CN115003989A - 测定装置 - Google Patents

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CN115003989A CN202180010710.0A CN202180010710A CN115003989A CN 115003989 A CN115003989 A CN 115003989A CN 202180010710 A CN202180010710 A CN 202180010710A CN 115003989 A CN115003989 A CN 115003989A
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户田启介
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Abstract

第一屏蔽壳体覆盖布线基板的第二面上的放大电路。布线基板的第一面上的传感器具有发光部、受光部及封装件。发光部向被照射物照射光，流体在该被照射物的内部流动。受光部接受包含从发光部照射出的光中的由被照射物散射了的光在内的干涉光，并输出与该干涉光的强度相应的输出信号。封装件收容发光部及受光部，且具有第一布线。放大电路放大输出信号。运算电路基于放大了的输出信号，来算出与流体的流动的状态相关的计算值。在封装件的平面视或平面透视中，第一布线包围发光部及受光部。第一布线及第一屏蔽壳体与布线基板的接地布线电连接。

Description

测定装置
技术领域
本公开涉及测定装置。
背景技术
在专利文献1中，记载了用于提高集成电路(Integrated Circuit)的耐噪声性的技术。另外，在专利文献2中，记载了用于提高通信模块的耐噪声性的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-350280号公报
专利文献2：日本特开平10-233471号公报
发明内容
公开一种测定装置。在一实施方式中，测定装置具备：布线基板，其具有第一面、以及与该第一面相反一侧的第二面，且具有接地布线；传感器，其位于第一面上；运算电路；放大电路，其位于第二面上；以及第一屏蔽壳体，其覆盖放大电路。传感器具有：发光部，其向被照射物照射光，流体在该被照射物的内部流动；受光部，其接受干涉光并输出与该干涉光的强度相应的输出信号，该干涉光包含从该发光部照射的光中的在被照射物进行了散射的光；以及封装件，其收容发光部及受光部，且具有第一布线。放大电路放大输出信号。运算电路基于由放大电路放大了的输出信号，来算出与流体的流动的状态相关的计算值。在封装件的平面视或平面透视中，第一布线包围发光部及受光部。第一布线及第一屏蔽壳体与接地布线电连接。
附图说明
图1是表示测定装置的外观的一例的立体图。
图2是表示测定装置的截面构造的一例的图。
图3是表示测定装置的截面构造的一例的图。
图4是表示屏蔽壳体及布线基板的一例的平面图。
图5是表示功率谱的一例的图。
图6是表示传感器的构造的一例的平面图。
图7是表示内层布线的一例的平面图。
图8是表示内层布线的一例的平面图。
图9是表示封装件所具备的多层布线的一例的平面图。
图10是表示封装件所具备的多层布线的一例的平面图。
图11是表示封装件所具备的多层布线的一例的平面图。
图12是表示屏蔽壳体及布线基板的一例的平面图。
图13是表示功率谱的一例的图。
图14是表示测定装置的截面构造的一例的图。
图15是表示测定装置的截面构造的一例的图。
具体实施方式
图1是示意性示出测定装置1的外观的一例的立体图。图2是示意性示出图1的向视A-A的截面构造的一例的图。图3是放大示出图2所示的构造的一部分的图。以下，将图2及3的上侧设为测定装置1的上侧，将图2及3的下侧设为测定装置1的下侧来说明测定装置1的结构。
测定装置1如图2所示那样，例如能够向在内部503流体502流动的物体(也称作被照射物)500照射光L1。被照射物500包括构成流路的物体(流路构成部)501和在该流路中流动的流体502。流路构成部501的内部503成为被照射物500的内部503。测定装置1接受包含在被照射物500处散射了的光在内的干涉光，并基于接受到的该干涉光，能够定量地测定流体502的流动的状态。即，测定装置1能够求出表示流体502的流动的状态的定量的值(也称作流动定量值)。流路构成部501例如是生物体内的血管、或各种装置的配管等管状的物体(也称作管状体)。流动定量值例如包括流量及流速中的至少一方。流量例如是每单位时间通过流路的流体的量。流体的量例如由体积或质量表示。流速是流路中的流体的流动的速度。流动的速度例如由每单位时间流体行进的距离表示。
测定装置1例如能够利用光的多普勒效应来定量地测定流体502的流动的状态。例如，与光对流体502的照射相应地，该光在流体502产生散射的情况下，由于与流体502的流动相应的多普勒效应，会产生与流体502的移动速度相应的光的频率的漂移(也称作多普勒频移)。测定装置1能够利用该多普勒频移，来定量地测定流体502的流动的状态。
