WO2010110294A1 - 基板固定構造および物理量センサ - Google Patents

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WO2010110294A1
WO2010110294A1 PCT/JP2010/055040 JP2010055040W WO2010110294A1 WO 2010110294 A1 WO2010110294 A1 WO 2010110294A1 JP 2010055040 W JP2010055040 W JP 2010055040W WO 2010110294 A1 WO2010110294 A1 WO 2010110294A1
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substrate
boss
connector
flat portion
board
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PCT/JP2010/055040
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English (en)
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Inventor
那由多 南
Original Assignee
パナソニック電工株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6658—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit on printed circuit board
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/02—Housings
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces

Definitions

  • the present invention relates to a substrate fixing structure for fixing a substrate to a housing and a physical quantity sensor having the structure.
  • the housing is fixed.
  • An example of a conventional substrate fixing structure will be described with reference to FIGS. 45 (a) and 45 (b).
  • the substrate 91 on which the sensor element 90 is mounted is fixed to the connector housing 93, and is accommodated and sealed by the housing case 93c.
  • the connector housing 93 includes a connector socket portion 93a, a partition wall 93b that partitions the inside and the outside, two left and right pedestal portions 94 that protrude from the partition wall 93b, and a connector terminal 92 that is integrated with the connector housing 93 by insert molding. Yes.
  • the pedestal portion 94 has a flat portion 94a.
  • One end side of the connector terminal 92 is led out to the connector socket portion 93a side, and the other end side is led out between the left and right pedestal portions 94 and bent upward.
  • the substrate 91 is placed on the flat portion 94a through the other end of the connector terminal 92 through the solder through hole 91a.
  • the substrate 91 is fixed to the connector housing 93 by soldering to the connector terminal 92 and bonding to the flat portion 94a.
  • the board is inserted and fixed to the connector terminal group to be soldered and the board.
  • the board is inserted and fixed to the connector terminal group to be soldered and the board.
  • a part of a plurality of support columns is arranged in parallel (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-203072).
  • the substrate fixing structure as shown in FIGS. 45 (a) and 45 (b) is fixed by adhesion to one surface of the substrate, there is a problem that the impact resistance is low with respect to a three-dimensional impact. is there.
  • the connector terminal 92 is easily plastically deformed at the fixed portion by soldering, it cannot be expected to contribute to impact resistance.
  • the substrate fixing structure as shown in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-203072 is for fixing the substrate by caulking the tip portion of the column inserted into the substrate, and the column is a copper columnar shape. There is a problem in that the manufacturing process is complicated because it is necessary to manufacture the member separately and insert it into the casing by insert molding.
  • the present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate fixing structure and a physical quantity sensor that have high impact resistance and can be easily fixed to a substrate.
  • a board fixing structure is the board fixing structure for fixing a board to a connector housing having a plurality of connector terminals for electrical connection with the board.
  • the connector housing includes a partition wall that separates the inside and the outside, a pedestal portion that has a flat portion and protrudes from the partition wall, and a boss that stands upright from the flat portion, and the board includes the boss.
  • a boss through-hole for insertion and an electrode portion for electrical connection with the connector terminal are provided, and the substrate has a front surface or a rear surface (hereinafter referred to as an opposing surface) on a flat portion of the connector housing. Between the flat portion and the opposing surface of the substrate, between the boss and the through hole for the boss, and between the connector terminal and the electrode portion. Soldering It is assumed to be fixed more the connector housing.
  • the adhesion between the opposing surface of the substrate and the flat portion on the pedestal portion the adhesion between the boss inserted through the substrate and the through hole for the boss is performed.
  • the effect of the three-dimensionally distributed adhesive portion between the boss and the through hole for the boss can be used regardless of the directionality of the substrate. It is possible to realize a substrate fixing structure that is firmly fixed, has high impact resistance that does not depend on the direction of the impact, and is easy to fix the substrate.
  • FIG. 1A is an exploded perspective view of a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a perspective view of an assembled state
  • FIG. 2 is a partially transparent perspective view of the physical quantity sensor
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the physical quantity sensor.
  • FIG. 4A is a plan view of the physical quantity sensor
  • FIG. 4B is a front view
  • FIG. 4C is a side view.
  • 5A is a plan view of the connector housing
  • FIG. 5B is a side view
  • FIG. 5C is a perspective view
  • FIG. 5D is a rear view.
  • FIG. 6 is a perspective view of a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 7A is an exploded perspective view of a second modification of the first embodiment
  • FIG. 7B is a perspective view in an assembled state
  • FIG. 8A is an exploded perspective view of the substrate fixing structure and the physical quantity sensor according to the second embodiment
  • FIG. 8B is a perspective view of the assembled state.
  • 9 (a) is a plan view of the connector housing
  • FIG. 9 (b) is a side view
  • FIG. 9 (c) is a perspective view
  • FIG. 9 (d) is a rear view.
  • FIG. 10 is a perspective view of a modification of the second embodiment.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the substrate fixing structure and the physical quantity sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 12A is a partial cross-sectional side view showing a procedure for placing the substrate
  • FIG. 12B is a partial cross-sectional side view in an assembled state
  • FIG. 13 is a perspective view of the assembled state.
  • 14 (a) is a plan view of the connector housing
  • FIG. 14 (b) is a side view
  • FIG. 14 (c) is a perspective view
  • FIG. 14 (d) is a rear view.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of a modification of the third embodiment.
  • FIG. 16 is a perspective view of the assembled state.
  • 17 (a) is a plan view of the connector housing
  • FIG. 17 (b) is a side view
  • FIG. 17 (c) is a perspective view
  • FIG. 17 (d) is a rear view.
  • FIG. 17 (a) is a plan view of the connector housing
  • FIG. 17 (b) is a side view
  • FIG. 17 (c) is a perspective view
  • FIG. 17 (d) is
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the substrate fixing structure and the physical quantity sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a perspective view of the assembled state.
  • 20 (a) is a plan view of the connector housing
  • FIG. 20 (b) is a side view
  • FIG. 20 (c) is a perspective view
  • FIG. 20 (d) is a rear view.
  • FIG. 21 is an exploded perspective view showing a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 22 is a side sectional view of the physical quantity sensor.
  • FIG. 23A is a front view of the physical quantity sensor
  • FIG. 23B is a partially broken bottom view
  • FIG. 23C is a side view.
  • FIG. 24 is a perspective view of the physical quantity sensor.
  • FIG. 24 is a perspective view of the physical quantity sensor.
  • FIG. 25A is a plan view of a connector terminal of the physical quantity sensor, and FIG. 25B is a side view.
  • FIG. 26A is a perspective view of a housing showing a modification of the fifth embodiment, and FIG. 26B is a perspective view of the housing showing another modification.
  • FIG. 27 is a perspective view of a physical quantity sensor according to the sixth embodiment.
  • 28A is a side sectional view of the housing of the physical quantity sensor, FIG. 28B is a bottom view, and
  • FIG. 28C is a sectional view as seen from the rear.
  • FIG. 29A is a plan view of a connector terminal of the physical quantity sensor, and FIG. 29B is a side view.
  • FIG. 30 is a perspective view of a physical quantity sensor according to the seventh embodiment.
  • FIG. 30 is a perspective view of a physical quantity sensor according to the seventh embodiment.
  • FIG. 31A is a side sectional view of the housing of the physical quantity sensor
  • FIG. 31B is a bottom view
  • FIG. 31C is a sectional view as seen from the rear.
  • FIG. 32A is a plan view of the connector terminal of the physical quantity sensor
  • FIG. 32B is a side view.
  • FIG. 33A is a side sectional view showing a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the eighth embodiment
  • FIG. 33B is a partially enlarged sectional view of the structure.
  • FIG. 34 is an exploded perspective view showing the substrate fixing structure and the physical quantity sensor.
  • FIG. 35 is a sectional view of the physical quantity sensor as viewed from the rear.
  • 36A is a plan view of the lid of the physical quantity sensor, FIG.
  • FIG. 36B is a cross-sectional view
  • FIG. 36C is a perspective view
  • FIG. 37 is a perspective view of the physical quantity sensor.
  • FIG. 38 (a) is a front view of the physical quantity sensor
  • FIG. 38 (b) is a bottom view
  • FIG. 38 (c) is a side view.
  • FIG. 39 is an exploded perspective view showing a modification of the eighth embodiment.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view of the same modification viewed from the rear.
  • FIG. 41 is a cross-sectional view of the substrate fixing structure and the physical quantity sensor according to the ninth embodiment when viewed from the rear.
  • 42A is a plan view of the lid of the physical quantity sensor
  • FIG. 42B is a sectional view
  • FIG. 42C is a perspective view.
  • FIG. 42A is a plan view of the lid of the physical quantity sensor
  • FIG. 42B is a sectional view
  • FIG. 42C is a perspective view.
  • FIG. 42A is
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of the substrate fixing structure and the physical quantity sensor according to the tenth embodiment as viewed from the rear.
  • 44A is a plan view of the lid of the physical quantity sensor
  • FIG. 44B is a cross-sectional view
  • FIG. 44C is a perspective view.
  • FIG. 45A is an exploded perspective view of a conventional substrate fixing structure and physical quantity sensor
  • FIG. 45B is a perspective view of an assembled state.
  • (First embodiment) 1 to 5 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the first embodiment.
  • this board fixing structure the board 11 on which the sensor element 10 is mounted is placed and fixed on the base part 14 of the connector housing 13 having the three connector terminals 12 for electrical connection with the board 11. .
  • the physical quantity sensor 1 is configured by a configuration in which the substrate 11 on which the sensor element 10 is mounted is fixed to the connector housing 13 or, if necessary, a configuration in which the substrate 11 is further sealed by a housing case 13c and a sealing material 13d.
  • the substrate fixing structure and the physical quantity sensor 1 will be described in detail.
  • the connector housing 13 is integrally formed by resin molding with a part of the connector terminal 12 embedded in the resin.
  • the connector housing 13 has a connector socket portion 13a projecting forward, a partition wall 13b separating the inside and the outside, and a flat portion 14a formed in a horizontal plane perpendicular to the partition wall 13b, and projecting from the partition wall 13b. It includes two left and right pedestal portions 14 and four bosses 15 erected from each flat portion 14a.
  • the connector socket portion 13a side is the external side
  • the pedestal portion 14 side is the internal side.
  • the connector socket portion 13a constitutes a connector socket for using the physical quantity sensor 1 by being electrically connected to an external circuit.
  • One end of the connector terminal 12 is led out from the resin portion so as to protrude from the bottom surface of the concave portion in the front direction in the connector socket portion 13a to serve as a socket pin.
  • the other end of the connector terminal 12 is led out rearward from the partition wall 13b, and is bent upward and juxtaposed.
  • the three connector terminals 12 are a voltage application terminal, a sensing signal terminal, and a ground terminal.
  • the board 11 is a rectangular circuit board, and has three electrode portions 11a for electrical connection with the three connector terminals 12, and four boss penetrations for inserting the four bosses 15.
  • a hole 11b is provided.
  • the electrode portion 11a is a solder through hole for inserting and soldering the connector terminal 12, and includes a soldering conductor inside the hole and in the periphery of the upper and lower openings.
