JP2015102403A5

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Publication number: JP2015102403A5
Application number: JP2013242556A
Authority: JP
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2033-11-25

Description

従来から、角速度などの物理量を検出するための物理量センサーとして、特許文献１のような角速度センサーが知られている。
特許文献１に記載の角速度センサーは、パッケージと、パッケージに収容されているジャイロ素子およびＩＣと、を有している。また、パッケージ（ベース）には複数の配線が形成されており、当該配線を介して、ＩＣの所定の端子がジャイロ素子と電気的に接続されていたり、外部へ引き出されていたりする。より具体的には、複数の配線には、少なくとも、ジャイロ素子が有する第１の検出端子と電気的に接続されている第１検出配線と、第２の検出端子と電気的に接続されている第２検出配線と、ＩＣへ信号を入力したり、ＩＣから信号が出力されたりする入出力配線と、が含まれている。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
［適用例１］
本適用例のパッケージは、電子部品が配置されるベースと、
前記ベースに配置されている複数の配線と、
を有し、
前記配線は、
前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第１の配線と、
前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第２の配線と、
を有し、
前記複数の第１の配線の前記内部端子は、第１の軸に沿って並んで配置され、
前記複数の第２の配線の前記内部端子は、前記第１の軸に交差する第２の軸に沿って並んで配置され、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含み、
前記複数の第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記デジタル信号配線の内部端子は、前記複数の第１の配線の前記複数の内部端子における前記第１の軸方向の中央線に対して、前記第２の軸と反対側に配置されていることを特徴とする。
これにより、第１の配線と第２の配線とを離間させることができるため、第１の配線から第２の配線へのノイズ干渉を低減することができる。

［適用例２］
本適用例のパッケージは、電子部品が配置されるベースと、
前記ベースに配置されている配線と、
を有し、
前記ベースは、前記ベースの平面視にて、
第１の外縁と、
前記第１の外縁の一端側に位置し、前記第１の外縁と交差する方向に延在する第２の外縁と、
を有し、
前記配線は、
前記電子部品に接続される内部端子、および前記ベースの前記第１の外縁に対応する側面に配置されている側面電極、を有する第１の配線と、
前記第２の外縁に平行な軸に沿って並んで配置され、前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第２の配線と、
を有し、
前記第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含むことを特徴とする。
これにより、第１の配線と第２の配線とを離間させることができるため、第１の配線から第２の配線へのノイズ干渉を低減することができる。

［適用例５］
本適用例のパッケージは、電子部品が配置されるベースと、
前記ベースに配置されている複数の配線と、
を有し、
前記複数の配線は、
前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第１の配線と、
前記電子部品と接続される内部端子を有する第２の配線と、
を有し、
前記複数の第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含み、
前記デジタル信号配線と前記検出信号配線との間に、接地配線または電位が固定されている固定電位配線が配置されていることを特徴とする。
これにより、接地配線または固定電位配線がシールド層として機能するため、第１の配線から第２の配線へのノイズ干渉が低減される。

［適用例８］
本適用例の電子部品搭載パッケージは、上記適用例のパッケージと、
電子部品と、
を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子部品搭載パッケージが得られる。

［適用例９］
本適用例の電子部品搭載パッケージは、ベースと、
前記ベースに配置された電子部品と、
前記電子部品と接続される第１の配線と、
前記電子部品と接続される第２の配線と、
前記電子部品と前記第１の配線とを接続する第１の導電性ワイヤーと、
前記電子部品と前記第２の配線とを接続する第２の導電性ワイヤーと、
を有し、
前記第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含み、
前記ベースの平面視にて、前記デジタル信号配線に接続される前記第１の導電性ワイヤーの延在方向と、前記検出信号配線に接続される前記第２の導電性ワイヤーの延在方向とが交差していることを特徴とする。
これにより、第１の導電性ワイヤーと第２の導電性ワイヤーとを離間させることができ、第１の配線から第２の配線へのノイズ干渉が低減される。
［適用例１０］
本適用例の電子部品搭載パッケージでは、前記ベースの平面視にて、前記デジタル信号配線に接続される前記第１の導電性ワイヤーの前記延在方向と、前記検出信号配線に接続される前記第２の導電性ワイヤーの前記延在方向とが直交していることが好ましい。

［適用例１１］
本適用例の物理量センサーは、上記適用例の電子部品搭載パッケージと、
物理量検出素子と、
を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い物理量センサーが得られる。

