压力检测装置制造方法及图纸

压力检测装置(10)具有：压力检测元件(21)，其通过接受压力(P)而输出与该压力(P)对应的检测信号(Qi)；以及处理电路(30)，其对从该压力检测元件(21)输出的检测信号(Qi)进行处理而输出，在形成有导体图案的电路基板(40)中具有如下的处理电路(30)：在该处理电路(30)中安装集成电路(IC1)，该集成电路(IC1)具有以设定为规定的电压值的基准电压(Vr)为工作基准、将检测信号(Qi)变换为电压波形的模拟电路，而且该处理电路(30)具有将检测信号(Qi)提供给该集成电路(IC1)的输入电路(50)，并且还具有包围该输入电路(50)的至少一部分区域、而且被施加基准电压(Vr)的屏蔽图案(SHP1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用于检测引擎的燃烧压力等压力的压力检测装置。
技术介绍
通常提出了检测压力或磁性等物理量并变换为电信号的各种检测装置。这样的检测装置通常是由传感器将物理量的变化作为微分值输出，因而具有如下的处理电路：通过积分电路的积分将来自该传感器的检测信号变换为与物理量的变化相似的波形的电压。图8示出作为物理量检测引擎的燃烧压力的压力检测装置的处理电路的一例。在图8中，处理电路100由对检测信号进行积分的积分电路、和将积分得到的输出信号进行放大的放大电路这两个运算放大器A1、A2构成。并且，检测压力的压电元件101的一个端子通过导电部件102并经由处理电路100的输入电容器C1与运算放大器A1的反转输入端子连接。并且，压电元件101的另一个端子通过导电部件102与处理电路100的GND连接。由此，对运算放大器A1的反转输入端子提供来自压电元件101的电荷信号Qi。另一方面，对运算放大器A1的非反转输入端子提供来自稳压器的基准电源Rg1的基准电压Vr。该基准电源Rg1输入来自外部的电源Vdd，输出稳定的基准电压Vr。并且，充电电容器C2和放电电阻R1连接于运算放大器A1的反转输入端子和运算放大器A1的输出端子之间。并且，从运算放大器A1的输出端子能够得到对电荷信号Qi进行积分而变换为电压的输出信号A1out。将该输出信号A1out提供给作为放大电路的运算放大器A2的非反转输入端子。该非反转输入端子经由电阻R4与基准电压Vr连接。并且，运算放大器A2的反转输入端子经由电阻R5与基准电压Vr连接，并且经由电阻R6与输出端子连接。由此，能够从运算放大器A2的输出端子得到被放大的输出信号Vout。另一方面，在压电元件101是被收纳于检测装置的壳体110中、检测引擎的燃烧压力的燃烧压力传感器的情况下，该壳体101与引擎(未图示)被共同接地(Earth)。另外，将运算放大器A1的积分电路和运算放大器A2的放大电路各自的输入与基准电压Vr连接的理由是，为了简化处理电路100的电源而采用单电源驱动(电源Vdd)，为此需要将电源Vdd和GND之间的中间电压作为运算放大器A1、A2进行工作的基准。在示例的情况下，电源Vdd＝DC+5V，基准电压Vr＝DC+1V。下面，使用图9说明压力检测装置的基本动作。图9(a)示意地示出了电荷信号Qi相对于压电元件101以周期T0检测到燃烧压力的变化时的时间t的微分波形。通过图8所示的输入电容器C1将该电荷信号Qi提供给处理电路100的运算放大器A1的反转输入端子。图9(b)示出了从运算放大器A1的输出端子输出的输出信号A1out的电压波形的一例。运算放大器A1以基准电压Vr为基准进行工作，因而通过积分将电荷信号Qi变换为电压，从运算放大器A1的输出端子能够得到与压力变化相似的输出信号A1out。另外，运算放大器A1以基准电压Vr为工作基准，因而例如当在t1时刻电荷信号Qi为无信号时，输出信号A1out的电压电平与基准电压Vr(示例为DC1V)大致相等。图9(c)示出了从运算放大器A2的输出端子输出的输出信号Vout的电压波形的一例。在此，运算放大器A2作为以基准电压Vr为工作基准的非反转放大电路进行工作，其输出信号Vout与要输入的输出信号A1out成为同相，其振幅成为按照规定的放大率被放大的大小。另外，运算放大器A2也以基准电压Vr为工作基准，因而例如当在t1时刻要输入的输出信号A1out为无信号时，输出信号Vout的电压电平与基准电压Vr(示例为DC1V)大致相等。在这种情况下，作为压力检测元件的压电元件101由于直流阻抗极高、并且作为检测信号的电荷信号Qi的电荷量较小，因而被提供电荷信号Qi的运算放大器A1需要是具有输入阻抗极高的性能的运算放大器，并且需要使充电电容器C2和放电电阻R1都是高阻抗。因此，运算放大器A1的输入电路即包括运算放大器A1的反转输入端子、输入电容器C1、充电电容器C2和放电电阻R1在内的电路，与周边电路相比成为高阻抗，具有易于受到来自外部的感应噪声或泄露电流的影响的特性。另外，在来自外部的感应噪声混入运算放大器A1的输入电路中的情况下，该噪声成分也与电荷信号Qi一起被积分，因而导致输出信号A1out中产生较大的误差。并且，在从运算放大器A1的输入电路向附近的电源Vdd和GND流过泄露电流的情况下，在运算放大器A1的输出信号A1out中产生直流的偏置电压，最坏时存在输出信号A1out的电位超过电源Vdd或者GND的风险性。