、第3面33の反対側の面である。
本実施形態では、第1面31は、パッケージ基板22の外面のうち、A方向マイナス側の面である。第2面32は、パッケージ基板22の外面のうち、A方向プラス側の面である。第3面33は、パッケージ基板22の外面のうち、C方向マイナス側の面である。
また、上述したように、パッケージ基板22のC方向プラス側、すなわち、第3面33の反対側にはリッド24が接合される。そのため、第4面34は、リッド24の外面のうち、C方向プラス側の面である。
また、上述したように、パッケージ基板22のC方向プラス側、すなわち、第3面33の反対側にはリッド24が接合される。そのため、第4面34は、リッド24の外面のうち、C方向プラス側の面である。
なお、第1センサーデバイス3におけるパッケージ20の第1面31、第2面32、第3面33、および第4面34を、それぞれ、第1センサーデバイス3の第1面31、第2面32、第3面33、および第4面34、とも言う。同様に、第2センサーデバイス4および第3センサーデバイス5におけるパッケージ20の第1面31、第2面32、第3面33、および第4面34を、それぞれ、第2センサーデバイス4の第1面31、第2面32、第3面33、および第4面34、第3センサーデバイス5の第1面31、第2面32、第3面33、および第4面34、とも言う。
第1端子26は、第1面31から第3面33に亘って配置される。つまり、第1端子26は、第1面31に配置される部分と、第3面33に配置される部分と、を有し、第1端子26のうち第1面31に配置される部分と、第1端子26のうち第3面33に配置される部分と、は電気的に接続している。
第2端子28は、第2面32から第3面33に亘って配置される。つまり、第2端子28は、第2面32に配置される部分と、第3面33に配置される部分と、を有し、第2端子28のうち第2面32に配置される部分と、第2端子28のうち第3面33に配置される部分と、は電気的に接続している。
なお、第1端子26のうち第1面31に配置される部分を「第1面31に配置される第1端子26」とも言い、第1端子26のうち第3面33に配置される部分を「第3面33に配置される第1端子26」とも言う。第2端子28のうち第2面32に配置される部分を「第2面32に配置される第2端子28」とも言い、第2端子28のうち第3面33に配置される部分を「第3面33に配置される第2端子28」とも言う。
また、第1端子26は、第1端子26が配置される第1面31および第3面33に沿った形状を有する。
本実施形態では、第1面31および第3面33は平坦な面である。つまり、第1面31に配置される第1端子26、および第3面33に配置される第1端子26は、それぞれ平坦な面に設けられており、そのため、第1面31に配置される第1端子26、および第3面33に配置される第1端子26は、それぞれ第1面31および第3面33に沿った平坦な面を有する。
本実施形態では、第1面31および第3面33は平坦な面である。つまり、第1面31に配置される第1端子26、および第3面33に配置される第1端子26は、それぞれ平坦な面に設けられており、そのため、第1面31に配置される第1端子26、および第3面33に配置される第1端子26は、それぞれ第1面31および第3面33に沿った平坦な面を有する。
同様に、第2端子28は、第2端子28が配置される第2面32および第3面33に沿った形状を有する。
本実施形態では、第2面32および第3面33は平坦な面である。つまり、第2面32に配置される第2端子28、および第3面33に配置される第2端子28は、それぞれ平坦な面に設けられており、そのため、第2面32に配置される第2端子28、および第3面33に配置される第2端子28は、それぞれ第2面32および第3面33に沿った平坦な面を有する。
本実施形態では、第2面32および第3面33は平坦な面である。つまり、第2面32に配置される第2端子28、および第3面33に配置される第2端子28は、それぞれ平坦な面に設けられており、そのため、第2面32に配置される第2端子28、および第3面33に配置される第2端子28は、それぞれ第2面32および第3面33に沿った平坦な面を有する。
次に、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の実装形態について、説明する。
まず、第1センサーデバイス3の実装形態について、図5~図8を参照して説明する。なお、図6は、センサーモジュール1をY方向プラス側に向かって見た側面図である。図6では、説明の便宜上、第2ランドパターン42と、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53の図示を省略している。
図5、図6、および図8に示すように、第1センサーデバイス3は、実装基板2に直立実装される。
本実施形態では、第1センサーデバイス3の第1面31は、実装基板2の上面と対向するように配置される。第1センサーデバイス3の第3面33は、X方向に沿って配置される。第1センサーデバイス3の第3面33がX方向に沿って配置されることにより、第1センサーデバイス3における複数の第1端子26は、X方向に並んで配置される。同様に、第1センサーデバイス3における複数の第2端子28は、X方向に並んで配置される。
図6、図7、および図8に示すように、実装基板2は、第1ランドパターン41と、第2ランドパターン42、とを含む。第1ランドパターン41および第2ランドパターン42は、実装基板2の上面に配置される。第1ランドパターン41および第2ランドパターン42は、実装基板2に設けられる図示しない配線を介して、実装基板2の下面に配置される外部電極8と電気的に接続される。
本実施形態では、第1ランドパターン41は、平面視で、X方向に1列に並んで配置される。第2ランドパターン42は、平面視で、X方向に1列に並んで配置される。第1ランドパターン41と、第2ランドパターン42と、は、平面視で、Y方向に並んで配置される。
図6および図8に示すように、第1センサーデバイス3は、第1センサーデバイス3の第1面31が実装基板2の上面に対向するように配置される。詳細には、第1センサーデバイス3の第1面31に配置される第1端子26と、実装基板2の上面に配置される第1ランドパターン41と、が対向するように配置される。
第1センサーデバイス3の第1面31に配置される第1端子26と、実装基板2の上面に配置される第1ランドパターン41と、は、接合部材51を介して接合される。
本実施形態では、接合部材51は、半田である。接合部材51としての半田により、第1端子26と、第1ランドパターン41と、は機械的および電気的に接続される。第1端子26と、第1ランドパターン41と、を接合部材51としての半田を介して接合する方法としては、例えば、半田リフロー法を用いることができる。
ただし、接合部材51は、導電性および接合性を有していれば、特に限定されない。接合部材51は、金バンプや銀バンプなどの金属バンプであっても構わないし、導電性材料を分散させた導電性接着剤であっても構わない。
