JP2745919B2 - Acceleration sensor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主として車載用エアバ
ック装置に組み込んで用いられる加速度センサに係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor mainly used in a vehicle airbag system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、この種の加速度センサとして
は、図６および図７で示すように、加わった加速度の方
向及び大きさに対応した信号を出力する圧電体素子３０
と、これから出力された信号の処理を行う各種の信号処
理回路を内蔵した電子部品であるハイブリットＩＣ３１
と、これらの両者を位置決めして支持する金属ベース板
３２と、圧電体素子３０及びハイブリットＩＣ３１を封
止するキャップ３３とを備えたものがある。ハイブリツ
ドＩＣ３１は底面一面が金属ベース板３２に貼着されて
おり、これによって金属ベース板３２上に取り付けられ
ている。また、図中の符号３４は、金属ベース板３２上
に取り付けられて圧電体素子３０を片持ち支持する台
座、３５は金属ベース板３２を貫通して設けられた外部
接続端子、３６はハイブリッドＩＣ３１と、圧電体素子
３０ないし外部接続端子３５とを接続するボンディング
ワイヤである。2. Description of the Related Art Conventionally, as an acceleration sensor of this type, as shown in FIGS. 6 and 7, a piezoelectric element 30 for outputting a signal corresponding to the direction and magnitude of an applied acceleration is known.
And a hybrid IC 31 which is an electronic component incorporating various signal processing circuits for processing signals output from the IC.
And a metal base plate 32 for positioning and supporting both of them, and a cap 33 for sealing the piezoelectric element 30 and the hybrid IC 31. The hybrid IC 31 has one bottom surface adhered to the metal base plate 32, thereby being mounted on the metal base plate 32. Reference numeral 34 in the figure denotes a pedestal mounted on the metal base plate 32 to support the piezoelectric element 30 in a cantilever manner, 35 denotes an external connection terminal provided through the metal base plate 32, and 36 denotes a hybrid IC 31. And a bonding wire connecting the piezoelectric element 30 and the external connection terminal 35.
【０００３】なお、ハイブリットＩＣ３１に内蔵される
信号処理回路としては、圧電体素子３０から出力された
信号のインピーダンス変換回路、不必要な信号を除去す
るフィルタ回路、必要な信号のみを増幅する増幅回路、
圧電体素子３０の故障自己診断回路などが一般的である
ことは周知の通りである。A signal processing circuit built in the hybrid IC 31 includes an impedance conversion circuit for a signal output from the piezoelectric element 30, a filter circuit for removing unnecessary signals, and an amplification circuit for amplifying only necessary signals. ,
It is well known that a failure self-diagnosis circuit for the piezoelectric element 30 is common.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされた加速度センサには、熱衝撃によってハイブリ
ッドＩＣ３１に損傷が発生してしまい信頼性に乏しいと
いう問題があった。というのも、加速度センサを構成す
るハイブリッドＩＣ３１と金属ベース板３２とは構造
上、熱膨張係数や弾性率に大きな違いがある。（ハイブ
リッドＩＣは熱膨張係数が２〜７×１０-6／℃、弾性率
が１〜３×１０4ｋｇ／ｍｍ2であり、金属ベース板は熱
膨張係数が１０〜３０×１０-6／℃、弾性率が０．１〜
２×１０4ｋｇ／ｍｍ2である。） 一方、加速度センサ
が搭載される環境（主として車内）は温度変化が非常に
激しい環境である。くわえて、ハイブリッドＩＣ３１自
身も発熱する。そのため、この激しい温度変化がハイブ
リッドＩＣ３１と金属ベース板３２との間に熱衝撃を発
生させ、これによってハイブリッドＩＣ３１にワレ，カ
ケ，剥離といった損傷が発生していた。However, the conventional acceleration sensor has a problem in that the hybrid IC 31 is damaged due to thermal shock and reliability is poor. This is because the hybrid IC 31 and the metal base plate 32 that constitute the acceleration sensor have a large difference in thermal expansion coefficient and elastic modulus in terms of structure. (The hybrid IC has a coefficient of thermal expansion of 2 to 7 × 10 −6 / ° C., an elastic modulus of 1 to 3 × 10 4 kg / mm 2 , and a metal base plate has a coefficient of thermal expansion of 10 to 30 × 10 −6 / cm. ° C, elastic modulus is 0.1 ~
It is 2 × 10 4 kg / mm 2 . On the other hand, the environment in which the acceleration sensor is mounted (mainly in the vehicle) is an environment in which the temperature change is extremely severe. In addition, the hybrid IC 31 itself generates heat. As a result, the severe temperature change generates a thermal shock between the hybrid IC 31 and the metal base plate 32, and the hybrid IC 31 is damaged by cracking, chipping, and peeling.