作为被定量地测定流动的状态的对象物(也称作被测定物)的流体502例如也可以是该流体502自身散射光的流体。或者，流体502也可以是使散射光的物质(也称作散射物质)或散射光的物体(也称作散射体)流动的流体。作为被测定物的流体502，例如可适用水、血液、打印机用的墨液、或包含粉体等散射体的气体等。例如，在散射物质或散射体追随流体而流动的情况下，可以将“散射物质或散射体的流量”视作“流体的流量”，也可以将“散射物质或散射体的流速”视作“流体的流速”。
如图1～3所示那样，测定装置1例如具备布线基板2、传感器3、放大电路4、屏蔽壳体5、运算电路6、处理电路7、连接器8及外装壳体9。
外装壳体9收容布线基板2、传感器3、放大电路4、屏蔽壳体5、运算电路6、处理电路7及连接器8。外装壳体9例如呈箱形。外装壳体9的外形例如为大致长方体或大致立方体。外装壳体9由例如树脂构成。
布线基板2具备面2a和与该面2a相反一侧的面2b。例如，在布线基板2为平板的情况下，也可以是面2a为上表面、面2b为下表面。布线基板2具备多个布线，多个布线包括接地布线20。布线基板2例如是多层基板。接地布线20例如形成于布线基板2的内层。接地布线20可以是沿着面2a及2b扩展的面状的布线，也可以是具有其他形状的布线。另外，布线基板2具备将多层布线间电连接的多个过孔(via)、以及位于面2a及面2b的多个连接焊盘(pad)。多个过孔包括与接地布线20连接的多个过孔21(参照图3)。多个连接焊盘包括与接地布线20电连接的多个连接焊盘22(参照图3)。连接焊盘22经由过孔21而与接地布线20电连接。
传感器3及处理电路7位于例如面2a上。放大电路4、屏蔽壳体5、运算电路6及连接器8位于例如面2b上。
需要说明的是，布线基板2也可以是单层基板。另外，处理电路7也可以位于面2b上。另外，放大电路4及屏蔽壳体5也可以位于面2a上。另外，运算电路6及连接器8中的至少一方也可以位于面2a上。
连接器8例如连接从测定装置1的外部的装置延伸的线缆。由此，测定装置1与外部的装置电连接。向连接器8例如供给测定装置1的电源。供给到连接器8的电源经由布线基板2所具有的电源布线而向放大电路4、运算电路6及处理电路7等供给。布线基板2的接地布线20也可以经由连接器8而与测定装置1的外部的装置所具备的金属制的机壳或机箱电连接。另外，接地布线20也可以经由连接器8而接地。
传感器3例如具备发光部31及受光部32。发光部31能够如图2所示那样向被照射物500照射光L1。外装壳体9具有与传感器3对置的开口部90，经由该开口部90向被照射物500照射光L1。发光部31向被照射物500照射的光L1例如应用与流体502相应的规定的波长的光。例如，在流体502为血液的情况下，光L1的波长被设定为600nm至900nm程度。另外，例如在流体502为打印机用的墨液的情况下，光L1的波长被设定为700nm至1000nm程度。发光部31例如应用垂直腔面发光激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting LASER)等的半导体激光元件。
受光部32例如能够接受干涉光L2，该干涉光L2包含从发光部31向被照射物500照射后的光L1中的在被照射物500进行了散射的光。干涉光L2经由外装壳体9的开口部90而被受光部32接受。受光部32例如能够将接受到的光变换为与光的强度相应的电信号。换言之，受光部32能够接受包含由被照射物500散射后的光在内的干涉光L2而输出与该干涉光L2的强度相应的输出信号。受光部32能够接受到的干涉光L2包括由来自被照射物500的散射光中的如下散射光产生的干涉光，即，来自在流体502的周围静止着的物体(也称作静止物体)的未产生多普勒频移的散射光、以及来自流体502的产生了多普勒频移的散射光。例如，在流体502是在血管内流动的血液的情况下，静止物体包括皮肤及血管等。在流体502是在配管内流动的墨液的情况下，静止物体包括该配管等。在该情况下，配管例如由具有透光性的材料构成。具有透光性的材料例如应用玻璃或聚合物树脂等。
在此，相对于时间的推移产生的干涉光L2的强度的变化(也称作时间变化)表示未产生多普勒频移的散射光的频率与产生了多普勒频移的散射光的频率之间的频率差所对应的频率的差拍。因此，从受光部32输出的与干涉光L2的强度相应的输出信号包括与干涉光L2的强度的时间变化下的差拍对应的信号(称作差拍信号或光拍信号)的成分。受光部32例如应用具有能够追随干涉光L2的强度的时间变化下的差拍的能力(也称作时间分辨率)的受光部。受光部32能够接受到的光的波长例如根据从发光部31向被照射物500照射的光L1的波长及流体502的速度的范围等测定条件而设定。受光部32例如应用硅(Si)光电二极管、镓砷(GaAs)光电二极管、砷化铟镓(InGaAs)光电二极管、或锗(Ge)光电二极管等各种光电二极管。
传感器3除了发光部31及受光部32以外，例如还具备封装件30及罩构件38。封装件30收容发光部31及受光部32。封装件30具有分别收容发光部31及受光部32的多个凹部。罩构件38覆盖封装件30的多个凹部。封装件30及罩构件38的结构在后面详细说明。
放大电路4经由布线基板2而与受光部32电连接。放大电路4将受光部32的输出信号放大输出。放大电路4例如包括运算放大器、电阻及电容器等。放大电路4的接地端子经由过孔21及位于面2b的连接焊盘22而与布线基板2的接地布线20电连接。以后，如果仅说成输出信号，则是指受光部32的输出信号。
图4是示意性示出对屏蔽壳体5及布线基板2从下侧进行平面视的情形的一例的图。如图2～4所示那样，屏蔽壳体5为例如箱形。屏蔽壳体5例如由铝或不锈钢等金属构成。屏蔽壳体5以覆盖放大电路4的方式位于布线基板2的面2b上。屏蔽壳体5经由过孔21及位于面2b的连接焊盘22而与布线基板2的接地布线20电连接。屏蔽壳体5例如通过钎焊于位于面2b的连接焊盘22而固定于面2b。
需要说明的是，屏蔽壳体5的形状不限于上述。另外，屏蔽壳体5也可以具有树脂等基材的表面覆盖于金属膜的构造。该金属膜例如由镍等构成。
处理电路7例如由包括电容器、电阻及电感器的多个电子部件构成。处理电路7经由布线基板2而与传感器3的受光部32及放大电路4电连接。处理电路7的接地端子经由过孔21及位于面2a的连接焊盘22而与接地布线20电连接。
处理电路7例如能够进行多种处理。例如，处理电路7能够对由放大电路4放大了的输出信号进行滤波处理。由处理电路7进行了滤波处理的输出信号向运算电路6输入。另外，处理电路7通过控制对发光部31供给的电力，能够控制发光部31的发光。
运算电路6经由布线基板2而与处理电路7电连接。运算电路6的接地端子经由过孔21及位于面2a的连接焊盘22而与接地布线20电连接。运算电路6能够对从处理电路7输入的滤波处理后的输出信号进行各种各样的处理。运算电路6例如具备至少一个处理器。根据各种实施方式，至少1个处理器也可以作为单一的集成电路(IC)、或作为多个能够通信地连接的集成电路IC及/或分立电路(discrete circuits)来执行。至少1个处理器能够按照各种已知的技术来执行。
在一实施方式中，处理器例如包括1个以上的电路或单元，该1个以上的电路或单元构成为通过执行关联的存储器中存储的指示，来执行1个以上的数据计算手续或处理。在其他实施方式中，处理器也可以是构成为执行1个以上的数据计算手续或处理的固件(例如分立逻辑元件(discrete logic component))。
根据各种实施方式，处理器也可以包括1个以上的处理器、控制器、微处理器、微控制器、面向特定用途的集成电路(ASIC：application specific integrated circuit)、数字信号处理装置、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、或这些器件或者结构的任意的组合、或其他已知的器件及结构的组合，执行以下说明的功能。
在本例中，运算电路6例如具备微处理器。微处理器例如具备CPU(CentralProcessing Unit)、存储电路及A/D转换器等。存储电路例如包括ROM(Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)等能够由CPU读取的非暂时的记录介质。在存储电路中存储有控制程序等。微处理器的各种功能通过CPU执行存储电路内的控制程序来实现。
运算电路6的A/D转换器能够将从处理电路7输入的输出信号从模拟形式变换为数字形式。运算电路6的CPU能够基于数字形式的输出信号，来定量地测定流体502的流动的状态。以下，说明运算电路6基于受光部32的输出信号来定量地测定流体502的流动的状态的方法的一例。
受光部32的输出信号的频率及强度(也称作信号强度)取决于光的多普勒效应。因此，表示输出信号的频率与信号强度之间的关系的功率谱根据流体502的流动定量值(流量或流速)而变化。于是，运算电路6(具体而言，CPU)对来自处理电路7的输出信号进行傅里叶变换(详细而言离散傅里叶变换)而求出该输出信号的功率谱。
图5是表示由运算电路6求出的功率谱的一例的图。图5的横轴表示频率。图5的纵轴表示各频率下的输出信号的信号强度。
运算电路6基于求出的功率谱，来算出在被照射物500的内部503流动的流体502的流动的状态所涉及的计算值(也称作流动计算值)。
在此，将频率设为fn，将频率fh下的输出信号的信号强度设为P(fn)。运算电路6例如将以频率fn加权了的信号强度P(fn)进行积分而得到的值设为流动计算值。当流动计算值由Vc表示时，Vc由以下的式(1)表示。
Vc＝∑fn×P(fn)…(1)
接着，运算电路6基于求出的流动计算值Vc，来算出对流体502的流动的状态进行表示的定量的值(流动定量值)。例如，运算电路6基于算出的流动计算值Vc和预先准备的检量数据(也称作检量线)，来算出流动定量值。检量数据例如在测定流体502的流动定量值之前预先存储于运算电路6的存储电路。检量数据例如可以以函数式的形式存储，也可以以表的形式存储。在运算电路6的存储电路中存储有流体502的流量所涉及的检量数据的情况下，运算电路6能够基于求出的流动计算值Vc和存储的检量数据，来算出流体502的流量。在运算电路6的存储电路中存储有流体502的流速所涉及的检量数据的情况下，运算电路6能够基于求出的流动计算值Vc和存储的检量数据，来算出流体502的流速。
