JP2009281905A - Sensor device - Google Patents
Sensor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009281905A JP2009281905A JP2008135083A JP2008135083A JP2009281905A JP 2009281905 A JP2009281905 A JP 2009281905A JP 2008135083 A JP2008135083 A JP 2008135083A JP 2008135083 A JP2008135083 A JP 2008135083A JP 2009281905 A JP2009281905 A JP 2009281905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- installation
- absorbing member
- vibration absorbing
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップを備えたセンサ装置に関する。 The present invention relates to a sensor device including a sensor chip that detects a physical quantity and generates an electrical signal corresponding to the physical quantity.
従来より、加速度検出を行うセンサチップを備えたセンサ装置が、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、基板の上に接着部材を介してセンサチップが搭載されたセンサ装置が提案されている。接着部材は、接着剤に熱の付与により気化する発泡剤が含有されたものである。 Conventionally, for example, Patent Document 1 has proposed a sensor device including a sensor chip that performs acceleration detection. Specifically, Patent Document 1 proposes a sensor device in which a sensor chip is mounted on a substrate via an adhesive member. The adhesive member contains a foaming agent that vaporizes when heat is applied to the adhesive.
上記センサ装置では、接着部材を介して基板にセンサチップが搭載された後、接着部材に熱が与えられて発泡剤が気化することにより、接着剤中にボイドが形成されることで接着部材にクッション機能が付与される。これにより、接着部材がより低弾性になり、基板からセンサチップへの振動の伝達を抑制している。
しかしながら、上記従来の技術では、上記センサ装置の基板を水平方向に対して傾けて、例えば鉛直方向に平行にした場合、接着部材がセンサチップの重さでたわみ、センサチップの検出軸が鉛直方向に対して傾いてしまう。このような鉛直方向に対するセンサチップの傾きは、防振効果を高めるために接着部材を厚くしてセンサチップを基板から遠ざけるほど、センサチップが重力による影響を受けて大きく傾いてしまう。これにより、センサチップの検出軸が狂ってしまうという問題や、センサチップの出力に0点オフセット成分が含まれてしまうという問題が生じる。 However, in the conventional technique, when the substrate of the sensor device is tilted with respect to the horizontal direction, for example, parallel to the vertical direction, the adhesive member bends due to the weight of the sensor chip, and the detection axis of the sensor chip is vertical. Will be inclined to. The inclination of the sensor chip with respect to the vertical direction increases as the adhesive member is thickened to increase the vibration isolation effect and the sensor chip is moved away from the substrate. This causes a problem that the detection axis of the sensor chip is distorted, and a problem that a zero-point offset component is included in the output of the sensor chip.
特に、車両においては、これまで車室内など比較的広いスペースに設置されていたセンサ装置をエンジンルームに設置することにより省スペース化を図りたいという要望がある。したがって、基板を水平方向に対して鉛直方向等に傾けてセンサ装置をエンジンルームに設置することが考えられる。しかし、エンジンルームは振動の影響が大きい場所であり、該振動がノイズ成分となるため防振構造は必須であるが、上記のように、防振のための接着部材によってセンサチップの検出精度が低下してしまうという問題が生じる。 In particular, in a vehicle, there is a demand for saving space by installing a sensor device, which has been installed in a relatively large space such as a passenger compartment, in an engine room. Therefore, it is conceivable to install the sensor device in the engine room by tilting the substrate in the vertical direction with respect to the horizontal direction. However, the engine room is a place where the influence of vibration is large, and since the vibration becomes a noise component, a vibration isolation structure is indispensable. However, as described above, the detection accuracy of the sensor chip is improved by the adhesive member for vibration isolation. The problem of deteriorating arises.
本発明は、上記点に鑑み、基板が水平方向に対して傾けられたとしても、センサチップが重力の影響を受けないようにすることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to prevent the sensor chip from being affected by gravity even when the substrate is tilted with respect to the horizontal direction.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(11)と一面(11)の反対側の他面(12)とを有し、一面(11)と他面(12)とを貫通する貫通孔(13)を有する基板(10)と、基板(10)の一面(11)に対して垂直に配置される設置面(24)を有する設置部(21)と、設置部(21)と一体化されると共に貫通孔(13)の壁面に接触することで貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に重心位置が来るように設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップ(30)とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has one surface (11) and the other surface (12) opposite to the one surface (11), and the one surface (11) and the other surface (12). A mounting portion (21) having a substrate (10) having a through hole (13) penetrating the substrate, an installation surface (24) disposed perpendicular to one surface (11) of the substrate (10), and an installation portion ( 21) and a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the through hole (13) and having a larger internal loss than the substrate (10). It is arranged on the installation surface (24) so that the center of gravity is located between the absorbent member (20) and one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10), and the physical quantity is detected and the physical quantity is detected. And a sensor chip (30) for generating an electrical signal.
これによると、センサチップ(30)が基板(10)の中心軸が一致する位置に配置されているため、センサチップ(30)が基板(10)の一面(11)もしくは他面(12)から離れた位置に配置されない。すなわち、センサチップ(30)が重力による振動吸収部材(20)の傾きの影響を受けないようにすることができる。また、基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)によって、基板(10)を介して振動吸収部材(20)に伝達される振動を抑制できる。 According to this, since the sensor chip (30) is disposed at a position where the central axes of the substrate (10) coincide with each other, the sensor chip (30) is separated from one surface (11) or the other surface (12) of the substrate (10). It is not placed at a distance. That is, it is possible to prevent the sensor chip (30) from being affected by the inclination of the vibration absorbing member (20) due to gravity. Moreover, the vibration transmitted to the vibration absorbing member (20) through the substrate (10) can be suppressed by the vibration absorbing member (20) having an internal loss larger than that of the substrate (10).
請求項2に記載の発明では、一面(11)と一面(11)の反対側の他面(12)とを有し、一面(11)と他面(12)とを貫通する貫通孔(13)を有する基板(10)と、基板(10)の一面(11)に対して傾けられた設置面(24)を有する設置部(21)と、設置部(21)と一体化されると共に貫通孔(13)の壁面に接触することで貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、基板(10)の一面(11)に平行な方向に基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に重心位置が来るように設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップ(30)とを備えていることを特徴とする。 In invention of Claim 2, it has a one surface (11) and the other surface (12) on the opposite side of the one surface (11), and penetrates the one surface (11) and the other surface (12) (13 ), An installation portion (21) having an installation surface (24) inclined with respect to one surface (11) of the substrate (10), and the installation portion (21) and being integrated therewith. A vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the hole (13) and having a larger internal loss than the substrate (10); 10) is arranged on the installation surface (24) so that the center of gravity is located between one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10) in a direction parallel to one surface (11), and detects a physical quantity. And a sensor chip (30) for generating an electrical signal corresponding to the physical quantity.
このように、設置面(24)が基板(10)の一面(11)に対して傾けられたものにおいても、請求項1と同様の効果を得ることができる。 Thus, even when the installation surface (24) is inclined with respect to the one surface (11) of the substrate (10), the same effect as in the first aspect can be obtained.
請求項3に記載の発明では、一面(11)と一面(11)の反対側の他面(12)とを有し、一面(11)と他面(12)とを貫通する貫通孔(13)を有する基板(10)と、基板(10)の一面(11)に対して平行に配置された設置面(24)を有する設置部(21)と、設置部(21)と一体化されると共に貫通孔(13)の壁面に接触することで貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、基板(10)の一面(11)に平行な方向に基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に重心位置が来るように設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップ(30)とを備えていることを特徴とする。 In invention of Claim 3, it has the one surface (11) and the other surface (12) on the opposite side of the one surface (11), and penetrates the one surface (11) and the other surface (12) (13 ), An installation portion (21) having an installation surface (24) arranged in parallel to one surface (11) of the substrate (10), and the installation portion (21). And a vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the through hole (13) and having a larger internal loss than the substrate (10), It is arranged on the installation surface (24) so that the center of gravity is located between one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10) in a direction parallel to the one surface (11) of the substrate (10). And a sensor chip (30) for detecting and generating an electrical signal corresponding to the physical quantity.
