JP6179074B2 - Modules and electronics - Google Patents
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Description
本発明は、複数の基板を連結して構成されているモジュールおよびこのモジュールを搭載した電子機器に関する。 The present invention relates to a module configured by connecting a plurality of substrates and an electronic apparatus on which the module is mounted.
従来、モジュールとしては、例えば特許文献1、2および3に開示されているように、複数の基板の各々にセンサーを実装し、これら基板同士を連結して組み立てた構造体のものが知られている。センサーとしては、角速度または加速度を検出するもの等が用いられている。そして、各々のセンサーが直交関係となるように基板同士が相互に連結されている。このような構造体の構成により、センサーは、所定軸の回りの角速度や加速度等の物理量を、精度良く検出することが可能である。
Conventionally, as a module, as disclosed in
しかし、従来の技術では、モジュールの外部から振動が入力された場合のセンサーの応答について考えると、センサーが実装された構造体の外部から振動が入力されると、構造体を構成するそれぞれの基板では、その材質および形状によって決まる固有振動数で共振が発生する場合があった。この場合、振動は、例えば、使用環境下による構造体への加圧、構造体の落下時における衝撃等が該当する。この共振により、基板に実装されているセンサーの振動が誘引され、センサー出力の変動を引き起こすおそれがあった。さらに、基板の固有振動のQ値が高いほど、共振の振幅が大きくなり、センサー出力への影響も大きくなってしまう。また、それぞれの基板に振動センサーが設けられていると、振動センサー間で振動の干渉が引き起こされ、安定したセンサー出力が得られない、という課題があった。 However, in the conventional technology, considering the response of the sensor when vibration is input from the outside of the module, when vibration is input from the outside of the structure on which the sensor is mounted, each substrate constituting the structure In some cases, resonance occurs at a natural frequency determined by the material and shape. In this case, the vibration corresponds to, for example, pressure applied to the structure under the use environment, impact when the structure is dropped, or the like. Due to this resonance, the vibration of the sensor mounted on the substrate is attracted, and there is a risk of causing fluctuations in the sensor output. Furthermore, the higher the Q value of the natural vibration of the substrate, the larger the amplitude of resonance and the greater the influence on the sensor output. Further, when vibration sensors are provided on the respective substrates, there is a problem that vibration interference is caused between the vibration sensors and a stable sensor output cannot be obtained.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples or forms.
[適用例1]本適用例に係るモジュールは、第1部品が実装された第1基板と、前記第1基板と交差して接続され、第2部品が実装された第2基板と、を備え、前記第1基板および前記第2基板の少なくとも一方には、第1振動遮断部および第2振動遮断部が設けられ、前記第1振動遮断部は、前記第1部品および前記第2部品の少なくとも一方の周りに設けられ、前記第2振動遮断部は、前記第1基板および前記第2基板の接続部分の周辺に設けられている、ことを特徴とする。 Application Example 1 A module according to this application example includes a first substrate on which a first component is mounted, and a second substrate that is connected to intersect the first substrate and on which a second component is mounted. At least one of the first substrate and the second substrate is provided with a first vibration isolation unit and a second vibration isolation unit, and the first vibration isolation unit is at least one of the first component and the second component. Provided around one side, the second vibration isolation unit is provided around a connection portion of the first substrate and the second substrate.
本適用例のモジュールによれば、第1基板の第1部品と第2基板の第2部品との周辺部に第1振動遮断部および第2振動遮断部を備えている。第1振動遮断部は、第1部品および第2部品の両方あるいはいずれかの周りに設けられていて、例えば、第1部品の外縁に設けられている場合、いわゆる外乱振動等を第1基板内に閉じ込める役目を果たす。また、第2振動遮断部は、第1基板と第2基板との接続部分の周辺に設けられていて、第1基板の振動が第2基板へ伝わるのを抑制すると共に第2基板の振動が第1基板へ伝わるのを抑制し、例えば、第1基板内で閉じ込められた外乱振動が、第2基板を介して第2部品へ伝わるのを低減する役目を果たす。このように、第1振動遮断部および第2振動遮断部のそれぞれが、外乱振動等を遮断することにより、第1部品および第2部品への当該振動の影響を抑制することが可能である。これにより、第1部品および第2部品は、振動の影響をほとんど受けることなく、部品機能を発揮することが可能である。 According to the module of this application example, the first vibration isolation unit and the second vibration isolation unit are provided in the periphery of the first component of the first substrate and the second component of the second substrate. The first vibration isolation unit is provided around either or both of the first component and the second component. For example, when the first vibration isolation unit is provided at the outer edge of the first component, so-called disturbance vibration or the like is generated in the first substrate. It plays the role of being trapped in. In addition, the second vibration isolation unit is provided around the connection portion between the first substrate and the second substrate, and suppresses the vibration of the first substrate from being transmitted to the second substrate and the vibration of the second substrate. For example, a disturbance vibration confined in the first substrate is suppressed from being transmitted to the second component through the second substrate. As described above, each of the first vibration blocking unit and the second vibration blocking unit blocks disturbance vibration and the like, thereby suppressing the influence of the vibration on the first component and the second component. As a result, the first component and the second component can exhibit the component function with almost no influence of vibration.