【０００５】さらに、ハイブリッドＩＣ３１の小型化や
集積度向上のために、金属ベース板３２との接着面であ
るハイブリッドＩＣ３１底面にも配線パターンや膜抵抗
を形成することが試みられている。しかしながら、ＩＣ
３１底面に配線パターンや膜抵抗を形成すると、前記し
た熱衝撃によってパターンに断線が発生したり、場合に
よっては、形成した配線パターンや膜抵抗と金属ベース
板３２とが短絡するといった不都合があり、これらがハ
イブリッドＩＣの小型化、高集積度の妨げとなるととも
に、設計上の制約ともなっていた。Further, in order to reduce the size of the hybrid IC 31 and improve the degree of integration, it has been attempted to form a wiring pattern and a film resistor also on the bottom surface of the hybrid IC 31 which is the bonding surface with the metal base plate 32. However, IC
When a wiring pattern or a film resistor is formed on the bottom surface of the base 31, there is a disadvantage that a break occurs in the pattern due to the thermal shock described above, and in some cases, the formed wiring pattern or the film resistor and the metal base plate 32 are short-circuited. These hinder the miniaturization and high integration of the hybrid IC, and also restrict the design.
【０００６】また、これらの不都合を回避するために
は、ハイブリッドＩＣ３１や金属ベース板３２の材質を
変更して、両者の熱膨張係数を近付けることも考えられ
るが、そうすると、使用材料が限定されてしまい、これ
も都合が悪い。In order to avoid these inconveniences, it is conceivable to change the materials of the hybrid IC 31 and the metal base plate 32 so as to make the thermal expansion coefficients of the two close to each other. This is also inconvenient.
【０００７】さらにまた、圧電体素子３０は台座３４を
介して金属ベース板３２に取り付けられており、外部か
ら過度の衝撃などが加わった場合には、図７の仮想線で
示すように、台座３４が金属ベース板３２から剥離して
しまい、測定不可能になるといった不都合があった。Further, the piezoelectric element 30 is attached to the metal base plate 32 via a pedestal 34. When an excessive impact is applied from the outside, the piezo-electric element 30 is mounted on the pedestal as shown by a virtual line in FIG. There is a disadvantage that the sample 34 is peeled off from the metal base plate 32 and cannot be measured.
【０００８】くわえて、接続用のボンディングワイヤ３
６は振動による金属疲労によって断線が発生しやすいも
のである。ところが、従来の加速度センサにおいては、
接続のために、このような特性を有するボンディングワ
イヤが複数本必要であり、その分、断線が発生する確率
が高くなっていた。In addition, the bonding wire 3 for connection
No. 6 is apt to cause disconnection due to metal fatigue due to vibration. However, in a conventional acceleration sensor,
For connection, a plurality of bonding wires having such characteristics are required, and accordingly, the probability of occurrence of disconnection has increased.
【０００９】さらにくわえて、外部接続端子は金属ベー
ス板３２を貫通して取り付けられているので、その取り
付け工程に手間がかかるうえ、金属ベース板３２，外部
接続端子３５間を絶縁処理する必要があり、この点でも
製造に手間がかかっていた。In addition, since the external connection terminals are mounted so as to penetrate the metal base plate 32, the mounting process is troublesome, and the metal base plate 32 and the external connection terminals 35 need to be insulated. In this regard, manufacturing was also troublesome in this respect.
【００１０】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、信頼性が高く、また、集積度の向
上も図れ、くわえて、製造コストの低減も図れる加速度
センサの提供を目的としている。The present invention has been made in view of such inconvenience, and provides an acceleration sensor which has high reliability, can improve the degree of integration, and can further reduce the manufacturing cost. The purpose is.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る加速度セン
サは、このような目的を達成するために、加速度検出素
子が取り付けられ、加速度信号処理回路が内蔵された電
子部品と、一面上に前記電子部品が載置されたべース板
と、前記電子部品とべース板との間に介装されて、熱膨
張係数または弾性率の違いに伴って両者間に発生する熱
衝撃を吸収する緩衝部材と、前記電子部品の上面を覆う
蓋体と、前記蓋体の上から前記電子部品全体を覆うケー
スとを備えており、かつ、前記電子部品に外部接続端子
の一端を直接取り付けるとともに、前記ケースと前記蓋
体との間に、絶縁樹脂を充填したことに特徴を有してい
る。SUMMARY OF THE INVENTION An acceleration sensor according to the present invention provides an acceleration detecting element for achieving the above object.