需要说明的是，也可以不由运算电路6基于流动计算值来算出流动定量值。在该情况下，也可以由测定装置1的外部的装置基于运算电路6所算出的流动计算值来算出流动定量值。在该情况下，由运算电路6算出的流动计算值也可以经由连接器8而通知给外部的装置。另外，运算电路6的流动计算值的算出方法不限于上述。
<传感器的封装件及罩构件的结构的一例>
图6是示意性示出罩构件38被取下了的传感器3的构造的一例的平面图。图6中示意性地示出了从上侧观察将罩构件38取下后的传感器3的情形的一例。
<封装件的构造例>
如图2，3，6所示那样，封装件30的外形呈大致长方体，具有6个面。封装件30以该6个面所包含的某面30b与布线基板2的面2a对置的方式搭载于该面2a上。该某面30b成为封装件30的下表面30b，该某面30b的相反侧的面30a成为封装件30的上表面30a。
封装件30例如包括多层基板。封装件30例如具有多层电介质层和多层布线层。布线层形成于电介质层上，电介质层位于布线层之间。多层布线层包括多个布线。多个布线包括多层布线。封装件30的电介质层可以由陶瓷材料构成，也可以由有机材料构成。陶瓷材料例如应用氧化铝质烧结体或莫来石质烧结体等。有机材料例如应用环氧树脂或聚酰亚胺树脂等。封装件30所具备的各布线例如由金属构成。封装件30所具备的各布线可以由铜构成，也可以由金构成，还可以有其他金属构成。封装件30所具备的布线可以说成金属布线。另外，封装件30具备将多层布线间连接的多个过孔300。另外，封装件30具备多个连接焊盘310。
封装件30具备：底部340；立起设置于该底部340的周壁部(也称作侧壁部)341；以及分隔部342，其将由该周壁部341包围的空间区分为2个空间。通过由周壁部341包围的空间被分隔部342区分为2个空间，从而形成凹部331及凹部332。底部340的下表面构成封装件30的下表面30b。
凹部331收容发光部31。凹部332收容受光部32。凹部331及凹部332分别朝向上表面30a开口。凹部331及凹部332未互相连通而分离开地设置。发光部31位于凹部331的底面上，受光部32位于凹部332的底面上。
在收容发光部31的凹部331的内周面形成有台阶。在该台阶的上表面331a配置连接焊盘310(也称作第一连接焊盘310)(参照图6)。发光部31的正极端子及负极端子中的一方通过接合线(bonding wire)33而与第一连接焊盘310电连接。在封装件30的下表面30b上，配置有与发光部31的正极端子及负极端子分别电连接的2个连接焊盘310。该2个连接焊盘310中的一方经由过孔300及布线等而与第一连接焊盘310电连接。另外，该2个连接焊盘310中的另一方经由过孔300及布线等而与发光部31的正极端子及负极端子中的另一方电连接。与发光部31的负极端子电连接的位于封装件30的下表面30b的连接焊盘310通过钎料等导电性接合材料，而连接于位于布线基板2的面2a的与接地布线20电连接的连接焊盘22。由此，发光部31的负极端子与接地布线20电连接。另外，与发光部31的正极端子电连接的位于封装件30的下表面30b的连接焊盘310通过钎料等导电性接合构件，而连接于位于布线基板2的面2a的与处理电路7电连接的连接焊盘22。由此，发光部31的正极端子与控制发光部31的发光的处理电路7电连接。
在收容受光部32的凹部332的内周面形成有台阶。在该台阶的上表面332a配置有连接焊盘310(也称作第二连接焊盘310)(参照图6)。受光部32的输出端子及负极端子中的一方通过接合线33而与第二连接焊盘310电连接。在封装件30的下表面30b上，配置有与受光部32的输出端子及负极端子分别电连接的2个连接焊盘310。该2个连接焊盘310中的一方经由过孔300及布线等而与第二连接焊盘310电连接。另外，该2个连接焊盘310中的另一方经由过孔300及布线等而与受光部32的输出端子及负极端子的另一方电连接。与受光部32的负极端子电连接的位于封装件30的下表面30b的连接焊盘310通过钎料等导电性接合材料，而连接于位于布线基板2的面2a的与接地布线20电连接的连接焊盘22。由此，受光部32的负极端子与接地布线20电连接。另外，与受光部32的输出端子电连接的位于封装件30的下表面30b的连接焊盘310通过钎料等导电性接合材料，而连接于位于布线基板2的面2a的与放大电路4电连接的连接焊盘22。由此，受光部32的输出端子与放大电路4电连接。放大电路4将从受光部32的输出端子输出的输出信号放大输出。
封装件30具备与布线基板2的接地布线20电连接的布线320(也称作第一布线320)。在封装件30的平面视或平面透视下，第一布线320包围发光部31及受光部32。
布线320包括例如多层布线(也称作多层第二布线)。在本例中，多层第二布线包括位于封装件30的上表面30a的外层布线321和位于封装件30的内部的多层内层布线322。外层布线321及多层内层布线322与接地布线20电连接。
