JP2014013207A

JP2014013207A - Composite sensor

Info

Publication number: JP2014013207A
Application number: JP2012151088A
Authority: JP
Inventors: Hideo Okoshi; 偉生大越; Katsuya Morinaka; 克也森仲; Daisuke Nakamura; 大輔中村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2014-01-23

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite sensor that achieves both downsizing and noise reduction by suppressing noise of an acceleration sensor caused by leakage vibration from an angular velocity detection element.SOLUTION: A composite sensor includes at least an angular velocity detection element, an acceleration detection element, a substrate that supports the angular velocity detection element and the acceleration detection element, a first connection unit that connects the angular velocity detection element and the substrate, and a second connection unit that connects the acceleration detection element and the substrate. The height of the second connection unit is lower than that of the first connection unit.

Description

本発明は、自動車、航空機、船舶、ロボット、その他の各種電子機器に用いられる複合センサに関するものである。 The present invention relates to a composite sensor used in automobiles, aircraft, ships, robots, and other various electronic devices.

近年、デジタルカメラ、携帯電話、携帯型ゲーム機など角速度センサ、加速度センサ等のセンサを搭載した小型の携帯機器が普及している。これに伴い、小実装面積及び薄型で高精度な小型センサが強く要望されている。特許文献１は、センサを小型にするために、角速度検出素子と加速度検出素子とを一つのパッケージに収納した複合センサを記載している。 In recent years, small portable devices equipped with sensors such as an angular velocity sensor and an acceleration sensor such as a digital camera, a mobile phone, and a portable game machine have become widespread. Accordingly, there is a strong demand for a small sensor with a small mounting area and a thin and high accuracy. Patent Document 1 describes a composite sensor in which an angular velocity detection element and an acceleration detection element are housed in one package in order to reduce the size of the sensor.

図８は、特許文献１に示される従来の複合センサ１の構成を模式的に表した模式図である。図８に示すように従来の複合センサ１は、パッケージ基板２と、パッケージ基板２の内部に実装された角速度検出素子３と、角速度検出用のＩＣ素子４と、加速度検出素子５と、加速度検出用のＩＣ素子６と、封口用のリッド７と、を備えている。ここで、角速度検出素子３は、圧電体の圧電効果を利用し、駆動アーム８を振動させることにより慣性力（コリオリの力）を検出する、振動型の角速度センサである。 FIG. 8 is a schematic diagram schematically showing the configuration of the conventional composite sensor 1 disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, a conventional composite sensor 1 includes a package substrate 2, an angular velocity detection element 3 mounted inside the package substrate 2, an IC element 4 for angular velocity detection, an acceleration detection element 5, and an acceleration detection. IC element 6 for sealing and lid 7 for sealing. Here, the angular velocity detecting element 3 is a vibration-type angular velocity sensor that detects an inertial force (Coriolis force) by vibrating the drive arm 8 using the piezoelectric effect of the piezoelectric body.

特開２０１０−２０４０６１号公報JP 2010-204061 A

しかしながら従来の複合センサ１は、角速度検出素子３と加速度検出素子５とが互いに干渉し、加速度検出素子５の検出精度が低下してしまうという課題があった。具体的には、角速度検出素子３はＰＺＴ等の圧電体が持つ逆圧電効果を利用して駆動アーム８を駆動振動させ、この駆動振動する駆動アーム８に加わる慣性力（コリオリの力）を検出することで角速度の検出を行う。しかし、この駆動振動が角速度検出素子３とパッケージ基板２との間の実装部を介してパッケージ基板２に漏れ、同一のパッケージ内に実装された加速度検出素子５にこの漏れ振動が伝達されてしまう。その結果、加速度検出素子５がこの漏れ振動を検出してしまい、加速度検出素子５の検出精度が低下してしまう。 However, the conventional composite sensor 1 has a problem in that the angular velocity detection element 3 and the acceleration detection element 5 interfere with each other, and the detection accuracy of the acceleration detection element 5 decreases. Specifically, the angular velocity detection element 3 drives and vibrates the drive arm 8 using the inverse piezoelectric effect of a piezoelectric body such as PZT, and detects the inertial force (Coriolis force) applied to the drive arm 8 that vibrates. By doing so, the angular velocity is detected. However, this drive vibration leaks to the package substrate 2 via the mounting portion between the angular velocity detection element 3 and the package substrate 2, and this leakage vibration is transmitted to the acceleration detection element 5 mounted in the same package. . As a result, the acceleration detection element 5 detects this leakage vibration, and the detection accuracy of the acceleration detection element 5 decreases.

この課題に対し、角速度検出素子３と加速度検出素子５との物理的な距離を離すという対策が考えられるが、前述したパッケージ小型化の要求に応えるものではない。 Although measures against increasing the physical distance between the angular velocity detecting element 3 and the acceleration detecting element 5 can be considered for this problem, it does not meet the above-mentioned requirement for downsizing the package.

そこで本発明は、角速度検出素子と加速度検出素子とを同一のパッケージ基板上に隣接して実装した場合でも、角速度検出素子からの漏れ振動に起因して生じる加速度センサのノイズを抑制することができ、小型化とノイズ低減を両立した複合センサを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can suppress the noise of the acceleration sensor caused by leakage vibration from the angular velocity detection element even when the angular velocity detection element and the acceleration detection element are mounted adjacent to each other on the same package substrate. An object of the present invention is to provide a composite sensor that achieves both downsizing and noise reduction.

この目的を達成するために本発明の複合センサは、角速度検出素子と、加速度検出素子と、前記角速度検出素子と前記加速度検出素子とを支持する基板と、前記角速度検出素子と前記基板との間を接続する第１の接続部と、前記加速度検出素子と前記基板との間を接続する第２の接続部と、を少なくとも備え、前記第２の接続部の高さは、前記第１の接続部の高さより小さい構成とする。 In order to achieve this object, the composite sensor of the present invention includes an angular velocity detection element, an acceleration detection element, a substrate that supports the angular velocity detection element and the acceleration detection element, and between the angular velocity detection element and the substrate. At least a first connection portion for connecting the acceleration detection element and the substrate, and a height of the second connection portion is the first connection portion. The structure is smaller than the height of the part.

