(57)【要約】【課題】  ３つ以上の多極電極を有するセンサにも適用が可能で、センサの感度方向を変えることなく基板の取付面を選定でき、簡素な構造のセンサパッケージを提供する。【解決手段】  所定の感度方向を有するセンサエレメント１１を収納し基板２に実装される樹脂体３から構成される方体のセンサパッケージ１において、複数の電極を構成する実装用パッド８Ａ、９Ａ、１０Ａおよび８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂがセンサパッケージ１の隣接する裏面７および底面５に渡って露呈埋設されるように構成したことにより、センサパッケージ１の感度方向をそのままとして変更することなく、基板２側を垂直状態と水平状態の２パターンに設定して、樹脂体３の裏面７および底面５の表面に露呈した実装用パッドを用いて、センサパッド１を基板２に固定して実装できるので、基板２の搭載性を高めるとともに、指向性を有する加速度センサ等の種類を少なくできる。【選択図】  図１
2007311384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の感度方向を有するセンサエレメントを収納し基板に実装される樹脂体から構成される方体のセンサパッケージにおいて、複数の電極を構成する実装用パッドがセンサパッケージの隣接する裏面および底面に渡って露呈埋設されるように構成したことを特徴とするセンサパッケージ。
【請求項２】
前記実装用パッドの端部に、樹脂体内に向かう折曲部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のセンサパッケージ。
【請求項３】
前記実装用パッドがセンサパッケージの裏面から側方に延設されて側面に露呈埋設されるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のセンサパッケージ。
【請求項４】
前記センサエレメントの感度方向を電極上にて９０°ずつ回転させて設置位置を変更可能に構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセンサパッケージ。
【請求項５】
前記電極を構成する実装用パッドを３個以上の多数極に構成するとともに、樹脂体の周囲に延設して添設したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のセンサパッケージ。
【請求項６】
前記多数の延設して添設した実装用パッドの中の複数個にてセンサパッケージを基板に実装したことを特徴とする請求項５に記載のセンサパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の感度方向を有するセンサエレメントを収納し基板に半田等により実装される樹脂体から構成される方体のセンサパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度センサや角速度センサのような、被検出体の動きを検出するセンサは感度方向が定まっており、取り付けるべき基板に対するセンサの取付面も定められている。そのため、一般には、センサの感度方向に合わせて基板の取付方向も決めなければならなかった。そこで、基板に対する半田等による電子部品の実装の際に、方向に関する自由度を高くした電子部品の実装構造が提案された（例えば下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２１９３３５号公報（特許請求の範囲参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に開示されたものを図９を用いて簡単に説明する。チップ状電子部品１１１は、幅方向寸法Ｗと厚み方向寸法Ｔとの間に差がない部品本体１１３およびその長手方向Ｌの両端部にそれぞれ端子電極１１４、１１５を備え、回路基板１１２には、端子電極１１４、１１５にそれぞれ半田付け１２２、１２３される電気的接続用ランド１１６、１１７と、それらの間に並ぶ２つの機械的固定用ランド１１８、１１９とを形成する。部品本体１１３上には、ＬＷ面およびＬＴ面のいずれの面を回路基板１１２に向けた姿勢であっても、２つの機械的固定ランド１１８、１１９に半田付け１２４されるように位置する機械的固定用金属面１２０、１２１を形成するものである。
【０００４】
このような構成により、端子電極１１４、１１５が電気的接続用ランド１１６、１１７に半田付けされるばかりでなく、機械的固定用金属面１２０、１２１が機械的固定用ランド１１８、１１９にも半田付けされるので、１か所のみの半田付によりチップ状電子部品１１１を立ち上がらせるツームストーン現象を抑制できるばかりでなく、Ｗ面、Ｌ面およびそれらの裏側の都合４つの面のいずれの面をを回路基板１１２に向けた姿勢であっても実装できる。つまり、チップ状電子部品１１１は、４方向に関して、任意の姿勢で実装することが可能となった。
【０００５】