因此，为了高精度地对电荷信号Qi进行积分并变换为电压波形，运算放大器A1的输入电路尽可能地减小感应噪声和泄露电流的影响成为极其重要的课题。基于以上的背景，在高阻抗电路和高速信号电路等中需要用于减小感应噪声和泄露电流的影响的对策，以往提出了各种降噪手段。例如，在专利文献1公开了具有针对多管脚的LSI的配线的屏蔽单元的半导体装置。该屏蔽单元特别形成为包围容易接受噪声的影响的高速信号线的护环(guardring)，使与该护环连接的电源端子数少于高速信号端子，并且根据与电源端子的距离或路径改变护环的配线宽度，以改善流过护环的电流的均匀性。另外，在专利文献2公开了使用多层基板的探头卡(probecard)。该探头卡通过使用多层基板，在多层基板的平面方向和纵向双方覆盖相对于信号线与该信号线为相同电位的保护线(guardline)，再在其外侧配置地线。由此，将通过放大器使信号线成为低阻抗的相同电位的信号提供给保护线，因而能够利用保护线抑制泄露电流的产生，得到基于地线的屏蔽效果。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－135555号公报专利文献2：日本特开2003－307527号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，上述的专利文献1及2所公开的以往的降噪手段存在如下所述的问题。专利文献1所公开的半导体装置具备的屏蔽单元是针对多管脚的LSI的配线的屏蔽单元，应用范围较窄。并且，通过按照屏蔽线的距离改变配线宽度来改善流过屏蔽线的电流的均匀性，但是流过屏蔽线的电流的均匀性还不至于能够减小噪声的影响，尤其是不能期待作为高阻抗电路的降噪手段发挥效果。而且，在信号线和屏蔽线具有电位差的情况下，从信号线向屏蔽线流过泄露电流，在信号线的信号波形中产生误差，因而不能进行准确的信号检测。另一方面，专利文献2所公开的探头卡形成为利用保护线覆盖探头的信号线，并用地线覆盖其外侧的双重构造的屏蔽形式，但是由于对保护线提供与通过放大器使信号线低阻抗化而得的信号线为相同电位的信号，因而当在信号线中产生所检测出的电压波形时，在保护线也产生相同电平的电压波形。此时，由于信号线是高阻抗、而且保护线是低阻抗，因而信号线接受保护线的影响而成为进行了正反馈的状态。其结果是，信号波形产生畸变或颤动，最坏时预想也有振荡的危险。因此，保护线与其说消除泄露电流的效果，莫如说存在出现更大的负面的副作用即信号波形的畸变、颤动、振荡等的风险性。本专利技术的目的在于，提供解决了这种
技术介绍
中存在的问题的压力检测装置。用于解决问题的手段为了解决上述的问题，本专利技术的压力检测装置10具有：压力检测元件21，其通过接受压力P而输出与该压力P对应的检测信号Qi；以及处理电路30，其对从该压力检测元件21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力检测装置，具有：压力检测元件，其通过接受压力而输出与该压力对应的检测信号；以及处理电路，其对从该压力检测元件输出的检测信号进行处理而输出，其特征在于，在形成有导体图案的电路基板中具有如下的所述处理电路：在该处理电路中安装集成电路，该集成电路具有以设定为规定的电压值的基准电压为工作基准、将所述检测信号变换为电压波形的模拟电路，而且该处理电路具有将所述检测信号提供给该集成电路的输入电路，并且还具有包围所述输入电路的至少一部分区域、而且被施加所述基准电压的屏蔽图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 JP 2014-0670631.一种压力检测装置，具有：压力检测元件，其通过接受压力而输出与该压力对应的检测信号；以及处理电路，其对从该压力检测元件输出的检测信号进行处理而输出，其特征在于，在形成有导体图案的电路基板中具有如下的所述处理电路：在该处理电路中安装集成电路，该集成电路具有以设定为规定的电压值的基准电压为工作基准、将所述检测信号变换为电压波形的模拟电路，而且该处理电路具有将所述检测信号提供给该集成电路的输入电路，并且还具有包围所述输入电路的至少一部分区域、而且被施加所述基准电压的屏蔽图案。2.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述集成电路至少具有输入所述检测信号的输入端子和与该输入端子相邻的屏蔽端子。3.根据权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于，所述屏蔽图案形成为与所述屏蔽端子电连接、并包围包括所述输入端子在内的所述输入电路的至少一部分区域的框状。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的压力检测装置，其特征在于，所述屏蔽图案...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村里克，四方山正德，萨田等志，
申请(专利权)人：西铁城精密器件株式会社，西铁城时计株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP