(57)【要約】  圧力監視パッケージの製造方法は、複数のレゾネータを基板（１）上に取り付ける工程と、基板（１）をパッケージベース（１１）内に取り付ける工程と、機械的予圧付与ジグ内でパッケージベース（１１）を機械的に拘束する工程と、所要周波数が得られるまでＳＡＷ装置の周波数を測定しつつ、該ジグを用いて予圧を調整する工程と、を含む。そして、レーザ溶接機を用いて、パッケージベース（１１）に蓋（７）が溶接された後、パッケージ（１０）の予圧周波数がレーザ溶接機を用いて微調整され、パッケージ（１０）の外側にレーザマーク（２１〜２８,３１〜３８）が形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力監視パッケージ（１０）の予圧を調整する方法であって、
前記パッケージの予圧周波数を変化させるため、少なくとも１つのマーク（２１〜２８,３１〜３８）を密封された前記パッケージ（１０）の外側（１５，１６）に形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
圧力監視パッケージの製造方法であって、
複数のレゾネータ（２，３，４）を基板（１）上に取り付ける工程と、
前記基板（１）をパッケージベース（１１）内に取り付ける工程と、
機械的予圧付与ジグ内で前記パッケージベース（１１）を機械的に拘束する工程と、
所要周波数が得られるまで前記レゾネータ（２，３，４）の周波数を測定しつつ、前記ジグを用いて予圧を調整する工程と、
前記パッケージベース（１１）に蓋（７）を溶接する工程と、
前記パッケージ（１０）の外側にマーク（２１〜２８,３１〜３８）を形成することによって、前記予圧周波数を微調整する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記マークを形成する工程は、小さな塑性変形領域を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記マークは、レーザを用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記マークは、レーザ溶接機を用いて形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マークは、少なくとも前記パッケージ（１０）の蓋（７）の表面（１５）および前記パッケージ（１０）の前記蓋／ダイヤフラム（７）の縁（１６）のいずれかに形成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記各マーク（２１〜２８,３１〜３８）の直径、位置および貫通深さを変更して、それにより得られる周波数偏移を変更することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記各マークは、スポットであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記各マークは、連続する線であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
圧力監視パッケージであって、
基板（１）上に取り付けられた複数のレゾネータ（２，３，４）と、
この基板（１）を取り付けるパッケージベース（１１）と、
前記パッケージベース（１１）に溶接される蓋（７）と、を含み、
前記パッケージ（１０）の外側（１５，１６）には、前記パッケージの予圧周波数を微調整するマークが表面に形成されていることを特徴とする圧力監視パッケージ。
【請求項１１】
前記マークは、少なくとも前記パッケージ（１０）の蓋（７）の表面（１５）および前記パッケージ（１０）の蓋／ダイヤフラム（７）の縁（１６）のいずれかに形成されることを特徴とする請求項１０に記載の圧力監視パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷ（表面弾性波）技術に基づくタイヤ圧力センサ（ＴＰＭＳ）に関するものであり、特に、パッケージの最終組み立て後に、予圧を加えた圧力ＳＡＷレゾネータの周波数を自動調整することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出領域に配置された３つのＳＡＷレゾネータの周波数変動により、圧力と温度を測定することが知られている。出願人による先の英国出願ＧＢ０３０２３１１．６号（英国特許第２３８６６８４号）は、例えば、図１に示すように、２つのレッジに架設した基板を開示している。パッケージ蓋／ダイヤフラムは、水晶基板を押圧する窪み部を有する。圧力が変動すると、ＳＡＷ基板が湾曲して、ＳＡＷレゾネータが歪むことで、周波数が変化する。３つのレゾネータはすべて温度に反応する。しかし、ＰＳＡＷレゾネータのみが圧力に反応するため、ΔＦ（Ｐ−Ｔ１）は圧力に比例する。石英は異方性材料であり、そのためＴ１およびＴ２は温度に対して異なる反応をする。従って、ΔＦ（Ｔ１−Ｔ２）は温度に比例する。
【０００３】
図２は、ＴＰＭＳセンサの組立体を示す。ＳＡＷダイは２つのレッジ間の中央に位置している。ＳＡＷダイは電気的に絶縁されたピンにワイヤボンディングされる。蓋／ダイヤフラムは、水晶基板上に下ろす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】英国特許第２３８６６８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造上のばらつきを減らし、且つ、動作周波数が、例えば、ＩＳＭ（Industrial, Scientific and Medical（産業、科学および医療））帯域等の関連無線通信規制帯域に確実に適合するように、製造過程において、非常に狭い周波数公差内で圧力ＳＡＷ装置に予圧を加える必要がある。予圧工程では、パッケージが機械的予圧付与ジグ内で機械的に拘束される間に、同時に圧力ＳＡＷ装置の周波数が測定される。正確な周波数が得られると、レーザ溶接機を用いて、パッケージベースと蓋が溶接される。しかしながら、レーザ溶接の機械的影響により、パッケージのシール時に予圧周波数にずれが生じる。現状では、このずれと製品のばらつきは、予圧周波数を修正することにより吸収されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、パッケージの予圧周波数を変化させるため、密封されたパッケージの外側に（小さな塑性変形領域を含む）マークを形成することで、圧力監視パッケージの予圧を調整する方法が提供される。これらのマークは、レーザを使用することで形成してもよいが、マークの形成は、レーザの使用に限定されるものではない。
