DE112013001779T5 - Trägheitssensormodul - Google Patents

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c/o Hitachi Ltd. Jeong Heewon
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Abstract

In einem Sensormodul, das in der Lage ist, eine Erkennungsachse zu ändern, um eine physikalische Größe zu erkennen, wenn eine Kontaktfläche an einer anderen Stelle als an einem Eckpunkt einer LSI-Seite bereitgestellt wird, um Probleme zu lösen, wie etwa eine Vergrößerung der Chip-Fläche und eine Erhöhung der Entwicklungskosten, die durch die Führungsverdrahtung zum Verbinden der Kontaktfläche verursacht werden, ist das Trägheitssensormodul versehen mit: einem ersten Sensorelement (100), das eine erste Kontaktflächengruppe (120), eine zweite Kontaktflächengruppe (130), die an die erste Kontaktflächengruppe elektrisch angeschlossen ist und an einer Stelle angeordnet ist, die im Verhältnis zu der ersten Kontaktflächengruppe um 90 Grad gedreht ist, und eine Erkennungsachse aufweist; und einem LSI (202), das das erste Sensorelement steuert. In dem Trägheitssensormodul ist das erste Sensorelement entlang einer ersten Seite des LSI angeordnet, eine Mehrzahl von dritten Kontaktflächengruppen (203) ist entlang einer zweiten Seite angeordnet, welche die erste Seite des LSI schneidet, und die dritte Kontaktflächengruppe ist entweder an die erste Kontaktflächengruppe oder an die zweite Kontaktflächengruppe elektrisch angeschlossen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trägheitssensormodul. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Trägheitssensormodul, um eine physikalische Größe zu erkennen, die darauf zurückzuführen ist, dass eine Trägheitskraft auf einen Körper einwirkt, und die eine Erkennungsachse aufweist.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Mit der Computerisierung der Fahrzeugsteuerung hat sich die Anzahl der Trägheitssensormodule, welche die Fahrzeuge ausstatten, um eine Fahrzeugbewegung zu erkennen, erhöht. Beispielsweise wurde unter den Trägheitssensormodulen insbesondere ein Winkelgeschwindigkeits-Sensormodul herkömmlicherweise hauptsächlich zum Messen einer Fahrzeug-Giergeschwindigkeit angewendet, die in einem Fahrtsteuerungssystem verwendet wird, um eine Bremse oder einen Motor automatisch zu steuern, wenn eine gefährliche Fahrt eines Fahrzeugs erkannt wird. Zusätzlich gab es neuerdings eine steigende Nachfrage für einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der auf die Messung einer Rollgeschwindigkeit angewendet wird, die in einem Fahrtsicherheitssystem verwendet wird, um eine Insassenhaltevorrichtung zu aktivieren, wenn eine Rollbewegung eines Fahrzeugs erkannt wird.
  • Um dieser steigenden Nachfrage gerecht zu werden, könnte man sich vorstellen, dass für jeden verschiedenen Anwendungszweck ein Trägheitssensormodul getrennt entwickelt und geliefert wird. Aus Sicht des Entwicklungszeitraums und der Kosten wird es jedoch bevorzugt, ein einziges Trägheitssensormodul zu entwickeln, um sich an eine Mehrzahl von Anwendungszwecken anzupassen. Insbesondere wird es bevorzugt, eine einzige Art von Trägheitssensormodul herzustellen, das an eine Mehrzahl von Anwendungszwecken anpassbar ist, wie etwa sowohl für das zuvor erwähnte Fahrtsteuerungssystem als auch für das Fahrtsicherheitssystem.
  • Das Problem besteht darin, dass eine Giergeschwindigkeit eine Winkelgeschwindigkeit in einer Drehrichtung einer Fahrzeugkarosserie ist, wohingegen eine Rollgeschwindigkeit eine Winkelgeschwindigkeit in einer Rollrichtung einer Fahrzeugkarosserie ist. Mit anderen Worten ist eine Erkennungsachse zwischen einer Giergeschwindigkeit und einer Rollgeschwindigkeit anders, obwohl beide dynamische Größen sind, die Drehbewegungen eines Fahrzeugs bestimmen.
  • Um dabei unter Verwendung einer einzigen Art von Trägheitssensormodul eine Messung von dynamischen Größen vorzunehmen, die eine Mehrzahl von Erkennungsachsen aufweisen, wie etwa eine Messung sowohl einer Giergeschwindigkeit als auch einer Rollgeschwindigkeit, kann ein Winkel der Anbringung des Trägheitssensormoduls an einem Substrat der elektronischen Steuereinheit jeweils entsprechend in Abhängigkeit von der vorzunehmenden Messung geändert werden. Das Ändern eines Winkels der Anbringung eines Trägheitssensormoduls an einem Substrat der elektronischen Steuereinheit geht jedoch mit dem Ändern eines Montagezustands anderer Bauteile einher, die es vielleicht unmöglich machen, den Winkel je nach Bedarf zu ändern. Da des Weiteren ein Fahrzeug, in dem ein Substrat einer elektronischen Steuereinheit montiert ist, einen begrenzten Platz für ein derartiges Substrat aufweist, kann es sein, dass ein Trägheitssensormodul nicht in einem gewünschten Winkel angebracht werden kann. Obwohl zudem eine Winkelgeschwindigkeit somit insbesondere als Beispiel einer physikalischen Größe beschrieben wurde, gilt die gleiche Diskussion wie zuvor für eine andere physikalische Größe, die eine Erkennungsachse aufweist, wie etwa eine Beschleunigung.
  • Angesichts des Vorstehenden ist es zweckmäßig und bevorzugt, dass eine Erkennungsachse einer physikalischen Größe je nach Bedarf auswählbar ist, ohne einen Montagewinkel eines Trägheitssensormoduls zu ändern. PTL 1 offenbart einen Stand der Technik, bei dem eine Erkennungsachse einer physikalischen Größe, wie zuvor erwähnt, je nach Bedarf auswählbar ist. PTL 1 beschreibt eine Technik, um eine Mehrzahl von Kontaktflächen bereitzustellen, welche die gleiche Funktion auf einem LSI aufweisen, wenn ein Sensorelement für dynamische Größen auf einem LSI angeordnet ist, so dass Drahtbonden möglich ist, auch wenn das Sensorelement um 0, 45 und 90 Grad gedreht angeordnet ist. Gemäß der in PTL 1 beschriebenen Technik kann das Sensorelement selektiv in einer Richtung von 0, 45 und 90 Grad im Verhältnis zu einem Referenzkantenabschnitt auf einem LSI montiert zu werden. Daher ist ein Sensormodul, das über ein derartiges Sensorelement für dynamische Größen auf einem LSI verfügt, wie es bei dieser Technik beschrieben wird, in der Lage, eine Richtung einer Erkennungsachse einer dynamischen Größe von 0, 45 und 90 Grad auszuwählen, ohne den Montagewinkel des Sensormoduls zu ändern.