［適用例１２］
本適用例の電子機器は、上記適用例の物理量センサーを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
［適用例１３］
本適用例の移動体は、上記適用例の物理量センサーを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。図１中のＡ−Ａ線断面図である。図１に示す物理量センサーが有するジャイロ素子を示す平面図（上面図）である。図３に示すジャイロ素子の電極配置を示す平面図（上面図）である。図３に示すジャイロ素子の電極配置を示す平面図（上側から見た透過図）である。図３に示すジャイロ素子の動作を説明するための図である。（ａ）が第１基板の平面図（上側から見た透過図）、（ｂ）が第２基板の平面図（上面図）である。（ａ）が第３基板の平面図（上面図）、（ｂ）が第４基板の平面図（上面図）である。（ａ）が第５基板の平面図（上面図）、（ｂ）が第６基板の平面図（上面図）である。ベースの平面図（上面図）である。図１に示す振動片が有する支持基板の平面図（上面図）である。支持基板とベースの接合状態を示す平面図（上面図）である。支持基板とジャイロ素子の接合状態を示す平面図（下面図）である。本発明の第２実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。本発明の第１または第２実施形態に係る物理量センサー（以下同様です。ただし、図１８に関する記載は「本発明の第１実施形態に係る物理量センサー」。）を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。本発明の物理量センサーを備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。

以下、本発明のパッケージ、電子部品搭載パッケージ、物理量センサー、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．物理量センサー
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す物理量センサーが有するジャイロ素子を示す平面図（上面図）である。図４は、図３に示すジャイロ素子の電極配置を示す平面図（上面図）である。図５は、図３に示すジャイロ素子の電極配置を示す平面図（上側から見た透過図）である。図６は、図３に示すジャイロ素子の動作を説明するための図である。図７は、（ａ）が第１基板の平面図（上側から見た透過図）、（ｂ）が第２基板の平面図（上面図）である。図８は、（ａ）が第３基板の平面図（上面図）、（ｂ）が第４基板の平面図（上面図）である。図９は、（ａ）が第５基板の平面図（上面図）、（ｂ）が第６基板の平面図（上面図）である。図１０は、ベースの平面図（上面図）である。図１１は、図１に示す振動片が有する支持基板の平面図（上面図）である。図１２は、支持基板とベースの接合状態を示す平面図（上面図）である。図１３は、支持基板とジャイロ素子の接合状態を示す平面図（下面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側および図２中の上側を「上」とも言い、図１中の紙面奥側およびお図２中の下側を「下」とも言う。また、以下では、Ｘ軸に沿った方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に沿った方向を「Ｙ軸方向」とも言う。

以上のような電極の構成としては、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）などのメタライズ層（下地層）に、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。
なお、ハンマーヘッド３２１１、３２２１上に形成されている金属膜は、検出振動モードの周波数を調整するための調整膜として機能し、例えば、レーザー照射等によって金属膜の一部を除去し、第１、第２検出腕３２１、３２２の質量を調整することで、検出振動モードの周波数を調整することができる。一方、ハンマーヘッド３４１１、３４２１、３４３１、３４４１上に形成されている金属膜は、駆動振動モードの周波数を調整するための調整膜として機能し、例えば、レーザー照射等によって金属膜の一部を除去し、駆動腕３４１、３４２、３４３、３４４の質量を調整することで、駆動振動モードの周波数を調整することができる。
以上、ジャイロ素子２の構成について簡単に説明した。次に、ジャイロ素子２の駆動について簡単に説明する。

図９（ｂ）に示すように、第１凹部６１１は、長軸方向に延びている一対の長辺６１１ａ、６１１ｂと、短軸方向に延びている一対の短辺６１１ｃ、６１１ｄと、を有しており、さらに、各角部が丸みを帯びている。
また、図９（ａ）に示すように、第２凹部６１２は、長軸方向に延びている一対の長辺６１２ａ、６１２ｂと、端軸方向に延びている一対の短辺６１２ｃ、６１２ｄと、を有しており、さらに、各角部が丸みを帯びている。また、ベース６の平面視にて、４つの辺６１２ａ〜６１２ｄは、それぞれ、第１凹部６１１よりも内側に位置している。また、辺６１２ｃにはベース６の外縁６３３側へ延びている切り欠き６５１、６５２が形成されている。

次に、ベース６に配置されている配線群８について図７ないし図１０に基づいて詳細に説明する。図７は、（ａ）が第１基板６Ａを上面側から見た透過図、（ｂ）が第２基板６Ｂの上面図、図８は、（ａ）が第３基板６Ｃの上面図、（ｂ）が第４基板６Ｄの上面図、図９は、（ａ）が第５基板６Ｅの上面図、（ｂ）が第６基板６Ｆの上面図、図１０は、ベース６の上面図である。