如图6所示，在从封装件30的上侧(换言之是上表面30a侧)观察的平面视中，外层布线321包围发光部31及受光部32。外层布线321位于封装件30的周壁部341及分隔部342的上表面。外层布线321在平面视中包围发光部31且包围受光部32。即，外层布线321在平面视中将发光部31及受光部32分别单独包围。外层布线321可以说是在平面视中将凹部331及凹部332分别单独包围。外层布线321位于比发光部31及受光部32靠上方的位置。需要说明的是，外层布线321也可以不位于分隔部342的上表面而将发光部31及受光部32汇总包围。
图7是示意性示出多层内层布线322所包含的内层布线322a的构造的一例的平面图。在图7中，示出了封装件30中的内层布线322a和比内层布线322a靠下侧的构造。另外，在图7中，用虚线示出了从上侧观察封装件30的情况下的发光部31及受光部32。
如图7所示，内层布线322a位于封装件30的周壁部341及分隔部342的内部。内层布线322a在与封装件30的下表面30b平行的面内包围凹部331及凹部332。由此，在封装件30的平面透视中，内层布线322a包围发光部31及受光部32。在本例中，在封装件30的平面透视中，内层布线322a将发光部31及受光部32分别单独包围。
内层布线322a也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠上方的位置。另外，内层布线322a也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠下方的位置。另外，内层布线322a在测定装置1的上下方向上可以位于发光部31的上表面与下表面之间，也可以位于受光部32的上表面与下表面之间。另外，内层布线322a也可以在与封装件30的下表面30b平行的面内包围发光部31及受光部32。另外，内层布线322a也可以不设置于分隔部342的内部而将发光部31及受光部32汇总包围。
也可以是，封装件30所具备的多层内层布线322分别具有与图7所示的构造同样的构造。另外，也可以是，多层内层布线322的仅一部分具有与图7所示的构造同样的构造。
封装件30除了具备具有外层布线321及内层布线322的布线320以外，还具备与布线基板2的接地布线20电连接的布线325(也称作第三布线325)。第三布线325例如是位于封装件30的内部的内层布线。第三布线325例如包含于封装件30所具备的多层布线层中的位于最下侧的布线层。第三布线325位于比多层内层布线322靠下侧的位置。第三布线325位于封装件30的底部340的内部。
图8是示意性示出布线325的构造的一例的平面图。在图8中，示出了封装件30中的布线325和比其靠下侧的构造。另外，在图8中，用虚线示出了从上侧观察封装件30的情况下的发光部31及受光部32。如图3及8所示那样，布线325沿着封装件30的下表面30b呈面状扩展。布线325位于比发光部31及受光部32靠布线基板2侧的位置。发光部31及受光部32位于布线325的上方。详细而言，发光部31及受光部32位于布线325的正上方。布线325也称作填充(べタ)布线。需要说明的是，布线325也可以包括发光部31位于正上方的面状的布线和受光部32位于正上方的面状的布线。此时，可以是，各布线互不连接，单独与不同的接地布线连接，也可以是，各布线与1个接地布线连接。
封装件30所具备的多个过孔300包括从上表面30a延伸到下表面30b、且与接地布线20电连接的多个贯穿过孔300a。另外，封装件30所具备的多个过孔300包括与接地布线20电连接的多个埋入过孔300b。各埋入过孔300b与多层内层布线322连接。多个埋入过孔300b中的至少一个也可以与多层内层布线322中的至少两层内层布线322连接。各贯穿过孔300a与外层布线321、多层内层布线322及布线325连接。另外，各贯穿过孔300a与位于封装件30的下表面30b的连接焊盘310连接。该连接焊盘310通过钎料等导电性接合材料而连接于位于布线基板2的面2a的与接地布线20电连接的连接焊盘22。由此，外层布线321、多层内层布线322及布线325与接地布线20电连接。
需要说明的是，布线320的构造不限于上述。例如，布线320也可以在从封装件30的上侧观察的平面视中，不包围发光部31及受光部32。在该情况下，布线320也可以不具备外层布线321。另外，布线320也可以在封装件30的平面透视中不包围发光部31及受光部32。在该情况下，布线320也可以不具备内层布线322a。
另外，布线320也可以包括在封装件30的平面透视中协同配合地将发光部31及受光部32包围的多层布线。在该情况下，布线320可以包括如图6所示的外层布线321及内层布线322a那样由其自身包围发光部31及受光部32的布线，也可以不包括如图6所示的外层布线321及内层布线322a那样由其自身包围发光部31及受光部32的布线。
图9是示意性示出在封装件30的平面透视中多层布线协同配合地包围发光部31及受光部32的情形的一例的平面图。在图9中，示出了从上表面30a侧观察外层布线321、以及多层内层布线322所包含的内层布线322b的情形的一例。在图9中，示出了封装件30所具备的结构中的仅外层布线321及内层布线322b。图9的例子中，外层布线321及内层布线322b各自未单独包围发光部31及受光部32，但外层布线321及内层布线322b协同配合地包围发光部31及受光部32。