[適用例2]上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第1振動遮断部および前記第2振動遮断部は、切り欠き状、溝状、貫通孔、およびビアのいずれかの形態である、ことが好ましい。 Application Example 2 In the module according to the application example described above, the first vibration isolation unit and the second vibration isolation unit are in the form of a cutout shape, a groove shape, a through hole, and a via. Is preferred.
この構成によれば、第1振動遮断部および第2振動遮断部は、種々の形態が考えられ、例えば切り欠き状の第1振動遮断部であれば、第1部品の周りの第1基板を切り欠いて設けられており、且つ第2部品の周りの第2基板を切り欠いて設けられている。そして、第2振動遮断部が接続部分の周辺を切り欠いて設けられている。これら切り欠き状の第1振動遮断部および第2振動遮断部により、第1部品および第2部品へ影響を与える振動等がほぼ遮断され、第1部品および第2部品は、部品機能を十分に発揮することが可能である。また、第1振動遮断部および第2振動遮断部が溝状、貫通孔、またはビアの形態であっても、切り欠き状の形態の場合とほぼ同様に、第1部品および第2部品へ影響を与える振動等を遮断することが可能である。 According to this configuration, the first vibration isolation unit and the second vibration isolation unit may have various forms. For example, if the first vibration isolation unit is a notched first vibration isolation unit, the first substrate around the first component The second substrate around the second component is cut away and provided. And the 2nd vibration cutoff part is notched and provided around the connection part. The notched first vibration isolating portion and the second vibration isolating portion substantially block vibrations that affect the first component and the second component, and the first component and the second component have sufficient component functions. It is possible to demonstrate. In addition, even if the first vibration isolating portion and the second vibration isolating portion are in the form of a groove, a through hole, or a via, the first component and the second component are affected in the same manner as in the case of the notch shape. It is possible to cut off vibrations and the like.
[適用例3]上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第1振動遮断部は、前記第1部品および前記第2部品の少なくとも一方の外縁に沿って設けられている、ことが好ましい。 Application Example 3 In the module described in the application example, it is preferable that the first vibration isolation unit is provided along an outer edge of at least one of the first component and the second component.
この構成によれば、第1振動遮断部は、第1部品または第2部品のいずれかの周り、あるいは第1部品および第2部品のそれぞれの周りに設けられていれば、振動を遮断する効果を奏することになるが、第1部品および第2部品の一方または両方の外縁に沿って設けることにより、さらに振動を遮断する効果を増大することが可能である。つまり、当該外縁に沿って設けられた第1振動遮断部に達した振動は、反射等をしたとしても、すべて第1部品または第2部品から離反する方向へ向かうため、第1部品または第2部品に対してより確実に振動の遮断がなされる。 According to this configuration, if the first vibration isolating portion is provided around either the first component or the second component, or around each of the first component and the second component, the effect of isolating the vibration is provided. However, by providing along the outer edge of one or both of the first part and the second part, it is possible to further increase the effect of blocking vibration. In other words, even if the vibration that has reached the first vibration blocking portion provided along the outer edge is reflected or the like, all of the vibration goes in a direction away from the first component or the second component. The vibration is more reliably isolated from the parts.
[適用例4]上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第2振動遮断部は、前記第1基板および前記第2基板の少なくとも一方の前記接続部分の端面に切り欠き状に設けられている、ことが好ましい。 Application Example 4 In the module according to the application example, the second vibration isolation unit is provided in a cutout shape on an end surface of at least one of the connection portions of the first substrate and the second substrate. It is preferable.
この構成によれば、第2振動遮断部は、接続部分において、第1基板または第2基板のいずれか、あるいは第1基板および第2基板のそれぞれに、設けられていて、切り欠き状の形態であることが好ましい。この切り欠き状の第2振動遮断部により、第1基板から第2基板への振動の伝達または第2基板から第1基板への振動の伝達が遮断される。これにより、第1部品は、第2基板からの振動の影響が排除され、第2部品は、第1基板からの振動の影響が排除されることになる。 According to this configuration, the second vibration isolating portion is provided at the connection portion on either the first substrate or the second substrate, or on each of the first substrate and the second substrate, and has a notch shape. It is preferable that Due to the notched second vibration isolating portion, transmission of vibration from the first substrate to the second substrate or transmission of vibration from the second substrate to the first substrate is blocked. As a result, the influence of vibration from the second substrate is eliminated from the first component, and the influence of vibration from the first substrate is eliminated from the second component.
[適用例5]上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第2振動遮断部は、前記第1基板および前記第2基板の前記接続部分と重なる位置に、ビアまたは貫通孔で設けられている、ことが好ましい。 Application Example 5 In the module according to the application example, the second vibration isolation unit is provided with a via or a through hole at a position overlapping the connection portion of the first substrate and the second substrate. It is preferable.