ただし、接合部材51は、導電性および接合性を有していれば、特に限定されない。接合部材51は、金バンプや銀バンプなどの金属バンプであっても構わないし、導電性材料を分散させた導電性接着剤であっても構わない。
また、図5および図8に示すように、第1センサーデバイス3の第2端子28と、実装基板2の上面に配置される第2ランドパターン42と、は、導電性のワイヤー53を介して電気的に接続される。詳細には、ワイヤー53は、第1センサーデバイス3の第2面32に配置される第2端子28と、接続される。
ワイヤー53は、周知のワイヤーボンディング法により形成することができる。本実施形態では、ワイヤー53は、金により形成される金ワイヤーである。
ただし、ワイヤー53は、金ワイヤーに限定されない。ワイヤー53は、アルミニウムや銀により形成されていても構わない。
ただし、ワイヤー53は、金ワイヤーに限定されない。ワイヤー53は、アルミニウムや銀により形成されていても構わない。
次に、第2センサーデバイス4の実装形態について、図5、図7、および図8を参照して説明する。
図5および図8に示すように、第2センサーデバイス4は、実装基板2に水平実装される。
図5および図8に示すように、第2センサーデバイス4は、実装基板2に水平実装される。
本実施形態では、第2センサーデバイス4の第3面33は、実装基板2の上面と対向するように配置される。第2センサーデバイス4の第1面31および第2面32は、X方向に沿って配置される。第2センサーデバイス4の第1面31および第2面32がX方向に沿って配置されることにより、第2センサーデバイス4における複数の第1端子26は、X方向に並んで配置される。同様に、第2センサーデバイス4における複数の第2端子28は、X方向に並んで配置される。第2センサーデバイス4における第1端子26と、第2センサーデバイス4における第2端子28と、は、平面視で、Y方向に並んで配置される。
図5、図7、および図8に示すように、実装基板2は、第3ランドパターン44,45を含む。第3ランドパターン44,45は、実装基板2の上面に配置される。第3ランドパターン44,45は、実装基板2に設けられる図示しない配線を介して、実装基板2の下面に配置される外部電極8と電気的に接続される。
本実施形態では、第3ランドパターン44,45のうち、第3ランドパターン44は、平面視で、X方向に1列に並んで配置される。第3ランドパターン44,45のうち、第3ランドパターン45は、平面視で、X方向に1列に並んで配置される。第3ランドパターン44と、第3ランドパターン45と、は、平面視で、Y方向に並んで配置される。
図5および図8に示すように、第2センサーデバイス4は、第2センサーデバイス4の第3面33が実装基板2の上面に対向するように配置される。詳細には、第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第1端子26と、実装基板2の上面に配置される第3ランドパターン44と、が対向するように配置される。第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第2端子28と、実装基板2の上面に配置される第3ランドパターン45と、が対向するように配置される。
第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第1端子26と、実装基板2の上面に配置される第3ランドパターン44と、は、接合部材51を介して接合される。第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第2端子28と、実装基板2の上面に配置される第3ランドパターン45と、は、接合部材51を介して接合される。
本実施形態では、接合部材51は、半田である。接合部材51としての半田により、第1端子26および第2端子28と、第3ランドパターン44,45と、はそれぞれ機械的および電気的に接続される。第1端子26および第2端子28と、第3ランドパターン44,45と、を接合部材51としての半田を介して接合する方法としては、例えば、半田リフロー法を用いることができる。
ただし、接合部材51は、導電性および接合性を有していれば、特に限定されない。接合部材51は、金属バンプであっても構わないし、導電性接着剤であっても構わない。
ただし、接合部材51は、導電性および接合性を有していれば、特に限定されない。接合部材51は、金属バンプであっても構わないし、導電性接着剤であっても構わない。
ここまで、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3および第2センサーデバイス4の実装形態について、説明した。
ここで、第1センサーデバイス3および第2センサーデバイス4の実装形態について、まとめると、以下のようになる。
ここで、第1センサーデバイス3および第2センサーデバイス4の実装形態について、まとめると、以下のようになる。
第1センサーデバイス3および第2センサーデバイス4の基本構成は同一であり、詳細には、第1センサーデバイス3および第2センサーデバイス4は、第1面31から第3面33に亘って配置される第1端子26と、第2面32から第3面33に亘って配置される第2端子28と、を含む。
実装基板2は、実装基板2の上面に配置される第1ランドパターン41、第2ランドパターン42、および第3ランドパターン44,45を含む。
第1センサーデバイス3の第1面31に配置される第1端子26と、第1ランドパターン41と、は接合部材51を介して機械的および電気的に接続される。第1センサーデバイス3の第2面32に配置される第2端子28と、第2ランドパターン42と、はワイヤー53を介して電気的に接続される。このようにして、第1センサーデバイス3は、実装基板2に直立実装される。
第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第1端子26、および第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第2端子28と、第3ランドパターン44,45と、はそれぞれ接合部材51を介して機械的および電気的に接続される。このようにして、第2センサーデバイス4は、実装基板2に水平実装される。
実装基板2は、実装基板2の上面に配置される第1ランドパターン41、第2ランドパターン42、および第3ランドパターン44,45を含む。
第1センサーデバイス3の第1面31に配置される第1端子26と、第1ランドパターン41と、は接合部材51を介して機械的および電気的に接続される。第1センサーデバイス3の第2面32に配置される第2端子28と、第2ランドパターン42と、はワイヤー53を介して電気的に接続される。このようにして、第1センサーデバイス3は、実装基板2に直立実装される。
第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第1端子26、および第2センサーデバイス4の第3面33に配置される第2端子28と、第3ランドパターン44,45と、はそれぞれ接合部材51を介して機械的および電気的に接続される。このようにして、第2センサーデバイス4は、実装基板2に水平実装される。
