JP6639946B2 - Pressure sensor module and mounting structure of pressure sensor module - Google Patents
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本発明は、防水機能を有する携帯用電子機器に搭載される圧力センサモジュール及び圧力センサモジュールの取付構造に関する。 The present invention relates to a pressure sensor module mounted on a portable electronic device having a waterproof function and a mounting structure of the pressure sensor module.
従来、防水機能を有する携帯用電子機器に搭載される圧力センサとしては、MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)技術を利用した小型の半導体圧力センサがある(例えば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, as a pressure sensor mounted on a portable electronic device having a waterproof function, there is a small semiconductor pressure sensor using MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) technology (for example, see Patent Document 1).
このような圧力センサを防水機能を有する携帯用電子機器の筐体に組み込む場合、圧力導入孔を形成した筐体の内側に圧力センサを防水性を確保しながら設置している。具体的には、圧力センサのパッケージに取り付けたOリング等のパッキンを、筐体の圧力導入孔を囲んで内壁面に押付ける構造とされている。これにより、圧力センサの受圧部を圧力導入孔を通して外部に臨ませるとともに、圧力導入孔を圧力センサで塞いで筐体内部の密封性を確保することで、防水性能を確保しながら圧力センサから延出する接続導体を筐体内部の回路に接続することができる。 When such a pressure sensor is incorporated into a housing of a portable electronic device having a waterproof function, the pressure sensor is installed inside the housing having a pressure introduction hole while ensuring waterproofness. Specifically, the structure is such that a packing such as an O-ring attached to the package of the pressure sensor is pressed against the inner wall surface around the pressure introducing hole of the housing. As a result, the pressure receiving portion of the pressure sensor is exposed to the outside through the pressure introducing hole, and the pressure introducing hole is closed with the pressure sensor to secure the hermeticity inside the housing. The outgoing connection conductor can be connected to a circuit inside the housing.
圧力センサのパッケージをパッキンを介して筐体の内壁面に押付けて所望の密封性を確保するためには、密封性に応じた圧縮力をパッキンに加える必要がある。例えば、5気圧防水の性能が必要である場合には、一般に5気圧以上の圧縮力をパッキンに加える必要がある。従って、パッキンを押付ける圧力センサのパッケージには、相応の強度を持たせる必要があるため、パッケージが大型化して圧力センサも大型化する。この結果、搭載される携帯用電子機器の小型化を阻害する。一方、携帯用電子機器の筐体に合わせて小型化すると強度が不足して高気圧防水に対応することができない。 In order to press the package of the pressure sensor against the inner wall surface of the housing via the packing and secure a desired sealing property, it is necessary to apply a compressive force corresponding to the sealing property to the packing. For example, when waterproofing of 5 atm is required, it is generally necessary to apply a compressive force of 5 atm or more to the packing. Therefore, the pressure sensor package for pressing the packing needs to have appropriate strength, so that the size of the package increases and the size of the pressure sensor also increases. As a result, miniaturization of the mounted portable electronic device is hindered. On the other hand, if the size is reduced in accordance with the housing of the portable electronic device, the strength is insufficient and it is not possible to cope with high-pressure waterproofing.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、搭載される電子機器の気密性を確保しつつ小型化が可能な圧力センサモジュール及び圧力センサモジュールの取付構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure sensor module and a mounting structure of the pressure sensor module that can be downsized while ensuring airtightness of an electronic device to be mounted. I do.
本発明に係る圧力センサモジュールは、圧力センサと、前記圧力センサに接続される配線板と、前記圧力センサを包囲するように配置されるパッキンと、前記パッキンを保持する保持部とを備え、前記保持部が前記配線板に形成されていることを特徴とする。 The pressure sensor module according to the present invention includes a pressure sensor, a wiring board connected to the pressure sensor, a packing disposed to surround the pressure sensor, and a holding unit that holds the packing. A holding portion is formed on the wiring board.
