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JP6958266B2 - Data recording device - Google Patents
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Description

本発明は、データ収録装置に関する。 The present invention relates to a data recording device.

センサから出力されるアナログ信号であるセンサ信号をデジタル値に変換してメモリに記録するデータ収録装置が知られている。例えば、特許文献1には、外部から供給されるトリガ信号を検出した場合に、信号入力手段により入力された信号を記憶手段に記録するデータ収録装置が記載されている。 A data recording device that converts a sensor signal, which is an analog signal output from a sensor, into a digital value and records it in a memory is known. For example, Patent Document 1 describes a data recording device that records a signal input by a signal input means in a storage means when a trigger signal supplied from the outside is detected.

また、アナログ回路ブロック、アナログ・デジタル変換器、メモリ、CPU、通信インターフェース等を1チップ化し、且つ内部回路が変更可能に構成された集積回路が知られている(例えば、非特許文献1、非特許文献2)。 Further, there are known integrated circuits in which an analog circuit block, an analog-to-digital converter, a memory, a CPU, a communication interface, etc. are integrated into one chip and the internal circuit can be changed (for example, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 1). Patent Document 2).

特開2005−274223号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-274223

Smart Analog MCU (RL78/G1E)、[online]、[平成27年9月2日検索]、インターネット<URL: http://japan.renesas.com/products/smart_analog/smart_analog_mcu/index.jsp>Smart Analog MCU (RL78 / G1E), [online], [Search on September 2, 2015], Internet <URL: http://japan.renesas.com/products/smart_analog/smart_analog_mcu/index.jsp> PSoC 5LP: CY8C58LP Family Datasheet、[online]、平成27年7月15日、[平成27年9月2日検索]、インターネット<URL: http://japan.cypress.com/file/45906/download>PSoC 5LP: CY8C58LP Family Database, [online], July 15, 2015, [Search September 2, 2015], Internet <URL: http://japan.cypress.com/file/45906/download>

データ収録装置は、センサ信号等のアナログ信号を扱うAFE(Analog Front End)、デジタル信号を扱うロジック回路、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを含み得る。これらの構成要素を積層することで、データ収録装置の小型化を実現することができる。しかしながら、これらの構成要素の積層順序を無作為に定めると、アナログ信号をAFEに取り込むためのアナログ信号配線が長くなり、また、アナログ信号配線とデジタル信号配線とが交差状態または並行状態となる。これにより、アナログ信号にノイズが重畳しやすくなる。これを回避するために、アナログ信号配線を、デジタル信号配線から離間して配置するとデータ収録装置の面積が増大する。 The data recording device may include an AFE (Analog Front End) that handles analog signals such as sensor signals, a logic circuit that handles digital signals, a CPU (Central Processing Unit), and a memory. By stacking these components, it is possible to reduce the size of the data recording device. However, if the stacking order of these components is randomly determined, the analog signal wiring for incorporating the analog signal into the AFE becomes long, and the analog signal wiring and the digital signal wiring are in an intersecting state or a parallel state. This makes it easier for noise to be superimposed on the analog signal. In order to avoid this, if the analog signal wiring is arranged apart from the digital signal wiring, the area of the data recording device increases.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、データ収録装置において、アナログ信号配線とデジタル信号配線とが近接することに伴うアナログ信号へのノイズの重畳を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to suppress the superposition of noise on an analog signal due to the proximity of the analog signal wiring and the digital signal wiring in the data recording device. ..

本発明に係るデータ収録装置は、センサから出力されるセンサ信号を増幅するアンプ、及び前記アンプによって増幅された前記センサ信号をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器を集積した第1の集積回路が形成された第1の半導体チップと、前記デジタル値の記録を制御する記録制御ロジック回路、及び外部装置との間の通信を制御する通信制御ロジック回路を集積した第2の集積回路が形成された第2の半導体チップと、前記記録制御ロジック回路による制御の下で前記デジタル値が記録されるメモリが形成された第3の半導体チップと、前記記録制御ロジック回路に指令を与える中央演算処理装置と、前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前記第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置を搭載した第1の基板と、を含み、前記第1の半導体チップが、前記第1の基板の第1の面または前記第1の面に隣接する前記第1の基板の内層に搭載され、前記センサ信号の入力端子が、前記第1の面または前記第1の基板の側面に設けられている。前記センサ信号の入力端子と前記第1の半導体チップとの間に設けられ、前記センサ信号が入力されるアナログ信号配線が、前記第1乃至第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置の相互間で送受信されるデジタル信号が通過するデジタル信号配線と交差状態又は並行状態となることを回避するように構成されている。
The data recording device according to the present invention is a first integrated circuit in which an amplifier that amplifies a sensor signal output from a sensor and an analog / digital converter that converts the sensor signal amplified by the amplifier into a digital value are integrated. A second integrated circuit is formed by integrating a first semiconductor chip in which the above is formed, a recording control logic circuit for controlling the recording of the digital value, and a communication control logic circuit for controlling communication with an external device. A second semiconductor chip, a third semiconductor chip in which a memory for recording the digital value is formed under the control of the recording control logic circuit, and a central arithmetic processing device that gives a command to the recording control logic circuit. The first semiconductor chip includes the first semiconductor chip, the second semiconductor chip, the third semiconductor chip, and the first substrate on which the central arithmetic processing apparatus is mounted, and the first semiconductor chip is the first. The sensor signal input terminal is mounted on the first surface of the substrate or the inner layer of the first substrate adjacent to the first surface, and the input terminal of the sensor signal is provided on the first surface or the side surface of the first substrate. It is provided. An analog signal wiring provided between the input terminal of the sensor signal and the first semiconductor chip and into which the sensor signal is input is provided between the first to third semiconductor chips and the central arithmetic processing apparatus. It is configured to avoid crossing or paralleling with the digital signal wiring through which the digital signal transmitted / received in the above is passed.

本発明に係る他のデータ収録装置は、センサから出力されるセンサ信号を増幅するアンプ、及び前記アンプによって増幅された前記センサ信号をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器を集積した第1の集積回路が形成された第1の半導体チップと、前記デジタル値の記録を制御する記録制御ロジック回路、及び外部装置との間の通信を制御する通信制御ロジック回路を集積した第2の集積回路が形成された第2の半導体チップと、前記記録制御ロジック回路による制御の下で前記デジタル値が記録されるメモリが形成された第3の半導体チップと、前記記録制御ロジック回路に指令を与える中央演算処理装置と、前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前記第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置を搭載した第1の基板と、前記第1の基板の第1の面に接合された第2の基板と、を含み、前記第1の半導体チップが、前記第1の面または前記第1の面に隣接する前記第1の基板の内層に搭載され、前記センサ信号の入力端子が、前記第2の基板に設けられている。前記センサ信号の入力端子と前記第1の半導体チップとの間に設けられ、前記センサ信号が入力されるアナログ信号配線が、前記第1乃至第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置の相互間で送受信されるデジタル信号が通過するデジタル信号配線と交差状態又は並行状態となることを回避するように構成されている。 The other data recording device according to the present invention is a first integrated device that integrates an amplifier that amplifies the sensor signal output from the sensor and an analog-digital converter that converts the sensor signal amplified by the amplifier into a digital value. A second integrated circuit that integrates a first semiconductor chip on which an integrated circuit is formed, a recording control logic circuit that controls recording of the digital value, and a communication control logic circuit that controls communication between an external device is provided. A central calculation that gives a command to the formed second semiconductor chip, the third semiconductor chip in which the memory in which the digital value is recorded under the control of the recording control logic circuit is formed, and the recording control logic circuit. On a processing apparatus, a first substrate on which the first semiconductor chip, the second semiconductor chip, the third semiconductor chip, and the central arithmetic processing apparatus are mounted, and a first surface of the first substrate. The first semiconductor chip including the bonded second substrate is mounted on the inner layer of the first surface or the first substrate adjacent to the first surface, and the sensor signal is input. The terminals are provided on the second substrate. An analog signal wiring provided between the input terminal of the sensor signal and the first semiconductor chip and into which the sensor signal is input is provided between the first to third semiconductor chips and the central arithmetic processing apparatus. It is configured to avoid crossing or paralleling with the digital signal wiring through which the digital signal transmitted / received in the above is passed.

前記第1の半導体チップは、前記センサ信号が入力されるポートを有していてもよく、前記第1の基板は、前記ポートに接続されたランドを含むランドパターンを前記第1の面に有していてもよい。前記第2の基板は、前記入力端子に接続されたランドを含む、前記ランドパターンに対応した対応ランドパターンを前記第1の基板との接合面に有していてもよい。 The first semiconductor chip may have a port into which the sensor signal is input, and the first substrate has a land pattern including a land connected to the port on the first surface. You may be doing it. The second substrate may have a corresponding land pattern corresponding to the land pattern on the joint surface with the first substrate, including the land connected to the input terminal.

本発明に係るデータ収録装置は、前記第2の基板に設けられ、前記センサ信号に前処理を施す前処理回路を構成する第1の回路素子を更に含んでいてもよい。 The data recording device according to the present invention may further include a first circuit element provided on the second substrate and constituting a preprocessing circuit for preprocessing the sensor signal.

本発明に係るデータ収録装置は、前記第1の基板に設けられ、前記第1の集積回路、前記第2の集積回路、及び前記中央演算処理装置の少なくとも1つに付随する第2の回路素子を更に含んでいてもよい。 The data recording device according to the present invention is provided on the first substrate and is associated with at least one of the first integrated circuit, the second integrated circuit, and the central processing unit. May further be included.

前記第2の基板が、前記第1の面を部分的に露出させるように前記第1の面に接合されていてもよく、前記第2の回路素子が、前記第1の面の露出部分に搭載されていてもよい。また、前記第1の半導体チップが、前記第1の面の露出部分に搭載されていてもよい。 The second substrate may be joined to the first surface so as to partially expose the first surface, and the second circuit element is attached to the exposed portion of the first surface. It may be installed. Further, the first semiconductor chip may be mounted on the exposed portion of the first surface.

本発明に係るデータ収録装置は、前記通信制御ロジック回路による制御の下で前記外部装置と通信を行う通信モジュールを更に含んでいてもよい。 The data recording device according to the present invention may further include a communication module that communicates with the external device under the control of the communication control logic circuit.

本発明に係るデータ収録装置は、前記通信モジュールを搭載し、前記第1の基板の前記第1の面または前記第1の面とは反対側の第2の面に接合された第3の基板を更に含んでいてもよい。前記第1の回路素子及び前記通信モジュールが、前記第2の基板の、前記第1の基板との接合面とは反対側の面に設けられていてもよい。 The data recording device according to the present invention is a third substrate on which the communication module is mounted and joined to the first surface of the first substrate or a second surface opposite to the first surface. May further be included. The first circuit element and the communication module may be provided on the surface of the second substrate opposite to the bonding surface with the first substrate.

本発明に係るデータ収録装置は、前記第1の基板の内層に搭載され、前記中央演算処理装置が形成された第4の半導体チップを更に含んでいてもよい。 The data recording device according to the present invention may further include a fourth semiconductor chip mounted on the inner layer of the first substrate and on which the central processing unit is formed.

本発明によれば、データ収録装置において、アナログ信号配線とデジタル信号配線とが近接することに伴うアナログ信号へのノイズの重畳を抑制することが可能となる。 According to the present invention, in the data recording device, it is possible to suppress the superposition of noise on the analog signal due to the proximity of the analog signal wiring and the digital signal wiring.

