JP2015122397A - Relay board, manufacturing method of the same, electronic device, electronic apparatus and movable body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中継基板、中継基板の製造方法、電子デバイス、電子機器および移動体に関する。 The present invention relates to a relay board, a relay board manufacturing method, an electronic device, an electronic apparatus, and a moving body.
電子部品を構成する、例えば振動素子、センサー素子等の素子類は、近年、MEMS技術に代表される精密加工技術の飛躍的な進歩によって、小型化が進んでいる。これら素子類は。素子単体で機器類に装着されることはなく、一般的に箱状のパッケージと呼ばれる収納容器の中に、真空気密状態で収納されて回路基板などに実装されて機器類に装着される。 In recent years, elements such as a vibration element and a sensor element that constitute an electronic component have been downsized due to a dramatic advance in precision processing technology represented by MEMS technology. These elements. A single element is not attached to equipment, but is housed in a vacuum-tight state in a storage container generally called a box-shaped package, mounted on a circuit board or the like, and attached to the equipment.
しかし、素子は、その用途によって、形状、形態、素材、電極配線、大きさ等に様々の種類が存在し、それら多品種の素子を最適に収容するパッケージを、素子に合わせて製作すると、同様に多品種を準備しなければならず、特に、複数の基板を積層して形成されるセラミックスのパッケージでは、コストアップとなってしまう。 However, there are various types of devices, depending on their use, in shape, form, material, electrode wiring, size, etc., and if a package that optimally accommodates these various types of devices is manufactured according to the device, the same applies. In addition, a variety of products must be prepared, and in particular, a ceramic package formed by laminating a plurality of substrates increases the cost.
そこで、特許文献1に示されるような中継基板を用いることが提案されている。特許文献1に示す中継基板とは、集積回路用パッケージとマザーボードの間に仲介させて、集積回路用パッケージとマザーボードとの電気的な接続を行っている。特許文献1に記載されている実施形態の一例では、中継基板にはスルーホールが形成され、スルーホールの中には集積回路用パッケージに備える電極端子と接続する端子、あるいは電極ピンがスルーホールに挿入されて接続する端子が備えられ、マザーボード側に配置された電極端子と繋がる。そして、中継基板におけるマザーボード側の接続端子と、マザーボードの接続端子とが繋がり、集積回路パッケージとマザーボードとの電気的な接続が得られている。 Therefore, it has been proposed to use a relay board as disclosed in Patent Document 1. The relay substrate shown in Patent Document 1 mediates between the integrated circuit package and the mother board to electrically connect the integrated circuit package and the mother board. In an example of the embodiment described in Patent Document 1, a through hole is formed in a relay substrate, and a terminal connected to an electrode terminal provided in an integrated circuit package or an electrode pin is formed in the through hole in the through hole. A terminal to be inserted and connected is provided and connected to an electrode terminal arranged on the mother board side. Then, the connection terminal on the motherboard side of the relay board is connected to the connection terminal of the motherboard, and an electrical connection between the integrated circuit package and the motherboard is obtained.
上述の特許文献1に記載された実施形態の一例では、中継基板にスルーホールを形成する、そして形成されたスルーホールの内部に電極端子を形成する、といった製造工数の掛かる、すなわちコストアップとなる構成が含まれていた。これに対して、特許文献1に記載された他の実施形態の一例では、中継基板の外周部に集積回路パッケージ側からマザーボード側へ回り込むように端子が形成され、集積回路パッケージとマザーボードとの電気的な接続を得ることが開示されている。 In the example of the embodiment described in Patent Document 1 described above, it takes a number of manufacturing steps such as forming a through hole in the relay substrate and forming an electrode terminal inside the formed through hole, that is, increasing the cost. The configuration was included. On the other hand, in another example of the embodiment described in Patent Document 1, a terminal is formed on the outer peripheral portion of the relay substrate so as to wrap around from the integrated circuit package side to the mother board side. Obtaining a secure connection.
しかし、特許文献1に記載されたその他の実施形態の一例であっても、中継基板の外周面に電極端子を形成するためには、外周全体に形成された電極膜を配線に合わせて不要部分を除去する、もしくは、不要部分に電極膜が形成されないよう、いわゆるマスキング加工を施して電極膜を形成する、など、多くの工数を必要とし、コストアップになってしまう虞があった。 However, even if it is an example of other embodiment described in patent document 1, in order to form an electrode terminal in the outer peripheral surface of a relay substrate, the electrode film formed in the outer periphery is an unnecessary part according to wiring. There is a risk that the cost may be increased due to a large number of man-hours, such as removing the film or forming an electrode film by performing a so-called masking process so that the electrode film is not formed on unnecessary portions.
そこで、特別な工程を経ずに、中継基板の一方の面と、他方の面と、が繋がった電極端子を容易に形成する方法によって、安価な中継基板を得ることを目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to obtain an inexpensive relay substrate by a method of easily forming an electrode terminal in which one surface of the relay substrate is connected to the other surface without passing through a special process.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
〔適用例1〕本適用例に係る中継基板は、電気的な絶縁性を有する基板の一方の主面に、素子を実装する素子接続端子と、前記主面の裏面に外部接続端子と、前記主面に前記素子接続端子から延設されている主面配線と、を備え、前記基板の側面には、絶縁面を複数備え、少なくとも前記絶縁面を除き、前記基板の側面には側面導電層が設けられ、前記外部接続端子と、前記主面配線と、が、前記側面導電層と電気的に接続されていることを特徴とする。 [Application Example 1] A relay board according to this application example includes an element connection terminal for mounting an element on one main surface of a substrate having electrical insulation, an external connection terminal on the back surface of the main surface, A main surface wiring extending from the element connection terminal on the main surface, a plurality of insulating surfaces on the side surface of the substrate, and a side conductive layer on the side surface of the substrate excluding at least the insulating surface And the external connection terminal and the main surface wiring are electrically connected to the side surface conductive layer.