【０００７】
本発明の他の側面によると、圧力監視パッケージの製造方法であって、複数のＳＡＷレゾネータを基板上に取り付ける工程と、この基板をパッケージベース内に取り付ける工程と、機械的予圧付与ジグ内でパッケージベースを機械的に拘束する工程と、所要周波数が得られるまでＳＡＷレゾネータの周波数を測定しつつ、ジグを用いて予圧を調整する工程と、レーザ溶接機を用いてパッケージベースに蓋を溶接する工程と、レーザ溶接機を用いて予圧周波数を微調整し、パッケージの外側にレーザマークを形成する工程と、を含む方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、蓋をベースに固定した後で、予圧周波数を非常に正確に設定することができるという利点を有している。従来では、蓋をベースに固定する段階で、予圧周波数の変化が生じていたので、周波数のずれが生じることを予測して、この予測したずれを補償すべく、蓋の溶接前にジグによる予圧周波数を調整する従来技術の手法に比べると、本発明ははるかに効果的である。
【０００９】
本発明を十分に理解できるように、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を一例として詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】温度補償型ＳＡＷ技術に基づく、従来技術による圧力センサの概略図である。
【図２】図１のセンサを実施する圧力センサ組立体の側断面図である。
【図３】予圧周波数を増加させるために用いるスポットのパターンを示す、本発明の概略図である。
【図４】予圧周波数を減少させるために用いるスポットのパターンを示す、本発明の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、先行技術から公知であるタイヤ空気圧監視等に用いる、典型的な温度補償型圧力センサを示す。センサは基板１を含み、基板１はポイント５でダイヤフラム７の窪み部６が係合することで、圧力変動が基板に伝わり、ひずみ場の変動が生じ、基板１に取り付けられた表面弾性波装置２，３，４によって検出される。特に、図１に示すように、３つの表面弾性波（ＳＡＷ）装置が基板上に設けられているが、このうち、第１圧力測定ＳＡＷ装置２は、基板１のひずみを生じている領域上に取り付けられ、第１温度測定ＳＡＷ装置３は、その長手方向軸が圧力ＳＡＷ装置２の長手方向軸と揃った状態で基板１のひずみを生じていない領域上に取り付けられ、第２温度測定ＳＡＷ装置４も、基板１のひずみを生じていない領域上に、その長手方向軸が圧力ＳＡＷ装置２および第１温度ＳＡＷ装置３の長手方向軸に対して傾斜した状態で取り付けられる。このような構成により、従来技術からも公知のように、効果的に温度補償された圧力測定値が得られる。
【００１２】
図２に示すように、基板は、センサ組立体を形成するためにパッケージ内に封入される。パッケージ１０は、その上で基板がレッジ１２に単純支持されるベース１１と、パッケージ蓋により形成されるダイヤフラム７を有する。ダイヤフラム７は、その上面で測定される圧力環境の影響を受ける一方で、ダイヤフラム７の下面は、パッケージ１０の内部１３に付与される基準圧力の影響を受ける。従って、外部環境における圧力変動により、ダイヤフラム７に歪みが生じて、この歪みが窪み部６を介して基板１に伝達される。
【００１３】
本発明に従って圧力監視パッケージの予圧を調整するために、小さな塑性変形領域の形状のマーク２１〜２８，３１〜３８が、密封されたパッケージ１０の外側に形成される。これらのマーク２１〜２８，３１〜３８は、パッケージの予圧周波数を変化させるので、パッケージの動作周波数を微調整することができる。このようなスポットは、例えば、レーザの使用など、多数の異なる方法によって形成することができる。
【００１４】
より詳細には、レーザスポットは、パッケージ１０の蓋／ダイヤフラム７の表面および／または縁に設ける。例えば、図３に示すように、蓋／ダイヤフラム７の表面１５にレーザスポットを設けると、周波数が増加され、図４に示すように、蓋／ダイヤフラム７の縁１６にレーザスポットを設けると、蓋／ダイヤフラムの境目であれば、周波数が減少される。
【００１５】
別の言い方をすれば、ダイヤフラムの側面に設けたレーザスポットは、予圧周波数を減少させ、ダイヤフラムの上面に設けたレーザスポットは、予圧周波数を増加させる。目測で位置決めされた各レーザスポットは、予圧周波数を２０〜４０ｋＨｚの範囲で変化させる。
【００１６】
各スポットによる周波数の変化量は、マークの直径、位置、貫通深さに依存する。周波数偏移の再現性は、レーザの機械的な位置決めによって達成することができる。各レーザマークはレーザスポットであることが好適であるが、連続するレーザ線等の他のマークを用いることもできる。本発明は、周波数同調レーザスポットを追加しても、センサ感度、ヒステリシス、局部疲労等に悪影響を与えないというさらなる利点も有している。
【００１７】
このような製造方法は、機械により予圧周波数の設定を正確に行う必要が減る、圧力ＳＡＷの周波数に対してより厳密な公差を達成できる、予圧工程を自動化できる等、ＳＡＷ技術に基づくＴＰＭＳセンサの大量生産に莫大な利益をもたらし、結果として、大幅な製造コストの利益を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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