JP3310184B2 - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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Description
り、詳しくはゲル状組成物を慣性体としたダイヤフラム
型加速度センサに関するものである。
たダイヤフラム型の加速度センサを種々提案している。
図4は、その加速度センサの一例を説明するための要部
断面を示す。この加速度センサ50は、プリント回路基
板51上に円筒状のケース52を載置固定し、そのケー
ス52内に囲まれた基板51の中央位置には通気孔53
が形成されているとともに、該通気孔53を塞ぐように
ダイヤフラム型半導体感圧センサチップ、即ち感圧素子
54が接着剤にて接着固定されている。感圧素子54
は、基材の底部を四角錐台状にくり抜き、そのくり抜き
によって形成された空間は前記通気孔53と連通する。
又、くり抜いた部分の上部の肉薄部分54aはダイヤフ
ラムとして機能し、その肉薄部分54aの上面には拡散
歪みゲージ54bが形成されている。感圧素子54が固
着されたケース52内には、加速度伝達媒体としてのゲ
ル状組成物であるシリコーンゲル55が該素子54を覆
うように充填されている。尚、ケース52の上部にはキ
ャップ56が装着されケース52内に塵芥が入り込むの
を防止している。
とき、シリコーンゲル55を介して感圧素子54に圧力
が伝搬する。感圧素子54はこの受けた圧力の大きさに
相対して前記肉薄部54aが屈曲、振動し電気信号を出
力する。
ンサ50は、他のICや抵抗、コンデンサ等の回路素子
57とともにプリント回路基板51に実装されて使用さ
れる。そして、各種の回路素子57を実装したプリント
回路基板51は、実装した各回路素子57等を保護する
ためにコーティング剤が塗布される。この塗布方法は、
一般に、コーティング液を貯留した槽に該プリント回路
基板51を浸漬することによって行われる。
が形成されているため、該プリント回路基板51をコー
ティング液に浸漬したとき、該通気孔53を詰まらせた
り、該通気孔53を介して感圧素子54の四角錐台状に
くり抜かれた空間にコーティング液が浸入する。その結
果、該感圧素子54はセンサとしての機能を果たせなく
なる。
いたプリント回路基板51をコーティング液に浸漬して
保護膜を形成した後、加速度センサ50を該プリント回
路基板51に実装するようにしていた。従って、後工程
で加速度センサ50をプリント回路基板51に実装しな
ければならず、その作業効率が非常に悪かった。
れたものであって、その目的は、他の回路素子とともに
プリント回路基板上に実装し共にコーティング剤を塗布
することができ効率のよい実装作業を行うことができる
加速度センサを提供することにある。
は、ケース内に収納された加速度伝達媒体と、肉薄部を
形成し、その上面を前記加速度伝達媒体に覆われ、下面
に第1の空間が形成され、外部から印加された加速度に
基づいて屈曲、振動する前記加速度伝達媒体にて前記肉
薄部が屈曲、振動することにより加速度を検出する感圧
素子とを備えた加速度センサにおいて、前記感圧素子
は、リード上に固着され、外気に隔絶され、前記第1の
空間とケース内の加速度伝達媒体の上方の第2の空間と
を連通させる通気手段を設けたことを要旨としている。
の加速度センサにおいて、前記感圧素子はリード上に固
着され、前記リードを封止する封止樹脂材には凹部が形
成され、前記凹部のリード上には前記ケースが載置固定
され、前記通気手段は前記ケースの側壁中で垂直方向に
延び、その上部で前記第2の空間と連通する通路と、前
記封止樹脂材内で前記第1の空間からリードの下部に通
じる第1の通気孔と、前記封止樹脂材内で前記ケースの
通路の下部からリードの下部に通じる第2の通気孔と、
前記封止樹脂材内で前記第1の通気孔と前記第2の通気
孔とを連通する連通孔とから構成されたことを要旨とし
ている。
の加速度センサにおいて、前記封止樹脂材に封止された
リード上には、前記感圧素子が検出した加速度の検出信
号を増幅するための集積回路装置が備えられたことを要
旨としている。
に固着された感圧素子の肉薄部の下面に形成された第1
の空間と加速度伝達媒体の上方の第2の空間は通気手段
により連通している。又、通気手段は外気と隔絶されて
いる。よって、リード上に固着された前記感圧素子の肉