つまり、基本構成が同一である第1センサーデバイス3および第2センサーデバイス4のうち、一方のセンサーデバイスである第1センサーデバイス3を実装基板2に直立実装し、他方のセンサーデバイスである第2センサーデバイス4を実装基板2に水平実装することができる。
このように、本実施形態では、実装基板2に直立実装される第1センサーデバイス3と、実装基板2に水平実装される第2センサーデバイス4と、のそれぞれのパッケージ20を共通化することができるので、センサーモジュール1の製造コストを低減することができる。
次に、第3センサーデバイス5の実装形態について、図5~図8を参照して説明する。
図5および図6に示すように、第3センサーデバイス5は、実装基板2に直立実装される。
上述したように、第3センサーデバイス5は、平面視で、第1センサーデバイス3を反時計回りに90度回転させた姿勢で実装される。第3センサーデバイス5は、平面視で、第1センサーデバイス3を反時計回りに90度回転させた姿勢で実装されること以外は、第1センサーデバイス3と同一である。
図6および図7に示すように、実装基板2は、第1ランドパターン47と、第2ランドパターン48、とを含む。第1ランドパターン47および第2ランドパターン48は、実装基板2の上面に配置される。第1ランドパターン47および第2ランドパターン48は、実装基板2に設けられる図示しない配線を介して、実装基板2の下面に配置される外部電極8と電気的に接続される。
本実施形態では、第1ランドパターン47は、平面視で、Y方向に1列に並んで配置される。第2ランドパターン48は、平面視で、Y方向に1列に並んで配置される。第1ランドパターン47と、第2ランドパターン48と、は、平面視で、X方向に並んで配置される。つまり、第1ランドパターン47および第2ランドパターン48は、平面視で、第1ランドパターン41および第2ランドパターン42を反時計回りに90度回転させた向きで配置される。
第3センサーデバイス5の第1面31に配置される第1端子26と、実装基板2の上面に配置される第1ランドパターン47と、は、接合部材51としての半田を介して接合される。第3センサーデバイス5の第2面32に配置される第2端子28と、実装基板2の上面に配置される第2ランドパターン48と、は、ワイヤー53を介して電気的に接続される。
このように、実装基板2に直立実装される第3センサーデバイス5と、実装基板2に水平実装される第2センサーデバイス4と、のそれぞれのパッケージ20を共通化することができるので、センサーモジュール1の製造コストを低減することができる。
つまり、実装基板2に直立実装される第3センサーデバイス5は、実装基板2に直立実装される第1センサーデバイス3と同じ効果を奏する。換言すると、実装基板2に直立実装される第3センサーデバイス5は、実装基板2に直立実装される第1センサーデバイス3と同じ効果を奏する限りにおいて、第1センサーデバイス3と読み替えても構わない。
以上、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の実装形態について、説明した。
次に、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の実装形態に係る各部の配置について、詳細に説明する。
次に、センサーモジュール1における第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5の実装形態に係る各部の配置について、詳細に説明する。
まず、第1センサーデバイス3と第2センサーデバイス4との位置関係、および第1ランドパターン41と第2ランドパターン42と第3ランドパターン44,45とのそれぞれの位置関係について、図5、図7、および図8を参照して説明する。
図5および図8に示すように、第1センサーデバイス3と、第2センサーデバイス4と、は、平面視でY方向に沿って並んで配置される。詳細には、平面視で、第1センサーデバイス3は、第2センサーデバイス4のY方向マイナス側に配置される。
図5および図7に示すように、第1センサーデバイス3と電気的に接続される第1ランドパターン41および第2ランドパターン42と、第2センサーデバイス4と電気的に接続される第3ランドパターン44,45と、は平面視でY方向に並んで配置される。詳細には、平面視で、第1ランドパターン41および第2ランドパターン42は、第3ランドパターン44,45のY方向マイナス側に配置される。より詳細には、平面視で、第3ランドパターン44,45、第1ランドパターン41、第2ランドパターン42、の順にY方向マイナス側に沿って並んで配置される。
換言すると、平面視で、第1ランドパターン41は、第2ランドパターン42と第3ランドパターン44,45との間に配置されている。
さらに、換言すると、平面視で、第2ランドパターン42は、第1ランドパターン41に対し、第3ランドパターン44,45とは反対側に配置されている。
換言すると、平面視で、第1ランドパターン41は、第2ランドパターン42と第3ランドパターン44,45との間に配置されている。
さらに、換言すると、平面視で、第2ランドパターン42は、第1ランドパターン41に対し、第3ランドパターン44,45とは反対側に配置されている。
本実施形態では、平面視で、第1ランドパターン41が、第2ランドパターン42と第3ランドパターン44,45との間に配置されるが、第1ランドパターン41、第2ランドパターン42、および第3ランドパターン44,45の配置はこれに限定されない。例えば、平面視で、第2ランドパターン42が、第1ランドパターン41と第3ランドパターン44,45との間に配置されていても構わない。
ところで、ワイヤーボンディング法を用いてワイヤー53による接続を行う場合、ワイヤー53を配線するためのキャピラリーを第2ランドパターン42まで移動させる必要がある。
平面視で、第2ランドパターン42が第1ランドパターン41と第3ランドパターン44,45との間に配置される場合、第3ランドパターン44,45に接合されている第2センサーデバイス4と、第1ランドパターン41に接合される第1センサーデバイス3と、の間に第2ランドパターン42が配置されることになる。そのため、第2ランドパターン42にワイヤー53を接続するとき、ワイヤー53を配線するためのキャピラリーは、第2センサーデバイス4と第1センサーデバイス3との間の狭い空間を移動しなければならない。つまり、キャピラリーが移動できる範囲に制約が生じ、ワイヤーボンディングの作業性が低下する虞がある。
平面視で、第2ランドパターン42が第1ランドパターン41と第3ランドパターン44,45との間に配置される場合、第3ランドパターン44,45に接合されている第2センサーデバイス4と、第1ランドパターン41に接合される第1センサーデバイス3と、の間に第2ランドパターン42が配置されることになる。そのため、第2ランドパターン42にワイヤー53を接続するとき、ワイヤー53を配線するためのキャピラリーは、第2センサーデバイス4と第1センサーデバイス3との間の狭い空間を移動しなければならない。つまり、キャピラリーが移動できる範囲に制約が生じ、ワイヤーボンディングの作業性が低下する虞がある。