このように、設置面(24)が基板(10)の一面(11)に対して平行に配置されたものにおいても、請求項1と同様の効果を得ることができる。 Thus, even when the installation surface (24) is arranged in parallel to the one surface (11) of the substrate (10), the same effect as in the first aspect can be obtained.
請求項4に記載の発明では、一面(11)と一面(11)の反対側の他面(12)とを有し、一面(11)と他面(12)とを貫通する貫通孔(13)を有する基板(10)と、基板(10)の一面(11)に対して垂直に配置された設置面(24)を有する設置部(21)と、設置部(21)と一体化されると共に貫通孔(13)の壁面に接触することで貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生する複数のセンサチップ(30)とを備え、複数のセンサチップ(30)の重心が基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に来るように、複数のセンサチップ(30)が設置面(24)に配置されていることを特徴とする。 In invention of Claim 4, it has a one surface (11) and the other surface (12) on the opposite side of one surface (11), and penetrates the one surface (11) and the other surface (12) (13 ), An installation portion (21) having an installation surface (24) arranged perpendicular to one surface (11) of the substrate (10), and the installation portion (21). And a vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the through hole (13) and having a larger internal loss than the substrate (10), A plurality of sensor chips (30) which are arranged on the installation surface (24) and detect a physical quantity and generate an electrical signal corresponding to the physical quantity, and the center of gravity of the plurality of sensor chips (30) is the substrate (10) A plurality of sensor chips (30) are provided so as to be between one surface (11) and the other surface (12). Characterized in that it is arranged on a surface (24).
これによると、センサチップ(30)が基板(10)から離れた位置に配置されていたとしても、各センサチップ(30)の出力から各センサチップ(30)が基板(10)から離れている効果を相殺することができる。また、基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)によって、基板(10)を介して振動吸収部材(20)に伝達される振動を抑制できる。以上により、センサチップ(30)が重力の影響を受けないようにすることができる。 According to this, even if the sensor chip (30) is arranged at a position away from the substrate (10), each sensor chip (30) is separated from the substrate (10) from the output of each sensor chip (30). The effect can be offset. Moreover, the vibration transmitted to the vibration absorbing member (20) through the substrate (10) can be suppressed by the vibration absorbing member (20) having an internal loss larger than that of the substrate (10). As described above, the sensor chip (30) can be prevented from being affected by gravity.
請求項5に記載の発明では、設置部(21)および固定部(22)はそれぞれ板状をなしており、振動吸収部材(20)は、平行に2つ並べられた固定部(22)の間に固定部(22)に対して垂直にされた設置部(21)が配置されたH形をなしていることを特徴とする。 In the invention according to claim 5, the installation part (21) and the fixing part (22) each have a plate shape, and the vibration absorbing member (20) has two fixing parts (22) arranged in parallel. It is characterized by an H shape in which an installation part (21) perpendicular to the fixing part (22) is disposed.
このようなH形の構造では、基板(10)に接触する固定部(22)によって振動の伝達を抑制できる。また、固定部(22)から設置部(21)上のセンサチップ(30)までの振動の伝達経路を長くすることができ、より防振効果を高めることができる。 In such an H-shaped structure, vibration transmission can be suppressed by the fixing portion (22) that contacts the substrate (10). Moreover, the vibration transmission path from the fixing part (22) to the sensor chip (30) on the installation part (21) can be lengthened, and the vibration isolation effect can be further enhanced.
請求項6に記載の発明のように、設置部(21)および固定部(22)はそれぞれ板状をなしており、振動吸収部材(20)は、基板(10)の一面(11)に対して垂直に平行に2つ並べられた固定部(22)の間に、固定部(22)に対して傾けられて配置された設置部(21)が一体化されたN形をなしているものとすることもできる。このように、固定部(22)と設置部(21)とが垂直の関係にないN形とすることもできる。 As in the invention described in claim 6, the installation portion (21) and the fixing portion (22) each have a plate shape, and the vibration absorbing member (20) is located on one surface (11) of the substrate (10). N-type in which an installation portion (21) arranged to be inclined with respect to the fixing portion (22) is integrated between two fixing portions (22) arranged in parallel and vertically. It can also be. In this way, the fixing portion (22) and the installation portion (21) may be N-shaped in which there is no vertical relationship.
請求項7に記載の発明では、センサチップ(30)が複数備えられ、設置部(21)および固定部(22)はそれぞれ板状をなしており、振動吸収部材(20)は、平行に2つ並べられた固定部(22)の間に、固定部(22)に対して垂直にされた2つの設置部(21)が平行に並べられた形状をなしており、複数のセンサチップ(30)は、2つの設置部(21)それぞれに配置されていることを特徴とする。 In the seventh aspect of the present invention, a plurality of sensor chips (30) are provided, the installation portion (21) and the fixing portion (22) each have a plate shape, and the vibration absorbing member (20) has two in parallel. Between two fixed parts (22) arranged in parallel, two installation parts (21) perpendicular to the fixed part (22) are arranged in parallel, and a plurality of sensor chips (30 ) Is arranged in each of the two installation parts (21).
これにより、異なる物理量を検出する複数のセンサチップ(30)を搭載することや、同種の複数のセンサチップ(30)を搭載することによって検出レンジの分割による検出精度の向上を図ることができる。 Thereby, it is possible to improve the detection accuracy by dividing the detection range by mounting a plurality of sensor chips (30) for detecting different physical quantities or mounting a plurality of the same kind of sensor chips (30).
請求項8に記載の発明では、設置部(21)は板状をなしており、固定部(22)は中空円筒状をなしており、振動吸収部材(20)は、設置部(21)の設置面(24)が固定部(22)の中心軸に平行に配置されて設置部(21)が固定部(22)の中空部分に一体化された形状をなしていることを特徴とする。 In the invention according to claim 8, the installation portion (21) has a plate shape, the fixing portion (22) has a hollow cylindrical shape, and the vibration absorbing member (20) is provided on the installation portion (21). The installation surface (24) is arranged in parallel to the central axis of the fixed portion (22), and the installation portion (21) is integrated with the hollow portion of the fixed portion (22).
これにより、基板(10)に振動吸収部材(20)を組み付けた後、円筒状の固定部(22)を固定部(22)の中心軸を中心に回転させることができる。このため、センサチップ(30)の検出軸を自由な角度で設定することができる。 Thereby, after the vibration absorbing member (20) is assembled to the substrate (10), the cylindrical fixing portion (22) can be rotated around the central axis of the fixing portion (22). For this reason, the detection axis of the sensor chip (30) can be set at a free angle.
請求項9に記載の発明では、固定部(22)として板状のものと円弧状のものとをそれぞれ有し、設置部(21)は板状をなしており、振動吸収部材(20)は、板状の固定部(22)と円弧状の固定部(22)との間に、板状の固定部(22)に対して垂直にされた設置部(21)が配置された形状をなしていることを特徴とする。 In the invention described in claim 9, the fixing portion (22) has a plate-like shape and an arc-shaped shape, the installation portion (21) has a plate shape, and the vibration absorbing member (20) The mounting portion (21) perpendicular to the plate-like fixing portion (22) is disposed between the plate-like fixing portion (22) and the arc-shaped fixing portion (22). It is characterized by.
これにより、板状の固定部(22)と貫通孔(13)の壁面との接触部分を中心として円弧状の固定部(22)を貫通孔(13)の壁面を滑らせて回転させることができる。したがって、センサチップ(30)の検出軸の角度の微調整を容易に行うことができる。 Accordingly, the arc-shaped fixing portion (22) is rotated by sliding the wall surface of the through hole (13) around the contact portion between the plate-shaped fixing portion (22) and the wall surface of the through hole (13). it can. Therefore, fine adjustment of the angle of the detection axis of the sensor chip (30) can be easily performed.
