JP7239777B2 - 強化された周囲温度検出 - Google Patents
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Description
本仕様は、周囲温度の検出に関する。
従来、プリント回路板（ＰＣＢ）が取り付けられた温度センサは、正確な測定を行う前に、ＰＣＢが位置するデバイスの内部温度が周囲環境と平衡に達するまで待機する必要がある。この遅延時間は、デバイスの内部が平衡温度に達するのに必要な時間であり、多くの要因に依存する可能性があり、数分から３０分以上かかる場合がある。正確な遅延時間に関係なく、例えば、部品の物理的寸法、デバイスハウジング内のエアギャップ、および／またはデバイスハウジングに使用される材料の絶縁特性に対して存在する製造公差により、遅延時間は熱インターフェース材料（ＴＩＭ）を使用する場合でも重要である。さらに、デバイスの内部温度は、例えば、デバイスの内部構成要素によって生成される熱、またはデバイスの内部構成要素によって放散される熱のために、周囲環境と平衡に決して達しない可能性がある。
いくつかの実装形態では、デバイスのハウジングに対して外部に配置された温度センサを有するデバイスは、実質的に短縮された遅延時間で周囲温度を正確に検出することができる。温度センサは、フレキシブルプリント回路基板を介して内部プリント回路基板に固定することができ、保護層で覆われてもよい。温度センサをデバイスのハウジングに対して外部に配置すると、周囲温度を検出する際の遅延時間が大幅に短縮される。保護層は、層の薄さにより、熱伝導率などの保護層の材料特性により、または保護層の薄さおよび材料特性の組み合わせにより、遅延時間に実質的に影響を与えない。
一態様では、デバイスは、内部空間を形成し、（ｉ）外面、（ｉｉ）内部空間と外面との間の貫通穴を画定する通過領域、および（ｉｉ）通過穴に隣接する外面のくぼみを含む、ハウジングと、ハウジングの内部空間内に配設されたプリント回路板と、フレキシブルプリント回路基板であって、（ｉ）ハウジングの内部空間内に配設されているプリント回路板に接続されている第１の端部領域、（ｉｉ）ハウジングの外面のくぼみ内に配設されている、第１の端部領域とは反対側のフレキシブルプリント回路基板の端部にある第２の端部領域、および（ｉｉｉ）第１の端部領域と第２の端部領域との間の貫通穴を通過する中間領域を含む、フレキシブルプリント回路基板と、ハウジングの外面のくぼみにあるフレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域に配設された温度センサと、ハウジングの外面の少なくとも一部分に配設され、くぼみおよび貫通穴を覆う保護層と、を含む。
いくつかの実装形態では、温度センサは、フレキシブルプリント回路の第１の側に配設され、フレキシブルプリント回路の第１の側は、保護層に面している。
いくつかの実装形態では、温度センサは、保護層と接触している。
いくつかの実装形態では、ハウジングの外面のくぼみは、２つのより高いセクションの間に、より深いセクションを有する。
いくつかの実装形態では、くぼみの２つのより高いセクションの第１のより高いセクションが、通過穴に隣接して位置決めされ、くぼみ２つのより高いセクションの第２のより高いセクションが、通過穴から離れて位置決めされ、フレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域の一部分が、くぼみの２つのより高いセクションの第２のより高いセクションに固定されている。
いくつかの実装形態では、温度センサは、ハウジングの外面のくぼみのより深いセクションにあるフレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域に配設されている。
いくつかの実装形態では、温度センサが、ハウジングの外面のくぼみのより深いセクションの上方、かつフレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域のフレキシブルプリント回路の第１の側に配設されている。
いくつかの実装形態では、ギャップが、フレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域にあるフレキシブルプリント回路の第２の側と、ハウジングの外面にあるくぼみのより深いセクションとの間に形成されている。
いくつかの実装形態では、ハウジングの外面のくぼみが、フレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域の幅よりもわずかに広い幅、およびフレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域の長さよりもわずかに長い長さを有する。
いくつかの実装形態では、ハウジングの通過領域は、貫通穴が保護層に対して実質的に垂直であるように、貫通穴を画定する。
いくつかの実装形態では、保護層はステッカーである。
いくつかの実装形態では、保護層はポリマーから形成される。
いくつかの実装形態では、ポリマーは二軸配向ポリエチレンテレフタレートである。
いくつかの実装形態では、ポリマーはエポキシである。
いくつかの実装形態では、保護層は金属化ポリマーから形成される。
いくつかの実装形態では、金属化ポリマーは、上に金属の堆積層を有する二軸配向ポリエチレンテレフタレートである。
