KR20240009753A - 압력센서 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 기판(FPCB: Flexible PCB)을 접착부재를 통해 하우징에 고정하는 방식으로 구조 및 조립 형태를 개선하여 조립이 용이하고 생산성이 향상되도록 한 압력센서 패키지에 관한 것으로, 감지대상제품의 표면에 접촉 설치되는 하우징부; 상기 하우징부의 상단으로 FPCB(Flexible PCB)가 안착 고정되는 장착홈부에 접착 고정되는 제1접착부재; 상기 제1접착부재의 상단으로 접착 고정되는 FPCB; 및 상기 FPCB의 상단으로 상기 하우징부의 감지홀부가 위치한 부위에 접합되는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압력센서 패키지{PRESSURE SENSOR PAGKAGE}

본 발명은 압력센서 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉시블 기판(FPCB: Flexible PCB)을 접착부재를 통해 하우징에 고정하는 방식으로 구조 및 조립 형태를 개선하여 조립이 용이하고 생산성이 향상되도록 한 압력센서 패키지에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 압력센서는 차량 연료탱크 또는 배터리 셀과 같은 제품의 표면 변형을 감지함으로써 한계 범위 이상의 변형으로 제품이 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하여주는 센서이다.

그런데 이와 같은 압력센서가 설치되는 압력센서 패키지의 구조를 살펴보면, 압력센서가 실장된 기판부(PCB)을 하우징에 에폭시 또는 나사 체결로 고정하는 방식이 대부분으로, 조립 시 일정한 시간이 소요되는 등 생산성이 떨어지는 문제점이있었다.

등록특허공보 10-1149788 (등록일자 2012년05월18일) 공개특허공보 10-2016-0104551 (공개일자 2016년09월05일) 등록특허공보 10-2085007 (등록일자 2020년02월28일) 등록특허공보 10-2267037 (등록일자 2021년06월14일)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플렉시블 기판을 접착부재를 통해 하우징에 고정하는 방식으로 구조 및 조립 형태를 개선하여 조립이 용이하고 생산성이 향상되도록 한 압력센서 패키지를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 감지대상제품의 표면에 접촉 설치되는 하우징부; 상기 하우징부의 상단으로 FPCB(Flexible PCB)가 안착 고정되는 장착홈부에 접착 고정되는 제1접착부재; 상기 제1접착부재의 상단으로 접착 고정되는 FPCB; 및 상기 FPCB의 상단으로 상기 하우징부의 감지홀부가 위치한 부위에 접합되는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 하우징부는 중앙 내측으로 감지홀부가 형성되고 감지대상제품의 표면에 접촉되는 접촉지지부; 및 상기 접촉지지부의 상부에 형성되며 중앙에는 제1접착부재 및 FPCB가 접착 고정되는 장착홈부가 형성되고 양단에는 체결공이 형성되는 결합 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 감지홀부는 일측이 개방되도록 형성되고, 상기 감지홀부의 폐쇄된 타측 상단부는 하우징부의 장착홈부에 안착 고정되는 압력센서에 위치되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 장착홈부에는 제1접착부재 및 FPCB의 접착 고정 시 유동을 방지하고 설정된 위치를 잡아 줄 수 있도록 상기 제1접착부재 및 FPCB에 형성된 각각의 제1고정공 및 제2고정공이 끼움 결합되는 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 하우징부의 장착홈부 상부에는 압력센서 및 FPCB를 보호할 수 있는 보호캡이 더 장착되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 플렉시블 기판(FPCB: Flexible PCB)을 접착부재를 통해 하우징에 고정하는 방식으로 구조 및 조립 형태를 개선하여 조립이 용이하고 생산성이 향상되도록 한 장점을 제공한다.

또한 본 발명은 종래의 압력센서 대비 FPCB를 사용하여 전기 차량에 장착되는 배터리팩 또는 배터리 파우치의 스웰링(swelling) 현상 등을 감지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압력센서 패키지의 사시도,
도 2의 (a)(b)는 상기 도 1의 평면도 및 저면도,
도 3은 상기 도 1의 측면 구성도,
도 4는 상기 도 1의 분해사시도,
도 5는 상기 도 1에서 보호캡 및 제2접착부재가 삭제된 상태의 구성도,
도 6는 본 발명 압력센서 패키지의 압력감지 동작을 설명하기 위한 측단면 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.