一方、本実施形態では、平面視で、第1ランドパターン41は、第2ランドパターン42と第3ランドパターン44,45との間に配置されている。つまり、第2ランドパターン42は、第1ランドパターン41に接合される第1センサーデバイス3に対し、第2センサーデバイス4とは反対側に配置されている。そのため、第2ランドパターン42が第1ランドパターン41と第3ランドパターン44,45との間に配置されている場合に比べ、ワイヤー53を配線するためのキャピラリーが移動できる範囲が広くなり、ワイヤーボンディングの作業性が向上する。したがって、本実施形態のように、平面視で、第1ランドパターン41は、第2ランドパターン42と第3ランドパターン44,45との間に配置されていることが好ましい。
次に、第3センサーデバイス5と第2センサーデバイス4との位置関係、および第1ランドパターン47と第2ランドパターン48と第3ランドパターン44,45とのそれぞれの位置関係について、図5および図7を参照して説明する。
図5に示すように、第3センサーデバイス5と、第2センサーデバイス4と、は、平面視でX方向に沿って並んで配置される。詳細には、平面視で、第3センサーデバイス5は、第2センサーデバイス4のX方向プラス側に配置される。
図5および図7に示すように、第1ランドパターン47および第2ランドパターン48は、平面視で、第3ランドパターン44,45のX方向プラス側に配置される。詳細には、平面視で、第3ランドパターン44,45、第1ランドパターン47、第2ランドパターン48、の順にX方向プラス側に沿って並んで配置される。
換言すると、平面視で、第1ランドパターン47は、第2ランドパターン48と第3ランドパターン44,45との間に配置されている。
換言すると、平面視で、第1ランドパターン47は、第2ランドパターン48と第3ランドパターン44,45との間に配置されている。
このように、第1ランドパターン47は、第2ランドパターン48と第3ランドパターン44,45との間に配置されているので、ワイヤーボンディングの作業性が向上する。
次に、第1センサーデバイス3および第3センサーデバイス5の第2面32に配置される第2端子28について、図5、図6、および図8を参照して説明する。
上述したように、第2面32は、平坦な面である。そして、第2面32に配置される第2端子28は、平坦な面である第2面32に設けられている。そのため、第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に沿った平坦な面を有する。
また、図5および図8に示すように、第1センサーデバイス3の第2面32に配置される第2端子28は、ワイヤー53と接続される。図5および図6に示すように、第3センサーデバイス5の第2面32に配置される第2端子28は、ワイヤー53と接続される。
このように、第1センサーデバイス3および第3センサーデバイス5において、第2面32に配置される第2端子28は平坦な面を有し、ワイヤー53はこの平坦な面に接続する。そのため、第2面32に配置される第2端子28にワイヤー53を接続することが容易になる。
なお、本実施形態では、第2面32の全面が平坦な面であるが、これに限らず、第2面32のうち、第2面32に配置される第2端子28が設けられる部分が平坦な面であれば構わない。
第2面32のうち、第2面32に配置される第2端子28が設けられる部分が平坦な面であれば、第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に沿った平坦な面を有する。そのため、第2面32に配置される第2端子28が平坦な面に設けられていることにより、第2面32に配置される第2端子28にワイヤー53を接続することが容易になる。
第2面32のうち、第2面32に配置される第2端子28が設けられる部分が平坦な面であれば、第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に沿った平坦な面を有する。そのため、第2面32に配置される第2端子28が平坦な面に設けられていることにより、第2面32に配置される第2端子28にワイヤー53を接続することが容易になる。
次に、第1センサーデバイス3が備えるリッド24と、第1センサーデバイス3の第2面32に配置される第2端子28と第2ランドパターン42とを接続するワイヤー53と、の位置関係について、図5および図8を参照して説明する。
図5および図8に示すように、第1センサーデバイス3が備えるリッド24は、第1センサーデバイス3の第3面33の反対側に備えられている。また、第2ランドパターン42は第1センサーデバイス3の第3面33側に配置されている。このため、第2ランドパターン42と接続するワイヤー53は、第1センサーデバイス3が備えるリッド24とは反対側である第1センサーデバイス3の第3面33側に配置される。
本実施形態では、第2ランドパターン42は、第1センサーデバイス3の第3面33側に配置されているため、第2ランドパターン42と接続するワイヤー53は、第1センサーデバイス3の第3面33側に配置されるが、第2ランドパターン42を第1センサーデバイス3の第4面34側に配置し、第2ランドパターン42と接続するワイヤー53が第1センサーデバイス3の第4面34側に配置されるようにしても構わない。
ところで、本実施形態では、上述、第1センサーデバイス3の第4面34側にはリッド24が備えられており、さらに、リッド24は金属製である。そのため、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53が、第1センサーデバイス3が備えるリッド24と同じ側である第4面34側に配置された場合、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53と、金属製のリッド24と、が接触し、電気的な短絡が生じる虞がある。
一方、本実施形態では、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53は、第1センサーデバイス3が備える金属製のリッド24と反対側である第1センサーデバイス3の第3面33側に配置される。そのため、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53と、金属製のリッド24と、が接触することによる電気的な短絡を防止することができる。したがって、本実施形態のように、金属製のリッド24が第1センサーデバイス3の第3面33の反対側である第4面34側に備えられている場合、第2端子28と第2ランドパターン42とを接続するワイヤー53は、第1センサーデバイス3の第3面33側に配置されることが好ましい。
次に、第3センサーデバイス5が備えるリッド24と、第3センサーデバイス5の第2面32に配置される第2端子28と第2ランドパターン48とを接続するワイヤー53と、の位置関係について、図5および図6を参照して説明する。
