JP2014215072A - 物理量センサー、電子機器及び移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物理量センサー1は、センサー素子20と、センサー素子20と電気的に接続されている集積回路10と、集積回路10が搭載されているセラミックパッケージ30(基体)と、を含む。セラミックパッケージ30の一方の面に、外部との電気的接続を行うための第1の導体パターン(配線パターン61)が設けられている。配線パターン61と電気的に接続されている第2の導体パターンが設けられている。第2の導体パターンは、セラミックパッケージ30の内部を通過する配線パターン63と、セラミックパッケージ30の他方の面に露出しているメタライズ領域70と、を有し、配線パターン63は、セラミックパッケージ30の一方の面と他方の面との間の距離よりも長い。
【選択図】図4
Description
本適用例に係る物理量センサーは、センサー素子と、前記センサー素子と電気的に接続されている集積回路と、前記集積回路が搭載されている基体と、を含み、前記基体の一方の面に、外部との電気的接続を行うための第1の導体パターンが設けられており、前記第
1の導体パターンと電気的に接続されている第2の導体パターンが設けられており、前記第2の導体パターンは、前記基体の内部を通過する第1の配線パターンと、前記基体の他方の面に露出している第2の配線パターンと、を有し、前記第1の配線パターンは、前記一方の面と前記他方の面との間の距離よりも長い。
上記適用例に係る物理量センサーは、前記基体の平面視において、前記第1の配線パターンは、少なくとも前記集積回路の一端側から他端側へ延出されていてもよい。
上記適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第1の配線パターンは、直線形状を含んでいてもよい。
上記適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第1の配線パターンの少なくとも一部は、メアンダ形状を含んでいてもよい。
イズ耐性やインピーダンスマッチングをより高めることができる。
上記適用例に係る物理量センサーにおいて、前記基体は、第1の層と第2の層と、を含み、前記第1の配線パターンは、前記第1の層と前記第2の層との間に設けられている複数の第3の配線パターンと、前記第1の層に配置され、前記第1の層において前記複数の第3の配線パターンと反対側に設けられている複数の第4の配線パターンと、前記複数の第3の配線パターンと前記複数の第4の配線パターンとを電気的に接続する複数のビアと、を有し、前記第1の配線パターンは、前記基体の側面視において、メアンダ形状を含んでいてもよい。
上記適用例に係る物理量センサーにおいて、前記基体は、第1の層と第2の層と、を含み、前記第1の配線パターンは、前記第1の層と前記第2の層との間に設けられている複数の第3の配線パターンと、前記第1の層に配置され、前記第1の層において前記複数の第3の配線パターンと反対側に設けられている複数の第4の配線パターンと、前記複数の第3の配線パターンと前記複数の第4の配線パターンとを電気的に接続する複数のビアと、を有し、前記第1の配線パターンは、前記基体の平面視において、メアンダ形状を含んでいてもよい。
上記適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第2の導体パターンの一部は、シート抵抗値が前記第1の導体パターンよりも高い材料で構成されていてもよい。
上記適用例に係る物理量センサーにおいて、前記基体の内部に、一定電位の第3の導体パターンが設けられており、前記第3の導体パターンは、前記第1の配線パターンの少なくとも両側に設けられていてもよい。
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの物理量センサーを含む。
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの物理量センサーを含む。
1−1.第1実施形態
図1は、本実施形態の物理量センサーの機能ブロック図の一例である。図1に示すように、本実施形態の物理量センサー1は、集積回路(IC)10及びセンサー素子20を含む。
と、2本の駆動振動腕は、屈曲振動の方向と回転軸の両方に垂直な方向にコリオリの力を得る。その結果、2本の駆動振動腕の屈曲振動の対称性が崩れ、検出振動腕は、バランスを保つように屈曲振動をする。このコリオリ力に伴う検出振動腕の屈曲振動と駆動振動腕の屈曲振動(励振振動)とは位相が90°ずれている。そして、圧電効果によってこれらの屈曲振動に基づく逆位相(位相が180°異なる)の交流電荷が2つの検出電極に発生する。この交流電荷は、コリオリ力の大きさ(言い換えれば、センサー素子20に加わる角速度の大きさ)に応じて変化する。
た信号)をサンプリングクロックとしてさらにA/D変換した後、デジタル処理により検出信号(角速度信号)を生成する。
あり、セラミック基板31Eの表面の一辺の長さは、例えば5mm程度である。