いくつかの実装形態では、保護層は金属から形成される。
いくつかの実装形態では、保護層は、接着剤を介して、ハウジングの外面分の少なくとも一部に固定されている。
いくつかの実装形態では、ハウジングが、上部外面を有する上部ハウジングユニットおよび下部ハウジングユニットを含み、上側ハウジングユニットが、下部ハウジングユニットに固定され、保護層が、上部外面の少なくとも一部分に配設されている。
別の態様では、方法は、プリント回路板を、（ｉ）外面、（ｉｉ）内部空間と外面との間の貫通穴を画定する通過領域、および（ｉｉ）通過穴に隣接する外面のくぼみを含む、ハウジングの内部空間内に配置することと、（ｉ）プリント回路基板の第１の端部領域をハウジングの内部空間内に、（ｉｉ）第２の端部領域を、第１の端部領域とは反対側の、フレキシブルプリント回路基板の端部に、かつハウジングの外面のくぼみ内に、かつ（ｉｉｉ）フレキシブルプリント回路基板の中間領域を、第１の端部領域と第２の端部領域との間の貫通穴を介して配置することと、温度センサを、ハウジングの外面のくぼみにあるフレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域に配置することと、フレキシブルプリント回路基板の第１の端部領域を、回路板に固定することと、くぼみおよび貫通穴を保護層で覆うことと、を含む。
有利な実装形態は、任意選択的に１つ以上の次の機能を含み得る。
デバイスは、デバイスのハウジングに対して外部に温度センサを配置することにより、周囲温度の検出を改善する。温度センサをデバイスのハウジングに対して外部に配置することにより、デバイスは実質的に短縮された遅延時間で正確な周囲温度測定を行うことができる。温度センサを覆う保護層は、保護層の薄さにより、層に含まれる材料の熱伝導率により、または保護層の薄さおよび材料特性の組み合わせにより、遅延時間に実質的に影響を与えない。
デバイスは、より正確な周囲温度測定値を提供する。温度センサをデバイスのハウジングに対して外部に配置することで、デバイスは、デバイスの内部構成要素によって生成される熱によって、またはデバイスの内部構成要素によって放散される熱によって影響を受けない、または実質的に影響を受けない周囲温度測定値を取得できる。さらに、温度センサをハウジング内ではなくデバイスのハウジングに対して外部に配置することにより、デバイスは、例えば、デバイスのハウジングの製造ばらつき、またはデバイスのハウジングの製造公差の影響を受けない周囲温度測定値を取得できる。デバイスは、例えば、多くの熱インターフェース材料が時間の経過とともに移動する傾向があるため、温度センサとデバイスのハウジングとの間の熱インターフェース材料に依存しないことによって、より正確な周囲温度測定値を取得することもできる。
本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から、明らかになるであろう。
様々な図面の中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。
図１Ａ～Ｂは、周囲温度検出が改善された例示的なデバイス１００を示す図である。図１Ａは、デバイス１００の側面断面図を示している。図１Ｂは、デバイス１００の斜視断面図を示している。
デバイス１００は、デバイス１００のハウジングに対して外部に位置決めされた温度センサ１０４を含む。温度センサ１０４を外部に位置決めすることにより、デバイス１００は、デバイス１００が位置する環境の周囲温度を迅速かつ正確に測定することができる。温度センサ１０４を層１０８で覆うことにより、デバイス１００は、改善された周囲温度検出の利点を維持しながら、温度センサ１０４およびデバイス１００の内部構成要素を保護することができる。
デバイス１００は、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ウェアラブルデバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスなどのようなコンピューティングデバイスであってもよい。デバイス１００は、モバイル電話または携帯電話であってもよい。デバイス１００は、全地球測位システム（ＧＰＳ）トラッカーであってもよい。デバイス１００は、緊急位置指示無線ビーコン（ＥＰＩＲＢ）、パーソナルロケータビーコン（ＰＬＢ）、またはパーソナルＡＩＳビーコン（ＰＡＢ）であってもよい。デバイス１００がＥＰＩＲＢ、ＰＬＢ、またはＰＡＢである場合、デバイス１００は、ＧＰＳユニットを含んでもよい。デバイス１００は、車両の一部であってもよい。デバイス１００が車両の一部である場合、デバイス１００のハウジングは、車両の１つ以上の外部パネルによって形成されてもよい。デバイス１００が車両の一部である場合、デバイス１００のハウジングは、車両の外面、例えば、フロントバンパー、リアバンパー、車台などに固定されるか、または車両の外面に埋め込まれてもよい。デバイス１００は、地盤工学機器であってもよい。デバイス１００は、海洋学機器であってもよい。
以下でより詳細に論じられるように、デバイス１００は、耐水性、防水性、耐塵性、および／または防塵性であるように、密封されたデバイスであってもよい。
温度センサ１０４は、サーミスタ、測温抵抗体（ＲＴＤ）、熱電対、または半導体ベースのセンサであってもよい。温度センサ１０４は、表面実装型デバイス（ＳＭＤ）であってもよい。