本適用例の中継基板によれば、基板の側面に形成された側面導電層によって基板主面に形成された主面配線と、基板裏面に形成された外部接続端子と、を電気的に接続することができる。これにより、基板に主面と裏面とをつなぐ導電部材が配設された貫通孔、いわゆるスルーホールを形成することなく、容易に基板の主面の配線と裏面の端子間の電気的な接続を得ることができ、中継基板のコストアップを抑制することができる。 According to the relay substrate of this application example, the main surface wiring formed on the substrate main surface by the side surface conductive layer formed on the side surface of the substrate is electrically connected to the external connection terminal formed on the back surface of the substrate. be able to. As a result, electrical connection between the wiring on the main surface of the board and the terminals on the back surface can be easily performed without forming a through-hole in which a conductive member connecting the main surface and the back surface is disposed on the substrate. It can be obtained, and the cost increase of the relay board can be suppressed.
〔適用例2〕上述の適用例において、前記基板の側面には、前記主面に沿って突出している突起部を備え、前記突起部の外端面には、前記絶縁面が設けられていることを特徴とする。 Application Example 2 In the application example described above, the side surface of the substrate includes a protruding portion protruding along the main surface, and the insulating surface is provided on the outer end surface of the protruding portion. It is characterized by.
上述の適用例によれば、突出する突起部を基板の側面に設けることにより、基板の側面に形成される絶縁面を、突起部の外端面に構成させることができ、容易に基板側面の絶縁面を形成することができる。 According to the above application example, by providing the protruding protrusion on the side surface of the substrate, the insulating surface formed on the side surface of the substrate can be configured on the outer end surface of the protrusion, and the substrate side surface can be easily insulated. A surface can be formed.
〔適用例3〕上述の適用例において、前記突起部の前記外端面は、前記基板の切断面を含んでいることを特徴とする。 Application Example 3 In the application example described above, the outer end surface of the protrusion includes a cut surface of the substrate.
上述の適用例によれば、中継基板の製造過程において、突起部の先端部を切断除去、もしくは研削除去することで、容易に側面導電層が形成されていない突起部の先端面を形成することができる。すなわち、従来の導電層を構成する金属膜の除去方法として用いられるエッチング法によらずに側面導電層が形成されていない突起部の先端面を形成することができるので、エッチング法で用いる薬品による安全、環境の負荷低減が実現できる。 According to the application example described above, in the process of manufacturing the relay substrate, the tip end portion of the protrusion portion on which the side surface conductive layer is not easily formed can be easily formed by cutting or removing the tip end portion of the protrusion portion. Can do. That is, since the tip end surface of the protruding portion where the side conductive layer is not formed can be formed without using the etching method used as a method for removing the metal film constituting the conventional conductive layer, it depends on the chemical used in the etching method. Safety and environmental load reduction can be realized.
〔適用例4〕上述の適用例において、前記切断面は、前記基板を複数備えるウエハー基板から前記基板が切断された切断面であることを特徴とする。 Application Example 4 In the application example described above, the cut surface is a cut surface obtained by cutting the substrate from a wafer substrate including a plurality of the substrates.
上述の中継基板を製造する場合、原料基板、いわゆるウエハーを用いて、ウエハー内に複数の中継基板チップをタイバーにより接続して、ウエハー基板として所定の製造工程を経て中継基板が形成される。この方法において、上述の適用例によれば、ウエハー基板のタイバーを切断することで中継基板は個片化されるが、タイバーを基板の突起部位置に形成させることにより、タイバーの切断面が突起部の外端面として形成され、外周導電層の配設されない外端面が容易に得られる。 When the above-described relay substrate is manufactured, a relay substrate is formed through a predetermined manufacturing process as a wafer substrate by using a raw material substrate, a so-called wafer, and connecting a plurality of relay substrate chips in the wafer with a tie bar. In this method, according to the above-described application example, the relay substrate is divided into pieces by cutting the tie bar of the wafer substrate. However, by forming the tie bar at the protruding portion position of the substrate, the cut surface of the tie bar protrudes. An outer end surface that is formed as an outer end surface of the portion and is not provided with the outer peripheral conductive layer can be easily obtained.
〔適用例5〕本適用例の中継基板の製造方法は、電気的な絶縁性を有するウエハー基板を準備する、ウエハー準備工程と、前記ウエハーに接続した複数の接続部により保持される中継基板チップを前記ウエハーに複数形成する、チップ成型工程と、少なくとも、前記中継基板チップの一方の主面に、素子を実装する素子接続端子と、前記素子接続端子から延設される主面配線と、前記主面の裏面に、外部接続端子と、を形成する、配線形成工程と、前記接続部を切断して前記中継基板チップを個片化する中継基板チップ取出し工程と、を含み、前記配線形成工程において、少なくとも前記接続部の主面に交差する面を含む前記中継基板チップの側面に側面導電層が形成されることを特徴とする。 Application Example 5 A relay substrate manufacturing method according to this application example includes a wafer preparation step of preparing a wafer substrate having electrical insulation, and a relay substrate chip held by a plurality of connection portions connected to the wafer. A plurality of chip forming steps on the wafer, at least on one main surface of the relay substrate chip, an element connection terminal for mounting an element, a main surface wiring extending from the element connection terminal, An external connection terminal formed on the back surface of the main surface; and a wiring formation step; and a relay substrate chip extraction step of cutting the connection portion to separate the relay substrate chip, the wiring formation step 3, wherein a side surface conductive layer is formed on a side surface of the relay substrate chip including at least a surface intersecting the main surface of the connection portion.