薄部は屈曲、振動することができ、加速度センサは加速
度を検出することができる。しかも、他の回路素子とと
もにプリント回路基板上に実装した状態で共にコーティ
ング剤を塗布することができる。
側壁中には垂直方向に延び、その上部で前記第2の空間
と連通する通路が形成されている。又、前記通路は前記
封止樹脂材内の第1の通気孔、通路孔、第2の通気孔を
介して前記第1の空間に連通している。よって、第1の
空間と第2の空間を連通させるための別の部材を設けな
くても、密閉構造の通気手段を形成することができる。
と集積回路装置は同一のリード上に備えられて封止樹脂
材に封止されるため、感圧素子が検出した検出信号は集
積回路装置にて増幅されて出力される。
形態を図1〜図3に従って説明する。図1は本実施の形
態の加速度センサを示す要部側断面図である。図2は本
実施の形態の加速度センサを示す平面図である。
3のダイパッド部上に接着された検出信号を増幅するた
めの増幅回路を構成する集積回路装置(IC)4が封止
樹脂材2により封止されている。加速度センサ1の上面
一側にはセンサ本体を搭載するための第1の凹部2aが
形成されており、その底面にはリード3の表面が露出し
ている状態となっている。前記第1の凹部2aには円筒
状のケース5が嵌挿されて接着固定されている。ケース
5に囲まれた中央にはリード3のダイパッド部3aが露
出しており、そのダイパッド部3aにはダイヤフラム型
半導体感圧センサチップ、即ち感圧素子6が接着剤にて
接着固定されている。
くり抜かれ、そのくり抜きによって空間Aが形成されて
いる。くり抜いた部分の上部の肉薄部分6aはダイヤフ
ラムとして機能し、その肉薄部分6aの上面には複数の
拡散歪みゲージ6bが形成されている。各拡散歪みゲー
ジ6bはボンディングワイヤ7により各リード3に結線
され、前記IC4の入力側に接続されている。又、IC
4の各端子は封止樹脂材2から下方に延びるリードピン
3bに接続されている。
加速度伝達媒体としてのゲル状組成物であるシリコーン
ゲル8が該素子6を覆うように所定の位置まで充填され
ている。ケース5の上部にはケース5内に塵芥が入り込
むのを防止するためのキャップ9が装着されている。図
2に示すように、ケース5はその壁の一部が膨出した円
筒状であり、その膨出した部分には通路5aが形成さ
れ、前記キャップ9が装着された状態において、前記通
路5aとシリコーンゲル8の上方の空間Bとが連通する
ように形成されている。
イパッド部3aには、前記くり抜かれた空間Aと連通す
る第1の通気孔10aが形成されている。さらに、前記
ケース5に形成した通路5aと対応するリード3のダイ
パッド部3aには、同通路5aと連通する第2の通気孔
10bが形成されている。前記加速度センサ1の下面一
側には第2の凹部2bが形成されている。第2の凹部2
bは前記第1及び第2の通気孔10a,10bと連通す
る通路2c,2dが形成されている。第2の凹部2bは
栓11により外部に対して密閉される。従って、くり抜
きによって形成された空間Aは第1の通気孔10a、凹
部2b、第2の通気孔10b及び通路5aを介してシリ
コーンゲル8の上方の空間Bと連通する。尚、前記第1
及び第2の凹部2a,2b及び通路2c,2dは封止樹
脂材2にてIC4を封止するときに金型によって形成さ
れる。
図3に示すように、他のICや抵抗、コンデンサ等の回
路素子12とともにプリント回路基板13に実装されて
使用される。
サ1の作用について説明する。加速度センサ1に対して
加速度が加わった場合、シリコーンゲル8を介して感圧
素子6が即座に圧力を受ける。すると、感圧素子6の肉
薄部6aはこの受けた圧力の大きさに相対して屈曲、振
動する。このとき、感圧素子6のくり抜かれた空間Aは
第1の通気孔10a、第2の凹部2b、第2の通気孔1
0b及び通路5aを介してシリコーンゲル8の上方の空
間Bに連通しているため、肉薄部6aの屈曲、振動に伴
ってくり抜かれた空間Aの体積が変化しても、その増減
とは逆にシリコーンゲル8の上方の空間Bは増減するの
で、肉薄部6aは抑制されることなくの屈曲、振動す
る。そして、拡散歪みゲージ6bは、肉薄部6aの屈
曲、振動を感知し、その屈曲、振動による歪み(即ち、
加速度)に応じた電気信号を検出信号として出力する。
ヤ7及びリード3を介してIC4に伝達される。前記検