この文書で開示されている手法により、デバイスが周囲温度を正確に測定する時間を短縮できる。デバイス１００は、例えば、温度センサ１０４をデバイス１００のハウジングに対して外部に配置することによって、周囲温度検出を強化する。デバイス１００のハウジングに対して外部に配置された温度センサ１０４により、デバイス１００は、実質的に短縮された遅延時間で正確な周囲温度測定を行うことができる。層１０８は、例えば、０．１～０．５ｍｍ、０．２０～０．３０ｍｍ、０．２５ｍｍなどの層１０８の薄さによる、層１０８に含まれる材料の熱伝導率による、または、層１０８の薄さおよび材料特性の組み合わせによる遅延時間に実質的に影響を及ぼさない。
開示された技術は、周囲温度測定の精度を向上させることができる。温度センサ１０４をデバイス１００のハウジングに対して外部に配置することで、デバイス１００は、デバイス１００の内部構成要素によって生成される熱によって、またはデバイス１００の内部構成要素によって放散される熱によって影響を受けない、または実質的に影響を受けない周囲温度測定値を取得できる。これらの内部構成要素は、例えば、ＣＰＵ、グラフィックカード、ＧＰＵ、ディスクドライブ、ヒートシンクを含んでもよい。さらに、温度センサ１０４をハウジング内ではなくデバイス１００のハウジングに対して外部に配置することにより、デバイス１００は、例えば、デバイス１００のハウジングの製造ばらつき、またはデバイス１００のハウジングの製造公差の影響を受けない周囲温度測定値を取得できる。デバイス１００は、例えば、多くのＴＩＭが時間の経過とともに移動する傾向があるため、温度センサとデバイス１００のハウジングとの間のＴＩＭに依存しないことによって、より正確な周囲温度測定値を取得することもできる。
図１Ａ～１Ｂに示されるように、デバイス１００は、貫通穴１１４を画定する通過領域を有する上部ハウジング１１０、下部ハウジング１１２、上部ハウジング１１０と下部ハウジング１１２との間のシール１１８、上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２から形成された内部チャンバ内に配置されたＰＣＢ１０６、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）１０２、ＦＰＣ１０２に取り付けられた温度センサ１０４、および層１０８を含む。
上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２は、ポリマーまたは金属から形成されてもよい。上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２は、同じタイプの材料から形成されてもよい。例えば、上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２は、両方とも同じタイプのポリマー、同じタイプの金属などからのものである。上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２は、異なる材料から形成されてもよい。例えば、上部ハウジング１１０は金属から形成されてもよいが、下部ハウジング１１２はポリマーから形成されてもよい。上部ハウジング１１０および／または下部ハウジング１１２が１つ以上のポリマー、例えば１つ以上の熱可塑性プラスチックから作られている場合、上部ハウジング１１０および／または下部ハウジング１１２は射出成形によって製造されてもよい。上部ハウジング１１０および／または下部ハウジング１１２が１つ以上の金属から作られている場合、上部ハウジング１１０および／または下部ハウジング１１２は、鋳造によって製造されてもよい。
上部ハウジング１１０は、１つ以上のクリップを介して下部ハウジング１１２に固定されてもよい。上部ハウジング１１０は、１つ以上の留め具を介して下部ハウジング１１２に固定されてもよい。１つ以上の留め具は、例えば、１つ以上のねじ、対応するナットを備えた１つ以上のボルトなどであってもよい。上部ハウジング１１０は、１つ以上のクリップおよび１つ以上の留め具の組み合わせによって下部ハウジング１１２に固定されてもよい。シール１１８は、上部ハウジング１１０と下部ハウジング１１２との間に配置されてもよい。シール１１８は、上部ハウジング１１０が下部ハウジング１１２に固定されている場合、上部ハウジング１１０および／または下部ハウジング１１２の形状または設計によって所定の位置にロックされてもよい。シール１１８は、デバイス１００の周囲または下部ハウジング１１２の周囲の周りで連続していてもよい。シール１１８はゴムから形成されてもよい。シール１１８は、ポリマーから形成されてもよい。シール１１８は、シリコンから形成されてもよい。一例として、シール１１８は、Ｏリングであってもよい。
上部ハウジング１１０は、貫通穴１１４を含む。示されるように、貫通穴１１４は、上部ハウジング１１０の実質的に平面の上面１２０に対して実質的に垂直であり、上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２の組み合わせから形成された内部チャンバから、上部ハウジング１１０、具体的には上面１２０の外面まで延びる。貫通穴１１４は、貫通穴１１４が領域１４２内に位置し、貫通穴１１４の長さが領域１４２の幅に等しいか、実質的に等しいか、またはわずかに短いように、第２の領域１４２に対応する。
