KR20050059273A - 센서장치 - Google Patents

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KR20050059273A
KR20050059273A KR1020057006710A KR20057006710A KR20050059273A KR 20050059273 A KR20050059273 A KR 20050059273A KR 1020057006710 A KR1020057006710 A KR 1020057006710A KR 20057006710 A KR20057006710 A KR 20057006710A KR 20050059273 A KR20050059273 A KR 20050059273A
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lead
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KR1020057006710A
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아츠시 이시가미
고지 사카이
료스케 메시이
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마츠시다 덴코 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

센서장치에서는 리드(4)의 아랫면에 압력 센서(1)와 가속도 센서(2)와 신호처리 회로(3)가 센서장치 세로방향으로 일렬로 나란히 설치되어 있다. 센서장치 세로방향에 관하여, 압력 센서(1)와 가속도 센서(2)는 신호처리 회로(3)의 중심에 대하여 대칭인 위치에 배치되어 있다. 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)의 높이 칫수는 거의 동일하다. 두 센서(1,2)와 신호처리 회로(3)와 리드(4)는, 몰드체(8)에 의해 리드 단자(4a)가 외부로 돌출하도록 밀봉되어 있다. 신호처리 회로(3)는 가속도 센서(2)의 신호에 따라 압력 센서(1)의 온오프 동작을 제어한다.

Description

센서장치{SENSOR DEVICE}
본 발명은 복수의 물리량을 계측하기 위한 센서장치에 관한 것이다.
종래, 어느 계측 시스템에 있어서, 다른 종류의 복수의 물리량, 또는 검출범위가 서로 다른 복수의 같은 종류의 물리량을 계측할 필요가 있는 경우에는, 각별히 포장된 복수의 센서를 사용하고 있다. 이 경우 각별히 포장된 복수의 물리량 센서를 개별적으로 실장 기판에 실장하게 된다. 이를 위해 실장 기판에 이 물리량 센서들을 실장하기 위한 넓은 스페이스(면적)를 확보해야 하여, 계측 시스템이 대형화·복잡화되고, 비용 상승을 초래한다는 문제가 있다.
그래서 복수개의 센서를 하나의 패키지 안에 모두 넣는 대응이 생각되었다. 예를 들어, 일본 특허 제3149957호 공보(도 2)에는 압력을 감지하는 압력 센서와, 온도를 감지하는 온도 센서를 하나의 패키지 안에 모두 넣은 복합적인 센서장치가 개시되어 있다.
예를 들어, 일본 특허 제3149957호 공보에 개시되어 있는 것과 같은 종래의 복합적인 센서장치에서는, 복수의 센서를 개별적으로 실장 기판에 실장하는데 기인하는 상기 문제를 해결할 수는 있다. 하지만, 압력 센서 및 온도 센서가 서로 독립적으로 구동되기 때문에 소비전력이 커져, 예를 들어 계측 시스템에 센서 구동용 전지를 탑재하는 경우에는 대용량의 전지가 필요하다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 물리량을 계측하기 위한 복수의 센서를 실장하는데 필요한 스페이스(면적)를 줄일 수 있으며, 이 센서들을 구동하는데 필요한 전력을 저감시킬 수 있는 센서장치를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 센서장치의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 센서장치의 B-B선에 따른 부분적인 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 센서장치의 저면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 센서장치의, 하부몰드체를 제거한 상태에서의 저면도이며, 상기 센서장치의 내부배선을 나타내고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 센서장치의 평면도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 센서장치의 종단면도이다.
도 8은 도 6에 나타내는 센서장치의, 몰드체를 제거한 상태에서의 저면도이며, 상기 센서장치의 내부배선을 나타내고 있다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 센서장치의 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 센서장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 5에 따른 센서장치의 평면도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 센서장치의 종단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 6에 따른 센서장치의 평면도이다.
도 14는 도 13에 나타내는 센서장치의 종단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 7에 따른 센서장치의 종단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 8에 따른 센서장치의 종단면도이다.