  • LITERATURSTELLEN
  • Patentdokumente
    • PTL 1: JP 2000-227439 A
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Eine herkömmliche Technik, die in PTL 1 offenbart wird, weist das folgende mögliche Problem auf. Wenn eine Kontaktfläche auf einem LSI derart bereitgestellt wird, dass ein Sensorelement selektiv in einer Richtung von 0, 45 und 90 Grad im Verhältnis zu einem Referenzkantenabschnitt auf einem LSI montiert werden kann, wird die Kontaktfläche an einer anderen Stelle als in einem Eckpunkt des LSI angeordnet. Im Allgemeinen ist eine Kontaktfläche, die auf einem LSI angeordnet ist, ungefähr 100 μm groß, was für eine Verdrahtungsbreite (im Allgemeinen 1 μm oder weniger) eines Logikteils in einem LSI groß genug ist. Wenn eine derartige große Kontaktfläche in einem spezifischen Bereich auf einem LSI angeordnet ist, schneidet sich die Führungsverdrahtung, um ein berechnetes Signal zur Kontaktfläche zu leiten, mit einem Rechenfunktionsblock, wodurch es schwierig wird, einen LSI-Bereich effektiv zu nutzen. Dies könnte zu einer größeren Chip-Fläche führen, was erhöhte Entwicklungskosten bedingt.
  • Problemlösung
  • Um Probleme, wie die zuvor beschriebenen, zu lösen, wird eine Konfiguration, die in den Ansprüchen offenbart wird, zum Beispiel genommen.
  • D. h., es wird ein Trägheitssensormodul bereitgestellt, das Folgendes umfasst: ein erstes Sensorelement mit einer Erkennungsachse, das Folgendes umfasst: eine erste Kontaktflächengruppe; und eine zweite Kontaktflächengruppe, die elektrisch an die erste Kontaktflächengruppe angeschlossen ist und an einer Stelle angeordnet ist, die im Verhältnis zu der ersten Kontaktflächengruppe um 90 Grad gedreht ist; und einen LSI, der konfiguriert ist, um das erste Sensorelement zu steuern, wobei das erste Sensorelement entlang einer ersten Seite des LSI angeordnet ist, der LSI eine Mehrzahl von dritten Kontaktflächengruppen aufweist, die entlang einer zweiten Seite des LSI angeordnet sind, wobei die zweite Seite die erste Seite schneidet, und die dritte Kontaktflächengruppe elektrisch entweder an die erste Kontaktflächengruppe oder an die zweite Kontaktflächengruppe angeschlossen ist.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Trägheitssensormodul bereitzustellen, das an zwei oder mehrere Erkennungsachsen in einem kleineren Bereich und zu geringeren Kosten anpassbar ist. Andere Probleme, Konfigurationen und Auswirkungen werden in der nachstehend angegebenen Beschreibung der Ausführungsformen deutlich beschrieben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht, die ein Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 eine Schnittansicht, die das Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3(a) und 3(b) jeweils eine Draufsicht, die ein Winkelgeschwindigkeits-Sensormodul in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 eine Schnittansicht, die das Winkelgeschwindigkeits-Sensormodul in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 eine Draufsicht, die ein Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 eine Schnittansicht, die ein Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 eine Draufsicht, die ein Trägheitssensormodul in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 eine Draufsicht, die ein Trägheitssensormodul in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 eine Schnittansicht, die das Trägheitssensormodul in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden Beispiele mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Beispiel 1 stellt eine Beschreibung eines Winkelgeschwindigkeits-Sensormoduls bereit, in dem ein Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement als beispielhaftes Trägheitssensormodul, das die vorliegende Erfindung anwendet, montiert ist.
  • Draufsicht des Sensorelements
  • 1 ist eine Draufsicht, die ein Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement in Beispiel 1 zeigt. Das Sensorelement 100 umfasst: ein Trägersubstrat; eine Abdeckung 101, um einen Raum, in dem eine MEMS-Struktur bereitgestellt wird, hermetisch zu schützen; eine Verdrahtung 103 zum Leiten eines elektrischen Signals, um eine Bewegung der MEMS-Struktur zu steuern, und eines elektrischen Signals, das aus einer Bewegung der MEMS-Struktur generiert wird; und Kontaktflächengruppen 120, 130, um derartige elektrische Signale ein-/auszugeben. Die MEMS-Struktur wird im Innern der Abdeckung 101 bereitgestellt und ist in 1 nicht gezeigt. Die MEMS-Struktur ist beispielsweise eine Struktur, die unter Verwendung einer photolithographischen Technik und einer Tiefenätz-(DRIE)Technik gebildet wird.
  • Dabei sind in dem Sensorelement in 1 eine Kontaktfläche, die in der Kontaktflächengruppe 120 enthalten ist, und eine Kontaktfläche, die in der Kontaktflächengruppe 130 enthalten ist, elektrisch miteinander verbunden. Beispielsweise sind eine Kontaktfläche 102a, die in der Kontaktflächengruppe 120 enthalten ist, und eine Kontaktfläche 102b, die in der Kontaktflächengruppe 130 enthalten ist, durch die Verdrahtung 103 verbunden, so dass sich die Kontaktflächen in einem Äquipotentialzustand befindet. Daher ist es möglich, entweder von der Kontaktfläche 102a oder der Kontaktfläche 102b ein elektrisches Signal zu entnehmen, das durch eine Bewegung derselben MEMS-Struktur generiert wird. Alternativ ist es möglich, das Sensorelement anzusteuern, indem man ein elektrisches Signal entweder an die Kontaktfläche 102a oder an die Kontaktfläche 102b abgibt, um eine Bewegung derselben MEMS-Struktur zu steuern. Dabei ist die Verdrahtung in dem Sensorelement in 1 in einer einzigen Verdrahtungsschicht gebildet. Mit diesem Merkmal ist das Sensorelement in 1 wirksam, indem es eine geringere Anzahl von Formprozessen der Verdrahtung benötigt und daher zu geringeren Kosten gefertigt wird.