この構成によれば、第2振動遮断部は、ビアまたは貫通孔であることが好ましく、ビアまたは貫通孔が設けられている基板側から接続部分の方向を見ると、ビアまたは貫通孔と接続部分とは重なっている形態である。このようにビアまたは貫通孔を配置することにより、接続部分の周辺において第1基板と第2基板との固有振動数が異なることになり、第1基板から第2基板への振動の伝達または第2基板から第1基板への振動の伝達が遮断される。これにより、第1部品は、第2基板からの振動の影響が排除され、第2部品は、第1基板からの振動の影響が排除されることになる。 According to this configuration, the second vibration blocking unit is preferably a via or a through hole. When the direction of the connection portion is viewed from the substrate side where the via or the through hole is provided, the via or the through hole and the connection portion are Is an overlapping form. By arranging the vias or the through holes in this way, the natural frequencies of the first substrate and the second substrate are different in the periphery of the connection portion, and the transmission of vibration from the first substrate to the second substrate or the first substrate Transmission of vibration from the two substrates to the first substrate is blocked. As a result, the influence of vibration from the second substrate is eliminated from the first component, and the influence of vibration from the first substrate is eliminated from the second component.
[適用例6]上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第1振動遮断部および前記第2振動遮断部は、同一基板上に設けられ、前記第1振動遮断部および前記第2振動遮断部により屈曲状部を構成し、前記屈曲状部の端面を他方の基板に接続する、こと好ましい。 Application Example 6 In the module according to the application example, the first vibration cutoff unit and the second vibration cutoff unit are provided on the same substrate, and the first vibration cutoff unit and the second vibration cutoff unit It is preferable that a bent portion is formed and an end surface of the bent portion is connected to the other substrate.
この構成によれば、第1基板または第2基板から接続部分の方向へ向かう振動は、直線状に伝わらずに屈曲状部に沿う曲がった進路で伝わることになる。この屈曲状部は、第1基板または第2基板の接続部分の周辺における、第1振動遮断部および第2振動遮断部が配置されている以外の基板領域を指し、この基板領域が屈曲した形状となっている。つまり、第1基板または第2基板の接続部分の周辺の形状が屈曲状部を形成し、屈曲状部の端面が他方の基板に接続するように配置されている。これにより、第1基板または第2基板から接続部分の方向へ向かう振動を効果的に遮断することが可能である。 According to this configuration, the vibration from the first substrate or the second substrate toward the connecting portion is transmitted along a curved path along the bent portion without being transmitted in a straight line. The bent portion refers to a substrate region around the connection portion of the first substrate or the second substrate other than the first vibration blocking portion and the second vibration blocking portion, and the substrate region is bent. It has become. That is, the peripheral shape of the connection portion of the first substrate or the second substrate forms a bent portion, and the end surface of the bent portion is arranged to be connected to the other substrate. Thereby, it is possible to effectively block the vibration from the first substrate or the second substrate toward the connection portion.
[適用例7]上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第1部品および前記第2部品は、ジャイロセンサーおよび加速度センサーの少なくとも一方である、ことが好ましい。 Application Example 7 In the module described in the application example, it is preferable that the first component and the second component are at least one of a gyro sensor and an acceleration sensor.
この構成によれば、モジュールが第1部品および第2部品に対する振動の影響を排除する構成を有しているため、第1部品および第2部品として、振動の影響を受けやすいジャイロセンサーや加速度センサーを好適に用いることが可能である。この場合、ジャイロセンサーおよび加速度センサーが振動センサーであれば、その振動が他部品へ伝わって影響を及ぼすことも抑制することが可能である。 According to this configuration, since the module has a configuration that eliminates the influence of vibration on the first component and the second component, a gyro sensor or an acceleration sensor that is susceptible to vibration as the first component and the second component. Can be suitably used. In this case, if the gyro sensor and the acceleration sensor are vibration sensors, it is possible to prevent the vibration from being transmitted to other parts and affecting them.
[適用例8]本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれかのモジュールを搭載している、ことを特徴とする。 Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example is characterized by mounting any one of the modules of the application example.
本適用例の電子機器によれば、上記モジュールを搭載していて、このような電子機器は、第1基板および第2基板に第1振動遮断部および第2振動遮断部を備え、第1部品および第2部品への振動の影響を抑制することが可能である。これにより、電子機器は、振動の影響をほとんど受けることなく、機器の機能を発揮することが可能である。 According to the electronic apparatus of this application example, the above-described module is mounted, and such an electronic apparatus includes the first vibration isolation unit and the second vibration isolation unit on the first substrate and the second substrate, and the first component. And it is possible to suppress the influence of vibration on the second part. Thereby, the electronic device can exhibit the function of the device with almost no influence of vibration.