  • the substrate 11 is mounted with the sensor element 10 and an amplifier circuit (not shown) for signal amplification of the sensor element 10, and these circuits and the connector terminal 12 are electrically connected by a circuit pattern (not shown).
  • the sensor element 10 is an element for a uniaxial acceleration sensor, for example. In this case, the physical quantity sensor 1 is a stand-alone uniaxial acceleration sensor including an amplifier circuit.
  • the substrate 11 is disposed with the front surface or the back surface (hereinafter referred to as an opposing surface) opposed to the flat portion 14a of the connector housing 13, and adhesion between the flat portion 14a and the opposing surface of the substrate 11, and the boss 15 and the boss penetration. It is fixed to the connector housing 13 by adhesion between the hole 11b and soldering between the connector terminal 12 and the electrode portion 11a.
  • the substrate 11 fixed to the connector housing 13 is covered with a partition wall 13b and a housing case 13c so as to be protected from the external environment, and is sealed with a sealing material 13d.
  • the physical quantity sensor 1 in a state where the substrate 11 is sealed is fixed to a measurement environment by a bracket 16 and used for sensing.
  • the bracket 16 includes a base portion having left and right mounting holes 16a for fixing the environment, and a holding portion 16b rising from the base portion. The holding portion 16b is inserted and engaged with an attachment hole of the attachment portion 13e provided in the housing case 13c, and the physical quantity sensor 1 is fixed to the measurement environment.
  • the boss 15 inserted through the substrate 11 in addition to the soldering between the electrode portion 11 a of the substrate 11 and the connector terminal 12 and the adhesion between the opposing surface of the substrate 11 and the flat portion 14 a on the pedestal portion 14.
  • the vertical direction between the boss 15 and the boss through-hole 11 b is also provided.
  • the substrate 11 is firmly fixed to the pedestal portion 14 regardless of the directionality (posture) of the substrate 11 during actual use due to the effect of the three-dimensionally distributed adhesion portion including It is possible to realize a substrate fixing structure and a physical quantity sensor that have impact resistance and can be easily fixed.
  • FIG. 6 shows a modification of the first embodiment.
  • the substrate fixing structure of this modification differs from the first embodiment in that the boss through-hole 11b of the substrate 11 allows two bosses 15 to be inserted into one boss through-hole 11b. The point of is the same.
  • the boss through hole 11b can be a through hole for inserting one boss 15 or a through hole for inserting a plurality of the bosses. As described above, when the plurality of bosses 15 are inserted into the single boss through-hole 11b, a substrate fixing structure that can easily fix the substrate can be realized.
  • FIG. 7 shows a second modification of the first embodiment.
  • the substrate fixing structure of the present modification is different from the first embodiment described above in that the substrate 11 is fixed in parallel to the partition wall 13b.
  • the pedestal portion 14 protrudes from the partition wall 13b as in the first embodiment, but the flat portion 14a is formed in the vertical direction, and the boss 15 is erected in the rearward direction from the flat portion 14a.
  • the connector terminal 12 is erected from the partition wall 13b and is juxtaposed with its end directed rearward without being bent.
  • the same substrate 11 as in the first embodiment is disposed with the opposing surface facing the flat portion 14 a, and adhesion between the flat portion 14 a and the opposing surface of the substrate 11,
  • the connector housing 13 is fixed by bonding between the boss 15 and the boss through hole 11b and soldering between the connector terminal 12 and the electrode portion 11a.
  • the substrate 11 is fixed by soldering to the connector terminal 12 that is not bent, is upright, has a short length, and has improved rigidity, and thus can be fixed more firmly. Further, it is not necessary to bend the connector terminal 12, and the material of the connector terminal 12 can be saved.
  • the board 11 can be fixed to the connector housing 13 in a state where the board 11 is brought close to the partition wall 13b and the width in the front-rear direction is small, the internal space can be reduced and the physical quantity sensor 1 can be downsized.
  • each of the four bosses 15 forms a first snap-fit structure having a flange portion 15a at the head, and the boss 15 of the first snap-fit structure is a boss through-hole of the substrate 11.
  • the substrate 11 is held by the flange 15a.
  • the flange portion 15a is provided in the left and right outer direction.
  • FIG. 10 shows a modified example of the substrate fixing structure of the second embodiment, in which the boss through-hole 11b of the substrate 11 allows two bosses 15 to be inserted into one boss through-hole 11b.
  • the other points are the same.
  • the board 11 can be temporarily fixed by the bosses 15 forming the snap-fit structure, soldering and adhesive fixing can be performed, so that the board fixing structure can be easily fixed. , And the physical quantity sensor 1 can be realized. Moreover, the board
  • (Third embodiment) 11 to 14 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the third embodiment.
  • This embodiment is different from the above-described first embodiment in that the connection structure with the connector terminal 12 is different and that the substrate 11 is temporarily fixed.
  • the substrate 11 is provided with a solder electrode pattern on the surface as an electrode portion 11a instead of a solder through hole.
  • hub 15 penetrate is the same as that of 1st Embodiment.
  • the connector terminal 12 is led out from the partition wall 13b to the upper surface side of the substrate 11 placed on the flat portion 14a, and is pressed into contact with the electrode portion 11a on the substrate surface by the elasticity of the material.
  • the substrate 11 In order to insert the substrate 11 below the connector terminal 12 and place it on the flat portion 14a, the substrate 11 can be inclined toward the partition wall 13b on the partition wall 13b side of the pedestal portion 14 (FIG. 12). (See (a) and (b)), a notch 14b is provided.
  • the connector housing 13 includes a second snap-fit structure 17 that holds the substrate 11 between the partition wall 13b and the second snap-fit structure 17 at the end of the base portion 14.
  • the second snap-fit structure 17 is for holding the substrate 11 horizontally against the pressure contact force from the end of the connector terminal 12 after the substrate 11 is placed on the flat portion 14a.
  • the second snap fit structure 17 is provided with a flange portion 17a directed in the forward direction at the head thereof, and holds and holds the edge portion of the substrate 11 by the flange portion 17a.
  • the substrate 11 mounted and temporarily fixed to the pedestal portion 14 is bonded between the flat portion 14a and the opposing surface of the substrate 11, bonded between the boss 15 and the boss through-hole 11b, and a connector. It is fixed to the connector housing 13 by soldering between the terminal 12 and the electrode part 11a.
  • the substrate 11 and the second snap fit structure 17 can be bonded and fixed.
  • FIGS. 15 to 17 show modifications of the third embodiment.
  • two flanges 15a are provided on the left and right rear bosses 15 for snap fit. It is a structure. Since this structure has a snap-fit structure in the boss 15, there is an advantage that an extra space is not required as compared with the case where the second snap-fit structure 17 is provided, and the structure is simple.
  • One boss through hole 11b is inserted into the two bosses 15.
  • the connector terminal 12 may be a short electrode reaching the upper surface of the substrate 11, and the cost of the terminal member can be reduced.
  • the substrate 11 can be pressed against the flat portion 14a by the spring effect at the tip of the connector terminal 12 and the flange portion of the snap-fit structure, thereby improving the impact resistance when an impact in the direction perpendicular to the substrate is applied. It can also be improved.
  • (Fourth embodiment) 18 to 20 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the fourth embodiment.
  • a solderable fixing terminal 18 is erected in place of the boss 15 erected from the flat portion 14 a, and the fixing electrode portion 11 c is provided on the substrate 11 at a position corresponding to the fixing terminal 18.
  • the substrate 11 is fixed to the connector housing 13 by soldering between the fixing terminal 18 and the fixing electrode portion 11c.
  • Other points are the same as in the first embodiment.
  • the connector terminal 12 is soldered between the electrode part 11a which consists of the through-hole for solder in the board
  • the fixing electrode portion 11c is formed of a solder through-hole, like the electrode portion 11a.
  • the connector terminal 12 is led not from the partition wall 13 b but from the end surface portion of the overhanging portion 14 c that extends horizontally from the partition wall 13 b and rises upward on the rear side of the substrate 11. It is said that.
  • the configuration of the connector terminal 12 is substantially the same as that of the connector terminal 12 in the first embodiment with respect to the method of fixing the substrate 11.
  • the processing is simple, and the number of steps for fixing the substrate can be reduced.
  • the solder through-hole can be made smaller in diameter than the boss through-hole 11b, the area for the electric circuit in the substrate 11 can be increased.
  • the opening area by a hole is small, the intensity
  • (Fifth embodiment) 21 to 25 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the fifth embodiment.
  • the substrate 11 on which the sensor element 10 is mounted is accommodated and fixed in a substrate accommodating portion 24 of a housing 23 having a plurality of connector terminals 12.
  • the connector terminal 12 is for electrical connection with the substrate 11, and is integrated with at least one of the five internal terminal portions 12 g erected from the bottom surface 24 a of the substrate accommodating portion 24, respectively.
  • 23 has three external terminal portions 12f extending toward the outside.
  • the substrate 11 is fixed by soldering to each internal terminal portion 12g.
  • the four internal terminal portions 12g are distributed and arranged at positions corresponding to the corners of the substrate 11.
  • the substrate 11 on which the sensor element 10 is mounted is fixed to the housing 23, or if necessary, a configuration in which the substrate housing portion 24 is further covered with a lid 23c and sealed with a sealing material 23d.
  • the physical quantity sensor 1 is configured.
  • the substrate fixing structure and the physical quantity sensor 1 will be described in detail.
  • the substrate 11 is a rectangular circuit board, and is provided with five through holes 11d for solder corresponding to the internal terminal portions 12g.
  • the solder through-hole 11d includes a soldering conductor inside the hole and in the periphery of the upper and lower openings.
  • the substrate 11 is mounted with the sensor element 10 and an amplifier circuit (not shown) for signal amplification of the sensor element 10, and these circuits and the internal terminal portion 12g are electrically connected by a circuit pattern (not shown) or the like.
  • the sensor element 10 is an element for a uniaxial acceleration sensor, for example.
  • the physical quantity sensor 1 includes an amplifier circuit and becomes a stand-alone type single-axis acceleration sensor.
  • the housing 23 includes a main body portion having a substrate housing portion 24, a connector socket portion 23a projecting forward from the main body portion to be used by electrically connecting the physical quantity sensor 1 to an external circuit, and a main body portion for fixing the main body portion. And a left and right wing-shaped expansion portion having a fixing hole 23b.
  • substrate accommodating part 24 is a substantially rectangular parallelepiped recessed part, and the bottom face 24a is flat.
  • Convex portions 24b for positioning the substrate 11 in the front-rear and left-right directions and stepped portions 24c for positioning in the up-down direction are provided along the inner periphery of the substrate accommodation portion 24 on the side wall portion of the substrate accommodation portion 24, respectively. Are provided in a distributed manner.
  • the opening portion of the substrate housing portion 24 is provided with a step portion 23e having an enlarged diameter for placing the lid body 23c and filling and sealing the sealing material 23d.
  • the convex portion 24b is in contact with the outer periphery of the substrate 11 and is positioned in the horizontal direction, and each internal terminal portion 12g is placed in the solder through hole 11d. It will be inserted.
  • the housing 23 is integrally molded by resin molding with a part of the connector terminal 12 included.
  • the connector terminal 12 has a portion other than the internal terminal portion 12g and the external terminal portion 12f embedded in the resin.