  • Das Sensorelement ist in der Lage, alle Ein-/Ausgangssignale von/zu einer externen Rechenschaltung über die Kontaktflächengruppe 120 mit acht Kontaktflächen zu empfangen/senden. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Kontaktflächengruppe 130 mit acht Kontaktflächen jedoch ebenfalls auf dem Sensorelement derart angeordnet, dass die Kontaktflächengruppe 130 entlang einer anderen Seite des Sensorelements angeordnet ist als eine Seite, an der entlang die Kontaktflächengruppe 120 angeordnet ist. Jede Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 130 gehört, ist durch eine Verdrahtung einzeln an jede Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 120 gehört, elektrisch angeschlossen, so dass sich die entsprechenden Kontaktflächen in einem Äquipotentialzustand befinden. Daher ist es möglich, entweder von einer Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 130 gehört, oder von einer Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 120 gehört, ein elektrisches Signal zu entnehmen, das durch eine Bewegung derselben MEMS-Struktur generiert wird. Alternativ ist es möglich, das Sensorelement anzusteuern, indem ein elektrisches Signal entweder an eine Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 130 gehört, oder an eine Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 120 gehört, abgegeben wird, um eine Bewegung derselben MEMS-Struktur zu steuern. In 1 ist eine Erkennungsachse, im Verhältnis zu der das Sensorelement eine Winkelgeschwindigkeit erkennt, durch einen Pfeil angegeben.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel sind eine Kontaktflächenanordnung der Kontaktflächengruppe 120 und eine Kontaktflächenanordnung der Kontaktflächengruppe 130 identisch, so dass es eine derartige Konfiguration den beiden Kontaktflächengruppen ermöglicht, das gleiche elektrische Signal ein-/auszugeben. Die Anordnungen der Kontaktflächengruppen sind jedoch nicht auf einen Fall eingeschränkt, bei dem die Anordnungen im Hinblick auf entsprechende einzelne Kontaktflächen genau identisch sind. Es gibt eine mögliche Variante, bei der ein Satz von Kontaktflächen, die eine Funktion paarweise ausführen, als eine Einheit angesehen wird und die Anordnungen der Kontaktflächengruppen im Hinblick auf entsprechende Sätze von Kontaktflächen identisch sind. Ein Beispiel der Variante wird nachstehend in Beispiel 2 beschrieben.
  • Schnittansicht des Sensorelements
  • 2 ist eine Schnittansicht, die Einzelheiten des Sensorelements 100 in dem Winkelgeschwindigkeits-Sensormodul in Beispiel 1 zeigt. Eine MEMS-Struktur, um eine Winkelgeschwindigkeit zu erkennen, ist in dem Sensorelement 100 gebildet. 2 ist eine Schnittansicht des Sensorelements 100, die entlang der Linie A-A' gesehen ist, die in 1 gezeigt wird. Das Sensorelement 100 umfasst: ein Trägersubstrat 107, auf oder über dem ein Isolierfilm 108, ein Metallfilm 106, der eine Erkennungselektrode bildet, und ein Isolierfilm 109 gebildet sind; und ein Abdecksubstrat 101, unter dem oder unterhalb dessen ein Isolierfilm 112, ein bewegliches Teil 105 der MEMS-Struktur und ein Befestigungsteil 104 der MEMS-Struktur gebildet sind. Das Sensorelement 100 wird durch Kontaktieren des Trägersubstrats 107 und des Abdecksubstrats 101 zusammen über eine Klebeschicht 110 gebildet. Das Trägersubstrat 107 und das Abdecksubstrat 101 werden durch eutektisches Kontaktieren zusammengefügt, so dass ein interner Raum 111, in dem die MEMS-Struktur angeordnet ist, hermetisch geschützt ist.
  • Ferner sind das bewegliche Teil 105 der MEMS-Struktur, die Erkennungselektrode, die auf dem festen Metallfilm 106 gebildet ist, und das Befestigungsteil 104 der MEMS-Struktur elektrisch an eine Kontaktfläche 102 angeschlossen, die auf einer Oberfläche des Trägersubstrats 107 gebildet ist, wobei ein Metallfilm 106, der über dem Trägersubstrat 107 gebildet ist, eingeschoben wird, und ferner über die Kontaktfläche 102 durch Drahtbonden an eine integrierte Schaltung angeschlossen ist, die eine Funktion des Berechnens eines Ausgangssignals von einem Erkennungsteil des Winkelgeschwindigkeitssensors erfüllt.
  • Draufsicht des Sensormoduls 1
  • 3(a) ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Montagekonfiguration des Winkelgeschwindigkeits-Sensormoduls 200 in Beispiel 1 zeigt.
  • Ein Rechenschaltungs-Chip 202 ist auf einem unteren Abschnitt eines Gehäuseelements 201 montiert. Das Sensorelement 100 ist auf dem Rechenschaltungs-Chip 202 montiert. Die integrierte Schaltung, die einen Transistor und ein passives Element umfasst, ist auf dem Rechenschaltungs-Chip 202 gebildet. Die integrierte Schaltung ist eine Schaltung zur Signalverarbeitung eines Ausgangssignals aus dem Erkennungsteil des Winkelgeschwindigkeitssensors, um schließlich ein Winkelgeschwindigkeitssignal auszugeben. Die Kontaktflächengruppe 120, die auf dem Sensorelement 100 gebildet ist, und eine Kontaktflächengruppe 203, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 202 gebildet ist, sind durch einen Metalldraht 204 verbunden. Eine Kontaktflächengruppe 205, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 202 gebildet ist, ist an die Klemmen 207, die an dem Gehäuseelement 201 gebildet sind, durch Metalldrähte 206 angeschlossen. Ferner ist die Kontaktflächengruppe 205 über eine interne Verdrahtung des Gehäuseelements 201 an die Klemmen 208, die außen an die Gehäuseelemente 201 anzuschließen sind, elektrisch angeschlossen. Dabei sind der Rechenschaltungs-Chip 202 und das Sensorelement 100 in dem Gehäuseelement 201 mit einem Deckel, der nicht gezeigt wird, jedoch das Gehäuseelement 201 an seinem oberen Abschnitt hermetisch abdichtet, hermetisch eingeschlossen. Eine Erkennungsachse, im Verhältnis zu der das Sensorelement eine Winkelgeschwindigkeit erkennt, liegt in einer Y(+)-Richtung, wie in 3 gezeigt. Somit ist das Sensormodul 200 mit einer Montagekonfiguration, die in 3(a) gezeigt wird, in der Lage, eine Drehwinkelgeschwindigkeit um eine Y-Achse herum zu messen.
  • Draufsicht des Sensormoduls 2
  • 3(b) ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Montagekonfiguration des Winkelgeschwindigkeits-Sensormoduls 200 in Beispiel 1 zeigt. Die Konfiguration ist anders als die in 3(a) gezeigte.
  • Ein Sensormodul in 3(b) unterscheidet sich dadurch von dem in 3(a), dass die Kontaktflächengruppe 130, die auf dem Sensorelement 100 gebildet ist, und die Kontaktflächengruppe 203, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 202 gebildet ist, durch den Metalldraht 204 verbunden sind.