内层布线322b也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠上方的位置。另外，内层布线322b也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠下方的位置。另外，内层布线322b在测定装置1的上下方向上可以位于发光部31的上表面与下表面之间，也可以位于受光部32的上表面与下表面之间。
图10是示意性示出在封装件30的平面透视中多层布线协同配合地包围发光部31及受光部32的情形的另一例的平面图。在图10中，示出了从上表面30a侧观察多层内层布线322所包含的内层布线322c及322d的情形的一例。在图10中，示出了封装件30所具备的结构中的仅内层布线322c及322d。内层布线322c形成于相对于内层布线322d而言别的布线层。图10的例子中，内层布线322c及322d各自未单独包围发光部31及受光部32，但内层布线322c及322d协同配合地包围发光部31及受光部32。
内层布线322c及322d中的至少一方也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠上方的位置。另外，内层布线322c及322d中的至少一方也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠下方的位置。另外，内层布线322c及322d中的至少一方在测定装置1的上下方向上可以位于发光部31的上表面与下表面之间，也可以位于受光部32的上表面与下表面之间。
图11是示意性示出在封装件30的平面透视中多层布线协同配合地包围发光部31及受光部32的情形的再一例的平面图。在图11中，示出了从上表面30a侧观察外层布线321、以及多层内层布线322所包含的内层布线322e及322f的情形的一例。在图11中，示出了封装件30所具备的结构中的仅外层布线321、内层布线322e及内层布线322f。内层布线322e形成于相对于内层布线322f而言别的布线层。图11的例子中，外层布线321、内层布线322e及内层布线322f各自未单独地包围发光部31及受光部32，但外层布线321、内层布线322e及内层布线322f协同配合地包围发光部31及受光部32。
内层布线322e及322f中的至少一方也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠上方的位置。另外，内层布线322e及322f中的至少一方也可以位于比发光部31及受光部32中的至少一方靠下方的位置。另外，内层布线322e及322f中的至少一方在测定装置1的上下方向上可以位于发光部31的上表面与下表面之间，也可以位于受光部32的上表面与下表面之间。
需要说明的是，在封装件30的平面透视中封装件30的多层布线包围发光部31及受光部32的方案不限定于上述的例子。例如，也可以是，布线320所具备的4层以上的布线协同配合地包围发光部31及受光部32。
<罩构件的构造例>
如图2及3所示那样，罩构件38以覆盖封装件30的凹部331及凹部332的方式固定于封装件30的上表面30a。罩构件38例如具备透光性的基材380和金属制的遮光膜381。罩构件38的平面视形状例如为矩形。遮光膜381位于基材380的下表面上。遮光膜381具备在其厚度方向贯通的开口部381a及381b。开口部381a与凹部331的开口的一部分对置，开口部381b与凹部332的开口的一部分对置。由此，遮光膜381覆盖凹部331的一部分和凹部332的一部分。凹部331内的发光部31所发出的光L1穿过遮光膜381的开口部381a而向被照射物500照射。包含在被照射物500发生了散射的光在内的干涉光L2穿过遮光膜381的开口部381b而由凹部332内的受光部32接受。遮光膜381例如也可以将光遮挡97％以上。另外，遮光膜381也可以将光遮挡99％以上。
透光性的基材380例如由透明材料构成。基材380例如由玻璃、陶瓷或树脂构成。遮光膜381例如由Cr、Ti、Al、Cu、Co、Ag、Au、Pd、Pt、Ru、Sn、Ta、Fe、In、Ni或W等金属构成。或者，遮光膜381也可以由合金构成，所述合金由Cr、Ti、Al、Cu、Co、Ag、Au、Pd、Pt、Ru、Sn、Ta、Fe、In、Ni及W中的多种金属构成。
遮光膜381例如通过钎料等导电性接合材料而连接于位于封装件30的上表面30a的外层布线321。由此，遮光膜381与布线基板2的接地布线20电连接。
这样，测定装置1具备遮光膜381，该遮光膜381覆盖收容发光部31的凹部331的一部分、以及收容受光部32的凹部332的一部分。利用这样的遮光膜381，能够将凹部331内的发光部31发出的光L1朝向期望的方向恰当地输出。另外，凹部332内的受光部32能够恰当地接受来自期望的方向的光。由此，运算电路6能够基于受光部32的输出信号来恰当地求出流动计算值。其结果是，由运算电路6求出的流动定量值(流速及流量中的至少一方)的精度提高。
需要说明的是，图2及图3的例子中，在遮光膜381的开口部381a及381b内存在基材380，但也可以在开口部381a及381b内不存在基材380。另外，测定装置1也可以不具备罩构件38。
<关于屏蔽壳体的外形与封装件的外形之间的关系>
图12是表示对放大电路4进行覆盖的屏蔽壳体5的外形与传感器3的封装件30的外形之间的关系的一例的平面图。在图12中，示意性地示出了从下侧对屏蔽壳体5及布线基板2观察的平面视的情形的一例。如图12所示，在本例中，在平面透视中，屏蔽壳体5的外形5c位于比封装件30的外形30c靠外侧的位置。换言之，在平面透视中，封装件30的整个区域与屏蔽壳体5重叠。因此，布线基板2的面2b上的屏蔽壳体5的搭载面积比布线基板2的面2a上的封装件30的搭载面积大。
需要说明的是，在平面透视中，屏蔽壳体5的外形5c也可以不位于比封装件30的外形30c靠外侧的位置。在该情况下，在平面透视中，封装件30的至少一部分也可以不与屏蔽壳体5重叠。
具有以上那样的结构的测定装置1中，发光部31、受光部32及放大电路4中的至少一个受到来自周围的噪声的影响时，运算电路6可能不能恰当地求出流动计算值。其结果是，由运算电路6求出的流动定量值(流速及流量中的至少一方)的精度可能恶化。作为发光部31、受光部32及放大电路4的周围的噪声的产生源，例如可举出运算电路6。另外，在测定装置1的周围存在对泵等进行驱动的马达的情况下，该马达成为噪声的产生源。
图13是表示在发光部31、受光部32及放大电路4中的至少一个受到来自周围的噪声的影响的情况下由运算电路6求出的功率谱的一例的图。在发光部31、受光部32及放大电路4中的至少一个受到来自周围的噪声的影响的情况下，可能如图13所示那样功率谱的波形紊乱。因此，存在运算电路6不能恰当地求出流动计算值的可能性。
在本例中，在封装件30的平面视或平面透视中包围发光部31及受光部32的布线320、以及覆盖放大电路4的屏蔽壳体5与布线基板2的接地布线20电连接。由此，发光部31、受光部32及放大电路4不容易受到来自周围的噪声的影响。即，能够提高测定装置1的耐噪声性。其结果是，运算电路6能够恰当地求出流动计算值。
另外，在封装件30的平面视或平面透视中包围发光部31及受光部32的布线320包括与接地布线20电连接的多层布线的情况下，发光部31及受光部32更加不容易受到来自周围的噪声的影响。因而，运算电路6能够更恰当地求出流动计算值。
另外，在发光部31及受光部32位于与接地布线20电连接的呈面状扩展的布线325的正上方的情况下，发光部31及受光部32更加不容易受到来自周围的噪声的影响。因而，运算电路6能够更恰当地求出流动计算值。
另外，在测定装置1具备与接地布线20电连接的对凹部331的一部分和凹部332的一部分进行覆盖的金属制的遮光膜381的情况下，凹部331内的发光部31及凹部332内的受光部32进一步不易受到来自周围的噪声的影响。因而，运算电路6能够更恰当地求出流动计算值。
另外，上述的图12的例子中，在平面透视中，布线基板2的面2b上的屏蔽壳体5的外形5c位于比布线基板2的面2a上的传感器3的封装件30的外形30c靠外侧的位置。换言之，在平面透视中，封装件30的整个区域与屏蔽壳体5重叠。在这样的情况下，从布线基板2的下侧(换言之是面2b侧)产生的噪声不容易到达布线基板2的上侧的发光部31及受光部32。例如，从面2b上的运算电路6产生的噪声不容易到达面2a上的发光部31及受光部32。另外，在测定装置1的下侧存在噪声产生源的情况下，来自该噪声产生源的噪声不容易到达面2a上的发光部31及受光部32。由此，发光部31及受光部32更加不容易受到来自周围的噪声的影响。
在上述的例子中，外装壳体9由树脂构成，但也可以通过由例如金属构成而作为屏蔽壳体9a发挥功能。在该情况下，屏蔽壳体9a也可以与布线基板2的接地布线20电连接。图14是表示屏蔽壳体9a与接地布线20电连接的情形的一例的图。需要说明的是，屏蔽壳体9a也可以不与接地布线20电连接。
图14的例子中，与接地布线20电连接的电线190连接于屏蔽壳体9a。电线190的一端例如通过钎料等导电性接合材料而连接于位于布线基板2的面2a的与接地布线20电连接的连接焊盘22。电线190的另一端例如通过钎料等导电性接合材料而连接于屏蔽壳体9a。屏蔽壳体9a例如由铝或不锈钢等金属构成。
这样，在测定装置1具备对布线基板2、传感器3、放大电路4、屏蔽壳体5及运算电路6等进行覆盖的屏蔽壳体9a的情况下，发光部31、受光部32及放大电路4更加不容易受到来自周围的噪声的影响。即，测定装置1的耐噪声性进一步提高。其结果是，运算电路6能够更恰当地求出流动计算值。
另外，在如图14的例子那样屏蔽壳体9a与布线基板2的接地布线20电连接的情况下，发光部31、受光部32及放大电路4更加不容易受到来自周围的噪声的影响。其结果是，运算电路6能够更恰当地求出流动计算值。
需要说明的是，屏蔽壳体9a也可以具有由树脂等构成的基材的表面被金属膜覆盖的构造。该金属膜例如由镍等构成。另外，屏蔽壳体9a与接地布线20电连接的方法不限定于上述的例子。例如，屏蔽壳体9a也可以使用板簧191与接地布线20电连接。图15是表示屏蔽壳体9a使用板簧191与接地布线20电连接的情形的一例的图。
板簧191例如由金属构成。板簧191例如具备固定于布线基板2的固定部191a、以及与屏蔽壳体9a抵接的抵接部191b。固定部191a例如通过钎料等导电性接合材料192而连接于位于布线基板2的面2a的连接焊盘22。该连接焊盘22经由过孔21而与接地布线20电连接。抵接部191b与屏蔽壳体9a的内侧的面抵接。在图15的例子中，发光部31、受光部32及放大电路4也不容易受到来自周围的噪声的影响。
以上详细说明了测定装置1，但上述的说明在全部的方面均是例示，该公开并不限定于此。另外，上述的各种例子只要不相互矛盾就能够组合地应用。并且，应当认为，在不脱离其该公开的范围的情况下，能够设想得到未例示的无数的例子。
附图标记说明
1 测定装置
2 布线基板
2a，2b 第一面，第二面
3 传感器
4 放大电路
5，9a 屏蔽壳体
6 运算电路
20 接地布线
30 封装件
31 发光部
32 受光部
320，325 布线(第一布线，第三布线)
321 外层布线(第二布线)
322 内层布线(第二布线)
331，332 凹部
381 遮光膜。

Claims (9)

1.一种测定装置，其中，
所述测定装置具备：
布线基板，其具有第一面、以及与该第一面相反一侧的第二面，且具有接地布线；
传感器，其位于所述第一面上；
运算电路；
放大电路，其位于所述第二面上；以及
第一屏蔽壳体，其覆盖所述放大电路，
所述传感器具有：
发光部，其向被照射物照射光，流体在该被照射物的内部流动；
受光部，其接受干涉光并输出与该干涉光的强度相应的输出信号，该干涉光包含从所述发光部照射出的光中的在所述被照射物进行了散射的光；以及
封装件，其***述发光部及所述受光部，且具有第一布线，
所述放大电路放大所述输出信号，
所述运算电路基于由所述放大电路放大了的所述输出信号，来算出与所述流体的流动的状态相关的计算值，
在所述封装件的平面视或平面透视中，所述第一布线包围所述发光部及所述受光部，
所述第一布线及所述第一屏蔽壳体与所述接地布线电连接。
2.根据权利要求1所述的测定装置，其中，
所述第一布线包括多层第二布线。
3.根据权利要求2所述的测定装置，其中，
所述封装件具有过孔，该过孔与所述多层第二布线中的至少两层第二布线连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测定装置，其中，
所述封装件具有与所述接地布线电连接并且呈面状扩展的第三布线，
在所述封装件的平面透视中，所述发光部及所述受光部位于所述第三布线的上方。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测定装置，其中，
所述测定装置还具备第二屏蔽壳体，该第二屏蔽壳体覆盖所述布线基板、所述传感器、所述运算电路、所述放大电路及所述第一屏蔽壳体。
6.根据权利要求5所述的测定装置，其中，
所述第二屏蔽壳体与所述接地布线电连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测定装置，其中，
在平面透视中，所述第一屏蔽壳体的外形位于比所述传感器的所述封装件的外形靠外侧的位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的测定装置，其中，
所述封装件具有：
所述发光部所位于的第一凹部；以及
所述受光部所位于的第二凹部，
所述测定装置还具备金属制的遮光膜，该金属制的遮光膜覆盖所述第一凹部的一部分和所述第二凹部的一部分，
所述遮光膜与所述接地布线电连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的测定装置，其中，
所述接地布线位于所述布线基板的内层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3786227B2 (ja) 1997-02-19 2006-06-14 シチズン電子株式会社 赤外線データ通信モジュール及びその製造方法
JP2002122474A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Hochiki Corp 赤外線検出器
WO2017175504A1 (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 京セラ株式会社 計測センサ用パッケージおよび計測センサ
JP2018196571A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 京セラ株式会社 計測センサ用パッケージ及び計測センサ
JP2019141470A (ja) * 2018-02-23 2019-08-29 富士ゼロックス株式会社 生体情報測定装置

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