우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 압력센서 패키지의 사시도, 도 2의 (a)(b)는 상기 도 1의 평면도 및 저면도, 도 3은 상기 도 1의 측면 구성도, 도 4는 상기 도 1의 분해사시도, 도 5는 상기 도 1에서 보호캡 및 제2접착부재가 삭제된 상태의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 압력센서 패키지(100)는,

차량 연료탱크, 배터리 팩, 배터리 파우치 등과 같은 감지대상제품(P)의 표면에 접촉 설치되는 하우징부(110)와, 상기 하우징부(110)의 상단으로 FPCB(Flexible PCB: 130)가 안착 고정되는 장착홈부(114)에 접착 고정되는 제1접착부재(120)와, 상기 제1접착부재(120)의 상단으로 접착 고정되는 FPCB(130)와, 상기 FPCB(130)의 상단으로 상기 하우징부(110)의 감지홀부(112)가 위치한 부위에 실장되는 압력센서(MSG: Micro-fused Silicon strain Gauge)(140)를 포함한다.

상기 하우징부(110)는 중앙 내측으로 감지홀부(112)가 형성되고 감지대상제품(P)의 표면에 접촉되는 접촉지지부(111)와, 상기 접촉지지부(111)의 상부에 형성되며 중앙에는 제1접착부재(120) 및 FPCB(130)가 접착 고정되는 장착홈부(114)가 형성되고 양단에는 체결공(116)이 형성되는 결합 고정부(113)를 포함한다.

상기 감지홀부(112)는 도 2의 (b) 및 도 6에서와 같이 일측이 개방되도록 형성되고, 상기 감지홀부(112)의 폐쇄된 타측 상단부(112a)는 하우징부(110)의 장착홈부(114)에 안착 고정되는 압력센서(140)에 위치되도록 구성된다.

상기 장착홈부(114)에는 제1접착부재(120) 및 FPCB(130)의 접착 고정 시 유동을 방지하고 설정된 위치를 잡아 줄 수 있도록 상기 제1접착부재(120) 및 FPCB(130)에 형성된 각각의 제1고정공(121) 및 제2고정공(131)이 끼움 결합되는 고정돌기(115)가 형성된다.

상기 체결공(116)은 도 3에서와 같이 압력센서 패키지(100)를 어떤 지지구조물(G)을 통해 감지대상제품(P)에 고정할 때 사용되는 구성요소다.

상기 제1접착부재(120)는 본 발명의 특징적 구조로 상기 하우징부(110)의 장착홈부(114)에 일측면이 접착 고정되고 타측면에 FPCB(130)가 접착 고정되도록 한 것이다.

상기 제1접착부재(120)는 일례로 양면테이프가 될 수 있으며, 접착 고정 시 유동이 방지되도록 상기 하우징부(110)의 고정돌기(115)에 끼움 결합되는 제1고정공(121)이 형성된다.

상기 FPCB(130)에는 압력센서(140)가 접합된다.

상기 압력센서(140)는 하방으로 하우징부(110)의 감지홀부(112)가 위치한 부위의 FPCB(130)에 접합되며, 에폭시를 이용하여 FPCB(130)에 접합하여 준다.

상기 FPCB(130)는 상기 제1접착부재(120)에 접착 고정되며, 접착 고정 시 유동이 방지하고 설정된 위치를 잡아 줄 수 있도록 상기 하우징부(110)의 고정돌기(115)에 끼움 결합되는 제2고정공(131)이 형성된다.

한편, 본 발명 압력센서 패키지(100)는 하우징부(110)의 장착홈부(114) 상부에 압력센서(140) 및 FPCB(130)를 보호할 수 있는 보호캡(150)이 더 장착되도록 구성된다.

상기 보호캡(150)은 상기 압력센서(140) 및 FPCB(130)을 커버하며 제2접착부재(151)를 통해 상기 하우징부(110)의 장착홈부(114)에 접착 고정되도록 구성된다.