以下、本発明のモジュールおよび電子機器について、その好適な例を添付図面に基づいて説明する。
(実施形態)
Hereinafter, preferred examples of the module and electronic apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment)
図1は、本発明に係るモジュールの外観を示す斜視図である。図1に示すように、モジュール1は、6面体の箱体をなし、箱体内部側が収容空間となっている形態であって、図1における底面側であるインターフェイス基板7と、インターフェイス基板7に対向して配置されている天板6と、インターフェイス基板7と天板6との間に配置され側面の4面を構成する第1基板2、第2基板3、第3基板4および第4基板5と、を有している。これら第1基板2、第2基板3、第3基板4、第4基板5、天板6およびインターフェイス基板7は、セラミック板またはガラス繊維に樹脂を含浸した樹脂板等で形成することができ、モジュール1ではセラミック板で形成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a module according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
ここで、第1基板2および第3基板4は、相互に対向して平行に配置されている。また、第2基板3および第4基板5は、相互に対向して平行に配置されている。そして、第2基板3は、その両端面が第1基板2および第3基板4に対して、直角に突き当てられて、第1基板2および第3基板4の間に挟まれている。同様に、第4基板5は、その両端面が第1基板2および第3基板4に突き当てられて挟まれている。さらに、第1基板2は、第2基板3および第4基板5が突き当たる部位から箱体外部側へ張り出している。同様に、第3基板4は、第2基板3および第4基板5が突き当たる部位から箱体外部側へ張り出している。
Here, the
天板6およびインターフェイス基板7は、相互に対向して平行に配置されていて、それぞれの輪郭は、4隅が円弧状に切り欠かれた略長方形である。これら天板6およびインターフェイス基板7は、第1基板2、第2基板3、第3基板4および第4基板5から箱体外部側へ張り出していて、この張り出し部に、円弧状の切り欠きが形成されている。天板6およびインターフェイス基板7の張り出しと、第1基板2および第3基板4の張り出しとは、張り出し長さが同一である。
The
また、インターフェイス基板7の張り出し部には、第1基板2、第2基板3、第3基板4および第4基板5に沿って、それぞれ5つの導電パッド10が設けられている。そして、第1基板2には、インターフェイス基板7に沿って導電パッド10と1対1で対応するように配置された、5つの導電パッド11が設けられている。対応する導電パッド10と導電パッド11とは、導電材12によって接合されている。同様に、第2基板3、第3基板4および第4基板5にもそれぞれ5つの導電パッド11が設けられていて、対応する導電パッド10とが導電材12によって接合されている。
Further, five
さらに、第1基板2および第2基板3には、天板6に沿って、それぞれ5つの導電パッド13が設けられ、図示されていないが、第3基板4および第4基板5にもそれぞれ5つの導電パッド13が設けられている。導電パッド13は、天板6に設けられ導電パッド13に対応する導電パッド(不図示)に導電材(不図示)によって接合されている。そして、第2基板3と第3基板4との交差部には、第2基板3における天板6とインターフェイス基板7との間のほぼ中央位置に、導電パッド14が1つ設けられ、第3基板4側に導電パッド15が1つ設けられ、導電パッド14と導電パッド15とは導電材12によって接合されている。導電パッド14,15および導電材12は、第1基板2と第2基板3との交差部、第1基板2と第4基板5との交差部、第3基板4と第4基板5との交差部に同様な形態で設けられている。なお、導電パッド10,11,14,15は、導電性を有する金属材料等で形成されるのが好ましく、この場合、銅が用いられている。導電材12は、はんだ材や導電接着剤等が用いられるが、ここでは、はんだ材を用いている。
Further, the
図1を参照して説明した以外の、切り欠き(切り欠き状)20,30、ビア40および接続部(接続部分)8については、図2を参照して説明する。図2は、接続部の側から見たモジュールの構成を示す斜視図である。図2では、導電材12を省略してあり、また、モジュール1の天板6を外して、箱体内部側の収容空間における構成が分かるようになっている。図2に示すように、モジュール1の箱体内部側の収納空間には、電子部品群が収容されている。電子部品群は、第1基板2の収納空間側に実装された振動ジャイロセンサー(第1部品、ジャイロセンサー)50と、第2基板3の収納空間側に実装された振動ジャイロセンサー(第2部品、ジャイロセンサー)60と、インターフェイス基板7の収納空間側に実装された演算処理部70と、を含んで構成されている。ここでは図示を省略してあるが、天板6、第3基板4および第4基板5にも電子部品の実装が可能である。
The notches (notches) 20, 30, the
振動ジャイロセンサー50,60は、例えば特許第3999377号公報に示されるように、水晶振動片の振動に伴う検出片の振動から測定軸回りの角速度を検出することができる。つまり、振動ジャイロセンサー50,60は、基部からの一方向であるX軸に沿って左右に延びた1対の駆動振動腕と、基部からX軸と直交するY軸に沿って延びた1対の検出振動腕と、を有する構成である。このような構成の振動型のジャイロセンサー50,60では、駆動振動腕がX軸方向に常に駆動され、X軸およびY軸と直交するZ軸回りに回転(角速度)が印加されると、駆動振動腕がY軸方向にコリオリ力を受け、Y軸方向に沿って振動する。これにより、検出振動腕がX軸方向に振動し、その振動歪により生じた電荷が検出されることにより、Z軸回りの角速度を検出することができる。
The
なお、振動ジャイロセンサー50,60は、圧電性材である水晶を用いているが、水晶以外のニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン鉛(PZT)等を用いても良く、更に、圧電性材ではなく、シリコンやゲルマニウムなどの非圧電性材料を用いることも可能である。そして、第1部品および第2部品としては、振動ジャイロセンサー50,60だけでなく、加速度センサー等を用いることも可能である。