［Ｓ２配線］
図８（ｂ）および図９（ａ）に示すように、Ｓ２配線８０２は、その一端部にＳ２内部端子８０２ａを有し、その他端部にＳ２接続端子８０２ｂを有している。そして、Ｓ２配線８０２は、Ｓ２内部端子８０２ａにおいてＩＣ１０と電気的に接続され、Ｓ２接続端子８０２ｂにおいて第２検出信号端子４３２と電気的に接続されている。図１０に示すように、Ｓ２内部端子８０２ａとＩＣ１０との電気接続は、導電性ワイヤー８２２により行われている。一方、Ｓ２接続端子８０２ｂと第２検出信号端子４３２との電気接続は、支持基板９を介して行われている。

また、ＧＮＤ外部端子８０３ｃは、第１基板６Ａの下面（ベース６の底面）であって、切り欠き６４９の近傍に、外縁６３２に沿って配置されている。
また、各基板６Ａ〜６Ｆ上のＧＮＤ配線８０３は、切り欠き６４９に形成されているＧＮＤ側面電極８０３ｄや、第３基板６Ｃ〜第６基板６Ｆに形成されているビア８０３ｅを介して電気的に接続されている。具体的には、第６基板６Ｆから第５基板６Ｅへの配線の引き回しは、第６基板６Ｆに形成された複数のビア８０３ｅにより行われ、第５基板６Ｅから第４基板６Ｄへの配線の引き回しは、第５基板６Ｅに形成されたビア８０３ｅにより行われ、第４基板６Ｄから第３基板６Ｃへの配線の引き回しは、第４基板６Ｄに形成されたビア８０３ｅにより行われ、第３基板６Ｃから第２基板６Ｂへの配線引き回しおよび第２基板６Ｂから第１基板６Ａへの配線の引き回しは、それぞれ、切り欠き６４９に形成されたＧＮＤ側面電極８０３ｄにより行われている。なお、ビア８０３ｅは、配線に隠れて見えないが、説明の便宜上、その位置を白丸で示している。

（第２の効果）
第２に、前述したように、物理量センサー１では、ベース６の外縁（第１の外縁）６３１、６３２に対応する側面６３１’、６３２’に、第１の配線が有する側面電極（８０３ｄ、８０６ｃ、８０７ｃ、８０８ｃ、８０９ｃ、８１０ｃ、８１１ｃ、８１２ｃ、８１３ｃ、８１４ｃ）が配置されている。これにより、Ｓ１、Ｓ２配線８０１、８０２と、各側面電極とを離間させることができる。したがって、第１の配線からＳ１、Ｓ２配線８０１、８０２へのノイズ干渉が低減され、高精度に角速度ωを検出することができる。特に、本実施形態では、デジタル信号配線の側面電極８０６ｃ、８０７ｃ、８０８ｃ、８０９ｃを、Ｓ１、Ｓ２内部端子８０１ａ、８０２ａと反対側に配置したことで、これら側面電極８０６ｃ、８０７ｃ、８０８ｃ、８０９ｃと、Ｓ１、Ｓ２配線８０１、８０２とをより大きく離間させている。したがって、上記効果がより顕著となり、物理量センサー１は、より高精度に角速度ωを検出することができる。

また、前述したように、物理量センサー１では、ＣＬＫ内部端子８０６ａ、ＤＯ内部端子８０８ａ、ＶＤＤ１内部端子８１０ａ、ＶＤＤ２内部端子８１４ａ、ＤＲＹ内部端子８１２ａ、ＤＳ内部端子８０４ａ、ＤＩ内部端子８０７ａ、ＣＳ内部端子８０９ａ、ＴＥＳＴ１内部端子８１１ａおよびＴＥＳＴ２内部端子８１３ａと、ＩＣ１０とが、導電性ワイヤー８２４〜８３５で接続され、Ｓ１、Ｓ２内部端子８０１ａ、８０２ａと、ＩＣ１０とが、導電性ワイヤー８２１、８２２で接続されている。そして、物理量センサー１では、ベース６の平面視にて、導電性ワイヤー８２４〜８３５の延在方向と、導電性ワイヤー８２１、８２２の延在方向とが交差している。具体的には、導電性ワイヤー８２４〜８３５は、ベース６の短軸方向に延在しているのに対して、導電性ワイヤー８２１、８２２は、ベース６の長軸方向に延在している。すなわち、導電性ワイヤー８２４〜８３５の延在方向と、導電性ワイヤー８２１、８２２の延在方向とが直交している。このような配置とすることで、パッケージサイズを維持したまま、導電性ワイヤー８２１、８２２と、導電性ワイヤー８２４〜８３５とをなるべく大きく離間させることができる。したがって、他の配線からＳ１、Ｓ２配線８０１、８０２へのノイズ干渉が低減され、高精度に角速度ωを検出することができる。