  • the external terminal portion 12f includes three terminals: a voltage application terminal, a sensing signal terminal, and a ground terminal. These external terminal portions 12f are led out from the resin portion so as to project forward from the bottom surface of the concave portion in the forward direction of the connector socket portion 23a, and constitute a socket pin.
  • the cross section (horizontal cross section) of the internal terminal portion 12g is rectangular, and three of the internal terminal portions 12g are arranged in the left-right direction as shown in FIG. 21, and two of the internal terminal portions 12g are two.
  • the longitudinal direction of the cross section is arranged in the front-rear direction shown in FIG.
  • the cross section of the plurality of internal terminal portions 12g is rectangular, and a part of these internal terminal portions is one direction out of two directions in which the longitudinal directions of the cross sections are orthogonal to each other on the plane of the substrate 11
  • the rest is arranged so that the longitudinal direction of the cross section is parallel to the other one direction.
  • the internal terminal portion erected with a rectangular cross section is difficult to bend in the longitudinal direction of the cross section, depending on the orientation of the internal terminal portion as described above, the direction dependence in the horizontal plane with respect to the bending strength of the entire internal terminal portion The impact direction dependency can be reduced.
  • the connector terminal 12 is formed by, for example, pressing a plate material, and has a shape as shown in FIGS.
  • the rising direction (bending direction) of the internal terminal portion 12g in each connector terminal 12 is adjusted to two directions orthogonal to each other so that the longitudinal direction of the cross section of the internal terminal portion 12g is the above-described arrangement.
  • Some of the connector terminals 12 are branched such that the number of internal terminal portions is larger than the number of external terminal portions 12f.
  • a ground terminal which is one of the plurality of connector terminals 12 is branched.
  • three of the internal terminal portions 12g are ground terminals, and the ground terminals are dispersedly arranged in the peripheral portion of the substrate 11.
  • the substrate 11 is fixed by soldering to the internal terminal portions 12g that are erected from the bottom surface 24a of the substrate accommodating portion 24 and are distributed and arranged at positions corresponding to the corners of the substrate 11, the substrate shape As compared with the case where the substrate 11 is fixed at the position where the substrate is biased, a substrate fixing structure and a physical quantity sensor having impact resistance independent of the direction can be obtained. Further, since the substrate 11 can be fixed only by soldering, the number of steps for fixing the substrate can be reduced and the fixing structure is simple as compared with a fixing method in which a fixing pin is caulked by machining or an adhesive is applied. Therefore, the substrate 11 and the housing 23 can be downsized.
  • grounding connector terminals 12 can be dispersedly arranged at positions corresponding to the respective corners of the substrate 11 to improve the noise resistance characteristics of the substrate 11, and a physical quantity sensor with improved noise resistance characteristics can be realized.
  • the connector terminal 12 having three internal terminal portions can be arranged in the mold by the three internal terminal portions during resin molding of the housing 23, so that a separate fixing jig can be omitted. it can.
  • FIG. 26A shows a case 23 as a modification of the fifth embodiment, in which the longitudinal direction of the cross section of the internal terminal portion 12g is aligned in one direction.
  • FIG. 26B shows another modification, in which the longitudinal direction of the cross section of the internal terminal portion 12g is aligned in one direction, and the number of internal terminal portions 12g is reduced to four.
  • These modifications can provide a substrate fixing structure in which at least three internal terminal portions 12g are dispersedly arranged at the corners of the substrate, and a substrate fixing structure and physical quantity sensor having impact resistance independent of directions can be realized.
  • (Sixth embodiment) 27 to 29 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the sixth embodiment.
  • This embodiment is different from the fifth embodiment in the structure of the connector terminal for the ground terminal, and the other points are the same. That is, in the substrate fixing structure and the physical quantity sensor 1, the connector terminal 12 for the ground terminal (corresponding to the central terminal of the three external terminal portions 12f arranged in parallel) is a surface facing the main surface of the substrate 11.
  • the internal terminal portion 12 g is branched at the peripheral portion of the planar terminal portion 25.
  • the planar terminal portion 25 of the connector terminal for the ground terminal is arranged in a planar shape so as to cover the circuit surface of the substrate 11 to form the noise shield portion.
  • noise can be passed near the ground terminal, and the noise absorbing effect and noise blocking effect by the ground terminal are more complete, and the noise resistance characteristics can be improved.
  • the ground terminal is integrally formed in the housing as a noise countermeasure component, the substrate 11 and the housing 23 can be downsized compared to the case where they are separated, and have impact resistance and noise resistance characteristics. Can be realized.
  • an amplification circuit for signal amplification is usually used for an acceleration sensor.
  • a stand-alone type single-axis acceleration sensor since acceleration detection to signal amplification and output are performed in a housing, it is always necessary. Equipped with an amplifier. However, when the signal is amplified by the amplifier, the noise component of the signal may be amplified or the amplifier itself may operate abnormally due to noise.
  • a stand-alone type single-axis acceleration sensor with a built-in acceleration sensor has low noise resistance. It is considered.
  • the physical quantity sensor in the present embodiment has improved noise resistance characteristics, and has improved noise resistance as various physical quantity sensors and as an acceleration sensor in which an acceleration sensor element and an amplifier circuit are mounted. Yes.
  • (Seventh embodiment) 30 to 32 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the seventh embodiment.
  • This embodiment is different from the sixth embodiment in that the planar terminal portion 25 has five slit-shaped through holes 26, and the others are the same.
  • the through hole 26 is provided with a size and shape that does not impair the noise shielding effect, and the through hole 26 constitutes a hole for resin as a molding material.
  • the through-hole 26 is not limited to a slit shape, and may be a large number of circular openings, arbitrary-shaped openings, or notches.
  • (Eighth embodiment) 33 to 38 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the eighth embodiment.
  • the substrate 11 on which the sensor element 10 is mounted is accommodated in the substrate accommodating portion 34 of the housing 33 having a plurality of connector terminals 12 for electrical connection with the substrate 11, and the substrate accommodating portion 34. It is fixed by a lid body 36 that seals.
  • a plurality of step portions 35 having flat portions 35a disposed to face the substrate 11 are dispersedly arranged on the inner wall 34b side of the substrate housing portion 34, and each step portion 35 is formed by resin molding. 33 is integrally formed.
  • This substrate fixing structure is a structure in which the lid body 36 and the flat portions 35a of the respective stepped portions 35 hold and fix the substrate 11 from both sides of the substrate 11, and the physical quantity sensor 1 is sealed by this structure. Composed.
  • the substrate fixing structure and the physical quantity sensor 1 will be described in detail.
  • the substrate 11 is a rectangular circuit board and has a solder through hole 11 d for electrical connection to the connector terminal 12.
  • the solder through-hole 11d includes a soldering conductor inside the hole and in the periphery of the upper and lower openings.
  • the substrate 11 is mounted with a sensor element 10 and an amplifier circuit (not shown) for signal amplification of the sensor element 10, and these circuits and the connector terminal 12 are electrically connected by a circuit pattern (not shown).
  • the sensor element 10 is an element for a uniaxial acceleration sensor, for example. In this case, the physical quantity sensor 1 is a stand-alone uniaxial acceleration sensor including an amplifier circuit.
  • the housing 33 includes a main body portion having a substrate housing portion 34, a connector socket portion 33a projecting forward from the main body portion to be used by electrically connecting the physical quantity sensor 1 to an external circuit, and a main body portion for fixing the main body portion. And a left and right wing-shaped expansion portion having a fixing hole 33b.
  • substrate accommodating part 34 is a substantially rectangular parallelepiped recessed part, and the bottom face 34a is flat.
  • the housing 33 is integrally formed by resin molding in a state in which a part of the connector terminal 12 is included. One end portion (internal terminal portion) of the connector terminal 12 is led out from the bottom surface 34 a of the substrate housing portion 34 and is erected.
  • the internal terminal portion is a terminal portion to be soldered to the substrate 11, and is erected and disposed at a position close to the inner wall 34 b of the substrate housing portion 34.
  • the solder through hole 11d of the substrate 11 is disposed near the outer periphery of the substrate 11, and the solder portion 12a with the connector terminal 12 is close to the outer periphery of the substrate 11, so that the substrate 11 is disposed on both sides. It is said to be close to the position where it is pinched.
  • the other end portion (external terminal portion) is led out from the resin portion so as to protrude forward from the bottom surface of the recess in the front direction of the connector socket portion 33a, and constitutes a socket pin.
  • a bulging portion 33d (a protruding portion) for positioning the substrate 11 in the front-rear and left-right directions and a step portion 35 for positioning in the vertical direction, respectively.
  • 34 are provided so as to be appropriately distributed along the inner circumference of 34. That is, one step portion 35 is provided in each of the four inner walls 34b of the substrate housing portion 34 formed of a substantially rectangular parallelepiped recess, and two bulging portions 33d are provided so as to sandwich each step portion 35 from both sides. Yes.
  • Each step portion 35 has a flat portion 35a at a certain height from the bottom surface 34a, and each flat portion 35a constitutes one common plane.
  • the bulging portion 33d is provided at least in a height range above and below the flat portion 35a with its wall surface perpendicular to the bottom surface 34a.
  • the opening of the substrate housing portion 34 has a stepped portion having an enlarged diameter and a groove portion 33e provided in the stepped portion. Accordingly, the convex portion 33f is formed between the opening of the substrate housing portion 34 and the groove portion 33e.
  • the groove part 33e and the convex part 33f are provided so as to surround the substrate accommodating part 34.
  • the lid body 36 has a protruding portion 37 that protrudes toward the inside of the substrate housing portion 34 in the vicinity of the inner wall 34 b of the substrate housing portion 34 in a state of being incorporated in the housing 33.
  • the projecting portion 37 is provided so as to make one turn, its tip end surface 37a is flat, and a chamfered portion 37b (a fillet portion such as a C surface or an R surface) is provided on the outer peripheral side of the tip end surface 37a. .
  • the chamfered portion 37b facilitates the insertion of the projecting portion 37 into the substrate housing portion 34, and the chamfered portion 37b serves as an assembly guide and improves workability.
  • the chamfered portion 37 b the outer shape of the protruding portion 37 can be made closer to the inner diameter of the substrate housing portion 34.
  • the cover body 36 has the cover body convex part 36b provided in the outer peripheral part so that it might protrude in the same direction as the protrusion part 37.
  • FIG. Accordingly, the lid groove portion 36c is formed between the protrusion 37 and the lid convex portion 36b.
  • the assembly for accommodating and fixing the substrate 11 in the housing 33 will be described.
  • the bulging part 33d is in contact with the outer periphery of the board 11 to be positioned in the horizontal direction, and each internal terminal part of the connector terminal 12 is It will be in the state inserted by the through-hole 11d for solder.
  • the connector terminal 12 and the solder through hole 11d are soldered in a state where the substrate 11 is in close contact with the flat portion 35a. By this soldering, the substrate 11 receives a force of being pulled toward the bottom surface 34a of the substrate housing portion 34, and the substrate 11 is firmly adhered to the flat portion 35a.
  • a sealing material 33 c for example, a thermosetting adhesive or an ultraviolet curable adhesive is applied to the outer periphery of the cover body 36. 33 is bonded to seal the substrate housing portion 34.