  • Mit dem obigen Unterschied bei der Verbindung in dem Sensormodul in 3(b) liegt eine Erkennungsachse, im Verhältnis zu der das Sensorelement eine Winkelgeschwindigkeit erkennt, in einer X(–)-Richtung, wie in 3 gezeigt. Somit ist das Sensormodul 200 mit einer Montagekonfiguration, die in 3(b) gezeigt wird, in der Lage, eine Drehwinkelgeschwindigkeit um eine X-Achse herum zu messen.
  • Wie zuvor beschrieben, kann eine Erkennungsachse des Trägheitssensormoduls dadurch geändert werden, dass einfach eine Montagerichtung des Sensorelements 100 geändert wird, während genau das gleiche Gehäuseelement 201, der Rechenschaltungs-Chip 202 und das Sensorelement 100 verwendet werden. Bei dem vorliegenden Beispiel wurde ein Sensorelement in einem Winkelgeschwindigkeitssensor als Beispiel beschrieben. Die gleiche Diskussion wie zuvor gilt jedoch auch für einen anderen Sensor, der eine Erkennungsachse aufweist (z. B. einen Beschleunigungssensor).
  • Schnittansicht des Sensormoduls
  • 4 ist eine Schnittansicht, die eine beispielhafte Montagekonfiguration des Winkelgeschwindigkeits-Sensormoduls 200 in Beispiel 1 zeigt. 4 ist eine Schnittansicht des Winkelgeschwindigkeits-Sensormoduls 200, die entlang der Linie B-B gesehen ist, die in 3(a) gezeigt wird.
  • Wie in 4 gezeigt, wird der Rechenschaltungs-Chip 202 auf einem unteren Abschnitt des Gehäuseelements 201 montiert, das einen vertieften Abschnitt aufweist. Auch ist das Sensorelement 100 auf dem Rechenschaltungs-Chip 202 montiert. Das Gehäuseelement 201 ist aus Keramik und dergleichen gebildet. Ferner sind der Rechenschaltungs-Chip 202 und das Sensorelement 100 in dem Gehäuseelement 201 mit einem Deckel 219, der aus Metall besteht und das Gehäuseelement 201 an seinem oberen Abschnitt hermetisch abdichtet, hermetisch eingeschlossen. Der Deckel 209 ist eine Metallabdeckung, die verwendet wird, um das Gehäuseelement 201 hermetisch abzuschließen, welches das Sensorelement 100 und den Rechenschaltungs-Chip 202 aufnimmt. Der Deckel dient dazu, das Gehäuseelement 201 vor Verunreinigung durch Fremdstoffe zu schützen.
  • Wenn, wie in dem Fall von 3(a), die Kontaktflächengruppe 120 aus den Kontaktflächengruppen in dem Sensorelement 100 zur Verwendung ausgewählt wird, wird die Kontaktflächengruppe 130, die bereitgestellt wird, um eine Winkelgeschwindigkeitsausgabe mit Bezug auf eine Erkennungsachse zu erkennen, die nicht angewendet wird, abgeschaltet und offen gelassen. Unterdessen wird die unbenutzte Kontaktflächengruppe 130 an die Kontaktflächengruppe 120, die in dem Sensorelement in Gebrauch ist, über die Verdrahtung 103, die sich im Innern des Sensorelements befindet, angeschlossen.
  • Dabei könnte eine unabhängige elektrische Ladung, die außerhalb des Sensorelements vorliegt, an einer Kontaktfläche haften, die zu der offenen und unbenutzten Kontaktflächengruppe 130 gehört. Dies könnte eine negative Auswirkung auf eine Klemme der in Gebrauch befindlichen Kontaktflächengruppe 120 haben, was als Ausgangsrauschen durch den Metallfilm, der im Innern des Sensorelements bereitgestellt wird, erscheint. Das Gehäuseelement 201 wird jedoch mit dem Metalldeckel 209 hermetisch abgeschlossen, der das Gehäuseelement 201 an seinem oberen Abschnitt hermetisch abschließt. Somit wird das Sensorelement 100 vor den Auswirkungen einer potentialfreien elektrischen Ladung geschützt, die außerhalb des Sensormoduls vorliegt. Daher ermöglicht das Trägheitssensormodul in Beispiel 1, dass das Sensorelement 100 vor Rauschen abgeschirmt wird und davon unbeeinträchtigt ist, selbst wenn die unbenutzte Kontaktflächengruppe 130 des Sensorelements abgeschaltet und offen gelassen wird.
  • Konfiguration und Auswirkungen des Sensormoduls
  • Es wird nun eine Beschreibung bezüglich einer Konfiguration und der Auswirkungen des Sensormoduls gemäß dem vorliegenden Beispiel bereitgestellt. Das Trägheitssensormodul in dem vorliegenden Beispiel umfasst das erste Sensorelement (100) und den LSI (202), der das erste Sensorelement steuert. Das erste Sensorelement (100) ist mit der ersten Kontaktflächengruppe (120) und der zweiten Kontaktflächengruppe (130) versehen und verfügt über eine Erkennungsachse. Die zweite Kontaktflächengruppe (130) ist an die erste Kontaktflächengruppe elektrisch angeschlossen und wird an einer Stelle bereitgestellt, die im Verhältnis zu der ersten Kontaktflächengruppe um 90 Grad gedreht ist. Das erste Sensorelement befindet sich entlang einer ersten Seite des LSI. Der LSI verfügt über eine Mehrzahl von dritten Kontaktflächengruppen (203), die sich entlang einer zweiten Seite des LSI befinden, wobei die zweite Seite die erste Seite schneidet. Die dritte Kontaktflächengruppe (203) ist entweder an die erste Kontaktflächengruppe oder an die zweite Kontaktflächengruppe elektrisch angeschlossen.
  • Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, eine Erkennungsachse des Sensorelements zu ändern, ohne andere Bauelemente als das Sensorelement zu ändern, wie mit Bezug auf 3(a) und 3(b) beschrieben, indem entweder die erste Kontaktflächengruppe oder die zweite Kontaktflächengruppe als an die dritte Kontaktflächengruppe anzuschließende Kontaktflächengruppe ausgewählt wird. Folglich ist es möglich, ein Trägheitssensormodul bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Erkennungsachse zu ändern, ohne einen Montagewinkel des Trägheitssensormoduls zu ändern.
  • Zusätzlich befindet sich das Sensorelement entlang der ersten Seite des LSI, und die dritte Kontaktflächengruppe befindet sich entlang der zweiten Seite des LSI. Diese Konfiguration ermöglicht es, ein Problem zu vermeiden, das dadurch verursacht wird, dass eine Kontaktfläche aufgelegt wird, die im Vergleich zur Verdrahtungsbreite an einer anderen Stelle als einem Eckpunkt des LSI größer ist. Dieses Problem wurde mit Bezug auf PTL 1 besprochen. Daraufhin erreicht die obige Konfiguration eine reduzierte Chip-Fläche und reduzierte Entwicklungskosten.