この構成とすることにより、角速度検出素子の駆動振動に起因する漏れ振動が、導電性ポストを伝達する過程で減衰するので、角速度検出素子と加速度検出素子とが同一のパッケージ基板上に隣接して実装されている場合であっても、角速度検出素子からの漏れ振動が加速度検出素子に伝達することを抑制でき、小型化とノイズ低減を両立した複合センサを提供することができる。更には、第２の接続部の高さは、第１の接続部の高さより小さくしているので、第２の接続部の高さが第１の接続部の高さより低い分だけ加速度検出素子の錘部（詳細は後述する）を大きくすることができるため、加速度検出素子の検出感度を向上することができる。小型化とノイズ低減を両立した複合センサを提供することができる。 With this configuration, the leakage vibration due to the driving vibration of the angular velocity detecting element is attenuated in the process of transmitting the conductive post, so that the angular velocity detecting element and the acceleration detecting element are adjacent to each other on the same package substrate. Even if it is mounted, it is possible to suppress leakage vibration from the angular velocity detection element from being transmitted to the acceleration detection element, and it is possible to provide a composite sensor that achieves both downsizing and noise reduction. Furthermore, since the height of the second connection portion is smaller than the height of the first connection portion, the acceleration detecting element is equivalent to the height of the second connection portion being lower than the height of the first connection portion. Since the weight portion (details will be described later) can be increased, the detection sensitivity of the acceleration detecting element can be improved. It is possible to provide a composite sensor that achieves both downsizing and noise reduction.

（ａ）実施の形態１の複合センサを模式的に表した平面図、（ｂ）（ａ）のＡＡ'線における断面図(A) The top view which represented typically the composite sensor of Embodiment 1, (b) Sectional drawing in the AA 'line of (a) 実施の形態１の複合センサにおける第１の接続部の構成例を模式的に示した図The figure which showed typically the structural example of the 1st connection part in the composite sensor of Embodiment 1. FIG. 角速度検出素子の駆動インピーダンスと距離Ｄ１との関係を示した特性図Characteristic diagram showing the relationship between the driving impedance of the angular velocity detecting element and the distance D1 実施の形態１の複合センサにおける第１の接続部の別の構成例を模式的に示した図The figure which showed typically the example of another structure of the 1st connection part in the composite sensor of Embodiment 1. FIG. 実施の形態１の複合センサの別の構成例を模式的に表した断面図Sectional drawing which represented typically the example of another structure of the composite sensor of Embodiment 1. FIG. 実施の形態１の複合センサのさらに別の構成例を模式的に表した断面図Sectional drawing which represented still another structural example of the composite sensor of Embodiment 1 typically 複合センサをパッケージ内に収納した場合の外観を模式的に表した図Schematic representation of the external appearance when the composite sensor is stored in a package 従来の複合センサの構成を模式的に表した模式図Schematic diagram schematically showing the structure of a conventional composite sensor

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１（ａ）は、実施の形態１の複合センサ１０を模式的に表した平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ'線における断面図である。なお、図１（ａ）では、複合センサの内部構造を説明する便宜上、加速度検出素子に接合される蓋体（同図（ｂ）参照）を取り外した状態で図示している。 FIG. 1A is a plan view schematically showing the composite sensor 10 of Embodiment 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. In FIG. 1A, for convenience of explaining the internal structure of the composite sensor, the lid (see FIG. 1B) joined to the acceleration detection element is shown in a removed state.

複合センサ１０は、角速度検出素子と、加速度検出素子と、角速度検出素子と加速度検出素子とを支持する基板と、角速度検出素子と基板との間を接続する第１の接続部と、加速度検出素子と基板との間を接続する第２の接続部と、を少なくとも備え、第２の接続部の高さは、第１の接続部の高さより小さい構成とする。 The composite sensor 10 includes an angular velocity detection element, an acceleration detection element, a substrate that supports the angular velocity detection element and the acceleration detection element, a first connection unit that connects the angular velocity detection element and the substrate, and an acceleration detection element. And a second connection part for connecting the substrate and the substrate, and the height of the second connection part is smaller than the height of the first connection part.

この構成により、角速度検出素子１１と基板１３との間を一定以上の距離を空けて接続することができるので、角速度検出素子１１の駆動振動が基板１３に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポスト１４を伝達する際に減衰し、隣接する加速度検出素子１２に伝わりにくくなる。その結果、加速度検出素子１２は、角速度検出素子１１からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できるので、検出精度を向上することができる。さらには、第２の接続部の高さ（すなわち、加速度検出素子１２と基板１３との間の距離、以下Ｄ２と表記する。）よりも、第１の接続部の高さ（すなわち、角速度検出素子１１と基板１３との間の距離、以下、Ｄ１と表記する。）の方が大きくなるように構成しているので、複合センサ１０を低背化することができる。この点についてより詳細に説明する。複合センサの背高を一定とした場合、Ｄ１に比べてＤ２が低い分だけ加速度検出素子１２の錘部（詳細は後述する）を大きくすることができる。この錘部の大きさは加速度検出素子１２の検出感度に影響し、錘部が大きいほど検出感度を向上することができる。すなわち、複合センサの背高を大きくすることなく加速度の検出感度を向上することができる。 With this configuration, the angular velocity detecting element 11 and the substrate 13 can be connected with a distance of a certain distance or more, so that the leakage vibration caused by the transmission of the driving vibration of the angular velocity detecting element 11 to the substrate 13 is conductive. When transmitting through the post 14, it attenuates and becomes difficult to transmit to the adjacent acceleration detecting element 12. As a result, the acceleration detection element 12 can suppress detection of leakage vibration from the angular velocity detection element 11 as noise, so that the detection accuracy can be improved. Furthermore, the height of the first connecting portion (that is, the angular velocity detection) is higher than the height of the second connecting portion (that is, the distance between the acceleration detecting element 12 and the substrate 13, hereinafter referred to as D2). Since the distance between the element 11 and the substrate 13 (hereinafter referred to as D1) is increased, the height of the composite sensor 10 can be reduced. This point will be described in more detail. When the height of the composite sensor is constant, the weight portion (details will be described later) of the acceleration detecting element 12 can be increased by the amount D2 is lower than D1. The size of the weight portion affects the detection sensitivity of the acceleration detecting element 12, and the detection sensitivity can be improved as the weight portion is larger. That is, acceleration detection sensitivity can be improved without increasing the height of the composite sensor.

まず、角速度検出素子１１について説明する。 First, the angular velocity detection element 11 will be described.

図１（ａ）に示すように、角速度検出素子１１は、枠部２１と、枠部２１に支持される梁部２２、２３と、梁部２３にその一端が支持されるアーム部２４ａ〜２４ｄと、アーム部２４ａ〜２４ｄの他端に支持される錘部２５ａ〜２５ｄと、枠部２１上に設けられる電極パッド２６と、を備え、アーム部２４ａ〜２４ｄ上には駆動部２８と検出部２９とが設けられており、駆動部２８と検出部２９とは図示しない配線によって電極パッド２６に接続されている。以下、アーム部２４ａと錘部２５ａとをまとめて振動部２７ａ、アーム部２４ｂと錘部２５ｂとをまとめて振動部２７ｂ、アーム部２４ｃと錘部２５ｃとをまとめて振動部２７ｃ、アーム部２４ｄと錘部２５ｄとをまとめて振動部２７ｄと称する。 As shown in FIG. 1A, the angular velocity detection element 11 includes a frame portion 21, beam portions 22 and 23 supported by the frame portion 21, and arm portions 24 a to 24 d whose one ends are supported by the beam portion 23. And weight portions 25a to 25d supported on the other ends of the arm portions 24a to 24d, and an electrode pad 26 provided on the frame portion 21, and a drive portion 28 and a detection portion on the arm portions 24a to 24d. 29, and the drive unit 28 and the detection unit 29 are connected to the electrode pad 26 by a wiring (not shown). Hereinafter, the arm portion 24a and the weight portion 25a are collectively combined with the vibrating portion 27a, the arm portion 24b and the weight portion 25b are collectively combined with the vibrating portion 27b, the arm portion 24c and the weight portion 25c are collectively combined with the vibrating portion 27c and the arm portion 24d. And the weight portion 25d are collectively referred to as a vibrating portion 27d.