出信号は、IC4により増幅されてからリードピン3b
を介して基板13上の種々の回路素子12に出力され、
種々の処理が行われる。
態の特徴を以下に述べる。 (1)本実施の形態では、感圧素子6のくり抜かれた空
間Aは第1の通気孔10a、第2の凹部2b、第2の通
気孔10b及び通路5aを介してシリコーンゲル8の上
方の空間Bに連通しているため、肉薄部6aの屈曲、振
動に伴ってくり抜かれた空間Aの体積が変化しても、そ
の増減に対してシリコーンゲル8の上方の空間Bは逆に
増減する。よって、肉薄部6aは上下方向に抑制される
ことなくの屈曲、振動することができ、加速度センサ1
は加速度を検出することができる。
0a、第2の凹部2b、第2の通気孔10b及び通路5
aからなる経路は外部と隔離された密閉構造である。そ
の結果、他の回路素子12とともにプリント回路基板1
3上に実装し共にコーティング剤を塗布することができ
効率のよい実装作業を行うことができる。
と隔離された密閉構造である。よって、加速度センサ1
は完全な密閉構造となり、シリコーンゲル8内に塵芥が
入り込むのを完全に防止することができるため、シリコ
ーンゲル8の質量、粘度は一定に保たれ、加速度センサ
1の寿命を延ばすことができる。
壁の一部が膨出した円筒状であり、その膨出した壁中部
分には通路5aが形成されている。よって、前記シリコ
ーンゲル8の上方の空間B側と前記くり抜かれた空間A
側とを連通させるための別の部材を設ける必要がない。
又、製造工程を単純化することができる。
るものではなく以下のように実施してもよい。 (1)本実施の形態において、加速度センサ1は封止樹
脂材2の第1の凹部2aの底面上にケース5及び感圧素
子6等を載置固定して形成したが、アルミナ基板上にケ
ース5及び感圧素子6等を載置固定して、感圧素子6の
くり抜かれた空間Aに対応する位置と通路5aの下部と
対応する位置とにアルミナ基板を貫通する通気孔を形成
し、その両通気孔を例えばパイプ等により連通させた構
成として具体化してもよい。
のくり抜かれた空間Aは第1の通気孔10a、第2の凹
部2b、通気孔10b及び通路5aを介してシリコーン
ゲル8の上方の空間Bに連通させたが、感圧素子6のく
り抜かれた空間Aはシリコーンゲル8の上方の空間Bに
連通させることができればどのように構成してもよく、
例えばパイプ等により連通させてもよい。
ダイパッド部上には検出信号を増幅するための増幅回路
を構成する集積回路装置(IC)4が接着されている
が、このIC4を無くした構成として、拡散歪みゲージ
6bが出力した検出信号を増幅しないでリードピン3b
から出力するようにしてもよい。
2の第1の凹部2aには円筒状のケース5が嵌挿されて
接着固定されているが、ケース5を封止樹脂材2自体で
一体形成されたものとしてもよい。この場合、IC4を
封止する際に使用される金型は前記実施の形態のケース
5に相当する形状が封止樹脂材2にて形成される金型に
する必要がある。
外の技術的思想について、以下に効果とともに記載す
る。 (1)請求項2に記載の加速度センサにおいて、前記連
通孔(2b,2c,2d)は前記封止樹脂材(2)に第
2の凹部(2b)を形成し、その凹部(2b)に対して
栓(11)をすることにより密閉した構成とすることを
特徴とした加速度センサ。これにより、第2の凹部(2
b)に対して栓(11)をするだけで簡単に密閉構造の
連通孔(2b,2c,2d)を形成することができる。
れば、加速度センサを他の回路素子とともにプリント回
路基板上に実装し共にコーティング剤を塗布することが
でき効率のよい実装作業を行うことができる優れた効果
を有する。
の効果に加えて、別の部材を設けることなく密閉構造の
通気手段を形成することができる優れた効果を有する。
請求項3の発明によれば、請求項1,2の発明の効果に
加えて、感圧素子が検出した信号を集積回路装置にて増
幅し出力することができる優れた効果を有する。
側断面図。
図。
ための要部断面図。
の要部断面図。
子、8…シリコーンゲル、2a…第1の凹部、2b…第
2の凹部、2c,2d…通路、5a…通路、6a…肉薄
部、10a…第1の通気孔、10b…第2の通気孔、A
…第1の空間、B…第2の空間。
Claims (3)
- 【請求項1】 ケース(5)内に収納された加速度伝達
媒体(8)と、 肉薄部(6a)を形成し、その上面を前記加速度伝達媒
体(8)に覆われ、下面に第1の空間(A)が形成さ