請求項10に記載の発明のように、設置部(21)および固定部(22)はそれぞれ板状をなしており、振動吸収部材(20)は、2つの板状の固定部(22)の間に設置部(21)が繋がれた波状をなしているようにすることができる。これによると、基板(10)からセンサチップ(30)までの振動の伝達経路を長くすることができるので、より防振効果を高めることができる。
As in the invention described in
請求項11に記載の発明では、固定部(22)のうち前記貫通孔(13)の壁面に接触する接触面(25)には、基板(10)の一面(11)もしくは他面(12)に接触することで基板(10)に対する振動吸収部材(20)の位置決めを行うための突起部(28)が設けられていることを特徴とする。
In the invention according to
これにより、振動吸収部材(20)を貫通孔(13)に差し込むことで、基板(10)に対する振動吸収部材(20)の位置を適切な場所に固定することができる。 Thereby, the position of the vibration absorbing member (20) with respect to the substrate (10) can be fixed at an appropriate place by inserting the vibration absorbing member (20) into the through hole (13).
請求項12に記載の発明では、接触面(25)には、振動吸収部材(20)が貫通孔(13)に差し込まれる方向に平行な方向に延びた溝部(29)が設けられており、突起部(28)は、溝部(29)を移動することで接触面(25)における位置が調節されるようになっていることを特徴とする。
In the invention according to
これにより、突起部(28)の位置を微調整することができ、ひいては基板(10)に対する振動吸収部材(20)の位置を微調整することができる。 Thereby, the position of the projection (28) can be finely adjusted, and consequently the position of the vibration absorbing member (20) with respect to the substrate (10) can be finely adjusted.
請求項13に記載の発明のように、振動吸収部材(20)として、液晶ポリマーで形成されたものを用いることができる。 As in the thirteenth aspect of the present invention, the vibration absorbing member (20) can be made of a liquid crystal polymer.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示されるセンサ装置は、例えば車両のブレーキ制御や横滑り制御のための物理量を検出するものとして用いられるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The sensor device shown in the present embodiment is used for detecting a physical quantity for vehicle brake control or skid control, for example.
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサ装置を示した図である。図1(a)はセンサ装置1の分解斜視図であり、図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。図1(a)に示されるように、センサ装置1は、基板10と、振動吸収部材20と、センサチップ30とを備えて構成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a sensor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is an exploded perspective view of the sensor device 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 1A, the sensor device 1 includes a
基板10は、配線回路等が形成され、外部と通信するためのドライバ、マイクロコンピュータ、電子部品等が実装されたものである。この基板10は、一面11と一面11の反対側の他面12とを有し、一面11と他面12とを貫通する四角形状の貫通孔13を有している。本実施形態では、貫通孔13は、基板10の中央部分に設けられている。また、基板10の一面11は、鉛直方向に平行な面と平行に配置されている。このような配置は、センサ装置1が例えば車両に搭載された場合に相当する。
The
基板10は、いわゆるプリント基板として用いられるものと同じ材質で形成されている。該材質として、例えばエポキシ樹脂が採用される。エポキシ樹脂の種類によって変動するが、基板10の内部損失は0.01〜0.02である。
The board |
センサチップ30は、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するものである。本実施形態では、2つのセンサチップ30が設けられており、一方はジャイロセンサ、他方は加速度センサである。このうち、加速度センサの構造について、図2および図3を参照して説明する。図2は加速度センサの概略平面図、図3は図2のB−B断面図である。
The
加速度センサを構成する半導体基板31は、図3に示されるように、支持基板としての第1シリコン基板32と半導体層としての第2シリコン基板33との間に、絶縁層としての酸化膜34を有する矩形状のSOI基板である。第2シリコン基板33には、トレンチ35が形成されることで、可動部36および固定部37、38からなる櫛歯形状を有する梁構造体が形成されている。このうち、可動部36は、細長四角形状の錘部39の両端がバネ部40を介して各アンカー部41、42に一体に連結された構成となっている。
As shown in FIG. 3, the
各アンカー部41、42は、酸化膜34に固定されており、酸化膜34を介して支持基板としての第1シリコン基板32上に支持されている。これにより、錘部39およびバネ部40は、酸化膜34から離間した状態となっている。バネ部40は、図2に示されるように、平行な2本の梁がその両端で連結された矩形枠状をなしており、2本の梁の長手方向と直交する方向に変位するバネ機能を有するものである。
The
具体的に、バネ部40は、図2中の矢印X方向の成分を含む加速度を受けたときに錘部39を基板面水平方向にて矢印X方向へ変位させるとともに、加速度の消失に応じて元の状態に復元させるようになっている。したがって、このバネ部40を介して、半導体基板31に連結された可動部36が加速度の印加に応じて酸化膜34すなわち支持基板11上において基板面水平方向にて上記矢印X方向に変位可能となっている。
Specifically, the
また、図2に示されるように、可動部36は、櫛歯状の可動電極43を備えている。この可動電極43は、上記錘部39の長手方向(矢印X方向)と直交した方向にて、錘部39の両側面から互いに反対方向へ延びる梁形状をなす複数本のものである。言い換えれば、可動電極43は、上記錘部39の長手方向(バネ部40の変位方向、矢印X方向)を配列方向とし、この配列方向に沿って櫛歯状に複数本配列されたものとなっている。
As shown in FIG. 2, the
図2では、可動電極43は、錘部39の左側および右側にそれぞれ4個ずつ突出して形成されており、各可動電極43は断面矩形の梁状に形成されて、酸化膜34から離間した状態となっている。このように、各可動電極43は、バネ部40および錘部39と一体的に形成されることにより、バネ部40および錘部39とともに、基板面水平方向にて矢印X方向に変位可能となっている。
In FIG. 2, four
また、図2および図3に示されるように、固定部37、38は、アンカー部41、42が支持されていないもう一組の対向辺部の外周にて、酸化膜34に固定されている。そして、固定部37、38は酸化膜34を介して支持基板としての第1シリコン基板32上に支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
図2に示されるように、錘部39の左側に位置する固定部37は、左側固定電極44および左側固定電極用配線部45とから構成されている。一方、錘部39の右側に位置する固定部38は、右側固定電極46および右側固定電極用配線部47とから構成されている。また、各固定電極44、46は、可動電極43における櫛歯の隙間にかみ合うように櫛歯状に複数本配列されたものである。
As shown in FIG. 2, the fixed
そして、錘部39の左側については、個々の可動電極43に対して矢印X方向に沿って上側に左側固定電極44が設けられておいる。一方、錘部39の右側については、個々の可動電極43に対して矢印X方向に沿って下側に右側固定電極46が設けられている。