本適用例の中継基板の製造方法によれば、原料基板、いわゆるウエハーを用いて、ウエハー内に複数の中継基板チップをタイバーにより接続して、ウエハー基板として所定の製造工程を経て中継基板が形成される。この製造方法によれば、ウエハー基板のタイバーを切断することで中継基板は個片化されるが、タイバーを中継基板の突起部位置に形成させることにより、タイバーの切断面が突起部の外端面として形成され、外周導電層の配設されない外端面が容易に得られる。 According to the relay substrate manufacturing method of this application example, a plurality of relay substrate chips are connected to each other with a tie bar in a wafer using a raw material substrate, a so-called wafer, and a relay substrate is formed through a predetermined manufacturing process as a wafer substrate. Is done. According to this manufacturing method, the relay substrate is separated into pieces by cutting the tie bar of the wafer substrate, but by forming the tie bar at the protruding portion position of the relay substrate, the cut surface of the tie bar is the outer end surface of the protruding portion. Thus, an outer end surface on which the outer peripheral conductive layer is not disposed can be easily obtained.
〔適用例6〕本適用例の電子デバイスは、電気的な絶縁性を有する基板の一方の主面に、素子を実装する素子接続端子と、前記主面の裏面に外部接続端子と、前記主面に前記素子接続端子から延設されている主面配線と、を備え、前記基板の側面には、前記主面に沿って突出している突起部を複数備え、前記突起部の少なくとも外端面を除く前記主面に交差する前記側面には側面導電層が設けられ、前記素子接続端子に電気的に接続されている前記素子と、前記外部接続端子に電気的に接続されている回路素子と、を含むことを特徴とする。 Application Example 6 An electronic device according to this application example includes an element connection terminal for mounting an element on one main surface of an electrically insulating substrate, an external connection terminal on the back surface of the main surface, and the main device. A main surface wiring extending from the element connection terminal on the surface, and a plurality of protrusions protruding along the main surface on the side surface of the substrate, and at least an outer end surface of the protrusion The side surface intersecting the main surface except the side conductive layer is provided, the element electrically connected to the element connection terminal, and the circuit element electrically connected to the external connection terminal, It is characterized by including.
本適用例の電子デバイスによれば、基板の側面に形成された側面導電層によって基板主面に形成された主面配線と、基板裏面に形成された外部接続端子と、を電気的に接続することができる中継基板を備えることができる。備えられた中継基板は、基板に主面と裏面とをつなぐ導電部材が配設された貫通孔、いわゆるスルーホールを形成することなく、容易に基板の主面の配線と裏面の端子間の電気的な接続を得ることができ、中継基板のコストアップを抑制し、電子デバイスのコストアップを抑制することができる。また、中継基板に搭載、実装される素子の仕様、例えば大きさ、機能、電極配置、などが異なっても、素子に対応した中継基板を用いることで、電子デバイスを構成する回路基板、あるいはパッケージを共通使用することが可能となり、回路基板あるいはパッケージの標準化によるコストアップ抑制が可能となる。 According to the electronic device of this application example, the main surface wiring formed on the main surface of the substrate by the side surface conductive layer formed on the side surface of the substrate is electrically connected to the external connection terminal formed on the back surface of the substrate. A relay board that can be provided can be provided. The relay board provided is easily connected between the wiring on the main surface of the board and the terminals on the back surface without forming a through-hole in which a conductive member connecting the main surface and the back surface is arranged on the substrate, so-called through hole. Connection can be obtained, the cost increase of the relay board can be suppressed, and the cost increase of the electronic device can be suppressed. In addition, even if the specifications of the elements mounted on and mounted on the relay board, such as size, function, electrode arrangement, etc., are different, a circuit board or package constituting an electronic device can be obtained by using a relay board corresponding to the element. Can be used in common, and cost increases can be suppressed by standardizing circuit boards or packages.
〔適用例7〕上述の適用例において、前記素子がセンサー素子であることを特徴とする。 Application Example 7 In the application example described above, the element is a sensor element.
上述の適用例によれば、様々な機能を備える多種のセンサー素子を、中継基板に搭載させて回路基板あるいはパッケージに実装することにより、電子デバイスを構成する回路基板、あるいはパッケージを共通仕様することが可能となり、回路基板あるいはパッケージの標準化によるコストアップ抑制が可能となる。 According to the application example described above, a variety of sensor elements having various functions are mounted on a relay board and mounted on the circuit board or package, so that the circuit board or package constituting the electronic device can be specified in common. Therefore, it is possible to suppress the cost increase by standardizing the circuit board or the package.
〔適用例8〕本適用例の電子機器は、上述の適用例に記載の中継基板を備えていることを特徴とする。 Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the relay board described in the above application example.
本適用例の電子機器によれば、電子機器を構成する回路基板、あるいはパッケージを共通使用することが可能となり、回路基板あるいはパッケージの標準化によるコストアップ抑制が可能となる。 According to the electronic apparatus of this application example, it is possible to commonly use a circuit board or a package constituting the electronic apparatus, and it is possible to suppress an increase in cost by standardizing the circuit board or the package.
〔適用例9〕本適用例の移動体は、上述の適用例に記載の中継基板を備えていることを特徴とする。 Application Example 9 A moving object according to this application example includes the relay board described in the above application example.