Incidentally, the
演算処理部70は、導電パッド10,11,13,14,15等を介してジャイロセンサー50,60と電気的に接続されていて、ジャイロセンサー50,60等に制御信号を供給して、それらの制御をする。また、演算処理部70は、インターフェイス基板7に形成されている導通孔、配線パターンおよびコネクター(不図示)を通じて、外部と信号をやりとりすることができるようになっている。
The
また、ここでいう接続部8は、第1部品であるジャイロセンサー50を実装する第1基板2と、第2部品であるジャイロセンサー60を実装する第2基板3と、が突き当てられ交差している部位、即ち第1基板2に突き当てられている第2基板3の端面である。
In addition, the
モジュール1では、ジャイロセンサー50,60へ第1基板2または第2基板3から振動が伝播するのを遮断し、且つジャイロセンサー50,60の振動が他部へ伝播するのを遮断するために、ジャイロセンサー50,60のそれぞれの周りに第1振動遮断部が設けられている。ジャイロセンサー50周りにおける第1振動遮断部は、第1基板2と第2基板3とが交差する位置即ち接続部8と、ジャイロセンサー50と、の間に位置し、天板6と接する端面からインターフェイス基板7の側へ向けて形成されている切り欠き20a、およびインターフェイス基板7と接する面から天板6の側へ向けて形成されている切り欠き20aを有している。2つの切り欠き20a,20aは、天板6およびインターフェイス基板7と直交する仮想直線に沿って同じ長さで対になって形成されている。
In the
加えて、第1振動遮断部は、第1基板2と第4基板5とが交差する位置と、ジャイロセンサー50と、の間に位置し、天板6と接する面からインターフェイス基板7の側へ向けて形成されている切り欠き20b、およびインターフェイス基板7に接する面から天板6の側へ向けて形成されている切り欠き20b有している。2つの切り欠き20b,20bは、天板6およびインターフェイス基板7と直交する仮想直線に沿って同じ長さで対になって形成されている。
In addition, the first vibration isolation unit is located between the position where the
さらに、第1振動遮断部は、第1基板2における天板6側の切り欠き20aと切り欠き20bとの間に天板6に沿って設けられた切り欠き20c、および第1基板2におけるインターフェイス基板7側の切り欠き20aと切り欠き20bとの間にインターフェイス基板7に沿って設けられた切り欠き20cを有している。2つの切り欠き20c,20cは、導電パッド11または導電パッド13の5つのパッドのうち、両端を除いた3つのパッドに沿って形成されている。
Further, the first vibration isolation unit includes a
同様に、ジャイロセンサー60における第1振動遮断部は、第1基板2と第2基板3とが交差する位置即ち接続部8と、ジャイロセンサー60と、の間に位置し、切り欠き20aと同じ形態で2つ形成されている切り欠き20dと、第2基板3と第3基板4とが交差する位置と、ジャイロセンサー60と、の間に位置し、切り欠き20bと同じ形態で2つ形成されている切り欠き20eと、第2基板3における天板6側およびインターフェイス基板7側に、切り欠き20cと同じ形態で2つ設けられている切り欠き20fと、を有している。このような構成の第1振動遮断部は、切り欠き20a,20b,20c,20d,20e,20fが第1部品であるジャイロセンサー50または第2部品であるジャイロセンサー60の外縁に沿って設けられている。この場合、振動ジャイロセンサー50,60は、第1基板2または第2基板3の側から見て長方形をなしていて、該長方形の各辺、即ち外縁、が天板6およびインターフェイス基板7と平行または直交している配置である。
Similarly, the first vibration isolation unit in the
また、モジュール1では、第1基板2と第2基板3との間における振動の伝播を遮断するために、接続部8の周辺には第2振動遮断部が設けられている。第2振動遮断部としては、天板6と導電パッド14との間に位置している切り欠き30a、およびインターフェイス基板7と導電パッド14との間に位置している切り欠き30aを有している。2つの切り欠き30a,30aは、第2基板3の接続部8から天板6またはインターフェイス基板7に沿う方向に同じ長さで形成されている。さらに、第2振動遮断部は、第1基板2の表面から接続部8の方向へ形成された3つの孔部であるビア40a,40a,40aを有している。これらビア40aは、天板6とインターフェイス基板7との間にほぼ均等な距離をおいて形成されている。このように、第2振動遮断部は、第1基板2または第2基板3から接続部8へ向けて設けられている切り欠き30aおよびビア40aを有している。
Further, in the
そして、モジュール1は、第2基板3と第3基板4とが交差している部位において、第2基板3の側に切り欠き30aと同じ形態で2つ形成されている切り欠き30bを備え、第1基板2と第4基板5とが交差している部位において、第4基板5の側に切り欠き30aと同じ形態で2つ形成されている切り欠き30c(一部不図示)を備えている。また、第4基板5には、対になっている切り欠き20g,20gが設けられている。さらに、モジュール1は、第1基板2に第4基板5の端面が突き当たって交差している部位において、第1基板2の表面から第4基板5の端面の方向へ形成された3つの孔部であるビア40b,40b,40bと、第3基板4に第2基板3の端面が突き当たって交差している部位において、第3基板4の表面から第2基板3の端面の方向へ形成された3つの孔部であるビア40c,40c,40c(不図示)と、を備えている。これらビア40b,40cは、天板6とインターフェイス基板7との間にほぼ均等な距離をおいて形成されている。
The
次に、第1振動遮断部および第2振動遮断部の振動遮断作用とその効果とについて説明する。最初に、第1振動遮断部による振動ジャイロセンサー50,60周りの振動遮断について説明する。既述したように、振動ジャイロセンサー50が実装されている第1基板2には、振動ジャイロセンサー50を取り囲むようにして、切り欠き20a,20b,20cが設けられている。これにより、振動ジャイロセンサー50の振動や外乱振動が、第1基板2内にほぼ閉じ込められることになる。同じく、振動ジャイロセンサー60が実装されている第2基板3には、切り欠き20d,20e,20fが設けられていて、振動ジャイロセンサー60の振動や外乱振動が、第2基板3内にほぼ閉じ込められることになる。