With a built-in acceleration signal processing circuit.
A child component and a base plate on which the electronic component is mounted on one surface
And a thermal expansion interposed between the electronic component and the base plate.
Heat generated between the two due to differences in tension coefficient or elastic modulus
A shock absorbing member for absorbing shock and covering an upper surface of the electronic component
A lid, and a case for covering the entire electronic component from above the lid.
And an external connection terminal on the electronic component.
Of the case and the lid
It is characterized in that it is filled with an insulating resin between itself and the body .
【００１２】[0012]
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【作用】本発明の構成によれば、熱膨張係数や弾性率の
違いによって発生する熱衝撃を緩衝部材が吸収するの
で、過大な熱ストレスが電子部品に及ぶことはなくな
る。また、剥離を起こすことなく強固にベース板に取り
付けられることになる電子部品に加速度検出素子を取り
付けているので、加速度検出素子の取り付け部材が剥離
を起こすことはなくなる。さらには、外部接続端子が電
子部品に取り付けられているので、外部接続端子と電子
部品とは、ボンディングワイヤによって接続する必要が
なく、その分、ボンディングワイヤによる接続箇所が減
少する。さらに、外部接続端子の一端は電子部品に直接
取り付けられているので、装着時、外部接続端子をベー
ス板に貫通させる必要がなくなる。さらにまた、ケース
と蓋体との間に絶縁樹脂を充填しているので、蓋体内部
に収納した電子部品や加速度検出素子の気密封止が確実
になる。 According to the structure of the present invention, the thermal shock generated by the difference in the coefficient of thermal expansion and the elastic modulus is absorbed by the buffer member, so that an excessive thermal stress does not reach the electronic components. Also, firmly attach to the base plate without peeling.
Attach an acceleration detection element to the electronic component to be attached.
Attached, the mounting member of the acceleration sensor is peeled off
Will not occur. In addition, the external connection terminals
The external connection terminal and the electronic
Parts must be connected by bonding wires.
And the number of connection points by bonding wires is reduced.
Less. Furthermore, one end of the external connection terminal is directly connected to the electronic component.
The external connection terminal is
There is no need to penetrate through the plate. Furthermore, the case
Is filled with insulating resin between the cover and the lid.
Securely seals electronic components and acceleration detection elements stored in
become.
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図１は本実施例に係る加速度センサの分解
斜視図であり、図２はその断面図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of the acceleration sensor according to the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view thereof.
【００１９】この加速度センサは、加速度に対応した信
号を出力する加速度検出用の圧電体素子１、および、こ
れから出力された信号の処理を行う各種の信号処理回路
を内蔵した電子部品としてのハイブリットＩＣ２を備え
ている。圧電体素子１は短冊型をしており、ハイブリッ
トＩＣ２は平板状をしている。This acceleration sensor comprises a piezoelectric element 1 for detecting acceleration, which outputs a signal corresponding to acceleration, and a hybrid IC 2 as an electronic component incorporating various signal processing circuits for processing signals output therefrom. It has. The piezoelectric element 1 has a strip shape, and the hybrid IC 2 has a flat plate shape.
【００２０】圧電体素子１はハイブリッドＩＣ２の中央
部に片持ち保持されている。すなわち、ハイブリットＩ
Ｃ２の中央部には圧電体素子取り付け用の貫通孔３が形
成されている。そして、圧電体素子１の固定端１ａが貫
通孔３の縁部に固着されているとともに自由端１ｂが貫
通孔３に臨んでおり、これによって、圧電体素子１はハ
イブリットＩＣ２に片持ち保持されている。The piezoelectric element 1 is cantilevered at the center of the hybrid IC 2. That is, Hybrid I
A through hole 3 for attaching a piezoelectric element is formed in the center of C2. The fixed end 1a of the piezoelectric element 1 is fixed to the edge of the through-hole 3, and the free end 1b faces the through-hole 3, whereby the piezoelectric element 1 is cantilevered by the hybrid IC2. ing.
