(57)【要約】【課題】車両用運動センサを実装基板に実装する際の位置ズレを抑制できる車両用運動センサの実装構造を提供する。【解決手段】車両用運動センサ２の実装構造において、複数のリード４が並べられた辺と異なる辺にセルフアライメント用の補助電極となるリード５を配置する。また、補助電極となるリード５を実際にセンサ素子の所望箇所と電気的に接続される端子としては用いず、ダミー端子として用いる。このようにすると、実装時にリード５が溶融したはんだ９の表面張力にて引っ張られることで車両用運動センサ２をセルフアライメントで理想的な位置に配置することが可能となるし、リード５をダミー端子として用いているため、接続信頼性が得られなくても問題は生じない。【選択図】図１
2009231775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンおよび該配線パターンに繋がるランド（６、７）が備えられた実装基板（１）と、
センサ素子が収容された多角形状のパッケージ部（３）および該パッケージ部（３）が構成する多角形の辺に対向して並べられた端子（４、５）が備えられた車両用運動センサ（２）と、を有し、
前記実装基板（１）の前記ランド（６、７）と前記リード（４、５）とをはんだ（８、９）を介して接合することにより機械的および電気的に接続させ、前記実装基板（１）に前記車両用運動センサ（２）を実装する車両用運動センサの実装構造において、
前記車両用運動センサ（２）に備えられた端子（４、５）は、前記センサ素子と電気的に接続され、前記パッケージ部（３）が構成する前記多角形の一部の辺に対向して並べられた複数の端子（４）と、前記多角形のうち前記複数の端子（４）と異なる辺に対向して並べられた補助電極としての端子（５）とを有して構成され、
前記補助電極としての端子（５）は、前記センサ素子に電気的に接続されないダミー端子、もしくは、前記センサ素子のうち前記複数の端子（４）の少なくとも一つと同じ部位に接続させた冗長性を持たせるための端子であることを特徴とする車両用運動センサの実装構造。
【請求項２】
前記パッケージ部（３）は上面形状が長方形もしくは正方形状であり、前記パッケージ部（３）のうちの対向する二辺に前記複数の端子（４）が並べられ、前記パッケージ部（３）のうち対向する他の二辺に前記補助電極としての端子（５）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用運動センサの実装構造。
【請求項３】
前記補助電極としての端子（５）は、該補助電極としての端子（５）が配された前記パッケージ部（３）の辺と平行な方向の幅が、前記複数の端子（４）の１つ１つの端子における該複数の端子（４）が配された前記パッケージ部（３）の辺と平行な方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用運動センサの実装構造。
【請求項４】
前記補助電極としての端子（５）に接合される前記ランド（７）の面積は、前記複数の端子（４）の１つ１つが接合される前記ランド（６）の面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用運動センサの実装構造。
【請求項５】
前記補助電極としての端子（５）が配された前記パッケージ部（３）の辺と平行な方向における前記補助電極としての端子（５）の前記幅と該補助電極としての端子（５）が接合される前記ランド（７）の幅との差は、前記複数の端子（４）が配された前記パッケージ部（３）の辺と平行な方向における前記複数の端子（４）の１つ１つの前記幅と該複数の端子（４）の１つ１つが接合される前記ランド（６）の幅との差よりも小さくされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用運動センサの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運動量の検出を行うための車両用運動センサの実装構造に関するものであり、例えば、車両用運動センサとして角速度センサや加速度センサが用いられる場合に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用運動センサを内蔵させたセンサ内蔵型のブレーキ制御モジュールがある。このセンサ内蔵型のブレーキ制御モジュールでは、ブレーキ制御モジュール内にブレーキ液圧制御用のＥＣＵが備えられる。このＥＣＵを構成する実装基板に車両用運動センサが実装され、実装基板と共にブレーキ制御モジュールに内蔵されて車体に組み付けられることにより、車両用運動センサにて車両の運動量、例えば角速度や加速度を検出できるようにしている。しかしながら、車両に対して車両用運動センサを正確に組み付けられないと、運動量を正確に検出することができない。