貫通穴１１４は、上部ハウジング１１０の製造プロセス中に形成されてもよい。例えば、貫通穴１１４は、プラスチックから上部ハウジング１１０を製造する際の射出成形プロセス中に形成されてもよい。別の例として、貫通穴１１４は、金属から上部ハウジング１１０を製造している間の鋳造プロセス中に形成されてもよい。貫通穴１１４は、上部ハウジング１１０が製造された後に形成されてもよい。例えば、貫通穴１１４は、穴あけまたはフライス加工、切断または鋸引き、熱かしめ、超音波技術などによって形成されてもよい。
貫通穴１１４は、ＦＰＣ１０２の少なくとも一部を収容するように、ＦＰＣ１０２の少なくとも一部の幅および深さよりも大きい寸法を有する長方形の形状であってもよい。貫通穴１１４は、ＦＰＣ１０２の幅よりわずかに大きい幅を有してもよい。例えば、貫通穴１１４の幅は、ＦＰＣ１０２の幅の１０１％～１５０％、ＦＰＣ１０２の幅の１０１％～１２５％、ＦＰＣ１０２の幅の１１０％～１５０％、ＦＰＣ１０２の幅の１１０％～１２５％などであってもよい。貫通穴１１４は、ＦＰＣ１０２の深さよりわずかに大きい長さを有してもよい。例えば、貫通穴１１４の幅は、ＦＰＣ１０２の深さの１０１％～１５０％、ＦＰＣ１０２の深さの１０１％～１２５％、ＦＰＣ１０２の深さの１１０％～１５０％、ＦＰＣ１０２の深さの１１０％～１２５％などであってもよい。貫通穴１１４は、ＦＰＣ１０２の深さより適度に大きい長さを有してもよい。例えば、貫通穴１１４の長さは、ＦＰＣ１０２の深さの１２６％～３００％、ＦＰＣ１０２の深さの１５１％～３００％、ＦＰＣ１０２の深さの１２６％～２００％、ＦＰＣ１０２の深さの１２６％～２００％、ＦＰＣ１０２の深さの１５１％～２００％などであってもよい。貫通穴１１４は、ＦＰＣ１０２の深さよりも著しく長い長さを有してもよい。例えば、貫通穴１１４の長さは、ＦＰＣ１０２の深さの２００％～２０００％、ＦＰＣ１０２の深さの３００％～２０００％、ＦＰＣ１０２の深さの２００％～１０００％、ＦＰＣ１０２の深さの３００％～１０００％などであってもよい。
いくつかの実装形態では、貫通穴１１４は、上部ハウジング１１０の上面１２０に対して実質的に垂直ではない。これらの実装形態では、貫通穴１１４は、例えば、ＦＰＣ１０２上の１つ以上の応力点を排除するため、かつ／またはＦＰＣ１０２上の１つ以上の応力点の影響を低減するために、上部ハウジング１１０に斜めに形成されてもよい。例えば、貫通穴１１４は、１５～７５度の角度、２５～６５度の角度、３０～６０度の角度、４０～５０度の角度、４５度の角度などで形成されてもよい。
ＦＰＣ１０２は、フレキシブル基板を含む。基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、またはポリエステルフィルムの１つ以上の層から形成されてもよい。基板は、可撓性ガラスの１つ以上の層から形成されてもよい。基板は、可撓性シリコンの１つ以上の層から形成されてもよい。多数のワイヤ／導体を基板に埋め込んでもよい。１つ以上の電気部品を基板に埋め込んでもよい。基板および任意のワイヤ／導体（例えば、銅ワイヤ／導体）および／または基板に埋め込まれた電気部品は、材料（例えば、ポリイミドフィルムの追加の層）でコーティングされてもよい。
ＦＰＣ１０２およびＦＰＣ１０２の基板は、第１の端部を有する第１の端部領域、中間領域、および第２の端部を有する第２の端部領域を含む。ＦＰＣ１０２の第１の端部領域は、ＦＰＣ１０２の第１の端部領域が第１の領域内に位置するように、第１の領域１４０に対応する。ＦＰＣ１０２は、上部ハウジング１１０および下部ハウジング１１２から形成される内部チャンバ内の第１の端部領域でＰＣＢ１０６に固定されてもよい。一例として、ＦＰＣ１０２の第１の端部領域は、１つ以上のコネクタ、ピン、または指を介して、ＰＣＢ１０６に固定されてもよい。別の例として、ＦＰＣ１０２の第１の端部領域は、貫通穴技術を使用してＰＣＢ１０６に固定されてもよい。別の例として、いくつかの実装形態では、ＦＰＣ１０２およびＰＣＢ１０６は、ＦＰＣ１０２がリジッドフレックス回路のフレキシブル部分であり、ＰＣＢ１０６がリジッドフレックス回路のリジッド部分である単一のリジッドフレックス回路の部品である。
ＦＰＣ１０２の中間領域は、ＦＰＣ１０２の中間領域が第２の領域１４２内に位置するように、第２の領域１４２に対応する。ＦＰＣ１０２の中間領域は、上部ハウジング１１０の貫通穴１１４を通過する。デバイス１００の製造中、ＦＰＣ１０２の第１の端部領域は、ＦＰＣ１０２の中間領域が貫通穴１１４を通過するように、貫通穴１１４を貫通してもよい。同様に、デバイス１００の製造中に、ＦＰＣ１０２の第２の端部領域は、ＦＰＣ１０２の中間領域が貫通穴１１４を通過するように、貫通穴１１４を貫通してもよい。
ＦＰＣ１０２の第２の端部領域は、第２の端部領域が第３の領域１４４内に位置するように、第３の領域１４４に対応する。ＦＰＣ１０２の第２の端部領域は、第１の端部領域よりも反対側のＦＰＣ１０２の端部に位置している。温度センサ１０４は、上部ハウジング１１０から離れたＦＰＣ１０２の第１の側で、ＦＰＣ１０２の第２の端部領域に取り付けられている。上部ハウジング１１０から離れたＦＰＣ１０２の第１の側に温度センサ１０４を取り付けることにより、層１０８が上部ハウジング１１０の上面１２０に固定されると、温度センサ１０４が層１０８に直接接触することができる。温度センサ１０４を層１０８と直接接触させることにより、温度センサ１０４は、例えば、層１０８の薄さ、例えば、０．１～０．５ｍｍ、０．２０ｍｍ～０．３０ｍｍ、０．２５ｍｍなどによって、層１０８に含まれる材料の熱伝導率によって、または層１０８の薄さおよび材料特性の組み合わせによって、実質的に短縮された遅延時間で、周囲温度を測定することができる。
温度センサ１０４は、表面実装技術（ＳＭＴ）を介してＦＰＣ１０２に取り付けられてもよい。したがって、ＦＰＣ１０２は、温度センサ１０４を含んでもよい。温度センサ１０４は、貫通穴技術を使用して、ＦＰＣ１０２に取り付けられてもよい。
図１Ａに示されるように、貫通穴１１４に隣接するのは、ＦＰＣ１０２の第２の端部領域を収容するためのくぼみ１１６である。くぼみ１１６はまた、くぼみ１１６が第３の領域１４４内に位置し、くぼみ１１６が第３の領域１４４の幅に等しいか、実質的に等しいか、またはわずかに短い長さを有するように、第３の領域１４４に対応する。くぼみ１１６は、第１のセクション１２２、第２のセクション１２４、および第３のセクション１２６を含む。第２のセクション１２４は、第１のセクション１２２と第３のセクション１２６との間に設けられる。第１のセクション１２２、第２のセクション１２４、および第３のセクション１２６は、上部ハウジング１１０の上面１２０に対して様々な深さを有してもよい。くぼみ１１６は、上部ハウジング１１０の製造プロセス中に、例えば、射出成形中に、鋳造中に、形成されてもよい。くぼみ１１６は、上部ハウジング１１０が製造された後に、例えば、フライス加工によって形成されてもよい。くぼみ１１６は、貫通穴１１４の形成によって形成されてもよい。
くぼみ１１６の第１のセクション１２２の全部または一部は、ＦＰＣ１０２の深さと同等、実質的に同等、またはわずかに大きい深さを有してもよい。これにより、例えば、層１０８が上部ハウジング１１０の上面１２０に塗布されると、くぼみ１１６の第１のセクション１２２にあるＦＰＣ１０２の一部分が、上部ハウジング１１０、または上部ハウジング１１０の一部分に塗布された接着剤、および層１０８と接触することが可能になる。いくつかの実装形態では、第１のセクション１２２に対応する上部ハウジング１１０の外面の一部分は、ＦＰＣ１０２の第２の端部領域の少なくとも一部分を上部ハウジング１１０に接着するように、塗布された接着剤を有してもよい。
図１Ａに示されるように、くぼみ１１６、具体的にはくぼみ１１６の第１のセクション１２２は、ＦＰＣ１０２と接触するための湾曲面を提供するために、上部ハウジング１１０と貫通穴１１４との間に形成されたであろう鋭角の表面を排除してもよい。くぼみ１１６の第１のセクション１２２によって作成された曲面は、ＦＰＣ１０２が応力点で少なくとも１つの鋭角の表面と接触するのを防ぐことによって、ＦＰＣ１０２に形成されるしわなどのＦＰＣ１０２への損傷の可能性を低減する。
図１Ａに示されるように、くぼみ１１６の第２のセクション１２４は、第１のセクション１２２および第３のセクション１２６の両方よりも大きい深さを有する。第２のセクション１２４の深さは、温度センサ１０４の高さおよびＦＰＣ１０２の深さの両方に対応し、その結果、ＦＰＣ１０２の深さと組み合わされた温度センサ１０４の高さと同等、実質的に同等、またはそれよりも大きい。示されるように、第２のセクション１２４の深さは、ＦＰＣ１０２の深さと組み合わされた温度センサ１０４の高さよりも大きく、その結果、エアギャップ１２８が形成される。エアギャップ１２８は、ＦＰＣ１０２の固有の特性のために、ＦＰＣ１０２の一部分と上部ハウジング１１０との間に形成され、その結果、層１０８が温度センサ１０４を上部ハウジング１１０の上面１２０の平面にもたらすときに、上向きのばね力をもたらす。
エアギャップ１２８は、くぼみ１１６の第２のセクション１２４で、またはその近くでデバイス１００に外力が加えられた場合に、温度センサ１０４の保護手段として機能することができる。例えば、層１０８の一部分が岩と接触し、層１０８の一部分がくぼみ１１６に対応するように、デバイス１００が岩の上に落下した場合、温度センサ１０４は、ＦＰＣ１０２の対応する一部分が上部ハウジング１１０と接触する前の、くぼみ１１６の第２のセクション１２４により深く押し込まれ得る。さらに、温度センサ１０４がくぼみ１１６の第２のセクション１２４により深く押し込まれると、ＦＰＣ１０２によって生成されるばね力が増加し、それによって、落下の力に対抗するのを助け、ＦＰＣ１０２の対応する一部分が上部ハウジング１１０と接触する前に、ＦＰＣ１０２の対応する一部分が、上部ハウジング１１０と接触すること、および／または温度センサ１０４の加速を減速または低減することを防ぐ。したがって、エアギャップ１２８は、温度センサ１０４およびＦＰＣ１０２への損傷の可能性を低減することができ、かつ／または温度センサ１０４およびＦＰＣ１０２への損傷の量を低減することができる。