Next, the vibration blocking action and the effects of the first vibration blocking unit and the second vibration blocking unit will be described. First, vibration isolation around the
そして、接続部8周辺における振動遮断について説明する。図3は、第2基板における屈曲状部を示す斜視図である。また、図4は、接続部におけるビアを示す斜視図である。図3および図4では、天板6を省略して描いてある。まず、図3に示すように、第2基板3には、接続部8から天板6およびインターフェイス基板7と平行する方向に沿って形成されている、第2振動遮断部である切り欠き30aが設けられている。この切り欠き30aにより、第2基板3の固有振動数が変わり、第1基板2と共振を起こし難くなり、且つ、第1基板2と第2基板3との接触面積が少なくなり、相互の振動が伝わり難くなる。
And the vibration interruption | blocking in the
そして、接続部8の周辺の第2基板3には、切り欠き30aに加え、天板6およびインターフェイス基板7と直交する方向に沿って形成されている第1振動遮断部である切り欠き20dが設けられている。これにより、第2基板3の天板6側における領域は、切り欠き20dと切り欠き30aとによって切り欠かれ、破線で示すような屈曲状の領域である屈曲状部2aとなっている。同様に、第2基板3のインターフェイス基板7側における領域は、切り欠き20dと切り欠き30aとによって切り欠かれ、破線で示すような屈曲状部2bとなっている。これら両屈曲状部2a,2bでは、直線状領域に比べて、振動が伝わり難くなるため、第1基板2と第2基板3との間での振動伝播がより効果的に遮断される。これにより、振動ジャイロセンサー50と振動ジャイロセンサー60との相互の振動が干渉することも抑制され、安定したセンサー出力が得られる。
In addition to the
また、接続部8には、図4に示すように、第2振動遮断部として、3つのビア40a,40a,40aが設けられている。これらビア40aは、円筒状の孔部であり、第1基板2の側から接続部8の方向を見た場合、ビア40aと接続部8とは重なって見える状態である。この場合、ビア40aは、第1基板2を貫通して接続部8まで達した形態であるが、第2基板3内にまで形成される形態であっても良い。このように、接続部8にビア40aを形成することにより、第1基板2の固有振動数が変わり、第2基板3と共振をより起こさなくなり、第1基板2および第2基板3の相互の振動が伝わり難くなる。なお、ここでは、ビア40aが振動遮断の役目のみを果たしているが、収容空間の振動ジャイロセンサー50,60や演算処理部70等の電子部品と外部側とを接続する導電部としての役目を併せ持っていても良い。
Further, as shown in FIG. 4, the
一方、接続部8以外の第1基板2と第4基板5との交差する部位および第2基板3と第3基板4との交差する部位の周辺も、振動の伝播を遮断する構成となっている。図5は、第4基板の側から見たモジュールの構成を示す斜視図である。この図5および図2に示すように、第1基板2と第4基板5とが交差する周辺には、第1基板2に3つのビア40b,40b,40bおよび対になっている切り欠き20b,20bが設けられ、第4基板5に対になっている切り欠き20g,20gおよび切り欠き30c,30cが設けられている。また、第2基板3と第3基板4とが交差する周辺には、第2基板3に対になっている切り欠き20e,20eおよび切り欠き30b,30bが設けられ、第3基板4に3つのビア40c(不図示)が設けられている。このような構成により、第1基板2と第4基板5との間および第2基板3と第3基板4との間において、接続部8とほぼ同様に振動の伝播が遮断され、振動ジャイロセンサー50と振動ジャイロセンサー60との相互の振動が干渉することも抑制され、安定したセンサー出力が得られる。
On the other hand, the portion where the
なお、モジュール1では、振動ジャイロセンサー50が実装された第1基板2と振動ジャイロセンサー60が実装された第2基板3とが交差して接続する部位を接続部8としたが、他の3つの交差部位において、交差する基板が部品を実装していて第1基板および第2基板と読み替えることができれば、当該3つの交差部位は、接続部として機能するといえる。また、振動ジャイロセンサー(第1部品)50周りに設けられている切り欠き20a,20b,20cと、振動ジャイロセンサー(第2部品)60周りに設けられている切り欠き20d,20e,20fとは、第1振動遮断部として機能し、振動ジャイロセンサー50と振動ジャイロセンサー60との間に設けられているといえる。
In the
以上説明したモジュール1における主要な効果を述べる。モジュール1は、第1基板2の振動ジャイロセンサー50と第2基板3の振動ジャイロセンサー60との間に、切り欠き20(20a〜20g)および切り欠き30(30a,30b,30c)およびビア40(40a,40b,40c)を備えている。切り欠き20は、振動ジャイロセンサー50,60の周りに設けられ、振動ジャイロセンサー50,60が発する振動や振動ジャイロセンサー50,60へ伝わろうとする振動等を遮断する役目を果たす。また、切り欠き30およびビア40は、第1基板2と第2基板3との間の振動伝播を遮断する役目、さらに第1基板2または第2基板3への振動伝播を遮断する役目を果たす。これによりモジュール1は、振動ジャイロセンサー50,60への振動の影響を遮断することができ、振動ジャイロセンサー50,60は、振動の影響をほとんど受けることなく、センサーとしての機能を発揮することが可能である。
The main effects of the
次に、モジュール1を用いた構成の電子機器について説明する。図7(a)は、モジュールを備えたビデオカメラを示す斜視図、図7(b)は、モジュールを備えた携帯電話を示す斜視図である。これらの電子機器は、モジュール1を搭載している。まず、図7(a)に示すように、ビデオカメラ300は、受像部301と、操作部302と、音声入力部303と、表示ユニット304と、を備えている。このビデオカメラ300は、モジュール1を備えており、例えばX軸およびY軸まわりの角速度を検出して、手ぶれ補正機能を発揮することができ、鮮明な動画映像を記録することができる。