【００２１】ハイブリッドＩＣ２は上面にチップ部品４
や配線パターン（図示省略）が搭載もしくは形成されて
いるとともに底面にも、図示はしないが膜抵抗といった
部品や配線パターンや電極が形成されている。そして、
ハイブリッドＩＣ２と圧電体素子１とはボンディングワ
イヤ６を介して接続されている。また、ハイブリッドＩ
Ｃ２の上面は、金属、導電性樹脂あるいは樹脂に金属メ
ッキを施した蓋体７によって覆われている。なお、該蓋
体７とハイブリッドＩＣ２上に形成されたアースパター
ン（図示していない）とを、蓋体７の接着によって接続
することによりシールド効果がさらに向上する。そし
て、ハイブリッドＩＣ２の一端には複数本の外部接続端
子８の一端が直接取り付けられており、外部接続端子８
の他端は側方に突出している。The hybrid IC 2 has a chip component 4
And wiring patterns (not shown) are mounted or formed, and components such as film resistors, wiring patterns and electrodes (not shown) are also formed on the bottom surface. And
The hybrid IC 2 and the piezoelectric element 1 are connected via a bonding wire 6. Hybrid I
The upper surface of C2 is covered by a metal, a conductive resin, or a lid 7 in which resin is plated with metal. The shield effect is further improved by connecting the lid 7 and an earth pattern (not shown) formed on the hybrid IC 2 by bonding the lid 7. Then, the one end of the hybrid IC2 is attached directly to one end of a plurality of external connection terminals 8, the external connection terminal 8
Has another end protruding sideways.
【００２２】さらに、この加速度センサは、ハイブリッ
ドＩＣ２が載置される金属ベース板９、および絶縁樹脂
フィルム１０（緩衝部材）を備えている。金属ベース板
９は中央部にハイブリッドＩＣ２取り付け用の台座部９
ａを備えており、この台座部９ａ上に絶縁樹脂フィルム
１０がエポキシ系の接着剤によって貼付されている。絶
縁樹脂フィルム１０としては、熱膨張係数８〜１７×１
０-6／℃、弾性率３８０ｋｇ／ｍｍ2であるポリイミド
フィルムや、熱膨張係数３０〜５０×１０-6／℃、弾性
率４００ｋｇ／ｍｍ2であるポリエチレンテレフタレー
トフィルムといった高分子フィルムが適当であり、その
厚みは少なくとも１０μｍあればよく、３０μｍ程度が
適当である。Further, the acceleration sensor includes a metal base plate 9 on which the hybrid IC 2 is mounted, and an insulating resin film 10 (buffer member). The metal base plate 9 has a pedestal 9 for mounting the hybrid IC 2 at the center.
The insulating resin film 10 is attached on the pedestal 9a with an epoxy-based adhesive. The thermal expansion coefficient of the insulating resin film 10 is 8 to 17 × 1.
A polymer film such as a polyimide film having 0 -6 / ° C and an elastic modulus of 380 kg / mm 2 or a polyethylene terephthalate film having a thermal expansion coefficient of 30 to 50 × 10 -6 / ° C and an elastic modulus of 400 kg / mm 2 is suitable. The thickness may be at least 10 μm, and suitably about 30 μm.
【００２３】台座部９ａに貼付された絶縁樹脂フィルム
１０の上には、さらにエポキシ系の接着剤を介してハイ
ブリッドＩＣ２が貼着されている。なお、金属ベース板
９、絶縁樹脂フィルム１０およびハイブリッドＩＣ２を
強固に接着するために、絶縁樹脂フィルム１０の表裏面
をサンドブラスト処理しておくとよい。The hybrid IC 2 is further adhered on the insulating resin film 10 adhered to the base 9a via an epoxy-based adhesive. In order to firmly adhere the metal base plate 9, the insulating resin film 10, and the hybrid IC 2, the front and back surfaces of the insulating resin film 10 may be subjected to sandblasting.