枠部２１、梁部２２、２３、アーム部２４ａ〜２４ｄ、錘部２５ａ〜２５ｄは、例えば、ダイヤモンド、溶融石英、アルミナ、ステンレス、ポリマー、又はＧａＡｓ等の非圧電材料の上に、ＰＺＴ（ジルコニウム酸チタン酸鉛、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃）などからなる圧電体層を形成した基板を用いて形成される。あるいは、水晶、ＬｉＴａＯ₃又はＬｉＮｂＯ₃等の圧電材料からなる基板を用いて形成される。そして、これらの基板を例えば、スパッタリングやエッチングなどの微細加工技術を用いることで所望の素子形状に加工することができる。 The frame portion 21, the beam portions 22, 23, the arm portions 24a to 24d, and the weight portions 25a to 25d are made of PZT (zirconium) on a non-piezoelectric material such as diamond, fused quartz, alumina, stainless steel, polymer, or GaAs. It is formed using a substrate on which a piezoelectric layer made of lead titanate titanate, Pb (Zr, Ti) O ₃ ) or the like is formed. Alternatively, quartz, is formed using a substrate made of a piezoelectric material such as LiTaO ₃ or LiNbO _3. These substrates can be processed into a desired element shape by using a fine processing technique such as sputtering or etching.

枠部２１には、駆動部２８と検出部２９とのそれぞれに対応する電極パッド２６が設けられ、駆動部２８と電極パッド２６とは配線（図示せず）を介して電気的に接続されている。なお、配線、電極パッドは、蒸着またはスパッタリングにより、例えば、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、クロム、モリブデンの少なくとも一種からなる単体金属、又はこれらを主成分とする合金又はそれらの金属が積層することで形成できる。 The frame part 21 is provided with electrode pads 26 corresponding to the drive part 28 and the detection part 29, and the drive part 28 and the electrode pad 26 are electrically connected via a wiring (not shown). Yes. The wiring and electrode pads are formed by vapor deposition or sputtering, for example, a single metal composed of at least one of copper, silver, gold, titanium, tungsten, platinum, chromium, molybdenum, or an alloy containing these as a main component or a metal thereof. Can be formed by laminating.

アーム部２４ａは、その一端が梁部２３に接続されている。また、その主面上には駆動部２８と検出部２９とが設けられている。なお、図１（ａ）では説明の便宜上、アーム部２４ａのみに駆動部２８、検出部２９を設けた構成を示しているが、全てのアーム部２４ａ〜２４ｄに駆動部２８、検出部２９を設けた構成であってよい。 One end of the arm portion 24 a is connected to the beam portion 23. A drive unit 28 and a detection unit 29 are provided on the main surface. For convenience of explanation, FIG. 1A shows a configuration in which the drive unit 28 and the detection unit 29 are provided only in the arm unit 24a, but the drive unit 28 and the detection unit 29 are provided in all the arm units 24a to 24d. The provided structure may be used.

駆動部２８は、駆動回路（図示せず）から駆動信号が与えられることにより、振動部２７ａに駆動振動を発生させる。この駆動振動が発生している状態で複合センサ１０に角速度が与えられると、振動部２７ａに慣性力（コリオリ力）が駆動振動と垂直な方向に生じ、この慣性力に起因して振動部２７ａに検出振動が発生する。この検出振動によって圧電体で発生する電荷を検出部２９で検出し、検出回路（図示せず）で電気的に処理することにより、角速度を検出することができる。 The drive unit 28 generates drive vibration in the vibration unit 27a when a drive signal is given from a drive circuit (not shown). When an angular velocity is applied to the composite sensor 10 in a state where the drive vibration is generated, an inertial force (Coriolis force) is generated in the vibration part 27a in a direction perpendicular to the drive vibration, and the vibration part 27a is caused by the inertial force. Detection vibration occurs. The angular velocity can be detected by detecting the electric charge generated in the piezoelectric body by the detection vibration by the detection unit 29 and electrically processing it by a detection circuit (not shown).

なお、枠部２１、梁部２２、２３、アーム部２４ａ〜２４ｄ、錘部２５ａ〜２５ｄを、非圧電材料の上にＰＺＴなどからなる圧電体層を形成した基板を用いて形成する場合においては、一対の電極層の間に圧電体層を挟持する構造とすることで駆動部２８、検出部２９を構成することができる。また、枠部２１、梁部２２、２３、アーム部２４ａ〜２４ｄ、錘部２５ａ〜２５ｄを、水晶、ＬｉＴａＯ₃又はＬｉＮｂＯ₃等の圧電材料を用いて形成する場合においては、電極層をこれらの圧電材料上に設けることにより駆動部２８、検出部２９を構成することができる。 In the case where the frame portion 21, the beam portions 22, 23, the arm portions 24a to 24d, and the weight portions 25a to 25d are formed using a substrate in which a piezoelectric layer made of PZT or the like is formed on a non-piezoelectric material. The drive unit 28 and the detection unit 29 can be configured by sandwiching the piezoelectric layer between the pair of electrode layers. When the frame portion 21, the beam portions 22, 23, the arm portions 24a to 24d, and the weight portions 25a to 25d are formed using a piezoelectric material such as quartz, LiTaO ₃ or LiNbO ₃ , the electrode layers are formed by The drive unit 28 and the detection unit 29 can be configured by being provided on the piezoelectric material.

次に、角速度検出素子１１と基板１３との間の接続部である、第１の接続部について説明する。 Next, the 1st connection part which is a connection part between the angular velocity detection element 11 and the board | substrate 13 is demonstrated.

図１（ｂ）に示すように、角速度検出素子１１は、角速度検出素子１１の振動部２７ａの駆動振動方向が、基板１３の主面に対して略平行な方向となるように配置され、角速度検出素子１１と基板１３との間は第１の接続部１００を介して接続されている。 As shown in FIG. 1B, the angular velocity detecting element 11 is arranged so that the driving vibration direction of the vibrating portion 27 a of the angular velocity detecting element 11 is substantially parallel to the main surface of the substrate 13. The detection element 11 and the substrate 13 are connected via the first connection unit 100.