【０００３】
このため、特許文献１においては、車両用運動センサの取り付け位置のズレに起因する角度ズレを計測し、調整機構によってその角度ズレを調整することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２においては、車両用運動センサの実装ではないが、長方形状に構成された抵抗素子の長辺側に並べられたリードのうち最も外側に位置するもの他の部分よりも大きな寸法とすることにより、はんだリフロー時におけるセルフアライメント効果により、抵抗素子の実装基板への取り付け位置のズレを防止することが開示されている。
【特許文献１】特表２００４−５０６５７２号公報
【特許文献２】特開平９−１９９３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように車両用運動センサを取り付ける際に角度ズレが生じることを前提として調整機構により調整するという手法では、調整機構が必要になるという問題がある。このため、調整機構が無くても運動量を正確に検出できるようにするには、車両用運動センサが位置ズレなく取り付けられるようにすることが必要になる。
【０００６】
一方、このような位置ズレを無くすために、特許文献２に示した手法を採用することが考えられるが、長方形状の長辺のうちの最も外側に配置したリードを他のものよりも大きな寸法にするだけで得られるセルフアライメント効果は十分ではなく、より正確に位置ズレを無くせるようにすることが望まれる。特に、車両用運動センサがブレーキ制御モジュールに内蔵されるような形態とされる場合、車両用運動センサをブレーキ制御モジュールと別体にする場合と比べて構造が複雑になるため、車両用運動センサの傾きによる精度悪化が問題になり易く、より正確に位置ズレを無くせるようにしなければならない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、車両用運動センサを実装基板に実装する際の位置ズレを抑制できる車両用運動センサの実装構造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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両用運動センサ（２）に備えられた端子（４、５）は、センサ素子と電気的に接続され、パッケージ部（３）が構成する多角形の一部の辺に対向して並べらた複数の端子（４）と、多角形のうち複数の端子（４）と異なる辺に対向して並べられた補助電極としての端子（５）とを有して構成され、補助電極としての端子（５）は、センサ素子に電気的に接続されないダミー端子、もしくは、センサ素子のうち複数の端子（４）の少なくとも一つと同じ部位に接続させた冗長性を持たせるための端子であることを特徴としている。
【０００９】
このように、複数の端子（４）が並べられた辺と異なる辺にセルフアライメント用の補助電極としての端子（５）を配置することにより、実装時に補助電極としての端子（５）が溶融したはんだ（９）の表面張力にて引っ張られることで車両用運動センサ（２）をセルフアライメントで理想的な位置に配置することが可能となる。これにより、車両用運動センサ（２）の位置ズレを抑制することが可能となる。さらに、補助電極としての端子（５）を実際にセンサ素子の所望箇所と電気的に接続される端子としては用いず、ダミー端子もしくは冗長性を持たせるための端子として用いるようにしている。このため、補助電極としての端子（５）の接続信頼性が得られなくても良い。
【００１０】
例えば、請求項２に記載したように、パッケージ部（３）を長方形もしくは正方形状で構成し、パッケージ部（３）のうちの対向する二辺に複数の端子（４）を並べ、パッケージ部（３）のうち対向する他の二辺に補助電極としての端子（５）を配置した構造とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、補助電極としての端子（５）は、該補助電極としての端子（５）が配されたパッケージ部（３）の辺と平行な方向の幅が、複数の端子（４）の１つ１つの端子における該複数の端子（４）が配されたパッケージ部（３）の辺と平行な方向の幅よりも大きいことを特徴としている。
【００１２】
このように、複数の端子（４）の１つ１つよりも補助電極としての端子（５）の方が幅を大きくすることで、より大きな表面張力を得ることが可能となり、より大きなセルフアライメント効果を得ることが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、補助電極としての端子（５）に接合されるランド（７）の面積は、複数の端子（４）の１つ１つが接合されるランド（６）の面積よりも大きくされていることを特徴としている。