  • Application of the adhesive as the sealing material 33c can be performed before the lid 36 is arranged in the housing 33, and the groove 33e may be filled.
  • the substrate 11 is firmly held by the flat portion 35a and the protruding portion 37 from both sides (FIG. 33B). )reference).
  • the sealing material 33c can be interposed also between the inner wall 34b of the substrate housing portion 34 and the outer wall surface of the protruding portion 37.
  • the bonding area can be increased, and the substrate fixing and sealing can be further strengthened. It can be.
  • the groove 33e filled with the sealing material 33c has a so-called water seal structure. Then, the sealing member 33c is solidified and contracted, so that the protruding portion 37 can hold the substrate 11 more strongly. Therefore, the protruding portion 37, the height of the lid convex portion 36b, the depth of the lid groove portion 36c, the height of the convex portion 33f, and the groove portion so that the protruding portion 37 can effectively hold the substrate 11. A depth of 33e is set.
  • the substrate 11 since the substrate 11 is sandwiched and fixed by the lid 36 and the flat portions 35a of the plurality of step portions 35, the substrate 11 can be firmly positioned and fixed with a simple structure. Further, it is possible to reduce the stress load on the electrical connection portion (solder portion 12a) between the substrate 11 and the connector terminal 12 and to improve the impact resistance. Further, since only the peripheral portion of the substrate 11 is held by the protruding portion 37 of the lid 36 and the flat portion 35a of the step portion 35 of the substrate accommodating portion 34, the surface other than the peripheral portion of the substrate 11 is effective for the circuit. Therefore, the substrate 11 can be fixed with a simple structure that does not increase in size.
  • solder portion 12a which is an electrical connection portion between the board 11 and the connector terminal 12
  • the solder portion 12a is located near the position where the board 11 is sandwiched from both sides, stress load due to external force on the solder portion 12a is applied. This can be further reduced and the impact resistance can be improved. More specifically, when the substrate 11 is fixed only by the solder portion 12a or by only the solder portion 12a and the flat portion 35a without holding the substrate 11, when a vertical impact is applied to the substrate 11, There is a possibility that the solder part 12a receives a shearing stress and may generate a crack.
  • the positioning surface of the housing 33 (the flat portion 35a of the step portion 35) is brought into contact with a part of one surface of the substrate 11, and the lid of the other surface of the substrate 11 is covered with a lid.
  • the tip surface 37a of the projecting portion 37 of the body 36 is brought into contact and the substrate 11 is pressed from the upper and lower surfaces of the substrate 11, so that the impact applied in the vertical direction of the substrate is received by the resin portion of the housing 33 and to the solder portion 12a.
  • the crack resistance is improved by relieving the shear stress.
  • the lid body 36 can be firmly fixed to the housing 33 by the sealing material 33c filled in the groove 33e.
  • the sealing material 33c can be localized in the groove part 33e even if it is liquid, a sealing process can be performed efficiently.
  • an adhesive that solidifies and shrinks as the sealing material 33c, the stress accompanying the shrinkage can be used as a force for pinching the substrate 11, and the substrate 11 can be more firmly and securely fixed. Can do.
  • the cover body convex part 36b with which the cover body 36 was equipped in the outer peripheral part can prevent the deformation
  • (Modification of the eighth embodiment) 39 and 40 show a modification of the eighth embodiment.
  • the present modification is a structure that does not include the bulging portion 33d (projecting portion) of the substrate housing portion 34 in the eighth embodiment, and is also a water-sealed structure, that is, the lid of the lid body 36 in the eighth embodiment.
  • the body groove part 36c and the groove part 33e of the housing 33 are not provided, and the other parts are the same as in the eighth embodiment.
  • the structure without the bulging portion 33d has an effect that the housing 33 can be downsized. Further, by not providing a water seal structure, a simple structure can be obtained, and the die manufacturing cost in resin molding can be reduced. Further, the sealing material 33c is interposed between the mounting portion of the lid body 36 and the lid body 36 in the housing 33, so that the contraction force when the sealing material 33c is solidified is reduced. As a holding force, the substrate 11 can be firmly fixed.
  • (Ninth embodiment) 41 and 42 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the ninth embodiment.
  • the projecting portion 37 of the lid body 36 in the eighth embodiment does not go around once, but follows the inner circumference of the substrate housing portion 34 in a state where the lid body 36 is incorporated in the housing 33.
  • the other points are the same.
  • the protrusions 37 are provided at four locations corresponding to the four step portions 35 provided on each of the four inner walls 34b (see FIG. 34) of the square substrate accommodating portion 34.
  • Each tip surface 37a of each protrusion 37 is flat and in the same plane, and a chamfered portion 37b is provided on the outer peripheral side of each tip surface 37a.
  • the protruding portions 37 are partially provided without being distributed over the entire circumference, the surface of the substrate 11 can be used more effectively and more effectively for circuits and soldering to the connector terminals 12.
  • the body 33 and the substrate 11 can be further downsized. Further, as the size (volume) of the protruding portion 37 is reduced, the area for obtaining the accuracy of making the mold for resin molding the lid 36 is reduced, and the effects of cost reduction and yield improvement are obtained. Further, a highly reliable physical quantity sensor 1 having a simple structure and firmly positioning the substrate 11 and improving the impact resistance against the external stress load on the solder portion and the like, particularly the shear stress in the vertical direction of the substrate, is obtained. Can do.