第１の接続部は、角速度検出素子１１の枠部２１に設けられた電極パッド２６と、導電性ポスト１４と、電極パッド２６と導電性ポスト１４との間を接続するはんだ３６ａを有し、角速度検出素子１１の枠部２１に設けられた電極パッド２６と、導電性ポスト１４とが位置合わせされた状態で接続されている。 The first connection portion has an electrode pad 26 provided on the frame portion 21 of the angular velocity detection element 11, the conductive post 14, and a solder 36a for connecting the electrode pad 26 and the conductive post 14; The electrode pad 26 provided on the frame portion 21 of the angular velocity detecting element 11 and the conductive post 14 are connected in a state of being aligned.

導電性ポスト１４を構成する金属は、本実施の形態においては、銅である。 In the present embodiment, the metal constituting the conductive post 14 is copper.

図２は本実施の形態にかかる第１の接続部１００の構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the first connection unit 100 according to the present embodiment.

図２に示すように、第１の接続部１００は、導電性ポスト１４と電極パッド２６との間ははんだ３６ａを介して接続されている。ここで、第１の接続部の高さは、導電性ポスト１４と電極パッド２６とはんだ３６ａとの厚みで決定され、図１（ｂ）中のＤ１で表される。本実施の形態においては、電極パッド２６の厚さは５μｍ程度であり、はんだ３６ａの高さは２０μｍ程度、導電性ポスト１４の高さは４０μｍである。従って、Ｄ１は６５μｍ程度である。 As shown in FIG. 2, in the first connection portion 100, the conductive post 14 and the electrode pad 26 are connected via a solder 36 a. Here, the height of the first connecting portion is determined by the thickness of the conductive post 14, the electrode pad 26, and the solder 36a, and is represented by D1 in FIG. In the present embodiment, the thickness of the electrode pad 26 is about 5 μm, the height of the solder 36 a is about 20 μm, and the height of the conductive post 14 is 40 μm. Therefore, D1 is about 65 μm.

また、導電性ポスト１４の端面に熱拡散防止、あるいは密着層としてＮｉ層、Ａｕ層を形成してもよい。これにより、導電性ポストとはんだとの接合信頼性を向上することができる。 Further, a Ni layer or an Au layer may be formed on the end face of the conductive post 14 to prevent thermal diffusion or as an adhesion layer. Thereby, the joining reliability between the conductive post and the solder can be improved.

導電性ポスト１４を介して基板１３と角速度検出素子１１との間を接続することにより、基板１３と角速度検出素子１１とを一定以上の距離を空けて接続することができるので、角速度検出素子１１の駆動振動が基板１３に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポスト１４を伝達する際に減衰し、隣接する加速度検出素子１２に伝わりにくくなる。その結果、加速度検出素子１２は、角速度検出素子１１からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できるので、検出精度を向上することができる。 By connecting between the substrate 13 and the angular velocity detecting element 11 via the conductive post 14, the substrate 13 and the angular velocity detecting element 11 can be connected with a certain distance or more, so the angular velocity detecting element 11 Leakage vibration caused by transmission of the drive vibration to the substrate 13 is attenuated when the conductive post 14 is transmitted, and is difficult to be transmitted to the adjacent acceleration detection element 12. As a result, the acceleration detection element 12 can suppress detection of leakage vibration from the angular velocity detection element 11 as noise, so that the detection accuracy can be improved.

また、基板１３と角速度検出素子１１との間の距離Ｄ１を大きくする程に振動減衰の効果を高めることができると同時に、角速度検出素子１１のまわりの気体から受ける粘性抵抗の影響を低減することができるため、角速度検出素子１１の駆動効率を向上することができる。この点について具体的に説明する。 Further, as the distance D1 between the substrate 13 and the angular velocity detecting element 11 is increased, the effect of vibration damping can be enhanced, and at the same time, the influence of the viscous resistance received from the gas around the angular velocity detecting element 11 can be reduced. Therefore, the driving efficiency of the angular velocity detecting element 11 can be improved. This point will be specifically described.

図３は、角速度検出素子１１の駆動インピーダンスと距離Ｄ１との関係を示した特性図である。図から分かるように、Ｄ１が大きくなる程、角速度検出素子１１の駆動インピーダンスが低下する、すなわち、駆動効率が向上する事が分かる。しかし一方で、基板１３と角速度検出素子１１との間の距離Ｄ１が大きくなることによりセンサが大型化することから、減衰効果、駆動効率、製品の背高とを考慮してＤ１を定めることが望ましい。 FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the driving impedance of the angular velocity detecting element 11 and the distance D1. As can be seen from the figure, as D1 increases, the driving impedance of the angular velocity detecting element 11 decreases, that is, the driving efficiency improves. However, on the other hand, since the sensor is enlarged by increasing the distance D1 between the substrate 13 and the angular velocity detecting element 11, it is possible to determine D1 in consideration of the damping effect, the driving efficiency, and the height of the product. desirable.

また、金（あるいはその合金）、あるいは、はんだ合金により導電性ポスト１４を形成することで、加速度検出素子１２の検出精度を更に向上することができる。これは、金（あるいはその合金）やはんだ合金の剛性は銅などの金属に比べると低いので、角速度検出素子１１からの漏れ振動をさらに減衰することができ、加速度検出素子１２の検出精度を更に向上することができるためである。これは、銅に比較して金（あるいはその合金）やはんだ合金の損失係数（tanδ）が小さいことに起因する。損失係数（tanδ）とは材料が変形する際に材料がどのくらいエネルギーを吸収するか（熱に変わるか）を示す値であり、金（あるいはその合金）やはんだ合金は銅に比べて損失係数（tanδ）が小さい、すなわち、より効率よく振動を減衰することができる。 Further, the detection accuracy of the acceleration detecting element 12 can be further improved by forming the conductive post 14 from gold (or an alloy thereof) or a solder alloy. This is because the rigidity of gold (or its alloy) or solder alloy is lower than that of metal such as copper, so that the leakage vibration from the angular velocity detecting element 11 can be further attenuated, and the detection accuracy of the acceleration detecting element 12 can be further increased. It is because it can improve. This is because the loss factor (tan δ) of gold (or its alloy) or solder alloy is smaller than that of copper. The loss factor (tanδ) is a value that indicates how much energy the material absorbs when it deforms (changes to heat), and gold (or its alloys) and solder alloys have a loss factor ( tanδ) is small, that is, vibration can be damped more efficiently.