本発明に係る圧力センサモジュールによれば、パッキンが、圧力センサに接続される配線板に形成された保持部上に配置されている。このため、圧力センサモジュールを電子機器の筐体に気密に取付ける際に、配線板の一部である保持部を加圧することになり、圧力センサ自体を加圧する必要がない。従って、気密性を高めるためにより大きな圧力で加圧できるとともに、圧力センサのパッケージ等に対しては強度を高める必要がない。また、パッケージ形状の設計の自由度が高まる。この結果、搭載される電子機器の気密性を確保しつつ小型化が可能な圧力センサモジュールを提供することができる。 According to the pressure sensor module according to the present invention, the packing is disposed on the holding portion formed on the wiring board connected to the pressure sensor. For this reason, when the pressure sensor module is airtightly attached to the housing of the electronic device, the holding portion, which is a part of the wiring board, is pressurized, and there is no need to pressurize the pressure sensor itself. Therefore, it is possible to apply a larger pressure in order to increase the airtightness, and it is not necessary to increase the strength of a pressure sensor package or the like. Also, the degree of freedom in designing the package shape is increased. As a result, it is possible to provide a pressure sensor module that can be downsized while ensuring the airtightness of the electronic device to be mounted.
また、本発明に係る圧力センサモジュールにおいて、前記保持部は、前記パッキンに沿って形成された環状のパッキン保持部と、前記パッキン保持部から内側に延出し前記圧力センサを保持する圧力センサ保持部とを有することが好ましい。 Further, in the pressure sensor module according to the present invention, the holding portion includes an annular packing holding portion formed along the packing, and a pressure sensor holding portion extending inward from the packing holding portion and holding the pressure sensor. It is preferable to have
また、本発明に係る圧力センサモジュールの取付構造は、圧力導入孔が形成された電子機器の筐体に、前記圧力センサモジュールが気密に取付けられる圧力センサモジュールの取付構造であって、前記圧力センサが前記圧力導入孔に臨むように配置され、前記保持部を前記筐体側に加圧する加圧手段により前記筐体に前記パッキンを介して気密に取付けられることを特徴とする。 Further, the pressure sensor module mounting structure according to the present invention is a pressure sensor module mounting structure in which the pressure sensor module is airtightly mounted on a housing of an electronic device in which a pressure introducing hole is formed, Is disposed so as to face the pressure introducing hole, and is hermetically attached to the housing via the packing by a pressing means for pressing the holding portion toward the housing.
本発明に係る圧力センサモジュールの取付構造によれば、パッキンが、圧力センサに接続される配線板に形成された保持部上に配置されている。このため、圧力センサモジュールを加圧手段により電子機器の筐体に気密に取付ける際に、配線板の一部である保持部を加圧することになり、圧力センサ自体を加圧する必要がない。従って、気密性を高めるためにより大きな圧力で加圧できるとともに、圧力センサのパッケージ等に対しては前記圧力に耐える強度を確保する必要がないため、パッケージの薄型化等が可能となる。この結果、搭載される電子機器の気密性を確保しつつ圧力センサの小型化が可能な圧力センサモジュールの取付構造を提供することができる。 According to the pressure sensor module mounting structure of the present invention, the packing is disposed on the holding portion formed on the wiring board connected to the pressure sensor. Therefore, when the pressure sensor module is hermetically attached to the housing of the electronic device by the pressurizing means, the holding portion, which is a part of the wiring board, is pressurized, and there is no need to pressurize the pressure sensor itself. Therefore, the pressure can be increased with a larger pressure in order to improve the airtightness, and it is not necessary to secure a strength to withstand the pressure for a pressure sensor package or the like, so that the package can be made thinner. As a result, it is possible to provide a pressure sensor module mounting structure capable of reducing the size of the pressure sensor while ensuring the airtightness of the electronic device to be mounted.
また、本発明に係る圧力センサモジュールの取付構造において、前記加圧手段が、前記保持部の前記パッキンに対応する領域及び前記パッキンで囲まれた領域を覆うように配置される押圧部材と、前記押圧部材を前記筐体側に加圧する加圧部材とを有することが好ましい。 Further, in the mounting structure of the pressure sensor module according to the present invention, the pressing member is arranged so as to cover a region corresponding to the packing of the holding portion and a region surrounded by the packing; It is preferable to have a pressing member for pressing the pressing member toward the housing.