On the left side of the
このように、基板面水平方向において個々の可動電極43に対して、それぞれ固定電極44、46が対向して配置されており、各対向間隔において、可動電極43の側面(つまり検出面)と固定電極44、46の側面(つまり検出面)との間に容量を検出するための検出間隔が形成されている。
As described above, the fixed
また、左側固定電極44と右側固定電極46とは、それぞれ互いに電気的に独立している。そして、各固定電極44、46は、可動電極43に対して略平行に延びる断面矩形の梁状に形成されている。
The left fixed
各固定電極用配線部45、47は、酸化膜34を介して第1シリコン基板32に固定されている。そして、左側固定電極44および右側固定電極46については、それぞれの複数本の電極が、電気的に共通した各配線部45、47にまとめられた形となっている。
The fixed
また、左側固定電極用配線部45および右側固定電極用配線部47上の所定位置には、それぞれ、左側固定電極用パッド48および右側固定電極用パッド49が形成されている。
A left
一方のアンカー部42と一体に連結された状態で、可動電極用配線部50が形成されており、この配線部50上の所定位置には、可動電極用パッド51が形成されている。上記の各電極用パッド48、49、51は、たとえばアルミニウムをスパッタや蒸着することなどにより形成されている。そして、これら各電極用パッド48、49、51は、配線等を介して半導体基板31に設けられた回路に電気的に接続されるようになっている。
A movable
そして、可動部36のうちの比較的大きい錘部39には、半導体層としての第2シリコン基板33の厚さ方向に貫通する複数個の貫通穴52が配列されて設けられている。本実施形態では、隣り合う貫通穴52の間に位置する穴枠部53の交差部54が、3つ又以下の交差形状になっている。つまり、交差部54は、2つ直線部の交差したものかまたは3差路形状になっている。複数個の貫通穴52は、それぞれ長方形の穴形状であって、千鳥状に配列されている。すなわち、各貫通穴52の長手方向が可動部36の長手方向(つまりX方向)に沿った状態で、複数列配置されており、隣り合う列において互い違いになるように千鳥状になっている。
A relatively
以上のように構成された加速度センサでは、例えば、矢印X方向が車両前後方向となるように車両に搭載される。そして、各固定部37、38に対して所望の電位が印加された状態で車両前後方向の加速度が印加されると、それに伴って可動電極43と固定電極44、46との間の容量の値が変動する。この容量値の変動を各電極用パッド48、49、51を通じて取り出すことにより、車両前後方向の加速度を検出することが可能となる。
In the acceleration sensor configured as described above, for example, the acceleration sensor is mounted on the vehicle such that the arrow X direction is the vehicle front-rear direction. When acceleration in the vehicle front-rear direction is applied in a state where a desired potential is applied to each of the fixed
図2および図3に示される構造は、ジャイロセンサにも適用することができる。そして、2つのセンサチップ30は、以下で説明する振動吸収部材20に実装されている。
The structure shown in FIGS. 2 and 3 can also be applied to a gyro sensor. The two
振動吸収部材20は、センサチップ30が実装されるものであり、基板10の貫通孔13内に配置されるものである。図4は、図1に示される振動吸収部材20の斜視図である。この図に示されるように、振動吸収部材20は、設置部21と、固定部22と、配線部23とを備えて構成されている。なお、図1では、振動吸収部材20は配線部23が省略されて描かれている。
The
設置部21は、センサチップ30が実装される設置面24を有する板状のものである。本実施形態では、板状の設置部21の両面それぞれが設置面24になっており、各設置面24にセンサチップ30がそれぞれ設置されている。また、設置部21は、振動吸収部材20が基板10に一体化されると、基板10の一面11に対して垂直に配置されると共に鉛直方向に平行な面に対して垂直に配置される。つまり、設置面24は、水平方向に平行な面と平行になっている。
The
そして、図1(b)に示されるように、振動吸収部材20が基板10の貫通孔13に配置されると、各センサチップ30は基板10の一面11と他面12との間に各センサチップ30の重心位置が来るように設置面24に配置されている。つまり、センサチップ30が基板10の一面11もしくは他面12から離れた位置に配置されないようになっている。
Then, as shown in FIG. 1B, when the
上述のように、センサチップ30が基板10から離れた位置に配置されると、センサチップ30を支える部材が重力によって変形しやすくなり、センサチップ30が重力の影響を受け傾いてしまう。しかし、本実施形態では、センサチップ30は鉛直方向で基板10とほぼ同じ位置に配置されているため、センサチップ30を支える振動吸収部材20が重力によって傾くことはなく、センサチップ30が重力の影響を受けることはない。したがって、センサチップ30の検出軸が狂ってしまうことや、センサチップ30の出力に0点オフセット成分が含まれてしまうことを防止することができる。
As described above, when the
図4に示される固定部22は、設置部21と一体化されると共に貫通孔13の壁面に接触することで貫通孔13に固定される板状のものである。固定部22は、振動吸収部材20が基板10に一体化されると、基板10の一面11に対して垂直に配置されると共に鉛直方向に平行な面に対して平行に配置される。
The fixing
固定部22は、設置部21に一体化されている。具体的には、平行に2つ並べられた固定部22の間に固定部22に対して垂直にされた設置部21が配置されることで、設置部21と固定部22とがH形をなしている。
The fixing
配線部23は、センサチップ30と基板10の回路とを電気的に接続するものである。この配線部23は、設置部21および固定部22に垂直に配置され一体化された板状のものであり、固定部22のうち基板10の貫通孔13の壁面に接触する接触面25から突出する突出部26を有している。突出部26は、振動吸収部材20が貫通孔13に差し込まれた際に、基板10の一面11もしくは他面12に引っ掛かる部位である。
The
配線部23には、配線として機能するメッキ部27が設けられている。図示しないが、メッキ部27は配線部23の他に設置部21や固定部22にも設けられており、各センサチップ30と電気的に接続されている。そして、振動吸収部材20が貫通孔13に差し込まれて突出部26が基板10の一面11もしくは他面12に引っ掛かると、メッキ部27が貫通孔13から突出した状態となるため、貫通孔13の周囲に配置された図示しない配線と該メッキ部27とがはんだやリフローなどにより電気的に接続されることで、センサチップ30と基板10の回路とが電気的に接続される。
The
上記構成を有する振動吸収部材20の材質として、液晶ポリマーで形成されたいわゆるLCP部材が採用される。LCP部材は内部損失が高く、PBT(ポリブチレンテレフタレート)の3〜6倍の振動吸収性を有する部材である。内部損失は振動吸収性を示す指標であり、内部損失が大きいほど振動吸収性が高いことを示す。
A so-called LCP member formed of a liquid crystal polymer is employed as the material of the
LCP部材としては、比重が1.93、引張強さが90MPa、引張伸びが2.7%、曲げ強さが130MPa、曲げ弾性率が10000MPa、アイゾット衝撃強さが39J/m、荷重たわみ濃度が200℃、流動方向の線膨張係数が1.7×10−5、直角方向の線膨張係数が4.8×10−5のものを用いることができる。 The LCP member has a specific gravity of 1.93, a tensile strength of 90 MPa, a tensile elongation of 2.7%, a bending strength of 130 MPa, a bending elastic modulus of 10,000 MPa, an Izod impact strength of 39 J / m, and a load deflection concentration. The one having a linear expansion coefficient of 1.7 × 10 −5 and a linear expansion coefficient of 4.8 × 10 −5 at 200 ° C. and a perpendicular direction can be used.
上記の振動吸収部材20は基板10よりも内部損失が高いものである。具体的には、振動吸収部材20として、内部損失が例えば0.06程度の値を示すものが採用される。この内部損失の値は、上述した基板10の内部損失の値(0.01〜0.02程度)に対して大きな値となっており、LCP部材である振動吸収部材20が基板10に対して大きな振動吸収性を有していると言える。
The
上記の振動吸収部材20は、以下のようにして製造される。まず、振動吸収部材20の原料となるLCP部材が用意され、一次成形が行われる。これにより、設置部21と固定部22とが一体化されたものが形成される。続いて、エッチング処理、触媒塗布処理が施される。この後、二次成形により、設置部21と固定部22とが一体化されたものに配線部23が形成される。そして、無電解メッキや電解メッキによりメッキ部27が形成される。こうして、振動吸収部材20が完成する。そして、設置部21の設置面24にセンサチップ30が実装されると、図4に示されるものが得られる。
The
なお、配線としてのメッキ部27は、めっきの方法に限らず、印刷の方法によって形成されても良い。
The plated
また、センサ装置1は、以下のようにして製造される。貫通孔13が設けられた基板10が用意され、上記のようにしてセンサチップ30が実装された振動吸収部材20が用意される。そして、図4に示される振動吸収部材20が、図1(a)に示されるように基板10の他面12側から一面11側に移動させられて貫通孔13に差し込まれると、振動吸収部材20の固定部22の接触面25が四角形状の貫通孔13のうち鉛直方向の面に平行な壁面に接触し、突出部26が基板10の他面12に引っ掛かる。このような状態で、固定部22が接着剤などで基板10に固定され、メッキ部27がはんだやリフローなどにより基板10の回路に電気的に接続される。こうして、図1に示されるセンサ装置1が完成する。
The sensor device 1 is manufactured as follows. The
以上が、本実施形態に係るセンサ装置1の全体構成である。図1に示される構成部品は、図示しないケースに収納され、基板10の一面11が鉛直方向に平行になるように該ケースが車両のエンジンルームなどに固定される。
The above is the overall configuration of the sensor device 1 according to the present embodiment. The components shown in FIG. 1 are housed in a case (not shown), and the case is fixed to an engine room or the like of the vehicle so that one
次に、センサチップ30の検出軸と基板10との関係について、図5を参照して説明する。図5は、センサチップ30の検出軸を示した図である。上述のように、センサチップ30はSOI基板である半導体基板31に形成されており、該半導体基板31は振動吸収部材20の設置部21に実装されている。したがって、センサチップ30の検出軸となる可動部36の可動電極43の可動方向(図2中、矢印X方向)は、設置部21の設置面24に対して平行になっている。
Next, the relationship between the detection axis of the
そこで、図5(a)に示されるように、x軸方向すなわち基板10の一面11に対して垂直な方向にセンサチップ30の検出軸を配置することができる。また、センサチップ30の検出軸は設置面24に平行な方向に配置されているので、図5(b)に示されるように、設置面24の面方向においてx軸方向に垂直なy軸方向すなわち基板10の一面11に対して平行な方向にセンサチップ30の検出軸を配置することもできる。
Therefore, as shown in FIG. 5A, the detection axis of the
これによると、センサチップ30の検出軸を90度回転させるだけで検出軸をx軸方向からy軸方向に容易に変更することができるため、ニーズに応じた検出軸を持つものを容易に製造することができる。一方、センサチップ30の検出軸は設置部21の設置面24に平行になっているので、x軸方向やy軸方向に限らず、センサチップ30の取り付け方次第でセンサチップ30の検出軸を設置面24に平行な方向で360度のどの方向にも設定することが可能である。
According to this, since the detection axis can be easily changed from the x-axis direction to the y-axis direction simply by rotating the detection axis of the
本実施形態では、振動吸収部材20に2つのセンサチップ30が実装されているので、各センサチップ30の検出軸それぞれがx軸方向またはy軸方向の同じ方向に配置されていても良いし、一方がx軸方向、他方がy軸方向に配置されていても良い。
In this embodiment, since the two
続いて、センサ装置1における振動吸収の原理について説明する。センサ装置1が車両のエンジンルームに設置されると振動の影響を受ける。該振動はセンサ装置1に収納された基板10に伝わる。上述のように、振動吸収部材20は、基板10の貫通孔13に基板10に接触して固定されているため、固定部22が基板10から振動を受ける。
Next, the principle of vibration absorption in the sensor device 1 will be described. When the sensor device 1 is installed in the engine room of a vehicle, it is affected by vibration. The vibration is transmitted to the
しかし、振動は基板10よりも内部損失が大きい振動吸収部材20を伝達することになる。この場合、振動は、必ず固定部22を通過した後に設置部21を伝達することになるため、振動がセンサチップ30に到達するまでの伝達経路が長くされている。したがって、振動は、センサチップ30に到達する前に固定部22や設置部21に吸収されて小さくされるか、センサチップ30に到達する前に消滅するため、センサチップ30は振動の影響を受けないようになっている。このように、振動の伝達経路を長くできることで、より振動効果を高めることができる。また、固定部22や設置部21が厚く形成されることで、振動吸収性が向上する。
However, vibration is transmitted through the
以上説明したように、本実施形態では、センサチップ30は基板10の一面11と他面12との間に該センサチップ30の重心位置が来るように設置面24に配置されていることが特徴となっている。これにより、センサチップ30が重力による振動吸収部材20の傾きの影響を受けないようにすることができる。また、基板10よりも内部損失が大きい振動吸収部材20にセンサチップ30を実装してあるため、センサチップ30が振動の影響を受けにくくすることができる。以上により、基板10が水平方向に対して傾けられた鉛直方向に平行になっている場合であっても、センサチップ30の検出精度を確保することができる。
As described above, in the present embodiment, the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、鉛直方向に平行な面に対して傾けられた基板10に振動吸収部材20を設けることが特徴となっている。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. The present embodiment is characterized in that the
図6は、本実施形態に係るセンサ装置1の概略断面図であり、図1(b)に相当する断面図である。この図に示されるように、基板10の一面11および他面12は、鉛直方向に平行な面に対して傾けられている。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the sensor device 1 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. As shown in this figure, one
また、振動吸収部材20は、基板10の一面11に対して垂直に平行に2つ並べられた固定部22の間に、鉛直方向に平行な面に対して垂直に配置された設置部21が一体化された略N形をなしている。なお、振動吸収部材20には図4に示される配線部23も設けられているが、図6では省略してある。
In addition, the
本実施形態では、1つのセンサチップ30が振動吸収部材20の設置部21に実装されている。該センサチップ30は、第1実施形態と同様に、基板10の一面11に平行な方向に基板10の一面11と他面12との間に該センサチップ30の重心位置が来るように設置部21の設置面24に配置されている。
In the present embodiment, one
以上のように、基板10の一面11が鉛直方向に平行な面に対して傾けられたとしても、第1実施形態と同様に、センサチップ30が重力の影響を受けないようにすることができる。
As described above, even if one
なお、固定部22は、鉛直方向に平行な面と平行に配置されていても良い(図5参照)。
In addition, the fixing | fixed
(第3実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、振動吸収部材20の設置部21の設置面24が鉛直方向に平行な面と平行になっていることが特徴となっている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. The present embodiment is characterized in that the
図7は、本実施形態に係るセンサ装置1の概略断面図であり、図1(b)に相当する断面図である。この図に示されるように、基板10の一面11および他面12は、鉛直方向に平行な面と平行に配置されている。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the sensor device 1 according to this embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. As shown in this figure, the one
また、振動吸収部材20は、基板10の一面11に対して垂直に平行に2つ並べられ鉛直方向に平行な面と平行に配置された固定部22の間に、基板10の一面11に対して平行に配置された設置部21が一体化されたH形をなしている。すなわち、図5(a)に示される姿勢の振動吸収部材20を、x軸方向に90度回転させた姿勢になっている。もちろん、センサチップ30は、基板10の一面11と他面12との間に該センサチップ30の重心位置が来るように設置面24に配置されている。
Further, two
以上のように、基板10の一面11および設置部21の設置面24が鉛直方向に平行な面と平行に配置されていたとしても、第1実施形態と同様に、センサチップ30が重力の影響を受けないようにすることができる。
As described above, even if the one
(第4実施形態)
本実施形態では、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図8は、本実施形態に係るセンサ装置1の概略断面図であり、図1(b)に相当する断面図である。この図に示されるように、基板10の一面11および他面12は鉛直方向に平行な面に対して傾いている。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the second embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the sensor device 1 according to this embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. As shown in this figure, the one
振動吸収部材20の設置部21は、鉛直方向に平行な面と平行に配置されている。また、固定部22は鉛直方向に平行な面に対して垂直に配置されている。そして、センサチップ30は基板10の一面11と他面12との間に該センサチップ30の重心位置が来るように設置面24に配置される。
The
以上のように、基板10の一面11が傾けられ、設置面24が鉛直方向に平行な面に平行に配置されたとしても、第1実施形態と同様に、センサチップ30が重力の影響を受けないようにすることができる。
As described above, even if the one
(第5実施形態)