  • Beispiel 2
  • In Beispiel 2 wird ein Sensorelement 500 als alternatives Beispiel des Sensorelements 100 in Beispiel 1 beschrieben.
  • Draufsicht des Sensorelements
  • 5 ist eine Draufsicht, die einen Winkelgeschwindigkeitssensor in Beispiel 2 zeigt. Ein Isolierfilm 512 wird aus praktischen Zeichengründen nicht gezeigt. Das Sensorelement 500 umfasst: ein Trägersubstrat; ein Abdecksubstrat, um einen Raum, in dem eine MEMS-Struktur angeordnet ist, hermetisch zu schützen; eine Verdrahtung, um ein elektrisches Signal, um eine Bewegung der MEMS-Struktur zu steuern, und ein elektrisches Signal, das aus einer Bewegung der MEMS-Struktur generiert wird, zu leiten; und Kontaktflächengruppen 520, 530, um die elektrischen Signale ein-/auszugeben.
  • In dem Sensorelement in 5 sind eine Kontaktfläche, die in der Kontaktflächengruppe 520 enthalten ist, und eine Kontaktfläche, die in der Kontaktflächengruppe 530 enthalten ist, elektrisch miteinander verbunden. Beispielsweise sind eine Kontaktfläche 502a, die in der Kontaktflächengruppe 520 enthalten ist, und eine Kontaktfläche 502b, die in der Kontaktflächengruppe 530 enthalten ist, elektrisch verbunden, wobei eine Verdrahtung 503, die aus einem Metallfilm gebildet wird, ein Substratdurchgangsteil 501, das aus einem leitfähigen Material gebildet ist, und die MEMS-Struktur, die aus einem leitfähigen Material gebildet ist, eingeschoben werden, so dass sich die Kontaktflächen in einem Äquipotentialzustand befinden. Daher ist es möglich, entweder von der Kontaktfläche 502a oder der Kontaktfläche 502b ein elektrisches Signal zu entnehmen, das durch eine Bewegung derselben MEMS-Struktur generiert wird. Alternativ ist es möglich, das Sensorelement anzusteuern, indem ein elektrisches Signal entweder an die Kontaktfläche 502a oder an die Kontaktfläche 502b abgegeben wird, um eine Bewegung derselben MEMS-Struktur zu steuern. Dabei wird die Verdrahtung in dem Sensorelement in 5 anders als die in 1 in einer Mehrzahl von Verdrahtungsschichten gebildet. Mit diesem Merkmal verfügt das Sensorelement in 5 über eine größere Flexibilität beim Verlegen der Verdrahtung zum elektrischen Anschließen einer Kontaktfläche und einer Struktur, wodurch eine Reduzierung einer parasitären Widerstandskomponente und einer parasitären Kapazitätskomponente der Verdrahtung ermöglicht wird. Daraufhin kann ein Sensorelement mit höherer Genauigkeit bereitgestellt werden.
  • Das Sensorelement ist in der Lage, alle Ein-/Ausgangssignale von/zu einer externen Rechenschaltung über die Kontaktflächengruppe 520 mit zehn Kontaktflächen zu empfangen/senden. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Kontaktflächengruppe 530 mit zehn Kontaktflächen jedoch auch auf dem Sensorelement derart angeordnet, dass die Kontaktflächengruppe 530 entlang einer anderen Seite des Sensorelements angeordnet ist als einer Seite, an der entlang die Kontaktflächengruppe 520 angeordnet ist. Jede Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 530 gehört, ist elektrisch über eine Verdrahtung einzeln mit jeder Kontaktfläche verbunden, die zu der Kontaktflächengruppe 520 gehört, so dass sich die entsprechenden Kontaktflächen in einem Äquipotentialzustand befinden. Daher ist es möglich, entweder von einer Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 530 gehört, oder einer Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 520 gehört, ein elektrisches Signal zu entnehmen, das durch eine Bewegung derselben MEMS-Struktur generiert wird. Alternativ ist es möglich, das Sensorelement anzusteuern, indem ein elektrisches Signal entweder an eine Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 530 gehört, oder an eine Kontaktfläche, die zu der Kontaktflächengruppe 120 gehört, abgegeben wird, um eine Bewegung derselben MEMS-Struktur zu steuern. In 5 ist eine Erkennungsachse, im Verhältnis zu der das Sensorelement eine Winkelgeschwindigkeit erkennt, durch einen Pfeil angegeben.
  • Unterdessen unterscheidet sich eine Kontaktflächenanordnung in dem Sensorelement in 5 von der aus 1 folgendermaßen. In 5 sind die Anordnungen der Kontaktflächengruppen (520, 530) mit Bezug auf die Kontaktflächen-Funktionspaare (502a und 502c gepaart und 502b und 502d gepaart) identisch. Dabei bedeutet ein Kontaktflächen-Funktionspaar ein Paar von Kontaktflächen, das eine vorbestimmte Funktion als eine Einheit ausführt. Die Reihenfolge der Anordnung eines derartigen Paars von Kontaktflächen ist umkehrbar. Nehmen wir die Differentialerkennung als Beispiel. In einer Erkennungselektrode führen eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode paarweise eine Differentialerkennungsfunktion aus. Selbst wenn eine Reihenfolge der Anordnung der p-seitigen Elektrode und der n-seitigen Elektrode umgekehrt wird, wird die Differentialerkennungsfunktion normal ausgeführt, indem positive und negative Werte eines Erkennungssignals in der Rechenschaltung umgekehrt werden. Wenn dabei die Kontaktfläche 502a eine p-seitige Elektrode und die Kontaktfläche 502c eine n-seitige Elektrode ist, können die Kontaktfläche 502b und die Kontaktfläche 502d jeweils eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode sein und umgekehrt. Die Anordnung des Paars von Kontaktflächen 502a–502c in der Kontaktflächengruppe 520 und die Anordnung des Paars von Kontaktflächen 502b–502d in der Kontaktflächengruppe 530 müssen jedoch identisch sein. Bei der obigen Konfiguration ist das Sensorelement in 5 wirksam, um eine gewisse Flexibilität bei der Anordnung der Kontaktflächen und dem Verlegen der Verdrahtung sicherzustellen. Diese Flexibilität ist so weit erlaubt, wie die unterschiedlichen Kontaktflächengruppen in dem Sensorelement in der Lage sind, das gleiche elektrische Signal ein-/auszugeben, ohne die Wirksamkeit des Sensorelements in 1 zu beeinträchtigen.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel wurde ein alternatives Beispiel des Sensorelements in Beispiel 1 beschrieben. Bei dem alternativen Beispiel wurden Änderungen an dem Sensorelement bei zwei Aspekten, nämlich bei der Verdrahtung und der Kontaktflächenanordnung, eingeführt. Diese Änderungen können jedoch unabhängig angewendet werden, und es ist offensichtlich, dass ein Sensorelement, bei dem nur eine der Änderungen angewendet wird, zum technischen Umfang der vorliegenden Erfindung gehört.