しかしながら、これらの従来のものでは、チップ状電子部品を、４方向に関して任意の姿勢で実装することが可能となったものの、実質的な電極数は２つであり、３つ以上の多極電極を必要とするセンサに適用して、リード線等のワイヤーボンディングによりセンサパッケージの外部に電極を取り出して実装するように構成することは困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、前記従来の電子部品等の基板への実装構造における課題を解決して、３つ以上の多極電極を有するセンサに対しても適用が可能で、センサの感度方向を変えることなく基板の取付面を選定することができる簡素な構造のセンサパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため本発明は、所定の感度方向を有するセンサエレメントを収納し基板に実装される樹脂体から構成される方体のセンサパッケージにおいて、複数の電極を構成する実装用パッドがセンサパッケージの隣接する裏面および底面に渡って露呈埋設されるように構成したことを特徴とする。、また本発明は、前記実装用パッドの端部に、樹脂体内に向かう折曲部を形成したことを特徴とする。また本発明は、前記実装用パッドがセンサパッケージの裏面から側方に延設されて側面に露呈埋設されるように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記センサエレメントの感度方向を電極上にて９０°ずつ回転させて設置位置を変更可能に構成したことを特徴とする。また本発明は、前記電極を構成する実装用パッドを３個以上の多数極に構成するとともに、樹脂体の周囲に延設して添設したことを特徴とする。また本発明は、前記多数の延設して添設した実装用パッドの中の複数個にてセンサパッケージを基板に実装したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定の感度方向を有するセンサエレメントを収納し基板に実装される樹脂体から構成される方体のセンサパッケージにおいて、複数の電極を構成する実装用パッドがセンサパッケージの隣接する裏面および底面に渡って露呈埋設されるように構成したことにより、センサパッケージの感度方向をそのままとして変更することなく、基板側を垂直状態と水平状態の２パターンに設定して、樹脂体の裏面および底面の表面に露呈した実装用パッドを用いて、センサパッドを基板に固定して実装することができるので、基板の搭載性を高めるとともに、指向性を有する加速度センサ等の種類を少なくすることができる。
【０００９】
また、前記実装用パッドの端部に、樹脂体内に向かう折曲部を形成した場合は、複数の電極を構成する実装用パッドの樹脂体との接着面積が増大するとともに、折曲部の存在により実装面方向での実装用パッドの変形を効果的に抑制するので、実装用パッドの樹脂体に対する密着性を高めることができ、電極としての位置の安定性も確保できる。さらに、前記実装用パッドがセンサパッケージの裏面から側方に延設されて側面に露呈埋設されるように構成された場合は、センサパッケージの側面も実装面とすることができ、通常、実装機の吸着面となるセンサパッケージの上面以外を吸着面として、実装面の選定の自由度を向上させることができる。
【００１０】
さらにまた、前記センサエレメントの感度方向を電極上にて９０°ずつ回転させて設置位置を変更可能に構成した場合は、複数の電極を構成する実装用パッドが露呈する裏面、底面および側面の実装面を選定できる上に、複数の電極を構成する実装用パッドに対してセンサエレメントの感度方向をさらに９０°ずつ回転させた３通りを選定して加えることができる。また、前記電極を構成する実装用パッドを３個以上の多数極に構成するとともに、樹脂体の周囲に延設して添設した場合は、方体のセンサパッケージの６面の中の４面を実装面として利用することも可能となり、さらに実装面の選定の自由度が向上するとともに、センサエレメントの感度方向の９０°ずつの回転と組み合わせて、多種のセンサ感度方向を選定できる。
【００１１】
さらに、前記多数の延設して添設した実装用パッドの中の複数個にてセンサパッケージを基板に実装した場合は、センサパッケージが複数個の実装用パッドにて基板に固定して実装されるので、１か所のみの固定によりセンサパッケージが立ち上がるツームストーン現象を抑制できて、安定したセンサパッケージの基板への実装が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るセンサパッケージを実施するための好適な形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は本発明のセンサパッケージの第１実施例を示す説明図で、図１（Ａ）は垂直置きの基板に裏面が取り付けられたセンサパッケージの斜視図、図１（Ｂ）は水平置きの基板に底面が取り付けられたセンサパッケージの斜視図、図２はセンサパッケージの各面図、図３は本発明のセンサパッケージの第２実施例を示す各面図、図４は本発明のセンサパッケージの第３実施例を示す各面図、図５はセンサパッケージが実装機への吸着面により垂直置き基板に側面あるいは裏面が実装される状態を説明する斜視図、図６は本発明のセンサパッケージの第４実施例を示す各面図と垂直置き基板に側面が実装された状態を示す斜視図、図７は本発明のセンサパッケージの第５実施例を示す各面図、図８は電極を構成する多数の実装用パッドを樹脂体の周囲に延設して添設した状態を示す各面図である。
