JP2019045168A - Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object - Google Patents

Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object Download PDF

Info

Publication number
JP2019045168A
JP2019045168A JP2017165164A JP2017165164A JP2019045168A JP 2019045168 A JP2019045168 A JP 2019045168A JP 2017165164 A JP2017165164 A JP 2017165164A JP 2017165164 A JP2017165164 A JP 2017165164A JP 2019045168 A JP2019045168 A JP 2019045168A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
sensor element
physical quantity
axis
axis direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017165164A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
寿一郎 松澤
Juichiro Matsuzawa
寿一郎 松澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2017165164A priority Critical patent/JP2019045168A/en
Publication of JP2019045168A publication Critical patent/JP2019045168A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To reduce the degradation of detection accuracy due to the change of gaps due to a warp caused by the stress of a joint member between movable electrode fingers and fixed electrode fingers that are arranged in a pectinate pattern.SOLUTION: A sensor element comprises: pectinate-patterned fixed electrode fingers whose longitudinal direction is along a first direction; and pectinate-patterned movable electrode fingers whose longitudinal direction is along the first direction, facing the fixed electrode fingers across a gap in the second direction orthogonal to the first direction. A physical quantity sensor includes a container for accommodating the sensor element and a substrate for joining the container. With reference to the container, the outer face of the container arranged parallel to a face including the first direction and second direction is joined to the substrate with a joint material provided in a belt-like shape along in the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、電子機器、および移動体に関する。   The present invention relates to a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a moving body positioning device, an electronic apparatus, and a moving body.

近年、物理量を検出する物理量センサーとして、櫛歯状をなして対向配置されている可動電極および固定電極を有するセンサー素子を有し、これら二つの電極間の静電容量に基づいて物理量を検出する静電容量型のセンサーが提案されている。   In recent years, as a physical quantity sensor for detecting a physical quantity, a sensor element having a movable electrode and a fixed electrode arranged in a comb-like shape and facing each other is detected, and the physical quantity is detected based on the capacitance between these two electrodes. Capacitance type sensors have been proposed.

このようなセンサーとしては、例えば、特許文献1には、センサー素子として櫛歯状の可動電極指と固定電極指とが間隙を有して対向するように配置されているMEMS(Micro Electro Mechanical System)センサーが記載されている。また、特許文献2には、櫛歯状の可動電極指と固定電極指とが間隙を有して対向するように配置されているセンサー素子を備えている加速度センサーが記載されている。また、特許文献3には、センサー素子として櫛歯状の可動電極指と固定電極指とが間隙を有して対向するように配置されている力学量センサーが記載されている。   As such a sensor, for example, Patent Document 1 discloses a MEMS (Micro Electro Mechanical System) in which a comb-like movable electrode finger and a fixed electrode finger are arranged as a sensor element so as to face each other with a gap. ) Sensor is described. Patent Document 2 describes an acceleration sensor including a sensor element in which a comb-like movable electrode finger and a fixed electrode finger are arranged to face each other with a gap. Patent Document 3 describes a mechanical quantity sensor in which a comb-like movable electrode finger and a fixed electrode finger are arranged as a sensor element so as to face each other with a gap.

特開2010−238921号公報JP 2010-238921 A 米国特許第8516890号明細書U.S. Pat. No. 8,516,890 特開2000−286430号公報JP 2000-286430 A

しかしながら、上述のような物理量センサーをパッケージや基板などに接着材などの接合部材を用いて接合(マウント)したとき、接合部材の応力(マウント応力)によってセンサー素子に反りが発生し、この反りに起因して櫛歯状に配置されている電極指が変形し、可動電極指と固定電極指との間のギャップが変化してしまうことにより、検出された静電容量に不要な変動が生じ、検出精度が低下してしまうという問題があった。   However, when the physical quantity sensor as described above is bonded (mounted) to a package or substrate using a bonding member such as an adhesive, the sensor element warps due to the stress of the bonding member (mount stress). As a result, the electrode fingers arranged in a comb-tooth shape are deformed, and the gap between the movable electrode finger and the fixed electrode finger changes, resulting in unnecessary fluctuations in the detected capacitance, There was a problem that the detection accuracy was lowered.

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]本適用例に係る物理量センサーは、長手方向が第1の方向に沿っている櫛歯状の固定電極指、および長手方向が第1の方向に沿い、前記第1の方向と直交する前記第2の方向に前記固定電極指と間隙を介して対向している櫛歯状の可動電極指を含むセンサー素子と、前記センサー素子が収容されている容器と、前記容器が接合されている基体と、を含み、前記第1の方向および前記第2の方向を含む面と並行な前記容器の外側の面が、前記第1の方向に沿って帯状に設けられている接合材によって前記基体に接合されている。   [Application Example 1] A physical quantity sensor according to this application example includes a comb-shaped fixed electrode finger whose longitudinal direction is along the first direction, and the longitudinal direction is along the first direction. A sensor element including a comb-like movable electrode finger facing the fixed electrode finger with a gap in the second direction orthogonal to each other, a container containing the sensor element, and the container are joined. An outer surface of the container parallel to the surface including the first direction and the second direction is provided by a bonding material provided in a band shape along the first direction. Bonded to the substrate.

本適用例に係る物理量センサーによれば、容器を基体に接合する接合材が第2の方向に沿って帯状に設けられているため、接合材の接合応力は第2の方向に強く作用するので容器は第2の方向に大きく変形し、第1の方向の変形は小さくなる。センサー素子の固定電極指および可動電極指は、長手方向が第1の方向に沿って櫛歯状に配列されているため、第1の方向の二つの電極間のギャップの変化による静電容量の変化を検出して物理量を検出するが、第2の方向に沿って帯状に設けられている接合材の接合応力による容器の変形は、第2の方向に大きく変形し、第1の方向の変形は小さいため、ギャップの変化による静電容量の変化に対する影響を受け難くなる。したがって、接合材の応力による容器の変形によって、検出された静電容量に生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。   According to the physical quantity sensor according to this application example, since the bonding material for bonding the container to the base is provided in a band shape along the second direction, the bonding stress of the bonding material acts strongly in the second direction. The container is greatly deformed in the second direction, and the deformation in the first direction is small. Since the fixed electrode finger and the movable electrode finger of the sensor element are arranged in a comb shape along the first direction in the longitudinal direction, the capacitance due to the change in the gap between the two electrodes in the first direction is reduced. The physical quantity is detected by detecting the change, but the deformation of the container due to the bonding stress of the bonding material provided in a strip shape along the second direction is greatly deformed in the second direction, and the deformation in the first direction. Is small, and is less susceptible to the change in capacitance due to the change in gap. Therefore, it is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuations that occur in the detected capacitance due to deformation of the container due to the stress of the bonding material.

[適用例2]本適用例に係る物理量センサーは、長手方向が第2の方向に沿っている櫛歯状の第1の固定電極指、および長手方向が前記第2の方向に沿い、前記第2の方向と直交する第1の方向に前記第1の固定電極指と間隙を介して対向している櫛歯状の第1の可動電極指を含む第1のセンサー素子と、長手方向が前記第1の方向に沿っている櫛歯状の第2の固定電極指、および長手方向が前記第1の方向に沿い、前記第2の方向に前記第2の固定電極指と間隙を介して対向している櫛歯状の第2の可動電極指を含む第2のセンサー素子と、前記第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子が収容されている容器と、前記容器が接合されている基体と、を含み、前記第1の方向および前記第2の方向とを含む面と並行な前記容器の外側の面が、前記外側の面の法線方向からの平面視で、前記第2のセンサー素子の輪郭の外側に位置し、且つ前記第2の方向に沿って帯状に設けられている接合材によって前記基体に接合されている。   Application Example 2 In the physical quantity sensor according to this application example, the comb-shaped first fixed electrode fingers whose longitudinal direction is along the second direction, the longitudinal direction is along the second direction, and the first sensor A first sensor element including a comb-shaped first movable electrode finger facing the first fixed electrode finger via a gap in a first direction orthogonal to the direction of 2; Comb-shaped second fixed electrode fingers along the first direction, and the longitudinal direction is along the first direction, facing the second fixed electrode fingers with a gap in the second direction A second sensor element including a comb-shaped second movable electrode finger, a container containing the first sensor element and the second sensor element, and the container joined together A substrate that is parallel to a plane that includes the first direction and the second direction. Bonding material in which the side surface is located outside the outline of the second sensor element in a plan view from the normal direction of the outer surface and is provided in a strip shape along the second direction Is bonded to the substrate.

本適用例に係る物理量センサーによれば、容器を基体に接合する接合材が、容器の外側の面の法線方向からの平面視で、第2のセンサー素子の輪郭の外側に位置し、且つ第2の方向に沿って帯状に設けられているため、接合材の接合応力は第2の方向に強く作用することになり、容器は第2の方向に大きく変形し、第1の方向の変形は小さい。したがって、長手方向が第2の方向に沿って櫛歯状に第2の固定電極指や第2の可動電極指が配列されている第2のセンサー素子は、第2の方向の変形による静電容量の変化の影響を大きく受けることになるが、接合材が第2のセンサー素子の輪郭の外側に位置するため、第2のセンサー素子は容器の変形領域から外れることになり、静電容量の変化の影響を小さくすることができる。また、長手方向が第1の方向に沿って櫛歯状に第1の固定電極指や第1の可動電極指が配列されている第1のセンサー素子は、容器の変形の小さな第1の方向の静電容量の変化を検出するため、影響を受け難い。これらにより、異なる方向の物理量を検出する二つのセンサー素子(第1のセンサー素子および第2のセンサー素子)を備えていても、接合材の応力による容器の変形によって、検出された静電容量に生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。   According to the physical quantity sensor according to this application example, the bonding material for bonding the container to the base body is located outside the outline of the second sensor element in a plan view from the normal direction of the outer surface of the container, and Since it is provided in a strip shape along the second direction, the bonding stress of the bonding material acts strongly in the second direction, and the container is greatly deformed in the second direction and deformed in the first direction. Is small. Therefore, the second sensor element in which the second fixed electrode fingers and the second movable electrode fingers are arranged in a comb-teeth shape in the longitudinal direction along the second direction has an electrostatic capacity caused by deformation in the second direction. Although it is greatly affected by the change in capacitance, since the bonding material is located outside the contour of the second sensor element, the second sensor element is out of the deformation region of the container, and the capacitance The influence of change can be reduced. Further, the first sensor element in which the first fixed electrode fingers and the first movable electrode fingers are arranged in a comb-teeth shape along the first direction is the first direction in which the deformation of the container is small. Because it detects changes in the capacitance of the device, it is difficult to be affected. As a result, even if two sensor elements (first sensor element and second sensor element) for detecting physical quantities in different directions are provided, the detected capacitance can be reduced by deformation of the container due to the stress of the bonding material. It is possible to reduce a decrease in detection accuracy caused by unnecessary fluctuations that occur.

[適用例3]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子は、前記第1の方向、または前記第2の方向に沿って並んで配置されていることが好ましい。   Application Example 3 In the physical quantity sensor according to the application example described above, the first sensor element and the second sensor element are arranged side by side along the first direction or the second direction. It is preferable.

本適用例によれば、第1のセンサー素子、および第2のセンサー素子の配置を効率よく行うことができ、容器の外形形状を小型にすることができる。   According to this application example, the first sensor element and the second sensor element can be efficiently arranged, and the outer shape of the container can be reduced in size.

[適用例4]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記接合材は、接着剤または粘着剤であることが好ましい。   Application Example 4 In the physical quantity sensor described in the application example, it is preferable that the bonding material is an adhesive or a pressure-sensitive adhesive.

本適用例によれば、容器と基体との接合を入手の容易な接着剤または粘着剤によって行なうことができる。   According to this application example, the container and the base can be joined with an easily available adhesive or pressure-sensitive adhesive.

[適用例5]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、ベース基板を含み、前記第1のセンサー素子は、前記ベース基板に取り付けられている第1の支持部および第2の支持部と、平面視で、前記第1の支持部と前記第2の支持部との間に配置されている第1の可動部と、前記第1の可動部の一方側と前記第1の支持部とが連結されている第1の連結部と、前記第1の可動部の他方側と前記第2の支持部とが連結されている第2の連結部と、を含み、前記第1の可動部は、平面視で、前記第1の連結部と前記第2の連結部の間に配置されている第1の基部を含み、前記櫛歯状の第1の可動電極指は、前記第1の基部に設けられ、前記櫛歯状の第1の固定電極指は、前記ベース基板に固定され、前記第2のセンサー素子は、前記ベース基板に取り付けられている第3の支持部及び第4の支持部と、平面視で、前記第3の支持部と前記第4の支持部の間に配置されている第2の可動部と、前記第2の可動部の一方側と前記第3の支持部とが連結されている第3の連結部と、前記第2の可動部の他方側と前記第4の支持部とが連結されている第4の連結部と、を含み、前記第2の可動部は、平面視で、前記第3の連結部と前記第4の連結部の間に配置されている第2の基部を含み、前記櫛歯状の第2の可動電極指は、前記第2の基部に設けられ、前記櫛歯状の第2の固定電極指は、前記ベース基板に固定されていることが好ましい。   Application Example 5 In the physical quantity sensor according to the application example described above, the first sensor element includes a base substrate, and the first sensor element includes a first support portion and a second support portion attached to the base substrate, and a planar surface. In view, the first movable part disposed between the first support part and the second support part, and one side of the first movable part and the first support part are connected to each other A first connecting part, a second connecting part to which the other side of the first movable part and the second support part are connected, and the first movable part includes: The first movable electrode finger having a comb shape includes a first base portion disposed between the first connection portion and the second connection portion in a plan view, The comb-shaped first fixed electrode fingers are fixed to the base substrate, and the second sensor element is the base substrate The third support portion and the fourth support portion that are attached, the second movable portion that is disposed between the third support portion and the fourth support portion in plan view, and the first support portion. A third connecting portion in which one side of the second movable portion and the third supporting portion are connected, and a second connecting portion in which the other side of the second movable portion and the fourth supporting portion are connected. 4, and the second movable portion includes a second base portion disposed between the third connection portion and the fourth connection portion in plan view, and the comb The tooth-shaped second movable electrode finger is preferably provided on the second base, and the comb-shaped second fixed electrode finger is preferably fixed to the base substrate.

本適用例によれば、第1のセンサー素子は、二つの支持部である第1の支持部および第2の支持部に、第1の連結部および第2の連結部を介して第1の基部を含む第1の可動部が連結されている。また、第2のセンサー素子は、二つの支持部である第3の支持部および第4の支持部に、第3の連結部および第4の連結部を介して第2の基部を含む第2の可動部が連結されている。このような構成により、第1の基部に設けられている櫛歯状の第1の可動電極指および第2の基部に設けられている第2の可動電極指は、二つの固定部の間において安定的に変位することができる。   According to this application example, the first sensor element is connected to the first support portion and the second support portion, which are two support portions, via the first connection portion and the second connection portion. The 1st movable part containing a base is connected. In addition, the second sensor element includes a second base portion in the third support portion and the fourth support portion, which are two support portions, via the third connection portion and the fourth connection portion. The movable parts are connected. With such a configuration, the comb-shaped first movable electrode finger provided on the first base and the second movable electrode finger provided on the second base are located between the two fixed portions. It can be displaced stably.

[適用例6]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記容器の外側の面を含むベース基板は、ガラスであることが好ましい。   Application Example 6 In the physical quantity sensor according to the application example described above, the base substrate including the outer surface of the container is preferably glass.

本適用例によれば、第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子を含むセンサー素子と基体との接合を、例えば陽極接合などで強固に行なうことができる。また、基板に光透過性を付与することができるため、基板を介して容器の内部を観察することができる。   According to this application example, the first sensor element and the sensor element including the second sensor element and the substrate can be firmly bonded to each other by, for example, anodic bonding. Moreover, since the light transmittance can be imparted to the substrate, the inside of the container can be observed through the substrate.

[適用例7]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記容器の前記外側の面に設けられている金属電極と、前記基体に設けられている金属層と、を備え、前記容器および前記基体は、前記金属電極と前記金属層との少なくともいずれかを前記接合材として接合されていることが好ましい。   Application Example 7 In the physical quantity sensor according to the application example, the physical quantity sensor includes a metal electrode provided on the outer surface of the container and a metal layer provided on the base, and the container and the base Are preferably bonded using at least one of the metal electrode and the metal layer as the bonding material.

本適用例によれば、容器と基板の接合において、金属電極と金属層との少なくともいずれかを接合材として、例えばフリップチップボンディングなどの接合法を用いることができる。   According to this application example, in the bonding of the container and the substrate, for example, a bonding method such as flip chip bonding can be used with at least one of the metal electrode and the metal layer as a bonding material.

[適用例8]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記センサー素子、前記第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子を制御する処理回路を備えていることが好ましい。   Application Example 8 The physical quantity sensor described in the application example described above preferably includes a processing circuit that controls the sensor element, the first sensor element, and the second sensor element.

本適用例によれば、センサー素子、第1のセンサー素子、および第2のセンサー素子を制御する処理回路によって、接合材の応力による容器の変形によって生じる物理量の検出精度の低下を防止した検出信号を出力することができる。   According to this application example, the detection signal in which the processing circuit that controls the sensor element, the first sensor element, and the second sensor element prevents a decrease in the detection accuracy of the physical quantity caused by the deformation of the container due to the stress of the bonding material. Can be output.

[適用例9]本適用例に係る慣性計測装置は、上記適用例に記載の物理量センサーと、角速度センサーと、前記物理量センサーおよび前記角速度センサーを制御する制御部と、を備えている。   Application Example 9 An inertial measurement apparatus according to this application example includes the physical quantity sensor described in the application example, an angular velocity sensor, and a control unit that controls the physical quantity sensor and the angular velocity sensor.

本適用例に係る慣性計測装置によれば、接合材の応力による容器の変形によって生じる物理量の検出精度の低下を防止した物理量センサーにより、高信頼の物理量データを通信可能な慣性計測装置を提供することができる。   According to the inertial measurement device according to this application example, an inertial measurement device capable of communicating highly reliable physical quantity data with a physical quantity sensor that prevents a decrease in detection accuracy of a physical quantity caused by deformation of a container due to stress of a bonding material is provided. be able to.

[適用例10]本適用例に係る移動体測位装置は、上記適用例に記載の慣性計測装置と、測位用衛星から、位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、姿勢を演算する演算部と、算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する算出部と、を備えている。   Application Example 10 A mobile positioning device according to this application example includes the inertial measurement device according to the application example described above, a receiving unit that receives a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite, and the received receiving device. Based on a satellite signal, an acquisition unit that acquires position information of the reception unit, a calculation unit that calculates an attitude based on inertia data output from the inertial measurement device, and the calculation unit based on the calculated attitude And a calculating unit that calculates the position of the moving body by correcting the position information.

本適用例に係る移動体測位装置によれば、受信部が受信した衛星信号から取得した当該受信部の位置情報を、慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて算出された姿勢に基づいて補正することによって移動体の位置を求めるため、移動体が傾斜しているなどの、より実際の状態に近い移動体の位置を求めることができる。   According to the mobile positioning device according to this application example, the position information of the receiving unit acquired from the satellite signal received by the receiving unit is based on the attitude calculated based on the inertial data output from the inertial measuring device. Since the position of the moving body is obtained by correction, the position of the moving body closer to the actual state, such as the moving body being inclined, can be obtained.

[適用例11]本適用例に係る携帯型電子機器は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーが収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含む。   Application Example 11 A portable electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor according to the application example described above, a case in which the physical quantity sensor is accommodated, and output data from the physical quantity sensor that is accommodated in the case. And a display unit housed in the case, and a translucent cover that closes the opening of the case.

本適用例によれば、接合材の応力による容器の変形によって生じる物理量の検出精度の低下を防止した物理量センサーの出力データにより、さらに制御の信頼性を高めた高信頼性の携帯型電子機器を提供することができる。   According to this application example, a highly reliable portable electronic device that further enhances the reliability of control by using the output data of the physical quantity sensor that prevents the deterioration of the physical quantity detection accuracy caused by the deformation of the container due to the stress of the bonding material. Can be provided.

[適用例12]本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えている。   Application Example 12 An electronic apparatus according to this application example includes the physical quantity sensor according to any one of the application examples described above, and a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor. Yes.

本適用例によれば、接合材の応力による容器の変形によって生じる物理量の検出精度の低下を防止した物理量センサーの検出信号により、さらに制御の信頼性を高めた高信頼性の電子機器を提供することができる。   According to this application example, it is possible to provide a highly reliable electronic device that further enhances control reliability by a detection signal of a physical quantity sensor that prevents a decrease in detection accuracy of a physical quantity caused by deformation of a container due to stress of a bonding material. be able to.

[適用例13]本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えている。   Application Example 13 A moving body according to this application example includes the physical quantity sensor according to any one of the application examples described above, an attitude control unit that performs attitude control based on a detection signal output from the physical quantity sensor, It has.

本適用例によれば、接合材の応力による容器の変形によって生じる物理量の検出精度の低下を防止した物理量センサーの検出信号により、さらに姿勢制御の信頼性を高めた高信頼性の移動体を提供することができる。   According to this application example, a highly reliable moving body is provided in which the reliability of posture control is further improved by the detection signal of the physical quantity sensor which prevents the detection accuracy of the physical quantity caused by the deformation of the container due to the stress of the bonding material. can do.

第1実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す斜視図。The perspective view which shows schematic structure of the physical quantity sensor which concerns on 1st Embodiment. 物理量センサーの概略構成を示す図1のA−A断面図。The AA sectional view of Drawing 1 showing the schematic structure of a physical quantity sensor. センサー素子を取り付ける接着剤の塗布例を示す平面図。The top view which shows the example of application | coating of the adhesive agent which attaches a sensor element. 物理量センサーの機能ブロック図。The functional block diagram of a physical quantity sensor. 物理量センサーに用いられているセンサー素子の配置例を示す平面図。The top view which shows the example of arrangement | positioning of the sensor element used for the physical quantity sensor. センサー素子の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of a sensor element. センサー素子のセンサー部(X軸方向検出)の概略構成を示す斜視図。The perspective view which shows schematic structure of the sensor part (X-axis direction detection) of a sensor element. センサー素子のセンサー部(Y軸方向検出)の概略構成を示す斜視図。The perspective view which shows schematic structure of the sensor part (Y-axis direction detection) of a sensor element. センサー素子のセンサー部(Z軸方向検出)の概略構成を示す斜視図。The perspective view which shows schematic structure of the sensor part (Z-axis direction detection) of a sensor element. 応力印加試験方法の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of a stress application test method. X軸方向への応力印加と各センサー素子の容量変化との相関を示すグラフ。The graph which shows the correlation with the stress application to a X-axis direction, and the capacitance change of each sensor element. Y軸方向への応力印加と各センサー素子の容量変化との相関を示すグラフ。The graph which shows the correlation with the stress application to a Y-axis direction, and the capacitance change of each sensor element. センサー素子の応用例1を示す平面図。The top view which shows the application example 1 of a sensor element. センサー素子の応用例2を示す平面図。The top view which shows the application example 2 of a sensor element. センサー素子の応用例3を示す平面図。The top view which shows the application example 3 of a sensor element. 接合材の変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of a joining material. 第2実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the physical quantity sensor which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the physical quantity sensor which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the physical quantity sensor which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す平面図。The top view which shows schematic structure of the physical quantity sensor which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the physical quantity sensor which concerns on 4th Embodiment. 慣性計測ユニットなどに用いられる角速度センサー素子の一例を示す平面図。The top view which shows an example of the angular velocity sensor element used for an inertial measurement unit etc. FIG. 角速度センサー素子の一例を示す図17Aの断面図。FIG. 17B is a cross-sectional view of an example of an angular velocity sensor element. 慣性計測ユニットの概略構成を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows schematic structure of an inertial measurement unit. 慣性計測ユニットの慣性センサー素子の配置例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of arrangement | positioning of the inertial sensor element of an inertial measurement unit. 移動体測位装置の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example of a mobile body positioning apparatus. 携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図。The top view which shows the structure of a portable electronic device typically. 携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows schematic structure of a portable electronic device. 電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure of the mobile personal computer which is an example of an electronic device. 電子機器の一例であるスマートフォン(携帯型電話機)の構成を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure of the smart phone (portable telephone) which is an example of an electronic device. 電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the digital still camera which is an example of an electronic device. 移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the motor vehicle which is an example of a mobile body.

以下、本発明に係る物理量センサー、慣性計測ユニット、移動体測位装置、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。なお、以下で説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, a physical quantity sensor, an inertial measurement unit, a mobile body positioning device, an electronic device, and a mobile body according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the invention.

<第1実施形態>
第1実施形態に係る物理量センサーを、図1、図2A、図2B、図3、図4、図5、図6A、図6B、および図6Cを参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す斜視図である。図2Aは、物理量センサーの概略構成を示す図1のA−A断面図である。図2Bは、センサー素子を取り付ける接着剤の塗布例を示す平面図である。図3は、物理量センサーの機能ブロック図である。図4は、物理量センサーに用いられているセンサー素子の配置例を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図4では蓋部を省略した状態を示している。図5は、センサー素子の概略構成を示す断面図である。図6Aは、センサー素子のセンサー部(X軸方向検出)の概略構成を示す斜視図である。図6Bは、センサー部(Y軸方向検出)の概略構成を示す斜視図である。図6Cは、センサー部(Z軸方向検出)の概略構成を示す斜視図である。
<First Embodiment>
The physical quantity sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2A, 2B, 3, 4, 4, 5, 6A, 6B, and 6C. FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the physical quantity sensor according to the first embodiment. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 illustrating a schematic configuration of the physical quantity sensor. FIG. 2B is a plan view showing an application example of an adhesive for attaching the sensor element. FIG. 3 is a functional block diagram of the physical quantity sensor. FIG. 4 is a plan view showing an arrangement example of sensor elements used in the physical quantity sensor. For convenience of explanation, FIG. 4 shows a state where the lid is omitted. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the sensor element. FIG. 6A is a perspective view illustrating a schematic configuration of a sensor unit (detection in the X-axis direction) of the sensor element. FIG. 6B is a perspective view illustrating a schematic configuration of a sensor unit (detection in the Y-axis direction). FIG. 6C is a perspective view illustrating a schematic configuration of a sensor unit (detection in the Z-axis direction).

なお、以下では、各図面に記載されているように、互いに直交する三つの軸をX軸、Y軸およびZ軸として説明する。また、X軸に平行な方向を「X軸方向」または「第2の方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」または「第1の方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」または「第3の方向」とも言う。また、三つのセンサー部が配置される方向に沿ったX軸とY軸とを含む面を「XY面」とも言う。また、Z軸方向は、パッケージを構成するベース基板と蓋部の積層(配置)方向に沿った方向、換言すればセンサー素子とベース基板との取り付け方向に沿った方向をZ軸方向とする。さらに、説明の便宜上、Z軸方向から視たときの平面視において、蓋部側である+Z軸方向側の面を上面、これと反対側となる−Z軸方向側の面を下面として説明することがある。   Hereinafter, as described in each drawing, three axes orthogonal to each other will be described as an X axis, a Y axis, and a Z axis. Also, the direction parallel to the X axis is “X axis direction” or “second direction”, the direction parallel to the Y axis is “Y axis direction” or “first direction”, and the direction parallel to the Z axis is “ Also referred to as “Z-axis direction” or “third direction”. A surface including the X axis and the Y axis along the direction in which the three sensor units are arranged is also referred to as an “XY plane”. Further, the Z-axis direction is defined as a direction along the stacking (arrangement) direction of the base substrate and the lid part constituting the package, in other words, a direction along the mounting direction of the sensor element and the base substrate. Further, for convenience of explanation, in the plan view when viewed from the Z-axis direction, the surface on the + Z-axis direction side that is the lid side is the upper surface, and the surface on the opposite side to the −Z-axis direction side is the lower surface. Sometimes.

図1、図2A、図2B、および図3に示す物理量センサー1は、X軸方向(第2の方向)、Y軸方向(第1の方向)およびZ軸方向(第3の方向)のそれぞれの加速度を独立して検知することのできる3軸加速度センサーとして利用可能である。このような物理量センサー1は、パッケージ7と、パッケージ7内に収容された構造体5と、を有している。なお、構造体5は、センサー素子としての加速度センサー素子20と、加速度センサー素子20上に配置された回路素子としてのIC(integrated circuit)40と、を含み、接合材としての接着剤18によって、加速度センサー素子20の下面20rがパッケージ7の内側(収容空間17)の内底面10fに接合されている。   The physical quantity sensor 1 shown in FIGS. 1, 2A, 2B, and 3 has an X-axis direction (second direction), a Y-axis direction (first direction), and a Z-axis direction (third direction), respectively. It can be used as a three-axis acceleration sensor that can detect the acceleration of each independently. Such a physical quantity sensor 1 has a package 7 and a structure 5 accommodated in the package 7. The structure 5 includes an acceleration sensor element 20 as a sensor element, and an IC (integrated circuit) 40 as a circuit element disposed on the acceleration sensor element 20, and by an adhesive 18 as a bonding material, The lower surface 20r of the acceleration sensor element 20 is joined to the inner bottom surface 10f inside the package 7 (accommodating space 17).

図3に示すように、加速度センサー素子20には、第1のセンサー素子としてのY軸センサー部21yと、第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xと、Z軸センサー部21zと、を含む。また、IC40には、加速度センサー素子20を制御する処理回路(不図示)、加速度センサー素子20からの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路(信号処理部45)、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路(出力部46)等を含む。   As shown in FIG. 3, the acceleration sensor element 20 includes a Y-axis sensor part 21y as a first sensor element, an X-axis sensor part 21x as a second sensor element, and a Z-axis sensor part 21z. Including. Further, the IC 40 includes a processing circuit (not shown) for controlling the acceleration sensor element 20 and a detection circuit (not shown) for detecting accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on signals from the acceleration sensor element 20. A signal processing unit 45), an output circuit (output unit 46) that converts a signal from the detection circuit into a predetermined signal and outputs the signal.

(パッケージ7)
図1、図2A、および図2Bに示すように、構造体5を収容するパッケージ7は、加速度センサー素子20とパッケージ7とが重なる方向(+Z軸方向)からの平面視で外縁が四角形状であり、第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13で構成されているベース部10と、封止部材14を介して第3の基材13に接続されている蓋体としての蓋部15とを含み構成されている。なお、第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13は、この順で積層されてベース部10が構成される。第1の基材11は、平板状であり、第2の基材12、および第3の基材13は、中央部が除去された環状体であり、第3の基材13の上面の周縁にシールリングや低融点ガラス等の封止部材14が形成されている。なお、ベース部10を構成する第1の基材11が、基体に相当する。
(Package 7)
As shown in FIG. 1, FIG. 2A, and FIG. 2B, the package 7 that houses the structure 5 has a rectangular outer edge in plan view from the direction in which the acceleration sensor element 20 and the package 7 overlap (+ Z axis direction). Yes, connected to the third base member 13 via the base member 10 composed of the first base member 11, the second base member 12, and the third base member 13, and the sealing member 14. And a lid portion 15 as a lid body. In addition, the 1st base material 11, the 2nd base material 12, and the 3rd base material 13 are laminated | stacked in this order, and the base part 10 is comprised. The first base material 11 has a flat plate shape, the second base material 12 and the third base material 13 are annular bodies from which the central portion is removed, and the peripheral edge of the upper surface of the third base material 13. In addition, a sealing member 14 such as a seal ring or low melting point glass is formed. In addition, the 1st base material 11 which comprises the base part 10 corresponds to a base | substrate.