搭載される電子機器の気密性を確保しつつ小型化が可能な圧力センサモジュール及び圧力センサモジュールの取付構造を提供することができる。 It is possible to provide a pressure sensor module and a mounting structure of the pressure sensor module which can be downsized while ensuring airtightness of an electronic device to be mounted.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding portions will be denoted by the same reference characters, without redundant description.
[圧力センサモジュール]
図1は、本発明の実施形態に係る圧力センサモジュールの構造を示す平面図であり、図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。
[Pressure sensor module]
FIG. 1 is a plan view showing the structure of the pressure sensor module according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
図1及び図2に示すように、圧力センサモジュール1は、測定対象となる大気圧や水圧等を測定する圧力センサ2と圧力センサ2からの信号を伝送したり圧力センサ2へ給電するためのフレキシブルプリント配線板3(以下、FPC3とする)(本発明の配線板に相当する)とを備えている。なお、フレキシブルプリント配線板に代えて、ガラスエポキシ等のリジッド板や、セラミック板をベース基材とする配線板を用いても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
圧力センサ2は、基体部4と、基体部4に設けられた圧力センサ素子5と、基体部4に内蔵された制御素子6と、を備えている。
基体部4は、リードフレーム7と、リードフレーム7を支持する樹脂製の支持体8(パッケージ部)とを有する。支持体8は、例えばエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイドなどの樹脂からなり、樹脂成型によって形成することができる。
The
The base portion 4 has a
支持体8は、平面視円形状の基台9と、圧力センサ素子5が載置される載置部11とを備えている。基台9は、基台本体12と、基台本体12の上面12aから上方に突出し円筒形状の環状壁部13とを有する。環状壁部13は、基台本体12と一体に形成することができる。
The support 8 includes a base 9 having a circular shape in a plan view, and a mounting portion 11 on which the
環状壁部13の内部空間は、圧力センサ素子5及び圧力センサ素子5を水等から保護する保護剤14を収容する収容部16である。収容部16は環状壁部13によって区画された円筒形状の空間である。環状壁部13は、圧力センサ素子5の上面5aより高い位置に達するように、上方に突出して形成されている。これによって、圧力センサ素子5に外力が及ぶのを防ぐことができる。
The internal space of the
基台9は、樹脂の一体成型により形成することができる。基台9の構成樹脂は、例えばエポキシ系樹脂であり、そのヤング率は、好ましくは1GPa〜50GPa、より好ましくは10GPa〜30GPaである。
なお、本実施形態に係る圧力センサ2では、基台9及び環状壁部13は平面視円形状であるが、基台9及び環状壁部13の平面視形状はこれに限らず、矩形状その他の多角形状など任意の形状とすることができる。環状壁部13の内部空間は、環状壁部13の内面形状に応じた平面視形状となる。例えば、環状壁部13の内面が平面視矩形状である場合は、収容部16の平面視形状も矩形状となる。
The base 9 can be formed by integral molding of resin. The constituent resin of the base 9 is, for example, an epoxy resin, and its Young's modulus is preferably 1 GPa to 50 GPa, more preferably 10 GPa to 30 GPa.