【００２４】このようにして金属ベース板９上に位置決
め固定されたハイブリッドＩＣ２の上方がケース１１に
よって覆われている。ケース１１は金属あるいは導電性
樹脂からなっており、金属ベース板９の台座部９ａを覆
う大きさを備えているとともに、底面と一側面が開放さ
れている。そして、ケース１１側底部を台座部９ａ周囲
に接着剤を用いて接着することによってケース１１が金
属ベース板９上に取り付けられている。これによってハ
イブリッドＩＣ２は外部接続端子８をケース開放側面か
ら突出させた状態でケース１１に覆われている。さら
に、ケース１１の内部は気密封止のためにシリコンなど
の絶縁樹脂１２が充填されている。しかしながら、圧電
体素子１は蓋体７によって覆われているので、その振動
空間Ａは確保されている。The upper part of the hybrid IC 2 positioned and fixed on the metal base plate 9 in this manner is covered by the case 11. The case 11 is made of metal or conductive resin, has a size enough to cover the pedestal portion 9a of the metal base plate 9, and has an open bottom surface and one side surface. The case 11 is mounted on the metal base plate 9 by bonding the bottom of the case 11 to the periphery of the pedestal 9a using an adhesive. As a result, the hybrid IC 2 is covered with the case 11 with the external connection terminals 8 protruding from the case opening side. Further, the inside of the case 11 is filled with an insulating resin 12 such as silicon for hermetic sealing. However, since the piezoelectric element 1 is covered by the lid 7, the vibration space A is secured.
【００２５】また、ハイブリットＩＣ２には、圧電体素
子１から出力された信号のインピーダンス変換回路、不
必要な信号を除去するフィルタ回路、必要な信号のみを
増幅する増幅回路、圧電体素子１の故障自己診断回路な
どのような信号処理回路が内蔵されていることは従来例
と同様である。The hybrid IC 2 includes an impedance conversion circuit for a signal output from the piezoelectric element 1, a filter circuit for removing unnecessary signals, an amplification circuit for amplifying only necessary signals, and a failure of the piezoelectric element 1. As in the conventional example, a signal processing circuit such as a self-diagnosis circuit is incorporated.
【００２６】このように構成された本実施例の加速度セ
ンサにおいても、従来例と同様、ハイブリッドＩＣ２と
金属ベース板９とは構造上、熱膨張係数や弾性率に大き
な違いがある。（ハイブリッドＩＣは熱膨張係数が２〜
７×１０-6／℃、弾性率が１〜３×１０4ｋｇ／ｍｍ2で
あり、金属ベース板は熱膨張係数が１０〜３０×１０-6
／℃、弾性率が０．１〜２×１０4ｋｇ／ｍｍ2であ
る。） そのため、この激しい温度変化がハイブリッド
ＩＣ２と金属ベース板９との間に熱衝撃を発生させるこ
とが考えられるが、これらの間には絶縁樹脂フィルム１
０が介装されており、これが緩衝材となって、熱衝撃を
吸収するのでハイブリッドＩＣ２にワレ，カケ，剥離と
いった損傷が発生することはない。In the acceleration sensor according to the present embodiment having the above-described structure, the hybrid IC 2 and the metal base plate 9 have structurally large differences in thermal expansion coefficient and elastic modulus, as in the conventional example. (Hybrid IC has a coefficient of thermal expansion of 2
7 × 10 −6 / ° C., elastic modulus is 1 to 3 × 10 4 kg / mm 2 , and the metal base plate has a thermal expansion coefficient of 10 to 30 × 10 −6.
/ ° C and the elastic modulus is 0.1 to 2 × 10 4 kg / mm 2 . Therefore, it is conceivable that the severe temperature change causes a thermal shock between the hybrid IC 2 and the metal base plate 9, but the insulating resin film 1
No. 0 is interposed and serves as a cushioning material and absorbs thermal shock, so that damage such as cracking, chipping, and peeling does not occur in the hybrid IC 2.
【００２７】また、圧電体素子１は、ハイブリットＩＣ
２に取り付けられている。そして、ハイブリットＩＣ２
は絶縁樹脂フィルム１０の働きによって剥離することな
く確実に金属ベース板９上に取り付けられている。その
ため、圧電体素子１の取り付けは強固なものとなり、加
速度測定不可能となる圧電体素子１取り付け部材の剥離
がなくなる。The piezoelectric element 1 is a hybrid IC.
2 attached. And hybrid IC2
Are securely mounted on the metal base plate 9 without being separated by the action of the insulating resin film 10. For this reason, the attachment of the piezoelectric element 1 becomes strong, and the detachment of the attachment member of the piezoelectric element 1 that makes it impossible to measure the acceleration is eliminated.