Next, an electronic apparatus having a configuration using the
また、図7(b)に示すように、携帯電話機400は、複数の操作ボタン401と、表示ユニット402と、カメラ機構403と、シャッターボタン404と、を備えている。この携帯電話機400は、モジュール1を備えており、例えばX軸およびY軸まわりの角速度を検出して、カメラ機構403が手ぶれ補正機能を発揮することができ、鮮明な画像を記録することができる。
As shown in FIG. 7B, the
なお、モジュール1を備えた電子機器としては、ビデオカメラ300や携帯電話機400に限定されず、ナビゲーション装置、車体姿勢検出装置、ゲームコントローラー、ヘッドマウンテンディスプレイ、ポインティングデバイス、掃除ロボット等が挙げられる。
Note that the electronic device including the
以上説明したモジュール1および電子機器は、各実施形態における形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
The
(変形例1)モジュール1における切り欠き20,30は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、図6の第1振動遮断部の変形例を示す斜視図に示すような形態、であっても良い。例えば、第2基板3に形成される切り欠き20d(図2、図3)は、図6に示すように、屈曲した形状の屈曲切り欠き(第1振動遮断部)21であっても良い。さらに、対になっている屈曲切り欠き21,21の間に第2基板3を貫通する遮断孔(第1振動遮断部)22を設けても良い。これにより、図3を参照して説明した屈曲状部2a,2bがより複雑に屈曲した形態となり、振動の伝播をより確実に遮断することができる。これは、他の切り欠きにも適用することができる。
(Modification 1) The
(変形例2)モジュール1における各基板の交差する部位は、接続部8を含めて直角に交差しているが、直角以外の角度で交差していても良い。また、第1基板2および第3基板4の両端は、張り出していなくても良い。
(Modification 2) The crossing portions of the substrates in the
(変形例3)第1振動遮断部および第2振動遮断部は、切り欠き状やビア状の形態に限定されず、溝状、貫通孔等の形態をなしていても良い。また、第1振動遮断部および第2振動遮断部は、第1基板2または第2基板3のいずれか一方に設けられている構成であっても良い。
(Modification 3) The first vibration cutoff unit and the second vibration cutoff unit are not limited to a notch shape or a via shape, and may be a groove shape, a through hole, or the like. The first vibration cutoff unit and the second vibration cutoff unit may be provided on either the
(変形例4)図2では第1基板2および第2基板3にのみ振動ジャイロセンサーを実装しているが、第3基板4、第4基板5、および天板6のいずれかにも振動ジャイロセンサーを実装しても良い。また、振動ジャイロセンサーの替わりに加速度センサーを実装する構成や、振動ジャイロセンサーと加速度センサーとを混在した実装であっても良い。
(Modification 4) In FIG. 2, the vibration gyro sensor is mounted only on the
1…モジュール、2…第1基板、2a…屈曲状部、2b…屈曲状部、3…第2基板、4…第3基板、5…第4基板、6…天板、7…インターフェイス基板、8…接続部、20a〜20f…第1振動遮断部としての切り欠き、20g…切り欠き、30a…第2振動遮断部としての切り欠き、30b,30c…切り欠き、40a…第2振動遮断部としてのビア、40b,40c…ビア、50…第1部品としての振動ジャイロセンサー、60…第2部品としての振動ジャイロセンサー、70…演算処理部、300…電子機器としてのビデオカメラ、400…電子機器としての携帯電話機。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1基板と接続され、互いに接する関係の第3の辺および第4の辺を備える矩形状の第2部品が実装された第2基板と、
前記第1基板および前記第2基板と接続された第3基板と、を備え、
第1振動遮断部が、前記第1の辺および前記第2の辺または前記第3の辺および第4の辺に沿って設けられ、
第2振動遮断部が、前記第1基板の前記第2基板と前記第1基板との接続部分または前記第2基板の前記第1基板と前記第2基板との接続部分に設けられている、ことを特徴とするモジュール。 A first substrate on which a rectangular first component having a first side and a second side in contact with each other is mounted;
A second substrate on which a rectangular second component having a third side and a fourth side connected to the first substrate and in contact with each other is mounted;
A third substrate connected to the first substrate and the second substrate,
A first vibration isolating portion is provided along the first side and the second side or the third side and the fourth side;