Eの上面に、直線形状(略直線状)で形成されており、セラミックパッケージ30の底面(一方の面)と上面(他方の面)との間の距離、すなわち、セラミックパッケージ30の厚さ(例えば1mm程度)よりも長い。従って、配線パターン63を含んでいる第2の導体パターンは、従来のように、外部導体パターンから最短経路で(上側に直線状に)形成されている内部導体パターン(その長さはセラミック基板の厚さ程度)よりも長く、少なくとも約2倍以上の長さになっている。そのため、第2の導体パターンの抵抗値は、従来の内部導体パターンの約2倍以上となっている。なお、第2の導体パターンの抵抗値を高くするためには、配線パターン63は、少なくともセラミック基板31Eの表面の一辺の長さ(例えば5mm程度)の半分よりも長いのが好ましい。
第2実施形態の物理量センサーは、セラミック基板31Eの上面において少なくとも集積回路(IC)10の一端側から他端側へ延出されている配線パターン63の形状が第1実施形態と異なる。図7は、第2実施形態における配線パターン63の一例を示す図である。図7に示すように、第2実施形態における配線パターン63(第1の配線パターンの一例)は、セラミック基板31Eの上面に、その一部がメアンダ形状(蛇行状)で形成されており、第1実施形態の配線パターン63よりも長い。従って、配線パターン63を含んでいる第2の導体パターンは、従来のように、外部導体パターンから最短経路で(上側に直線状に)形成されている内部導体パターン(その長さはセラミック基板の厚さ程度)よりも長く、少なくとも約2倍以上の長さになっている。そのため、第2の導体パターンの抵抗値は、従来の内部導体パターンの約2倍以上となっている。なお、第2の導体パターンの抵抗値を高くするためには、配線パターン63は、少なくともセラミック基板31Eの表面の一辺の長さ(例えば5mm程度)の半分よりも長いのが好ましい。
第3実施形態の物理量センサーは、第2の導体パターンが、配線パターン63に代えて、複数の層の表面に形成されている複数の配線パターンと当該複数の配線パターンを電気的に接続する複数のビアとを有する点が第1実施形態と異なる。
施形態よりも長くすることができるので、第2の導体パターンの抵抗値がより高くなり、上記の各効果について第1実施形態よりも高い効果が期待できる。
第4実施形態の物理量センサーは、第2の導体パターンが、配線パターン63に代えて、複数の層の表面に形成されている複数の配線パターンと当該複数の配線パターンを電気的に接続する複数のビアとを有する点が第2実施形態と異なる。
配線パターンの一例)の一例を示す図であり、図12(B)は、セラミック基板31D(第1の層の一例)の上面(セラミック基板31Dにおいて配線パターン63A〜63Dと反対側)に形成された配線パターン65A〜65G(第4の配線パターンの一例)の一例を示す図である。図12(A)及び図12(B)に示すように、第4実施形態における配線パターン63A〜63G及び65A〜65Gは、すべて直線形状で形成されており、配線パターン63A〜63G、ビア64A〜64M及び配線パターン65A〜65Gからなる配線パターン(第1の配線パターンの一例)の長さは、セラミックパッケージ30の底面(一方の面)と上面(他方の面)との間の距離、すなわち、セラミックパッケージ30の厚さ(例えば1mm程度)よりも長い。従って、配線パターン63A〜63G、ビア64A〜64M及び配線パターン65A〜65Gからなる配線パターンを含んでいる第2の導体パターンは、従来のように、外部導体パターンから最短経路で(上側に直線状に)形成されている内部導体パターン(その長さはセラミック基板の厚さ程度)よりも長く、少なくとも約2倍以上の長さになっている。そのため、第2の導体パターンの抵抗値は、従来の内部導体パターンの約2倍以上となっている。なお、第2の導体パターンの抵抗値を高くするためには、配線パターン63A〜63G及び65A〜65Gの長さの和は、少なくともセラミック基板31Eの表面の一辺の長さ(例えば5mm程度)の半分よりも長いのが好ましい。
3Gと一定電位の配線パターン71,72との間で形成される静電容量及び配線パターン65A〜65Gと一定電位の配線パターン73,74との間で形成される静電容量とにより、LとCのローパスフィルタの等価回路構成が構造的にできあがり、高周波ノイズを除去できるという効果が生じる。通信周波数が高くなればローパスフィルタの効果をより顕著に発揮することができる。
第5実施形態の物理量センサーは、第2の導体パターンの一部が、シート抵抗値が第1の導体パターンよりも高い材料で構成されている点が第1実施形態〜第4実施形態と異なる。ここで、シート抵抗値R‘=ρ/d[Ω/□]である。ρは導体パターンの抵抗率、dは導体パターンの厚さである。以下では、第5実施形態の物理量センサーの具体例として、第1実施形態を変形した例を挙げるが、他の実施形態を変形してもよい。
図16は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図である。また、図17は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370、音出力部380を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図16の構成要素(各部)の一部を省略又は変更し、あるいは他の構成要素を付加した構成としてもよい。