本発明の第1の実施形態に係るデータ収録装置の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the circuit structure of the data recording apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るAFE、メモリ、CPU及びロジック回路の積層構成のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the laminated structure of the AFE, the memory, the CPU and the logic circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るAFE、メモリ、CPU及びロジック回路の積層構成のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the laminated structure of the AFE, the memory, the CPU and the logic circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るAFE、メモリ、CPU及びロジック回路の積層構成のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the laminated structure of the AFE, the memory, the CPU and the logic circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るAFE、メモリ、CPU及びロジック回路の積層構成のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the laminated structure of the AFE, the memory, the CPU and the logic circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るAFE、メモリ、CPU及びロジック回路の積層構成のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the laminated structure of the AFE, the memory, the CPU and the logic circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るAFE、メモリ、CPU及びロジック回路の積層構成のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the laminated structure of the AFE, the memory, the CPU and the logic circuit which concerns on embodiment of this invention. 比較例に係る積層構成を示す図である。It is a figure which shows the laminated structure which concerns on a comparative example. 比較例に係る積層構成を示す図である。It is a figure which shows the laminated structure which concerns on a comparative example. 比較例に係る積層構成を示す図である。It is a figure which shows the laminated structure which concerns on a comparative example. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 、本発明の第2の実施形態に係るデータ収録装置の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the circuit structure of the data recording apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る前処理回路の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the structure of the pretreatment circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る前処理回路の構成の他の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another example of the structure of the pretreatment circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る回路素子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit element which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る回路素子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit element which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る2つの配線基板を分離して示した斜視図である。It is a perspective view which showed the two wiring boards which concerns on 2nd Embodiment of this invention separately. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るデータ収録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the data recording apparatus which concerns on a modification.

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は適宜省略する。 Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent components and parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るデータ収録装置100の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。図2は、データ収録装置100の構成を示す斜視図である。なお、図1において、データ収録装置100に接続される複数のセンサ12がデータ収録装置100とともに示されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an example of the circuit configuration of the data recording device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100. In FIG. 1, a plurality of sensors 12 connected to the data recording device 100 are shown together with the data recording device 100.

データ収録装置100は、配線基板1に搭載されたAFE(Analog Front End)10、ロジック回路300、RF(Radio Frequency)通信モジュール41、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)42、CPU(Central Processing Unit)50及びメモリ60を含んで構成されている。 The data recording device 100 includes an AFE (Analog Front End) 10, a logic circuit 300, an RF (Radio Frequency) communication module 41, a UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 42, and a CPU (Central Processing Unit) 50 mounted on the wiring board 1. And the memory 60 are included in the configuration.

データ収録装置100は、センサ12から出力されるセンサ信号をデジタル値に変換してメモリ60に記録し、外部装置(例えば、データ収録装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ)からの要求に応じてメモリ60に記録したセンサ信号値を外部装置に送信する機能を主な機能として有する。データ収録装置100に接続されるセンサ12として、圧力センサ、加速度センサ、変位センサ、電圧センサ、温度センサ、歪みセンサ等のあらゆるセンサを想定することができる。 The data recording device 100 converts the sensor signal output from the sensor 12 into a digital value and records it in the memory 60 to meet a request from an external device (for example, a personal computer communicably connected to the data recording device 100). The main function is to transmit the sensor signal value recorded in the memory 60 to the external device accordingly. As the sensor 12 connected to the data recording device 100, any sensor such as a pressure sensor, an acceleration sensor, a displacement sensor, a voltage sensor, a temperature sensor, and a strain sensor can be assumed.

AFE10は、計装アンプ21、ローパスフィルタ22、マルチプレクサ23、アナログ・デジタル変換器(以下、AD変換器と称する)24を単一の半導体チップに集積した集積回路である。AFE10は、一例として、16個のセンサ信号の入力チャンネルを有し、16個のセンサ12を接続することが可能である。複数のセンサ12の各々から出力されたセンサ信号は、配線基板1に設けられた入力端子90及びAFE10を構成する半導体チップに設けられたセンサ信号入力用のポート91を介してAFE10に供給される。 The AFE 10 is an integrated circuit in which an instrumentation amplifier 21, a low-pass filter 22, a multiplexer 23, and an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as an AD converter) 24 are integrated on a single semiconductor chip. As an example, the AFE 10 has 16 sensor signal input channels, and 16 sensors 12 can be connected to the AFE 10. The sensor signals output from each of the plurality of sensors 12 are supplied to the AFE 10 via the input terminal 90 provided on the wiring board 1 and the sensor signal input port 91 provided on the semiconductor chip constituting the AFE 10. ..

計装アンプ21、ローパスフィルタ22は、それぞれ、16個のセンサ12の各々に対応して設けられている。計装アンプ21の各々は、対応するセンサ12から出力されるセンサ信号を増幅する。ローパスフィルタ22は、計装アンプ21によって増幅された対応するセンサ信号から高周波成分(ノイズ)を除去する。なお、センサ信号から高周波成分が問題とならない場合には、ローパスフィルタ22を省略してもよい。 The instrumentation amplifier 21 and the low-pass filter 22 are provided corresponding to each of the 16 sensors 12. Each of the instrumentation amplifiers 21 amplifies the sensor signal output from the corresponding sensor 12. The low-pass filter 22 removes high frequency components (noise) from the corresponding sensor signal amplified by the instrumentation amplifier 21. If the high frequency component does not matter from the sensor signal, the low-pass filter 22 may be omitted.

マルチプレクサ23及びAD変換器24は、4つの入力チャンネル毎に1つずつ設けられている。マルチプレクサ23の各々は、対応する4つのローパスフィルタ22から出力されるセンサ信号を順次選択し、選択したセンサ信号をAD変換器24に供給する。 One multiplexer 23 and one AD converter 24 are provided for each of the four input channels. Each of the multiplexers 23 sequentially selects the sensor signals output from the four corresponding low-pass filters 22, and supplies the selected sensor signals to the AD converter 24.

AD変換器24は、マルチプレクサ23から順次供給されるアナログ信号であるセンサ信号をデジタル値に変換する。AD変換器24によってデジタル値に変換されたセンサ信号値は、後述する記録制御ロジック回路30に供給される。なお、AD変換器24を複数の入力チャンネルで共有するのではなく、入力チャンネル毎にAD変換器24を設け、ローパスフィルタ22からそれぞれ出力されるセンサ信号を、対応するAD変換器24で直接受ける構成としてもよい。この場合、マルチプレクサ23は不要となる。 The AD converter 24 converts a sensor signal, which is an analog signal sequentially supplied from the multiplexer 23, into a digital value. The sensor signal value converted into a digital value by the AD converter 24 is supplied to the recording control logic circuit 30 described later. Instead of sharing the AD converter 24 with a plurality of input channels, an AD converter 24 is provided for each input channel, and the sensor signals output from the low-pass filter 22 are directly received by the corresponding AD converter 24. It may be configured. In this case, the multiplexer 23 becomes unnecessary.

ロジック回路300は、記録制御ロジック回路30及び通信制御ロジック回路40を、AEF10とは別体の単一の半導体チップに集積した集積回路である。ロジック回路300は、CPLD(Complex Programmable Logic Device)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスであり、記録制御ロジック回路30及び通信制御ロジック回路40のロジック構成が外部からの指定によりプログラム可能である。従って、記録制御ロジック回路30及び通信制御ロジック回路40のロジック構成をプログラミングによって事後的に変更することが可能である。 The logic circuit 300 is an integrated circuit in which the recording control logic circuit 30 and the communication control logic circuit 40 are integrated on a single semiconductor chip separate from the AEF 10. The logic circuit 300 is a programmable logic device such as a CPLD (Complex Programmable Logic Device) or an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the logic configuration of the recording control logic circuit 30 and the communication control logic circuit 40 can be programmed by an external designation. Is. Therefore, the logic configurations of the recording control logic circuit 30 and the communication control logic circuit 40 can be changed ex post facto by programming.

記録制御ロジック回路30は、CPU50から供給される指令に基づいて各種の動作を行う。記録制御ロジック回路30は、CPU50からデータ収録を行うべき指令が発せられた場合には、マルチプレクサ23及びAD変換器24に制御信号を供給することによってこれらを稼働させ、AD変換器24から順次供給されるセンサ信号値をメモリ60に記録する処理を行う。一方、記録制御ロジック回路30は、CPU50からデータ読み出しを行うべき指令が発せられた場合には、メモリ60に記録されたセンサ信号値を読み出し、通信制御ロジック回路40及びRF通信モジュール41またはUART42を介して読み出したセンサ信号値を外部装置に送信する。また、記録制御ロジック回路30は、CPU50から外部装置に向けてデータ送信を行うべき指令が発せられた場合には、AD変換器24から順次供給されるセンサ信号値、あるいは、センサ信号値に付加情報を加えたデータを、メモリ60を介することなく通信制御ロジック回路40を介して外部装置に送信する。記録制御ロジック回路30は、CPU50からの指令に基づいて、AD変換器24から供給されるデジタル値の、メモリ60に対する記録制御と、外部装置に対する送信制御を並行して行うことが可能である。また、記録制御ロジック回路30は、メモリ60に対するデータの記録と、外部装置に対するデータの送信について、優先度を設定することが可能である。例えば、メモリ60に対するデータの記録について設定された優先度が、外部装置に対するデータの送信について設定された優先度よりも低い場合、AD変換器24から供給されるデジタル値を間引いてメモリ60に記録してもよい。 The recording control logic circuit 30 performs various operations based on the commands supplied from the CPU 50. When a command to record data is issued from the CPU 50, the recording control logic circuit 30 operates the multiplexer 23 and the AD converter 24 by supplying control signals, and sequentially supplies the data from the AD converter 24. The process of recording the sensor signal value to be recorded in the memory 60 is performed. On the other hand, when a command to read data is issued from the CPU 50, the recording control logic circuit 30 reads the sensor signal value recorded in the memory 60, and causes the communication control logic circuit 40 and the RF communication module 41 or UART 42. The sensor signal value read out via the device is transmitted to an external device. Further, the recording control logic circuit 30 adds to the sensor signal value sequentially supplied from the AD converter 24 or the sensor signal value when a command to transmit data is issued from the CPU 50 to the external device. The data to which the information is added is transmitted to the external device via the communication control logic circuit 40 without going through the memory 60. The recording control logic circuit 30 can perform recording control of the digital value supplied from the AD converter 24 for the memory 60 and transmission control for the external device in parallel based on a command from the CPU 50. Further, the recording control logic circuit 30 can set a priority for recording data in the memory 60 and transmitting data to an external device. For example, when the priority set for recording data to the memory 60 is lower than the priority set for transmitting data to the external device, the digital value supplied from the AD converter 24 is thinned out and recorded in the memory 60. You may.