同様に、ボンディングリード９４が、Ｓ２配線８０２（Ｓ２内部端子８０２ａ）と重なるように配置されている。このように、Ｓ２配線８０２と電気的に接続されているボンディングリード９４をＳ２配線８０２に近接して配置することにより、相対的に、Ｓ２配線８０２と電気的に接続されていない他のボンディングリード９２、９３をＳ２配線８０２から離間させることができる。そのため、ボンディングリード９２、９３からＳ２配線８０２へのノイズ干渉を低減することができる。
以上、物理量センサー１が発揮することのできる効果について説明した。

Claims

電子部品が配置されるベースと、
前記ベースに配置されている複数の配線と、
を有し、
前記配線は、
前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第１の配線と、
前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第２の配線と、
を有し、
前記複数の第１の配線の前記内部端子は、第１の軸に沿って並んで配置され、
前記複数の第２の配線の前記内部端子は、前記第１の軸に交差する第２の軸に沿って並んで配置され、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含み、
前記複数の第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記デジタル信号配線の内部端子は、前記複数の第１の配線の前記複数の内部端子における前記第１の軸方向の中央線に対して、前記第２の軸と反対側に配置されていることを特徴とするパッケージ。
電子部品が配置されるベースと、
前記ベースに配置されている配線と、
を有し、
前記ベースは、前記ベースの平面視にて、
第１の外縁と、
前記第１の外縁の一端側に位置し、前記第１の外縁と交差する方向に延在する第２の外縁と、
を有し、
前記配線は、
前記電子部品に接続される内部端子、および前記ベースの前記第１の外縁に対応する側面に配置されている側面電極、を有する第１の配線と、
前記第２の外縁に平行な軸に沿って並んで配置され、前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第２の配線と、
を有し、
前記第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含むことを特徴とするパッケージ。
前記第１の配線は、複数であり、
前記第１の配線の前記内部端子は、前記第１の外縁に平行な軸に沿って並んで配置されている請求項２に記載のパッケージ。
前記デジタル信号配線の前記内部端子と前記検出信号配線の前記内部端子との間に、接地配線および電位が固定されている固定電位配線の少なくとも一方が配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパッケージ。
電子部品が配置されるベースと、
前記ベースに配置されている複数の配線と、
を有し、
前記複数の配線は、
前記電子部品と接続される内部端子を有する複数の第１の配線と、
前記電子部品と接続される内部端子を有する第２の配線と、
を有し、
前記複数の第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含み、
前記デジタル信号配線と前記検出信号配線との間に、接地配線または電位が固定されている固定電位配線が配置されていることを特徴とするパッケージ。
前記ベースは、前記ベースの平面視にて、
第１の外縁と、
前記第１の外縁の一端側に位置し、前記第１の外縁と交差する方向に延在する第２の外縁と、
を有し、
前記複数の第１の配線の内部端子は、前記第１の外縁と平行な第１の軸に沿って配置され、
前記第２の配線は、複数であり、
前記複数の第２の配線の内部端子は、前記第２の外縁と平行な第２の軸に沿って配置されている請求項５に記載のパッケージ。
前記デジタル信号配線の内部端子は、前記第１の外縁の他端側に配置されている請求項３または６に記載のパッケージ。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパッケージと、
前記電子部品と、
を有することを特徴とする電子部品搭載パッケージ。
ベースと、
前記ベースに配置された電子部品と、
前記電子部品と接続される第１の配線と、
前記電子部品と接続される第２の配線と、
前記電子部品と前記第１の配線とを接続する第１の導電性ワイヤーと、
前記電子部品と前記第２の配線とを接続する第２の導電性ワイヤーと、
を有し、
前記第１の配線は、デジタル信号を伝送するデジタル信号配線を含み、
前記第２の配線は、物理量検出素子の検出電極に電気的に接続される検出信号配線を含み、
前記ベースの平面視にて、前記デジタル信号配線に接続される前記第１の導電性ワイヤーの延在方向と、前記検出信号配線に接続される前記第２の導電性ワイヤーの延在方向とが交差していることを特徴とする電子部品搭載パッケージ。
前記ベースの平面視にて、前記デジタル信号配線に接続される前記第１の導電性ワイヤーの前記延在方向と、前記検出信号配線に接続される前記第２の導電性ワイヤーの前記延在方向とが直交している請求項９に記載の電子部品搭載パッケージ。
請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の電子部品搭載パッケージと、
前記物理量検出素子と、
を有することを特徴とする物理量センサー。
請求項１１に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする電子機器。
請求項１１に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする移動体。