本適用例の移動体によれば、移動体に備える各種電子機器を構成する回路基板、あるいはパッケージを共通使用することが可能となり、回路基板あるいはパッケージの標準化によるコストアップ抑制が可能となる。 According to the moving body of this application example, it is possible to commonly use a circuit board or a package constituting various electronic devices included in the moving body, and it is possible to suppress an increase in cost by standardizing the circuit board or the package.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1に第1実施形態に係る中継基板を示し、(a)は表平面図、(b)は裏平面図である。図1に示すように、中継基板100は、電気絶縁性を有する材料により形成された基板10の一方の面である主面10aと、主面10aの反対の裏面10bと、基板10の外周側面10cと、に後述する電極配線が配設されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a relay board according to the first embodiment, where (a) is a front plan view and (b) is a back plan view. As shown in FIG. 1, the
基板10の外周側面10cには複数、本実施形態では6か所の突起11,12,13,14,15,16を備えている。そして、主面10aには、主面10a上に載置、固定される素子110の外部接続電極に対応して配置される素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bが形成される。本実施形態に係る中継基板100では、素子110として角速度センサー素子を例示する(以下、素子110を、角速度センサー素子110という)。角速度センサー素子110の外部接続電極に対応して12か所の素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bが形成されている。
The outer
本実施形態に係る中継基板100では、素子接続端子21,22,23,24は角速度センサー素子110の駆動用電極と接続され、素子接続端子25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bは角速度センサー素子110の検出用電極と接続されている。なお、中継基板100に搭載される素子の種類、形態によって角速度センサー素子110が備える外部接続端子の数、配置位置、形態は異なるものであり、角速度センサー素子110に対応してその数、配置位置、形態が設定されるものである。
In the
角速度センサー素子110の駆動用電極と接続される素子接続端子21,24からは、主面配線の一部としての引回し配線20aが延設され、基板10の外縁を含むように形成された主面配線の一部としての主面接続端子32に接続され、素子接続端子22,23からは引回し配線20bが延設され、基板10の外縁を含むように形成された主面接続端子33に接続されている。また、角速度センサー素子110の検出用電極と接続される素子接続端子25a,25bからは引回し配線20cが延設され、基板10の外縁を含むように形成された主面接続端子34に接続され、角速度センサー素子110の検出用電極と接続される素子接続端子26a,26bからは引回し配線20dが延設され、基板10の外縁を含むように形成された主面接続端子35に接続されている。同様に、角速度センサー素子110の検出用電極と接続される素子接続端子27a,27bからは引回し配線20eが延設され、基板10の外縁を含むように形成された主面接続端子31に接続され、角速度センサー素子110の検出用電極と接続される素子接続端子28a,28bからは引回し配線20fが延設され、基板10の外縁を含むように形成された主面接続端子36に接続されている。
From the
主面接続端子31,32,33,34,35,36は、各々、隣り合う主面接続端子31,32,33,34,35,36のいずれかの間に基板10の突起11,12,13,14,15,16のいずれかが配置される。言い換えると、突起11,12,13,14,15,16の間に、主面接続端子31,32,33,34,35,36が配設されている。例えば、主面接続端子31は、突起11と突起12との間に形成され、主面接続端子36は、突起11と突起16との間に形成されている。なお、本実施形態では、主面接続端子31,32,33,34,35,36として6か所形成されているが、その数は中継基板100に搭載される素子110の形態によって適宜設定される。
The main
図2は、中継基板100の平面図と、正面図および背面図、そして左右の側面図を示す。図2に示すように、基板10の外周側面10cには側面導電層41,42,43,44,45,46が形成されている。側面導電層41は、突起11と、突起12と、の間に形成され、主面接続端子31と、電気的に接続されている。なお、少なくとも突起11,12の端面11a,12aには側面導電層41が形成されないが、突起11,12の側面11c,12bには側面導電層41が延設されていてもよい。
FIG. 2 shows a plan view, a front view and a rear view, and left and right side views of the
同様に、側面導電層42は、突起12と、突起13と、の間に形成され、主面接続端子32と、電気的に接続されている。側面導電層43は、突起13と、突起14と、の間に形成され、主面接続端子33と、電気的に接続されている。側面導電層44は、突起14と、突起15と、の間に形成され、主面接続端子34と、電気的に接続されている。側面導電層45は、突起15と、突起16と、の間に形成され、主面接続端子35と、電気的に接続されている。そして、側面導電層46は、突起16と、突起11と、の間に形成され、主面接続端子36と、電気的に接続されている。
Similarly, the side surface
上述の側面導電層41,42,43,44,45,46は、側面導電層41と同様に、少なくとも突起12,13,14,15,16,11の端面12a,13a,14a,15a,16a,11aには導電層は形成されていない。また、突起12の側面12b,12c、突起13の側面13b,13c、突起14の側面14b,14c、突起15の側面15b,15c、突起16の側面16b,16c、そして突起11の側面11b,11cには側面導電層41,42,43,44,45,46が延設されていてもよい。
The side
上述したように形成された側面導電層41,42,43,44,45,46は、少なくとも突起11,12,13,14,15,16の外周における端面11a,12a,13a,14a,15a,16aには導電層が形成されず、端面11a,12a,13a,14a,15a,16aにおいて、側面導電層41,42,43,44,45,46は周回方向で離間して形成されている。
The side surface