図18は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図18に示す移動体400は、物理量センサー410,420,430、コントローラー440,450,460、バッテリー470を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図18の構成要素(各部)の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
アンダ形状になっているが、L字形状や階段状など、直線形状(略直線状)やメアンダ形状以外の形状であってもよい。
温度センサー、14 電源電圧センサー、15 基準電圧回路、16 シリアルインターフェース回路、17 不揮発性メモリー、18 切替制御回路、19 端子機能切替回路、20 センサー素子、30 セラミックパッケージ、40 センサー素子保持部材、50 蓋部(リッド)、31A〜31E セラミック基板、61,63,63A〜63G,65,65A〜65G,67,69,71〜75 配線パターン、62,64,64A〜64M,66,68 ビア、70 メタライズ領域、80 高抵抗材料、300 電子機器、310 物理量センサー、320 CPU、330 操作部、340 ROM、350 RAM、360 通信部、370 表示部、380 音出力部、400 移動体、410,420,430 物理量センサー、440,450,460 コントローラー、470 バッテリー
Claims (10)
- センサー素子と、
前記センサー素子と電気的に接続されている集積回路と、
前記集積回路が搭載されている基体と、を含み、
前記基体の一方の面に、外部との電気的接続を行うための第1の導体パターンが設けられており、
前記第1の導体パターンと電気的に接続されている第2の導体パターンが設けられており、
前記第2の導体パターンは、
前記基体の内部を通過する第1の配線パターンと、前記基体の他方の面に露出している第2の配線パターンと、を有し、
前記第1の配線パターンは、前記一方の面と前記他方の面との間の距離よりも長い、物理量センサー。 - 請求項1において、
前記基体の平面視において、
前記第1の配線パターンは、少なくとも前記集積回路の一端側から他端側へ延出されている、物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記第1の配線パターンは、
直線形状を含んでいる、物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記第1の配線パターンの少なくとも一部は、
メアンダ形状を含んでいる、物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記基体は、第1の層と第2の層と、を含み、
前記第1の配線パターンは、
前記第1の層と前記第2の層との間に設けられている複数の第3の配線パターンと、
前記第1の層に配置され、前記第1の層において前記複数の第3の配線パターンと反対側に設けられている複数の第4の配線パターンと、
前記複数の第3の配線パターンと前記複数の第4の配線パターンとを電気的に接続する複数のビアと、を有し、
前記第1の配線パターンは、前記基体の側面視において、メアンダ形状を含んでいる、物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記基体は、第1の層と第2の層と、を含み、
前記第1の配線パターンは、
前記第1の層と前記第2の層との間に設けられている複数の第3の配線パターンと、
前記第1の層に配置され、前記第1の層において前記複数の第3の配線パターンと反対側に設けられている複数の第4の配線パターンと、
前記複数の第3の配線パターンと前記複数の第4の配線パターンとを電気的に接続する複数のビアと、を有し、
前記第1の配線パターンは、前記基体の平面視において、メアンダ形状を含んでいる、物理量センサー。 - 請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記第2の導体パターンの一部は、
シート抵抗値が前記第1の導体パターンよりも高い材料で構成されている、物理量センサー。 - 請求項1乃至7のいずれか一項において、
前記基体の内部に、一定電位の第3の導体パターンが設けられており、
前記第3の導体パターンは、
前記第1の配線パターンの少なくとも両側に設けられている、物理量センサー。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の物理量センサーを含む、電子機器。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の物理量センサーを含む、移動体。
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