くぼみ１１６の第３のセクション１２６の全部または一部は、ＦＰＣ１０２の深さと同等、実質的に同等、またはわずかに大きい深さを有してもよい。これにより、例えば、層１０８が上部ハウジング１１０の上面１２０に塗布されると、くぼみ１１６の第３のセクション１２６にあるＦＰＣ１０２の一部分が、上部ハウジング１１０、または上部ハウジング１１０の一部分に塗布された接着剤、および層１０８と接触することが可能になる。第３のセクション１２６に対応する上部ハウジング１１０の外面の一部分は、ＦＰＣ１０２の第２の端部領域の少なくとも一部分を、ＦＰＣ１０２の第２の端部を含む上部ハウジング１１０に接着するように、塗布された接着剤を有してもよい。ＦＰＣ１０２の少なくとも一部分を上部ハウジング１１０に接着するために、第３のセクション１２２に対応する上部ハウジング１１０の外面に接着剤が塗布される実装形態において、第３のセクション１２２に対応する上部ハウジング１１０の外面の一部分は、ＦＰＣ１０２の第２の端部を含むＦＰＣ１０２の第２の端部領域の一部分を浮かせたままにするために、それに塗布された接着剤を有さない場合がある。
層１０８は、上部ハウジング１１０の上面１２０に塗布され、温度センサ１０４に接触する。層１０８は、貫通穴１１４およびくぼみ１１６を覆う。層１０８は、例えば、上部ハウジング１１０を下部ハウジング１１２に固定するために使用される留め具をさらに覆ってもよい。層１０８は、シール１１８に加えて、デバイスを防水性、耐水性、防塵性、および／または耐塵性にするのを助けるように、デバイス１００を密封するのを助けることができる。層１０８は、接着剤で、層１０８の一部であってもよい接着剤層で、かつ／または１つ以上の留め具で、上部ハウジング１１０の上面１２０に固定されてもよい。
デバイス１００は、層１０８を受容することを意図された上部ハウジング１１０の面積を画定する上部ハウジング１１０に隆起１３０を有してもよい。層１０８は、隆起１３０によって画定された面積に適合するように形成され、かつ／または成形されてもよい。例えば、層１０８は、型抜きによって形成され、かつ／または成形されてもよい。
層１０８は、異なる材料の１つ以上の層を含んでもよい。層１０８は、接着剤層を含んでもよい。層１０８は、少なくとも１つの接着剤層を備えた複数の材料層を有するステッカーであってもよい。層１０８は、ポリマー層を含んでもよい。ポリマーはポリカーボネートであってもよい。ポリマーは、二軸配向のポリエチレンテレフタレートであってもよい。ポリマーはエポキシであってもよい。層１０８は、金属化ポリマー層を含んでもよい。金属化ポリマー層は、金属の堆積層を有する二軸配向ポリエチレンテレフタレートであってもよい。金属の堆積層は、アルミニウムであってもよい。層１０８は、金属層および／または金属合金層を含んでもよい。金属は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、またはチタンであってもよい。金属合金は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、またはチタン（例えば、鋼、ステンレス鋼、真ちゅうなど）を含む合金であってもよい。
特定のプラスチックなどの特定の材料が非常に高い熱伝導率を有さないにもかかわらず、温度センサ１０４は、層１０８の薄さ、例えば、０．１～０．５ｍｍ、０．２０～０．３０ｍｍ、０．２５ｍｍなどのために、実質的な遅延時間なしに周囲温度測定値を依然として取得してもよい。
いくつかの実装形態では、層１０８は必ずしも薄い必要はなく、例えば、０．２５ｍｍより厚くてもよく、０．３０ｍｍより厚くてもよく、０．５ｍｍより厚くてもよい。これらの実装形態では、層１０８は、例えば、銅、アルミニウム、真ちゅうなどの熱伝導率の高い材料の層を含んでもよい。
いくつかの実装形態では、層１０８の代わりに、温度センサ１０４、温度センサ１０４を含むＦＰＣ１０２の第２の端部領域、貫通穴１１４、および／またはくぼみ１１６が密封される。これらの実装形態では、温度センサ１０４、温度センサ１０４を含むＦＰＣ１０２の第２の端部領域、貫通穴１１４、および／またはくぼみ１１６は、エポキシで密封されてもよい。これらの実装形態では、任意の留め具が個別に密封されてもよい。これらの実装では、任意の留め具が、エポキシで個別に密封されてもよい。
デバイス１００を製造する際に、要素がどのように組み合わされるかについて特定の順序があってもよい。例えば、シール１１８およびＰＣＢ１０６は、まず、下部ハウジング１１２上に配置されるか、またはそれに固定されてもよい。次に、ＦＰＣ１０２の第１の端部領域は、ＰＣＢ１０６に固定される前に、貫通穴１１４を貫通する。あるいは、ＦＰＣ１０２の第１の端部領域は、ＰＣＢ１０６に固定され、ＦＰＣ１０２の第２の端部領域は、上部ハウジング１１０の貫通穴１１４を貫通する。次に、上部ハウジング１１０は、下部ハウジング１１２に固定される。最後に、層１０８は、上部ハウジング１１０の上面１２０に固定される。温度センサ１０４は、このプロセスの開始前に、ＦＰＣ１０２の一部としてＦＰＣ１０２にすでに取り付けられている可能性が高い。しかしながら、いくつかの実装形態では、温度センサ１０４は、例えば、ＦＰＣ１０２の中間領域が貫通穴１１４を通過した後など、後でＦＰＣ１０２に取り付けられてもよい。
図２は、周囲温度検出が改善されたデバイスを製造するための例示的なプロセス２００である。プロセス２００は、本明細書に記載のデバイス１００を製造するためのプロセスであり得る。