In the
載置部11は、収容部16の底面16aの一部又は全部の領域に形成することができる。図示例の載置部11は、底面16aの一部領域に形成されている。載置部11は、基台9を構成する樹脂材料より硬度が低い樹脂材料からなる。載置部11の形成することにより、基台9の熱膨張などにより圧力センサ素子5に加えられる外力を軽減し、圧力センサ2の測定精度を高めることができる。樹脂厚さが厚いほど、外力の軽減効果は高い。
The mounting portion 11 can be formed in a part or the whole area of the
図3に示すように、リードフレーム7は、金属などの導電体からなり、平面視矩形状の板状の台座部17と、台座部17と平行な面内において、台座部17から離れる方向に延出するセンサ用リード部18と、台座部17から離れる方向に延出する端子リード部19とを有する。
As shown in FIG. 3, the
センサ用リード部18は、平面視において、第1〜第3センサ用リード部(18a〜18c)を有する。第1〜第3センサ用リード部18a〜18cは、それぞれ、平面視矩形状の台座部17の第1〜第3辺縁部17a〜17cに対して垂直に形成することができる。第1〜第3センサ用リード部18a〜18cは、第1〜第3辺縁部17a〜17cに対して所定の角度(0度を越え、90度未満の角度)で傾斜して形成してもよい。
The
図2に示すように、センサ用リード部18は、ボンディングワイヤ21(圧力センサチップ用のボンディングワイヤ)によって圧力センサ素子5に接続されるとともに、ボンディングワイヤ22(制御素子用のボンディングワイヤ)によって制御素子6に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、端子リード部19は、平面視において、台座部17の第4辺縁部17dに対して垂直に形成することができる。端子リード部19は、第4辺縁部17dに対して所定の角度(0度を越え、90度未満の角度)で傾斜して形成してもよい。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、図示例の端子リード部19は、台座部17から離れる方向に延出する基延出部19aと、基延出部19aの延出端から下方に延出する中間延出部19bと、中間延出部19bの延出端から基延出部19aの延出方向とは反対の方向に延出する外部延出部19cとを有する。
図2に示すように、基延出部19a及び中間延出部19bは支持体8の内部に埋設して形成することができる。基延出部19aは、ボンディングワイヤ23(制御素子用のボンディングワイヤ)によって制御素子6と接続されている。外部延出部19cは基台9の下面9bに露出しており、下面9bに沿って形成されている。ボンディングワイヤ22、23は、外部延出部19cを除いて、基台9に埋設されている。
図示例では、ボンディングワイヤ21、22は基台9の樹脂に埋設されているため、ボンディングワイヤ21、22が破損するのを防止できる。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the
In the illustrated example, since the
圧力センサ素子5としては、例えば、シリコン等からなる半導体基板の一面側に、ダイヤフラム部と、基準圧力室としての密閉空間と、圧力によるダイアフラム部の歪抵抗の変化を測定するための複数の歪ゲージとを備えたものが使用できる。
この例の圧力センサ素子5は、ダイアフラム部が圧力を受けて撓むと、各歪ゲージにダイアフラム部の歪み量に応じた応力が発生し、この応力に応じて歪ゲージの抵抗値が変化し、この抵抗値変化に応じたセンサ信号が出力される。また、この圧力センサ素子5は、MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)技術を使用した素子である。
As the
In the
圧力センサ素子5は、収容部16内に収容され、載置部11上に載置され、載置部11に固定される。
圧力センサ素子5は、リードフレーム7の上面側に設けられている。詳しくは、圧力センサ素子5は、台座部17の上面17e側に、上面17eに沿って設置されている。
The
The
圧力センサ素子5は、リードフレーム7の上面と同じ又はこれより高い位置に設置されていれば、平面視において、一部領域又は全部領域がリードフレーム7から外れた位置にあってもよい。
図示例の圧力センサ素子5は、載置部11を介して台座部17上に設けられている。
As long as the
The
圧力センサ素子5は、上面5aに回路が形成されているため、ボンディングワイヤ21は圧力センサ素子5の上面5aに接続されている。
Since the
圧力センサ素子5は、収容部16内に充てんされた保護剤14に覆われている。保護剤14によって、水や外気の浸入を防ぎ、圧力センサ素子5への悪影響を防ぐことができる。
The
保護剤14としては、例えば、シリコン系の樹脂(例えばシリコーン樹脂)や、フッ素系の樹脂が使用できる。保護剤14は液状やゲル状とすることができる。保護剤14は高い粘性を持つことが好ましい。保護剤14としては、例えば、硬度1以下(ショアA硬度。JIS K 6253に準拠)の柔らかいゲル剤を用いることが望ましい。保護剤14は、測定対象から加えられる圧力をそのまま圧力センサ素子5に伝達できる。このため、圧力センサ素子5による圧力検出の精度を低下させることはない。
As the protective agent 14, for example, a silicon-based resin (for example, a silicone resin) or a fluorine-based resin can be used. The protective agent 14 can be in a liquid or gel state. The protective agent 14 preferably has a high viscosity. As the protective agent 14, for example, it is desirable to use a soft gel agent having a hardness of 1 or less (Shore A hardness, based on JIS K 6253). The protective agent 14 can transmit the pressure applied from the measurement target to the