【実施例１】
【００１３】
本発明のセンサパッケージの基本的な構成は、図１の第１実施例に示すように、所定の感度方向を有するセンサエレメント（１１、図２参照）を収納し基板２に半田等により実装される樹脂体３から構成される方体のセンサパッケージ１において、複数の電極を構成する実装用パッド８、９、１０がセンサパッケージ１の隣接する裏面（背面）７および底面５に渡って露呈埋設されるように構成したことを特徴とする。センサパッケージ１は、立方体や直方体等からなる樹脂体３の方体から構成される。樹脂体３内には複数の、すなわち少なくとも３つの電極を構成する第１リードフレーム８、第２リードフレーム９および第３リードフレーム１０が樹脂体３からなるセンサパッケージ１の裏面７から底面５に渡って埋設されている。
【００１４】
センサパッケージ１は、通常、左右に長い樹脂状の帯状体内に、図示省略のフレーム部材に前記第１リードフレーム８、第２リードフレーム９および第３リードフレーム１０を櫛刃状に多数形成して埋設構成したものを、各センサパッケージ単位毎に切断して製造する。各単位のセンサパッケージ１の上面４にて、櫛刃状に形成された各リードフレーム８、９、１０をフレーム部材から切断分離することで、各リードフレーム８、９、１０が各電極を構成する。各電極を構成する各リードフレーム８、９、１０は、樹脂体３の裏面７から底面５に渡って略Ｌ字状に埋設される。第１、第３のリードフレーム８、１０はやや幅狭で、垂直置きの基板２（図１（Ａ））に一部が面接触すべく樹脂体３の裏面７に露呈した裏面実装用パッド８Ａ、１０Ａと、幅狭のために補強リブ構造としてやや樹脂体３内に折曲形成して侵入埋設され、底面にまで延設された後、ほぼ９０°折曲されて樹脂体３の底面５に露呈する底面実装用パッド８Ｂ、１０Ｂとから構成される。
【００１５】
これら第１、第３のリードフレーム８、１０の間に配置される第２リードフレーム９については、やや幅広に形成されて樹脂体３の裏面７にほぼ全面が露呈して埋設されて裏面実装用パッド９Ａが構成される。底面から略９０°折曲形成されて樹脂体３の底面５に露呈する底面実装用パッド９Ｂが構成される。図２（Ｂ）に明示されるように、第２リードフレーム９におけるやや幅広の中間部位を利用してセンサエレメント１１が設置される。詳述はしないが、センサエレメント１１には３つの電極が配設されており、基本電極が第２リードフレーム９に、他の２つの電極がリード線（金線）１４、１４を介してそれぞれ第１リードフレーム８および第３リードフレーム１０に接続される。したがって、センサエレメント１１を、例えば、加速度により水平方向の左右に転動するボール等の動きを第１端子１２および第２端子１３により検出して、第１、第２、第３リードフレーム８、９、１０間にに所定の検出信号値を発生させる左右の感度方向を有する加速度センサとして構成することができる。
【００１６】
このように構成したセンサパッケージ１のセンサとしての感度方向や対地位置を、前記図１（Ａ）の裏面実装用パッド８Ａ、９Ａ、１０Ａによる垂直置き基板２への実装形態を全く変えることなく、図１（Ｂ）に示すように、センサパッケージ１を、水平置き基板２に対して各リードフレームにおける底面実装用パッド８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂによって実装することが可能となる。これらの垂直置き基板および水平置き基板に対する実装を可能にする各リードフレーム８、９、１０の略Ｌ字状の形状は樹脂体３のセンサパッケージ１の剛性を高め、各リードフレームにおける実装面による基板への実装をより確実なものにできる。
【００１７】
図２は上述した説明のセンサパッケージの各面図で、図２（Ａ）はセンサパッケージ１の製造時にリードフレームの切断面となる上面図、図２（Ｂ）センサパッケージ１の正面図でパッケージの印字等が施される刻印面となる正面図、図２（Ｃ）は側面図、図２（Ｄ）は水平置き基板への実装面を構成する底面図、図２（Ｅ）は垂直置き基板への実装面を構成する裏面図である。図２（Ｄ）および図２（Ｅ）にてよく理解されるように、基板への実装面における実装用パッド８Ａ、９Ａ、１０Ａおよび８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂは複数個存在することにより、ツームストーン現象を抑制できて、安定したセンサパッケージの基板への実装が可能となる。
【実施例２】
【００１８】