本実施形態では、第1〜第4実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、H形やN形とは異なる形状の振動吸収部材20について説明する。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, only portions different from the first to fourth embodiments will be described. In the present embodiment, the
図9は、本実施形態に係る振動吸収部材20の斜視図である。図9(a)に示される振動吸収部材20は、平行に2つ並べられた固定部22の間に、固定部22に対して垂直にされた2つの設置部21が平行に並べられた形状をなしている。そして、各設置部21の各設置面24にそれぞれセンサチップ30が実装されている。すなわち、設置部21の数を変更することで、多段の棚にすることができる。複数のセンサチップ30を設けることができると、上記各実施形態のように異なる物理量を検出することができる。また、一つの物理量を同種の複数のセンサチップ30で検出できることで、検出レンジの分割による検出精度の向上を図ることもできる。
FIG. 9 is a perspective view of the
一方、図9(b)に示されるように、設置部21の数を3つにすることで、平行に2つ並べられた固定部22の間に、固定部22に対して垂直にされた3つの設置部21が平行に並べられた形状とすることもできる。この場合、センサチップ30は3つの設置部21のうち中央に位置する設置部21にのみ配置されている。これによると、センサチップ30を設置部21の屋根で覆った形状とすることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, by setting the number of the
(第6実施形態)
本実施形態では、第1〜第5施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、振動吸収部材20が中空円筒状をなしていることが特徴となっている。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, only portions different from the first to fifth embodiments will be described. This embodiment is characterized in that the
図10(a)は、本実施形態に係る振動吸収部材20の斜視図であり、図10(b)は基板10の一面11側を見た平面図である。図10(a)に示されるように、振動吸収部材20のうち、固定部22は中空円筒状をなしており、設置部21の設置面24が固定部22の中心軸に平行に配置されて設置部21が固定部22の中空部分に一体化されている。また、設置面24にセンサチップ30が実装されている。
FIG. 10A is a perspective view of the
一方、基板10には円形の貫通孔13が設けられている。そして、上記振動吸収部材20が円形の貫通孔13に差し込まれて基板10に固定される。これにより、円筒状の振動吸収部材20は、該振動吸収部材20の中心軸を中心に基板10の一面11の面方向に回転可能となる。したがって、図10(b)に示されるように、振動吸収部材20を回転させることで、センサチップ30の検出軸を所望の方向に調整することができる。
On the other hand, the
以上説明したように、振動吸収部材20を円筒状とすることで、振動吸収部材20を基板10に組み付けた後に、センサチップ30の検出軸を自由な角度で設定することができる。また、検出軸の方向の微調整も行うことができる。
As described above, by making the
(第7実施形態)
本実施形態では、第1〜第6実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、振動吸収部材20が波状をなしていることが特徴となっている。
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, only parts different from the first to sixth embodiments will be described. The present embodiment is characterized in that the
図11は、本実施形態に係るセンサ装置1の概略断面図であり、図1(b)に相当する断面図である。この図に示されるように、振動吸収部材20は、2つの板状の固定部22の間に設置部21が繋がれた波状をなしている。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the sensor device 1 according to this embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. As shown in this figure, the
具体的には、図11(a)に示されるように、2つの固定部22の間に設置部21がそれぞれ平行に配置され、各々が一体的に繋がった状態とされることで波形の振動吸収部材20が形成されている。固定部22および設置部21は、基板10の一面11に対して垂直に配置されており、センサチップ30は設置面24に実装されている。
Specifically, as shown in FIG. 11A, the
一方、図11(b)に示されるように、平行に配置された2つの固定部22の間に、該固定部22に垂直に設置部21が配置され、各々が一体的に繋がった状態とされることで波形の振動吸収部材20が形成されている。固定部22は基板10の一面11に対して垂直に配置され、設置部21の設置面24は基板10の一面11に平行に配置されており、センサチップ30は設置面24に実装されている。
On the other hand, as shown in FIG. 11 (b), between the two fixing
以上説明したように、固定部22と設置部21とが一体的に繋がった波形の振動吸収部材20を用いることもできる。この場合、基板10からセンサチップ30までの振動の伝達経路を長くすることができ、ひいては防振効果を高めることができる。
As described above, the
(第8実施形態)
本実施形態では、第1〜第7実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、振動吸収部材20に突起部を設けたことが特徴となっている。
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, only parts different from the first to seventh embodiments will be described. The present embodiment is characterized in that a projection is provided on the
図12(a)は本実施形態に係る振動吸収部材20の斜視図、図12(b)および図12(c)は基板10に振動吸収部材20を取り付けた際の概略断面図である。なお、図12(a)ではセンサチップ30を省略してあり、図12(b)および図12(c)は図1(b)に相当する断面図である。
FIG. 12A is a perspective view of the
図12(a)に示されるように、振動吸収部材20のうち固定部22の接触面25には、基板10に対する振動吸収部材20の位置決めを行うための突起部28が設けられている。この突起部28は、振動吸収部材20が貫通孔13に差し込まれたとき、基板10の一面11もしくは他面12に接触して引っ掛かることで、基板10に対する振動吸収部材20の位置を固定する役割を果たす。突起部28の材質は、固定部22と同じものが好ましいが、金属などの他の材質のものでも構わない。
As shown in FIG. 12A, a
例えば、図12(b)に示されるように、一方の固定部22の接触面25に設けられた突起部28と、他方の固定部22の接触面25に設けられた突起部28とが、固定部22の接触面25において対称の位置に配置されるとする。この場合、突起部28が基板10の一面11に引っ掛かると、設置部21の設置面24と基板10の一面11とが平行になるように、さらにセンサチップ30が基板10の一面11に平行な方向において基板10の一面11と他面12との間に該センサチップ30の重心位置が来るように振動吸収部材20の位置決めを容易に行うことができる。
For example, as shown in FIG. 12B, a
また、図12(c)に示されるように、各固定部22の各接触面25に設けられた突起部28の位置が接触面25において非対称の位置に配置されると、一方の固定部22と他方の固定部22とで貫通孔13に差し込まれる深さが異なる。このため、基板10の一面11は設置部21の設置面24に対して傾いた状態となる。このように、基板10と設置部21とが傾いたものを製造する際には、固定部22の接触面25に突起部28を設けておくことで、基板10に対する振動吸収部材20の位置決めを容易に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 12C, when the position of the
以上説明したように、固定部22に突起部28を設けることで、センサチップ30と基板10との位置関係や、基板10と設置部21との角度の関係などの調整を行わずに、振動吸収部材20を貫通孔13に差し込むだけで、基板10に対する振動吸収部材20の位置を適切な場所に固定することができる。
As described above, by providing the
(第9実施形態)
本実施形態では、第8実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図13は、本実施形態に係る振動吸収部材20の分解斜視図である。この図に示されるように、固定部22の接触面25には、振動吸収部材20が貫通孔13に差し込まれる方向に延びた溝部29が設けられている。そして、突起部28は、図13に示される溝部29を移動することで位置が調節される。位置が調節された突起部28は、接着剤等により固定部22に固定される。
(Ninth embodiment)
In the present embodiment, only parts different from the eighth embodiment will be described. FIG. 13 is an exploded perspective view of the
このように、突起部28を移動させることができるので、突起部28の位置を微調節することが可能となる。また、溝部29によって突起部28の位置を自由に決めることができるため、振動吸収部材20の汎用性を高めることができる。
Thus, since the
(第10実施形態)
本実施形態では、第1〜第9実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図14(a)は本実施形態に係る振動吸収部材20の斜視図、図14(b)および図14(c)は基板10に振動吸収部材20を取り付けた際の概略断面図である。なお、図14(a)ではセンサチップ30を省略してあり、図14(b)および図14(c)は図1(b)に相当する断面図である。
(10th Embodiment)
In the present embodiment, only portions different from the first to ninth embodiments will be described. FIG. 14A is a perspective view of the
図14(a)に示されるように、振動吸収部材20において、固定部22は板状のものと円弧状のものとが備えられている。そして、板状の固定部22と円弧状の固定部22との間に、板状の固定部22に対して垂直にされた設置部21が配置されて一体化されることで振動吸収部材20が構成されている。これによると、振動吸収部材20は、いかりのような形状になっている。また、固定部22の接触面25には、位置決めのための突起部28が設けられている。
As shown in FIG. 14A, in the
そして、図14(b)に示されるように、振動吸収部材20を基板10の一面11側から他面12側に移動させて貫通孔13に差し込むと、突起部28が基板10の一面11に引っ掛かる。これにより、設置部21の設置面24と基板10の一面11と平行になるように振動吸収部材20が基板10に配置される。もちろん、センサチップ30は基板10の一面11に平行な方向に基板10の一面11と他面12との間に該センサチップ30の重心位置が来るように配置される。
Then, as shown in FIG. 14B, when the
さらに、振動吸収部材20を基板10の他面12側に押し込むと、板状の固定部22は突起部28によって位置が固定されるが、円弧状の固定部22は基板10に対してフリーになっているため、さらに他面12側に移動できる。すなわち、図14(c)に示されるように、基板10と板状の固定部22との接触部分を中心にして、振動吸収部材20を円弧状の固定部22を貫通孔13の壁面を滑らせて回転させることができ、設置部21の設置面24を基板10の一面11に対して傾けることができる。これにより、センサチップ30の検出軸の角度の微調整を容易に行うことができる。