【００１４】
このように、複数の端子（４）の１つ１つに接合されるランド（６）よりも補助電極としての端子（５）が接合されるランド（７）の面積を大きくすることで、より大きな表面張力を得ることが可能となり、より大きなセルフアライメント効果を得ることが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、補助電極としての端子（５）が配されたパッケージ部（３）の辺と平行な方向における補助電極としての端子（５）の幅と該補助電極としての端子（５）が接合されるランド（７）の幅との差は、複数の端子（４）が配されたパッケージ部（３）の辺と平行な方向における複数の端子（４）の１つ１つの幅と該複数の端子（４）の１つ１つが接合されるランド（６）の幅との差よりも小さくされていることを特徴としている。
【００１６】
このように、複数の端子（４）に関しては、ランド（６）の幅を複数の端子（４）の１つ１つよりも大きくすることにより接合信頼性を確保することが可能となり、補助電極としての端子（５）に関しては、ランド（７）の幅を補助電極としての端子（５）の幅との差が小さくなるようにすることでセルフアライメント効果を大きくすることが可能となる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、ブレーキ制御モジュールに備えられるブレーキ液圧制御用のＥＣＵを構成する実装基板に対して車両用運動センサが実装される場合について説明する。
【００２０】
図１は、実装基板１に対して車両用運動センサ２を実装したときの実装構造を示した上面図である。また、図２（ａ）、（ｂ）は、図１に示す車両用運動センサ２の実装構造の側面図であり、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００２１】
図１に示すように、ブレーキ液圧制御用のＥＣＵ（図示せず）を構成する各種電子部品が実装される実装基板１に対して車両用運動センサ２が実装されている。
【００２２】
車両用運動センサ２は、上面形状が長方形状とされたモールド樹脂等により構成されるパッケージ部３内にセンサ素子が収容された構成とされている。パッケージ部３のうち対向する二辺となる各長辺には複数のリード４が並べられて配置されており、各短辺には１つずつ実装時のセルフアライメント用の補助電極となるリード５が配置されている。長辺に配置された複数のリード４は、例えば電源端子、センサ出力端子、ＧＮＤ端子などのように実際にセンサ素子の所望箇所と電気的に接続される端子とされ、短辺に備えられたリード５は、センサ素子と電気的に接続されないダミー端子とされている。複数のリード４とリード５とは例えば同じ一枚の金属板を打ち抜いて構成されているため、同じ厚みとされているが、パッケージ部３の長辺と平行な方向における複数のリード４の寸法（以下、リード４の幅という）に対して、パッケージ部３の短辺と平行な方向におけるリード５の寸法（以下、リード５の幅という）の方が大きくされている。
【００２３】
一方、実装基板１には、車両用運動センサ２が実装される位置において、車両用運動センサ２に備えられた各種リード４、５と対応する位置に配線パターン（図示せず）に繋がるランド６、７が備えられ、はんだ８、９を介してランド６、７と各種リード４、５とが機械的および電気的に接続されている。ランド６、７は、各種リード４、５と対応する位置に形成されているが、車両用運動センサ２のうちパッケージ部３の長辺に備えられた複数のリード４に対応するランド６は、各リード４のうちはんだ８に接続される部分の面積よりも大きな面積とされ、パッケージ部３の短辺に備えられたリード５に対応するランド７は、リード５のうちはんだ９に接続される部分の面積とほぼ同一面積とされている。より詳しくは、少なくとも、パッケージ部３の長辺と平行な方向におけるランド６の寸法（以下、ランド６の幅という）と複数のリード４の幅との差が、パッケージ部３の短辺と平行な方向におけるランド７の寸法（以下、ランド７の幅という）と複数のリード５の幅との差よりも大きくなるように寸法設計してある。
【００２４】
一般的に、ランドの面積がリードのうちはんだ接続される部分の面積よりも大きい場合、リードのランドへの接続信頼性を高くすることが可能となる反面、ランドとリードとの位置ズレも大きくなる可能性がある。特に、車両用運動センサ２におけるパッケージ部３の中心に対しての角度ズレに関しては、リードの幅とランドの幅との差が小さいほど角度ズレが小さくなる。このため、複数のリード４とランド６との面積、特に複数のリード４の幅とランド６の幅の関係やリード５とランド７との面積、特にリード５の幅とランド７の幅の関係を上記のような関係とすることにより、複数のリード４に関しては接続信頼性を確保することが可能となり、リード５に関しては位置ズレを極力小さくできる。