**부호의 설명**
1: 압력 센서 2: 가속도 센서
3: 신호처리 회로 4: 리드
4': 리드 4a: 리드 단자
4a': 더미(dummy) 리드 단자 5: 와이어
6: 수압부 7: 압력도입로
7a: 개구부 7b: 관통구멍
8: 몰드체 8a: 상부 몰드체
8b: 하부 몰드체 9: 압력 센서 배치부
10: 가속도 센서 배치부 11: 신호처리 회로 배치부
12: 원통부 13: 실장기판
14: 장치배치부 15: 실리콘 수지
상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명에 따른 센서장치는, 리드와, 복수의 물리량 센서와, 신호처리 회로와, 몰드체를 구비하고 있다. 리드의 선단부에는 입출력 단자를 구성하는 리드 단자가 형성되어 있다. 각 물리량 센서는 각각 리드에 설치되어 물리량을 계측한다. 신호처리 회로는 리드에 설치되어 물리량 센서로부터의 신호를 처리한다. 몰드체는 플라스틱 재료로 이루어지며, 리드와 물리량 센서와 신호처리 회로를 리드 단자가 외부로 돌출하도록 밀봉하고 있다. 신호처리 회로는 복수의 물리량 센서 중 적어도 하나의 물리량 센서의 신호에 따라, 다른 물리량 센서의 온오프 동작을 제어하게 되어 있다.
이 센서장치에서는 복수의 물리량 센서를 개별적으로 실장하는 경우에 비하여, 물리량 센서의 설치에 필요한 스페이스(면적)를 줄일 수 있다. 또한, 신호처리 회로가 어느 물리량 센서의 신호에 따라 다른 물리량 센서의 온오프 동작을 제어하기 때문에, 복수의 물리량 센서를 항상 구동할 필요가 없어져 전력 절약화가 가능하다. 이 때문에, 센서장치에 전지를 탑재하는 경우, 대형으로 용량이 큰 전지를 사용할 필요가 없어 전지의 사이즈를 소형화할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시태양에서는 복수의 물리량 센서가 압력 센서와 가속도 센서로 구성된다. 이 경우, 몰드체의 압력 센서의 수압부(受壓部) 윗쪽 부분에 외부로 개구되는 관통구멍이 형성된다. 이 관통구멍은 수압부와 연결되는 압력도입로를 형성하고 있다. 또한, 복수의 물리량 센서를 가속도 센서와 회전각속도 센서로 구성하여도 좋다.
이 압력 센서와 가속도 센서를 구비한 센서장치(이하, '압력·가속도 센서'라고 함)에서는, 압력 센서와 가속도 센서와 신호처리 회로가 센서장치 세로방향으로 일렬로 나란히 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 센서장치 세로방향에 관하여, 압력 센서와 가속도 센서가 신호처리 회로의 중심에 대하여 서로 대칭되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 압력 센서의 높이 칫수와 가속도 센서의 높이 칫수가 거의 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 압력 센서의 아랫쪽과 가속도 센서의 아랫쪽에서는 몰드체의 두께가 거의 동일해져, 센서장치 세로방향에서의 일단측과 타단측에서 응력이 균형을 이루게 된다. 이 때문에, 센서장치의 측정 정밀도가 높아진다.
이 압력·가속도 센서에서는 가속도 센서와 몰드체 사이에 유연한 수지가 끼워져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 수지에 의해 가속도 센서의 변형이 완화되기 때문에, 센서장치의 측정 정밀도가 높아진다.
이 압력·가속도 센서에서는, 압력도입로가 작은 직경의 복수의 통로로 구성되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 먼지, 티클 등의 이물이 압력 센서 안으로 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 과도한 압력이 인가되어도 그 압력에 의한 충격을 완화시킬 수 있어 압력 센서의 파괴를 방지할 수 있다.