通信制御ロジック回路40は、外部装置との間の通信を制御する回路ブロックである。通信制御ロジック回路40は、例えば、記録制御ロジック回路30から供給される、メモリ60から読み出されたセンサ信号値、あるいは、AD変換器24から直接供給されるセンサ信号値若しくはこれに付加情報を加えたデータを、所定の通信プロトコルに従ってRF通信モジュール41またはUART42を介して外部装置に送信する。通信制御ロジック回路40は、CPU50からの指令に基づいて、RF通信モジュール41及びUART42のいずれか一方または双方を介してセンサ信号値またはこれに付加情報を加えたデータを外部装置に送信する。また、通信制御ロジック回路40は、外部装置からRF通信モジュール41またはUART42を介して供給される指令及び情報をCPU50に供給する。 The communication control logic circuit 40 is a circuit block that controls communication with an external device. The communication control logic circuit 40 uses, for example, a sensor signal value read from the memory 60 supplied from the recording control logic circuit 30, a sensor signal value directly supplied from the AD converter 24, or additional information. The added data is transmitted to an external device via the RF communication module 41 or UART 42 according to a predetermined communication protocol. Based on the command from the CPU 50, the communication control logic circuit 40 transmits the sensor signal value or data to which additional information is added to the external device via either or both of the RF communication module 41 and the UART 42. Further, the communication control logic circuit 40 supplies commands and information supplied from an external device via the RF communication module 41 or UART 42 to the CPU 50.

メモリ60は、センサ12から出力され、デジタル値に変換されたセンサ信号値を記録するための記録媒体である。メモリ60は、データの書き込み、消去及び書き換えが可能な不揮発性の記録媒体である。メモリ60は、例えば、NAND型フラッシュメモリであってもよい。メモリ60は、AFE10を構成する半導体チップ及びロジック回路300を構成する半導体チップとは別体の半導体チップとして構成され、ロジック回路300のデータ入出力用のポート93を介して記録制御ロジック回路30に接続されている。 The memory 60 is a recording medium for recording the sensor signal value output from the sensor 12 and converted into a digital value. The memory 60 is a non-volatile recording medium capable of writing, erasing, and rewriting data. The memory 60 may be, for example, a NAND flash memory. The memory 60 is configured as a semiconductor chip separate from the semiconductor chip constituting the AFE 10 and the semiconductor chip constituting the logic circuit 300, and is connected to the recording control logic circuit 30 via the data input / output port 93 of the logic circuit 300. It is connected.

RF通信モジュール41は、通信制御ロジック回路40による制御の下で外部装置と無線通信を行うための通信モジュールである。RF通信モジュール41は、AFE10を構成する半導体チップ及びロジック回路300を構成する半導体チップとは別体のパッケージ部品として構成され得る。RF通信モジュール41は、ロジック回路300の通信用のポート95を介して通信制御ロジック回路40と接続されている。 The RF communication module 41 is a communication module for performing wireless communication with an external device under the control of the communication control logic circuit 40. The RF communication module 41 may be configured as a package component separate from the semiconductor chip constituting the AFE 10 and the semiconductor chip constituting the logic circuit 300. The RF communication module 41 is connected to the communication control logic circuit 40 via the communication port 95 of the logic circuit 300.

UART42は、通信制御ロジック回路40による制御の下で外部装置と有線通信を行うための通信モジュールである。UART42は、シリアル転送方式のデータとパラレル転送方式のデータを相互に変換する機能を有する。UART42は、AFE10を構成する半導体チップ及びロジック回路300を構成する半導体チップとは別体のパッケージ部品として構成され得る。UART42は、ロジック回路300の通信用のポート96を介して通信制御ロジック回路40と接続されている。なお、本実施形態では、外部装置との通信を行うための通信モジュールとして、RF通信モジュール41及びUART42の双方を備える構成を例示しているが、RF通信モジュール41及びUART42の一方のみを備える構成としてもよい。また、RF通信モジュール41及びUART42に相当する機能が、データ収録装置100と連携する外部機器において提供される場合には、これらをデータ収録装置100から削減することができる。 The UART 42 is a communication module for performing wired communication with an external device under the control of the communication control logic circuit 40. The UART 42 has a function of converting data of the serial transfer method and data of the parallel transfer method to each other. The UART 42 may be configured as a package component separate from the semiconductor chip constituting the AFE 10 and the semiconductor chip constituting the logic circuit 300. The UART 42 is connected to the communication control logic circuit 40 via the communication port 96 of the logic circuit 300. In the present embodiment, as a communication module for communicating with an external device, a configuration including both the RF communication module 41 and the UART 42 is illustrated, but a configuration including only one of the RF communication module 41 and the UART 42 is provided. May be. Further, when the functions corresponding to the RF communication module 41 and the UART 42 are provided in the external device linked with the data recording device 100, these can be reduced from the data recording device 100.

CPU50は、データ収録装置100の動作を統括的に制御する中央演算処理装置である。CPU50は、記録制御ロジック回路30に対して指令を送ることにより、データ収録及びデータ読み出しを制御する。また、CPU50は、通信制御ロジック回路40に指令を送ることにより、外部装置との間の通信を制御する。CPU50は、AFE10を構成する半導体チップ、ロジック回路300を構成する半導体チップ及びメモリ60を構成する半導体チップとは別体の半導体チップとして構成されている。CPU50は、ロジック回路300の通信用のポート97を介して通信制御ロジック回路40と接続され、ロジック回路300の通信用のポート98を介して記録制御ロジック回路30と接続されている。 The CPU 50 is a central processing unit that comprehensively controls the operation of the data recording device 100. The CPU 50 controls data recording and data reading by sending a command to the recording control logic circuit 30. Further, the CPU 50 controls communication with the external device by sending a command to the communication control logic circuit 40. The CPU 50 is configured as a semiconductor chip separate from the semiconductor chip constituting the AFE 10, the semiconductor chip constituting the logic circuit 300, and the semiconductor chip constituting the memory 60. The CPU 50 is connected to the communication control logic circuit 40 via the communication port 97 of the logic circuit 300, and is connected to the recording control logic circuit 30 via the communication port 98 of the logic circuit 300.

データ収録装置100は、通信用のポート92に接続される外部機器(例えば、他のデータ収録装置)との間で、保持しているデータを一致させる同期処理を行うことが可能である。 The data recording device 100 can perform synchronization processing for matching the held data with an external device (for example, another data recording device) connected to the communication port 92.

また、データ収録装置100は、トリガ信号Stを外部から供給することによってデータ収録の開始及び停止のタイミングを外部から制御することが可能である。ロジック回路300は、外部装置から供給されるトリガ信号Stの入力を受け付けるトリガ信号入力用のポート94を有する。ポート94を介してロジック回路300に入力されたトリガ信号Stは、記録制御ロジック回路30によって受信される。記録制御ロジック回路30は、受信したトリガ信号Stに応じてセンサ信号値の収録を開始または停止させる。 Further, the data recording device 100 can control the start and stop timings of data recording from the outside by supplying the trigger signal St from the outside. The logic circuit 300 has a port 94 for inputting a trigger signal that receives an input of a trigger signal St supplied from an external device. The trigger signal St input to the logic circuit 300 via the port 94 is received by the recording control logic circuit 30. The recording control logic circuit 30 starts or stops recording of the sensor signal value according to the received trigger signal St.

トリガ信号Stには、付加情報を含めることができ、この付加情報をセンサ信号値とともにメモリ60に記録することができる。付加情報としては、例えば、時刻情報、センサ12によってセンシングされる対象物(以下、センシング対象物という)の温度、湿度、気圧などの環境情報、センシング対象物の状態に関する情報などが挙げられる。例えば、センシング対象物が所定の移動経路上を移動する移動体である場合、移動経路上におけるセンシング対象物の位置を示す位置情報を、付加情報としてトリガ信号に含めることが可能である。付加情報は、トリガ信号と統合されたデジタル信号であってもよく、例えば、光信号または無線信号の形態でデータ収録装置100に供給され得る。 The trigger signal St can include additional information, and this additional information can be recorded in the memory 60 together with the sensor signal value. Examples of the additional information include time information, environmental information such as temperature, humidity, and atmospheric pressure of the object (hereinafter referred to as the sensing object) sensed by the sensor 12, and information on the state of the sensing object. For example, when the sensing object is a moving body that moves on a predetermined movement path, it is possible to include the position information indicating the position of the sensing object on the movement path in the trigger signal as additional information. The additional information may be a digital signal integrated with the trigger signal and may be supplied to the data recording device 100 in the form of, for example, an optical signal or a radio signal.

記録制御ロジック回路30は、付加情報を含むトリガ信号Stに応じてセンサ信号値をメモリ60に記録する場合に、AD変換器24から順次供給されるセンサ信号値の各々に、対応する付加情報を付加してメモリ60に記録する。このように、メモリ60に記録するセンサ信号値の各々に付加情報を含めることで、センサ12から逐次出力されるセンサ信号の取得時点における付加的な情報をセンサ信号値とともに収録することが可能となる。なお、所定期間内にAD変換器24から供給される複数のセンサ信号値に共通の1つの付加情報を付加したものを1つのデータセットとしてメモリ60に記録してもよい。この態様によれば、センサ信号値の各々に付加情報を含める場合と比較して、メモリ60に記録するデータ量を削減することができる。また、記録制御ロジック回路30は、AD変換器24から順次供給されるセンサ信号値を、メモリ60を介することなく通信制御ロジック回路40を介して外部装置に送信する場合、トリガ信号Stに付加された付加情報を、センサ信号値に加えて外部装置に送信することも可能である。 When the recording control logic circuit 30 records the sensor signal value in the memory 60 in response to the trigger signal St including the additional information, the recording control logic circuit 30 adds the corresponding additional information to each of the sensor signal values sequentially supplied from the AD converter 24. It is added and recorded in the memory 60. In this way, by including the additional information in each of the sensor signal values recorded in the memory 60, it is possible to record the additional information at the time of acquisition of the sensor signals sequentially output from the sensor 12 together with the sensor signal values. Become. It should be noted that a plurality of sensor signal values supplied from the AD converter 24 within a predetermined period to which one common additional information is added may be recorded in the memory 60 as one data set. According to this aspect, the amount of data recorded in the memory 60 can be reduced as compared with the case where additional information is included in each of the sensor signal values. Further, the recording control logic circuit 30 is added to the trigger signal St when the sensor signal values sequentially supplied from the AD converter 24 are transmitted to the external device via the communication control logic circuit 40 without going through the memory 60. It is also possible to transmit the additional information to an external device in addition to the sensor signal value.

また、記録制御ロジック回路30は、AD変換器24から供給されるセンサ信号値のメモリ60への記録の継続、中断及び終了を示すステータス情報を、当該センサ信号値とともにメモリ60に記録する。センサ信号値のメモリ60への記録の継続、中断及び終了に関する指令は、CPU50から記録制御ロジック回路30に供給される。 Further, the recording control logic circuit 30 records the status information indicating the continuation, interruption and termination of the recording of the sensor signal value supplied from the AD converter 24 in the memory 60 in the memory 60 together with the sensor signal value. Commands regarding continuation, interruption, and termination of recording of the sensor signal value in the memory 60 are supplied from the CPU 50 to the recording control logic circuit 30.