図3は、中継基板100の外観斜視図を示し、図3(a)は主面側外観斜視図、図3(b)は裏面側外観斜視図である。図1(b)あるいは図3(b)に示すように、中継基板100の裏面10bには、図示しない実装用の基板に形成された接続電極と電気的に接続される外部接続端子としての裏面接続端子51,52,53,54,55,56が形成されている。図3(b)に示すように、裏面接続端子51,52,53,54,55,56は側面導電層41,42,43,44,45,46に電気的に接続されている。例えば裏面接続端子51で例示すると、裏面接続端子51は側面導電層41に電気的に接続され、基板10の外縁部を含むように形成されている。同様に、裏面接続端子52は側面導電層42と、裏面接続端子53は側面導電層43と、裏面接続端子54は側面導電層44と、裏面接続端子55は側面導電層45と、そして、裏面接続端子56は側面導電層46と接続されている。
3A and 3B are external perspective views of the
裏面接続端子51,52,53,54,55,56は、主面接続端子31,32,33,34,35,36と同様に、各々、隣り合う裏面接続端子51,52,53,54,55,56のいずれか間に基板10の突起11,12,13,14,15,16のいずれかが配置される。言い換えると、突起11,12,13,14,15,16の間に、裏面接続端子51,52,53,54,55,56が配設されている。例えば、裏面接続端子51は、突起11と突起12との間に形成され、裏面接続端子52は、突起12と突起13との間に形成されている。
The back
図3(a),(b)に示すように、主面接続端子31,32,33,34,35,36と、裏面接続端子51,52,53,54,55,56と、は側面導電層41,42,43,44,45,46を介して電気的に接続されている。例えば主面接続端子31の場合は、側面導電層41を介して裏面接続端子51と電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the main
以上、説明したように角速度センサー素子110が中継基板100に載置、固定されると、角速度センサー素子110に備える外部接続電極と、中継基板100に形成された素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bと電気的な接続が行われる。そして、素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bから延設される引回し配線20a,20b,20c,20d,20e,20fを経由して、主面接続端子31,32,33,34,35,36との電気的な接続状態が得られる。
As described above, when the angular
上述した構成を備える中継基板100は、後述する電子デバイスとして収納容器のパッケージ内に実装する場合、あるいは回路基板、いわゆるマザーボードに、素子を実装する場合に、裏面接続端子51,52,53,54,55,56の配置を合わせることによって、中継基板100の主面10aに形成された素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bの配置、数を変えたものを準備するだけで、異なる仕様の素子を中継基板100を介して共通の素子収納容器のパッケージに収納、あるいはマザーボードに実装することができる。
The
特に、本実施形態に係る中継基板100は、主面接続端子31,32,33,34,35,36と、裏面接続端子51,52,53,54,55,56と、を電気的に接続する、基板10の外周側面10cに形成される側面導電層41,42,43,44,45,46が、突起11,12,13,14,15,16の外周側面10c側の端面11a,12a,13a,14a,15a,16aに導電層を形成せずに各側面導電層41,42,43,44,45,46を電気的に独立(絶縁)させている。このことにより、ビアホールなどの複雑な加工を必要とせずに、容易に主面側から裏面側への電気的な接続を実現することができる。
In particular, the
中継基板100の製造過程で端面11a,12a,13a,14a,15a,16aに形成される導電層の除去方法の一例として、突起11,12,13,14,15,16の外周部の一部を切断、もしくは外周端部を研削することにより、切断面、もしくは研削面として端面11a,12a,13a,14a,15a,16aを形成することで、導電層が形成されていない端面11a,12a,13a,14a,15a,16aを得ることができる。
As an example of a method for removing the conductive layer formed on the end faces 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a in the manufacturing process of the
また、後述する本実施形態に係る中継基板100の製造方法の一例において、基板ウエハーにおける素子チップを互いに繋いでいるタイバーを切断した残りとして突起11,12,13,14,15,16が形成され、その切断面が端面11a,12a,13a,14a,15a,16aとなる。従って、端面11a,12a,13a,14a,15a,16a部に対する電極膜除去工程を必要とせず、本実施形態に係る中継基板100をコストアップさせることなく得ることができる。
Further, in an example of a method for manufacturing the
なお、突起11,12,13,14,15,16の側面10cからの突出量は、突起11,12,13,14,15,16の突出量が多くなることで突起11,12,13,14,15,16の欠け等の破損が生じる虞があるため、更に実質的に基板10が大きくなるため、できるだけ少なくすることが好ましい。
In addition, the protrusion amount of the
(第2実施形態)
第2実施形態として、上述した第1実施形態に係る中継基板100の製造方法の一例を説明する。図4は本実施形態に係る製造方法の工程を示すフローチャート、図5は製造工程を説明する部分断面図である。
(Second Embodiment)
As 2nd Embodiment, an example of the manufacturing method of the relay board |
〔ウエハー準備工程〕
中継基板チップを形成する原料としてのウエハーを準備する。ウエハーは電気的に絶縁性を有する材料、例えばガラス、シリコン、セラミックスなどを平板状に成形して得られる。本実施形態では、ガラスを材料とするウエハーを用い、ウエハー準備工程(S1)において、得られたウエハーの表面を所定の方法により洗浄し、表面の清浄化を行なう。
[Wafer preparation process]
A wafer is prepared as a raw material for forming the relay substrate chip. The wafer is obtained by molding an electrically insulating material such as glass, silicon, or ceramic into a flat plate shape. In the present embodiment, a wafer made of glass is used, and in the wafer preparation step (S1), the surface of the obtained wafer is cleaned by a predetermined method to clean the surface.