이 압력·가속도 센서에서는 관통구멍의 외부로의 개구부의 가장자리에 연속하여, 관통구멍의 직경과 거의 동일한 내부직경을 가지는 원통부가 몰드체와 일체로 형성되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 예를 들어 센서장치를 실장기판에 실장한 후, 내습보호 등을 도모하기 위하여 실장기판 전체를 실리콘 수지 등으로 밀봉하는 경우, 압력도입로에 실리콘 수지 등이 칩입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 먼지, 티클 등의 이물이 압력도입로로 침입하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 센서장치에서는, 복수의 이물량 센서의 높이 칫수가 거의 동일하여도 좋다. 이 경우, 물리량 센서와 센서측 몰드체 표면 사이의 몰드체의 두께 칫수와, 리드와 리드측 몰드체 표면 사이의 몰드체의 두께 칫수가 거의 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 물리량 센서와 플라스틱 재료로 이루어지는 몰드체의 선팽창 계수의 차이에 기인하는 열응력을 저감시킬 수 있어, 온도의존성을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 센서장치에서는, 몰드체의 리드의 윗면측을 덮는 부분의 부피와, 몰드체의 리드의 아랫면측을 덮는 부분의 부피가 거의 동일해지도록, 두 부분이 서로 다른 테이퍼 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 리드와 플라스틱 재료로 이루어지는 몰드체의 선팽창계수의 차이에 기인하는 열응력을 저감시킬 수 있어, 온도의존성을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 센서장치에서는, 복수의 물리량 센서 중 적어도 하나의 물리량 센서와 신호처리 회로가 리드를 사이에 끼우도록, 리드의 윗면과 아랫면에 설치되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 센서장치를 소형화할 수 있다. 또한, 철·니켈 합금 등의 금속에 의해 형성되는 리드가 신호처리 회로와 물리량 센서의 IC 등의 사이에 끼워져 들어가기 때문에, 리드에 의해 신호처리 회로로부터 발생하는 노이즈가 물리량 센서에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
본 발명은 일본에서 출원된 특허출원 2003-301907호에 근거한 것이며, 그 내용은 본 명세서에 전적으로 포함되어 있다.
이하, 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 한편, 첨부하는 도면에서 공통된 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용한다.
(실시예 1)
도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 타이어 공기압 센서 등으로 사용할 수 있는 본 발명의 실시예 1에 따른 센서장치는, 압력 센서(1)와, 가속도 센서(2)와, 신호처리 회로(신호처리 IC)(3)를 구비하고 있다. 신호처리 회로(3)는 가속도 센서(2)가 가속도를 검지했을 때에만 압력 센서(1)를 기동한다. 압력 센서(1), 가속도 센서(2) 및 신호처리 회로(3)는 리드(4)의 아랫면에 설치되어 있다. 신호처리 회로(3)는 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)에 각각 복수의 와이어(5)로 본딩되어 전기적으로 접속되어 있다.
리드(4)에서의 압력 센서(1)가 설치된 부위에는, 압력 센서(1)에 설치된 수압부(6)로 외부의 압력을 전달하는 하나의 개구부(7a)가 설치되어 있다. 수압부(6)는 예를 들어 다이아프램으로 이루어지며 압력을 감지한다. 리드(4)는 플라스틱 재료로 구성된 몰드체(8)에 의해 복수의 리드 단자(4a)가 외부로 돌출하도록 피복되어 밀봉되어 있다. 몰드체(8)는 리드(4) 윗면측의 상부 몰드체(8a)와, 리드(4) 아랫면측의 하부 몰드체(8b)로 이루어진다.