  • (Tenth embodiment) 43 and 44 show a substrate fixing structure and a physical quantity sensor according to the tenth embodiment.
  • the tips of the projecting portions 37 arranged in a distributed manner in the ninth embodiment are arcuate, and the other points are the same.
  • the projecting portion 37 has a semicircular outer shape surface 37 c, and the tip end surface 37 a sandwiches the substrate 11 in a manner close to point contact with the substrate 11. Further, chamfered portions 37b are respectively provided on the outer peripheral side of the outer surface 37c.
  • the contact area of the protruding portion 37 on the substrate 11 can be further reduced, the surface of the substrate 11 can be used more effectively, the housing 33 and the substrate 11 can be further reduced in size, and reduced in size and impact resistance.
  • the physical quantity sensor 1 with improved reliability and high reliability can be obtained.
  • the present invention is not limited to the above configuration and can be variously modified.
  • the number of connector terminals is not limited to three, but may be two or four or more depending on the use and configuration of the board and the configuration and number of sensor elements mounted on the board. Can do.
  • the structure provided with a connector plug part instead of a connector socket part may be sufficient as a housing
  • a normal boss and a boss having a snap fit structure are mixed, or a plurality of types of boss through holes are mixed.
  • the number of bosses is not four, but can be six, two, or any number.
  • the through hole for boss (11b) may be a hole having a side opening, that is, a notch provided at the left and right ends of the substrate.
  • the boss ridges may be provided inward so as to embrace the substrate 11 from the left and right.
  • the substrate and the substrate housing portion are not limited to a quadrangle, but may be a circle or any other shape having an arbitrary extension, and each internal terminal portion may have a corner or a periphery thereof. It can be arranged in a distributed manner and fixed by soldering. Then, the same effects as those of the fifth embodiment can be obtained by distributing and arranging the internal terminal portions at the corners and the peripheral portions.
  • a planar terminal portion is provided only on a part of the surface facing the substrate main surface of the ground terminal instead of the entire surface. You may provide a through-hole only in a part of planar terminal part.
  • the substrate and the substrate housing portion are not limited to a quadrangle, and can be a circular shape or any other shape having an expanse.
  • Such an outer peripheral shape of the substrate or an outer peripheral shape of the substrate housing portion can be configured.
  • the water-sealed structure may not be provided on the entire circumference but may be distributed.
  • a quadrangular protrusion and an arc-shaped protrusion may be used in combination.

Abstract

　基板固定構造および物理量センサにおいて、基板固定が容易で高い耐衝撃性を有するものとする。コネクタハウジング（１３）は、基板（１１）との電気的接続用の複数のコネクタ端子（１２）有し、内外を隔離する隔壁（１３ｂ）と、平坦部（１４ａ）を有して隔壁（１３ｂ）に突設された台座部（１４）と、平坦部（１４ａ）から立設されたボス（１５）と、を備え、基板（１１）には、ボス（１５）を挿通させるためのボス用貫通孔（１１ｂ）、およびコネクタ端子（１２）との電気的な接続をするための電極部（１１ａ）が設けられており、基板（１１）は、コネクタハウジング（１３）の平坦部（１４ａ）に対向させて配置され、平坦部（１４ａ）と基板（１１）の対向面との間の接着、ボス（１５）とボス用貫通孔（１１ｂ）との間の接着、およびコネクタ端子（１２）と電極部（１１ａ）との間の半田付けによりコネクタハウジング（１３）に固定されている。ボス（１５）に沿った上下方向の接着を含む３次元的な固定により高い耐衝撃性が実現される。

Description

基板固定構造および物理量センサ
　本発明は、基板を筐体に固定する基板固定構造およびその構造を備えた物理量センサに関する。
　従来から、加速度や角速度などの物理量を検出するセンサ素子は基板に実装して用いられ、基板は、基板の保護や、基板上の電気回路をコネクタ端子などに電気接続するためにハウジングや筐体に収容固定される。図４５（ａ）（ｂ）を参照して従来の基板固定構造の例を説明する。センサ素子９０を実装した基板９１は、コネクタハウジング９３に固定され、ハウジングケース９３ｃによって収容され封止される。コネクタハウジング９３は、コネクタソケット部９３ａと、内外を仕切る隔壁９３ｂと、隔壁９３ｂから突設された左右２つの台座部９４と、インサート成形によってコネクタハウジング９３に一体化したコネクタ端子９２とを備えている。台座部９４は平坦部９４ａを有する。コネクタ端子９２の一端側はコネクタソケット部９３ａ側に導出され、他端側は左右の台座部９４の間に導出されて上方に屈曲されている。基板９１は、半田用貫通孔９１ａにコネクタ端子９２の他端側を挿通して平坦部９４ａに載置される。基板９１は、コネクタ端子９２との半田付けと、平坦部９４ａへの接着とによって、コネクタハウジング９３に固定される。
　また、他の基板固定構造として、例えば、基板とコネクタ端子との半田付け部分への応力負荷の軽減と半田付け工数の軽減のために、半田付けするコネクタ端子群および基板に挿入して固定するための複数の支柱の一部を並設したものが知られている（例えば、特開２００８－２０３０７２号公報参照）。
　しかしながら、上述した図４５（ａ）（ｂ）に示されるような基板固定構造は、基板の１面に対する接着による固定であるため、３次元的な衝撃に対して耐衝撃性が低いという問題がある。また、半田付けによる固定部分は、コネクタ端子９２が塑性変形し易いので耐衝撃性への貢献は期待できない。また、上述した特開２００８－２０３０７２号公報に示されるような基板固定構造は、基板に挿入した支柱の先端部分をかしめる機械加工によって基板を固定するものであって、支柱は銅製の円柱状部材を別途製作してインサート成形により筐体に作り込む必要があり、製造工程が複雑であるという問題がある。
　本発明は、上記課題を解消するものであって、高い耐衝撃性を有すると共に基板固定が容易な基板固定構造および物理量センサを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る基板固定構造は、基板を、この基板との電気的接続用の複数のコネクタ端子を備えたコネクタハウジングに固定する基板固定構造において、前記コネクタハウジングは、内外を隔離する隔壁と、平坦部を有して前記隔壁に突設された台座部と、前記平坦部から立設されたボスと、を備え、前記基板には、前記ボスを挿通させるためのボス用貫通孔、および前記コネクタ端子との電気的な接続をするための電極部が設けられており、前記基板は、前記コネクタハウジングの平坦部に表面または裏面（以下、対向面という）を対向させて配置され、前記平坦部と該基板の対向面との間の接着、前記ボスと前記ボス用貫通孔との間の接着、および前記コネクタ端子と前記電極部との間の半田付けにより前記コネクタハウジングに固定されているものである。
　本発明によれば、基板の電極部とコネクタ端子との半田付けと、基板の対向面と台座部上の平坦部との接着に加え、基板に挿通したボスとボス用貫通孔との接着をも行うようにしたので、ボスとの接触による基板の移動防止効果に加え、ボスとボス用貫通孔との間の３次元的に分布した接着部の効果により、基板の方向性によらずに強固に固定され、衝撃の方向に依存しない高い耐衝撃性を有すると共に基板固定が容易な基板固定構造を実現することができる。