  • Schnittansicht des Sensorelements
  • 6 ist eine Schnittansicht, die Einzelheiten des Sensorelements 500 zeigt. 6 ist eine Schnittansicht des Sensorelements 500, die entlang der Linie C-C' gesehen ist, die in 5 gezeigt wird. In 6 werden zur einfacheren Ansicht der Zeichnung ein Substratdurchgangsteil 501, eine Kontaktfläche 502 und eine darunterliegende untere Struktur mit Bezug auf diejenigen, die in 5 gezeigt werden, vergrößert dargestellt.
  • Das Sensorelement 500 wird durch Zusammenfügen eines Trägersubstrats 507, eines Vorrichtungssubstrats 514 und eines Abdecksubstrats 513 gebildet. Das Trägersubstrat 507, das Vorrichtungssubstrat 514 und das Abdecksubstrat 513 werden durch Oberflächenaktvierungs- oder anodisches Kontaktieren zusammengefügt, so dass ein interner Raum 511, in dem die MEMS-Struktur angeordnet ist, hermetisch geschützt ist. Das Vorrichtungssubstrat 514 und das Abdecksubstrat 513 werden durch Oberflächenaktivierungs-Kontaktieren zusammengefügt, und leitfähige Materialien, die keinen Isolierfilm dazwischen einschieben, werden elektrisch miteinander verbunden.
  • Eine vertiefte Rille wird auf dem Trägersubstrat 507 derart eingraviert, dass ein Isolierfilm 508 und ein interner Raum 111 darauf gebildet werden. Auf dem Vorrichtungssubstrat 514 werden ein beweglicher Teil 505 der MEMS-Struktur und ein Befestigungsteil 504 der MEMS-Struktur gebildet. Auf dem Abdecksubstrat 513 wird Folgendes gebildet: ein leitfähiges Material 506, um eine Bewegung der MEMS-Struktur zu erkennen; ein Isolierfilm 509; eine Substratdurchgangsteil-Verdrahtung 501, die aus einem leitfähigen Material gebildet wird, um ein elektrisches Signal zu entnehmen, das aus einer Bewegung der MEMS-Struktur generiert wird; ein Metallfilm 510, um die Kontaktfläche 502 zu bilden; und ein Isolierfilm 512, um den Metallfilm 510 zu schützen. Der bewegliche Teil 505 der MEMS-Struktur, eine Erkennungselektrode, die aus dem festen leitfähigen Material 506 gebildet ist, und das Befestigungsteil 504 der MEMS-Struktur sind an die Verdrahtung, die auf einer oberen Oberfläche des Abdecksubstrats 513 gebildet ist, und an die Kontaktfläche 502 über die Substratdurchgangsteil-Verdrahtung 501, die in dem Abdecksubstrat 513 gebildet ist, elektrisch angeschlossen. Über die Kontaktfläche 502 sind das bewegliche Teil 505, die Erkennungselektrode und das Befestigungsteil 504 ferner durch Drahtbonden an eine integrierte Schaltung angeschlossen, die dazu dient, ein Ausgangssignal aus einer Erkennungspartie des Winkelgeschwindigkeitssensors zu betätigen.
  • Beispiel 3
  • In Beispiel 3 wird ein Sensormodul als alternatives Beispiel des Trägheitssensormoduls 200 in Beispiel 1 beschrieben. Das Sensormodul in Beispiel 3 erkennt eine einachsige Drehwinkelgeschwindigkeit und eine dreiachsige Beschleunigung.
  • Draufsicht des Sensormoduls 1
  • 7 ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Montagekonfiguration des Trägheitssensormoduls 600 in Beispiel 3 zeigt.
  • Bei dem Trägheitssensormodul 600 gemäß dem vorliegenden Beispiel werden ein Rechenschaltungs-Chip 602 und ein spannungserhöhender Energieversorgungs-Chip 550 auf einem unteren Abschnitt eines Gehäuseelements 601 montiert. Auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 sind ein Sensorelement 500, auf dem eine MEMS-Struktur gebildet ist, um eine Winkelgeschwindigkeit zu erkennen, und ein Sensorelement 540, um eine Beschleunigung zu erkennen, montiert. Auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 ist auch eine integrierte Schaltung gebildet, die einen Transistor und ein passives Element umfasst. Die integrierte Schaltung, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 gebildet ist, ist eine Schaltung zum Signalverarbeiten von Ausgangssignalen aus den Sensorelementen 500, 540, um schließlich ein Winkelgeschwindigkeitssignal und ein Beschleunigungssignal auszugeben. Ein Erkennungsteil des Winkelgeschwindigkeitssensors ist auf dem Sensorelement 500 gebildet, und ein Beschleunigungssensor-Erkennungsteil ist auf dem Sensorelement 540 gebildet.
  • Eine Kontaktflächengruppe 520, die auf dem Sensorelement 500 gebildet ist, und eine Kontaktflächengruppe 603, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 gebildet ist, sind mit dem Metalldraht 604 verbunden. Beispielsweise werden eine Kontaktfläche 502c, die auf dem Sensorelement 500 gebildet ist, und eine Kontaktfläche 603, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 gebildet ist, durch den Metalldraht 604 verbunden. Ferner ist eine Kontaktfläche 502a, die auf dem Sensorelement 500 gebildet ist, durch den Metalldraht 606 an eine Klemme 605 angeschlossen, die auf dem Gehäuseelement 601 gebildet ist. Des Weiteren ist die Kontaktfläche 502a über eine interne Verdrahtung des Gehäuseelements 601 an eine Klemme 610 elektrisch angeschlossen, um mit dem Äußeren des Gehäuseelements 601 verbunden zu sein. Ebenfalls ist eine Kontaktflächengruppe 607, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 gebildet ist, durch den Metalldraht 609 an eine Klemme 600 angeschlossen, die auf dem Gehäuseelement 601 gebildet ist. Die Kontaktflächengruppe 607 ist über die interne Verdrahtung des Gehäuseelements 601 an die Klemmen 610 elektrisch angeschlossen, die mit dem Äußeren des Gehäuseelements 601 zu verbinden sind. Dabei sind der Rechenschaltungs-Chip 602, der spannungserhöhende Energieversorgungs-Chip 550, das Sensorelement 500 und das Sensorelement 540 in dem Gehäuseelement 601 mit einer Abdeckung hermetisch eingeschlossen, die nicht gezeigt wird, jedoch das Gehäuseelement 601 an seinem oberen Abschnitt hermetisch abschließt. Das Sensorelement 500 erkennt eine Winkelgeschwindigkeit in einer Y(+)-Richtung, wie in 7 gezeigt. Das Sensorelement 540 erkennt eine Beschleunigung in den dreiachsigen Richtungen X(+), Y(+) und Z(+), wie in 7 gezeigt. Somit ist das Sensormodul 600 mit einer Montagekonfiguration, die in 7 gezeigt wird, in der Lage, eine Drehwinkelgeschwindigkeit um eine Y-Achse herum und eine Beschleunigung in dreiachsigen Richtungen entlang den Achsen X, Y und Z zu messen.