상부 몰드체(8a)는 개구부(7a)를 외부로 노출시키기 위한 관통구멍(7b)을 가지고 있다. 개구부(7a)와 관통구멍(7b)은 연결되어, 외부의 압력을 수압부(6)로 전달하는 압력도입로(7)를 형성하고 있다. 또한, 가속도 센서(20)의 아랫면과 하부 몰드체(8b) 사이에는 유연한 실리콘 수지(15)가 설치되어 있다. 이 실리콘 수지(15)는 압력에 기인한 가속도 센서(2)의 변형을 완화시킨다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 리드(4)는 예를 들어, 철·니켈 합금 등의 금속으로 형성된 리드 프레임의 일부를 절제함으로써 형성되어 있다. 리드(4)는 압력 센서(1)가 설치된 직사각형의 압력 센서 배치부(9)와, 가속도 센서(2)가 설치된 직사각형의 가속도 센서 배치부(10)와, 신호처리 회로(3)가 설치된 직사각형의 신호처리 회로 배치부(11)와, 리드 단자(4a)를 가지고 있다. 압력 센서 배치부(9)와 신호처리 회로 배치부(11)와 가속도 센서 배치부(10)는, 센서장치 세로방향(도 4 및 도 5에서는 좌우방향)으로 일렬로 늘어서도록 일체 형성되어 있다. 압력 센서 배치부(9) 및 가속도 센서 배치부(10)에는, 각각 센서장치 세로방향(길이방향)으로 보아 바깥쪽으로 돌출하는 복수개의 리드 단자(4a)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 센서장치에는 와이어(5)로 신호처리 회로(3)에 와이어 본딩된, 리드(4)와 별개의 복수의 리드(4')가 설치되어 있다. 각 리드(4')는 각각 리드 단자(4a)를 가진다. 이 리드 단자(4a)들은 몰드체(8)로부터 센서장치 가로방향(센서장치 세로방향과 직교하는 방향)으로 평행하게 돌출되어 있다.
도 2 및 도 5에서 분명하듯이, 압력 센서 배치부(9)와 신호처리 회로 배치부(11)와 가속도 센서 배치부(10)는, 센서장치 세로방향으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 그리고, 압력 센서(9)와 가속도 센서(10)는 센서장치 세로방향의 위치관계에 있어서, 신호처리 회로 배치부(11)의 중심에 대하여 거의 대칭인 위치에 배치되어 있다. 또한, 압력 센서(1)의 높이 칫수 내지는 두께(h1)와, 가속도 센서(2)의 높이 칫수 내지는 두께(h2)는 거의 같게 되어 있다. 여기서, 압력 센서(9) 및 가속도 센서(10)는 모두 리드(4)의 아랫면에 설치되어 있기 때문에, 두 센서(9,10)의 바닥면도 거의 동일한 높이 위치에 있다. 따라서, 압력 센서(9)의 아랫측과 가속도 센서(10)의 아랫측에서는 하부 몰드체(8b)의 두께가 거의 동일하게 된다. 이 때문에, 센서장치 세로방향에서의 일단측과 타단측에서 응력이 균형을 이룬다.
실시예 1에 따른 센서장치에서는 압력 센서(1)와 가속도 센서(2)를 리드(4)에 일체로 배치하여 몰드체(8)로 밀봉하고 있기 때문에, 압력 센서(1)와 가속도 센서(2)를 개별적으로 실장 기판에 설치하는 경우에 비하여, 설치에 필요한 실장 기판상의 스페이스(면적)를 줄일 수 있다. 또한, 신호처리 회로(3)가 가속도 센서(2)의 신호에 따라 압력 센서(1)의 온오프 동작을 제어하기 때문에, 전력 절약화를 도모할 수 있다. 이 때문에, 센서장치에 전지를 탑재하는 경우, 상기 전지를 소형화할 수 있다. 또한, 실리콘 수지(15)에 의해 가속도 센서(2)의 변형이 완화되며, 센서장치 세로방향에서의 일단측과 타단측에서 응력이 균형을 이루기 때문에, 상기 센서장치의 측정 정밀도가 크게 높아진다.
(실시예 2)
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하면서, 본 발명의 실시예 2를 구체적으로 설명한다. 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 센서장치는 압력 센서(1)와, 가속도 센서(2)와, 가속도 센서(2)가 가속도를 검지할 때에만 압력 센서(1)를 기동하는 기능을 가지는 신호처리 회로(신호처리 IC)(3)를 구비하고 있다. 압력 센서(1), 가속도 센서(2) 및 신호처리 회로(3)는 리드(4)의 아랫면에 설치되어 있다. 신호처리 회로(3)는 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)에 각각 2군데에서 와이어(5)에 의해 와이어 본딩되어 전기적으로 접속되어 있다. 리드(4)의 압력 센서(1)가 배치된 부위에는, 압력 센서(1)에 설치된 수압부(6)로 외부의 압력을 전달하는 하나의 개구부(7a)가 형성되어 있다. 수압부(6)는 예를 들어 다이어프램으로 이루어지며, 압력을 감지한다.