【００２８】さらに、絶縁樹脂フィルム１０によって熱
衝撃が吸収されるので、ハイブリッドＩＣ２の底面に形
成した配線パターンや膜抵抗が損傷することがなくなる
とともに、絶縁樹脂フィルム１０によってこれら配線パ
ターンや膜抵抗の表面が物理的に保護されることにな
る。くわえて、ハイブリットＩＣ２底面と吸収ベース板
との間の絶縁も確実になる。そのため、ハイブリットＩ
Ｃ２底面にも信頼性よく配線パターンや膜抵抗を形成す
ることが可能になり、その分、ハイブリットＩＣ２の小
型化や集積度向上が図れるようになる。Further, since the thermal shock is absorbed by the insulating resin film 10, the wiring pattern and the film resistance formed on the bottom surface of the hybrid IC 2 are not damaged, and the insulating resin film 10 prevents the wiring pattern and the film resistance from being damaged. The surface will be physically protected. In addition, insulation between the bottom surface of the hybrid IC 2 and the absorption base plate is also ensured. Therefore, Hybrid I
A wiring pattern and a film resistor can be formed on the bottom surface of the C2 with high reliability, and accordingly, the size and integration of the hybrid IC 2 can be reduced.
【００２９】ところで、上記実施例においては、緩衝部
材として、ポリイミド等の絶縁樹脂フィルム１０を用い
ていたが、これに限るわけではなく、接着に用いられる
絶縁性接着剤を緩衝部材として用いることもできる。こ
の場合、緩衝効果を得るためには、絶縁性接着剤は少な
くとも１０μｍの厚みが必要である。In the above-described embodiment, the insulating resin film 10 made of polyimide or the like is used as the buffer member. However, the present invention is not limited to this, and an insulating adhesive used for bonding may be used as the buffer member. it can. In this case, in order to obtain a buffer effect, the insulating adhesive needs to have a thickness of at least 10 μm.
【００３０】また、外部接続端子８はハイブリッドＩＣ
２に取り付けられており、金属ベース板９には取り付け
られていない。そのため、外部接続端子８を金属ベース
板９に貫通して取り付けたり、外部接続端子８，金属ベ
ース板９間を絶縁処理するといった、手間がかからな
い。The external connection terminal 8 is a hybrid IC.
2 and not attached to the metal base plate 9. Therefore, it is not necessary to penetrate the external connection terminal 8 through the metal base plate 9 or to insulate the external connection terminal 8 and the metal base plate 9 from each other.
【００３１】さらに、圧電体素子１とハイブリッドＩＣ
２との接続には必ずしもボンディングワイヤ６が必要で
はなく、半田や導電性接着剤によって両者を接続しても
よい。さらに、用いられる圧電体素子１は、バイモルフ
タイプでも、ユニモルフタイプでも、シェアモード構造
（せん断方式）の圧電体素子でもよい。シェアモード構
造の圧電体素子１は、その構造上、ボンディングワイヤ
６を用いることなく圧電体素子１とハイブリッドＩＣ２
とを接続することができる。Further, the piezoelectric element 1 and the hybrid IC
Bonding wire 6 is not necessarily required for connection with 2, and may be connected by solder or a conductive adhesive. Further, the piezoelectric element 1 to be used may be a bimorph type, a unimorph type, or a piezoelectric element having a shear mode structure (shear method). Due to its structure, the piezoelectric element 1 having the shear mode structure can be combined with the piezoelectric element 1 without using the bonding wire 6.
And can be connected.
【００３２】上記実施例では、圧電体素子１をハイブリ
ットＩＣ２に片待ち支持していたが、これに限るわけで
はなく、図３の分解斜視図に示すように、圧電体素子１
の両端をハイブリッドＩＣ２の貫通孔３の対向縁部によ
って両持ち支持したものであってもよい。この際、貫通
孔３の両縁部に素子取り付け（位置決め）用の溝を設け
ることによって、素子の位置決めが容易となるばかり
か、ハイブリッドＩＣ２上の配線を変更するだけで、ワ
イヤ接続が不要となり、より信頼性および生産性が向上
する。In the above-described embodiment, the piezoelectric element 1 is supported on the hybrid IC 2 in a one-way manner. However, the present invention is not limited to this. As shown in the exploded perspective view of FIG.
May be supported at both ends by opposing edges of the through hole 3 of the hybrid IC 2. At this time, by providing grooves for mounting (positioning) the elements at both edges of the through hole 3, not only the positioning of the elements becomes easy, but also the wiring on the hybrid IC 2 is changed, and the wire connection becomes unnecessary. , More reliability and productivity.