  • Draufsicht des Sensormoduls 2
  • 8 ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Montagekonfiguration des Trägheitssensormoduls 600 in Beispiel 2 zeigt. Die Konfiguration ist anders als die aus 7.
  • Das Sensormodul in 8 unterscheidet sich dadurch von dem Sensormodul in 7, dass eine Kontaktflächengruppe 530, die auf dem Sensorelement 500 gebildet ist, und die Kontaktflächengruppe 603, die auf dem Rechenschaltungs-Chip 602 gebildet ist, durch einen Metalldraht 612 verbunden sind. Durch den obigen Unterschied bei der Verbindung erkennt das Sensorelement 500 eine Winkelgeschwindigkeit in einer X(–)-Richtung, wie in 8 gezeigt. Das Sensorelement 540 erkennt eine Beschleunigung in den dreiachsigen Richtungen X(+), Y(+) und Z(+), wie in 8 gezeigt. Somit ist das Sensormodul 600 mit einer Montagekonfiguration, wie in 8 gezeigt, in der Lage, eine Drehwinkelgeschwindigkeit um eine X-Achse herum und eine Beschleunigung in den dreiachsigen Richtungen entlang den Achsen X, Y und Z zu messen.
  • Schnittansicht des Sensormoduls
  • 9 ist eine Schnittansicht, die eine beispielhafte Montagekonfiguration des Trägheitssensormoduls 600 in Beispiel 2 zeigt. 9 ist eine Schnittansicht des Trägheitssensormoduls, entlang der Linie D-D' gesehen, die in 7 gezeigt wird.
  • In 9 sind der Rechenschaltungs-Chip 602 und der spannungserhöhende Energieversorgungs-Chip, der nicht gezeigt ist, auf einem unteren Abschnitt des Gehäuseelements 601 mit einem vertieften Abschnitt montiert. Der Rechenschaltungs-Chip 602 und das Sensorelement 500 sind in einer Schicht in dem Gehäuseelement 601 angeordnet und sind in dem Gehäuseelement 601 mit einer Harzabdeckung 613, die aus einem Harz, wie etwa Plastik, gebildet ist und das Gehäuseelement 601 an seinem oberen Abschnitt hermetisch abschließt, hermetisch eingeschlossen. Eine Metallabschirmplatte 614 ist auf der Harzabdeckung 613 gebildet, insbesondere auf einer Seite, die einem inneren Abschnitt des Gehäuses zugewandt ist. Die Harzabdeckung 613 ist ein Deckel aus Harz, der verwendet wird, um das Gehäuseelement 601 hermetisch abzuschließen, das die Sensorelemente 500, 540, den Rechenschaltungs-Chip 602 und den spannungserhöhenden Energieversorgungs-Chip 550 aufnimmt. Die Harzabdeckung 613 dient dazu, das Gehäuseelement 601 vor einer Verunreinigung durch Fremdstoffe zu schützen.
  • Wenn die Kontaktflächengruppe 520 zur Verwendung aus den Kontaktflächengruppen in dem Sensorelement 500 ausgewählt wird, um eine Winkelgeschwindigkeitsausgabe im Verhältnis zu einer gewünschten Erkennungsachse zu erzielen, wird eine Kontaktflächengruppe 530, die bereitgestellt wird, um eine Winkelgeschwindigkeitsausgabe mit Bezug auf eine Erkennungsachse zu erkennen, die nicht verwendet wird, durch die Verdrahtung nicht elektrisch angeschlossen und bleibt offen. Unterdessen ist die unbenutzte Kontaktflächengruppe 530 an die Kontaktflächengruppe 520, die in dem Sensorelement in Gebrauch ist, über einen Metallfilm und ein leitfähiges Material, das im Innern des Sensorelements bereitgestellt wird, angeschlossen. Eine potentialfreie elektrische Ladung, die außerhalb des Sensorelements vorhanden ist, könnte an einer Kontaktfläche haften, die zu der offenen und unbenutzten Kontaktflächengruppe 530 gehört. Dies könnte eine negative Auswirkung auf eine Klemme der in Gebrauch befindlichen Kontaktflächengruppe 520 haben und durch den Metallfilm und das leitfähige Material, das im Innern des Sensorelements bereitgestellt wird, als Ausgangsrauschen erscheinen. Das Sensorelement 500 ist jedoch in dem Gehäuseelement 601 mit der Harzabdeckung 613, auf der die Metallabschirmplatte 614 gebildet ist, hermetisch eingeschlossen. Die Harzabdeckung 613 schließt das Gehäuseelement 601 an seinem oberen Abschnitt hermetisch ab. Somit ist das Sensorelement 500 vor Einwirkungen einer potentialfreien elektrischen Ladung, die außerhalb des Sensormoduls vorhanden ist, geschützt. Daher ist es gemäß Beispiel 2 möglich, die Auswirkungen eines Rauschens zu blockieren, selbst wenn die unbenutzte Kontaktflächengruppe 530 des Sensorelements nicht mit einer Verdrahtung elektrisch verbunden wird und offen ist.
  • Wie zuvor beschrieben, ist es möglich, eine Drehwinkelgeschwindigkeits-Erkennungsachse des Trägheitssensormoduls 600 dadurch zu ändern, dass man einfach eine Montagerichtung des Sensorelements 500 mit einem Winkelgeschwindigkeits-Erkennungsteil ändert und dabei genau das gleiche Gehäuseelement 601, den Rechenschaltungs-Chip 602, den spannungserhöhenden Energieversorgungs-Chip 550, das Sensorelement 540 mit einem Beschleunigungs-Erkennungsteil und das Sensorelement 500 mit dem Winkelgeschwindigkeits-Erkennungsteil verwendet. Mit anderen Worten ist es möglich, je nach Bedarf eine Drehwinkelgeschwindigkeits-Erkennungsachse auszuwählen, indem man einfach eine Montagerichtung des Sensorelements 500 ändert, das einen Winkelgeschwindigkeits-Erkennungsteil aufweist, ohne einen Montagewinkel des Trägheitssensormoduls 600 zu ändern.