리드(4)는 플라스틱 재료로 구성되는 몰드체(8)에 의해 복수의 리드 단자(4a)가 외부로 돌출하도록 피복되어 밀봉되어 있다. 몰드체(8)는 리드(4) 윗면측의 상부 몰드체(8a)와 리드(4) 아랫면측의 하부 몰드체(8b)로 이루어진다. 상부 몰드체(8a)는 개구부(7a)를 외부로 노출시키기 위한 관통구멍(7b)을 가진다. 개구부(7a)와 관통구멍(7b)은 연결되어 압력도입로(7)를 형성하고 있다. 이 압력도입로(7)를 통하여, 외부의 압력이 수압부(6)로 전달된다.
도 8은 리드(4)를 몰드체(8)로 밀봉하기 이전 상태의 센서장치를 나타내고 있다. 또한 도 8에는 몰드체(8)가 형성되는 영역이 파선(L1)으로 나타나있다. 리드(4)는 예를 들어, 철·니켈 합금 등의 금속으로 형성된 리드 프레임을 제거함으로써 형성되어 있다. 리드(4)는 압력 센서(1)가 설치되는 직사각형의 압력 센서 배치부(9)와, 가속도 센서(2)가 설치되는 직사각형의 가속도 센서 배치부(10)와, 신호처리 회로(3)가 설치되는 직사각형의 신호처리 회로 배치부(11)와, 리드 단자(4a)를 가지고 있다. 리드(4)는 신호처리 회로 배치부(11)의 대각선 방향으로 마주보는 2개의 모서리부 중 한 쪽의 모서리부와 압력 센서 배치부(9)의 모서리부가 연결되고, 다른 쪽의 모서리부와 가속도 센서 배치부(10)의 모서리부가 연결되도록, 일체로 형성되어 있다. 압력 센서 배치부(9) 및 가속도 센서 배치부(10)의 바깥쪽 변에는, 리드 단자(4a)가 바깥쪽으로 돌출하도록 일체로 형성되어 있다.
또한, 리드(4)와는 별개의 복수의 리드(4')가 설치되며, 이 리드(4')들은 와이어(5)에 의해 신호처리 회로(3)에 와이어 본딩되어 있다. 각 리드(4')는 신호처리 회로(3)의 외주부 근방으로부터 바깥쪽을 향하여 방사형으로 넓어지도록 배치되어 있다. 이 리드(4')들의 리드 단자(4a)는 몰드체(8)로부터 외부로, 세로방향 및 가로방향으로 평행하게 돌출되어 있다. 몰드체(8)로부터 돌출한 리드 단자(4a)는 입출력 단자로서 사용된다. 한편, 몰드체(8)에는 아무런 기능을 가지지 않는 하나의 더미 리드 단자(4a')가 설치되어 있다.
실시예 2에 따른 센서장치에서는, 압력 센서(1)와 가속도 센서(2)를 리드(4)에 일체로 설치하여 몰드체(8)로 밀봉하고 있기 때문에, 압력 센서(1)와 가속도 센서(2)를 개별적으로 실장 기판에 설치하는 경우에 비하여, 설치에 필요한 실장기판 상의 면적을 줄일 수 있다. 또한, 신호처리 회로(3)가 가속도 센서(2)의 신호에 따라, 압력 센서(1)의 온오프 동작을 제어하기 때문에, 전력 절약화를 도모할 수 있다. 이 때문에, 센서장치에 전지를 탑재하는 경우, 상기 전지를 소형화할 수 있다.