パッケージ7は、中央部が除去された環状体である第2の基材12と第3の基材13とにより、構造体5を収容する凹陥部(キャビティー)が形成される。そして、パッケージ7は、この凹陥部(キャビティー)の開口部が蓋体としての蓋部(リッド)15によって塞がれる、換言すれば封止されることによって閉空間(密閉空間)である収容空間(内部空間)17が設けられ、この収容空間17に構造体5を収容することができる。このように、パッケージ7と蓋部15との間に設けられている収容空間17に、加速度センサー素子20およびIC40で構成される構造体5が収納されていることにより、構造体5をパッケージ7の外側の雰囲気から遮断でき、コンパクトで高性能な物理量センサー1とすることができる。なお、第1の基材11や第2の基材12を含むベース部10に形成された配線パターンや電極パッド(端子電極)の一部は図示を省略してある。なお、パッケージ7の収容空間17は、大気圧よりも低い減圧雰囲気、または窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性気体雰囲気に気密封止されている。   In the package 7, a recessed portion (cavity) for housing the structure 5 is formed by the second base material 12 and the third base material 13 which are annular bodies from which the central portion is removed. The package 7 is accommodated in a closed space (sealed space) by closing the opening of the recessed portion (cavity) by a lid portion (lid) 15 as a lid, in other words, sealing. A space (internal space) 17 is provided, and the structure 5 can be accommodated in the accommodation space 17. As described above, the structural body 5 including the acceleration sensor element 20 and the IC 40 is accommodated in the accommodating space 17 provided between the package 7 and the lid portion 15, whereby the structural body 5 is packaged in the package 7. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be made compact and high performance. A part of the wiring pattern and electrode pads (terminal electrodes) formed on the base portion 10 including the first base material 11 and the second base material 12 are not shown. The housing space 17 of the package 7 is hermetically sealed in a reduced-pressure atmosphere lower than atmospheric pressure or an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, or helium.

また、第2の基材12の上面には複数の内部端子19が配置されており、第1の基材11の下面であるパッケージ7の外底面10rには複数の外部端子16が配置されている。また、パッケージ7の外側面には、それぞれ三つのキャスタレーション28bが設けられている。また、パッケージ7の外側の四隅には、それぞれキャスタレーション28aが設けられている。キャスタレーション28a,28bには、配線電極(不図示)を設けることができる。各内部端子19は、ベース部10に形成された図示しない内部配線やキャスタレーション28a,28bの設けられた配線電極を介して対応する外部端子16に電気的に接続されている。   A plurality of internal terminals 19 are disposed on the upper surface of the second base material 12, and a plurality of external terminals 16 are disposed on the outer bottom surface 10 r of the package 7, which is the lower surface of the first base material 11. Yes. In addition, three castellations 28b are provided on the outer surface of the package 7, respectively. Further, castellations 28a are provided at the four corners on the outer side of the package 7, respectively. The castellations 28a and 28b can be provided with wiring electrodes (not shown). Each internal terminal 19 is electrically connected to a corresponding external terminal 16 via an internal wiring (not shown) formed on the base portion 10 and wiring electrodes provided with castellations 28a and 28b.

第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13の構成材料には、セラミックなどが好適に用いられる。なお、第1の基材11、第2の基材12、および第3の基材13の構成材料は、セラミック以外に、ガラス、樹脂、金属等を用いてもよい。また、蓋部15の構成材料には、例えば、コバールなどの金属材料、ガラス材料、シリコン材料、セラミック材料などを用いることができる。   As the constituent material of the first base material 11, the second base material 12, and the third base material 13, ceramic or the like is preferably used. In addition, as a constituent material of the 1st base material 11, the 2nd base material 12, and the 3rd base material 13, you may use glass, resin, a metal, etc. other than a ceramic. Further, as the constituent material of the lid portion 15, for example, a metal material such as Kovar, a glass material, a silicon material, a ceramic material, or the like can be used.

(構造体5)
構造体5は、加速度センサー素子20と、加速度センサー素子20と電気的に接続され、接着層41によって加速度センサー素子20上に接続されている回路素子としてのIC40を含む。換言すれば、IC40は、加速度センサー素子20の、パッケージ7を構成する第1の基材11側の面である下面20rと反対側の面に取り付けられている。このように、パッケージ7と加速度センサー素子20とIC40とを積層することにより、平面方向の配置効率を高め、物理量センサー1の平面視における面積を小さくすることができる。
(Structure 5)
The structure 5 includes an acceleration sensor element 20 and an IC 40 that is electrically connected to the acceleration sensor element 20 and is connected to the acceleration sensor element 20 by an adhesive layer 41. In other words, the IC 40 is attached to the surface of the acceleration sensor element 20 opposite to the lower surface 20r that is the surface on the first base material 11 side that constitutes the package 7. Thus, by stacking the package 7, the acceleration sensor element 20, and the IC 40, it is possible to increase the arrangement efficiency in the planar direction and reduce the area of the physical quantity sensor 1 in plan view.

加速度センサー素子20は、後段にて詳述するが、第1のセンサー素子としてのY軸センサー部21yと、第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xと、Z軸センサー部21zと、を含む。Y軸センサー部21yおよびX軸センサー部21xは、X−Y平面方向の2軸(X軸方向およびY軸方向)の加速度を検知し、Z軸センサー部21zは、X−Y平面に直交するZ軸方向の加速度を検知する。   As will be described in detail later, the acceleration sensor element 20 includes a Y-axis sensor unit 21y as a first sensor element, an X-axis sensor unit 21x as a second sensor element, and a Z-axis sensor unit 21z. Including. The Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x detect acceleration in two axes (X-axis direction and Y-axis direction) in the XY plane direction, and the Z-axis sensor unit 21z is orthogonal to the XY plane. The acceleration in the Z-axis direction is detected.

加速度センサー素子20およびIC40は、ボンディングワイヤー43によって電気的に接続されている。また、IC40は、ボンディングワイヤー42によってパッケージ7(第2の基材12の上面)に設けられている内部端子19に電気的に接続されている。なお、内部端子19、および外部端子16は、例えばタングステン(W)、モリブデン(Mo)等の金属配線材料を、所定の位置にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル(Ni)、金(Au)等のめっきを施す方法などによって形成することができる。   The acceleration sensor element 20 and the IC 40 are electrically connected by a bonding wire 43. In addition, the IC 40 is electrically connected to the internal terminal 19 provided on the package 7 (the upper surface of the second base material 12) by a bonding wire 42. The internal terminals 19 and the external terminals 16 are made of, for example, a metal wiring material such as tungsten (W) or molybdenum (Mo), which is screen-printed at a predetermined position and fired. It can be formed by a method of plating such as Au).

構造体5は、図2Aに示すように、接合材としての、例えば樹脂などを基材とする接着剤18によって、基体としてのベース部10を構成する第1の基材11の上面に、すなわちパッケージ7の内側(収容空間17)の内底面10fに、加速度センサー素子20の下面20rが接合され、パッケージ7の収容空間17に収納されている。なお、加速度センサー素子20の下面20rは、Y軸方向(第1の方向)およびX軸方向(第2の方向)を含む面と並行である、後述する加速度センサー素子20の容器25の外側の面と言い換えることができる。このように、ベース部10と容器25との接合を入手の容易な接着剤18によって行なうことができる。なお、接合材としては、上述した接着剤に替えて粘着剤を用いることも可能である。   As shown in FIG. 2A, the structure 5 is formed on the upper surface of the first base material 11 constituting the base portion 10 as a base by an adhesive 18 as a bonding material, for example, a resin base material, that is, The lower surface 20r of the acceleration sensor element 20 is joined to the inner bottom surface 10f inside the package 7 (the accommodation space 17), and is accommodated in the accommodation space 17 of the package 7. Note that the lower surface 20r of the acceleration sensor element 20 is parallel to a plane including the Y-axis direction (first direction) and the X-axis direction (second direction), which is outside the container 25 of the acceleration sensor element 20 described later. It can be rephrased as a surface. In this way, the base portion 10 and the container 25 can be joined with the easily available adhesive 18. As the bonding material, an adhesive can be used instead of the adhesive described above.

なお、図2Bに示すように、接合材としての接着剤18は、加速度センサー素子20の下面20rの法線方向からの平面視で、第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xの輪郭の外側に位置し、且つX軸方向(第2の方向)に沿って帯状に配設されている。そして、構造体5は、このように配置された接着剤18によって、パッケージ7の第1の基材11(基体)に接合されている。なお、第1のセンサー素子としてのY軸センサー部21yや第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xと接合材としての接着剤18の配置との関係は、後段にて詳述する。   As shown in FIG. 2B, the adhesive 18 as the bonding material has a contour of the X-axis sensor portion 21x as the second sensor element in a plan view from the normal direction of the lower surface 20r of the acceleration sensor element 20. It is located outside and is disposed in a strip shape along the X-axis direction (second direction). And the structure 5 is joined to the 1st base material 11 (base | substrate) of the package 7 with the adhesive agent 18 arrange | positioned in this way. The relationship between the Y-axis sensor unit 21y as the first sensor element and the X-axis sensor unit 21x as the second sensor element and the arrangement of the adhesive 18 as the bonding material will be described in detail later.

(加速度センサー素子20)
加速度センサー素子20は、図4、および図5に示すように、ベース基板22およびキャップ部23を有する容器25を有し、容器25内に第1のセンサー素子としてのY軸センサー部21yと、第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xと、Z軸センサー部21zと、が収容されている。本形態では、Y軸センサー部21yと、X軸センサー部21xとが、Y軸方向(第1の方向)に沿って並んで配置されている。このような配置により、Y軸センサー部21yと、X軸センサー部21xとの配置を効率よく行うことができ、容器25の外形形状を小型にすることができる。なお、説明の便宜上、図5には、Z軸センサー部21zのみを示している。Y軸センサー部21y、X軸センサー部21x、およびZ軸センサー部21zは、Y軸方向、X軸方向、およびZ軸方向のそれぞれの加速度を独立して検知することができる。なお、Y軸センサー部21yおよびX軸センサー部21xは、X−Y平面方向の2軸(X軸方向およびY軸方向)の加速度を検知し、Z軸センサー部21zは、X−Y平面に直交するZ軸方向の加速度を検知する。
(Acceleration sensor element 20)
As shown in FIGS. 4 and 5, the acceleration sensor element 20 includes a container 25 having a base substrate 22 and a cap part 23, and a Y-axis sensor part 21 y as a first sensor element in the container 25, An X-axis sensor unit 21x and a Z-axis sensor unit 21z as second sensor elements are accommodated. In this embodiment, the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x are arranged side by side along the Y-axis direction (first direction). With such an arrangement, the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x can be arranged efficiently, and the outer shape of the container 25 can be reduced in size. For convenience of explanation, FIG. 5 shows only the Z-axis sensor unit 21z. The Y-axis sensor unit 21y, the X-axis sensor unit 21x, and the Z-axis sensor unit 21z can independently detect accelerations in the Y-axis direction, the X-axis direction, and the Z-axis direction. The Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x detect accelerations in two axes (X-axis direction and Y-axis direction) in the XY plane direction, and the Z-axis sensor unit 21z is in the XY plane. The acceleration in the orthogonal Z-axis direction is detected.

ベース基板22には上側に開口する凹部211,212,213が形成されている。これらのうち、凹部211は、その上方に配置されているX軸センサー部21xとベース基板22との接触を防止するための逃げ部として機能する。同様に、凹部212は、その上方に配置されているY軸センサー部21yとベース基板22との接触を防止するための逃げ部として機能する。また、凹部213は、その上方に配置されているZ軸センサー部21zとベース基板22との接触を防止するための逃げ部として機能する。   The base substrate 22 is formed with recesses 211, 212, and 213 that open upward. Of these, the concave portion 211 functions as a relief portion for preventing contact between the X-axis sensor portion 21x disposed above the concave portion 211 and the base substrate 22. Similarly, the concave portion 212 functions as a relief portion for preventing contact between the Y-axis sensor portion 21 y disposed above the concave portion 212 and the base substrate 22. Further, the recess 213 functions as an escape portion for preventing contact between the Z-axis sensor portion 21z disposed above and the base substrate 22.

また、ベース基板22には上面に開口する凹部211a,211b,211c、凹部212a,212b,212cおよび凹部213a,213b,213cが形成されている。これらのうち、凹部211a,211b,211cは、凹部211の周囲に配置されており、これら凹部211a,211b,211c内にはX軸センサー部21x用の配線271,272,273が配置されている。また、凹部212a,212b,212cは、凹部212の周囲に配置されており、凹部212a,212b,212c内にはY軸センサー部21y用の配線281,282,283が配置されている。また、凹部213a,213b,213cは、凹部213の周囲に配置されており、凹部213a,213b,213c内にはZ軸センサー部21z用の配線291,292,293が配置されている。また、これら各配線271,272,273,281,282,283,291,292,293の端部は、容器25の外部に露出しており、露出した部分が接続端子29となっている。そして、この各接続端子29がボンディングワイヤー43を介してIC40の電極パッド(不図示)と電気的に接続されている。   In addition, the base substrate 22 is formed with recesses 211a, 211b, and 211c, recesses 212a, 212b, and 212c and recesses 213a, 213b, and 213c opened on the upper surface. Of these, the recesses 211a, 211b, and 211c are disposed around the recess 211, and the wirings 271, 272, and 273 for the X-axis sensor unit 21x are disposed in the recesses 211a, 211b, and 211c. . The recesses 212a, 212b, and 212c are disposed around the recess 212, and wirings 281, 282, and 283 for the Y-axis sensor unit 21y are disposed in the recesses 212a, 212b, and 212c. The recesses 213a, 213b, and 213c are disposed around the recess 213, and wirings 291, 292, and 293 for the Z-axis sensor unit 21z are disposed in the recesses 213a, 213b, and 213c. In addition, the ends of these wires 271, 272, 273, 281, 282, 283, 292, 293, and 293 are exposed to the outside of the container 25, and the exposed portions serve as connection terminals 29. Each connection terminal 29 is electrically connected to an electrode pad (not shown) of the IC 40 through a bonding wire 43.

このようなベース基板22は、例えば、アルカリ金属イオン(可動イオン)を含むガラス材料(例えば、パイレックス(登録商標)ガラスのような硼珪酸ガラス)から形成されている。これにより、シリコン基板から形成されているX軸センサー部21x、Y軸センサー部21y、およびZ軸センサー部21zをベース基板22に対して陽極接合により強固に接合することができる。また、ベース基板22に光透過性を付与することができるため、ベース基板22を介して容器25の内部を観察することができる。ただし、ベース基板22の構成材料としては、ガラス材料に限定されず、例えば、高抵抗なシリコン材料を用いることができる。この場合、X軸センサー部21x、Y軸センサー部21y、およびZ軸センサー部21zとの接合は、例えば、樹脂系接着剤、ガラスペースト、金属層等を介して行うことができる。   Such a base substrate 22 is made of, for example, a glass material containing alkali metal ions (movable ions) (for example, borosilicate glass such as Pyrex (registered trademark) glass). Thereby, the X-axis sensor unit 21x, the Y-axis sensor unit 21y, and the Z-axis sensor unit 21z formed from the silicon substrate can be firmly bonded to the base substrate 22 by anodic bonding. In addition, since light transmission can be imparted to the base substrate 22, the inside of the container 25 can be observed through the base substrate 22. However, the constituent material of the base substrate 22 is not limited to a glass material, and for example, a high-resistance silicon material can be used. In this case, joining with the X-axis sensor part 21x, the Y-axis sensor part 21y, and the Z-axis sensor part 21z can be performed through, for example, a resin adhesive, a glass paste, a metal layer, or the like.

第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xは、X軸方向の加速度を検出するセンサー部である。このようなX軸センサー部21xは、図6Aに示すように、第3の支持部611および第4の支持部612と、第2の可動部62と、第3の連結部631および第4の連結部632と、複数の第2の固定電極指64,65と、を有している。また、第2の可動部62は、第2の基部621と、長手方向がY軸方向(第1の方向)に沿って配置されるように第2の基部621からY軸方向両側に突出している複数の第2の可動電極指622と、を有している。このようなX軸センサー部21xは、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板から形成されている。   The X-axis sensor unit 21x as the second sensor element is a sensor unit that detects acceleration in the X-axis direction. As shown in FIG. 6A, the X-axis sensor unit 21x includes a third support unit 611 and a fourth support unit 612, a second movable unit 62, a third connection unit 631 and a fourth connection unit. It has a connecting part 632 and a plurality of second fixed electrode fingers 64, 65. The second movable portion 62 protrudes from the second base portion 621 to both sides in the Y-axis direction so that the second base portion 621 and the longitudinal direction are arranged along the Y-axis direction (first direction). A plurality of second movable electrode fingers 622. Such an X-axis sensor unit 21x is formed of, for example, a silicon substrate doped with impurities such as phosphorus and boron.

第3の支持部611および第4の支持部612は、二つの固定部としてベース基板22の上面22fに陽極接合され、第3の支持部611が導電性バンプ(不図示)を介して配線271と電気的に接続されている。そして、第3の支持部611と第4の支持部612との間に第2の可動部62が設けられている。第2の可動部62は、第3の連結部631および第4の連結部632を介して第3の支持部611および第4の支持部612に連結されている。第3の連結部631および第4の連結部632は、バネのようにX軸方向に弾性変形可能であるため、第2の可動部62が第3の支持部611および第4の支持部612に対して矢印aで示すようにX軸方向に変位可能となる。   The third support portion 611 and the fourth support portion 612 are anodically bonded to the upper surface 22f of the base substrate 22 as two fixing portions, and the third support portion 611 is connected to the wiring 271 via conductive bumps (not shown). And are electrically connected. A second movable portion 62 is provided between the third support portion 611 and the fourth support portion 612. The second movable part 62 is connected to the third support part 611 and the fourth support part 612 via the third connection part 631 and the fourth connection part 632. Since the third connecting portion 631 and the fourth connecting portion 632 can be elastically deformed in the X-axis direction like a spring, the second movable portion 62 has the third supporting portion 611 and the fourth supporting portion 612. On the other hand, as shown by the arrow a, it can be displaced in the X-axis direction.

複数の第2の固定電極指64は、X軸方向(第2の方向)に沿って櫛歯状に配列され、長手方向がY軸方向(第1の方向)に沿って配置されている。換言すれば、複数の第2の固定電極指64は、第2の可動電極指622のY軸方向一方側に配置され、対応する第2の可動電極指622に対してX軸方向に間隔を隔てて対向する櫛歯状をなして並んでいる。このような複数の第2の固定電極指64は、その基端部にてベース基板22の凹部211の上面に陽極接合され、導電性バンプB12を介して配線272に電気的に接続されている。   The plurality of second fixed electrode fingers 64 are arranged in a comb shape along the X-axis direction (second direction), and the longitudinal direction is arranged along the Y-axis direction (first direction). In other words, the plurality of second fixed electrode fingers 64 are arranged on one side in the Y-axis direction of the second movable electrode finger 622 and are spaced from each other corresponding second movable electrode finger 622 in the X-axis direction. They are arranged in a comb-teeth shape facing each other. The plurality of second fixed electrode fingers 64 are anodically bonded to the upper surface of the concave portion 211 of the base substrate 22 at the base end portion, and are electrically connected to the wiring 272 via the conductive bump B12. .

これに対して、他の複数の第2の固定電極指65は、第2の可動電極指622のY軸方向他方側に配置され、対応する第2の可動電極指622に対してX軸方向に間隔を隔てて対向する櫛歯状をなして並んでいる。換言すれば、他の複数の第2の固定電極指65は、X軸方向に沿って櫛歯状に配列され、長手方向がY軸方向に沿って配置されている。このような複数の第2の固定電極指65は、その基端部にて、ベース基板22の上面22fに陽極接合され、導電性バンプB13を介して配線273に電気的に接続されている。   On the other hand, the other plurality of second fixed electrode fingers 65 are arranged on the other side in the Y-axis direction of the second movable electrode finger 622 and are in the X-axis direction with respect to the corresponding second movable electrode finger 622. Are arranged in a comb-like shape facing each other with a gap therebetween. In other words, the other plurality of second fixed electrode fingers 65 are arranged in a comb-tooth shape along the X-axis direction, and the longitudinal direction is arranged along the Y-axis direction. The plurality of second fixed electrode fingers 65 are anodically bonded to the upper surface 22f of the base substrate 22 at the base end portion, and are electrically connected to the wiring 273 via the conductive bump B13.

このようなX軸センサー部21xを用いて、次のようにしてX軸方向の加速度を検知する。すなわち、X軸方向の加速度が加わると、その加速度の大きさに基づいて、第2の可動部62が、第3の連結部631および第4の連結部632を弾性変形させながら、X軸方向に変位する。当該変位に伴って、第2の可動電極指622と第2の固定電極指64との間の静電容量、および第2の可動電極指622と第2の固定電極指65との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そして、当該静電容量の変化に基づいてIC40にて加速度が求められる。   Using such an X-axis sensor unit 21x, acceleration in the X-axis direction is detected as follows. That is, when acceleration in the X-axis direction is applied, the second movable portion 62 elastically deforms the third connecting portion 631 and the fourth connecting portion 632 based on the magnitude of the acceleration, while in the X-axis direction. It is displaced to. Along with the displacement, the electrostatic capacitance between the second movable electrode finger 622 and the second fixed electrode finger 64 and the static electricity between the second movable electrode finger 622 and the second fixed electrode finger 65. The magnitude of the capacitance changes. Then, the acceleration is obtained by the IC 40 based on the change in the capacitance.

第1のセンサー素子としてのY軸センサー部21yは、Y軸方向の加速度を検出するセンサー部である。このようなY軸センサー部21yは、平面視で90°回転した状態で配置されている以外は、X軸センサー部21xと同様の構成である。Y軸センサー部21yは、図6Bに示すように、第1の支持部711および第2の支持部712と、第1の可動部72と、第1の連結部731および第2の連結部732と、複数の第1の固定電極指74,75と、を有している。また、第1の可動部72は、第1の基部621と、長手方向がZ軸方向(第2の方向)となるように第1の基部621からX軸方向両側に突出している複数の第1の可動電極指722と、を有している。このようなY軸センサー部21yは、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板から形成されている。   The Y-axis sensor unit 21y as the first sensor element is a sensor unit that detects acceleration in the Y-axis direction. Such a Y-axis sensor unit 21y has the same configuration as the X-axis sensor unit 21x except that the Y-axis sensor unit 21y is arranged in a state of being rotated by 90 ° in plan view. As shown in FIG. 6B, the Y-axis sensor unit 21y includes a first support unit 711 and a second support unit 712, a first movable unit 72, a first connection unit 731 and a second connection unit 732. And a plurality of first fixed electrode fingers 74 and 75. The first movable portion 72 includes a first base portion 621 and a plurality of first base portions 621 that protrude from the first base portion 621 to both sides in the X-axis direction so that the longitudinal direction is the Z-axis direction (second direction). 1 movable electrode finger 722. Such a Y-axis sensor unit 21y is formed of, for example, a silicon substrate doped with impurities such as phosphorus and boron.

第1の支持部711および第2の支持部712は、ベース基板22の上面22fに陽極接合され、第1の支持部711が導電性バンプ(不図示)を介して配線281と電気的に接続されている。そして、これら第1の支持部711と第2の支持部712との間に第1の可動部72が設けられている。第1の可動部72は、第1の連結部731および第2の連結部732を介して第1の支持部711および第2の支持部712に連結されている。第1の連結部731および第2の連結部732は、バネのようにY軸方向に弾性変形可能であるため、第1の可動部72が第1の支持部711および第2の支持部712に対して矢印bで示すようにY軸方向に変位可能となる。   The first support portion 711 and the second support portion 712 are anodically bonded to the upper surface 22f of the base substrate 22, and the first support portion 711 is electrically connected to the wiring 281 through a conductive bump (not shown). Has been. A first movable portion 72 is provided between the first support portion 711 and the second support portion 712. The first movable part 72 is connected to the first support part 711 and the second support part 712 via the first connection part 731 and the second connection part 732. Since the first connecting portion 731 and the second connecting portion 732 can be elastically deformed in the Y-axis direction like a spring, the first movable portion 72 has the first supporting portion 711 and the second supporting portion 712. On the other hand, it can be displaced in the Y-axis direction as indicated by an arrow b.

複数の第1の固定電極指74は、Y軸方向(第1の方向)に沿って櫛歯状に配列され、長手方向がX軸方向(第2の方向)に沿って配置されている。換言すれば、第1の固定電極指74は、第1の可動電極指722のX軸方向一方側に配置され、対応する第1の可動電極指722に対してY軸方向に間隔を隔てて対向する櫛歯状をなして並んでいる。このような複数の第1の固定電極指74は、その基端部にてベース基板22の凹部212の上面に陽極接合され、導電性バンプB22を介して配線282に電気的に接続されている。   The plurality of first fixed electrode fingers 74 are arranged in a comb shape along the Y-axis direction (first direction), and the longitudinal direction is arranged along the X-axis direction (second direction). In other words, the first fixed electrode finger 74 is disposed on one side in the X-axis direction of the first movable electrode finger 722 and is spaced from the corresponding first movable electrode finger 722 in the Y-axis direction. They are lined up in the form of opposing comb teeth. The plurality of first fixed electrode fingers 74 are anodically bonded to the upper surface of the concave portion 212 of the base substrate 22 at the base end portion, and are electrically connected to the wiring 282 through the conductive bump B22. .

これに対して、他の複数の第1の固定電極指75は、第1の可動電極指722のX軸方向他方側に配置され、対応する第1の可動電極指722に対してY軸方向に間隔を隔てて対向する櫛歯状をなして並んでいる。換言すれば、他の複数の第1の固定電極指75は、Y軸方向に沿って櫛歯状に配列され、長手方向がX軸方向に沿って配置されている。このような複数の第1の固定電極指75は、その基端部にて、ベース基板22の上面22fに陽極接合され、導電性バンプB23を介して配線283に電気的に接続されている。   On the other hand, the other plurality of first fixed electrode fingers 75 are arranged on the other side in the X-axis direction of the first movable electrode finger 722, and the Y-axis direction with respect to the corresponding first movable electrode finger 722. Are arranged in a comb-like shape facing each other with a gap therebetween. In other words, the other plurality of first fixed electrode fingers 75 are arranged in a comb shape along the Y-axis direction, and the longitudinal direction is arranged along the X-axis direction. The plurality of first fixed electrode fingers 75 are anodically bonded to the upper surface 22f of the base substrate 22 at the base end portion, and are electrically connected to the wiring 283 through the conductive bump B23.

このようなY軸センサー部21yを用いて、次のようにしてY軸方向の加速度を検知する。すなわち、Y軸方向の加速度が加わると、その加速度の大きさに基づいて、第1の可動部72が、第1の連結部731および第2の連結部732を弾性変形させながら、Y軸方向に変位する。当該変位に伴って、第1の可動電極指722と第1の固定電極指74との間の静電容量、および第1の可動電極指722と第1の固定電極指75との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そして、当該静電容量の変化に基づいてIC40にて加速度が求められる。   Using such a Y-axis sensor unit 21y, acceleration in the Y-axis direction is detected as follows. That is, when acceleration in the Y-axis direction is applied, the first movable portion 72 elastically deforms the first connecting portion 731 and the second connecting portion 732 based on the magnitude of the acceleration, while in the Y-axis direction. It is displaced to. Along with the displacement, the electrostatic capacitance between the first movable electrode finger 722 and the first fixed electrode finger 74 and the static electricity between the first movable electrode finger 722 and the first fixed electrode finger 75. The magnitude of the capacitance changes. Then, the acceleration is obtained by the IC 40 based on the change in the capacitance.

センサー素子の一つであるZ軸センサー部21zは、Z軸方向(鉛直方向)の加速度を検出する部分である。このようなZ軸センサー部21zは、図6Cに示すように、支持部811と、可動部82と、可動部82を支持部811に対して揺動可能に連結する一対の連結部831,832と、を有し、連結部831,832を軸Jとして、可動部82が支持部811に対してシーソー揺動する。このようなZ軸センサー部21zは、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板から形成されている。   The Z-axis sensor unit 21z that is one of the sensor elements is a part that detects acceleration in the Z-axis direction (vertical direction). As shown in FIG. 6C, such a Z-axis sensor unit 21 z includes a support portion 811, a movable portion 82, and a pair of connecting portions 831 and 832 that connect the movable portion 82 to the support portion 811 so as to be swingable. The movable portion 82 swings with respect to the support portion 811 with the connecting portions 831 and 832 as the axis J. Such a Z-axis sensor unit 21z is formed of, for example, a silicon substrate doped with impurities such as phosphorus and boron.

支持部811は、ベース基板22の上面22fに陽極接合され、支持部811が導電性バンプ(不図示)を介して配線291と電気的に接続されている。そして、支持部811のY軸方向の両側に可動部82が設けられている。可動部82は、軸Jよりも+Y方向側に位置する第1可動部821と、軸Jよりも−Y方向側に位置し、第1可動部821よりも大きい第2可動部822とを有している。第1可動部821および第2可動部822は、鉛直方向(Z軸方向)の加速度が加わったときの回転モーメントが異なっており、加速度に応じて可動部82に所定の傾きが生じるように設計されている。これにより、Z軸方向の加速度が生じると、可動部82が軸Jまわりにシーソー揺動する。   The support portion 811 is anodically bonded to the upper surface 22f of the base substrate 22, and the support portion 811 is electrically connected to the wiring 291 through a conductive bump (not shown). And the movable part 82 is provided in the both sides of the Y-axis direction of the support part 811. As shown in FIG. The movable portion 82 includes a first movable portion 821 located on the + Y direction side with respect to the axis J, and a second movable portion 822 located on the −Y direction side with respect to the axis J and larger than the first movable portion 821. doing. The first movable portion 821 and the second movable portion 822 have different rotational moments when vertical (Z-axis direction) acceleration is applied, and are designed so that a predetermined inclination occurs in the movable portion 82 according to the acceleration. Has been. Thereby, when acceleration in the Z-axis direction occurs, the movable portion 82 swings the seesaw around the axis J.

また、凹部213の底面の第1可動部821と対向する位置には配線292に電気的に接続された第1検出電極211gが配置されており、第2可動部822と対向する位置には配線293に電気的に接続された第2検出電極211hが配置されている。そのため、第1可動部821と第1検出電極211gとの間に静電容量が形成され、第2可動部822と第2検出電極211hとの間に静電容量が形成されている。なお、第2可動部822と対向する位置にあって、第2検出電極211hよりも−Y軸側には、ダミー電極211iを設けることができる。なお、第1検出電極211g、第2検出電極211h、およびダミー電極211iは、例えば、ITO等の透明な導電性材料で構成されていることが好ましい。   The first detection electrode 211g electrically connected to the wiring 292 is disposed at a position facing the first movable portion 821 on the bottom surface of the recess 213, and the wiring is disposed at a position facing the second movable portion 822. A second detection electrode 211h electrically connected to 293 is disposed. Therefore, an electrostatic capacity is formed between the first movable part 821 and the first detection electrode 211g, and an electrostatic capacity is formed between the second movable part 822 and the second detection electrode 211h. Note that a dummy electrode 211i can be provided at a position facing the second movable portion 822 and on the −Y axis side of the second detection electrode 211h. The first detection electrode 211g, the second detection electrode 211h, and the dummy electrode 211i are preferably made of a transparent conductive material such as ITO, for example.

このようなZ軸センサー部21zを用いて、次のようにしてZ軸方向の加速度を検出する。すなわち、Z軸方向の加速度が加わると、可動部82は、軸Jまわりにシーソー揺動する。このような可動部82のシーソー揺動によって、第1可動部821と第1検出電極211gとの離間距離、および第2可動部822と第2検出電極211hとの離間距離が変化し、これに応じてこれらの間の静電容量が変化する。そして、当該静電容量の変化に基づいてIC40にて加速度が求められる。   Using such a Z-axis sensor unit 21z, acceleration in the Z-axis direction is detected as follows. That is, when the acceleration in the Z-axis direction is applied, the movable portion 82 swings the seesaw around the axis J. By such seesaw swinging of the movable portion 82, the separation distance between the first movable portion 821 and the first detection electrode 211g and the separation distance between the second movable portion 822 and the second detection electrode 211h are changed. Accordingly, the capacitance between them changes. Then, the acceleration is obtained by the IC 40 based on the change in the capacitance.

キャップ部23は、図5に示すように、下面に開口する凹部223を有し、凹部223が凹部211,212,213とで収容空間(内部空間)S2を形成するようにベース基板22に接合されている。このようなキャップ部23は、本実施形態ではシリコン基板で形成されている。キャップ部23とベース基板22とはガラスフリット24を用いて気密に接合されている。なお、キャップ部23をベース基板22に接合した状態では、ベース基板22に形成されている凹部211a〜211c,212a〜212c,213a〜213cを介して収容空間S2の内外が連通されている。そのため、例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)を用いたCVD法等で形成されたSiO2膜(不図示)によって凹部211a〜211c,212a〜212c,213a〜213cを塞いでいる。また、キャップ部23には、凹部223から外部に貫通する段付きの封止孔27が設けられている。封止孔27は、収容空間S2を窒素(N2)雰囲気とした状態で、溶融金属26、例えば溶融させた金ゲルマニウム合金(AuGe)を用いて封止されている。 As shown in FIG. 5, the cap portion 23 has a recess 223 that opens on the lower surface, and is joined to the base substrate 22 so that the recess 223 forms an accommodation space (internal space) S2 with the recesses 211, 212, and 213. Has been. Such a cap portion 23 is formed of a silicon substrate in this embodiment. The cap part 23 and the base substrate 22 are hermetically bonded using a glass frit 24. In the state where the cap portion 23 is joined to the base substrate 22, the inside and outside of the accommodation space S <b> 2 are communicated via the recesses 211 a to 211 c, 212 a to 212 c, and 213 a to 213 c formed on the base substrate 22. Therefore, for example, the recesses 211a to 211c, 212a to 212c, and 213a to 213c are closed by a SiO 2 film (not shown) formed by a CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) or the like. Further, the cap portion 23 is provided with a stepped sealing hole 27 penetrating from the concave portion 223 to the outside. The sealing hole 27 is sealed with a molten metal 26, for example, a molten gold germanium alloy (AuGe), in a state where the accommodation space S2 is in a nitrogen (N 2 ) atmosphere.

(IC40)
図2Aに示すように、IC40は、接着層41を介して加速度センサー素子20の上面(キャップ部23上)に配置されている。なお、接着層41としては、加速度センサー素子20上にIC40を固定することができれば、特に限定されず、例えば、半田、銀ペースト、樹脂系接着剤(ダイアタッチ剤)等を用いることができる。
(IC40)
As shown in FIG. 2A, the IC 40 is disposed on the upper surface (on the cap portion 23) of the acceleration sensor element 20 via the adhesive layer 41. The adhesive layer 41 is not particularly limited as long as the IC 40 can be fixed on the acceleration sensor element 20. For example, solder, silver paste, a resin adhesive (die attach agent), or the like can be used.

IC40には、例えば、加速度センサー素子20を駆動する駆動回路や、加速度センサー素子20からの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路(信号処理部45)や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路(出力部46)等が含まれている。また、IC40は、上面に複数の電極パッド(不図示)を有し、各電極パッドがボンディングワイヤー42を介して第2の基材12の内部端子19に電気的に接続され、各電極パッドがボンディングワイヤー43を介して加速度センサー素子20の接続端子29に電気的に接続されている。これにより、加速度センサー素子20を制御することができる。   The IC 40 includes, for example, a drive circuit that drives the acceleration sensor element 20 and a detection circuit (signal processing unit) that detects acceleration in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on a signal from the acceleration sensor element 20. 45), an output circuit (output unit 46) for converting a signal from the detection circuit into a predetermined signal and outputting the signal. The IC 40 has a plurality of electrode pads (not shown) on the upper surface, and each electrode pad is electrically connected to the internal terminal 19 of the second substrate 12 via the bonding wire 42, and each electrode pad is It is electrically connected to the connection terminal 29 of the acceleration sensor element 20 through the bonding wire 43. Thereby, the acceleration sensor element 20 can be controlled.

(接合材の配置)
構造体5をベース部10に接合する接合材としての接着剤18は、硬化時や硬化後熱ストレスなどによって生じる応力が、加速度センサー素子20の出力特性に対して影響を与えることがある。ここで、図7、図8、および図9を参照して、容器25に加わる応力によるY軸センサー部21y、およびX軸センサー部21xの出力特性(容量変化量)に対する影響について説明する。図7は、加速度センサー素子20に対して応力を印加し、その特性変化を確認するための応力印加試験方法の一例を示す概略図である。図8は、X軸方向(第2の方向)への応力印加と各センサー素子の容量変化との相関を示すグラフである。図9は、Y軸方向(第1の方向)への応力印加と各センサー素子の容量変化との相関を示すグラフである。
(Disposition of bonding material)
In the adhesive 18 as a bonding material for bonding the structure 5 to the base portion 10, stress generated by curing or post-curing thermal stress may affect the output characteristics of the acceleration sensor element 20. Here, with reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, the influence of the stress applied to the container 25 on the output characteristics (capacity change amount) of the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x will be described. FIG. 7 is a schematic view showing an example of a stress application test method for applying a stress to the acceleration sensor element 20 and confirming a change in its characteristics. FIG. 8 is a graph showing the correlation between the stress application in the X-axis direction (second direction) and the capacitance change of each sensor element. FIG. 9 is a graph showing the correlation between the stress application in the Y-axis direction (first direction) and the capacitance change of each sensor element.

この評価では、図7に示すような応力印加試験方法を用い、加速度センサー素子20に対して応力が加わったときの特性変化を確認した。この応力印加試験方法では、図7に示すように、試験台BP上に二つの支持材Fuを介して載置された板材PLを用意する。そして二つの支持材Fuの間の板材PL上に構造体5を接着剤(不図示)によって固定する。なお、接着剤は、構造体5の接合面全体に塗布される。この状態で板材PLが、二つの支持材Fuを作用点として試験台BPの方向に変形するような矢印Fの力を加える。板材PLの変形によって、板材PLに固定されている構造体5には、二つの支持材Fuの方向に力が加わる(変形する)ような応力を生じさせることができる。なお、板材PLへの構造体5の固定する向きによって構造体5に対する応力方向を変えることができる。   In this evaluation, a stress change test method as shown in FIG. 7 was used, and a change in characteristics when a stress was applied to the acceleration sensor element 20 was confirmed. In this stress application test method, as shown in FIG. 7, a plate material PL placed on a test bench BP via two support materials Fu is prepared. And the structure 5 is fixed on the board | plate material PL between the two support materials Fu with an adhesive agent (not shown). Note that the adhesive is applied to the entire bonding surface of the structure 5. In this state, the plate material PL applies a force indicated by an arrow F so as to be deformed in the direction of the test table BP using the two support materials Fu as action points. Due to the deformation of the plate material PL, the structure 5 fixed to the plate material PL can be caused to generate a stress such that a force is applied (deformed) in the direction of the two support materials Fu. In addition, the stress direction with respect to the structure 5 can be changed with the direction which the structure 5 fixes to the board | plate material PL.

先ず、Y軸方向(第1の方向)に並んでY軸センサー部21y、およびX軸センサー部21xが配置されている構造体5に対して、X軸方向(第2の方向)への応力を印加したときの加速度センサー素子20を構成するY軸センサー部21y、およびX軸センサー部21xの容量変化について検証した結果を図8のグラフに示す。   First, stress in the X-axis direction (second direction) is applied to the structure 5 in which the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x are arranged side by side in the Y-axis direction (first direction). FIG. 8 is a graph showing the results of verifying the capacitance changes of the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x that constitute the acceleration sensor element 20 when the voltage is applied.

図8のグラフに示されているように、X軸方向への応力を印加したときは、X軸方向に配列された第2の固定電極指64および他の第2の固定電極指65と、第2の可動電極指622とを有するX軸センサー部21xの容量変化が大きくなる。これに対し、Y軸方向に配列された第1の固定電極指74および他の第1の固定電極指75と、第1の可動電極指722とを有するY軸センサー部21yの容量変化は殆んど出現しないことが解る。   As shown in the graph of FIG. 8, when stress in the X-axis direction is applied, the second fixed electrode fingers 64 and the other second fixed electrode fingers 65 arranged in the X-axis direction, The capacitance change of the X-axis sensor unit 21x having the second movable electrode finger 622 becomes large. On the other hand, the capacitance change of the Y-axis sensor unit 21y having the first fixed electrode fingers 74 and the other first fixed electrode fingers 75 and the first movable electrode fingers 722 arranged in the Y-axis direction is almost the same. You can see that it doesn't appear.

次に、Y軸方向(第1の方向)に並んでY軸センサー部21y、およびX軸センサー部21xが配置されている構造体5に対して、Y軸方向への応力を印加したときの加速度センサー素子20を構成するY軸センサー部21y、およびX軸センサー部21xの容量変化について検証した結果を図9のグラフに示す。   Next, when stress in the Y-axis direction is applied to the structure 5 in which the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x are arranged side by side in the Y-axis direction (first direction). The graph of FIG. 9 shows the results of verifying the capacitance changes of the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x constituting the acceleration sensor element 20.

図9のグラフに示されているように、Y軸方向への応力を印加したときは、X軸方向に配列された第2の固定電極指64,65と、第2の可動電極指622とを有するX軸センサー部21xの容量変化は殆んど出現しない。これに対し、Y軸方向に配列された第1の固定電極指74,75と、第1の可動電極指722とを有するY軸センサー部21yに容量変化が出現することが解る。   As shown in the graph of FIG. 9, when a stress in the Y-axis direction is applied, the second fixed electrode fingers 64 and 65 arranged in the X-axis direction, the second movable electrode finger 622, Almost no change in the capacitance of the X-axis sensor unit 21x having On the other hand, it can be seen that a capacitance change appears in the Y-axis sensor unit 21y having the first fixed electrode fingers 74 and 75 and the first movable electrode finger 722 arranged in the Y-axis direction.

上述のように、加速度センサー素子20の接合面全体に接着剤18が塗布されて固定されている場合に、一方向に応力が印加されると、応力の印加される方向に第2の固定電極指64,65と、第2の可動電極指622とが配列、または第1の固定電極指74,75と第1の可動電極指722とが配列されていることにより、応力印加方向(変形方向)と容量変化の検出方向とが一致し、容量変化に対する影響が大きくなる。   As described above, when the adhesive 18 is applied to the entire joint surface of the acceleration sensor element 20 and is fixed, when stress is applied in one direction, the second fixed electrode is applied in the direction in which the stress is applied. Since the fingers 64 and 65 and the second movable electrode finger 622 are arranged or the first fixed electrode fingers 74 and 75 and the first movable electrode finger 722 are arranged, the stress application direction (deformation direction) ) Coincides with the detection direction of the capacitance change, and the influence on the capacitance change becomes large.