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサにおける分解斜視図であり、図１（ｂ）は組立状態の斜視図である。 図２は同物理量センサの一部透視斜視図である。 図３は同物理量センサの分解斜視図である。 図４（ａ）は同物理量センサの平面図であり、図４（ｂ）は正面図であり、図４（ｃ）は側面図である。 図５（ａ）は同コネクタハウジングの平面図であり、図５（ｂ）は側面図であり、図５（ｃ）は斜視図であり、図５（ｄ）は後面図である。 図６は第１の実施形態の第１の変形例の斜視図である。 図７（ａ）は第１の実施形態の第２の変形例の分解斜視図であり、図７（ｂ）は組立状態の斜視図である。 図８（ａ）は第２の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサにおける分解斜視図、図８（ｂ）は組立状態の斜視図である。 図９（ａ）は同コネクタハウジングの平面図であり、図９（ｂ）は側面図であり、図９（ｃ）は斜視図であり、図９（ｄ）は後面図である。 図１０は第２の実施形態の変形例の斜視図である。 図１１は第３の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサにおける分解斜視図である。 図１２（ａ）は同基板を載置する手順を示す一部断面側面図であり、図１２（ｂ）は組立状態の一部断面側面図である。 図１３は同組立状態の斜視図である。 図１４（ａ）は同コネクタハウジングの平面図であり、図１４（ｂ）は側面図であり、図１４（ｃ）は斜視図であり、図１４（ｄ）は後面図である。 図１５は第３の実施形態の変形例の分解斜視図。 図１６は同組立状態の斜視図である。 図１７（ａ）は同コネクタハウジングの平面図であり、図１７（ｂ）は側面図であり、図１７（ｃ）は斜視図であり、図１７（ｄ）は後面図である。 図１８は第４の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサにおける分解斜視図である。 図１９は同組立状態の斜視図である。 図２０（ａ）は同コネクタハウジングの平面図であり、図２０（ｂ）は側面図であり、図２０（ｃ）は斜視図であり、図２０（ｄ）は後面図である。 図２１は第５の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す分解斜視図である。 図２２は同物理量センサの側方断面図である。 図２３（ａ）は同物理量センサの正面図であり、図２３（ｂ）は一部破断底面図であり、図２３（ｃ）は側面図である。 図２４は同物理量センサの斜視図である。 図２５（ａ）は同物理量センサのコネクタ端子の平面図であり、図２５（ｂ）は側面図である。 図２６（ａ）は第５の実施形態の変形例を示す筐体の斜視図であり、図２６（ｂ）は他の変形例を示す筐体の斜視図である。 図２７は第６の実施形態に係る物理量センサの透視斜視図である。 図２８（ａ）は同物理量センサの筐体の側方断面図であり、図２８（ｂ）は底面図であり、図２８（ｃ）は後方から見た断面図である。 図２９（ａ）は同物理量センサのコネクタ端子の平面図であり、図２９（ｂ）は側面図。 図３０は第７の実施形態に係る物理量センサの透視斜視図である。 図３１（ａ）は同物理量センサの筐体の側方断面図であり、図３１（ｂ）は底面図であり、図３１（ｃ）は後方から見た断面図である。 図３２（ａ）は同物理量センサのコネクタ端子の平面図であり、図３２（ｂ）は側面図である。 図３３（ａ）は第８の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す側方断面図であり、図３３（ｂ）は同構造の部分拡大断面図である。 図３４は同基板固定構造および物理量センサを示す分解斜視図である。 図３５は同物理量センサを後方から見た断面図である。 図３６（ａ）は同物理量センサの蓋体の平面図であり、図３６（ｂ）は断面図、図３６（ｃ）は斜視図である。 図３７は同物理量センサの斜視図である。 図３８（ａ）は同物理量センサの正面図であり、図３８（ｂ）は底面図であり、図３８（ｃ）は側面図である。 図３９は第８の実施形態の変形例を示す分解斜視図である。 図４０は同変形例を後方から見た断面図である。 図４１は第９の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを後方から見た断面図である。 図４２（ａ）は同物理量センサの蓋体の平面図であり、図４２（ｂ）は断面図であり、図４２（ｃ）は斜視図である。 図４３は第１０の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを後方から見た断面図である。 図４４（ａ）は同物理量センサの蓋体の平面図であり、図４４（ｂ）は断面図であり、図４４（ｃ）は斜視図である。 図４５（ａ）は従来の基板固定構造および物理量センサにおける分解斜視図であり、図４５（ｂ）は組立状態の斜視図である。
　以下、本発明の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサについて、図面を参照して説明する。各部の空間配置の説明のために、図示した上下左右などの方向を参照するが、物理量センサは、実空間における上下左右などの取付姿勢に関わりなく用いることができる。
　（第１の実施形態）
　図１乃至図５は第１の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本基板固定構造において、センサ素子１０を実装した基板１１が、この基板１１との電気的接続用の３本のコネクタ端子１２を備えたコネクタハウジング１３の台座部１４上に載置され固定される。センサ素子１０を実装した基板１１をコネクタハウジング１３に固定した構成によって、または必要に応じて、さらにハウジングケース１３ｃと封止材１３ｄによって封止した構成によって、物理量センサ１とされる。以下、基板固定構造と物理量センサ１を詳述する。
　コネクタハウジング１３は、コネクタ端子１２の一部を樹脂に埋設した状態で樹脂成形により一体成形されている。コネクタハウジング１３は、前方に突設されたコネクタソケット部１３ａと、内外を隔離する隔壁１３ｂと、隔壁１３ｂに直交する水平面内に形成された平坦部１４ａを有して隔壁１３ｂに突設された左右２つの台座部１４と、各平坦部１４ａから２本づつ立設された４本のボス１５と、を備えている。コネクタソケット部１３ａ側が外部側であり、台座部１４側が内部側である。コネクタソケット部１３ａは、物理量センサ１を外部回路に電気接続して用いるためのコネクタソケットを構成している。コネクタ端子１２の一端は、コネクタソケット部１３ａにおける前方方向の凹部の底面から前方の外部側に突出するように樹脂部から導出されソケット用のピンとされている。コネクタ端子１２の他端は、隔壁１３ｂから後方に導出され、上方に曲げられて並立している。３本のコネクタ端子１２は、例えば、物理量センサ１が１軸加速度センサの場合、電圧印加用の端子、センシング信号用の端子、および接地端子の３本である。
　基板１１は、矩形の回路基板であって、３本のコネクタ端子１２との電気的な接続をするための３つの電極部１１ａ、および４本のボス１５を挿通させるための４つのボス用貫通孔１１ｂが設けられている。電極部１１ａは、コネクタ端子１２を挿通して半田付けするための半田用貫通孔であり、孔内部と上下開口周辺部に半田付け用の導体を備えている。基板１１には、センサ素子１０とセンサ素子１０の信号増幅のための増幅回路（不図示）が実装され、これらの回路とコネクタ端子１２とは不図示の回路パターンなどによって電気接続される。センサ素子１０は、例えば、１軸加速度センサ用の素子である。この場合、物理量センサ１は、増幅回路を備えたスタンドアロン型の１軸加速度センサである。
　基板１１は、コネクタハウジング１３の平坦部１４ａに表面または裏面（以下、対向面という）を対向させて配置され、平坦部１４ａと基板１１の対向面との間の接着、ボス１５とボス用貫通孔１１ｂとの間の接着、およびコネクタ端子１２と電極部１１ａとの間の半田付けによりコネクタハウジング１３に固定される。
　コネクタハウジング１３に固定された基板１１は、隔壁１３ｂとハウジングケース１３ｃとによって外部環境から保護するように覆われ、封止材１３ｄによって封止される。また、基板１１を封止された状態の物理量センサ１は、ブラケット１６によって測定環境に固定されてセンシングに用いられる。ブラケット１６は、左右の環境固定用の取付孔１６ａを有するベース部と、ベース部から立ち上がった保持部１６ｂとを備えている。保持部１６ｂは、ハウジングケース１３ｃに設けられた取付部１３ｅの取付孔に挿入係合され、物理量センサ１が測定環境に固定される。
　本実施形態によれば、基板１１の電極部１１ａとコネクタ端子１２との半田付けと、基板１１の対向面と台座部１４上の平坦部１４ａとの接着に加え、基板１１に挿通したボス１５とボス用貫通孔１１ｂとの接着をも行うようにしたので、ボス１５との接触による基板１１の前後左右方向の移動防止効果に加え、ボス１５とボス用貫通孔１１ｂとの間の上下方向を含む３次元的に分布した接着部の効果により、実際の使用時における基板１１の方向性（姿勢）によらずに基板１１が台座部１４に強固に固定され、衝撃の方向に依存しない高い耐衝撃性を有すると共に基板固定が容易な基板固定構造、および物理量センサを実現することができる。また、コネクタ端子１２と電極部１１ａの半田用貫通孔との間の３次元的に分布した半田部の効果により、面同士で半田付けする場合に比べて、衝撃の方向に依存しない高い耐衝撃性を有する基板固定構造、および物理量センサを実現することができる。
　（第１の実施形態の第１の変形例）
　図６は第１の実施形態の変形例を示す。本変形例の基板固定構造は、基板１１のボス用貫通孔１１ｂが、１つのボス用貫通孔１１ｂに２つのボス１５を挿通させるようになっている点が第１の実施形態と異なり、他の点は同様である。ボス用貫通孔１１ｂは、ボス１５を１つ挿通させるための貫通孔、または複数の前記ボスを挿通させるための貫通孔とすることができる。このように、複数のボス１５を１つのボス用貫通孔１１ｂに挿通させるようにすると、基板固定が容易な基板固定構造を実現することができる。
　（第１の実施形態の第２の変形例）
　図７は第１の実施形態の第２の変形例を示す。本変形例の基板固定構造は、基板１１を隔壁１３ｂに平行に固定する点が、上述の第１の実施形態と異なっている。台座部１４は第１の実施形態と同様に隔壁１３ｂに突設されているが、その平坦部１４ａが上下方向に形成されて、ボス１５が平坦部１４ａから後方方向に立設されている。また、コネクタ端子１２は、隔壁１３ｂから立設され、曲げられることなく端部を後方に向けて並立している。このようなコネクタハウジング１３に対して、第１の実施形態と同様の基板１１が、平坦部１４ａに対向面を対向させて配置され、平坦部１４ａと基板１１の対向面との間の接着、ボス１５とボス用貫通孔１１ｂとの間の接着、およびコネクタ端子１２と電極部１１ａとの間の半田付けによりコネクタハウジング１３に固定される。このような変形例によれば、曲げられていない、直立した、長さの短い、剛性の向上したコネクタ端子１２に対して半田付けにより基板１１が固定されるので、より強固に固定できる。また、コネクタ端子１２を曲げる手間が不要であり、コネクタ端子１２の材料も節減することができる。さらにまた、基板１１を隔壁１３ｂに近づけて、前後方向の幅が小さい状態で基板１１をコネクタハウジング１３に固定できるので、内部側空間を小さくでき、物理量センサ１を小型化できる。
　（第２の実施形態）
　図８、図９は第２の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、上述の第１の実施形態とは、ボス１５の構造が異なり、他の点は同様である。すなわち、４本の各ボス１５が頭部に鉤部１５ａを有する第１のスナップフィット構造体を形成しており、この第１のスナップフィット構造体のボス１５が、基板１１のボス用貫通孔１１ｂに挿通されると、鉤部１５ａによって基板１１を保持する。鉤部１５ａは左右外側方向に設けられており、ボス１５が左右内方側に撓められた状態でボス用貫通孔１１ｂに挿通された後、鉤部１５ａがボス用貫通孔１１ｂから突出して外方に広がることにより、ボス用貫通孔１１ｂの左右外方側の開口縁に係合して基板１１を保持する。この基板保持は、基板固定の前の仮止めとして用いられる。この仮止めの後、基板１１は、平坦部１４ａと基板１１の対向面との間の接着、ボス１５とボス用貫通孔１１ｂとの間の接着、およびコネクタ端子１２と電極部１１ａとの間の半田付けによりコネクタハウジング１３に固定される。図１０は、第２の実施形態の基板固定構造の変形例を示し、基板１１のボス用貫通孔１１ｂが、１つのボス用貫通孔１１ｂに２つのボス１５を挿通させるようになっている点が第２の実施形態と異なり、他の点は同様である。
　本実施形態およびその変形例によれば、スナップフィット構造体を形成する各ボス１５によって基板１１を仮止めした状態で半田付けや接着固定をすることができるので、基板固定が容易な基板固定構造、および物理量センサ１を実現することができる。また、スナップフィット構造そのもの（ボス１５の鉤部１５ａ）によって基板１１を平坦部１４ａに押さえることもでき、上下方向の衝撃に対して耐衝撃性を確保することができる。
　（第３の実施形態）
　図１１乃至図１４は第３の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、上述の第１の実施形態とは、コネクタ端子１２との接続構造が異なり、また、基板１１を仮止めする構成を有する点が異なる。基板１１は、電極部１１ａとして、半田用貫通孔ではなく半田用電極パターンを表面に備えている。基板１１がボス１５を挿通させるためのボス用貫通孔１１ｂを備える点は第１の実施形態と同様である。コネクタ端子１２は、隔壁１３ｂから、平坦部１４ａに載置された基板１１の上面側に導出され、その素材の弾力性によって基板表面の電極部１１ａに圧接される。基板１１を、このようなコネクタ端子１２の下方に挿入して平坦部１４ａに載置するために、台座部１４の隔壁１３ｂ側には、基板１１を隔壁１３ｂ側に傾斜できるように（図１２（ａ）（ｂ）参照）、切欠部１４ｂが設けられている。
　また、コネクタハウジング１３は、基板１１を隔壁１３ｂとの間に挟み込んで保持する第２のスナップフィット構造体１７を台座部１４の端部に備えている。この第２のスナップフィット構造体１７は、基板１１を平坦部１４ａに載置した後、コネクタ端子１２の端部からの圧接力に抗して基板１１を水平に保持するためのものである。第２のスナップフィット構造体１７は、その頭部に前方方向に向かう鉤部１７ａを備えており、鉤部１７ａによって基板１１の辺縁部を押さえて保持する。このようにして台座部１４に装着され、仮止めされた基板１１は、平坦部１４ａと基板１１の対向面との間の接着、ボス１５とボス用貫通孔１１ｂとの間の接着、およびコネクタ端子１２と電極部１１ａとの間の半田付けによりコネクタハウジング１３に固定される。また、基板１１と第２のスナップフィット構造体１７との間も接着固定することができる。
　図１５乃至図１７は第３の実施形態の変形例を示し、上述の第２のスナップフィット構造体１７に代えて、左右の後方側の２つのボス１５にそれぞれ鉤部１５ａを設けてスナップフィット構造体としている。この構造は、ボス１５にスナップフィット構造を作り込んでいるので、第２のスナップフィット構造体１７を備える場合に比べて余分なスペースを取らない利点があり、また構造が簡単である。なお、ボス用貫通孔１１ｂは１つで２つのボス１５を挿通させるようになっている。
　本実施形態およびその変形例によれば、スナップフィット構造体によって基板１１を仮止めした状態で半田付けや接着固定をすることができるので、基板固定が容易な基板固定構造および物理量センサを実現することができる。また、基板１１は、斜めに滑り込ませることにより仮止めされるので、狭い半田用貫通孔に細いコネクタ端子１２を挿入する場合に比べて、基板１１の載置が容易である。また、コネクタ端子１２は基板１１の上面に至るまでの短い電極で済み、端子部材コストを低減できる。また、コネクタ端子１２の先端のバネ効果や、スナップフィット構造体の鉤部によって基板１１を平坦部１４ａに押圧することができ、これにより、基板垂直方向の衝撃が加わった際の耐衝撃性を向上することもできる。