【００２５】
次に、上記のような構成の車両用運動センサ２の実装構造の実装工程について説明する。図３は、本実施形態の車両用運動センサ２の実装中の様子を示した上面図、図４は、従来のように、車両用運動センサ２に補助電極となるリード５を備えなかった場合の実装中の様子を示した上面図である。
【００２６】
まず、実装基板１を用意し、実装基板１に備えられたランド６およびランド７に対してはんだペーストを塗布する。そして、実装基板１上に車両用運動センサ２をマウントすることで、はんだペースト上に各リード４、５を配置し、この状態でリフロー処理を行うことではんだペーストを溶融させ、複数のリード４をランド６に接合すると共にリード５をランド７に接合する。
【００２７】
このとき、車両用運動センサ２のマウント時の位置ズレにより、図３に示したように実装基板１の理想的な位置に対してずれて設置されることが有る。しかしながら、本実施形態では、複数のリード４以外にもセルフアライメント用の補助電極となるリード５を配置しているため、このリード５とランド７とを接合させることにより、図中矢印で示したように、実装時にリード５が溶融したはんだ９の表面張力にて引っ張られることで車両用運動センサ２をセルフアライメントで理想的な位置に配置することが可能となる。特に、本実施形態では、複数のリード４よりも補助電極となるリード５の方が接合される部分の面積を大きくしているため、より大きな表面張力を得ることが可能となる。さらに、リード５とランド７の面積をほぼ同一にしているため、リード５がランド７内に収まるように移動する。このため、よりセルフアライメント効果を大きくすることが可能となる。
【００２８】
これに対し、図４に示したように、従来の実装構造の場合には、本実施形態のようなセルフアライメント用の補助電極となるリード５を配置していないため、実装時に溶融したはんだ８が発生させる表面張力は小さく、得られるセルフアライメント効果は小さい。このため、車両用運動センサ２をセルフアライメントで理想的な位置に配置することは困難である。
【００２９】
したがって、本実施形態のような実装構造を採用することにより、従来と比べて、より大きなセルフアライメント効果を発揮させることが可能となり、車両用運動センサ２の位置ズレを抑制することができる。
【００３０】
以上説明した車両用運動センサ２の実装構造において、車両用運動センサ２は、例えば図１中に示した矢印Ａ方向が上方、矢印Ｂ方向が下方、矢印Ｃ方向が右方向、矢印Ｄ方向が左方向を向くように車両に搭載される。このとき、例えば車両用運動センサ２が角速度センサである場合において、車両の鉛直方向中心軸を中心とする回転角速度を検出するものであれば、車両用運動センサ２が実装基板１に対して位置ズレ（角度ズレ）して実装された場合、車両用運動センサ２を構成する角速度センサの錘部の回転中心軸が車両鉛直方向に対して傾斜してしまう。同様に、車両用運動センサ２が加速度センサである場合でも、車両左右方向や前後方向などの加速度を検出することになるが、それら各方向に対して傾斜してしまう。これにより、車両用運動センサ２の出力が理論値からずれてしまう。
【００３１】
このため、車両用運動センサ２の位置ズレを抑制することが重要になる。特に、本実施形態のように、車両用運動センサ２がブレーキ制御モジュールに内蔵されるような形態とされる場合、車両用運動センサ２をブレーキ制御モジュールと別体にする場合と比べて構造が複雑になるため、車両用運動センサ２の傾きによる精度悪化が問題になり易く、より正確に位置ズレを無くせるようにしなければならない。
【００３２】
これに対し、本実施形態のように、車両用運動センサ２の実装構造において、複数のリード４が並べられた辺と異なる辺にセルフアライメント用の補助電極となるリード５を配置しているため、実装時にリード５が溶融したはんだ９の表面張力にて引っ張られることで車両用運動センサ２をセルフアライメントで理想的な位置に配置することが可能となる。これにより、車両用運動センサ２の位置ズレを抑制することが可能となる。そして、位置ズレを抑制できることにより、車両用運動センサ２の出力がズレてセンサ精度を悪化させてしまうことを防止することが可能となる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、補助電極となるリード５を実際にセンサ素子の所望箇所と電気的に接続される端子としては用いず、ダミー端子として用いるようにしている。このため、リード５をランド７とほぼ同一サイズとした場合、接続信頼性の観点からは好ましく無いが、リード５をダミー端子として用いているため、接続信頼性が得られなくても問題は生じない。