記録制御ロジック回路30は、CPU50からデータ収録を継続すべき指令が発せられている間、AD変換器24から供給されるセンサ信号値に、データ収録の「継続中」を示すステータス情報を付加して、当該センサ信号値をメモリ60に記録する。記録制御ロジック回路30は、CPU50からデータ収録を中断すべき指令が発せられた場合、AD変換器24から供給されるセンサ信号値に、データ収録の「中断」を示すステータス情報を付加して、当該センサ信号値をメモリ60に記録した後、データ収録を中断させる。すなわち、データ収録を中断する直前にメモリ60に記録するセンサ信号値に対してデータ収録の「中断」を示すステータス情報が付加される。記録制御ロジック回路30は、CPU50からデータ収録を終了すべき指令が発せられた場合、AD変換器24から供給されるセンサ信号値に、データ収録の「終了」を示すステータス情報を付加して、当該センサ信号値をメモリ60に記録した後、データ収録を終了させる。すなわち、データ収録を終了する直前にメモリ60に記録するセンサ信号値に対してデータ収録の「終了」を示すステータス情報が付加される。 The recording control logic circuit 30 adds status information indicating “ongoing” of data recording to the sensor signal value supplied from the AD converter 24 while the CPU 50 issues a command to continue data recording. The sensor signal value is recorded in the memory 60. When the CPU 50 issues a command to interrupt data recording, the recording control logic circuit 30 adds status information indicating "interruption" of data recording to the sensor signal value supplied from the AD converter 24. After recording the sensor signal value in the memory 60, data recording is interrupted. That is, status information indicating "interruption" of data recording is added to the sensor signal value recorded in the memory 60 immediately before the data recording is interrupted. When the CPU 50 issues a command to end data recording, the recording control logic circuit 30 adds status information indicating "end" of data recording to the sensor signal value supplied from the AD converter 24. After recording the sensor signal value in the memory 60, data recording is terminated. That is, status information indicating "end" of data recording is added to the sensor signal value recorded in the memory 60 immediately before the end of data recording.

このようにメモリ60に記録するセンサ信号値の各々にステータス情報を含めることで、データの収録経緯をセンサ信号値とともに収録することが可能となる。記録制御ロジック回路30は、上記の付加情報を含むトリガ信号Stに応じてセンサ信号値をメモリ60に記録する場合、1つまたは複数のセンサ信号値、付加情報、及びステータス情報を含むデータセットをメモリ60に記録する。この場合、CPU50は、トリガ信号Stを出力する外部装置と連携することで、データ収録の継続、中断及び終了を判断する。 By including the status information in each of the sensor signal values recorded in the memory 60 in this way, it is possible to record the data recording process together with the sensor signal values. When the recording control logic circuit 30 records the sensor signal value in the memory 60 in response to the trigger signal St including the above-mentioned additional information, the recording control logic circuit 30 stores a data set including one or more sensor signal values, additional information, and status information. Record in memory 60. In this case, the CPU 50 determines the continuation, interruption, and end of data recording by cooperating with an external device that outputs the trigger signal St.

また、記録制御ロジック回路30は、CPU50からの指令に基づいて、AD変換器24の各々から逐次供給される複数のセンサ信号値のメモリ60への記録順序を制御する。すなわち、記録制御ロジック回路30は、AD変換器24の各々から供給される順序とは異なる順序で、複数のセンサ信号値をメモリ60に記録することが可能である。 Further, the recording control logic circuit 30 controls the recording order of the plurality of sensor signal values sequentially supplied from each of the AD converters 24 in the memory 60 based on the command from the CPU 50. That is, the recording control logic circuit 30 can record a plurality of sensor signal values in the memory 60 in an order different from the order supplied from each of the AD converters 24.

データ収録装置100の構成部品のうち、AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60は、それぞれ、別々の半導体チップで構成され、モールド樹脂で覆われていないチップ状態で配線基板1に搭載されている。AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60は、それぞれ、機械的ストレス及び熱的ストレスからこれらを保護するための樹脂等からなる保護膜で覆われていてもよい。RF通信モジュール41及びUART42は、AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60を構成する各半導体チップとは別体のパッケージ部品として構成されている。なお、RF通信モジュール41及びUART42は、モールド樹脂で覆われていないチップ状態であってもよい。 Among the components of the data recording device 100, the AFE 10, the logic circuit 300, the CPU 50, and the memory 60 are each composed of separate semiconductor chips, and are mounted on the wiring board 1 in a chip state not covered with the mold resin. .. The AFE 10, the logic circuit 300, the CPU 50, and the memory 60 may be covered with a protective film made of a resin or the like for protecting them from mechanical stress and thermal stress, respectively. The RF communication module 41 and the UART 42 are configured as package components separate from the semiconductor chips constituting the AFE 10, the logic circuit 300, the CPU 50, and the memory 60. The RF communication module 41 and the UART 42 may be in a chip state not covered with the mold resin.

図2に示すように、ロジック回路300、RF通信モジュール41及びUART42は、それぞれ、配線基板1の上面S1に搭載されている。AFE10、メモリ60及びCPU50は、それぞれ、配線基板1の内層に設けられている。配線基板1は、多層構造を有しており、AFE10、メモリ60及びCPU50は、配線基板1の内部において積層された状態で搭載されている。AFE10は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。メモリ60は、AFE10が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。CPU50は、メモリ60が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。配線基板1に搭載された各構成部品は、配線基板1の上面S1及び下面S2に設けられた配線、配線基板1の内層に設けられた配線及びビア(いずれも図示せず)を介して、他の構成部品と電気的に接続されている。配線基板1の下面S2には、センサ12から出力されるセンサ信号が入力される入力端子90が設けられている。入力端子90は、配線基板1の下面S2に設けられた配線(図示せず)及び配線基板1の内部に設けられたビア(図示せず)を介してAFE10のポート91に接続されている。 As shown in FIG. 2, the logic circuit 300, the RF communication module 41, and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1, respectively. The AFE 10, the memory 60, and the CPU 50 are each provided in the inner layer of the wiring board 1. The wiring board 1 has a multi-layer structure, and the AFE 10, the memory 60, and the CPU 50 are mounted in a laminated state inside the wiring board 1. The AFE 10 is mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The memory 60 is mounted on a layer one layer above the layer on which the AFE 10 is mounted. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the memory 60 is mounted. Each component mounted on the wiring board 1 passes through the wiring provided on the upper surface S1 and the lower surface S2 of the wiring board 1, the wiring provided on the inner layer of the wiring board 1, and vias (none of which are shown). It is electrically connected to other components. An input terminal 90 into which a sensor signal output from the sensor 12 is input is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1. The input terminal 90 is connected to the port 91 of the AFE 10 via a wiring (not shown) provided on the lower surface S2 of the wiring board 1 and a via (not shown) provided inside the wiring board 1.

以上のように、データ収録装置100において、AFE10、メモリ60、CPU50及びロジック回路300は、これらの構成部品が積層された状態で配線基板1に搭載されている。これらの構成部品のうち、AFE10が配線基板1が備える複数の内層のうち、再下層に搭載され、センサ信号の入力端子90が、AFE10が搭載された再下層に隣接する配線基板1の下面S2に設けられている。アナログ信号であるセンサ信号が通過するアナログ信号配線は、入力端子90とAFE10のポート91との間に設けられる。 As described above, in the data recording apparatus 100, the AFE 10, the memory 60, the CPU 50, and the logic circuit 300 are mounted on the wiring board 1 in a state in which these components are laminated. Among these components, the AFE 10 is mounted on the lower layer of the plurality of inner layers included in the wiring board 1, and the sensor signal input terminal 90 is mounted on the lower surface S2 of the wiring board 1 adjacent to the lower layer on which the AFE 10 is mounted. It is provided in. The analog signal wiring through which the sensor signal, which is an analog signal, passes is provided between the input terminal 90 and the port 91 of the AFE 10.

このように、複数の構成部品を積層して構成されるデータ収録装置100において、AFE10を、構成部品の積層方向の端部に配置するとともに、センサ信号が入力される入力端子90を、AFE10の直近の基板面に設けることで、アナログ信号配線が、デジタル信号配線と近接することを回避できる。また、アナログ信号配線とデジタル信号配線とが交差状態または並行状態となることを回避できる。従って、アナログ信号であるセンサ信号へのノイズの重畳を抑制することができる。 In the data recording device 100 configured by stacking a plurality of components in this way, the AFE 10 is arranged at the end of the components in the stacking direction, and the input terminal 90 into which the sensor signal is input is the AFE 10. By providing it on the nearest board surface, it is possible to prevent the analog signal wiring from being close to the digital signal wiring. Further, it is possible to prevent the analog signal wiring and the digital signal wiring from being in an intersecting state or a parallel state. Therefore, it is possible to suppress the superposition of noise on the sensor signal which is an analog signal.

図3A〜図3Fは、本発明の実施形態に係るAFE10、メモリ60、CPU50及びロジック回路300の積層構成のバリエーションを示す図である。図3A〜図3Fにおいて、各構成部品に接続される信号配線のうち、アナログ信号が通過するアナログ信号配線が実線で示され、デジタル信号が通過するデジタル信号配線が点線で示されている。なお、図3Aは、図2に示すデータ収録装置100の構成に対応している。 3A to 3F are diagrams showing variations in the laminated configuration of the AFE 10, the memory 60, the CPU 50, and the logic circuit 300 according to the embodiment of the present invention. In FIGS. 3A to 3F, among the signal wirings connected to each component, the analog signal wiring through which the analog signal passes is shown by a solid line, and the digital signal wiring through which the digital signal passes is shown by a dotted line. Note that FIG. 3A corresponds to the configuration of the data recording device 100 shown in FIG.

図4A〜図4Cは、比較例に係る積層構成を示す図である。図4A〜図4Cに示すように、AFE10を、配線基板1の中間層に配置し、他の構成部品の間に配置した場合には、入力端子90からAFE10に至るアナログ信号配線の長さを最短とすることができず、また、配線基板1の層間を貫くデジタル信号配線と、アナログ信号配線とが互いに近接し、交差状態または並行状態となる。これにより、アナログ信号であるセンサ信号にノイズが重畳しやすくなる。また、センサ信号へのノイズの重畳を抑制するために、アナログ信号配線を、デジタル信号配線から離間して配置した場合には、データ収録装置のサイズが大きくなる。また、センサ信号へのノイズの重畳を抑制するために、AFE10と他の構成部品との間にシールド層200を設ける場合、AFE10の上層側及び下層側の双方にシールド層200を設ける必要があり、配線基板1の厚さが厚くなる。 4A to 4C are diagrams showing a laminated structure according to a comparative example. As shown in FIGS. 4A to 4C, when the AFE 10 is arranged in the intermediate layer of the wiring board 1 and is arranged between other components, the length of the analog signal wiring from the input terminal 90 to the AFE 10 is increased. It cannot be the shortest, and the digital signal wiring penetrating the layers of the wiring board 1 and the analog signal wiring are close to each other and are in an intersecting state or a parallel state. This makes it easier for noise to be superimposed on the sensor signal, which is an analog signal. Further, when the analog signal wiring is arranged apart from the digital signal wiring in order to suppress the superposition of noise on the sensor signal, the size of the data recording device becomes large. Further, when the shield layer 200 is provided between the AFE 10 and other components in order to suppress the superposition of noise on the sensor signal, it is necessary to provide the shield layer 200 on both the upper layer side and the lower layer side of the AFE 10. , The thickness of the wiring board 1 becomes thicker.