図5および図6に示すように、第3センサーデバイス5が備えるリッド24は、第3センサーデバイス5の第3面33の反対側に備えられている。
図5および図6に示すように、第2ランドパターン48は第3センサーデバイス5の第3面33側に配置されているため、第2ランドパターン48と接続するワイヤー53は、第3センサーデバイス5が備えるリッド24とは反対側である第3センサーデバイス5の第3面33側に配置される。
そのため、第2ランドパターン48に接続されるワイヤー53と、第3センサーデバイス5が備える金属製のリッド24と、が接触することによる電気的な短絡を防止することができる。
以上述べた通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
センサーモジュール1は、実装基板2と、第1軸であるA軸および第1軸に直交する第2軸であるB軸に沿った面である主面12とA軸およびB軸にそれぞれ直交する第3軸であるC軸に沿った厚さとを有するセンサー素子10、およびセンサー素子10を収容するパッケージ20と、を有する第1センサーデバイス3と、を備え、パッケージ20は、センサー素子10の主面12に対して交差する方向に沿った第1面31と、センサー素子10に対して、第1面31とは反対側の第2面32と、センサー素子10の厚さ方向であるC方向に対して交差する方向であるA方向およびB方向に沿っており、第1面31および第2面32に接続する第3面33と、第1面31から第3面33に亘って配置される第1端子26と、第2面32から第3面33に亘って配置される第2端子28と、を含み、実装基板2は、第1ランドパターン41と、第2ランドパターン42と、を含み、第1センサーデバイス3は、第1面31が実装基板2の第1ランドパターン41に対向し、第1端子26が実装基板2の第1ランドパターン41に接合され、第2端子28が実装基板2の第2ランドパターン42とワイヤー53を介して電気的に接続される。
これにより、実装基板2に直立実装される第1センサーデバイス3と、実装基板2に水平実装される他のセンサーデバイスと、のそれぞれのパッケージ20を共通化することができるので、センサーモジュール1の製造コストを低減することができる。
センサーモジュール1は、実装基板2と、第1軸であるA軸および第1軸に直交する第2軸であるB軸に沿った面である主面12とA軸およびB軸にそれぞれ直交する第3軸であるC軸に沿った厚さとを有するセンサー素子10、およびセンサー素子10を収容するパッケージ20と、を有する第1センサーデバイス3と、を備え、パッケージ20は、センサー素子10の主面12に対して交差する方向に沿った第1面31と、センサー素子10に対して、第1面31とは反対側の第2面32と、センサー素子10の厚さ方向であるC方向に対して交差する方向であるA方向およびB方向に沿っており、第1面31および第2面32に接続する第3面33と、第1面31から第3面33に亘って配置される第1端子26と、第2面32から第3面33に亘って配置される第2端子28と、を含み、実装基板2は、第1ランドパターン41と、第2ランドパターン42と、を含み、第1センサーデバイス3は、第1面31が実装基板2の第1ランドパターン41に対向し、第1端子26が実装基板2の第1ランドパターン41に接合され、第2端子28が実装基板2の第2ランドパターン42とワイヤー53を介して電気的に接続される。
これにより、実装基板2に直立実装される第1センサーデバイス3と、実装基板2に水平実装される他のセンサーデバイスと、のそれぞれのパッケージ20を共通化することができるので、センサーモジュール1の製造コストを低減することができる。
2.実施形態2
次に、実施形態2に係るセンサーモジュール1aについて、図9、図10、および図11を参照して説明する。なお、図10は、センサーモジュール1aをY方向プラス側に向かって見た側面図である。図10では、説明の便宜上、第2ランドパターン42と、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53の図示を省略している。
実施形態2のセンサーモジュール1aは、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第1面31に配置される第1端子26が、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72を有すること以外は、実施形態1と同様である。
なお、上述した実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、実施形態2に係るセンサーモジュール1aについて、図9、図10、および図11を参照して説明する。なお、図10は、センサーモジュール1aをY方向プラス側に向かって見た側面図である。図10では、説明の便宜上、第2ランドパターン42と、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53の図示を省略している。
実施形態2のセンサーモジュール1aは、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第1面31に配置される第1端子26が、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72を有すること以外は、実施形態1と同様である。
なお、上述した実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図9および図10に示すように、本実施形態では、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第1面31に配置される第1端子26は、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72を有する。
本実施形態では、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第1面31には、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部62が形成される。凹部62は、いわゆるキャスタレーションである。詳細には、凹部62は、第1面31に形成され、第1面31から第2面32に向かう方向に凹み、第3面33から第4面34に向かう方向に延設される溝状である。第1面31から第2面32に向かう方向とは、例えば、図3におけるA方向のマイナス側からプラス側に向かう方向であり、第3面33から第4面34に向かう方向とは、例えば、図3におけるC方向のマイナス側からプラス側に向かう方向である。
第1面31に配置される第1端子26は、第1面31に形成される凹部62に配置される。第1面31に配置される第1端子26は、第1面31に形成される凹部62に沿った形状となる。このようにして、第1面31に配置される第1端子26には、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72が形成される。