Further, when the
なお、図14では固定部22の接触面25に突起部28が設けられたものが示されているが、突起部28は必須ではなく、設けられていなくても良い。
In FIG. 14, the
(第11実施形態)
本実施形態では、第1〜第10実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図15は、本実施形態に係るセンサ装置1の概略断面図であり、図1(b)に相当する断面図である。なお、振動吸収部材20として、図1に示されるものが用いられている。
(Eleventh embodiment)
In the present embodiment, only portions different from the first to tenth embodiments will be described. FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the sensor device 1 according to this embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. Note that the
図15に示されるように、複数のセンサチップ30は基板10の一面11に平行な方向に基板10とオーバーラップしないように振動吸収部材20の設置部21に配置されている。しかしながら、複数のセンサチップ30の重心が基板10の一面11に平行な方向に基板10の一面11と他面12との間に来るように各センサチップ30が振動吸収部材20の設置部21に配置されている。
As shown in FIG. 15, the plurality of
これによると、各センサチップ30が基板10から離れた位置に配置されることになる。このため、各センサチップ30が重力による影響を受ける可能性がある。しかし、基板10を中心に各センサチップ30が対称に配置されるため、各センサチップ30の出力から各センサチップ30が基板10から離れている効果を相殺することができる。以上のように、複数のセンサチップ30を基板10から離れた位置に配置しても良い。
According to this, each
(他の実施形態)
図4に示される振動吸収部材20の構成は一例を示したものであり、該構成に限らず、他の構成であっても良い。例えば、振動吸収部材20に配線部23が設けられておらず、振動吸収部材20が設置部21と固定部22とで構成されていても良い。この場合、配線が設置部21や固定部22にめっき・印刷により形成され、センサチップ30と基板10の回路とが電気的に接続されるようになっていれば良い。
(Other embodiments)
The configuration of the
貫通孔13の形状は四角形状や円状に限らず、三角形状、六角形状等であっても良い。この場合、振動吸収部材20が貫通孔13に差し込まれ固定されるように振動吸収部材20に固定部22が設けられていれば良い。また、基板10における貫通孔13の位置は、基板10の一面11の中央部ではなく他の場所に設けられていても良い。
The shape of the through
第1実施形態では、振動吸収部材20に2つのセンサチップ30が実装されているが、センサチップ30の数は1つでも良く、3つ以上であっても良い。この場合、複数のセンサチップ30および複数のセンサチップ30の重心がそれぞれ基板10の一面11に平行な方向に基板10の一面11と他面12との間に来るように各センサチップ30を振動吸収部材20の設置部21に配置させると良い。他の実施形態も同様である。
In the first embodiment, two
第1実施形態では、センサチップ30の検出軸が水平方向を向いているものが示されているが、センサチップ30が図2に示される矢印X方向に対して垂直なZ方向に検出軸を持つものを採用しても良い。これにより、x軸方向およびy軸方向に対して垂直な方向に検出軸を配置することもできる。
In the first embodiment, the detection axis of the
図2では、加速度センサの構造が示されているが、該構造は一例を示すものであって他の構造であっても良い。例えば、図2では可動部(エレメント)が1つのものについて示されているが、可動部が2つ設けられた構造を採用することもできる。また、一つのセンサチップ30に複数の可動部が設けられることで、一つのセンサチップ30に複数の検出軸が設けられたものを採用することもできる。
In FIG. 2, the structure of the acceleration sensor is shown. However, this structure shows an example and may be another structure. For example, although FIG. 2 shows one movable part (element), a structure in which two movable parts are provided may be employed. In addition, by providing a plurality of movable parts in one
上記各実施形態では、振動吸収部材20としてLCP部材を用いることについて説明したが、振動吸収部材20としてゴムで形成されたものを用いても良い。例えば、ゴムの内部損失は0.2程度であり、振動吸収性が非常に高い値になっている。
In each of the above embodiments, the use of the LCP member as the
上記各実施形態では、振動吸収部材20は基板10よりも内部損失が大きいものが用いられていたが、基板10よりも引張弾性率が低いものを用いても良い。基板10としてプリント基板を用いた場合、材質にもよるが引張弾性率はおよそ5〜10GPaであるのに対し、振動吸収部材20としてLCP部材を用いた場合、材質にもよるが引張弾性率はおよそ9〜30MPaである。また、ゴムの引張弾性率は材質にもよるが1MPa程度であり、非常に低弾性になっている。このように、振動吸収部材10として振動の減衰特性が良好な低弾性率のものを用いることで、振動の吸収効果を高めることができる。上記のLCP部材は、引張弾性率はPBT等よりも高いが、内部損失が高いため振動吸収部材としては好ましい材料である。
In each of the above embodiments, the
上記第1〜第10実施形態では、「センサチップ30は基板10の一面11と他面12との間にセンサチップ30の重心位置が来るように設置面24に配置されている」ことが説明されているが、これは「センサチップ30は基板10の一面11に平行な方向に基板10とオーバーラップするように設置面24に配置されている」ことを含んでいる。同様に、第11実施形態では、「複数のセンサチップ30の重心が基板10の一面11に平行な方向に基板10の一面11と他面12との間に来るように各センサチップ30が振動吸収部材20の設置部21に配置されている」ことが説明されているが、これは「複数のセンサチップ30の重心が基板10の一面11に平行な方向に基板10とオーバーラップするように各センサチップ30が振動吸収部材20の設置部21に配置されている」ことを含んでいる。
In the first to tenth embodiments described above, “the
10 基板
11 一面
12 他面
13 貫通孔
20 振動吸収部材
21 設置部
22 固定部
24 設置面
25 接触面
28 突起部
29 溝部
30 センサチップ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記基板(10)の一面(11)に対して垂直に配置される設置面(24)を有する設置部(21)と、前記設置部(21)と一体化されると共に前記貫通孔(13)の壁面に接触することで前記貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、前記基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、
前記基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に重心位置が来るように前記設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップ(30)とを備えていることを特徴とするセンサ装置。 A substrate (10) having one surface (11) and another surface (12) opposite to the one surface (11), and having a through hole (13) penetrating the one surface (11) and the other surface (12). )When,
An installation part (21) having an installation surface (24) arranged perpendicular to one surface (11) of the substrate (10), and the through hole (13) integrated with the installation part (21) A vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the substrate and having a larger internal loss than the substrate (10);
Arranged on the installation surface (24) so that the center of gravity is located between one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10), detects the physical quantity and generates an electrical signal corresponding to the physical quantity A sensor device comprising a sensor chip (30).
前記基板(10)の一面(11)に対して傾けられた設置面(24)を有する設置部(21)と、前記設置部(21)と一体化されると共に前記貫通孔(13)の壁面に接触することで前記貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、前記基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、
前記基板(10)の一面(11)に平行な方向に前記基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に重心位置が来るように前記設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップ(30)とを備えていることを特徴とするセンサ装置。 A substrate (10) having one surface (11) and another surface (12) opposite to the one surface (11), and having a through hole (13) penetrating the one surface (11) and the other surface (12). )When,
An installation portion (21) having an installation surface (24) inclined with respect to one surface (11) of the substrate (10), and a wall surface of the through hole (13) integrated with the installation portion (21) A vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through-hole (13) by contacting the substrate and having a larger internal loss than the substrate (10),
Arranged on the installation surface (24) so that the center of gravity is located between the one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10) in a direction parallel to the one surface (11) of the substrate (10). A sensor device comprising a sensor chip (30) that detects a physical quantity and generates an electrical signal corresponding to the physical quantity.