保護剤14は、光透過性が低いことが望ましい。これによって、可視光や紫外線を遮断することができるため、圧力センサ素子5の劣化を防ぐために有利である。保護剤14は、顔料等を含有させることによって、光透過性を低くすることができる。
It is desirable that the protective agent 14 has low light transmittance. This can block visible light and ultraviolet light, which is advantageous for preventing the
制御素子6は、圧力センサ素子5からのセンサ信号が、ボンディングワイヤ21、リードフレーム7、ボンディングワイヤ22、23を介して入力されると、これを処理して圧力検出信号として出力できる。制御素子6は、例えば、圧力センサ素子5のON/OFF制御、内蔵する温度センサによる検出値の補正、検出データのA/D変換、リニアリティの補正、信号波形の整形などの機能を有する。
When a sensor signal from the
制御素子6は、リードフレーム7の下面側に設けられている。詳しくは、制御素子6は、台座部17の下面17f側に、下面17fに沿って設置されている。制御素子6は、リードフレーム7の下面と同じ又はこれより低い位置に設置されていれば、平面視において、一部領域又は全部領域がリードフレーム7から外れた位置にあってもよい。
The
制御素子6は、温度センサを内蔵したものを使用してもよい。温度センサを内蔵する制御素子6は、系内の温度に応じて圧力検出信号を補正することができる。このため、精度の高い圧力測定が可能となる。
The
図2に示すように、制御素子6は、支持体8(基台9)に埋設され、支持体8と一体になっている。制御素子6の外面が覆われているため、制御素子6を外気や水分から遮断し、制御素子6を保護することができる。制御素子6は、下面6aに回路が形成されているため、ボンディングワイヤ22,23は下面6aに接続されている。
As shown in FIG. 2, the
圧力センサ2は、FPC3に接続されている。圧力センサ2のリードフレーム7とFPC3の配線とがはんだ24により電気的に接続されている。さらに、圧力センサ2とFPC3との隙間にモールド樹脂26が充填され圧力センサ2がFPC3に接合されている。FPC3は、可撓性を有する絶縁フィルムの一方又は両方の面に、銅などの金属からなる配線層が形成されたものである。絶縁フィルムとしては、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、液晶ポリマー等が使用できる。
The
図1及び図2に示すように、FPC3は、延出部27と保持部28とを備えている。延出部27は保持部28から延出する一定幅の帯状のなし、延出部27の先端側には端子部(不図示)が形成されている。また、延出部27は配線が形成されており、端子部を介して他の素子等に電気的に接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
保持部28は平面視環状のパッキン保持部29と、パッキン保持部29から内側に延出する圧力センサ保持部31とを有する。
パッキン保持部29上には、パッキン保持部29の形状に沿って環状のパッキン32が形成されている。パッキン32は、環状径方向に内側に形成された第1パッキン33と外側に形成された第2パッキン34が形成されており二重構造になっている。パッキン32は、例えば、アクリレート系の樹脂、シリコーン樹脂、ゴム等の弾性を有する材料により形成される。なお、本実施形態に係るパッキン32は二重構造であるが、これ以上の多重構造としてもよく、多重構造とせずに一重構造としてもよい。
The holding
On the
圧力センサ保持部31は、平面視矩形状をなしており、環状のパッキン保持部29から内側に延びるように形成されている。また、配線は端子部から延出部27、パッキン保持部29を通り圧力センサ保持部31まで延びており、圧力センサ2のリードフレーム7と電気的に接続されている。
The pressure
本実施形態に係る圧力センサモジュール1によれば、パッキン32が、圧力センサ2に接続されるFPC3に形成された保持部28上に配置されている。このため、圧力センサモジュール1を電子機器の筐体に気密に取付ける際に、FPC3の一部である保持部28を加圧することになり、圧力センサ2自体を加圧する必要がない。従って、気密性を高めるためにより大きな圧力で加圧できるとともに、圧力センサ2のパッケージ等に対しては前記圧力に耐える強度を確保する必要がないため、パッケージの薄型化等が可能となる。また、パッケージ形状の設計の自由度が高まる。例えば、パッケージを円筒形状にする必要がなくなりデッドスペースを低減できる。この結果、搭載される電子機器の気密性を確保しつつ小型化が可能な圧力センサモジュール1を提供することができる。
また、従来は、仮にパッケージが破壊されると、防水機能が損なわれるが、本発明では、防水機能が損なわれることがないため、安全設計という意味でも有利である。
また、圧力センサ2自体を加圧する必要がないため、加圧による圧力によって圧力センサ2のセンサ特性に影響が出ることを回避できる。
According to the
Conventionally, if the package is broken, the waterproof function is impaired. However, in the present invention, the waterproof function is not impaired, which is advantageous in terms of safety design.
Further, since there is no need to pressurize the
また、本実施形態に係る圧力センサモジュール1では、保持部28は、パッキン32に沿って形成された環状のパッキン保持部29と、パッキン保持部29から内側、即ち開口に延出し圧力センサ2を保持する圧力センサ保持部31とを有する。保持部28がパッキン保持部29と圧力センサ保持部31とに開口を介して分かれているため、パッキン保持部29に電子機器の筐体に気密に固定するたに加圧してもこの外力が圧力センサ2に伝わりにくくなる。そのため、圧力センサ20の検出精度等に影響が及びにくくなる。
Further, in the
[変形例]
図4は、圧力センサモジュールの変形例を示す平面図である。図4に示すように、本変形例に係る圧力センサモジュール10は、図1に示す実施形態に係る圧力センサモジュール1に対し圧力センサ保持部36が延出部37の延びる方向に沿って形成されておらず、延出部37の延びる方向に交わる方向に沿って環状のパッキン保持部38の内側を横断するように延びている。これにより、圧力センサ保持部36の延びる方向が延出部37の延びる方向に交わるように形成されているので、延出部37に例えば引っ張るような外力が加わっても圧力センサ保持部36に直接に外力が加わるらず圧力センサ20にも外力が伝わらない。そのため、圧力センサ20の検出精度等に影響がより及びにくくなる。
また、本変形例に係る圧力センサモジュール10では、パッキン保持部38の外周から四つの固定部38aが一体的に形成されている。この固定部38aの中央には穴部38bが形成されており、筐体に固定する際にこの固定部38aを介してボルト(即ち加圧手段)で固定することができるので、固定する際の圧力センサモジュール10位置決めが容易となる。なお、本変形例のパッキン32は一重構造である。
[Modification]
FIG. 4 is a plan view showing a modified example of the pressure sensor module. As shown in FIG. 4, in the
Further, in the
[圧力センサモジュールの取付構造]
図5は、本発明の実施形態に係る圧力センサモジュールの取付構造を示す断面図である。
本実施形態に係る圧力センサモジュール1が取付けられる電子機器51は、筐体52を備えている。
筐体52は、本体53と蓋体54とからなる。筐体52は、本体53に蓋体54を筐体用パッキン56を介して合わせ、ボルト57で締め付けることで、本体53の内部に、機器の機構部や回路部を気密に収容する密封空間58を確保する。
本体53は、底壁59と、その周縁部に立設された周側壁61とを備える容器状とされている。周側壁61は、円筒状、角筒状などの筒状に形成することができる。
[Mounting structure of pressure sensor module]
FIG. 5 is a sectional view showing a mounting structure of the pressure sensor module according to the embodiment of the present invention.
The
The
The
密封空間58は、底壁59と周側壁61と蓋体54に囲まれた空間である。蓋体54は、例えば、概略平板状に形成されている。
密封空間58を構成する筐体52の本体53の周側壁61には、センサ収容部62が設けられている。センサ収容部62は、筐体52の周側壁61に形成された凹部63によって構成されている。
The sealed
A
凹部63は、収容する圧力センサ2の外形に対応する収容空間を形成している。また、この収容空間の筐体52の周側壁61には、複数の開口である圧力導入孔66が形成されている。
The
センサ収容部62の内壁面、すなわち凹部63の内壁面及び周側壁61の内壁面には、半球状の小突起67が複数設けられている。小突起67は、圧力センサ2を、センサ収容部62の内壁面から離れた位置で支持する。
A plurality of small
センサ収容部62の内部には、受圧部を圧力導入孔66に向けた姿勢で圧力センサ2が収容されている。そして、圧力センサモジュール1のうち圧力センサ2の受圧部と反対側に接続されているFPC3側に、板状の押圧部材68が配置されこの押圧部材68を筐体52側に加圧する加圧部材69を設ける(以上の押圧部材68と加圧部材69で押圧手段71)ことで、圧力センサモジュール1が筐体52に取付けられている。
The
より具体的には、FPC3のパッキン保持部29のうちパッキン32に対応する領域、及びこのパッキン32で囲まれた領域を覆うように、すなわちFPC3のパッキン保持部29を全て覆うように、押圧部材68を配置される。そして、この押圧部材68をパッキン32の配置面と反対側から筐体52側に向けて加圧するようにボルト(加圧部材69)で締め付けることで、圧力センサモジュール1が筐体52に取付けられている。
More specifically, the pressing member is formed so as to cover a region of the
なお、本実施形態では、押圧部材68とパッキン保持部29との間であってパッキン32に対応する位置に環状の第3パッキン72が設けられている。この第3パッキン72が設けられることで、環状のパッキン保持部29の開口から圧力導入孔66を介して導入される大気や水が筐体52内部に入ることを防ぎ筐体52内部を気密に保つことができる。
In this embodiment, an annular third packing 72 is provided between the pressing
従って、パッキン保持部29を環状とせずに開口を設けないような板状とすることで、上記の第3パッキン72を設けることなく気密に保つことができる。
Therefore, by forming the
本実施形態に係る圧力センサモジュールの取付構造によれば、パッキン32が、圧力センサ2に接続されるFPC3に形成された保持部28上に配置されている。このため、圧力センサモジュール1を押圧部材68及び加圧部材69(以上で加圧手段)により電子機器51の筐体52に気密に取付ける際に、FPC3の一部である保持部28を加圧することになり、圧力センサ2自体を加圧する必要がない。従って、気密性を高めるためにより大きな圧力で加圧できるとともに、圧力センサ2のパッケージ等に対しては前記圧力に耐える強度を確保する必要がないため、パッケージの薄型化等が可能となる。また、パッケージ形状の設計の自由度が高まる。例えば、パッケージを円筒形状にする必要がなくなりデッドスペースを低減できる。この結果、搭載される電子機器51の気密性を確保しつつ圧力センサ2の小型化が可能な圧力センサモジュール1の取付構造を提供することができる。
また、従来は、仮にパッケージが破壊されると、防水機能が損なわれるが、本発明では、防水機能が損なわれることがないため、安全設計という意味でも有利である。
また、圧力センサ2自体を加圧する必要がないため、加圧による圧力によって圧力センサ2のセンサ特性に影響が出ることを回避できる。
According to the mounting structure of the pressure sensor module according to the present embodiment, the packing 32 is disposed on the holding
Conventionally, if the package is broken, the waterproof function is impaired. However, in the present invention, the waterproof function is not impaired, which is advantageous in terms of safety design.