れ、外部から印加された加速度に基づいて屈曲、振動す
る前記加速度伝達媒体(8)にて前記肉薄部(6a)が
屈曲、振動することにより加速度を検出する感圧素子
(6)とを備えた加速度センサにおいて、前記感圧素子(6)は、リード(3)上に固着され、 外気に隔絶され、前記第1の空間(A)とケース(5)
内の加速度伝達媒体(8)の上方の第2の空間(B)と
を連通させる通気手段(10a,2b,2c,2d,1
0b,5a)を設けたことを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の加速度センサにおい
て、前記感圧素子(6)はリード(3)上に固着され、
前記リード(3)を封止する封止樹脂材(2)には凹部
(2a)が形成され、前記凹部(2a)のリード(3)
上には前記ケース(5)が載置固定され、 前記通気手段(10a,2b,2c,2d,10b,5
a)は前記ケース(5)の側壁中で垂直方向に延び、そ
の上部で前記第2の空間(B)と連通する通路(5a)
と、前記封止樹脂材(2)内で前記第1の空間(A)か
らリード(3)の下部に通じる第1の通気孔(10a)
と、前記封止樹脂材(2)内で前記ケース(5)の通路
(5a)の下部からリード(3)の下部に通じる第2の
通気孔(10b)と、前記封止樹脂材(2)内で前記第
1の通気孔(10a)と前記第2の通気孔(10b)と
を連通する連通孔(2b,2c,2d)とから構成され
たことを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項3】 請求項2に記載の加速度センサにおい
て、前記封止樹脂材(2)に封止されたリード(3)上
には、前記感圧素子(6)が検出した加速度の検出信号
を増幅するための集積回路装置(4)が備えられたこと
を特徴とする加速度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31073196A JP3310184B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31073196A JP3310184B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 加速度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10153616A JPH10153616A (ja) | 1998-06-09 |
JP3310184B2 true JP3310184B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=18008809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31073196A Expired - Fee Related JP3310184B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 加速度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3310184B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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TWI325958B (en) * | 2007-04-26 | 2010-06-11 | Ind Tech Res Inst | Inertial sensor and producing method thereof |
CN112880667B (zh) | 2019-11-29 | 2023-12-08 | 精工爱普生株式会社 | 传感器单元、电子设备以及移动体 |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP31073196A patent/JP3310184B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10153616A (ja) | 1998-06-09 |
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