なおはんだを用いて導電性ポスト１４を構成する場合、例えば印刷法などを用いることで一定の高さを持つはんだ導電性ポスト１４を形成することができる。このような工法を開示する文献としては例えば、実開昭６３−１３３８７３が知られている。なおはんだには、ＳＡＣ（Ｓｎ−Ａｇはんだ）などが適用でき、リフロー法などを用いることで、導電性ポスト１４−基板１３間、導電性ポスト１４−角速度検出素子１１間、基板１３−角速度検出素子１１間を接合することができる。 When the conductive post 14 is configured using solder, the solder conductive post 14 having a certain height can be formed by using, for example, a printing method. For example, Japanese Utility Model Publication No. 63-133873 is known as a document disclosing such a construction method. In addition, SAC (Sn-Ag solder) etc. can be applied to the solder, and by using a reflow method or the like, between the conductive post 14 and the substrate 13, between the conductive post 14 and the angular velocity detecting element 11, and the substrate 13 and the angular velocity detection. The elements 11 can be joined.

次に、図１に戻って加速度検出素子１２について説明する。 Next, returning to FIG. 1, the acceleration detecting element 12 will be described.

加速度検出素子１２は、基板１３上に設けられ、内部に中空領域３０を有する枠部３１と、枠部３１から中空領域３０に向かって延出する梁部３２と、梁部３２に支持される錘部３３と、枠部３１に設けられる電極パッド３４ａと、錘部３３に対するストッパーとして機能する蓋体３５ａ、蓋体３５ｂと、を備えている。 The acceleration detection element 12 is provided on the substrate 13 and is supported by the beam portion 32, a frame portion 31 having a hollow region 30 therein, a beam portion 32 extending from the frame portion 31 toward the hollow region 30, and the beam portion 32. The weight part 33, the electrode pad 34a provided in the frame part 31, and the cover body 35a and the cover body 35b which function as a stopper with respect to the weight part 33 are provided.

枠部３１、梁部３２、錘部３３は、シリコン、溶融石英、アルミナ等を用いることができる。好ましくは、シリコンを用いて形成することにより、微細加工技術を用いて小型の加速度検出素子１２とすることができる。 For the frame portion 31, the beam portion 32, and the weight portion 33, silicon, fused quartz, alumina, or the like can be used. Preferably, by using silicon, a small acceleration detecting element 12 can be obtained by using a fine processing technique.

梁部３２は枠部３１に一端が接続され、中空領域３０に延出している。梁部３２の厚みは、錘部３３に比べて薄く形成されており、錘部３３に加速度が加わることで変形することができる。 One end of the beam portion 32 is connected to the frame portion 31 and extends to the hollow region 30. The beam portion 32 is formed to be thinner than the weight portion 33 and can be deformed by applying acceleration to the weight portion 33.

また、梁部３２上には、イオン注入や熱拡散等によって、梁部３２の歪みによって抵抗値が変化する歪抵抗（図示せず）が形成されており、配線（図示せず）を介してブリッジ回路を構成するように接続されている。また、配線（図示せず）の一部は、枠部３１に形成された電極パッド３４ａに電気的に接続されている。 Further, a strain resistance (not shown) whose resistance value changes due to strain of the beam portion 32 is formed on the beam portion 32 by ion implantation, thermal diffusion, or the like, via a wiring (not shown). They are connected to form a bridge circuit. A part of the wiring (not shown) is electrically connected to an electrode pad 34 a formed on the frame portion 31.

錘部３３は梁部３２の先端に接続されている。すなわち、加速度検出素子１２に加わる荷重に応動するように支持されている。すなわち、錘部３３の大きさ（重さ）が大きいほど印加される荷重に対する錘部３３の応動は大きくなり、前述した梁部３２の変形も大きくなる。結果、梁部３２の歪みに起因する抵抗値の変化も大きくなるので、加速度の検出感度が向上する。 The weight portion 33 is connected to the tip of the beam portion 32. That is, it is supported so as to respond to a load applied to the acceleration detecting element 12. That is, the greater the size (weight) of the weight portion 33, the greater the response of the weight portion 33 to the applied load, and the greater the deformation of the beam portion 32 described above. As a result, the change in the resistance value due to the distortion of the beam portion 32 also increases, so that the acceleration detection sensitivity is improved.

加速度検出素子１２に加速度が印加されると、錘部３３が慣性力により回動し、梁部３２に設けられた歪抵抗素子の抵抗値が変動する。これにより、ブリッジ回路（図示せず）に生じる電圧差を検出することで、加速度を検出することができる。 When acceleration is applied to the acceleration detection element 12, the weight part 33 is rotated by inertial force, and the resistance value of the strain resistance element provided in the beam part 32 varies. Thereby, acceleration can be detected by detecting a voltage difference generated in a bridge circuit (not shown).

すなわち、精度良く加速度を検出するためには、加速度が加わっていない状態において錘部３３が静止していることが望ましいが、角速度検出素子１１の駆動振動に起因する漏れ振動が伝達して錘部３３が回動してしまうと、その回動に応じてノイズが発生してしまう（あるいは、加速度を誤検出してしまう）ことになり、検出精度が低下してしまう。また、加速度検出素子１２の錘部３３と蓋体３５ａ及び／又は３５ｂとの間に対向電極（図示せず）を設け、錘部３３の回動に起因する対向電極間の静電容量の変化に基づいて加速度を検出する構成としてもよい。 That is, in order to detect the acceleration with high accuracy, it is desirable that the weight portion 33 is stationary in a state where no acceleration is applied. However, the leakage vibration caused by the driving vibration of the angular velocity detection element 11 is transmitted and the weight portion is transmitted. If 33 rotates, noise will generate | occur | produce according to the rotation (or acceleration will be misdetected), and detection accuracy will fall. Further, a counter electrode (not shown) is provided between the weight portion 33 of the acceleration detecting element 12 and the lid 35a and / or 35b, and the capacitance change between the counter electrodes caused by the rotation of the weight portion 33 is provided. It is good also as a structure which detects an acceleration based on.

次に、加速度検出素子１２と基板１３との間の接続部である第２の接続部２００について説明する。 Next, the 2nd connection part 200 which is a connection part between the acceleration detection element 12 and the board | substrate 13 is demonstrated.

図１（ｂ）に示すように、加速度検出素子１２は、基板１３の主面に対して略平行な方向となるように配置され、加速度検出素子１２と基板１３との間は第２の接続部２００を介して接続されている。 As shown in FIG. 1B, the acceleration detection element 12 is arranged in a direction substantially parallel to the main surface of the substrate 13, and the second connection is made between the acceleration detection element 12 and the substrate 13. Connected via the unit 200.