　（第４の実施形態）
　図１８乃至図２０は第４の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、平坦部１４ａから立設されたボス１５に代えて半田付け可能な固定用端子１８を立設し、基板１１には固定用端子１８に対応した位置に固定用電極部１１ｃを設け、固定用端子１８と固定用電極部１１ｃとの間の半田付けによって基板１１をコネクタハウジング１３に固定する。その他の点は、上述の第１の実施形態と同様である。コネクタ端子１２は、基板１１における半田用貫通孔からなる電極部１１ａとの間で半田付けされる。また、固定用電極部１１ｃは、電極部１１ａと同様に半田用貫通孔からなる。なお、本実施形態において、コネクタ端子１２は、隔壁１３ｂからではなく、隔壁１３ｂから水平に延設された張出部１４ｃの端面部から導出されて、基板１１の後方辺側において上方に立ち上がる構成とされている。このコネクタ端子１２の構成は、基板１１の固定方法に関しては、第１の実施形態におけるコネクタ端子１２の場合とほぼ同様である。本実施形態は、接着による固定を行わずに、全て半田付けによって固定が行われるので、処理が簡単であり、基板固定のための工数を削減できる。また、半田用貫通孔はボス用貫通孔１１ｂに比べて孔径を小さくできるので、基板１１における電気回路用の面積を大きくとることができる。また、孔による開口面積が小さいことから基板１１そのものの強度を損なうことがなく、基板１１の強度を確保することができる。
　（第５の実施形態）
　図２１乃至図２５は第５の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本基板固定構造において、センサ素子１０を実装した基板１１が、複数のコネクタ端子１２を備えた筐体２３の基板収容部２４に収容され固定されている。コネクタ端子１２は基板１１との電気的接続用のものであり、基板収容部２４の底面２４ａから立設された５本の内部端子部１２ｇと、これらの少なくともいずれかと一体であってそれぞれ筐体２３外部へ向けて延設された３本の外部端子部１２ｆとを有する。基板１１は、各内部端子部１２ｇに半田付けされて固定されている。本実施形態の場合、５本の内部端子部１２ｇのうち、４本の内部端子部１２ｇが、基板１１の各隅部に対応した位置に分散配置されている。また、センサ素子１０を実装した基板１１を筐体２３に固定した構成によって、または必要に応じて、さらに蓋体２３ｃにより基板収容部２４に蓋をして封止材２３ｄで封止した構成によって、物理量センサ１が構成される。以下、基板固定構造と物理量センサ１を詳述する。
　基板１１は、矩形の回路基板であって、内部端子部１２ｇに対応して５つの半田用貫通孔１１ｄが設けられている。半田用貫通孔１１ｄは、孔内部と上下開口周辺部に半田付け用の導体を備えている。基板１１には、センサ素子１０とセンサ素子１０の信号増幅のための増幅回路（不図示）が実装され、これらの回路と内部端子部１２ｇとは不図示の回路パターンなどによって電気接続されている。センサ素子１０は、例えば、１軸加速度センサ用の素子である。この場合、物理量センサ１は、増幅回路を備えてスタンドアロン型の１軸加速度センサとなる。
　筐体２３は、基板収容部２４を有する本体部分と、物理量センサ１を外部回路に電気接続して用いるため本体部分から前方に突設されたコネクタソケット部２３ａと、本体部分を固定するための固定用孔２３ｂを有する左右翼形状の拡設部とを備えている。基板収容部２４は略直方体の凹部であり、その底面２４ａは平坦になっている。基板収容部２４の側壁部には、基板１１の前後左右方向の位置決めをするための凸部２４ｂと、上下方向の位置決めをする段差部２４ｃとが、それぞれ、基板収容部２４の内周に沿って適宜分散配置されて設けられている。また、基板収容部２４の開口部には、蓋体２３ｃを載置し封止材２３ｄを充填して封止するための拡径した段部２３ｅが設けられている。基板１１は、組立時に基板収容部２４における段差部２４ｃの上に配置すると、凸部２４ｂが基板１１の外周に接して水平方向の位置決めがなされ、各内部端子部１２ｇが半田用貫通孔１１ｄに挿通された状態となる。
　筐体２３は、コネクタ端子１２の一部を内包した状態で樹脂成形により一体成形されている。コネクタ端子１２は、内部端子部１２ｇと外部端子部１２ｆ以外の部分を樹脂中に埋設されている。外部端子部１２ｆは、例えば、１軸加速度センサの場合、電圧印加用の端子、センシング信号用の端子、および接地端子の３本である。これらの外部端子部１２ｆは、コネクタソケット部２３ａにおける前方方向の凹部の底面から前方に突出するように樹脂部から導出されてソケット用のピンを構成している。
　内部端子部１２ｇの断面（水平断面）は長方形であり、内部端子部１２ｇのうち３つは、その断面の長手方向が図２１に示される左右方向に配置され、内部端子部１２ｇのうち２つは、その断面の長手方向が図２１に示される前後方向に配置されている。言い換えると、複数の内部端子部１２ｇの断面は長方形であり、これらの内部端子部のうちの一部は、その断面の長手方向が基板１１の平面上で互いに直交する２方向のうちの１方向に平行になるように配置され、残りは、その断面の長手方向が他の１方向に平行になるように配置される。長方形断面を有して立設された内部端子部は、その断面の長手方向には曲がり難いので、上述のような内部端子部の配向によって、内部端子部全体の撓み強度に対する水平面内における方向依存性を低減することができ、衝撃方向依存性を低減できる。
　コネクタ端子１２は、例えば、板材をプレス加工して形成され、図２５（ａ）（ｂ）に示すような形状を有する。内部端子部１２ｇの断面の長手方向が上述の配置となるように、各コネクタ端子１２における内部端子部１２ｇの立ち上げ方向（折り曲げ方向）が互いに直交する２方向に調整されている。一部のコネクタ端子１２は、外部端子部１２ｆの個数よりも内部端子部の個数が多くなるように分岐させる。例えば、複数のコネクタ端子１２のうちの１つである接地端子を分岐する。本実施形態において、内部端子部１２ｇのうち３つが接地端子であり、接地端子が基板１１の周辺部に分散配置されることになる。
　本実施形態によれば、基板収容部２４の底面２４ａから立設され基板１１の各隅部に対応した位置に分散配置された内部端子部１２ｇに半田付けによって基板１１を固定するので、基板状の偏った位置で基板１１を固定する場合に比べて方向に依存しない耐衝撃性を有する基板固定構造および物理量センサを得ることができる。また、基板１１を半田付けだけによって固定できるので、固定用ピンを機械加工によってかしめたり、接着剤を塗布したりする固定方法に比べて基板固定工数を低減でき、また、固定構造が簡単であるので、基板１１および筐体２３の小型化を実現できる。また、接地用のコネクタ端子１２を基板１１の各隅部に対応した位置に分散配置して基板１１における耐ノイズ特性を向上でき、耐ノイズ特性が向上した物理量センサを実現できる。なお、３つの内部端子部を備えたコネクタ端子１２は、筐体２３の樹脂成形時に３本の内部端子部によって金型内に自立させて配置できるので、別途の固定治具を省略することができる。
　（第５の実施形態の変形例）
　図２６（ａ）は第５の実施形態の変形例としての筐体２３を示し、内部端子部１２ｇの断面の長手方向が１方向に揃っている場合である。また、図２６（ｂ）は他の変形例を示し、内部端子部１２ｇの断面の長手方向が１方向に揃い、内部端子部１２ｇの個数を４つに減らした場合である。これらの変形例は、少なくとも３つの内部端子部１２ｇを基板の隅部に分散配置する基板固定構造を提供でき、方向に依存しない耐衝撃性を有する基板固定構造および物理量センサを実現できる。
　（第６の実施形態）
　図２７乃至図２９は第６の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、第５の実施形態とは、接地端子用のコネクタ端子の構造が異なり、他の点は同様である。すなわち、本基板固定構造および物理量センサ１において、接地端子用のコネクタ端子１２（並設された３つの外部端子部１２ｆのうちの中央の端子に対応）は、基板１１の主面に対向する面状端子部２５を有し、その内部端子部１２ｇが面状端子部２５の周辺部において分岐されている。
　本実施形態によれば、接地端子用のコネクタ端子の面状端子部２５が基板１１の回路面を覆うように面状に配置されてノイズシールド部を形成しているので、基板１１のどの位置でも接地端子の近くでノイズをパスすることができ、接地端子によるノイズ吸収効果やノイズ遮断効果がより万全となり、耐ノイズ特性の向上を実現できる。また、ノイズ対策部品として接地端子を筐体に一体成形により作り込むので、別体とする場合に比べて、基板１１および筐体２３の小型化を実現でき、耐衝撃性を有し耐ノイズ特性が向上した物理量センサを実現できる。ところで、一般に、加速度センサには信号増幅のための増幅回路（アンプ）を用いることが常であり、特にスタンドアロンタイプ１軸加速度センサにおいては筐体内で加速度検知から信号増幅、出力までを行うため必ずアンプを搭載する。しかしアンプによって信号増幅を行う際には信号のノイズ成分も増幅する場合やアンプ自体がノイズにより異常動作する場合があり、一般に加速度センサを内蔵したスタンドアロンタイプ１軸加速度センサは耐ノイズ性が弱いと考えられている。その点、本実施形態における物理量センサは、耐ノイズ特性が向上されており、種々の物理量センサとして、また、加速度センサ用素子と増幅回路とを実装した加速度センサとして、耐ノイズ性が向上されている。
　（第７の実施形態）
　図３０乃至図３２は第７の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、第６の実施形態とは、面状端子部２５がスリット状の５つの貫通孔２６を有する点で異なり、他は同様である。この貫通孔２６は、ノイズシールド効果を損なわないような寸法形状で設けられており、貫通孔２６は成形材である樹脂のぬけ孔を構成する。これにより、筐体２３を樹脂成形する際の樹脂の流れを円滑にして成形性の悪化を防止できる。従って、筐体２３の製造効率や歩留まりを高めることができ、また、筐体２３の構造上の信頼性を高めることができる。貫通孔２６は、スリット状に限らず、多数の円形の開口や任意形状の開口または切り込みなどとすることができる。
　（第８の実施形態）
　図３３乃至図３８は第８の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本基板固定構造において、センサ素子１０を実装した基板１１が、この基板１１との電気的接続用の複数のコネクタ端子１２を備えた筐体３３の基板収容部３４に収容され、基板収容部３４を封止する蓋体３６によって固定されている。筐体３３において、基板１１に対向して配設された平坦部３５ａを有する複数の段部３５が、基板収容部３４の内壁３４ｂ側に分散配置され、各段部３５が樹脂成形により筐体３３と一体成形されている。本基板固定構造は、蓋体３６と各段部３５の平坦部３５ａとが基板１１を基板１１の両面側から狭持して固定すると共に封止する構造であり、この構造によって物理量センサ１が構成される。以下、基板固定構造と物理量センサ１を詳述する。
　基板１１は、矩形の回路基板であって、コネクタ端子１２に電気的接続するための半田用貫通孔１１ｄを有している。半田用貫通孔１１ｄは、孔内部と上下開口周辺部に半田付け用の導体を備えている。基板１１には、センサ素子１０とセンサ素子１０の信号増幅のための増幅回路（不図示）などが実装され、これらの回路とコネクタ端子１２とは不図示の回路パターンなどによって電気接続されている。センサ素子１０は、例えば、１軸加速度センサ用の素子である。この場合、物理量センサ１は、増幅回路を備えてスタンドアロン型の１軸加速度センサとなっている。
　筐体３３は、基板収容部３４を有する本体部分と、物理量センサ１を外部回路に電気接続して用いるため本体部分から前方に突設されたコネクタソケット部３３ａと、本体部分を固定するための固定用孔３３ｂを有する左右翼形状の拡設部とを備えている。基板収容部３４は略直方体の凹部であり、その底面３４ａは平坦である。筐体３３は、コネクタ端子１２の一部を内包した状態で樹脂成形により一体成形されている。コネクタ端子１２の一端部（内部端子部）は、基板収容部３４の底面３４ａから導出されて立設されている。内部端子部は、基板１１と半田付けされる端子部であり、基板収容部３４の内壁３４ｂに近接した位置に立設され配置されている。これに対応して、基板１１の半田用貫通孔１１ｄは、基板１１の外周近くに配置されており、コネクタ端子１２との半田部１２ａは、基板１１の外周近くとされ、基板１１を両面側から狭持する位置近くとされている。また、他端部（外部端子部）は、コネクタソケット部３３ａにおける前方方向の凹部の底面から前方に突出するように樹脂部から導出されてソケット用のピンを構成している。外部端子部は、例えば、１軸加速度センサの場合、電圧印加用の端子、センシング信号用の端子、および接地端子の３本である。
　基板収容部３４の内壁３４ｂ側には、基板１１の前後左右方向の位置決めをするための膨出部３３ｄ（せり出し部）と、上下方向の位置決めをする段部３５とが、それぞれ、基板収容部３４の内周に沿って適宜分散配置されて設けられている。すなわち、略直方体の凹部からなる基板収容部３４の４つの内壁３４ｂのそれぞれにおいて、１つの段部３５が設けられ、各段部３５を両側から挟むように２つの膨出部３３ｄが設けられている。各段部３５は底面３４ａから一定高さの位置に平坦部３５ａを有し、各平坦部３５ａは互いに共通の１平面を構成している。膨出部３３ｄは、その壁面を底面３４ａに対して垂直にして、少なくとも平坦部３５ａの上下の高さ範囲に設けられている。