一方、図3A〜図3Fに示す本発明の実施形態に係る積層構成によれば、AFE10が、構成部品の積層方向の端部に配置されるとともに、入力端子90がAFE10の直近の基板面に設けられるので、入力端子90からAFE10に至るアナログ信号配線の長さを最短とすることができ、また、配線基板1の層間を貫くデジタル信号配線と、アナログ信号配線とが互いに近接することや、交差状態または並行状態となることを回避できる。これにより、センサ信号へのノイズの重畳を抑制することができる。また、AFE10と他の構成部品との間にシールド層200を設ける場合、AFE10の片側にのみシールド層200を設ければ足りるので、比較例に係る積層構成を採用する場合と比較して、配線基板1の厚さを薄くすることができる。 On the other hand, according to the laminated configuration according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3A to 3F, the AFE 10 is arranged at the end of the component in the laminated direction, and the input terminal 90 is placed on the surface of the substrate closest to the AFE 10. Since it is provided, the length of the analog signal wiring from the input terminal 90 to the AFE 10 can be minimized, and the digital signal wiring penetrating the layers of the wiring board 1 and the analog signal wiring are close to each other. It is possible to avoid being in a crossed state or a parallel state. As a result, it is possible to suppress the superposition of noise on the sensor signal. Further, when the shield layer 200 is provided between the AFE 10 and other components, it is sufficient to provide the shield layer 200 only on one side of the AFE 10, so that wiring is performed as compared with the case where the laminated configuration according to the comparative example is adopted. The thickness of the substrate 1 can be reduced.

図5は、変形例に係るデータ収録装置100Aの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Aは、センサ信号が入力される入力端子90が、配線基板1の側面S10に設けられている点が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。 FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100A according to the modified example. The data recording device 100A is different from the data recording device 100 (see FIG. 2) in that the input terminal 90 into which the sensor signal is input is provided on the side surface S10 of the wiring board 1.

図6は、変形例に係るデータ収録装置100Bの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Bは、配線基板1の下面S2に接合された配線基板2を備えている。配線基板2の上面S3には、RF通信モジュール41、UART42及びセンサ信号が入力される入力端子90が設けられている。配線基板1の下面S2には、センサ信号入力用のポート91に接続されたランド(図示せず)を含むランドパターンが設けられており、配線基板2の上面S3には、配線基板1のランドパターンに対応する対応ランドパターン、及び対応ランドパターンに含まれるランドと入力端子90とを接続する配線(図示せず)が設けられている。 FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100B according to the modified example. The data recording device 100B includes a wiring board 2 joined to the lower surface S2 of the wiring board 1. The upper surface S3 of the wiring board 2 is provided with an RF communication module 41, a UART 42, and an input terminal 90 into which a sensor signal is input. A land pattern including a land (not shown) connected to a port 91 for inputting a sensor signal is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1, and a land of the wiring board 1 is provided on the upper surface S3 of the wiring board 2. Corresponding land patterns corresponding to the patterns, and wiring (not shown) for connecting the lands included in the corresponding land patterns and the input terminal 90 are provided.

図7は、変形例に係るデータ収録装置100Cの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Cは、配線基板1に接続基板9を介して接続された配線基板8を備えている。配線基板8の上面S11には、RF通信モジュール41及びUART42が搭載されている。接続基板9は、例えば、プラスチックフィルムで構成された可撓性を有するフレキシブル基板であってもよい。 FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100C according to the modified example. The data recording device 100C includes a wiring board 8 connected to the wiring board 1 via a connection board 9. The RF communication module 41 and the UART 42 are mounted on the upper surface S11 of the wiring board 8. The connection substrate 9 may be, for example, a flexible substrate made of a plastic film and having flexibility.

図8は、変形例に係るデータ収録装置100Dの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Dは、配線基板1の内層に2つのメモリ60A及び60Bを備える点、及び各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Dにおいて、AFE10は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。CPU50は、AFE10が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60Aは、CPU50が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60Bは、メモリ60Aが搭載された層の1つ上の層に搭載されている。ロジック回路300、RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2に設けられている。 FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100D according to the modified example. The data recording device 100D is different from the data recording device 100 (see FIG. 2) in that it includes two memories 60A and 60B in the inner layer of the wiring board 1 and the laminated configuration of each component. That is, in the data recording device 100D, the AFE 10 is mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the AFE 10 is mounted. The memory 60A is mounted on a layer one layer above the layer on which the CPU 50 is mounted. The memory 60B is mounted on a layer immediately above the layer on which the memory 60A is mounted. The logic circuit 300, the RF communication module 41, and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1.

図9は、変形例に係るデータ収録装置100Eの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Eは、配線基板1の内層に2つのメモリ60A及び60Bを備える点、及び各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Eにおいて、AFE10は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。CPU50は、AFE10が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。ロジック回路300は、CPU50が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60Aは、ロジック回路300が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60Bは、メモリ60Aが搭載された層の1つ上の層に搭載されている。RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2に設けられている。 FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100E according to the modified example. The data recording device 100E is different from the data recording device 100 (see FIG. 2) in that it includes two memories 60A and 60B in the inner layer of the wiring board 1 and the laminated configuration of each component. That is, in the data recording device 100E, the AFE 10 is mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the AFE 10 is mounted. The logic circuit 300 is mounted on a layer one layer above the layer on which the CPU 50 is mounted. The memory 60A is mounted on a layer one layer above the layer on which the logic circuit 300 is mounted. The memory 60B is mounted on a layer immediately above the layer on which the memory 60A is mounted. The RF communication module 41 and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1.

図10は、変形例に係るデータ収録装置100Fの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Fは、各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Fにおいて、AFE10は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。ロジック回路300は、AFE10が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。CPU50は、ロジック回路300が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60は、CPU50が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2に設けられている。 FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100F according to the modified example. The data recording device 100F differs from the data recording device 100 (see FIG. 2) in the laminated configuration of each component. That is, in the data recording device 100F, the AFE 10 is mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The logic circuit 300 is mounted on a layer one layer above the layer on which the AFE 10 is mounted. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the logic circuit 300 is mounted. The memory 60 is mounted on a layer one layer above the layer on which the CPU 50 is mounted. The RF communication module 41 and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1.

図11は、変形例に係るデータ収録装置100Gの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Gは、配線基板1の内層に、2つのAFE10A、10B及び2つのメモリ60A及び60Bを備える点、及び各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Gにおいて、AFE10A及び10Bは、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層において並置された状態で搭載されている。ロジック回路300及びCPU50は、AFE10A及び10Bが搭載された層の1つ上の層に並置された状態で搭載されている。メモリ60A及び60Bは、ロジック回路300及びCPU50が搭載された層の1つ上の層に並置された状態で搭載されている。RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90A及び90Bは、配線基板1の下面S2に設けられている。AFE10Aに対応する入力端子90Aは、AFE10Aの近傍に配置され、AFE10Bに対応する入力端子90Bは、AFE10Bの近傍に配置されている。 FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100G according to the modified example. The data recording device 100G is different from the data recording device 100 (see FIG. 2) in that the inner layer of the wiring board 1 includes two AFE10A and 10B and two memories 60A and 60B, and the laminated configuration of each component. That is, in the data recording apparatus 100G, the AFE 10A and 10B are mounted in a juxtaposed state in the lowermost layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The logic circuit 300 and the CPU 50 are mounted in a state of being juxtaposed on a layer one layer above the layer on which the AFE 10A and 10B are mounted. The memories 60A and 60B are mounted in a state of being juxtaposed on a layer one layer above the layer on which the logic circuit 300 and the CPU 50 are mounted. The RF communication module 41 and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminals 90A and 90B are provided on the lower surface S2 of the wiring board 1. The input terminal 90A corresponding to AFE10A is arranged in the vicinity of AFE10A, and the input terminal 90B corresponding to AFE10B is arranged in the vicinity of AFE10B.

図12は、変形例に係るデータ収録装置100Hの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Hは、各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Hにおいて、AFE10は、配線基板1の下面S2に搭載されている。ロジック回路300は、配線基板1の内層のうち、下面S2に隣接する最下層に搭載されている。CPU50は、ロジック回路300が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60は、CPU50が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2に設けられている。 FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100H according to the modified example. The data recording device 100H differs from the data recording device 100 (see FIG. 2) in the laminated configuration of each component. That is, in the data recording device 100H, the AFE 10 is mounted on the lower surface S2 of the wiring board 1. The logic circuit 300 is mounted on the lowermost layer of the inner layer of the wiring board 1 adjacent to the lower surface S2. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the logic circuit 300 is mounted. The memory 60 is mounted on a layer one layer above the layer on which the CPU 50 is mounted. The RF communication module 41 and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1.

図13は、変形例に係るデータ収録装置100Iの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Iは、各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Iにおいて、AFE10は、配線基板1の下面S2に搭載されている。メモリ60は、配線基板1の内層のうち、下面S2に隣接する最下層に搭載されている。CPU50は、メモリ60が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。ロジック回路300、RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2に設けられている。 FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100I according to the modified example. The data recording device 100I has a different laminated structure of each component from the data recording device 100 (see FIG. 2). That is, in the data recording device 100I, the AFE 10 is mounted on the lower surface S2 of the wiring board 1. The memory 60 is mounted on the lowermost layer of the inner layer of the wiring board 1 adjacent to the lower surface S2. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the memory 60 is mounted. The logic circuit 300, the RF communication module 41, and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1.

図14は、変形例に係るデータ収録装置100Jの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Jは、ロジック回路300及びCPU50が単一の半導体チップで構成されており、この半導体チップが配線基板1の上面S1に搭載されている点が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。 FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100J according to the modified example. In the data recording device 100J, the logic circuit 300 and the CPU 50 are composed of a single semiconductor chip, and the point that this semiconductor chip is mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1 is the data recording device 100 (see FIG. 2). Different from.

図15は、変形例に係るデータ収録装置100Kの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Kは、各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100Kにおいて、AFE10及びロジック回路300は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。メモリ60及びCPU50は、AFE10及びロジック回路300が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2のAFE10の近傍に設けられている。 FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100K according to the modified example. The data recording device 100K differs from the data recording device 100 (see FIG. 2) in the laminated configuration of each component. That is, in the data recording device 100K, the AFE 10 and the logic circuit 300 are mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The memory 60 and the CPU 50 are mounted on a layer immediately above the layer on which the AFE 10 and the logic circuit 300 are mounted. The RF communication module 41 and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided near the AFE 10 on the lower surface S2 of the wiring board 1.

図16は、変形例に係るデータ収録装置100Lの構成を示す斜視図である。データ収録装置100Lは、2つのメモリ60A及び60Bを備える点、及び各構成部品の積層構成が、データ収録装置100(図2参照)と異なる。すなわち、データ収録装置100において、AFE10及びCPU50は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。メモリ60A及び60Bは、AFE10及びCPU50が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。ロジック回路300、RF通信モジュール41及びUART42は、配線基板1の上面S1に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板1の下面S2のAFE10の近傍に設けられている。 FIG. 16 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 100L according to the modified example. The data recording device 100L is different from the data recording device 100 (see FIG. 2) in that it includes two memories 60A and 60B and the laminated configuration of each component. That is, in the data recording device 100, the AFE 10 and the CPU 50 are mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The memories 60A and 60B are mounted on the layer immediately above the layer on which the AFE10 and the CPU 50 are mounted. The logic circuit 300, the RF communication module 41, and the UART 42 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The sensor signal input terminal 90 is provided near the AFE 10 on the lower surface S2 of the wiring board 1.