〔チップ成型工程〕
ウエハー準備工程(S1)により洗浄されたウエハー200は、図5(a)に示すように、ウエハー200の表面にスパッタリングにより耐食膜としての金属膜300を成膜する。成膜される金属膜300は、例えば、下地層にクロム(Cr)を成膜し、その上層に金(Au)を成膜して得られる。
[Chip molding process]
As shown in FIG. 5A, the
次に、図5(b)に示すように金属膜300の表面全体にレジスト400が塗布される。塗布されたレジスト400は、図5(c)に示すように、フォトリソグラフィーにより、後述するチップ基板集合体の形状となるレジスト開口400aがレジスト400に形成される。次にレジスト開口400aから露出する金属膜300をエッチングにより除去し、金属膜開口300aが形成される。次に、図5(d)に示すように、金属膜開口300aの箇所から露出したウエハー200をエッチングした後、レジスト400、金属膜300を除去し、素子基板である外周側面10cが形成され、図6に示すように、ウエハー200には基板10の複数による集合体が形成され、チップウエハー210が得られる。
Next, a resist 400 is applied to the entire surface of the
図6(a)はチップウエハー210の概略平面図、図6(b)は図6(a)に示すA部の拡大外観斜視図である。図6(a)に示すように、チップウエハー210は上述した方法により、複数の基板10が、それぞれタイバー210bによって接続されて集合体を構成している。
6A is a schematic plan view of the
〔配線形成工程〕
チップ成形工程(S2)で得られたチップウエハー210の基板10部分に電極端子等の配線を形成する配線形成工程(S3)に移行する。配線形成工程(S3)では、まず図5(e)に示すように、チップウエハー210の全面に、電極配線となる電極膜310が成膜される。電極膜310としては、例えば金(Au)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、あるいはこれらの金属を積層した膜等が用いられ、スパッタリング法や蒸着法によって成膜される。
[Wiring formation process]
The process proceeds to a wiring forming step (S3) for forming wiring such as electrode terminals on the
更に電極膜310の表面には、図5(f)に示すように、レジスト410が塗布され、フォトリソグラフィーによって、電極配線として形成しない部位の領域に対応するレジストを除去し、レジスト開口410aを形成する。そして、レジスト開口410aから露出する電極膜310をエッチングによって除去した後、レジスト410を除去することにより、図7に示す複数の中継基板100の集合体を有する基板ウエハー220が形成される。
Further, as shown in FIG. 5F, a resist 410 is applied to the surface of the
図7(a)は、基板ウエハー220の基板10の主面10a側の外観斜視図であり、図7(b)は裏面側の外観斜視図である。
FIG. 7A is an external perspective view of the
上述した配線形成工程(S3)によって、基板ウエハー220には、図7(a),(b)に示すように各電極、各配線(図1、図2、あるいは図3参照)が形成された中継基板100がタイバー210bで接続された集合体として構成される。
By the wiring formation step (S3) described above, each electrode and each wiring (see FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3) are formed on the
〔中継基板チップ取出し工程〕
配線形成工程(S3)によって得られた基板ウエハー220から、中継基板100を取出し、いわゆる個片化する中継基板取出し工程(S4)に移行される。中継基板取出し工程(S4)では、タイバー210bを切断して、中継基板100に個片化する。タイバー210bの切断方法に限定は無いが、一般的には切断砥石による研削切断、あるいはエッチングによる切断が挙げられるが、ここでは切断砥石による研削切断を例示する。
[Relay substrate chip removal process]
From the
図8は、中継基板チップ取出し工程(S4)におけるタイバー210bの切断方法を示す、中継基板100の主面10a側からの外観斜視図である。ダイシングテープで保護された基板ウエハー220を、図8に示すように、基板ウエハー220のタイバー210bを切断するように図示しない円盤状の切断砥石を回転させてFc1,Fc2方向に移動させ、タイバー210bを研削、切断する。タイバー210bが切断されることにより個片化された中継基板100を得ることができる。そして、わずかに残留したタイバー210bの一部が中継基板100の突起11,12,13,14,15,16として構成され、切断面は突起11,12,13,14,15,16の外周の端面11a,12a,13a,14a,15a,16aとして構成される。
FIG. 8 is an external perspective view from the
従って、切断面でもある端面11a,12a,13a,14a,15a,16aは、基板10の素材面が露出することとなり、電気的な接続は絶縁される領域となる。すなわち図2もしくは図3で示した、基板10の外周側面10cに形成される側面導電層41,42,43,45,46は、上述した製造方法、すなわち中継基板チップ取出し工程(S4)のタイバー210b切断によって、容易に突起11,12,13,14,15,16の端面11a,12a,13a,14a,15a,16aとの電気的な絶縁性を確保することができる。
Therefore, the end surfaces 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a, which are also cut surfaces, expose the material surface of the
(第3実施形態)
図9、および図10は、上述した実施形態に係る角速度センサー素子110を搭載した中継基板100を備える電子デバイスとしてのセンサーデバイスの一例として角速度センサーを示し、図9は蓋部を省略した平面図、図10は図9に示すB−B´部の断面図である。図9、図10に示すように、パッケージ1100にICチップ1200と、角速度センサー素子110が搭載された中継基板100と、が収納され、角速度センサー1000が構成される。パッケージ1100は、凹部1110aを有するベース1110と、ベース1110の凹部1110aの開口に蓋体1120を接合し、ICチップ1200と角速度センサー素子110が搭載された中継基板100とが収納される凹部1110aを気密封止する。
(Third embodiment)
9 and 10 show an angular velocity sensor as an example of a sensor device as an electronic device including the
ICチップ1200は、角速度センサー素子110の振動腕を励振駆動させる駆動回路と、検出腕からの出力信号を検出する検出回路と、を少なくとも備えている。なお、ICチップ1200は本形態に係る角速度センサー1000では、パッケージ1100の内部に収納された形態を説明するが、これに限定されず、パッケージ1100の外部、例えば回路基板などにICチップ1200が配置されてもよい。
The
ICチップ1200には複数の接続端子1200aが設けられており、ベース1110の凹部1110aの底面部1110bに設けられた複数のIC内部端子1130に、ボンディングワイヤー1300によって電気的に接続されている。また、ICチップ1200は、ベース1110の底面部1110bに、例えばエポキシ樹脂系、あるいはアクリル樹脂系など接着剤を含む接合部材1400により接合されている。
The
角速度センサー素子110は、図10に示すように、角速度センサー素子110に備える駆動用電極と(図示せず)、図9に示す中継基板100に備える素子接続端子21,22,23,24と、が導電性固定部材1500によって電気的に接続される。同様に、検出用電極(図示せず)と、中継基板100に備える素子接続端子25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bと、が、それぞれ導電性固定部材1500によって電気的に接続され、導電性固定部材1500を介して中継基板100に角速度センサー素子110が固定される。
As shown in FIG. 10, the angular