실시예 2에 따른 센서장치에서는 압력 센서와 가속도 센서를 조합하고 있지만, 이들과 다른 종류의 센서를 조합하여도 좋다. 예를 들어, 가속도 센서와 회전각속도 센서를 조합하여, 회전각속도가 검지되었을 때에만, 신호처리 회로가 가속도 센서를 기동하도록 하여도 좋다. 이러한 센서장치는 예를 들어, 자동차 등의 탈 것에 있어서, 핸들을 꺾어 방향 변환을 했을 때에만 진행방향에 대하여 가로방향의 가속도를 검지하는데 사용할 수 있다. 한편, 본 발명의 범위내에서, 그 밖의 물리량 센서를 더욱 설치하여도 좋다.
(실시예 3)
이하, 도 9를 참조하면서, 본 발명의 실시예 3을 구체적으로 설명한다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 실시예 3에 따른 센서장치에서는, 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)는 거의 동일한 높이 칫수 내지 두께를 가진다. 즉, 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)의 아랫면은 파선(L2)으로 나타내는 높이 위치에 있다. 또한, 상부 몰드체(8a) 및 하부 몰드체(8b)는 상부 몰드체(8a)의 윗면과 리드(4)의 윗면 사이의 높이 칫수(ta)(두께)와, 하부 몰드체(8b)의 아랫면과 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)의 아랫면 사이의 높이 칫수(tb)(두께)가 거의 동일해지도록 형성되어 있다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다.
실시예 3에 따른 센서장치에서는, 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)의 두께가 거의 동일하며, 또한 압력 센서(1) 및 가속도 센서(2)에 대응하는 위치에서는, 몰드체(8)의 두께가 윗면측과 아랫면측에서 거의 동일하기 때문에, 압력 센서(1)나 가속도 센서(2) 등의 물리량 센서(센서 소자)와, 플라스틱 재료로 구성되는 몰드체(8) 사이의 선팽창계수의 차이에 기인하는 열응력을 저감시킬 수 있어, 온도 의존성을 줄일 수 있다. 한편, 실시예 3에 따른 센서장치의 상기 특징적인 구성은 상기 실시예 1,2와 후술하는 실시예 4~8에도 응용할 수 있다.
(실시예 4)
이하, 도 10을 참조하면서, 본 발명의 실시예 4를 구체적으로 설명한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 실시예 4에 따른 센서장치에서는 리드(4)보다 윗쪽의 상부 몰드체(8a)와 아랫쪽의 하부 몰드체(8b)로 구성되는 몰드체(8)는, 상부 몰드체(8a)와 하부 몰드체(8b)가 동일한 부피를 가지도록 서로 다른 테이퍼 모양으로 형성되어 있다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
실시예 4에 따른 센서장치에서는 상부 몰드체(8a)와 하부 몰드체(8b)가 동일한 부피를 가지므로, 리드(4)를 형성하는 철·니켈 합금 등의 금속재료와, 몰드체(8)를 형성하는 플라스틱 재료의 선팽창계수의 차이에 기인하는 열응력을 저감시킬 수 있어, 온도의존성을 줄일 수 있다. 한편, 실시예 4에 따른 센서장치의 상기 특징적인 구성은 상기 실시예 1~3과 후술하는 실시예 5~8에도 응용할 수 있다.
(실시예 5)
이하, 도 11 및 도 12를 참조하면서, 본 발명의 실시예 5를 구체적으로 설명한다. 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 실시예 5에 따른 센서장치에서는, 관통구멍(7b)의 내부직경과 거의 동일한 크기의 내부직경을 가지는 원통부(12) 즉, 원통모양의 돌기가 몰딩에 의해 압력도입로(7)를 연장하도록 몰드체(8)와 일체로 형성되어 있다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 마찬가지이므로 그 설명은 생략한다.
실시예 5에 따른 센서장치에서는 압력도입로(7)를 연장하도록 원통부(12)를 몰드체(8)와 일체로 형성하고 있기 때문에, 예를 들어 센서장치를 실장기판에 실장하고, 내습보호 등을 도모하기 위하여 실장기판 전체를 실리콘 수지 등으로 밀봉하는 경우, 압력도입로(7)에 실리콘 수지 등이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 먼지, 티클 등의 이물이 압력도입로(7)에 침입하는 것을 억제할 수 있다.
(실시예 6)
이하, 도 13 및 도 14를 참조하면서, 본 발명의 실시예 6을 구체적으로 설명한다. 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 실시예 6에 따른 센서장치에서 리드(4)의 압력 센서 배치부(9)에는 외부의 압력을 수압부(6)로 전달하는 4개의 작은 직경부(7c)가 설치되어 있다. 따라서, 이 작은직경부(7c)와 상부 몰드체(8a)에 설치된 관통구멍(7b)에 의해 4개의 압력도입로(7)가 형성된다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
실시예 6에 따른 센서장치에서는 4개의 작은직경부(7c) 내지 압력도입로(7)의 직경이 작기 때문에, 먼지, 티클 등의 이물이 압력도입로(7)를 통하여 압력 센서(1)로 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 과도한 압력이 인가되어도 상기 압력에 의한 충격은 4개의 작은 직경의 압력도입로(7)에 의해 완화된다. 이 때문에, 과도한 압력에 의한 압력 센서(1)의 파괴를 방지할 수 있다.
한편, 도 13 및 도 14에 나타내는 센서장치에서는 4개의 작은직경부(7c) 내지 압력도입통로(7)가 설치되어 있지만, 이들의 갯수는 4개로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 복수의 작은직경부(7c) 내지 압력도입통로(7)를 형성하면, 마찬가지의 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 각 작은직경부(7c)에 대하여 각각 개별적으로 관통구멍(7b)을 설치함으로써 복수의 압력도입로(7)를 형성하여도 좋다. 한편, 실시예 4에 따른 센서장치의 상기 특징적인 구성은 상기 실시예 5에도 응용할 수 있다.
(실시예 7)
이하, 도 15를 참조하면서 본 발명의 실시예 7을 구체적으로 설명한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 실시예 7에 따른 센서장치에서 각 리드 단자(4a)의 선단에는 프린트 기판으로 이루어지는 실장기판(13)에 납땜되는 접합면(4b)이 설치되어 있다. 상하방향(몰드체의 두께방향)에서 보아, 접합면(4b)과 몰드체(8)의 아랫면은 일정한 거리를 두고 있다. 또한, 접합면(4b)은 리드 단자(4a)를 몰드체(8)의 측면과 병행하도록 아랫쪽으로 꺾은 후, 리드 단자(4a)의 선단을 몰드체(8)의 아랫면과 평행하도록 몰드체(8)에 대하여 바깥쪽으로 꺾음으로써 형성되어 있다. 센서장치는 접합면(4b)과 실장기판(13)을 납땜함으로써 실장기판(13)에 접합된다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 마찬가지이므로 그 설명은 생략한다.
실시예 7에 따른 센서장치에서는 접합면(4b)이 몰드체(8)의 아랫면에 대하여 일정한 간격을 가지도록 형성되어 있기 때문에, 센서장치와 실장기판(13)을 접합할 때 하부 몰드체(8b)와 실장기판(13)이 접촉하지 않는다. 즉, 접합면(4b)만이 실장기판(13)과 접촉하여 납땜된다. 이 때문에, 실장기판(13)이 변형되더라도 그 변형에 기인하는 응력의 영향을 경감시킬 수 있다. 한편, 실시예 7에 따른 센서장치의 상기 특징적인 구성은 상기 실시예 1~6 및 후술하는 실시예 8에도 응용할 수 있다.