Further, since there is no need to pressurize the
また、本発明に係る圧力センサモジュールの取付構造において、加圧手段が、保持部28のパッキン32に対応する領域及びパッキン32で囲まれた領域を覆うように配置される押圧部材68と、押圧部材68を筐体52側に加圧する加圧部材69とを有している。押圧部材68により押圧することで、密封空間58の内部と外部の圧力差に対する強度を増加させることができる。
In the mounting structure of the pressure sensor module according to the present invention, the pressing means includes a pressing
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1,10…圧力センサモジュール、2,20…圧力センサ、3…フレキシブルプリント配線板、4…基体部、5…圧力センサ素子、6…制御素子、7…リードフレーム、8…支持体、9…基台、11…載置部、12…基台本体、13…環状壁部、14…保護剤、16…収容部、17…台座部、17a〜17d…辺縁部、18…センサ用リード部、18a〜18c…第1〜第3センサ用リード部、19…端子リード部、19a…基延出部、19b…中間延出部、19c…外部延出部、21,22,23…ボンディングワイヤ、24…はんだ、26…モールド樹脂、27,37…延出部、28…保持部、29,38…パッキン保持部、31,36…圧力センサ保持部、32…パッキン、33…第1パッキン、34…第2パッキン、51…電子機器、52…筐体、53…本体、54…蓋体、56…筐体用パッキン、57…ボルト、58…密封空間、59…底壁、61…周側壁、62…センサ収容部、63…凹部、66…圧力導入孔、67…小突起、68…押圧部材、69…加圧部材、71…押圧手段、72…第3パッキン。 1, 10 pressure sensor module, 2, 20 pressure sensor, 3 flexible printed wiring board, 4 base member, 5 pressure sensor element, 6 control element, 7 lead frame, 8 support, 9 Base, 11: mounting portion, 12: base body, 13: annular wall portion, 14: protective agent, 16: housing portion, 17: pedestal portion, 17a to 17d: peripheral portion, 18: sensor lead portion , 18a to 18c: first to third sensor leads, 19: terminal lead, 19a: base extension, 19b: middle extension, 19c: external extension, 21, 22, 23 ... bonding wire , 24 ... solder, 26 ... mold resin, 27, 37 ... extension part, 28 ... holding part, 29, 38 ... packing holding part, 31, 36 ... pressure sensor holding part, 32 ... packing, 33 ... first packing, 34: second packing, 51: electronic equipment 52 ... housing, 53 ... body, 54 ... lid, 56 ... housing packing, 57 ... bolt, 58 ... sealed space, 59 ... bottom wall, 61 ... peripheral side wall, 62 ... sensor accommodating part, 63 ... concave part, Reference numeral 66 denotes a pressure introducing hole, 67 denotes a small projection, 68 denotes a pressing member, 69 denotes a pressing member, 71 denotes a pressing unit, and 72 denotes a third packing.
Claims (4)
前記圧力センサに接続される配線板と、
前記圧力センサを包囲するように配置されるパッキンと、
前記パッキンを保持する保持部とを備え、
前記保持部が前記配線板に形成され、
前記保持部は、前記パッキンに沿って形成された環状のパッキン保持部と、前記パッキ
ン保持部から内側に延出し前記圧力センサを保持する圧力センサ保持部とを有し、
前記保持部が前記パッキン保持部と前記圧力センサ保持部とに開口を介して分かれていることを特徴とする圧力センサモジュール。 A pressure sensor,
A wiring board connected to the pressure sensor,
A packing arranged to surround the pressure sensor;
A holding portion for holding the packing,
The holding portion is formed on the wiring board ,
The holding portion includes an annular packing holding portion formed along the packing and the packing.
A pressure sensor holding portion that extends inward from the holding portion and holds the pressure sensor,
The pressure sensor module, wherein the holding portion is divided into the packing holding portion and the pressure sensor holding portion via an opening .
前記圧力センサ保持部が前記延出部の延びる方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサモジュール。The pressure sensor module according to claim 1, wherein the pressure sensor holding portion is formed along a direction in which the extension portion extends.
前記圧力センサ保持部が前記延出部の延びる方向と交わる方向に沿って環状の前記パッキン保持部の内側を横断するように延びていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサモジュール。2. The pressure sensor module according to claim 1, wherein the pressure sensor holding portion extends so as to cross the inside of the annular packing holding portion along a direction intersecting with a direction in which the extension portion extends. 3.
前記圧力センサが前記圧力導入孔に臨むように配置され、前記保持部を前記筐体側に加圧する加圧手段により前記筐体に前記パッキンを介して気密に取付けらることを特徴とする圧力センサモジュールの取付構造。 A pressure sensor module mounting structure in which the pressure sensor module according to any one of claims 1 to 3 is hermetically mounted on a housing of an electronic device in which a pressure introducing hole is formed,
A pressure sensor, wherein the pressure sensor is disposed so as to face the pressure introduction hole, and the pressure sensor is hermetically attached to the housing via the packing by a pressing unit that presses the holding portion toward the housing. Module mounting structure.
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