そして、角速度センサー素子110が固定された中継基板100は、中継基板100の裏面10bに形成された裏面接続端子51,52,53,54,55,56が、ベース1110の底面部1110bに形成された中継基板接続端子1610,1620,1630,1640,1650,1660に導電性固定部材1700によって、それぞれ電気的に接続され、ベース1110に固定される。ベース1110には中継基板接続端子1610,1620,1630,1640,1650,1660と、IC内部端子1130と、をそれぞれ接続する図示しない内部配線が含まれ、電気的な接続がされている。
In the
中継基板100の裏面接続端子51,52,53,54,55,56は、上述したように側面導電層41,42,43,44,45,46を介して主面接続端子31,32,33,34,35,36と、それぞれ電気的に接続している。そして、主面接続端子31,32,33,34,35,36は引回し配線20a,20b,20c,20d,20e,20fを介して素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bと電気的に接続されている(図1参照)ことから、素子接続端子21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28bに接続される角速度センサー素子110の駆動用電極および検出用電極は、ICチップ1200と電気的な接続がなされ、角速度センサー素子110を駆動動作および検出動作させる角速度センサー1000が得られる。
As described above, the back
第3実施形態に係る角速度センサー1000のその他の形態として、図11に角速度センサー2000を示す。角速度センサー2000は、角速度センサー1000に対して、2個の第1センサー素子120および第2センサー素子130を中継基板500に搭載している点で異なる。従って、角速度センサー1000と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
As another form of the
図11に示すように、角速度センサー2000は第1センサー素子120と第2センサー素子130と、が搭載されている。本例では第1センサー素子120と第2センサー素子130と、を互いに交差する搭載方向を有している。
As shown in FIG. 11, the
このように、例えば複数の素子を中継基板500に搭載させることにより、角速度センサー素子120,130と、角速度センサー1000に備える中継基板100と同様に配置される主面接続端子31,32,33,34,35,36と、の間を引回し配線にて電気的に接続することにより、角速度センサー1000にて用いられたパッケージ1100を共通に使用することが可能になる。
As described above, for example, by mounting a plurality of elements on the
すなわち、角速度センサー素子120,130と電気的に接続された主面接続端子31,32,33,34,35,36は、上述したように裏面接続端子51,52,53,54,55,56と電気的に接続される。そして、裏面接続端子51,52,53,54,55,56は、角速度センサー1000で用いたパッケージ1100のベース1110に備える中継基板接続端子1610,1620,1630,1640,1650,1660に電気的に接続さることができる。
That is, the main
本例に示したように、パッケージ1100のベース1110に形成された中継基板接続端子1610,1620,1630,1640,1650,1660に接続可能に配置される裏面接続端子51,52,53,54,55,56を備える中継基板100あるいは中継基板500を用いることにより、パッケージ1100の共通化、いわゆる標準化を図ることができ、角速度センサー1000,2000等の電子デバイスのコストアップを抑制することができる。
As shown in this example, the back
第3実施形態に係る角速度センサー2000では、いわゆるダブルT型と言われる角速度センサー素子120,130を備える形態を説明したが、これに限定されない。例えば、角速度センサー素子のその他の形態として、基部から平行して延出される2本の振動腕を備える、いわゆる音叉型の角速度センサー素子を備えてもよい。
Although the
(第4実施形態)
第4実施形態に係る電子機器として、角速度センサー素子110が搭載された第1実施形態に係る中継基板100を用いた、第3実施形態に示す電子デバイスとしての角速度センサー1000を備えるスマートフォンおよびデジタルスチルカメラについて説明する。なお、本実施形態では角速度センサー1000を例示して説明するが、角速度センサー素子110が搭載された第1実施形態に係る中継基板100が組み込まれた電子回路基板を備える形態のスマートフォンおよびデジタルスチルカメラであってもよい。
(Fourth embodiment)
As an electronic device according to the fourth embodiment, a smart phone and a digital still including the
図12はスマートフォン3000を示す外観図である。スマートフォン3000には、スマートフォン3000の姿勢を検出する角速度センサー1000が組み込まれている。角速度センサー1000が組み込まれることにより、いわゆるモーションセンシングが実施され、スマートフォン3000の姿勢を検出することができる。角速度センサー1000の検出信号は、例えばマイクロコンピューターチップ3100(以下、MPU3100という)に供給され、MPU3100はモーションセンシングに応じてさまざまな処理を実行することができる。その他、モーションセンシングは、携帯電話機、携帯型ゲーム機、ゲームコントローラー、カーナビゲーションシステム、ポインティングシステム、ヘッドマウンティングディスプレイ、タブレットパソコンなどの電子機器でセンサーデバイスとしての角速度センサー1000を組み込むことにより、利用することができる。
FIG. 12 is an external view showing the
図13はデジタルスチルカメラ4000(以下、カメラ4000という)を示す外観図である。カメラ4000には、カメラ4000の姿勢を検出する角速度センサー1000が組み込まれている。組み込まれた角速度センサー1000の検出信号は手ぶれ補正装置4100に供給される。手ぶれ補正装置4100は角速度センサー1000の検出信号に応じて、例えばレンズセット4200内の特定のレンズを移動させ、手ぶれによる画像不良を抑制することができる。また、デジタルビデオカメラへ角速度センサー1000および手ぶれ補正装置4100を組み込むことによりカメラ4000と同様に手ぶれの補正をすることができる。
FIG. 13 is an external view showing a digital still camera 4000 (hereinafter referred to as camera 4000). An
(第5実施形態)
角速度センサー素子110が搭載された第1実施形態に係る中継基板100を用いた第3実施形態に示す角速度センサー1000を備える第5実施形態としての移動体の具体例として、自動車について説明する。図14は、第5実施形態に係る自動車5000の外観図である。図14に示すように、自動車5000には角速度センサー1000が組み込まれている。角速度センサー1000は車体5100の姿勢を検出する。角速度センサー1000の検出信号は車体姿勢制御装置5200に供給される。車体姿勢制御装置5200は供給された信号に基づき車体5100の姿勢状態を演算し、例えば車体5100の姿勢に応じた緩衝装置(いわゆるサスペンション)の硬軟を制御したり、個々の車輪5300の制動力を制御したりすることができる。このような角速度センサー1000を用いた姿勢制御は、二足歩行ロボット、航空機、あるいはラジコンヘリコプターなどの玩具に利用することができる。
(Fifth embodiment)
An automobile will be described as a specific example of the moving body as the fifth embodiment including the
本発明においては、角速度センサー素子に限定されるものではなく、加速度検出を備えている加速度センサー、圧力検出機能を備えている圧力センサー、重量検出機能を備えている重量センサーや、これらのセンサーが複合した複合センサー、発振器や周波数フィルターなどに搭載されている振動子などであってもよい。 The present invention is not limited to the angular velocity sensor element, but includes an acceleration sensor having acceleration detection, a pressure sensor having a pressure detection function, a weight sensor having a weight detection function, and these sensors. A composite sensor, a vibrator mounted on an oscillator, a frequency filter, or the like may be used.