A second vibration isolating portion is provided at a connection portion between the second substrate and the first substrate of the first substrate or a connection portion between the first substrate and the second substrate of the second substrate; A module characterized by that.
前記第1の辺または前記第3の辺に設けられる前記第1振動遮断部は、前記第1基板の前記第3基板と前記第1基板との接続部分または前記第2基板の前記第3基板と前記第2基板との接続部分に設けられている、ことを特徴とするモジュール。 The module of claim 1, comprising:
The first vibration isolating portion provided on the first side or the third side is a connection portion between the third substrate and the first substrate of the first substrate or the third substrate of the second substrate. And a module connected to the second substrate.
前記第1振動遮断部および前記第2振動遮断部は、切り欠き状、溝状、貫通孔、およびビアのいずれかの形態である、ことを特徴とするモジュール。 A module according to claim 1 or 2, wherein
The module, wherein the first vibration isolation unit and the second vibration isolation unit are in the form of a notch, a groove, a through hole, or a via.
前記第1振動遮断部は、前記第1部品が実装された領域および前記第2部品が実装された領域の少なくとも一方の外縁の一部に沿って設けられている、ことを特徴とするモジュール。 The module according to any one of claims 1 to 3,
The module, wherein the first vibration isolation unit is provided along a part of an outer edge of at least one of a region where the first component is mounted and a region where the second component is mounted.
前記第2振動遮断部は、前記第1基板と前記第2基板との接続部分の前記第1基板の端面および前記第2基板と前記第1基板との接続部分の前記第2基板の端面の少なくとも一方に切り欠き状に設けられている、ことを特徴とするモジュール。 A module according to any one of claims 1-4,
The second vibration isolation unit includes an end surface of the first substrate at a connection portion between the first substrate and the second substrate and an end surface of the second substrate at a connection portion between the second substrate and the first substrate. A module characterized in that it is provided in a cutout shape on at least one side.
前記第2振動遮断部は、前記第1基板および前記第2基板のいずれか一方が他方に突き当てられて接続されている接続部分の突き当て位置に、ビアまたは貫通孔で設けられている、ことを特徴とするモジュール。 A module according to any one of claims 1-4,
The second vibration isolating portion is provided with a via or a through hole at a contact position of a connection portion where either one of the first substrate and the second substrate is abutted against the other, and is connected. A module characterized by that.
前記第1基板および前記第2基板の少なくとも一方は、前記第1振動遮断部および前記第2振動遮断部により構成される屈曲状部を有し、前記屈曲状部の端面を他方の基板に接続している、ことを特徴とするモジュール。 The module according to any one of claims 1 to 6,
At least one of the first substrate and the second substrate has a bent portion constituted by the first vibration blocking portion and the second vibration blocking portion, and an end surface of the bent portion is connected to the other substrate. A module characterized by that.
前記第1部品および前記第2部品は、ジャイロセンサーおよび加速度センサーの少なくとも一方である、ことを特徴とするモジュール。 A module according to any one of claims 1 to 7,
The module, wherein the first part and the second part are at least one of a gyro sensor and an acceleration sensor.
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