第２の接続部２００は、加速度検出素子１２の枠部３１に設けられた電極パッド３４ａと、基板１３上に設けられた電極パッド３４ｂと、電極パッド３４ａと電極パッド３４ｂとの間を接続するはんだ３６ｂと、を有し、電極パッド３４ａと、電極パッド３４ｂが位置合わせされた状態で接続されている。ここで、第２の接続部の高さは、電極パッド３４ａと電極パッド３４ｂとはんだ３６ｂとの厚みで決定され、図１（ｂ）中のＤ２で表される。本実施の形態においては、電極パッド３４ａと電極パッド３４ｂとはそれぞれ５μｍ程度であり、はんだ３６ｂの高さは１０〜２０μｍ程度である。従って、Ｄ２は２０〜３０μｍである。 The second connection part 200 connects the electrode pad 34a provided on the frame part 31 of the acceleration detecting element 12, the electrode pad 34b provided on the substrate 13, and the electrode pad 34a and the electrode pad 34b. A solder 36b, and the electrode pad 34a and the electrode pad 34b are connected in an aligned state. Here, the height of the second connection portion is determined by the thicknesses of the electrode pad 34a, the electrode pad 34b, and the solder 36b, and is represented by D2 in FIG. In the present embodiment, the electrode pad 34a and the electrode pad 34b are each about 5 μm, and the height of the solder 36b is about 10 to 20 μm. Accordingly, D2 is 20 to 30 μm.

この構成により、加速度検出素子１２の検出精度を更に向上することができる。これは、はんだの剛性は銅などの金属に比べると低いので、角速度検出素子１１からの漏れ振動をさらに減衰することができ、加速度検出素子１２の検出精度を更に向上することができるためである。 With this configuration, the detection accuracy of the acceleration detection element 12 can be further improved. This is because the rigidity of the solder is lower than that of a metal such as copper, so that the leakage vibration from the angular velocity detection element 11 can be further attenuated, and the detection accuracy of the acceleration detection element 12 can be further improved. .

以上説明したように、第２の接続部の高さＤ２は、第１の接続部の高さＤ１に比べて小さくなるように構成されている。この構成により、複合センサ１０を低背化することができる。この点についてより詳細に説明する。複合センサの背高を一定とした場合、Ｄ１に比べてＤ２が低い分だけ加速度検出素子１２の錘部３３を大きくすることができる。前述のように、この錘部３３の大きさは加速度検出素子１２の検出感度に影響し、錘部が大きいほど検出感度を向上することができるので、複合センサの背高を大きくすることなく加速度の検出感度を向上することができる。 As described above, the height D2 of the second connection portion is configured to be smaller than the height D1 of the first connection portion. With this configuration, the composite sensor 10 can be reduced in height. This point will be described in more detail. When the height of the composite sensor is constant, the weight portion 33 of the acceleration detecting element 12 can be increased by the amount D2 is lower than D1. As described above, the size of the weight portion 33 affects the detection sensitivity of the acceleration detecting element 12. Since the detection sensitivity can be improved as the weight portion is larger, the acceleration is increased without increasing the height of the composite sensor. The detection sensitivity can be improved.

図４は実施の形態１の複合センサ１０における第１の接続部の別の構成例を模式的に示した図である。 FIG. 4 is a diagram schematically illustrating another configuration example of the first connection portion in the composite sensor 10 of the first embodiment.

図４に示すように、導電性ポスト１４を、金バンプ４８ａと金バンプ４８ｂとを積層させることで構成できる。金バンプ４８ａ、４８ｂは例えば、ワイヤボンド法等を用いて形成することができる。そしてこの金バンプ４８ａ、４８ｂを積層して形成することにより、図４の導電性ポスト１４を構成することができる。なお基板１３上に配置された電極パッドと金バンプ４８ａ、４８ｂとの間はリフロー法によりはんだ４９（Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｃｕ）を介し接合している。 As shown in FIG. 4, the conductive post 14 can be configured by laminating a gold bump 48a and a gold bump 48b. The gold bumps 48a and 48b can be formed using, for example, a wire bonding method. Then, by forming the gold bumps 48a and 48b in layers, the conductive post 14 shown in FIG. 4 can be configured. Note that the electrode pads arranged on the substrate 13 and the gold bumps 48a and 48b are joined via solder 49 (Sn-3.5Ag-0.5Cu) by a reflow method.

この構成により、角速度検出素子１１と基板１３との間を一定以上の距離を空けて接続することができるので、角速度検出素子１１の駆動振動が基板１３に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポスト１４を伝達する際に減衰し、角速度検出素子１１からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できる。 With this configuration, the angular velocity detecting element 11 and the substrate 13 can be connected with a distance of a certain distance or more, so that the leakage vibration caused by the transmission of the driving vibration of the angular velocity detecting element 11 to the substrate 13 is conductive. It can attenuate | damp when transmitting the property post | mailbox 14, and it can suppress detecting the leakage vibration from the angular velocity detection element 11 as a noise.

特に、複数の金バンプを積層（金バンプ４８ａと金バンプ４８ｂとを積層）して導電性ポスト１４を構成しているので、金バンプ４８ａと金バンプ４８ｂとの間に凹部（あるいは、くびれ部）５０を設けることができ、不要振動をさらに効率よく減衰することができるので効果的である。 In particular, since the conductive post 14 is formed by laminating a plurality of gold bumps (lamination of the gold bump 48a and the gold bump 48b), a recess (or a constricted portion) is formed between the gold bump 48a and the gold bump 48b. 50), and unnecessary vibrations can be damped more efficiently, which is effective.

なお、複合センサ１０における、角速度検出素子１１と加速度検出素子１２との位置関係は、必ずしも隣接している必要はない。すなわち、検出素子同士が近接していれば足りる。この点について図面を用いて詳細に説明する。 Note that the positional relationship between the angular velocity detection element 11 and the acceleration detection element 12 in the composite sensor 10 is not necessarily adjacent. That is, it is sufficient if the detection elements are close to each other. This point will be described in detail with reference to the drawings.

図５は、実施の形態１の複合センサ１０の別の構成例を模式的に表した断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of the composite sensor 10 of the first embodiment.

図５に示すように、角速度検出素子１１と加速度検出素子１２とは互いに基板を挟んで反対の位置に設けられた場合であっても、角速度検出素子１１と基板１３との間を一定以上の距離を空けて接続することができるので、角速度検出素子１１の駆動振動が基板に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポスト１４を伝達する際に減衰し、角速度検出素子１１からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できる。 As shown in FIG. 5, even when the angular velocity detection element 11 and the acceleration detection element 12 are provided at positions opposite to each other with the substrate sandwiched therebetween, the gap between the angular velocity detection element 11 and the substrate 13 is a certain amount or more. Since the connection can be made at a distance, the leakage vibration caused by the drive vibration of the angular velocity detection element 11 being transmitted to the substrate is attenuated when the conductive post 14 is transmitted, and the leakage vibration from the angular velocity detection element 11 is attenuated. Can be detected as noise.

図６は、実施の形態１の複合センサ１０のさらに別の構成例を模式的に表した断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating still another configuration example of the composite sensor 10 according to the first embodiment.