図３は本発明のセンサパッケージの第２実施例を示す各面図である。本実施例の基本的な構造は前記図１、２の第１実施例のものと同様であるが、本実施例では、前記実装用パッドの端部に、樹脂体内に向かう折曲部を形成したものである。図示の例では、図３（Ｃ）でよく理解されるように、底面に露呈する底面実装用パッド８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂの端部を立ち上がらせて樹脂体３内に侵入する折曲部８Ｃ、９Ｃ、１０Ｃを形成した。このような構成により、複数の電極を構成する各リードフレームすなわち実装用パッドの樹脂体３との接着面積を増大させる他、折曲部８Ｃ、９Ｃ、１０Ｃの存在により実装面方向での実装用パッドの変形を効果的に抑制するので、実装用パッドの樹脂体３に対する密着性を高めることができ、電極としての位置の安定性も確保できる。なお、製造上の制約（切断によるセンサパッケージの単位部材の製造でない場合等）がなければ、裏面実装面８Ａ、９Ａ、１０Ａの端部側にも樹脂体３内に侵入する折曲部を形成することもできる。
【実施例３】
【００１９】
図４は本発明のセンサパッケージの第３実施例を示す各面図である。本実施例のものは、センサパッケージの裏面の他に側面を実装面としたものである。図４（Ｃ）にてよく理解されるように、センサパッケージ１の裏面に沿って配設された第１、第２および第３リードフレーム８、９、１０の途中から、それぞれが第１側面１５側（図面左方）に略直角に折曲して延設して横延設部８Ｄ、９Ｄ、１０Ｄとし、第１側面１５に到達したところで、図面手前側に折曲させて第１側面１５の表面に露呈させ、側面実装用パッド８Ｅ、９Ｅ、１０Ｅとしたものである。この状態を明示したものが図４（Ｂ）である。図４（Ｃ）に示すように、第２リードフレーム９上に設置されたセンサエレメント１１における第１端子１２および第２端子１３は、それぞれ金線１４を介して第１リードフレーム８および第３リードフレーム１０に接続されて、左右の感度方向を有するセンサとして構成される。このような構成により、センサの感度方向を変えることなく垂直置き基板に対する実装面として裏面と側面とを選定することができる。
【００２０】
図５は、図４の第３実施例のセンサパッケージが実装機への吸着面により垂直置き基板に側面あるいは裏面が実装される状態を説明する斜視図である。図示省略の実装機のアーム等の吸着部に吸着される吸着面をハッチングにて示したものである。図５（Ａ）では、第１側面１５が実装面として垂直置きの基板２に半田付け等により固定される。したがって、センサパッケージ１の第１側面１５の反対側である第２側面１６が実装機のアーム等の吸着部に吸着される吸着面を構成する。図５（Ｂ）では、センサパッケージ１の裏面７が実装面として垂直置きの基板２に半田付け等により固定される。したがって、裏面７の反対側である表面６が実装機のアーム等の吸着部に吸着される吸着面を構成する。かくして、センサパッケージの側面も実装面とすることで、通常、実装機の吸着面となるセンサパッケージの上面以外を吸着面として、実装面の選定の自由度を向上させることができる。
【実施例４】
【００２１】
図６は本発明のセンサパッケージの第４実施例を示す各面図と垂直置き基板に側面が実装された状態を示す斜視図（図６（Ｅ））である。本実施例のものは前記図４の第３実施例のものと基本的な構成は同じである。本実施例のものでは、第２リードフレーム９上に設置されたセンサエレメント１１の感度方向を、前記電極を構成する第２リードフレーム９上にて９０°ずつ回転させて設置位置を変更可能に構成したものである。図６（Ｃ）に示した例は、センサエレメント１１の感度方向を前記図４の第３実施例のものに比較して、時計方向に９０°回転させて設置したものである。センサエレメント１１における第１端子１２および第２端子１３は、それぞれ金線１４を介して第１リードフレーム８および第３リードフレーム１０に接続されて、上下の感度方向を有するセンサとして構成される。
【００２２】
図６（Ｅ）は、このようにして構成された感度方向が上下方向のセンサパッケージ１が、第１側面１５における側面実装用パッド８Ｅ、９Ｅ、１０Ｅにより垂直置き基板２に実装された状態を示すものである。センサエレメント１１は、第２リードフレーム９上にてさらに１８０°、２７０°回転させて設置固定することもできる。かくして、本実施例によれば、第３実施例のものに限定されることなく、第１および第２実施例のものにおけるセンサエレメント１１の回転設置位置を変更して構成することで、複数の電極を構成する実装用パッドが露呈する裏面、底面および側面の実装面を選定できる上に、センサエレメントの感度方向を様々に選定することができる。
【実施例５】
【００２３】
図７は本発明のセンサパッケージの第５実施例を示す各面図である。本実施例のものは、電極を構成する各リードフレームを多極としたものであり、図示の例では５極の端子を有する。つまり、電極を構成する各リードフレームにおける実装用パッド（図７（Ｃ）（Ｅ）におけるＰ部）が３個以上の多数極に構成されており、樹脂体３の周囲に延設して添設した場合は、方体のセンサパッケージ１の６面の中の４面を実装面として利用することも可能となり、さらに実装面の選定の自由度が向上するとともに、センサエレメント１１の感度方向の９０°ずつの回転と組み合わせて、多種のセンサ感度方向を選定できる。
【００２４】