前記基板(10)の一面(11)に対して平行に配置された設置面(24)を有する設置部(21)と、前記設置部(21)と一体化されると共に前記貫通孔(13)の壁面に接触することで前記貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、前記基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、
前記基板(10)の一面(11)に平行な方向に前記基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に重心位置が来るように前記設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生するセンサチップ(30)とを備えていることを特徴とするセンサ装置。 A substrate (10) having one surface (11) and another surface (12) opposite to the one surface (11), and having a through hole (13) penetrating the one surface (11) and the other surface (12). )When,
An installation part (21) having an installation surface (24) arranged in parallel to one surface (11) of the substrate (10), and the through hole (13) integrated with the installation part (21) A vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the substrate and having a larger internal loss than the substrate (10);
Arranged on the installation surface (24) so that the center of gravity is located between the one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10) in a direction parallel to the one surface (11) of the substrate (10). A sensor device comprising a sensor chip (30) that detects a physical quantity and generates an electrical signal corresponding to the physical quantity.
前記基板(10)の一面(11)に対して垂直に配置された設置面(24)を有する設置部(21)と、前記設置部(21)と一体化されると共に前記貫通孔(13)の壁面に接触することで前記貫通孔(13)に固定される固定部(22)とを有し、前記基板(10)よりも内部損失が大きい振動吸収部材(20)と、
前記設置面(24)に配置され、物理量を検出してその物理量に応じた電気信号を発生する複数のセンサチップ(30)とを備え、
前記複数のセンサチップ(30)の重心が前記基板(10)の一面(11)と他面(12)との間に来るように、前記複数のセンサチップ(30)が前記設置面(24)に配置されていることを特徴とするセンサ装置。 A substrate (10) having one surface (11) and another surface (12) opposite to the one surface (11), and having a through hole (13) penetrating the one surface (11) and the other surface (12). )When,
An installation part (21) having an installation surface (24) arranged perpendicular to one surface (11) of the substrate (10), and the through-hole (13) integrated with the installation part (21) A vibration absorbing member (20) having a fixed portion (22) fixed to the through hole (13) by contacting the wall surface of the substrate and having a larger internal loss than the substrate (10);
A plurality of sensor chips (30) disposed on the installation surface (24) for detecting a physical quantity and generating an electrical signal corresponding to the physical quantity;
The plurality of sensor chips (30) are arranged on the installation surface (24) so that the centers of gravity of the plurality of sensor chips (30) are between one surface (11) and the other surface (12) of the substrate (10). It is arrange | positioned in the sensor apparatus characterized by the above-mentioned.
前記振動吸収部材(20)は、平行に2つ並べられた前記固定部(22)の間に前記固定部(22)に対して垂直にされた前記設置部(21)が配置されたH形をなしていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The installation part (21) and the fixing part (22) each have a plate shape,
The vibration absorbing member (20) has an H shape in which the installation part (21) perpendicular to the fixing part (22) is disposed between the two fixing parts (22) arranged in parallel. The sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor device is configured as follows.
前記振動吸収部材(20)は、前記基板(10)の一面(11)に対して垂直に平行に2つ並べられた前記固定部(22)の間に、前記固定部(22)に対して傾けられて配置された前記設置部(21)が一体化されたN形をなしていることを特徴とする請求項2に記載のセンサ装置。 The installation part (21) and the fixing part (22) each have a plate shape,
The vibration absorbing member (20) is disposed between the fixed portion (22) and two fixed portions (22) arranged in parallel and perpendicular to the one surface (11) of the substrate (10). The sensor device according to claim 2, wherein the installation portion (21) arranged in an inclined manner is an integrated N shape.
前記設置部(21)および前記固定部(22)はそれぞれ板状をなしており、
前記振動吸収部材(20)は、平行に2つ並べられた前記固定部(22)の間に、前記固定部(22)に対して垂直にされた2つの前記設置部(21)が平行に並べられた形状をなしており、
前記複数のセンサチップ(30)は、前記2つの設置部(21)それぞれに配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のセンサ装置。 A plurality of the sensor chips (30) are provided,
The installation part (21) and the fixing part (22) each have a plate shape,
In the vibration absorbing member (20), two installation parts (21) perpendicular to the fixing part (22) are arranged in parallel between the two fixing parts (22) arranged in parallel. It has a side-by-side shape,
The sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of sensor chips (30) are arranged in each of the two installation portions (21).
前記振動吸収部材(20)は、前記設置部(21)の前記設置面(24)が前記固定部(22)の中心軸に平行に配置されて前記設置部(21)が前記固定部(22)の前記中空部分に一体化された形状をなしていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The installation portion (21) has a plate shape, and the fixing portion (22) has a hollow cylindrical shape,
In the vibration absorbing member (20), the installation surface (24) of the installation part (21) is arranged in parallel to the central axis of the fixing part (22), and the installation part (21) is arranged in the fixing part (22). The sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor device has a shape integrated with the hollow portion.
前記振動吸収部材(20)は、前記板状の固定部(22)と前記円弧状の固定部(22)との間に、前記板状の固定部(22)に対して垂直にされた前記設置部(21)が配置された形状をなしていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The fixing portion (22) has a plate-like shape and an arc-shaped shape, respectively, and the installation portion (21) has a plate shape,
The vibration absorbing member (20) is perpendicular to the plate-shaped fixing portion (22) between the plate-shaped fixing portion (22) and the arc-shaped fixing portion (22). 5. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor unit has a shape in which the installation part is arranged.
前記振動吸収部材(20)は、2つの前記板状の固定部(22)の間に前記設置部(21)が繋がれた波状をなしていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The installation part (21) and the fixing part (22) each have a plate shape,
The vibration absorbing member (20) has a wave shape in which the installation portion (21) is connected between the two plate-like fixing portions (22). The sensor apparatus as described in any one.
前記突起部(28)は、前記溝部(29)を移動することで前記接触面(25)における位置が調節されるようになっていることを特徴とする請求項11に記載のセンサ装置。 The contact surface (25) is provided with a groove (29) extending in a direction parallel to the direction in which the vibration absorbing member (20) is inserted into the through hole (13).
The sensor device according to claim 11, wherein the position of the protrusion (28) on the contact surface (25) is adjusted by moving the groove (29).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008135083A JP2009281905A (en) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | Sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008135083A JP2009281905A (en) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | Sensor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009281905A true JP2009281905A (en) | 2009-12-03 |
Family
ID=41452496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008135083A Withdrawn JP2009281905A (en) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | Sensor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009281905A (en) |
-
2008
- 2008-05-23 JP JP2008135083A patent/JP2009281905A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101189489B (en) | Composite sensor | |
JP4661868B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
KR20060105534A (en) | Angular velocity sensor | |
US20100126270A1 (en) | Inertia force sensor | |
US20090266163A1 (en) | Sensor | |
JP4595779B2 (en) | Angular velocity sensor | |
CN104884961B (en) | Damper for sensor unit and the sensor device for motor vehicle | |
JP2011516898A (en) | Method and system for forming an electronic assembly with an installed inertial sensor | |
US8166815B2 (en) | Angular velocity sensor element | |
US20130074599A1 (en) | Capacitive accelerometer | |
JP5257418B2 (en) | Connection structure for vibration isolation target members | |
JP5353610B2 (en) | Piezoelectric vibration device | |
US11231277B2 (en) | Sensor device including angular velocity sensor element and acceleration sensor element | |
JP2021067701A (en) | Angular velocity sensor and sensor element | |
JP2009281905A (en) | Sensor device | |
JP2006234463A (en) | Inertial sensor | |
JP7241635B2 (en) | Wiring substrates, electronic devices and electronic modules | |
JP2014098565A (en) | Electronic device, method of manufacturing electronic device, electronic apparatus, and moving body | |
JP2006234462A (en) | Inertial sensor | |
JP2006234462A5 (en) | ||
JP2008203070A (en) | Composite sensor | |
US11318498B2 (en) | Unit and tactile sensation providing apparatus | |
JP2009156603A (en) | Combined sensor | |
JP2007316090A (en) | Inertial sensor | |
WO2021132594A1 (en) | Electronic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110802 |