図６に示すように、角速度検出素子１１と加速度検出素子１２とを積層する構成であっても、角速度検出素子１１と基板１３との間を一定以上の距離を空けて接続することができるので、角速度検出素子１１の駆動振動が基板に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポスト１４を伝達する際に減衰し、角速度検出素子１１からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できる。 As shown in FIG. 6, even if the angular velocity detecting element 11 and the acceleration detecting element 12 are stacked, the angular velocity detecting element 11 and the substrate 13 can be connected with a certain distance or more. Further, leakage vibration caused by transmission of the drive vibration of the angular velocity detection element 11 to the substrate is attenuated when the conductive post 14 is transmitted, and detection of leakage vibration from the angular velocity detection element 11 as noise can be suppressed.

図７は、複合センサ１０をパッケージ内に収納した場合の外観を模式的に表した図である。 FIG. 7 is a diagram schematically showing an external appearance when the composite sensor 10 is housed in a package.

図７に示すように、角速度検出素子１１と加速度検出素子１２とを重ねて実装する場合であっても、角速度検出素子１１と基板１３との間を一定以上の距離を空けて接続することができるので、角速度検出素子１１の駆動振動が基板１３に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポスト１４を伝達する際に減衰し、角速度検出素子１１からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できる。 As shown in FIG. 7, even when the angular velocity detection element 11 and the acceleration detection element 12 are mounted in an overlapping manner, the angular velocity detection element 11 and the substrate 13 may be connected with a certain distance or more. Therefore, the leakage vibration generated when the driving vibration of the angular velocity detection element 11 is transmitted to the substrate 13 is attenuated when the conductive post 14 is transmitted, and the leakage vibration from the angular velocity detection element 11 is detected as noise. Can be suppressed.

複合センサ２０は、角速度検出素子１１と、加速度検出素子１２と、角速度検出素子１１と加速度検出素子１２とに電気的に接続される基板１３と、パッケージ基板５２と、を備えている。それぞれの部品はフィルム状の接着剤等で接着固定されて積層構造を有している。 The composite sensor 20 includes an angular velocity detection element 11, an acceleration detection element 12, a substrate 13 electrically connected to the angular velocity detection element 11 and the acceleration detection element 12, and a package substrate 52. Each component has a laminated structure that is bonded and fixed with a film-like adhesive or the like.

基板１３は、薄膜技術によって複数の絶縁体層と配線層が交互に積層された多層構造となっている。また、各層の配線層間、配線層と角速度検出素子１１との間、配線層と加速度検出素子１２との間には金属製の複数のビア導体が形成されている。基板１３の下面には電極パッド５３ａが設けられている。なお基板１３には、角速度検出素子１１及び／又は加速度検出素子１２からの電気信号を処理する回路（ＡＳＩＣ）が内蔵、あるいは基板１３に電気的に接続されていてもよい。 The substrate 13 has a multilayer structure in which a plurality of insulator layers and wiring layers are alternately stacked by thin film technology. Further, a plurality of metal via conductors are formed between the wiring layers of each layer, between the wiring layer and the angular velocity detecting element 11 and between the wiring layer and the acceleration detecting element 12. An electrode pad 53 a is provided on the lower surface of the substrate 13. The substrate 13 may include a circuit (ASIC) for processing an electrical signal from the angular velocity detection element 11 and / or the acceleration detection element 12 or may be electrically connected to the substrate 13.

パッケージ基板５２は多層プリント配線板や多層セラミック基板からなる。パッケージ基板５２の上面の略中央部には凹部５４が形成されている。パッケージ基板５２の底面等には図示しない外部電極が設けられている。凹部５４の周辺部にはパッケージ基板５２と基板１３とを電気的に接続する電極パッド５３ｂが配置されている。 The package substrate 52 is made of a multilayer printed wiring board or a multilayer ceramic substrate. A recess 54 is formed in a substantially central portion of the upper surface of the package substrate 52. An external electrode (not shown) is provided on the bottom surface of the package substrate 52 and the like. An electrode pad 53 b that electrically connects the package substrate 52 and the substrate 13 is disposed in the peripheral portion of the recess 54.

電極パッド５３ａと電極パッド５３ｂとは対向し、互いに電気的に接続されている。 The electrode pad 53a and the electrode pad 53b face each other and are electrically connected to each other.

パッケージ基板５２と基板１３との隙間を充填するようにアンダーフィル樹脂５５が注入され、パッケージ基板５２の凹部５４を封止する。なおアンダーフィルの代わりに樹脂素材を用いて基板１３をモールドしても良い。 An underfill resin 55 is injected so as to fill a gap between the package substrate 52 and the substrate 13 to seal the recess 54 of the package substrate 52. The substrate 13 may be molded using a resin material instead of the underfill.

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。 The embodiment of the present invention made by the inventor has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.

なお本実施の形態では、角速度検出素子１１として、枠部２１と、枠部２１に支持される梁部２２、２３と、梁部２２、２３に支持されるアーム部２４ａ〜２４ｄと、アーム部２４ａ〜２４ｄのそれぞれに支持される錘部２５ａ〜２５ｄとを備えている場合について説明したが、これに限定されない。すなわち、角速度検出素子１１としては例えば、音叉型の検出素子を用いることも可能である。 In the present embodiment, as the angular velocity detection element 11, the frame portion 21, the beam portions 22 and 23 supported by the frame portion 21, the arm portions 24 a to 24 d supported by the beam portions 22 and 23, and the arm portion Although the case where it provided with the weight parts 25a-25d supported by each of 24a-24d was demonstrated, it is not limited to this. That is, as the angular velocity detection element 11, for example, a tuning fork type detection element can be used.

なお図６に示した複合センサにおいて、角速度検出素子上であって、加速度検出素子と対向する側の面に電極を設け、更に、加速度検出素子上であって、角速度検出素子と対向する側の面に電極を設け、加速度検出素子の錘部の回動に起因する電極と電極との間の静電容量の変化に基づいて加速度を検出するようにしてもよい。このような加速度の検出方法としては例えば、特開２０１２−２５６２が知られている。このような場合であっても、角速度検出素子の駆動振動が枠体に伝達されることにより生じる漏れ振動が導電性ポストを伝達する際に減衰し、隣接する加速度検出素子に伝わりにくくなる。その結果、加速度検出素子は、角速度検出素子からの漏れ振動をノイズとして検出することを抑制できるので、検出精度を向上することができる。 In the composite sensor shown in FIG. 6, an electrode is provided on the surface on the side facing the acceleration detection element on the angular velocity detection element, and further on the side facing the angular velocity detection element on the acceleration detection element. An electrode may be provided on the surface, and the acceleration may be detected based on a change in capacitance between the electrodes due to the rotation of the weight portion of the acceleration detection element. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-2562 is known as such an acceleration detection method. Even in such a case, the leakage vibration generated when the driving vibration of the angular velocity detecting element is transmitted to the frame body is attenuated when the conductive post is transmitted, and is not easily transmitted to the adjacent acceleration detecting element. As a result, the acceleration detection element can suppress detection of leakage vibration from the angular velocity detection element as noise, so that detection accuracy can be improved.