第1面31に配置される第1端子26は、第1面31に形成される凹部62に配置される。第1面31に配置される第1端子26は、第1面31に形成される凹部62に沿った形状となる。このようにして、第1面31に配置される第1端子26には、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72が形成される。
図10に示すように、第1センサーデバイス3の第1端子26と、実装基板2の第1ランドパターン41と、は接合部材51である半田により接合される。第3センサーデバイス5の第1端子26と、実装基板2の第1ランドパターン47と、は接合部材51である半田により接合される。
第1センサーデバイス3および第3センサーデバイス5の第1端子26と、実装基板2の第1ランドパターン41,47と、がそれぞれ接合されるとき、接合部材51である半田は、第1面31に配置される第1端子26が有する凹部72に入り込む。接合部材51である半田が、第1面31に配置される第1端子26が有する凹部72に入り込むことにより、第1センサーデバイス3および第3センサーデバイス5の第1端子26と、実装基板2の第1ランドパターン41,47と、の接合強度が向上する。
また、図11に示すように、第2センサーデバイス4の第1端子26と、実装基板2の第3ランドパターン44と、は接合部材51である半田により接合される。このとき、接合部材51である半田は、第1面31に配置される第1端子26が有する凹部72に入り込む。接合部材51である半田が、第1面31に配置される第1端子26が有する凹部72に入り込むことにより、第2センサーデバイス4の第1端子26と、実装基板2の第3ランドパターン44と、の接合強度が向上する。
本実施形態によれば、実施形態1での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第1面31に配置される第1端子26が、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72を有することにより、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5と、実装基板2と、の接合強度を向上させることができる。
第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第1面31に配置される第1端子26が、第1面31から第2面32側に凹んだ凹部72を有することにより、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5と、実装基板2と、の接合強度を向上させることができる。
3.実施形態3
次に、実施形態3に係るセンサーモジュール1bについて、図12、図13、および図14を参照して説明する。なお、図13は、センサーモジュール1bをY方向プラス側に向かって見た側面図である。図13では、説明の便宜上、第2ランドパターン42と、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53の図示を省略している。
実施形態3のセンサーモジュール1bは、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第2面32に配置される第2端子28が、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有すること以外は、実施形態2と同様である。
なお、上述した実施形態2と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、実施形態3に係るセンサーモジュール1bについて、図12、図13、および図14を参照して説明する。なお、図13は、センサーモジュール1bをY方向プラス側に向かって見た側面図である。図13では、説明の便宜上、第2ランドパターン42と、第2ランドパターン42に接続されるワイヤー53の図示を省略している。
実施形態3のセンサーモジュール1bは、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第2面32に配置される第2端子28が、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有すること以外は、実施形態2と同様である。
なお、上述した実施形態2と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図12および図13に示すように、本実施形態では、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第2面32に配置される第2端子28は、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有する。
本実施形態では、第1センサーデバイス3、第2センサーデバイス4、および第3センサーデバイス5のそれぞれの第2面32には、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部63が形成される。凹部63は、いわゆるキャスタレーションである。詳細には、凹部63は、第2面32に形成され、第2面32から第1面31に向かう方向に凹み、第3面33から第4面34に向かう方向に延設される溝状である。第2面32から第1面31に向かう方向とは、例えば、図3におけるA方向のプラス側からマイナス側に向かう方向であり、第3面33から第4面34に向かう方向とは、例えば、図3におけるC方向のマイナス側からプラス側に向かう方向である。
第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に形成される凹部63に配置される。第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に形成される凹部63に沿った形状となる。このようにして、第2面32に配置される第2端子28には、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73が形成される。
第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に形成される凹部63に配置される。第2面32に配置される第2端子28は、第2面32に形成される凹部63に沿った形状となる。このようにして、第2面32に配置される第2端子28には、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73が形成される。
図14に示すように、第2センサーデバイス4の第2端子28と、実装基板2の第3ランドパターン45と、は接合部材51である半田により接合される。
第2センサーデバイス4の第2端子28と、実装基板2の第3ランドパターン45と、が接合されるとき、接合部材51である半田は、第2面32に配置される第2端子28が有する凹部73に入り込む。接合部材51である半田が、第2面32に配置される第2端子28が有する凹部73に入り込むことにより、第2センサーデバイス4の第2端子28と、実装基板2の第3ランドパターン45と、の接合強度が向上する。