上記の変形例に係るデータ収録装置100A〜100Lによれば、データ収録装置100(図2参照)と同様、AFE10(AFE10A、10B)が構成部品の積層方向の端部に配置され、センサ信号が入力される入力端子90(90A、90B)がAFE10(AFE10A、10B)の直近の基板面に設けられているので、入力端子90(90A、90B)からAFE10(AFE10A、10B)に至るアナログ信号配線の長さを最短とすることができ、また、配線基板1の層間を貫くデジタル信号配線と、アナログ信号配線とが互いに近接することや、交差状態または並行状態となることを回避できる。これにより、センサ信号へのノイズの重畳を抑制することができる。なお、各構成部品の配置は、図示したものに限定されず、適宜改変することが可能である。 According to the data recording devices 100A to 100L according to the above modification, the AFE10 (AFE10A, 10B) is arranged at the end in the stacking direction of the components, and the sensor signal is transmitted, similarly to the data recording device 100 (see FIG. 2). Since the input input terminals 90 (90A, 90B) are provided on the substrate surface closest to the AFE10 (AFE10A, 10B), the analog signal wiring from the input terminals 90 (90A, 90B) to the AFE10 (AFE10A, 10B). It is possible to minimize the length of the data, and it is possible to prevent the digital signal wiring penetrating the layers of the wiring board 1 and the analog signal wiring from being close to each other and being in an intersecting state or a parallel state. As a result, it is possible to suppress the superposition of noise on the sensor signal. The arrangement of each component is not limited to the one shown in the figure, and can be appropriately modified.

[第2の実施形態]
図17は、本発明の第2の実施形態に係るデータ収録装置101の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。なお、図17において、データ収録装置101に接続される複数のセンサ12がデータ収録装置101とともに示されている。データ収録装置101は、前処理回路110及び回路素子120を更に含む点が第1の実施形態に係るデータ収録装置100(図1参照)と異なる。
[Second Embodiment]
FIG. 17 is a circuit block diagram showing an example of the circuit configuration of the data recording device 101 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 17, a plurality of sensors 12 connected to the data recording device 101 are shown together with the data recording device 101. The data recording device 101 is different from the data recording device 100 (see FIG. 1) according to the first embodiment in that the preprocessing circuit 110 and the circuit element 120 are further included.

前処理回路110は、センサ12から出力されるセンサ信号に所定の前処理を施す回路であり、複数のセンサ12の各々に対応して設けられている。前処理回路110によって前処理が施されたセンサ信号は、センサ信号入力用のポート91を介してAFE10に入力される。 The preprocessing circuit 110 is a circuit that performs predetermined preprocessing on the sensor signal output from the sensor 12, and is provided corresponding to each of the plurality of sensors 12. The sensor signal preprocessed by the preprocessing circuit 110 is input to the AFE 10 via the sensor signal input port 91.

図18は、前処理回路110の構成の一例を示す回路図である。図18には、センサ12としての歪みゲージ12aの出力信号に前処理を施す前処理回路110が示されている。前処理回路110は、歪みゲージ12aに接続された、複数の抵抗素子及びキャパシタ等の回路素子111を含んで構成されている。 FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the preprocessing circuit 110. FIG. 18 shows a preprocessing circuit 110 that preprocesses the output signal of the distortion gauge 12a as the sensor 12. The preprocessing circuit 110 includes a plurality of resistance elements and circuit elements 111 such as capacitors connected to the strain gauge 12a.

図19は、前処理回路110の構成の他の例を示す回路図である。図19には、センサ12としての熱電対12bの出力信号に前処理を施す前処理回路110が示されている。前処理回路110は、熱電対12bに接続された、複数の抵抗素子及びキャパシタ等の回路素子111を含んで構成されている。 FIG. 19 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the preprocessing circuit 110. FIG. 19 shows a preprocessing circuit 110 that preprocesses the output signal of the thermocouple 12b as the sensor 12. The pretreatment circuit 110 includes a plurality of resistance elements and circuit elements 111 such as capacitors connected to the thermocouple 12b.

一方、回路素子120は、AFE10、CPU50及びロジック回路300の各々に付随する電子部品であり、AFE10、CPU50及びロジック回路300を構成する半導体チップの外付け部品として配線基板1に搭載されている。 On the other hand, the circuit element 120 is an electronic component attached to each of the AFE 10, the CPU 50, and the logic circuit 300, and is mounted on the wiring board 1 as an external component of the semiconductor chip constituting the AFE 10, the CPU 50, and the logic circuit 300.

図20及び図21は、それぞれ、回路素子120の一例を示す図である。なお、図20及び図21には、一例として、ロジック回路300に付随する回路素子120が示されている。回路素子120は、AFE10、CPU50及びロジック回路300を構成する電源回路、基準電圧回、クロック生成回路などに接続されるキャパシタ及び水晶発振子であってもよい。 20 and 21 are diagrams showing an example of the circuit element 120, respectively. Note that FIGS. 20 and 21 show a circuit element 120 attached to the logic circuit 300 as an example. The circuit element 120 may be a capacitor and a crystal oscillator connected to an AFE 10, a CPU 50, a power supply circuit constituting the logic circuit 300, a reference voltage circuit, a clock generation circuit, and the like.

図22は、本実施形態に係るデータ収録装置101の構成を示す斜視図である。本実施形態において、ロジック回路300は、配線基板1の上面S1に搭載されている。AFE10、メモリ60及びCPU50は、それぞれ、配線基板1の内層に設けられている。配線基板1は、多層構造を有しており、AFE10、メモリ60及びCPU50は、配線基板1の内部において積層された状態で搭載されている。AFE10は、配線基板1が備える複数の内層のうち、配線基板1の下面S2に隣接する最下層に搭載されている。CPU50は、AFE10が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。メモリ60は、CPU50が搭載された層の1つ上の層に搭載されている。AFE10、CPU50及びロジック回路300の各々に付随する複数の回路素子120及びロジック回路300は、配線基板1の上面S1に搭載されている。 FIG. 22 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101 according to the present embodiment. In the present embodiment, the logic circuit 300 is mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1. The AFE 10, the memory 60, and the CPU 50 are each provided in the inner layer of the wiring board 1. The wiring board 1 has a multi-layer structure, and the AFE 10, the memory 60, and the CPU 50 are mounted in a laminated state inside the wiring board 1. The AFE 10 is mounted on the lowest layer adjacent to the lower surface S2 of the wiring board 1 among the plurality of inner layers included in the wiring board 1. The CPU 50 is mounted on a layer one layer above the layer on which the AFE 10 is mounted. The memory 60 is mounted on a layer one layer above the layer on which the CPU 50 is mounted. A plurality of circuit elements 120 and a logic circuit 300 attached to each of the AFE 10, the CPU 50, and the logic circuit 300 are mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1.

データ収録装置101は、配線基板1の下面S2に接合された配線基板2を備えている。配線基板2の上面S3には、RF通信モジュール41、UART42、センサ信号が入力される入力端子90及び前処理回路110を構成する複数の回路素子111が設けられている。 The data recording device 101 includes a wiring board 2 joined to the lower surface S2 of the wiring board 1. The upper surface S3 of the wiring board 2 is provided with an RF communication module 41, a UART 42, an input terminal 90 into which a sensor signal is input, and a plurality of circuit elements 111 constituting a preprocessing circuit 110.

図23は、配線基板1と配線基板2とを分離して示した斜視図である。図23に示すように、配線基板1の下面S2には、AFE10のセンサ信号入力用のポート91に接続されたランドを含むランドパターン130が設けられている。配線基板2の上面S3には、ランドパターン130に対応する対応ランドパターン140、対応ランドパターン140と回路素子111とを接続する配線(図示せず)、及び回路素子111と入力端子90とを接続する配線(図示せず)が設けられている。 FIG. 23 is a perspective view showing the wiring board 1 and the wiring board 2 separately. As shown in FIG. 23, a land pattern 130 including a land connected to a port 91 for inputting a sensor signal of the AFE 10 is provided on the lower surface S2 of the wiring board 1. The corresponding land pattern 140 corresponding to the land pattern 130, the wiring connecting the corresponding land pattern 140 and the circuit element 111 (not shown), and the circuit element 111 and the input terminal 90 are connected to the upper surface S3 of the wiring board 2. Wiring (not shown) is provided.

本実施形態に係るデータ収録装置101によれば、第1の実施形態に係るデータ収録装置100と同様、AFE10が構成部品の積層方向の端部に配置され、センサ信号が入力される入力端子90がAFE10の直近の基板面に設けられているので、入力端子90からAFE10に至るアナログ信号配線の長さを最短とすることができ、また、配線基板1の層間を貫くデジタル信号配線と、アナログ信号配線とが互いに近接することや、交差状態または並行状態となることを回避できる。これにより、センサ信号へのノイズの重畳を抑制することができる。 According to the data recording device 101 according to the present embodiment, similarly to the data recording device 100 according to the first embodiment, the AFE 10 is arranged at the end of the component in the stacking direction, and the input terminal 90 into which the sensor signal is input. Is provided on the surface of the board closest to the AFE 10, so that the length of the analog signal wiring from the input terminal 90 to the AFE 10 can be minimized, and the digital signal wiring penetrating the layers of the wiring board 1 and the analog signal wiring. It is possible to prevent the signal wirings from being close to each other and being in an intersecting state or a parallel state. As a result, it is possible to suppress the superposition of noise on the sensor signal.

また、データ収録装置101によれば、前処理回路110を構成する複数の回路素子111が、配線基板1とは別の配線基板2に搭載されている。前処理回路110は、センサ12の種類に応じて構成を変える必要があるところ、前処理回路110を、配線基板1とは別の配線基板2に搭載することで、配線基板1については、構成を固定化することができる。すなわち、回路素子111を、配線基板1とは別の配線基板2に搭載することで、AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60を搭載した配線基板1を、あらゆるセンサに適用可能な汎用モジュールとして構成することができる。これにより、配線基板1の量産が可能となり、製造コストを抑えることができる。 Further, according to the data recording device 101, a plurality of circuit elements 111 constituting the preprocessing circuit 110 are mounted on a wiring board 2 different from the wiring board 1. The configuration of the preprocessing circuit 110 needs to be changed according to the type of the sensor 12. However, by mounting the preprocessing circuit 110 on a wiring board 2 different from the wiring board 1, the wiring board 1 is configured. Can be fixed. That is, by mounting the circuit element 111 on a wiring board 2 separate from the wiring board 1, the wiring board 1 on which the AFE 10, the logic circuit 300, the CPU 50, and the memory 60 are mounted can be used as a general-purpose module applicable to all sensors. Can be configured. As a result, the wiring board 1 can be mass-produced, and the manufacturing cost can be suppressed.

一方、前処理回路110においては、センサに適合した最小限の要素で構成でき、少量多品種生産においてカスタマイズ部分が最小となるため、製造コストを抑えることができる。このように、量産効果が見込める汎用モジュールとしての配線基板1と、センサに適合した最小要素のカスタマイズモジュールとしての配線基板2との組み合わせにより、製造コストの最小化が達成できる。 On the other hand, the preprocessing circuit 110 can be configured with the minimum number of elements suitable for the sensor, and the customized portion is minimized in the small-lot, high-mix production, so that the manufacturing cost can be suppressed. As described above, the manufacturing cost can be minimized by combining the wiring board 1 as a general-purpose module that can be expected to have a mass production effect and the wiring board 2 as a customized module of the minimum element suitable for the sensor.