プロセス２００は、ハウジング（２０２）内にプリント回路基板を配置することを含む。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、プリント回路基板は、ＰＣＢ１０６であってもよい。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、ハウジングは、上部ハウジング１１０の下部ハウジング１１２との組み合わせであってもよく、内部空間は、上部ハウジング１１０が下部ハウジング１１２に接合されるときに形成される内部チャンバであってもよい。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、ハウジングは、上面１２０を含んでもよい。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、ハウジングは、貫通穴１１４を画定する通過領域を含んでもよく、くぼみ１１６を含んでもよい。
プロセス２００は、適切な場所（２０４）にフレキシブルプリント回路基板を配置することを含む。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、フレキシブルプリント回路基板は、ＦＰＣ１０２の基板であってもよい。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、フレキシブルプリント回路基板は、第１の領域１４０に対応するＦＰＣ１０２基板の第１の端部領域、第２の領域１４２に対応するＦＰＣ１０２基板の中間領域、および第３の領域１４４に対応するＦＰＣ１０２基板の第２の端部領域を含んでもよい。
プロセス２００は、温度センサ（２０６）を配置することを含む。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、温度センサは、温度センサ１０４であってもよい。一例として、温度センサは、上部ハウジング１１０のくぼみ１１６内のＦＰＣ１０２基板の第２の端部領域に配置されてもよい。
プロセス２００は、フレキシブルプリント回路基板（２０８）の第１の端部領域を固定することを含む。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、フレキシブルプリント回路基板の第１の端部領域は、第１の領域１４０に対応するＦＰＣ１０２基板の第１の端部領域であってもよい。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、第１の端部領域は、１つ以上のコネクタ、ピン、または指を介して、ＰＣＢ１０６に固定されてもよい。別の例として、図１Ａ～１Ｂに関して、フレキシブルプリント回路基板の第１の端部領域は、貫通穴技術を使用してＰＣＢ１０６に固定されてもよい。別の例として、いくつかの実装形態では、フレキシブルプリント回路基板を含むフレキシブルプリント回路、およびプリント回路板は、単一のリジッドフレックス回路の一部である。この例では、フレキシブルプリント回路はリジッドフレックス回路のフレキシブル部分であり、プリント回路板はリジッドフレックス回路のリジッド部分である。
プロセス２００は、保護層（２１０）を配置することを含む。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、保護層は、層１０８であってもよい。一例として、図１Ａ～１Ｂに関して、保護層は、温度センサ１０４、くぼみ１１６、および／または貫通穴１１４を覆ってもよい。
多数の実装例が説明されてきた。それでもなお、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正が行われ得ることが理解されよう。例えば、上記の様々な形式のフローを使用して、ステップを並べ替えたり、追加したり、削除してもよい。
ユーザとの対話を提供するために、本発明の実施形態は、ユーザに情報を表示するための、例えば、ＣＲＴ（陰極線管）またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタなどの表示デバイス、にユーザがデバイスに入力を提供できる、例えば、マウス、タッチスクリーン、トラックパッドまたはトラックボールなどのポインティングデバイスを有するデバイス上で実装され得る。他の種類のデバイスを使用して、ユーザとの対話を提供することもできる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、または触覚的フィードバックなどの任意の形の感覚的フィードバックであり得、ユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含む任意の形式で受信することができる。
本明細書は、多くの特定例を含んでいるが、これらは、本発明の、または請求され得る事項の範囲に限定したものとして解釈されるべきではなく、むしろ本発明の特定の実施形態に対して特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本明細書に記載された特定の特徴を、単一の実施形態で組み合わせて実装することもできる。逆に、単一の実施形態の局面で本明細書に記載された様々な特徴を、複数の実施形態で別個に、または任意の好適な副次的組み合わせで実装することもできる。また、特徴は、特定の組み合わせで作用するものとして上述され、および当初はそのように特許請求され得るが、いくつかの場合、特許請求された組み合わせからの１つ以上の特徴を、その組み合わせから削除することができ、特許請求された組み合わせは、副次的組み合わせまたは副次的組み合わせの変形例を対象とし得る。
本発明の特定の実施形態を説明した。他の実装形態は、以下の特許請求の範囲内に存在する。例えば、特許請求の範囲に記載されたステップは、異なる順序で実行されてもよく、望ましい結果を依然として達成することができる。