第2センサーデバイス4の第2端子28と、実装基板2の第3ランドパターン45と、が接合されるとき、接合部材51である半田は、第2面32に配置される第2端子28が有する凹部73に入り込む。接合部材51である半田が、第2面32に配置される第2端子28が有する凹部73に入り込むことにより、第2センサーデバイス4の第2端子28と、実装基板2の第3ランドパターン45と、の接合強度が向上する。
本実施形態によれば、実施形態2での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第2センサーデバイス4の第2面32に配置される第2端子28が、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有することより、実装基板2に水平実装される第2センサーデバイス4と、実装基板2と、の接合強度をさらに向上させることができる。
第2センサーデバイス4の第2面32に配置される第2端子28が、第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有することより、実装基板2に水平実装される第2センサーデバイス4と、実装基板2と、の接合強度をさらに向上させることができる。
なお、本実施形態は、第2面32に配置される第2端子28が第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有する構成を、実施形態2に適用しているが、この構成を、実施形態1に適用しても構わない。第2面32に配置される第2端子28が第2面32から第1面31側に凹んだ凹部73を有する構成を、実施形態1に適用することにより、実施形態1に比べ、第2センサーデバイス4と、実装基板2と、の接合強度を向上させることができる。
4.実施形態4
次に、実施形態4に係るセンサーモジュール1cについて、図15および図16を参照して説明する。
実施形態4のセンサーモジュール1cは、第2ランドパターン42c,42dが第1ランドパターン41の両側に配置されていることや、第2ランドパターン48c,48dが第1ランドパターン47の両側に配置されていること以外は、実施形態1と同様である。
なお、上述した実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、実施形態4に係るセンサーモジュール1cについて、図15および図16を参照して説明する。
実施形態4のセンサーモジュール1cは、第2ランドパターン42c,42dが第1ランドパターン41の両側に配置されていることや、第2ランドパターン48c,48dが第1ランドパターン47の両側に配置されていること以外は、実施形態1と同様である。
なお、上述した実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、第1センサーデバイス3の第2端子28とワイヤー53を介して接続される第2ランドパターン42c,42dの配置について、説明する。
図15および図16に示すように、第2ランドパターン42c,42dは、第1ランドパターン41の両側に配置される。詳細には、第2ランドパターン42cは第1ランドパターン41のY方向マイナス側に配置され、第2ランドパターン42dは、第1ランドパターン41のY方向プラス側に配置される。つまり、第2ランドパターン42c,42dは、平面視で、第1ランドパターン41を挟むように配置される。
第2ランドパターン42c,42dが第1ランドパターン41の両側に配置されることにより、第1ランドパターン41と第1センサーデバイス3とを接合したとき、第2ランドパターン42c,42dは、第1センサーデバイス3の両側に配置されることになる。詳細には、第2ランドパターン42cは、第1センサーデバイス3の第3面33側に配置され、第2ランドパターン42dは、第1センサーデバイス3の第3面33側とは反対側の第4面34側に配置される。
第1センサーデバイス3における複数の第2端子28のうち、一方の第2端子28cは、ワイヤー53を介して、第2ランドパターン42cに接続される。第1センサーデバイス3における複数の第2端子28のうち、一方の第2端子28cに隣り合う他方の第2端子28dは、ワイヤー53を介して、第2ランドパターン42dに接続される。
ところで、ワイヤーボンディング法を用いて複数のワイヤー53による接続を行う場合、ワイヤー53を配線するためのキャピラリーが、既に配線されたワイヤー53と接触しないようにする必要がある。
本実施形態では、第2端子28cと第2ランドパターン42cとを接続するワイヤー53は、第1センサーデバイス3の第3面33側に配置される。第2端子28cに隣り合う第2端子28dと第2ランドパターン42dとを接続するワイヤー53は、第1センサーデバイス3の第4面34側に配置される。つまり、第1センサーデバイス3の第3面33側に配置されるワイヤー53と、第1センサーデバイス3の第4面34側に配置されるワイヤー53と、は交互に配置される。
第1センサーデバイス3の第3面33側に配置されるワイヤー53と、第1センサーデバイス3の第4面34側に配置されるワイヤー53と、が交互に配置されることにより、実施形態1のように第1センサーデバイス3の同じ側、例えば、第3面33側に全てのワイヤー53が配置される場合と比べ、第1センサーデバイス3の同じ側に隣り合って配置されるワイヤー53の間隔を広くすることができる。このため、既に接続されたワイヤー53とキャピラリーとの接触を回避することが容易になる。また、既に接続されたワイヤー53とキャピラリーとの接触を回避することが容易になるため、複数の第2端子28における端子間距離が狭い場合でも、第2端子28と第2ランドパターン42c,42dとをワイヤー53を介して容易に接続することができる。
次に、第3センサーデバイス5の第2端子28とワイヤー53を介して接続される第2ランドパターン48c,48dの配置について、説明する。
図15および図16に示すように、第2ランドパターン48c,48dは、第1ランドパターン47の両側に配置される。詳細には、第2ランドパターン48cは第1ランドパターン47のX方向プラス側に配置され、第2ランドパターン48dは、第1ランドパターン47のX方向マイナス側に配置される。つまり、第2ランドパターン48c,48dは、平面視で、第1ランドパターン47を挟むように配置される。
第2ランドパターン48c,48dが第1ランドパターン47の両側に配置されることにより、第1ランドパターン47と第3センサーデバイス5とを接合したとき、第2ランドパターン48c,48dは、第3センサーデバイス5の両側に配置されることになる。詳細には、第2ランドパターン48cは、第3センサーデバイス5の第3面33側に配置され、第2ランドパターン48dは、第3センサーデバイス5の第3面33側とは反対側の第4面34側に配置される。