(실시예 8)
이하, 도 16을 참조하면서 본 발명의 실시예 8을 구체적으로 설명한다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 실시예 8에 따른 센서장치에서 리드(4)는 압력 센서 배치부(9)와 가속도 센서 배치부와 신호처리 회로 배치부를 일체로 형성한 장치배치부(14)를 가진다. 그리고, 신호처리 회로(3)는 장치배치부(14)의 윗면에 배치되며, 가속도 센서(2)는 장치배치부(14)의 아랫면에 배치된다. 즉, 리드(4)의 장치배치부(14)는 신호처리 회로(3)와 가속도 센서(2)에 의해 사이에 끼워져 있다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
실시예 8에 따른 센서장치에서는 리드(4)의 윗면과 아랫면에, 각각 신호처리 회로(3)와 가속도 센서(2)가 설치되어 있기 때문에 센서장치를 소형화할 수 있다. 또한, 철·니켈 합금 등의 금속에 의해 형성되는 리드(4)가 신호처리 회로(3)와 가속도 센서(2)에 의해 끼워져 있기 때문에, 리드(4)에 의해 신호처리 회로(3)의 노이즈가 가속도 센서(2)에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다. 한편, 실시예 8에 따른 센서장치의 상기의 특징적인 구성은 상기 실시예 2~7에도 응용할 수 있다.
이상, 본 발명은 그 특정 실시예에 관련하여 설명하였지만, 그 밖의 다수의 변형예 및 수정예가 가능하다는 것은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 때문에, 본 발명은 이와 같은 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부하는 청구범위에 의해 한정되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 센서장치는 특히 복수의 물리량을 계측하는데 유용하며, 압력 및 가속도를 측정하는 타이어 공기압 센서 등의 복수의 물리량을 검출하는 센서에 사용하기 적합하다.

Claims (10)

  1. 입출력 단자를 구성하는 리드 단자가 선단부에 형성되어 있는 리드와,
    상기 리드에 설치되어 물리량을 측정하는 복수의 물리량 센서와,
    상기 리드에 설치되어 상기 물리량 센서로부터의 신호를 처리하는 신호처리 회로와,
    상기 리드와 상기 물리량 센서와 상기 신호처리 회로를 상기 리드 단자가 외부로 돌출하도록 밀봉하고 있는 플라스틱 재료로 이루어지는 몰드체를 구비하고 있는 센서장치로서,
    상기 신호처리 회로가 상기 복수의 물리량 센서 중 적어도 하나의 물리량 센서의 신호에 따라 다른 물리량 센서의 온오프 동작을 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 물리량 센서가 압력 센서와 가속도 센서로 구성되며,
    상기 몰드체의 상기 압력 센서의 수압부 윗쪽 부분에, 외부로 개구되는 관통구멍이 형성되고,
    상기 관통구멍이 상기 수압부와 연결되는 압력도입로를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 가속도 센서와 상기 신호처리 회로가, 센서장치 세로방향으로 일렬로 나란히 배열되며,
    센서장치 세로방향에 관하여, 상기 압력 센서와 상기 가속도 센서가 상기 신호처리 회로의 중심에 대하여 서로 대칭인 위치에 배치되고,
    또한 상기 압력 센서의 높이 칫수와 상기 가속도 센서의 높이 칫수가 거의 동일한 것을 특징으로 하는 센서장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가속도 센서와 상기 몰드체의 사이에 유연한 수지가 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력도입로가 직경이 작은 복수의 통로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 관통구멍의 외부로의 개구부의 가장자리부에 연속하여, 상기 관통구멍의 직경과 거의 동일한 내부직경을 가지는 원통부가, 상기 몰드체와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 물리량 센서가 가속도 센서와 회전각속도 센서로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 물리량 센서의 높이 칫수가 거의 동일하며,
    상기 물리량 센서와 센서측 몰드체 표면 사이의 몰드체의 두께 칫수와, 상기 리드와 리드측 몰드체 표면 사이의 몰드체의 두께 칫수가 거의 동일한 것을 특징으로 하는 센서장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드체의 상기 리드의 윗면측을 덮는 부분의 부피와, 상기 몰드체의 상기 리드의 아랫면측을 덮는 부분의 부피가 거의 동일해지도록, 상기 두 부분이 서로 다른 테이퍼 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 물리량 센서 중 적어도 하나의 물리량 센서와 상기 신호처리 회로가 상기 리드를 사이에 끼우도록, 상기 리드의 윗면과 아랫면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 센서장치.
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