図８は電極を構成する多数の実装用パッドを樹脂体の周囲に延設して添設した状態を示す各面図である。前記図７の多数の電極を構成する各リードフレームにおける先端部側の実装用パッド（Ｐ部）を延設して樹脂体３の表面に添設したものである。このように構成することによって、図８（Ｂ）、図８（Ｅ）に示すセンサパッケージ１の各面に実装用パッドＰ部が延設して添設されて実装面が構成される。なお、図８（Ａ）および図８（Ｆ）における各リードフレームが表面に露呈した部分も実装用パッドとして利用することが可能であることは言うまでもない。好適には、各実装面において、実装用パッドＰ部が２以上の複数個にてセンサパッケージ１が基板に実装されるように構成される。これにより、図８（Ｈ）の矢印で示すように、センサパッケージ１が複数個の実装用パッドにて基板に固定して実装されるので、１か所のみの固定によりセンサパッケージが立ち上がるツームストーン現象を抑制できて、安定したセンサパッケージの基板への実装が可能となる。
【００２５】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、センサエレメントの形状、形式（加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、落下センサ等、検知体についても、ボール部材、振り子部材、フロート部材、磁気センサ等適宜のものが採用され得る）、感度方向（基板への取付面に対して平行の前後、上下の他、場合によっては前記取付面に対して直交する方向もあり得る）およびそのリードフレームへの設置形態（電極としての半田付け等による接着固定、９０°回転ずつの設置）、センサパッケージを構成する樹脂体の形状（直方体、立方体等、実装面が平面状ならパッケージ全体は非方体でもよい）、形式およびその材質（硬質樹脂材、軟質樹脂材、透明樹脂材、半透明樹脂材、不透明樹脂材等）、リードフレームの形状（幅、実装用パッドの長さ、幅狭の場合の折曲リブの形成等）、形式およびその樹脂体への埋設形態ならびに複数のリードフレームの関連構成（必ずしも幅広のものを中心に配置する必要はなく、金線の接続形態よっては適宜の配置を選定することができる）、リードフレームにおける実装用パッドの位置（好適には実装面の端部に配置されるが、中間部等でもよい）、実装用パッドにおける折曲部の形成形態（好適には直角に立ち上がるが、鈍角あるいは鋭角を排除するものではない）、実装用パッドの樹脂体周囲への添設形態（好適には、実装用パッドのための添設溝等が樹脂体周囲に形成される）、実装用パッドの基板への接着固定形態（好適には半田付けであるが、その他の電気的な接続を可能とする適宜の方法も採用できる）等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のセンサパッケージの第１実施例を示す斜視図で、図１（Ａ）は垂直置きの基板に裏面が取り付けられたセンサパッケージの斜視図、図１（Ｂ）は水平置きの基板に底面が取り付けられたセンサパッケージの斜視図である。
【図２】同、センサパッケージの各面図である。
【図３】本発明のセンサパッケージの第２実施例を示す各面図である。
【図４】本発明のセンサパッケージの第３実施例を示す各面図である。
【図５】同、センサパッケージが実装機への吸着面により垂直置き基板に側面あるいは裏面が実装される状態を説明する斜視図である。
【図６】本発明のセンサパッケージの第４実施例を示す各面図と垂直置き基板に側面が実装された状態を示す斜視図である。
【図７】本発明のセンサパッケージの第５実施例を示す各面図である。
【図８】同、電極を構成する多数の実装用パッドを樹脂体の周囲に延設して添設した状態を示す各面図である。
【図９】従来の電子部品の実装構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      センサパッケージ
２      基板
３      樹脂体
４      上面（リードフレーム切断面）
５      底面
６      表面
７      裏面
８      第１リードフレーム
８Ａ      裏面実装用パッド
８Ｂ      底面実装用パッド
９      第２リードフレーム
９Ａ      裏面実装用パッド
９Ｂ      底面実装用パッド
１０      第３リードフレーム
１０Ａ      裏面実装用パッド
１０Ｂ      底面実装用パッド
１１      センサエレメント
１２      第１端子
１３      第２端子
１４      金線（リード線）
【図１】
2007311384.tif 000003
【図２】
2007311384.tif 000004
【図３】
2007311384.tif 000005
【図４】
2007311384.tif 000006
【図５】
2007311384.tif 000007
【図６】
2007311384.tif 000008
【図７】
2007311384.tif 000009
【図８】
2007311384.tif 000010
【図９】
2007311384.tif 000011