【００３３】また、図４の分解斜視図に示すように、金
属ベース板９とケース１１とを一体に形成するととも
に、その対向内側面にそれぞれ位置決め溝１５を水平形
成してもよい。このような構成であれば、金属ベース板
９とケース１１との接着が不要となり、ケース強度が強
固となり、また、シールド効果も向上する。さらに、位
置決め溝１５が形成されていることにより、ハイブリッ
ドＩＣ２の装着が簡単でしかも確実になる。この場合、
図示されていないが、素子の取り付け孔（貫通孔３）の
裏面側には、樹脂流入を防ぐための部材が取り付けられ
ている。また、図示はしないが位置決め溝１５の位置を
変えることによって、ハイブリッドＩＣ２を表裏逆さま
に取り付けることもできるようになる。Further, as shown in the exploded perspective view of FIG. 4, the metal base plate 9 and the case 11 with integrally formed, each positioning groove 1 5 on the opposed inner side surfaces may be horizontal form. With such a configuration, bonding between the metal base plate 9 and the case 11 becomes unnecessary, the case strength is increased, and the shielding effect is also improved. Further, since the positioning groove 15 is formed, the mounting of the hybrid IC 2 is simple and reliable. in this case,
Although not shown, a member for preventing resin inflow is attached to the back surface of the attachment hole (through hole 3) of the element. Further, by although not shown to alter the position of the positioning groove 1 5, so that the hybrid IC2 may sides upside attachment of.
【００３４】さらに、図５の分解斜視図に示すように、
前記した位置決め溝１５に変わって、単一の位置決め突
条１３を形成しておき、この突条１３をハイブリッドＩ
Ｃ２の上側位置決めとしてもよい。この場合、ハイブリ
ッドＩＣ２の下側位置決めはハイブリッドＩＣ２の裏面
に張り付けられる絶縁板１４によってなされる。Further, as shown in the exploded perspective view of FIG.
Change the positioning groove 1 5 described above, previously formed a single positioning protrusion 13, the hybrid I of this ridge 13
It is good also as upper side positioning of C2. In this case, the lower position of the hybrid IC 2 is determined by the insulating plate 14 attached to the back surface of the hybrid IC 2.
【００３５】最後に、これらすべての実施例において
は、加速度検出素子として、圧電体素子１を用いていた
が、これに限るわけではなく、半導体や歪みゲージを加
速度検出素子して用いた加速度センサにおいても本発明
を実施できるのはいうまでもない。Lastly, in all of these embodiments, the piezoelectric element 1 is used as the acceleration detecting element. However, the present invention is not limited to this. An acceleration sensor using a semiconductor or a strain gauge as the acceleration detecting element is used. It is needless to say that the present invention can be implemented also in the above.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子部品とベース板との間に大幅な熱膨張係数または弾
性率の違いがあったとしても、それに伴って発生する熱
衝撃を緩衝部材が吸収するので、過大な熱ストレスが電
子部品に及ぶことはなくなった。そのため、熱衝撃によ
って電子部品に損傷が発生するといったことがなくな
り、加速度センサの信頼性が向上した。As described above, according to the present invention, according to the present onset Akira,
Even if there is a large difference in the coefficient of thermal expansion or the elastic modulus between the electronic component and the base plate, the thermal shock generated by the absorption will be absorbed by the cushioning member, causing excessive thermal stress to be applied to the electronic component. Is gone. Therefore, prevents damage to electronic components by thermal shock is Tsu had to occur, the reliability of the acceleration sensor is improved.
【００３７】また、緩衝部材によって熱衝撃が吸収され
るので、電子部品の底面に配線パターンや膜抵抗を形成
したとしてもこれらが損傷することがなくなった。その
ため、電子部品底面にも信頼性よく配線パターンや膜抵
抗を形成することが可能になり、その分、電子部品の小
型化や集積度向上が図れるようになった。Further, since the thermal shock is absorbed by the buffer member, even if a wiring pattern or a film resistor is formed on the bottom surface of the electronic component, they are not damaged. Therefore, a wiring pattern and a film resistor can be formed on the bottom surface of the electronic component with high reliability, and the electronic component can be reduced in size and the degree of integration can be improved.
【００３８】さらに、剥離を起こすことがなくなった電
子部品上に加速度検出素子を取り付けたので、加速度測
定不能を引き起こす加速度検出素子取り付け部材の剥離
がなくなり、その分でも、加速度センサの信頼性が向上
した。[0038] Further, since the mounting of the acceleration detecting element is no longer on the electronic component to cause exfoliation eliminates delamination of the acceleration detecting element mounting member to cause acceleration unmeasurable, even that amount, the reliability of the acceleration sensor Improved.