Claims (20)
- 内部空間を形成し、外面、および、前記内部空間と前記外面との間の貫通穴を画定する通過領域を含む、ハウジングと、
前記ハウジングの前記内部空間内に配設されたプリント回路板と、
フレキシブルプリント回路基板であって、前記ハウジングの前記内部空間内に配設されている前記プリント回路板に接続されている第１の端部領域、および、前記ハウジングの前記外面に少なくとも部分的に配設され、前記フレキシブルプリント回路基板の一部分が、前記貫通穴を通過する第２の端部領域を含む、フレキシブルプリント回路基板と、
前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域に配設された温度センサと、
前記ハウジングの前記外面の一部分に配設され、前記貫通穴を覆う保護層と、を備える、デバイス。 - 前記温度センサが、前記フレキシブルプリント回路基板の第１の側に配設され、
前記フレキシブルプリント回路基板の前記第１の側が、前記保護層に面し、かつ／または
前記温度センサが、前記保護層と接触している、請求項１に記載のデバイス。 - 前記ハウジングが、前記貫通穴に隣接する前記ハウジングの前記外面のくぼみを含む、請求項１に記載のデバイス。
- 前記ハウジングの前記外面の前記くぼみが、第１のセクションと第３のセクションとの間に、第２のセクションを有し、前記第２のセクションが、前記第１のセクションおよび前記第３のセクションの両方よりも深い、請求項３に記載のデバイス。
- 前記くぼみの前記第１のセクションが、前記貫通穴に隣接して位置決めされ、
前記くぼみの前記第３のセクションが、前記貫通穴から離れて位置決めされ、
前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域の一部分が、前記くぼみの前記第３のセクションに固定されている、請求項４に記載のデバイス。 - 前記温度センサが、前記ハウジングの前記外面の前記くぼみ内に配設されている、請求項４に記載のデバイス。
- 前記温度センサが、前記ハウジングの前記外面の前記くぼみの上方、かつ前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域の前記フレキシブルプリント回路基板の第１の側に配設されている、請求項４に記載のデバイス。
- ギャップが、前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域にある前記フレキシブルプリント回路基板の第２の側と、前記ハウジングの前記外面にある前記くぼみとの間に形成されている、請求項７に記載のデバイス。
- 前記ハウジングの前記外面の前記くぼみが、前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域の幅よりもわずかに広い幅、および前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域の長さよりもわずかに長い長さを有する、請求項４に記載のデバイス。
- 前記ハウジングの前記通過領域は、前記貫通穴が前記保護層に対して実質的に垂直であるように、前記貫通穴を画定する、請求項１に記載のデバイス。
- 前記保護層がステッカーである、請求項１に記載のデバイス。
- 前記保護層がポリマーから形成されている、請求項１に記載のデバイス。
- 前記ポリマーが、二軸配向ポリエチレンテレフタレートである、請求項１２に記載のデバイス。
- 前記ポリマーがエポキシである、請求項１２に記載のデバイス。
- 前記保護層が、金属化ポリマーから形成されている、請求項１に記載のデバイス。
- 前記金属化ポリマーが、上に金属の堆積層を有する二軸配向ポリエチレンテレフタレートである、請求項１５に記載のデバイス。
- 前記保護層が金属から形成されている、請求項１に記載のデバイス。
- 前記保護層が、接着剤を介して、前記ハウジングの前記外面の前記一部分に固定されている、請求項１に記載のデバイス。
- 前記ハウジングが、上部外面を有する上部ハウジングユニットおよび下部ハウジングユニットを含み、
前記上部ハウジングユニットが、前記下部ハウジングユニットに固定され、
前記保護層が、前記上部外面の一部分に配設されている、請求項１に記載のデバイス。 - ハウジングの内部空間内にプリント回路板を配置することであって、前記ハウジングが、外面、および、前記内部空間と前記外面との間の貫通穴を画定する通過領域を含む、前記プリント回路板を配置することと、
フレキシブルプリント回路基板の第１の端部領域を、前記ハウジングの前記内部空間内に配置し、前記フレキシブルプリント回路基板の第２の端部領域を、前記ハウジングの前記外面に少なくとも部分的に配置し、かつ、前記フレキシブルプリント回路基板の一部分を、前記貫通穴を介して配置することと、
温度センサを、前記ハウジングの前記外面のくぼみにある前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域に配置することと、
前記フレキシブルプリント回路基板の前記第１の端部領域を、前記プリント回路板に固定することと、
前記貫通穴および前記フレキシブルプリント回路基板の前記第２の端部領域を保護層で覆うことと、を含む、方法。
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