　また、基板収容部３４の開口部は、拡径した段部と、その段部に設けられた溝部３３ｅとを有している。従って、基板収容部３４の開口と溝部３３ｅとの間には凸部３３ｆが形成されることになる。溝部３３ｅと凸部３３ｆとは、基板収容部３４を囲むように１周して設けられている。蓋体３６は、筐体３３に組み込まれた状態において基板収容部３４の内壁３４ｂに近接して基板収容部３４の内部に向けて突出する突出部３７を有する。突出部３７は１周して設けられており、その先端面３７ａは平坦であり、先端面３７ａの外周側には面取部３７ｂ（Ｃ面やＲ面など、フィレット部）が設けられている。この面取部３７ｂは、突出部３７を基板収容部３４に挿入容易とするものであり、面取部３７ｂが組みつけのガイドとなり作業性が向上する。面取部３７ｂを設けることにより、突出部３７の外形を基板収容部３４の内径に、より密接させる構造とすることができる。また、蓋体３６は外周部に、突出部３７と同じ方向に突出するように設けられた蓋体凸部３６ｂを有する。従って、突出部３７と蓋体凸部３６ｂとの間には蓋体溝部３６ｃが形成されることになる。蓋体３６が筐体３３に組み付けられた状態において、蓋体３６の突出部３７が基板収容部３４に挿入され、蓋体凸部３６ｂが溝部３３ｅに挿入され、蓋体溝部３６ｃに凸部３３ｆが挿入される。
　基板１１を筐体３３に収容固定する組立について説明する。基板１１を、基板収容部３４における段部３５の平坦部３５ａの上に配置すると、膨出部３３ｄが基板１１の外周に接して水平方向の位置決めがなされ、コネクタ端子１２の各内部端子部が半田用貫通孔１１ｄに挿通された状態となる。基板１１を平坦部３５ａに密着させた状態で、コネクタ端子１２と半田用貫通孔１１ｄとが半田付けされる。この半田付けにより、基板１１が基板収容部３４の底面３４ａ側に引き込まれる力を受けて、基板１１が平坦部３５ａに強固に密着される。次に、蓋体３６を基板収容部３４に被せて、蓋体３６の外周部に封止材３３ｃ、例えば熱硬化性接着剤や紫外線硬化性接着剤などを塗布し、蓋体３６と筐体３３とを接着して基板収容部３４を封止する。封止材３３ｃとしての接着剤の塗布は、蓋体３６を筐体３３に配置する前に行うこともでき、溝部３３ｅに充填しておけばよい。蓋体３６が封止材３３ｃによって筐体３３に固着された状態において、基板１１は、その両面側から平坦部３５ａと突出部３７とによって強固に狭持された状態となる（図３３（ｂ）参照）。また、封止材３３ｃは、基板収容部３４の内壁３４ｂと突出部３７の外壁面との間にも介在させることができ、この場合、接着面積を広くでき、基板固定および封止をより強固とすることができる。
　封止材３３ｃが充填された溝部３３ｅは、いわゆる水封構造となっている。そして、封止材３３ｃが固化して収縮することにより、突出部３７が基板１１をより強く押さえることができる構成となっている。従って、突出部３７が基板１１を効果的に押さえられるように、突出部３７の突出高さ、蓋体凸部３６ｂの高さ、蓋体溝部３６ｃの深さ、凸部３３ｆの高さ、溝部３３ｅの深さが設定されている。
　本実施形態によれば、蓋体３６と複数の段部３５の平坦部３５ａとによって基板１１をその両面から狭持して固定しているので、簡単な構造によって強固に基板１１を位置決め固定でき、基板１１とコネクタ端子１２との電気的接続部（半田部１２ａ）への応力負荷の低減と耐衝撃性の向上を実現できる。また、蓋体３６の突出部３７と基板収容部３４の段部３５の平坦部３５ａとによって、基板１１の周辺部のみを狭持するので、基板１１における周辺部以外の表面を回路用に有効に利用でき、大型化しない簡単な構造で基板１１を固定できる。また、基板１１とコネクタ端子１２との電気的接続部である半田部１２ａが、基板１１を両面から狭持している位置の近くとされるので、その半田部１２ａへの外力による応力負荷をより低減でき、耐衝撃性の向上を実現できる。さらに述べると、基板１１を狭持せずに、半田部１２ａのみで、または半田部１２ａと平坦部３５ａのみで基板１１を固定する場合には、基板１１に対する垂直方向の衝撃が加わった際に半田部１２ａが剪断応力を受けてクラック発生の虞がある。これに対し、本実施形態においては、基板１１の一方の面の一部に筐体３３の位置決め面（段部３５の平坦部３５ａ）を接触させ、基板１１の他方の面の一部に蓋体３６の突出部３７の先端面３７ａを接触させ、基板１１の上下面から基板１１を押さえつけることにより、基板垂直方向に加わる衝撃を筐体３３の樹脂部で受けるようにして、半田部１２ａへの剪断応力を緩和して耐クラック性を向上している。
　また、溝部３３ｅに充填された封止材３３ｃによって蓋体３６を筐体３３に強固に固定できる。また、液状であっても溝部３３ｅに封止材３３ｃを局在させることができるので、効率良く封止処理をすることができる。封止材３３ｃとして、固化して収縮する接着剤などを用いることにより、その収縮に伴う応力を、基板１１を狭持する力として用いることができ、基板１１をより強固に確実に固定することができる。また、蓋体３６が外周部に備えた蓋体凸部３６ｂは、蓋体３６の変形を防止することができるので、より確実に基板１１を狭持して固定することができる。このような基板固定構造により、簡単な構造で強固に基板を位置決めして半田部などへの応力負荷、特に基板垂直方向の剪断応力を低減して耐衝撃性を向上させた信頼性の高い物理量センサを得ることができる。
　（第８の実施形態の変形例）
　図３９、図４０は第８の実施形態の変形例を示す。本変形例は、第８の実施形態における基板収容部３４の膨出部３３ｄ（せり出し部）を備えない構造であり、また、水封構造、すなわち、第８の実施形態における蓋体３６の蓋体溝部３６ｃと、筐体３３の溝部３３ｅとを備えない構造であって、他は第８の実施形態と同様である。膨出部３３ｄを備えない構造により、筐体３３を小型化できるという効果がある。また、水封構造を備えないことにより、簡単な構造とすることができ、樹脂成形における金型製造コストなどを低減することができる。また、筐体３３における蓋体３６の載置部と蓋体３６との間に封止材３３ｃが介在するように構成することにより、封止材３３ｃの固化時の収縮力を基板１１を狭持する力として、基板１１を強固に固定することができる。
　（第９実施形態）
　図４１、図４２は第９の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、第８の実施形態における蓋体３６の突出部３７が、１周せずに、蓋体３６が筐体３３に組み込まれた状態において基板収容部３４の内周に沿うように分散配置されているものであり、他の点は同様である。突出部３７は、四角い基板収容部３４の４つの各内壁３４ｂ（図３４参照）に設けられた４つの段部３５に対応して、４ヶ所に設けられている。各突出部３７の各先端面３７ａは平坦で互いに同一平面内にあり、各先端面３７ａの外周側には面取部３７ｂがそれぞれ設けられている。
　本実施形態によれば、突出部３７を全周としないで分散させて部分的に設けるので、基板１１の表面を、回路用やコネクタ端子１２との半田付け用により広く有効に利用でき、筐体３３や基板１１をより小型化できる。また、突出部３７の大きさ（体積）が小さくなった分、蓋体３６を樹脂成形するための金型の作りこみ精度を出す面積が小さくなり、コスト低減や歩留まり向上の効果が得られる。また、簡単な構造で強固に基板１１を位置決めして半田部などへの外部からの応力負荷、特に基板垂直方向の剪断応力に対する耐衝撃性を向上させた信頼性の高い物理量センサ１を得ることができる。
　（第１０の実施形態）
　図４３、図４４は第１０の実施形態に係る基板固定構造および物理量センサを示す。本実施形態は、第９の実施形態における分散配置した突出部３７の先端が円弧状となっているものであり、他の点は同様である。突出部３７は、半円形状の外形面３７ｃを有し、その先端面３７ａは基板１１に対して点接触に近い接触の仕方で、基板１１を狭持する。また、外形面３７ｃにおける外周側には面取部３７ｂがそれぞれ設けられている。本実施形態によれば、基板１１における突出部３７の接触面積をより小さくできるので、基板１１の表面をより有効利用でき、筐体３３や基板１１をより小型化でき、小型化すると共に耐衝撃性を向上させた、信頼性の高い物理量センサ１を得ることができる。
　なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、コネクタ端子の個数は３つに限らず、基板の用途や構成、基板に実装するセンサ素子の構成や個数などに応じて、２つとしたり、４つ以上としたり任意の個数にすることができる。また、筐体が、コネクタソケット部の代わりにコネクタプラグ部を備える構成であってもよい。また、上述した第１乃至第４の各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成として、通常のボスとスナップフィット構造のボスとを混在させたり、複数種類のボス用貫通孔を混在させたりすることができる。また、ボスの個数を４つではなく、６つにしたり、２つにしたり、任意の数にすることができる。また、ボス用貫通孔（１１ｂ）は、側方に開口を有する孔、つまり基板の左右端部に設けた切れ込みでもよい。このような切れ込みに対してスナップフィット構造体を適用する場合には、ボスの鉤部は、左右から基板１１を抱き込むように、内側に向けて設ければよい。
　また、第５乃至第７の実施形態において、例えば、基板や基板収容部は四角形に限らず、円形その他の任意の広がりを有する形状とすることができ、各内部端子部をその隅部や周辺部に分散配置して半田付けにより固定するようにできる。そして、各内部端子部をその隅部や周辺部に分散配置することにより、第５の実施形態と同様の効果が得られる。また、上述した第５乃至第７の各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成として、例えば、接地端子の基板主面との対向面の全面ではなく一部だけに面状端子部を設けたり、面状端子部の一部にのみ貫通孔を設けたりしてもよい。
　また、第８乃至第１０の実施形態において、例えば、基板や基板収容部は四角形に限らず、円形その他の任意の広がりを有する形状とすることができ、段部や蓋体の突出部を、そのような基板の外周形状や基板収容部の外周形状に合わせて構成することができる。また、水封構造は全周に設けなくて、分散配置してもよい。また、上述した第８乃至第１０の各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成として、例えば、四角形状の突出部と円弧形状の突出部とを併用するようにすることもできる。
　本願は日本国特許出願２００９－０７５１４５、出願２００９－０７５０１０、および出願２００９－０７５０１９に基づいており、その内容は、上記特許出願の明細書及び図面を参照することによって結果的に本願発明に合体されるべきものである。

Claims (8)

  1. 　基板を、この基板との電気的接続用の複数のコネクタ端子を備えたコネクタハウジングに固定する基板固定構造において、
    　前記コネクタハウジングは、内外を隔離する隔壁と、平坦部を有して前記隔壁に突設された台座部と、前記平坦部から立設されたボスと、を備え、
    　前記基板には、前記ボスを挿通させるためのボス用貫通孔、および前記コネクタ端子との電気的な接続をするための電極部が設けられており、
    　前記基板は、前記コネクタハウジングの平坦部に表面または裏面（以下、対向面という）を対向させて配置され、前記平坦部と該基板の対向面との間の接着、前記ボスと前記ボス用貫通孔との間の接着、および前記コネクタ端子と前記電極部との間の半田付けにより前記コネクタハウジングに固定されていることを特徴とする基板固定構造。
  2. 　前記基板の電極部は、前記コネクタ端子を挿通させて半田付けするために前記基板に形成した半田用貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の基板固定構造。
  3. 　前記平坦部は、前記隔壁に直交する平面内に形成されており、
    　前記コネクタ端子は、前記隔壁から前記平坦部に載置された基板の上面側に導出されて前記基板の上面において前記電極部に半田付けされており、
    　前記コネクタハウジングは、前記基板を前記コネクタ端子の下方に挿入して前記平坦部に載置する際に前記基板を前記隔壁側に傾斜可能とするための切欠部を前記台座部の前記隔壁側に設けていることを特徴とする請求項１に記載の基板固定構造。
  4. 　前記基板のボス用貫通孔は、前記ボスを１つ挿通させるための貫通孔、または複数の前記ボスを挿通させるための貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の基板固定構造。
  5. 　前記ボスは複数あって、その少なくとも一部が頭部に鉤部を有する第１のスナップフィット構造体であり、前記第１のスナップフィット構造体が、前記基板の前記ボス用貫通孔に挿通されて前記鉤部によって前記基板を保持することを特徴とする請求項１に記載の基板固定構造。
  6. 　前記平坦部は、前記隔壁に直交する平面内に形成されており、
    　前記コネクタハウジングは、前記平坦部に載置された基板を前記隔壁との間に挟み込んで保持するための第２のスナップフィット構造体を前記台座部の端部に備えていることを特徴とする請求項１に記載の基板固定構造。
  7. 　前記平坦部から立設されたボスに代えて固定用端子を立設し、前記基板には前記固定用端子に対応した位置に固定用電極部を設け、前記固定用端子と前記固定用電極部との間の半田付けによって前記基板を前記コネクタハウジングに固定したことを特徴とする請求項１に記載の基板固定構造。
  8. 　センサ素子を実装した基板と、前記基板との電気的接続用の複数のコネクタ端子を備えたコネクタハウジングとを備えた物理量センサにおいて、
    　前記コネクタハウジングは、内外を隔離する隔壁と、平坦部を有して前記隔壁に突設された台座部と、前記平坦部から立設されたボスと、を備え、
    　前記基板には、前記ボスを挿通させるためのボス用貫通孔、および前記コネクタ端子との電気的な接続をするための電極部が設けられており、
    　前記基板は、前記コネクタハウジングの平坦部に表面または裏面（以下、対向面という）を対向させて配置され、前記平坦部と該基板の対向面との間の接着、前記ボスと前記ボス用貫通孔との間の接着、および前記コネクタ端子と前記電極部との間の半田付けにより前記コネクタハウジングに固定されていることを特徴とする物理量センサ。
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