【００３９】さらにまた、外部接続端子の一端が電子部
品に直接取り付けられているので、外部接続端子と電子
部品との間の接続がボンディングワイヤを因らずして行
えるようになった。そのため、断線といった不都合がお
こることがなくなり、接続が確実になった。そのうえ、
外部接続端子の取り付けにベース板が介在することがな
くなった。そのため、従来例のように、外部接続端子を
ベース板に挿通する手間や、ベース板と外部接続端子と
の間に絶縁処理を施すといった手間をかけることがなく
なり、外部接続端子の取り付けが容易になった。そのう
え、ケースと蓋体との間に絶縁樹脂を充填しているの
で、蓋体内部に収納した電子部品や加速度検出素子の気
密封止が確実になり、信頼性の高い加速度センサが得ら
れるようになった。 [0039] Furthermore, since one end of the external connection terminal is attached directly to the electronic component, the connection between the external connection terminal and the electronic component is able to perform and irrespective of the bonding wire. Therefore, inconvenience such as disconnection did not occur, and connection was ensured. Besides,
The base plate no longer intervenes when attaching external connection terminals. Therefore, unlike the conventional example, there is no need to insert the external connection terminal into the base plate or to perform insulation between the base plate and the external connection terminal. Installation became easier. Sou
The insulation resin is filled between the case and the lid.
Of the electronic components and acceleration detection element housed inside the lid.
Ensuring tight sealing and obtaining a highly reliable acceleration sensor
It became as to be.
【図１】本発明の第１実施例に係る加速度センサの概略
構造を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic structure of an acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例の加速度センサの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the acceleration sensor of the embodiment.
【図３】本発明の第２実施例に係る加速度センサの概略
構造を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic structure of an acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係る加速度センサの概略
構造を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a schematic structure of an acceleration sensor according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係る加速度センサの概略
構造を示す分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing a schematic structure of an acceleration sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】従来例に係る加速度センサの概略構造を示す断
面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic structure of an acceleration sensor according to a conventional example.
【図７】図３のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。FIG. 7 is a transverse sectional view taken along the line BB of FIG. 3;
【符号の説明】 １ 圧電体素子（加速度検出素子） ２ ハイブリットＩＣ（電子部品） ８ 外部接続端子 ９ 金属ベース板（ベース板） １０ 絶縁樹脂フィルム（緩衝部材）[Description of Signs] 1 Piezoelectric element (acceleration detection element) 2 Hybrid IC (electronic component) 8 External connection terminal 9 Metal base plate (base plate) 10 Insulating resin film (buffer member)
フロントページの続き (72)発明者 井上 二郎 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平３−231157（ＪＰ，Ａ)Continuation of front page (72) Inventor Jiro Inoue 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Murata Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-3-231157 (JP, A)
Claims (1)
加速度信号処理回路が内蔵された電子部品（２）と、一
面上に前記電子部品（２）が載置されたべース板（９）
と、前記電子部品（２）とべース板（９）との間に介装
されて、熱膨張係数または弾性率の違いに伴って両者間
に発生する熱衝撃を吸収する緩衝部材（１０）と、前記
電子部品（２）の上面を覆う蓋体（７）と、前記蓋体
（７）の上から前記電子部品（２）全体を覆うケース
（１１）とを備えており、 かつ、前記電子部品（２）に外部接続端子（８）の一端
を直接取り付けるとともに、前記ケース（１１）と前記
蓋体（７）との間に、絶縁樹脂（１２）を充填した こと
を特徴とする加速度センサ。An acceleration detecting element (1) is attached,
An electronic component (2) having a built-in acceleration signal processing circuit;
Base plate (9) on which electronic component (2) is mounted
Between the electronic component (2) and the base plate (9).
Between the two due to differences in coefficient of thermal expansion or elastic modulus
A shock absorbing member (10) for absorbing a thermal shock generated in
A lid (7) for covering an upper surface of the electronic component (2), and the lid
(7) A case that covers the entire electronic component (2) from above
(11), and one end of an external connection terminal (8) is connected to the electronic component (2).
And the case (11) and the
An acceleration sensor characterized by filling an insulating resin (12) between the lid and the lid (7) .
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| EP94120004A EP0646798B1 (en) | 1991-09-24 | 1992-09-22 | Acceleration sensor |
| EP94120005A EP0646799B1 (en) | 1991-09-24 | 1992-09-22 | Acceleration sensor |
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