10…基板、11,12,13,14,15,16…突起、21,22,23,24,25a,25b,26a,26b,27a,27b,28a,28b…素子接続端子、31,32,33,34,35,36…主面接続端子、41,42,43,44,45,46…側面導電層、51,52,53,54,55,56…裏面接続端子、100…中継基板。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記基板の側面には、絶縁面を複数備え、
少なくとも前記絶縁面を除き、前記基板の側面には側面導電層が設けられ、
前記外部接続端子と、前記主面配線と、が、前記側面導電層と電気的に接続されている、
ことを特徴とする中継基板。 An element connection terminal for mounting an element on one main surface of the substrate having electrical insulation, an external connection terminal on the back surface of the main surface, and a main surface extending from the element connection terminal on the main surface Surface wiring, and
A side surface of the substrate includes a plurality of insulating surfaces,
Except at least the insulating surface, a side surface conductive layer is provided on the side surface of the substrate,
The external connection terminal and the main surface wiring are electrically connected to the side surface conductive layer,
A relay board characterized by that.
前記突起部の外端面には、前記絶縁面が設けられている、
ことを特徴とする請求項1に中継基板。 The side surface of the substrate includes a protrusion protruding along the main surface,
The insulating surface is provided on the outer end surface of the protrusion.
The relay board according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の中継基板。 The outer end surface of the protrusion includes a cut surface of the substrate;
The relay board according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の中継基板。 The cut surface is a cut surface obtained by cutting the substrate from a wafer substrate including a plurality of the substrates.
The relay board according to claim 3.
前記ウエハーに接続した複数の接続部により保持される中継基板チップを前記ウエハーに複数形成する、チップ成型工程と、
少なくとも、前記中継基板チップの一方の主面に、素子を実装する素子接続端子と、前記素子接続端子から延設される主面配線と、前記主面の裏面に、外部接続端子と、を形成する、配線形成工程と、
前記接続部を切断して前記中継基板チップを個片化する中継基板チップ取出し工程と、を含み、
前記配線形成工程において、少なくとも前記接続部の主面に交差する面を含む前記中継基板チップの側面に側面導電層が形成される、
ことを特徴とする中継基板の製造方法。 Preparing a wafer substrate having electrical insulation, a wafer preparation step,
Forming a plurality of relay substrate chips held by a plurality of connecting portions connected to the wafer on the wafer;
Forming at least an element connection terminal for mounting an element on one main surface of the relay substrate chip, a main surface wiring extending from the element connection terminal, and an external connection terminal on the back surface of the main surface A wiring formation process;
Cutting the connection part to separate the relay board chip into pieces,
In the wiring formation step, a side surface conductive layer is formed on a side surface of the relay substrate chip including at least a surface intersecting a main surface of the connection portion.
A method for manufacturing a relay board, wherein
前記基板の側面には、前記主面に沿って突出している突起部を複数備え、
前記突起部の少なくとも外端面を除く前記主面に交差する前記側面には側面導電層が設けられ、
前記素子接続端子に電気的に接続されている前記素子と、
前記外部接続端子に電気的に接続されている回路素子と、を含む、
ことを特徴とする電子デバイス。 An element connection terminal for mounting an element on one main surface of the substrate having electrical insulation, an external connection terminal on the back surface of the main surface, and a main surface extending from the element connection terminal on the main surface Surface wiring, and
The side surface of the substrate includes a plurality of protrusions protruding along the main surface,
A side surface conductive layer is provided on the side surface intersecting the main surface excluding at least the outer end surface of the protrusion,
The element electrically connected to the element connection terminal;
A circuit element electrically connected to the external connection terminal,
An electronic device characterized by that.
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WO2022005265A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 삼성전자 주식회사 | Interposer and electronic device comprising interposer |
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