また、AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60を搭載した配線基板1は、量産により常時用意され、配線基板2については、最小限の要素で構成されるため、設計及び製造を短期間で行うことが可能である。 Further, the wiring board 1 on which the AFE 10, the logic circuit 300, the CPU 50 and the memory 60 are mounted is always prepared by mass production, and the wiring board 2 is composed of the minimum elements, so that the design and manufacture can be performed in a short period of time. It is possible.

ここで、複数種のセンサに対応するべく、AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60を搭載した配線基板1に、複数種の前処理回路110を搭載しておき、これらのうちのいずれか1種の前処理回路110を選択的に使用する対応も考えられる。しかしながら、この場合、冗長構成を備えるシステムとなるため、システムサイズが大きくなり、コストが増大する。 Here, in order to support a plurality of types of sensors, a plurality of types of preprocessing circuits 110 are mounted on a wiring board 1 on which an AFE 10, a logic circuit 300, a CPU 50, and a memory 60 are mounted, and any one of these is mounted. It is also conceivable to selectively use the kind of pretreatment circuit 110. However, in this case, since the system has a redundant configuration, the system size becomes large and the cost increases.

また、前処理回路110の搭載スペースを規定して配線基板1に前処理回路110を搭載すると、システムサイズの最小化を達成することが困難となる。前処理回路110を配線基板1に搭載するために必要とされる実装面積が、各半導体チップ及びこれらに付随する回路素子120だけを実装する場合の配線基板1の、回路素子の実装可能面積よりも大きい場合には、前処理回路110を実装するためのスペースを確保するために、配線基板1の面積を拡大する必要が生ずる。前処理回路110を、配線基板1の表面のみならず内層に設ける対応も考えられるが、前処理回路110を構成する回路素子111の高さは様々であり、配線基板1の内層に回路素子111を設けると、配線基板1の厚さが厚くなり、データ収録装置の小型化を達成することが困難となる。一方、本発明の実施形態に係るデータ収録装置101によれば、AFE10、ロジック回路300、CPU50及びメモリ60を搭載した配線基板1及び前処理回路110を搭載した配線基板2の各々を最小のサイズで構成することができるので、システム全体のサイズを最小化することができる。 Further, if the pretreatment circuit 110 is mounted on the wiring board 1 by defining the mounting space of the pretreatment circuit 110, it becomes difficult to minimize the system size. The mounting area required for mounting the preprocessing circuit 110 on the wiring board 1 is larger than the mountable area of the circuit element of the wiring board 1 when only each semiconductor chip and the circuit element 120 associated therewith are mounted. If it is also large, it becomes necessary to increase the area of the wiring board 1 in order to secure a space for mounting the preprocessing circuit 110. It is conceivable that the pretreatment circuit 110 is provided not only on the surface of the wiring board 1 but also on the inner layer, but the heights of the circuit elements 111 constituting the pretreatment circuit 110 vary, and the circuit element 111 is provided on the inner layer of the wiring board 1. If this is provided, the thickness of the wiring board 1 becomes thick, and it becomes difficult to achieve miniaturization of the data recording device. On the other hand, according to the data recording device 101 according to the embodiment of the present invention, each of the wiring board 1 on which the AFE 10, the logic circuit 300, the CPU 50 and the memory 60 are mounted and the wiring board 2 on which the preprocessing circuit 110 is mounted has the minimum size. Since it can be configured with, the size of the entire system can be minimized.

図24は、変形例に係るデータ収録装置101Aの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Aは、前処理回路110を構成する複数の回路素子111、通信モジュール41及びUART42が、配線基板2の下面S4に設けられている点がデータ収録装置101(図22参照)と異なる。複数の回路素子111、通信モジュール41及びUART42を配線基板2の下面S4に設けることで、データ収録装置101(図22参照)と比較して、配線基板2の面積を小さくすることができる。 FIG. 24 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101A according to the modified example. The data recording device 101A differs from the data recording device 101 (see FIG. 22) in that a plurality of circuit elements 111, a communication module 41, and a UART 42 constituting the preprocessing circuit 110 are provided on the lower surface S4 of the wiring board 2. .. By providing the plurality of circuit elements 111, the communication module 41, and the UART 42 on the lower surface S4 of the wiring board 2, the area of the wiring board 2 can be reduced as compared with the data recording device 101 (see FIG. 22).

図25は、変形例に係るデータ収録装置101Bの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Bは、センサ信号の入力端子90、前処理回路110を構成する複数の回路素子111、通信モジュール41及びUART42が、配線基板2の下面S4に設けられている点がデータ収録装置101(図22参照)と異なる。入力端子90、複数の回路素子111、通信モジュール41及びUART42を配線基板2の下面S4に設けることで、データ収録装置101A(図24参照)と比較して、配線基板2の面積を更に小さくすることができる。 FIG. 25 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101B according to the modified example. The data recording device 101B is characterized in that the sensor signal input terminal 90, a plurality of circuit elements 111 constituting the preprocessing circuit 110, the communication module 41, and the UART 42 are provided on the lower surface S4 of the wiring board 2. (See FIG. 22). By providing the input terminal 90, the plurality of circuit elements 111, the communication module 41, and the UART 42 on the lower surface S4 of the wiring board 2, the area of the wiring board 2 is further reduced as compared with the data recording device 101A (see FIG. 24). be able to.

図26は、変形例に係るデータ収録装置101Cの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Cにおいて、配線基板2は、配線基板1の下面S2を部分的に露出させるように、配線基板1の下面S2に接合されている。AFE10、CPU50及びロジック回路300に付随する回路素子120の一部は、配線基板1の上面S1に搭載され、回路素子120の他の一部は、配線基板1の下面S2の露出部分に搭載されている。センサ信号の入力端子90は、配線基板2の上面S3に設けられ、前処理回路110を構成する複数の回路素子111、通信モジュール41及びUART42は、配線基板2の下面S4に搭載されている。データ収録装置101Cによれば、配線基板1の上面S1に、全ての回路素子120を搭載するのに十分なスペースを確保できない場合に、配線基板1の面積を増大させることなく、回路素子120の配線基板1への搭載が可能となる。 FIG. 26 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101C according to the modified example. In the data recording device 101C, the wiring board 2 is joined to the lower surface S2 of the wiring board 1 so as to partially expose the lower surface S2 of the wiring board 1. A part of the circuit element 120 attached to the AFE 10, the CPU 50 and the logic circuit 300 is mounted on the upper surface S1 of the wiring board 1, and the other part of the circuit element 120 is mounted on the exposed portion of the lower surface S2 of the wiring board 1. ing. The sensor signal input terminal 90 is provided on the upper surface S3 of the wiring board 2, and the plurality of circuit elements 111, the communication module 41, and the UART 42 constituting the preprocessing circuit 110 are mounted on the lower surface S4 of the wiring board 2. According to the data recording device 101C, when a sufficient space for mounting all the circuit elements 120 cannot be secured on the upper surface S1 of the wiring board 1, the area of the wiring board 1 is not increased, and the circuit elements 120 It can be mounted on the wiring board 1.

図27は、変形例に係るデータ収録装置101Dの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Dにおいて、配線基板2の上面S3には、通信モジュール41、UART42、これらに付随する複数の回路素子121、及びセンサ信号の入力端子90が設けられ、配線基板2の下面S4には、前処理回路110を構成する複数の回路素子111が設けられている。データ収録装置101Dによれば、配線基板2の上面S3に、回路素子111を搭載するのに十分なスペースを確保できない場合に、配線基板2の面積を増大させることなく、回路素子111の配線基板2への搭載が可能となる。 FIG. 27 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101D according to the modified example. In the data recording device 101D, the communication module 41, the UART 42, a plurality of circuit elements 121 associated therewith, and the sensor signal input terminal 90 are provided on the upper surface S3 of the wiring board 2, and the lower surface S4 of the wiring board 2 is provided. , A plurality of circuit elements 111 constituting the preprocessing circuit 110 are provided. According to the data recording device 101D, when a sufficient space for mounting the circuit element 111 cannot be secured on the upper surface S3 of the wiring board 2, the wiring board of the circuit element 111 is not increased in area. It can be mounted on 2.

図28は、変形例に係るデータ収録装置101Eの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Eは、配線基板1の下面S2に接合された配線基板2と、配線基板2に接続基板4を介して接続された配線基板3を備えている。配線基板2の上面S3には、センサ信号が入力される入力端子90が設けられ、配線基板2の下面S4には、前処理回路110を構成する複数の回路素子111が設けられている。配線基板3の上面S5には、通信モジュール41、UART42及びこれらに付随する回路素子121が設けられている。接続基板4は、例えば、プラスチックフィルムで構成された可撓性を有するフレキシブル基板であってもよい。データ収録装置101Eによれば、接続基板4をフレキシブル基板で構成することで、配線基板3を配線基板2の下方に折りたたむことができるので、データ収録装置101Eの投影面積を小さくすることができる。 FIG. 28 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101E according to the modified example. The data recording device 101E includes a wiring board 2 joined to the lower surface S2 of the wiring board 1 and a wiring board 3 connected to the wiring board 2 via the connection board 4. An input terminal 90 for inputting a sensor signal is provided on the upper surface S3 of the wiring board 2, and a plurality of circuit elements 111 constituting the preprocessing circuit 110 are provided on the lower surface S4 of the wiring board 2. A communication module 41, a UART 42, and a circuit element 121 associated therewith are provided on the upper surface S5 of the wiring board 3. The connection substrate 4 may be, for example, a flexible substrate made of a plastic film and having flexibility. According to the data recording device 101E, by configuring the connection board 4 with a flexible board, the wiring board 3 can be folded below the wiring board 2, so that the projected area of the data recording device 101E can be reduced.

図29は、変形例に係るデータ収録装置101Fの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Fは、配線基板1の下面S2を部分的に露出するように配線基板1の下面S2に接合された配線基板2及び配線基板3を備えている。配線基板1の下面S2の露出部分には、AFE10が搭載されている。配線基板2の上面S3には、センサ信号が入力される入力端子90及び前処理回路110を構成する複数の回路素子111が設けられている。配線基板3の上面S5には、通信モジュール41、UART42及びこれらに付随する回路素子121が設けられている。 FIG. 29 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101F according to the modified example. The data recording device 101F includes a wiring board 2 and a wiring board 3 joined to the lower surface S2 of the wiring board 1 so as to partially expose the lower surface S2 of the wiring board 1. AFE10 is mounted on the exposed portion of the lower surface S2 of the wiring board 1. On the upper surface S3 of the wiring board 2, a plurality of circuit elements 111 constituting an input terminal 90 into which a sensor signal is input and a preprocessing circuit 110 are provided. A communication module 41, a UART 42, and a circuit element 121 associated therewith are provided on the upper surface S5 of the wiring board 3.

図30は、変形例に係るデータ収録装置101Gの構成を示す斜視図である。データ収録装置101Gは、配線基板3が、配線基板1の上面S1に接合されている点が、上記のデータ収録装置101Fと異なる。 FIG. 30 is a perspective view showing the configuration of the data recording device 101G according to the modified example. The data recording device 101G is different from the data recording device 101F in that the wiring board 3 is joined to the upper surface S1 of the wiring board 1.