このように、本発明の複合センサは、一つの検出素子の中で角速度や加速度等の慣性力を検出する機能を完結している必要はなく、素子同士が相互に関連して慣性力の検出をなす構成であってよい。 As described above, the composite sensor of the present invention does not need to complete a function of detecting an inertial force such as an angular velocity or an acceleration in one detection element, and the elements are mutually related to detect the inertial force. The structure which makes | forms may be sufficient.

なお図７に示した導電性ポスト１４は金バンプ４８ａと金バンプ４８ｂとの２つから形成しているが、これに限定されない。すなわち、３つ以上の金バンプから構成してもよい。これにより、容易に導電性ポストの高さを調整することができ、生産性を向上することができる。 Although the conductive post 14 shown in FIG. 7 is formed of two gold bumps 48a and 48b, the present invention is not limited to this. That is, you may comprise from three or more gold bumps. Thereby, the height of the conductive post can be easily adjusted, and the productivity can be improved.

なお図７に示した金バンプ４８ａ、４８ｂの形状はボール状接合体であるが、ボール状である必要はなく、場合によってピラミット状、円錐状、或いは円筒状など他の形状でも構わない。 Although the gold bumps 48a and 48b shown in FIG. 7 are ball-shaped joined bodies, they need not be ball-shaped, and may have other shapes such as pyramid shape, conical shape, or cylindrical shape.

なお図７に示した金バンプ４８ａ、４８ｂに代えて、金バンプ上にはんだメッキを施した金コア型のはんだバンプを使用してもよい。 In place of the gold bumps 48a and 48b shown in FIG. 7, a gold core type solder bump in which solder plating is performed on the gold bump may be used.

なお図７に示した金バンプは基板上の電極パッド上に設けられているが、検出素子側に設けても良い。 Although the gold bumps shown in FIG. 7 are provided on the electrode pads on the substrate, they may be provided on the detection element side.

なお銅や金バンプの代わりに、導電性樹脂を用いて導電性ポストを構成してもよい。 In addition, you may comprise a conductive post using conductive resin instead of copper or a gold bump.

なお、電極パッド３４ａと電極パッド３４ｂとの間の接合には、金バンプ、導電性樹脂を用いてもよい。この構成により、加速度検出素子の検出精度を更に向上することができる。これは、金バンプ、はんだ、導電性樹脂は比較的剛性の低い材料であるため、角速度検出素子１１からの漏れ振動を減衰し、加速度検出素子１２が検出するノイズを低減することができるためである。 Note that a gold bump or a conductive resin may be used for bonding between the electrode pad 34a and the electrode pad 34b. With this configuration, the detection accuracy of the acceleration detection element can be further improved. This is because gold bumps, solder, and conductive resin are relatively low-rigidity materials, so that leakage vibration from the angular velocity detection element 11 can be attenuated and noise detected by the acceleration detection element 12 can be reduced. is there.

なお、加速度検出素子１２と基板１３との間の接続部である第２の接続部を、はんだを用いて接合する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第２の接続部を導電性ポストを用いて形成しても良い。この場合、第２の接続部を構成する導電性ポストの高さを、第１の接続部を構成する導電性ポストの高さよりも低くすれば、複合センサ１０を低背化することができる。 In addition, although the case where the 2nd connection part which is a connection part between the acceleration detection element 12 and the board | substrate 13 was joined using solder was demonstrated, it is not limited to this. For example, the second connection portion may be formed using a conductive post. In this case, if the height of the conductive posts constituting the second connection portion is made lower than the height of the conductive posts constituting the first connection portion, the composite sensor 10 can be reduced in height.

本発明の複合センサは、角速度検出素子からの漏れ振動に起因して生じる加速度センサのノイズを抑制し、小型化とノイズ低減を両立した複合センサを提供することができるので、スマートフォン、電子ブック、自動車、航空機、船舶、ロボット、その他各種電子機器等において有用である。 The composite sensor of the present invention can suppress the noise of the acceleration sensor caused by leakage vibration from the angular velocity detection element, and can provide a composite sensor that achieves both miniaturization and noise reduction. It is useful in automobiles, aircraft, ships, robots, and other various electronic devices.

１０複合センサ
１１角速度検出素子
１２加速度検出素子
１３基板
１４導電性ポスト
２１枠部
２２、２３梁部
２４ａ〜２４ｄアーム部
２５ａ〜２５ｄ錘部
２６、３４ａ、３４ｂ、５３ａ、５３ｂ電極パッド
２７ａ〜２７ｄ振動部
２８駆動部
２９検出部
３０中空領域
３１枠部
３２梁部
３３錘部
３５ａ、３５ｂ蓋体
３６ａ、３６ｂ、４９はんだ
４８ａ、４８ｂ金バンプ
５０凹部
５２パッケージ基板
５５アンダーフィル樹脂
１００第１の接続部
２００第２の接続部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Composite sensor 11 Angular velocity detection element 12 Acceleration detection element 13 Substrate 14 Conductive post 21 Frame part 22, 23 Beam part 24a-24d Arm part 25a-25d Weight part 26, 34a, 34b, 53a, 53b Electrode pad 27a-27d Vibration Part 28 Drive part 29 Detection part 30 Hollow area 31 Frame part 32 Beam part 33 Weight part 35a, 35b Lid 36a, 36b, 49 Solder 48a, 48b Gold bump 50 Recess 52 Package substrate 55 Underfill resin 100 First connection part 200 Second connection

Claims

An angular velocity detection element;
An acceleration detection element;
A substrate that supports the angular velocity detection element and the acceleration detection element;
A first connecting portion for connecting the angular velocity detecting element and the substrate;
A second connecting portion connecting between the acceleration detecting element and the substrate;
Comprising at least
The height of the said 2nd connection part is a composite sensor smaller than the height of the said 1st connection part.

The first connecting portion is formed using a conductive post;
The composite sensor according to claim 1, wherein the second connection portion is formed using solder.

The composite sensor according to claim 2, wherein the conductive post is formed using copper.

The composite sensor according to claim 2, wherein the conductive post is formed using a gold bump.

The composite sensor according to claim 4, wherein the conductive post has a recess.

The composite sensor according to claim 1, wherein the first connection portion and the second connection portion are formed of conductive posts.

The angular velocity detection element has a vibrator,
The composite sensor according to claim 1, which is a vibration type angular velocity sensor that detects an angular velocity based on vibration of the vibrator.

The composite sensor according to claim 7, wherein the vibrator is formed using a piezoelectric body.

2. The composite sensor according to claim 1, wherein the acceleration detection element detects acceleration using one of a capacitance method and a strain resistance method.