  • Was zuvor beschrieben wurde, ist ein alternatives Beispiel des Trägheitssensormoduls, das eine Beschleunigung erkennt und den LSI 602 umfasst. In dem LSI 602 wird das Sensorelement 500 zum Messen einer Winkelgeschwindigkeit entlang seiner ersten Seite bereitgestellt, und das Sensorelement 540 zum Messen einer Beschleunigung wird entlang der dritten Seite gegenüber der ersten Seite bereitgestellt. Ein derartiger obiger zusammengesetzter Sensor, wie bei dem Trägheitssensormodul, das in Beispiel 1 dargelegt wurde, erreicht vorteilhafte Auswirkungen, wozu eine Auswirkung gehört, dass die Erkennungsachse geändert werden kann, ohne andere Bauteile als das Sensorelement zu ändern. Zusätzlich verbleibt, wie in 7 und 8 gezeigt, die Kontaktflächengruppe 603 des LSI 602 entlang einer zweiten Seite des LSI, selbst wenn die beiden Sensorelemente bereitgestellt werden. Daher behebt das Trägheitssensormodul in dem vorliegenden Beispiel, wie im Fall von Beispiel 1, ein Problem, das dadurch verursacht wird, dass eine Kontaktfläche angeordnet wird, die im Vergleich zu der Verdrahtungsbreite an einer anderen Stelle als an einem Eckpunkt eines LSI größer ist, was als Problem mit Bezug auf PTL 1 genannt wurde. Daraufhin kann man eine reduzierte Chip-Fläche und reduzierte Entwicklungskosten erreichen.
  • Obwohl bisher ein Winkelgeschwindigkeits-Sensorelement und ein Beschleunigungs-Sensorelement als Beispiele von Sensorelementen beschrieben wurden, ist eine Kombination von Sensorelementen nicht auf die zuvor erwähnten Beispiele eingeschränkt. Es reicht aus, dass diese Kombination mindestens ein Sensorelement umfasst, das eine Erkennungsachse aufweist.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Sensorelement
    101
    Abdeckung
    102
    Kontaktfläche
    102a
    Kontaktfläche
    102b
    Kontaktfläche
    103
    Verdrahtung
    104
    Befestigungsteil
    105
    bewegliches Teil
    106
    Erkennungselektrode
    107
    Substrat
    108
    Isolierfilm
    109
    Isolierfilm
    110
    Klebeschicht
    111
    interner Raum
    112
    Isolierfilm
    120
    Kontaktfläche
    130
    Kontaktfläche
    200
    Sensormodul
    201
    Gehäuse
    202
    Rechenschaltungs-Chip
    203
    Kontaktfläche
    204
    Verdrahtung
    205
    Kontaktfläche
    206
    Verdrahtung
    207
    Kontaktfläche
    208
    Klemme
    209
    Deckel
    500
    Sensorelement
    501
    Substratdurchgangsteil
    502
    Kontaktfläche
    502a
    Kontaktfläche
    502b
    Kontaktfläche
    503
    Verdrahtung
    504
    Befestigungsteil
    505
    bewegliches Teil
    506
    Erkennungselektrode
    507
    Substrat
    508
    Isolierfilm
    509
    Isolierfilm
    510
    Metallfilm
    511
    interner Raum
    512
    Isolierfilm
    513
    Substrat
    514
    Substrat
    520
    Kontaktfläche
    530
    Kontaktfläche
    540
    Sensorelement
    550
    spannungserhöhender Energieversorgungs-Chip
    600
    Sensormodul
    601
    Gehäuse
    602
    Rechenschaltungs-Chip
    603
    Kontaktfläche
    604
    Verdrahtung
    605
    Kontaktfläche
    606
    Verdrahtung
    607
    Kontaktfläche
    608
    Kontaktfläche
    609
    Verdrahtung
    610
    Klemme
    613
    Harzabdeckung
    614
    Metall

Claims (7)

  1. Trägheitssensormodul, umfassend: – ein erstes Sensorelement mit einer Erkennungsachse, umfassend: – eine erste Kontaktflächengruppe; und – eine zweite Kontaktflächengruppe, die an die erste Kontaktflächengruppe elektrisch angeschlossen ist und an einer Stelle angeordnet ist, die im Verhältnis zu der ersten Kontaktflächengruppe um 90 Grad gedreht ist; und – einen LSI, der konfiguriert ist, um das erste Sensorelement zu steuern, wobei das erste Sensorelement entlang einer ersten Seite des LSI angeordnet ist, der LSI eine Mehrzahl von dritten Kontaktflächengruppen aufweist, die entlang einer zweiten Seite des LSI angeordnet sind, wobei die zweite Seite die erste Seite schneidet, und die dritte Kontaktflächengruppe entweder an die erste Kontaktflächengruppe oder an die zweite Kontaktflächengruppe elektrisch angeschlossen ist.
  2. Trägheitssensormodul nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Mehrzahl von Verdrahtungsleitungen, welche die erste Kontaktflächengruppe und die zweite Kontaktflächengruppe verbinden, wobei die Verdrahtungsleitungen auf einer einzigen leitfähigen Schicht gebildet sind.
  3. Trägheitssensormodul nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Mehrzahl von Verdrahtungsleitungen, welche die erste Kontaktflächengruppe und die zweite Kontaktflächengruppe verbinden, wobei die Verdrahtungsleitungen aus einer Mehrzahl von leitfähigen Materialien gebildet sind.
  4. Trägheitssensormodul nach Anspruch 1, wobei eine Kontaktflächenanordnung in der ersten Kontaktflächengruppe und eine Kontaktflächenanordnung in der zweiten Kontaktflächengruppe identisch sind.
  5. Trägheitssensormodul nach Anspruch 1, wobei die erste Kontaktflächengruppe ein erstes Paar von Kontaktflächen umfasst, die konfiguriert sind, um paarweise eine vorbestimmte Funktion auszuführen, die zweite Kontaktflächengruppe ein zweites Paar von Kontaktflächen umfasst, die konfiguriert sind, um paarweise die vorbestimmte Funktion auszuführen, und eine Anordnung des ersten Paars von Kontaktflächen in der ersten Kontaktflächengruppe und eine Anordnung des zweiten Paars von Kontaktflächen in der zweiten Kontaktflächengruppe identisch sind.
  6. Trägheitssensormodul nach Anspruch 1, wobei eine physikalische Größe, die von dem ersten Sensorelement gemessen wird, eine Winkelgeschwindigkeit ist.
  7. Trägheitssensormodul nach Anspruch 6, ferner umfassend ein zweites Sensorelement, das konfiguriert ist, um eine Beschleunigung zu erkennen, und in dem LSI entlang einer dritten Seite gegenüber der ersten Seite des LSI angeordnet ist.
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