上記した変形例に係るデータ収録装置101A〜101Gによれば、第1の実施形態に係るデータ収録装置100と同様、AFE10が構成部品の積層方向の端部に配置され、センサ信号が入力される入力端子90がAFE10の直近の基板面に設けられているので、入力端子90からAFE10に至るアナログ信号配線の長さを最短とすることができ、また、配線基板1の層間を貫くデジタル信号配線と、アナログ信号配線とが互いに近接することや、交差状態または並行状態となることを回避できる。これにより、センサ信号へのノイズの重畳を抑制することができる。 According to the data recording devices 101A to 101G according to the above-described modification, the AFE 10 is arranged at the end of the component in the stacking direction and the sensor signal is input, as in the data recording device 100 according to the first embodiment. Since the input terminal 90 is provided on the surface of the board closest to the AFE 10, the length of the analog signal wiring from the input terminal 90 to the AFE 10 can be minimized, and the digital signal wiring penetrating the layers of the wiring board 1 can be minimized. And, it is possible to prevent the analog signal wirings from being close to each other and being in an intersecting state or a parallel state. As a result, it is possible to suppress the superposition of noise on the sensor signal.

また、変形例に係るデータ収録装置101A〜101Gによれば、データ収録装置101(図22参照)と同様、配線基板1は、あらゆるセンサに適用可能な汎用モジュールとして構成することができ、量産効果により、製造コストを抑えることができる。前処理回路110においては、センサに適合した最小限の要素で構成でき、少量多品種生産においてカスタマイズ部分が最小となるため、製造コストを抑えることができる。また、変形例に係るデータ収録装置101A〜101Gによれば、データ収録装置101と同様、設計及び製造を短期間で行うことが可能であり、システム全体のサイズを最小化することができる。 Further, according to the data recording device 101A to 101G according to the modified example, the wiring board 1 can be configured as a general-purpose module applicable to any sensor, similarly to the data recording device 101 (see FIG. 22), and has a mass production effect. Therefore, the manufacturing cost can be suppressed. The preprocessing circuit 110 can be configured with the minimum number of elements suitable for the sensor, and the customized portion is minimized in low-volume, high-mix production, so that the manufacturing cost can be suppressed. Further, according to the data recording device 101A to 101G according to the modified example, the design and manufacture can be performed in a short period of time as in the data recording device 101, and the size of the entire system can be minimized.

1、2、3、8 配線基板
4、9 接続基板
10、10A、10B AFE
12 センサ
21 計装アンプ
22 ローパスフィルタ
23 マルチプレクサ
24 AD変換器
30 記録制御ロジック回路
40 通信制御ロジック回路
41 RF通信モジュール
42 UART
50 CPU
60、60A、60B メモリ
90、90A、90B 入力端子
100、100A〜100L、101、101A〜101G データ収録装置
110 前処理回路
111、120 121 回路素子
130 ランドパターン
140 対応ランドパターン
300 ロジック回路
1, 2, 3, 8 Wiring boards 4, 9 Connection boards 10, 10A, 10B AFE
12 Sensor 21 Instrumentation amplifier 22 Low-pass filter 23 Multiplexer 24 AD converter 30 Recording control logic circuit 40 Communication control logic circuit 41 RF communication module 42 UART
50 CPU
60, 60A, 60B Memory 90, 90A, 90B Input terminal 100, 100A to 100L, 101, 101A to 101G Data recording device 110 Preprocessing circuit 111, 120 121 Circuit element 130 Land pattern 140 Corresponding land pattern 300 Logic circuit

Claims (11)

センサから出力されるセンサ信号を増幅するアンプ、及び前記アンプによって増幅された前記センサ信号をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器を集積した第1の集積回路が形成された第1の半導体チップと、
前記デジタル値の記録を制御する記録制御ロジック回路、及び外部装置との間の通信を制御する通信制御ロジック回路を集積した第2の集積回路が形成された第2の半導体チップと、
前記記録制御ロジック回路による制御の下で前記デジタル値が記録されるメモリが形成された第3の半導体チップと、
前記記録制御ロジック回路に指令を与える中央演算処理装置と、
前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前記第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置を搭載した第1の基板と、
を含み、
前記第1の半導体チップが、前記第1の基板の第1の面または前記第1の面に隣接する前記第1の基板の内層に搭載され、
前記センサ信号の入力端子が、前記第1の面または前記第1の基板の側面に設けられており、
前記センサ信号の入力端子と前記第1の半導体チップとの間に設けられ、前記センサ信号が入力されるアナログ信号配線が、前記第1乃至第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置の相互間で送受信されるデジタル信号が通過するデジタル信号配線と交差状態又は並行状態となることを回避するように構成されている
データ収録装置。
A first semiconductor chip in which a first integrated circuit is formed in which an amplifier that amplifies a sensor signal output from a sensor and an analog-to-digital converter that converts the sensor signal amplified by the amplifier into a digital value are integrated. When,
A second semiconductor chip in which a second integrated circuit in which a recording control logic circuit for controlling the recording of digital values and a communication control logic circuit for controlling communication with an external device are integrated is formed.
A third semiconductor chip in which a memory for recording the digital value is formed under the control of the recording control logic circuit, and
A central processing unit that gives commands to the recording control logic circuit,
A first substrate on which the first semiconductor chip, the second semiconductor chip, the third semiconductor chip, and the central processing unit are mounted.
Including
The first semiconductor chip is mounted on the first surface of the first substrate or the inner layer of the first substrate adjacent to the first surface.
The sensor signal input terminal is provided on the first surface or the side surface of the first substrate .
An analog signal wiring provided between the input terminal of the sensor signal and the first semiconductor chip and into which the sensor signal is input is provided between the first to third semiconductor chips and the central arithmetic processing apparatus. A data recording device configured to avoid crossing or paralleling with the digital signal wiring through which the digital signals transmitted and received in the above are passed.
センサから出力されるセンサ信号を増幅するアンプ、及び前記アンプによって増幅された前記センサ信号をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器を集積した第1の集積回路が形成された第1の半導体チップと、
前記デジタル値の記録を制御する記録制御ロジック回路、及び外部装置との間の通信を制御する通信制御ロジック回路を集積した第2の集積回路が形成された第2の半導体チップと、
前記記録制御ロジック回路による制御の下で前記デジタル値が記録されるメモリが形成された第3の半導体チップと、
前記記録制御ロジック回路に指令を与える中央演算処理装置と、
前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ、前記第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置を搭載した第1の基板と、
前記第1の基板の第1の面に接合された第2の基板と、
を含み、
前記第1の半導体チップが、前記第1の面または前記第1の面に隣接する前記第1の基板の内層に搭載され、
前記センサ信号の入力端子が、前記第2の基板に設けられており、
前記センサ信号の入力端子と前記第1の半導体チップとの間に設けられ、前記センサ信号が入力されるアナログ信号配線が、前記第1乃至第3の半導体チップ及び前記中央演算処理装置の相互間で送受信されるデジタル信号が通過するデジタル信号配線と交差状態又は並行状態となることを回避するように構成されている
データ収録装置。
A first semiconductor chip in which a first integrated circuit in which an amplifier for amplifying a sensor signal output from a sensor and an analog-to-digital converter for converting the sensor signal amplified by the amplifier are integrated is formed. When,
A second semiconductor chip in which a second integrated circuit in which a recording control logic circuit for controlling the recording of digital values and a communication control logic circuit for controlling communication with an external device are integrated is formed.
A third semiconductor chip in which a memory for recording the digital value is formed under the control of the recording control logic circuit, and
A central processing unit that gives commands to the recording control logic circuit,
A first substrate on which the first semiconductor chip, the second semiconductor chip, the third semiconductor chip, and the central processing unit are mounted.
With the second substrate joined to the first surface of the first substrate,
Including
The first semiconductor chip is mounted on the first surface or the inner layer of the first substrate adjacent to the first surface.
The input terminal for the sensor signal is provided on the second board .
An analog signal wiring provided between the input terminal of the sensor signal and the first semiconductor chip and into which the sensor signal is input is provided between the first to third semiconductor chips and the central arithmetic processing apparatus. A data recording device configured to avoid crossing or paralleling with the digital signal wiring through which the digital signals transmitted and received in the above are passed.
前記第1の半導体チップは、前記センサ信号が入力されるポートを有し、
前記第1の基板は、前記ポートに接続されたランドを含むランドパターンを前記第1の面に有し、
前記第2の基板は、前記入力端子に接続されたランドを含む、前記ランドパターンに対応した対応ランドパターンを前記第1の基板との接合面に有する
請求項2に記載のデータ収録装置。
The first semiconductor chip has a port into which the sensor signal is input.
The first substrate has a land pattern on the first surface including lands connected to the port.
The data recording apparatus according to claim 2, wherein the second substrate includes a land connected to the input terminal and has a corresponding land pattern corresponding to the land pattern on a joint surface with the first substrate.
前記第2の基板に設けられ、前記センサ信号に前処理を施す前処理回路を構成する第1の回路素子を更に含む
請求項2または請求項3に記載のデータ収録装置。
The data recording apparatus according to claim 2 or 3, further comprising a first circuit element provided on the second substrate and constituting a preprocessing circuit for preprocessing the sensor signal.
前記第1の基板に設けられ、前記第1の集積回路、前記第2の集積回路、及び前記中央演算処理装置の少なくとも1つに付随する第2の回路素子を更に含む
請求項4に記載のデータ収録装置。
The fourth aspect of claim 4, further comprising a second circuit element provided on the first substrate and associated with at least one of the first integrated circuit, the second integrated circuit, and the central processing unit. Data recording device.
前記第2の基板が、前記第1の面を部分的に露出させるように前記第1の面に接合され、前記第2の回路素子が、前記第1の面の露出部分に搭載されている
請求項5に記載のデータ収録装置。
The second substrate is joined to the first surface so as to partially expose the first surface, and the second circuit element is mounted on the exposed portion of the first surface. The data recording device according to claim 5.
前記第2の基板が、前記第1の面を部分的に露出させるように前記第1の基板に接合され、前記第1の半導体チップが、前記第1の面の露出部分に搭載されている
請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のデータ収録装置。
The second substrate is joined to the first substrate so as to partially expose the first surface, and the first semiconductor chip is mounted on the exposed portion of the first surface. The data recording apparatus according to any one of claims 2 to 6.
前記通信制御ロジック回路による制御の下で前記外部装置と通信を行う通信モジュールを更に含む
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のデータ収録装置。
The data recording device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a communication module that communicates with the external device under the control of the communication control logic circuit.
前記通信モジュールを搭載し、前記第1の基板の前記第1の面または前記第1の面とは反対側の第2の面に接合された第3の基板を更に含む
請求項8に記載のデータ収録装置。
28. Data recording device.
前記通信制御ロジック回路による制御の下で前記外部装置と通信を行う通信モジュールを更に含み、
前記第1の回路素子及び前記通信モジュールが、前記第2の基板の、前記第1の基板との接合面とは反対側の面に設けられている
請求項4に記載のデータ収録装置。
A communication module that communicates with the external device under the control of the communication control logic circuit is further included.
The data recording apparatus according to claim 4, wherein the first circuit element and the communication module are provided on a surface of the second substrate opposite to a bonding surface with the first substrate.
前記第1の基板の内層に搭載され、前記中央演算処理装置が形成された第4の半導体チップを更に含む
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のデータ収録装置。
The data recording apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising a fourth semiconductor chip mounted on the inner layer of the first substrate and on which the central processing unit is formed.
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