여기서 상기 제2접착부재(151)는 양면테이프가 될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 압력센서 패키지(100)의 조립 및 작용을 이하 설명한다.

먼저, 하우징부(110)의 상단 장착홈부(114)에 제1접착부재(120)의 일측면을 부착 고정하여 준다. 이때 제1고정공(121)을 장착홈부(114)의 고정돌기(115)에 끼워 위치가 유동되지 않도록 하여준다.

그런 다음, 상기 제1접착부재(120)의 타측면, 즉 상부면에 FPCB(130)를 부착 고정하여 준다. 이때에도 상기 FPCB(130)의 제2고정공(131)을 장착홈부(114)의 고정돌기(115)에 끼워 위치가 유동되지 않도록 하여준다.

이와 같이 FPCB(130)가 상기 제1접착부재(120)에 접착 고정되면, 압력센서(140)를 상기 FPCB(130)의 지정된 위치에 접함하여 준다.

여기서, 압력센서(140)의 FPCB(130) 접합 조립 순서는, 상기 압력센서(140)를 먼저 FPCB(130)에 접합하고, 그 이후에 상기 FPCB(130)를 제1접착부재(120)에 접착 고정할 수도 있다.

그런 다음, 보호캡(150)을 제2접착부재(151)를 통해 하우징부(110)의 장착홈(115)에 접착 고정하여 주어 압력센서 패키지(100)의 조립을 완료한다.

이와 같이 압력센서 패키지(100)의 조립이 완료되면, 도 3에서와 같이 하우징부(110)의 접촉지지부(111)를 압력을 감지하기 위한 감지대상제품(P)의 표면에 밀착한 후, 상기 체결공(116)을 통해 압력센서 패키지(100)를 어떤 지지구조물(G)을 통해 고정하여 준다.

이와 같은 고정이 완료된 후, 도 6에서와 같이 감지대상제품(P)의 표면에 변화가 생기면, 즉 부풀어 오르면(swelling) 접촉지지부(111)의 감지홀부(112)로 압력이 유입된다.

상기 감지홀부(112)로 유입되는 압력은 상단부(112a)의 하우징부(110)를 화살표 방향으로 압박하게 되고, 이 압력은 FPCB(130)에 접합된 압력센서(140)를 자극하여 상기 압력센서(140)는 감지대상제품(P)의 표면 압력을 감지하게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명에 대한 한정된 실시예들을 설명한 것이나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 실시예가 예상됨을 당업자는 주의해야 한다.

110: 하우징부 111: 접촉지지부
112: 감지홀부 113: 결합 고정부
114: 장착홈부 115: 고정돌기
120: 제1접착부재 121: 제1고정공
130: FPCB 131: 제2고정공
140: 압력센서 150: 보호캡
151: 제2접착부재

Claims (5)

1. 감지대상제품의 표면에 접촉 설치되는 하우징부;
   상기 하우징부의 상단으로 FPCB(Flexible PCB)가 안착 고정되는 장착홈부에 접착 고정되는 제1접착부재;
   상기 제1접착부재의 상단으로 접착 고정되는 FPCB; 및
   상기 FPCB의 상단으로 상기 하우징부의 감지홀부가 위치한 부위에 접합되는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키지.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징부는 중앙 내측으로 감지홀부가 형성되고 감지대상제품의 표면에 접촉되는 접촉지지부; 및
   상기 접촉지지부의 상부에 형성되며 중앙에는 제1접착부재 및 FPCB가 접착 고정되는 장착홈부가 형성되고 양단에는 체결공이 형성되는 결합 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키지.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 감지홀부는 일측이 개방되도록 형성되고, 상기 감지홀부의 폐쇄된 타측 상단부는 하우징부의 장착홈부에 안착 고정되는 압력센서에 위치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 압력센서 패키지.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 장착홈부에는 제1접착부재 및 FPCB의 접착 고정 시 유동을 방지하고 설정된 위치를 잡아 줄 수 있도록 상기 제1접착부재 및 FPCB에 형성된 각각의 제1고정공 및 제2고정공이 끼움 결합되는 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 압력센서 패키지.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징부의 장착홈부 상부에는 압력센서 및 FPCB를 보호할 수 있는 보호캡이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키지.

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