第3センサーデバイス5における複数の第2端子28のうち、一方の第2端子28cは、ワイヤー53を介して、第2ランドパターン48cに接続される。第3センサーデバイス5における複数の第2端子28のうち、一方の第2端子28cに隣り合う他方の第2端子28dは、ワイヤー53を介して、第2ランドパターン48dに接続される。つまり、第3センサーデバイス5の第3面33側に配置されるワイヤー53と、第3センサーデバイス5の第4面34側に配置されるワイヤー53と、は交互に配置される。
これにより、既に配線されたワイヤー53とキャピラリーとの接触を回避することが容易になる。また、複数の第2端子28における端子間距離が狭い場合でも、第2端子28と第2ランドパターン48c,48dとをワイヤー53を介して容易に接続することができる。
本実施形態によれば、実施形態1での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第2ランドパターン42c,42dが第1ランドパターン41の両側に配置されていることにより、複数の第2端子28における端子間距離が狭い場合でも、第2端子28と第2ランドパターン42c,42dとをワイヤー53を介して容易に接続することができる。
第2ランドパターン42c,42dが第1ランドパターン41の両側に配置されていることにより、複数の第2端子28における端子間距離が狭い場合でも、第2端子28と第2ランドパターン42c,42dとをワイヤー53を介して容易に接続することができる。
以上、センサーモジュール1,1a,1b,1cについて、説明した。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても構わない。また、各実施形態を適宜組み合わせても構わない。
1,1a,1b,1c…センサーモジュール、2…実装基板、3…第1センサーデバイス、4…第2センサーデバイス、5…第3センサーデバイス、10…センサー素子、12…主面、20…パッケージ、22…パッケージ基板、24…リッド、26…第1端子、28,28c,28d…第2端子、31…第1面、32…第2面、33…第3面、34…第4面、41,47…第1ランドパターン、42,42c,42d,48,48c,48d…第2ランドパターン、44,45…第3ランドパターン、51…接合部材、53…ワイヤー。
Claims (8)
- 実装基板と、
第1軸および前記第1軸に直交する第2軸に沿った面と前記第1軸および前記第2軸にそれぞれ直交する第3軸に沿った厚さとを有するセンサー素子、および前記センサー素子を収容するパッケージと、を有するセンサーデバイスと、
を備え、
前記パッケージは、
前記センサー素子の前記面に対して交差する方向に沿った第1面と、
前記センサー素子に対して、前記第1面とは反対側の第2面と、
前記センサー素子の前記厚さ方向に対して交差する方向に沿っており、前記第1面および前記第2面に接続する第3面と、
前記第1面から前記第3面に亘って配置される第1端子と、
前記第2面から前記第3面に亘って配置される第2端子と、
を含み、
前記実装基板は、
第1ランドパターンと、
第2ランドパターンと、
を含み、
前記センサーデバイスは、前記第1面が前記実装基板の前記第1ランドパターンに対向し、前記第1端子が前記実装基板の前記第1ランドパターンに接合され、前記第2端子が前記実装基板の前記第2ランドパターンとワイヤーを介して電気的に接続される、
センサーモジュール。 - さらに、他のセンサーデバイスを備え、
前記他のセンサーデバイスは、
第1軸および前記第1軸に直交する第2軸に沿った面と前記第1軸および前記第2軸にそれぞれ直交する第3軸に沿った厚さとを有するセンサー素子、および前記センサー素子を収容するパッケージと、
を有し、
前記パッケージは、
前記センサー素子の前記面に対して交差する方向に沿った第1面と、
前記センサー素子に対して、前記第1面とは反対側の第2面と、
前記センサー素子の前記厚さ方向に対して交差する方向に沿っており、前記第1面および前記第2面に接続する第3面と、
前記第1面から前記第3面に亘って配置される第1端子と、
前記第2面から前記第3面に亘って配置される第2端子と、
を含み、
前記実装基板は、第3ランドパターンを含み、
前記他のセンサーデバイスは、前記第3面が前記第3ランドパターンに対向し、前記第1端子および前記第2端子が前記第3ランドパターンに接合される、
請求項1に記載のセンサーモジュール。 - 平面視で、前記第1ランドパターンは、前記第2ランドパターンと前記第3ランドパターンとの間に配置されている、
請求項2に記載のセンサーモジュール。 - 前記第2面に配置される前記第2端子は、平坦な面に設けられる、
請求項1または請求項2に記載のセンサーモジュール。 - 前記第1端子は、前記第1面から前記第2面側に凹んだ凹部を有する、
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のセンサーモジュール。 - 前記第2端子は、前記第2面から前記第1面側に凹んだ凹部を有する、
請求項1または請求項2に記載のセンサーモジュール。 - 前記センサーデバイスは、前記パッケージの前記第3面の反対側に金属製のリッドを備え、
前記ワイヤーは、前記第3面側に配置される、
請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のセンサーモジュール。 - 前記センサーデバイスは、前記パッケージの前記第3面の反対側に第4面を備え、
前記第2端子は、複数あり、
前記第2ランドパターンは、前記第1ランドパターンの両側に配置されており、
一方の前記第2端子は、前記ワイヤーを介して、前記第3面側に配置される前記第2ランドパターンに接続され、
前記一方の前記第2端子に隣り合う他方の前記第2端子は、前記ワイヤーを介して、前記第4面側に配置された前記第2ランドパターンに接続される、
請求項1または請求項2に記載のセンサーモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022006176A JP2023105388A (ja) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | センサーモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2022006176A Pending JP2023105388A (ja) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | センサーモジュール |
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Country | Link |
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-
2022
- 2022-01-19 JP JP2022006176A patent/JP2023105388A/ja active Pending
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