【００３４】
また、本実施形態では、複数のリード４の１つ１つよりも補助電極となるリード５の方が幅を大きくしたり、複数のリード４よりも補助電極となるリード５の方が接合される部分の面積を大きくしているため、より大きな表面張力を得ることが可能となるし、さらに、リード５のうちランド７と接合される部分とランド７の面積をほぼ同一にしているため、セルフアライメント効果を大きくすることが可能となる。このため、より車両用運動センサ２の位置ズレを抑制することができる。
【００３５】
また、仮に、補助電極となるリード５を備えないで本実施形態と同等の表面張力を得ようとすると、複数のリード４の面積を大きくしなければならず、パッケージ部３のサイズを大型化する必要があるが、本実施形態のように補助電極となるリード５を備えることで大きな表面張力を得ることができるため、車両用運動センサ２を大型化しなくても済むという効果も得られる。
【００３６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、車両用運動センサ２の一例として、パッケージ部３が長方形状のものを例に挙げて説明したが、他の形状であっても構わない。例えば、パッケージ部３が正方形状のものや、他の多角形状のものであっても構わない。また、パッケージ部３が長方形状や正方形状とされる場合、四隅のすべてもしくは一部が面取りされているような場合もあるが、このような形状であっても構わない。
【００３７】
また、本実施形態では、パッケージ部３がモールド樹脂で構成されているような場合を例に挙げて説明したが、モールド樹脂に囲まれていないようなものであっても良いし、周囲が金属部材などで覆われているような構造のパッケージ部であっても構わない。
【００３８】
また、上記実施形態では、補助電極となるリード５を実際にセンサ素子の所望箇所と電気的に接続される端子とならないダミー端子とした場合について説明したが、冗長性を持たせるために、複数のリード４で既に存在する端子と同じ機能を有する端子とすることも可能である。例えば、複数のリード４の一部にＧＮＤ端子が存在している場合に、補助電極となるリード５をＧＮＤ端子とする場合などが該当する。なお、リード５を冗長性を持たせるための端子として使用する場合には、接続信頼性を考慮することなくランド７の幅を設定できるため、上記実施形態と同様に大きなセルフアライメント効果を得ることが可能となる。
【００３９】
さらに、上記実施形態では、リード５を複数のリード４と共に一枚の金属板を打ち抜くことにより形成した場合について説明したが、これらを別々に形成しても構わない。また、車両用運動センサの端子構造として、複数のリード５やリード５のようにパッケージ部３の各辺から突き出すように設けられたものを例に挙げて説明したが、パッケージ部３の各辺に対向して配置された裏面電極が端子として用いられるような場合に関しても、本発明を提供することができる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、パッケージ部３の短辺に備えられたリード５に対応するランド７は、リード５のうちはんだ９に接続される部分の面積とほぼ同一面積としているが、必ずしも同一面積である必要はない。すなわち、第１実施形態のような形状とされる場合、リード５とランド７との接合部は長方形状となるが、長方形状を構成する四辺のうち、パッケージ部３と垂直な二辺と長辺のうちパッケージ部３から遠い側の一辺と、ランド７のうちそれら各辺と対応する三辺の外形がほぼ同一であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる実装基板に対して車両用運動センサを実装したときの実装構造を示した上面図である。
【図２】図１に示す車両用運動センサ２の実装構造の側面図であり、（ａ）は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】車両用運動センサの実装中の様子を示した上面図である。
【図４】車両用運動センサに補助電極となるリードを備えなかった場合の実装中の様子を示した上面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…実装基板、２…車両用運動センサ、３…パッケージ部、４…複数のリード、５…補助電極としてのリード、６、７…ランド、  ８、９…はんだ
【図１】
2009231775.tif 000003
【図２】
2009231775.tif 000004
【図３】
2009231775.tif 000005
【図４】
2009231775.tif 000006