発明者は、このような検証結果から、接着剤18の塗布配置により、接着剤18の硬化時や硬化後熱ストレスなどによって生じる応力による構造体5(加速度センサー素子20)の検出精度に対する影響を減少させることが可能であることを見出した。以下、接着剤18の塗布配置の具体的な構成について、図2Bを参照して説明する。   From such verification results, the inventor determines the influence on the detection accuracy of the structure 5 (acceleration sensor element 20) due to the stress caused by the adhesive 18 being applied and the heat stress after the adhesive 18 is cured or after the curing. We found that it is possible to reduce. Hereinafter, a specific configuration of the application and arrangement of the adhesive 18 will be described with reference to FIG. 2B.

図2Bに示すように、接合材としての接着剤18は、加速度センサー素子20の下面20rの法線方向からの平面視で、第2のセンサー素子としてのX軸センサー部21xの輪郭の外側、本形態ではY軸方向の外側にあって、第1のセンサー素子としてのY軸センサー部21yと重なる位置に配置され、且つX軸方向(第2の方向)に沿って加速度センサー素子20を横断する帯状に配設されている。なお、ここでの帯状の接着剤18とは、延在方向(本構成ではX軸方向)に直交する方向(本構成ではY軸方向)に幅寸法を有して延在している状態をいう。そして、構造体5(加速度センサー素子20)は、このように配置された接着剤18によって、パッケージ7の第1の基材11(基体)に接合されている。   As shown in FIG. 2B, the adhesive 18 as a bonding material is outside the outline of the X-axis sensor unit 21x as the second sensor element in a plan view from the normal direction of the lower surface 20r of the acceleration sensor element 20. In the present embodiment, it is located outside the Y-axis direction and overlaps with the Y-axis sensor unit 21y as the first sensor element, and crosses the acceleration sensor element 20 along the X-axis direction (second direction). It is arranged in a belt shape. Here, the strip-shaped adhesive 18 is a state in which it extends with a width dimension in a direction (Y-axis direction in the present configuration) orthogonal to the extending direction (X-axis direction in the present configuration). Say. And the structure 5 (acceleration sensor element 20) is joined to the 1st base material 11 (base | substrate) of the package 7 by the adhesive agent 18 arrange | positioned in this way.

このように、加速度センサー素子20の容器25を基体に接合する接着剤18が、容器25の外側の面(加速度センサー素子20の下面20r)の法線方向からの平面視で、第2のセンサー素子(X軸センサー部21x)の輪郭の外側に位置し、且つX軸方向(第2の方向)に沿って帯状に設けられているため、接着剤18の接合応力はX軸方向に強く作用することになり、接着剤18の配置されている部分の容器25はX軸方向に大きく変形し、Y軸方向(第1の方向)の変形は小さい。   As described above, the adhesive 18 for bonding the container 25 of the acceleration sensor element 20 to the base body is the second sensor in a plan view from the normal direction of the outer surface of the container 25 (the lower surface 20r of the acceleration sensor element 20). Since it is located outside the contour of the element (X-axis sensor portion 21x) and is provided in a strip shape along the X-axis direction (second direction), the bonding stress of the adhesive 18 acts strongly in the X-axis direction. As a result, the container 25 in the portion where the adhesive 18 is disposed is greatly deformed in the X-axis direction, and the deformation in the Y-axis direction (first direction) is small.

したがって、X軸方向に沿って櫛歯状に第2の固定電極指64,65や第2の可動電極指622が配列されているX軸センサー部21xは、X軸方向の変形による静電容量の変化の影響を受け易いが、接着剤18がX軸センサー部21xの輪郭の外側に位置するため、X軸センサー部21xは接着剤18の応力による容器25の変形領域から外れることになり、静電容量の変化の影響を小さくすることができる。   Therefore, the X-axis sensor unit 21x in which the second fixed electrode fingers 64 and 65 and the second movable electrode finger 622 are arranged in a comb-tooth shape along the X-axis direction has a capacitance due to deformation in the X-axis direction. However, since the adhesive 18 is located outside the contour of the X-axis sensor unit 21x, the X-axis sensor unit 21x is out of the deformation region of the container 25 due to the stress of the adhesive 18, The influence of the change in capacitance can be reduced.

また、Y軸方向に沿って櫛歯状に第1の固定電極指74,75や第1の可動電極指722が配列されているY軸センサー部21yは、接着剤18の応力による容器25のX軸方向の変形領域にあるものの、静電容量を検出する方向がY軸方向であるため、X軸方向に容器25が変形してもその影響を受け難い。換言すれば、Y軸センサー部21yは、容器25の変形の小さなY軸方向の静電容量の変化を検出するため、影響を受け難い。   Further, the Y-axis sensor unit 21y in which the first fixed electrode fingers 74 and 75 and the first movable electrode fingers 722 are arranged in a comb shape along the Y-axis direction is used for the container 25 due to the stress of the adhesive 18. Although in the deformation region in the X-axis direction, since the direction in which the capacitance is detected is the Y-axis direction, even if the container 25 is deformed in the X-axis direction, it is not easily affected. In other words, since the Y-axis sensor unit 21y detects a change in electrostatic capacity in the Y-axis direction with a small deformation of the container 25, it is difficult to be affected.

これらにより、異なる方向(Y軸方向およびX軸方向)の加速度を検出する二つのセンサー素子(Y軸センサー部21yおよびX軸センサー部21x)を備えていても、接着剤18の応力による容器25の変形によって、検出された静電容量に生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。また、接着剤18の配置を、容器25の外側の面である外面の法線方向からの平面視でY軸センサー部21yと重なる位置とすることができるため、容器25の該平面視での大きさを大きくすることなく、二つのセンサー素子(Y軸センサー部21yおよびX軸センサー部21x)を収容することができる。   Accordingly, even if two sensor elements (Y-axis sensor unit 21y and X-axis sensor unit 21x) for detecting acceleration in different directions (Y-axis direction and X-axis direction) are provided, the container 25 due to the stress of the adhesive 18 is provided. Due to this deformation, it is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuations occurring in the detected capacitance. Further, since the arrangement of the adhesive 18 can be set to a position overlapping the Y-axis sensor portion 21y in a plan view from the normal direction of the outer surface that is the outer surface of the container 25, the container 25 in the plan view Two sensor elements (the Y-axis sensor unit 21y and the X-axis sensor unit 21x) can be accommodated without increasing the size.

以上説明したような第1実施形態に係る物理量センサー1によれば、加速度を検出する二つのセンサー素子(Y軸センサー部21yおよびX軸センサー部21x)、および接着剤18を上述のように配置することにより、接着剤18の応力による容器25の変形によって生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。   According to the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment as described above, the two sensor elements (Y-axis sensor unit 21y and X-axis sensor unit 21x) for detecting acceleration and the adhesive 18 are arranged as described above. By doing so, it is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuation caused by deformation of the container 25 due to the stress of the adhesive 18.

なお、上述した第1実施形態では、加速度センサー素子20において、容器25内に三つのセンサー素子(X軸センサー部21x、Y軸センサー部21y、およびZ軸センサー部21z)を収納した構成を一例に説明したが、加速度センサー素子は、必ずしも三つのセンサー部が収納されなくてもよく、用途に応じて必要な1軸、もしくは2軸を検出可能な加速度センサー素子とすることができる。以下、図10、図11、および図12を参照して、加速度センサー素子の応用例1、応用例2、および応用例3として説明する。   In the first embodiment described above, in the acceleration sensor element 20, a configuration in which three sensor elements (X-axis sensor unit 21x, Y-axis sensor unit 21y, and Z-axis sensor unit 21z) are housed in the container 25 is an example. As described above, the acceleration sensor element does not necessarily include three sensor units, and can be an acceleration sensor element capable of detecting one or two axes necessary depending on the application. Hereinafter, the acceleration sensor element will be described as application example 1, application example 2, and application example 3 with reference to FIG. 10, FIG. 11, and FIG.

(応用例1)
先ず、図10を参照して、加速度センサー素子の応用例1を説明する。図10は、センサー素子の応用例1を示す平面図である。なお、本応用例1では、Y軸方向を第1の方向とし、X軸方向を第2の方向とする。
(Application 1)
First, an application example 1 of the acceleration sensor element will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view showing Application Example 1 of the sensor element. In the first application example, the Y-axis direction is the first direction, and the X-axis direction is the second direction.

応用例1に係る加速度センサー素子201は、図10に示すように、一つのセンサー部2xを有している。センサー部2xは、一つの軸方向の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部2xは、図4および図6Aを示して説明したX軸センサー部21xの構成と同様の構成をなしている。したがって詳細な説明は省略するが、センサー部2xは、X軸方向(第2の方向)に配列され、Y軸方向(第1の方向)に長手方向を有する固定電極指や可動電極指を備え、X軸方向の加速度を検出することができる。そして、センサー部2xは、第1実施形態と同様な、ベース基板221およびキャップ部231を有する容器251に気密に収容されている。このような加速度センサー素子201では、一つの軸方向(本例ではX軸方向)の加速度を検出することができる。   As shown in FIG. 10, the acceleration sensor element 201 according to the application example 1 includes one sensor unit 2x. The sensor unit 2x is a part that detects acceleration in one axial direction. Such a sensor unit 2x has the same configuration as that of the X-axis sensor unit 21x described with reference to FIGS. 4 and 6A. Therefore, although detailed description is omitted, the sensor unit 2x includes a fixed electrode finger and a movable electrode finger arranged in the X-axis direction (second direction) and having a longitudinal direction in the Y-axis direction (first direction). , Acceleration in the X-axis direction can be detected. And the sensor part 2x is airtightly accommodated in the container 251 which has the base substrate 221 and the cap part 231 similarly to 1st Embodiment. Such an acceleration sensor element 201 can detect acceleration in one axial direction (X-axis direction in this example).

加速度センサー素子201の容器251は、ベース基板221の下面(裏面)において、接合材としての接着剤18aによって、図2Aに示すようなパッケージ7の第1の基材11(基体)に接合されている。接着剤18aは、加速度センサー素子201の下面(不図示)の法線方向からの平面視で、センサー部2xと重なる位置に配置され、且つY軸方向(第1の方向)に沿って加速度センサー素子201を横切る帯状に配設されている。   The container 251 of the acceleration sensor element 201 is bonded to the first base 11 (substrate) of the package 7 as shown in FIG. 2A by the adhesive 18a as a bonding material on the lower surface (back surface) of the base substrate 221. Yes. The adhesive 18a is disposed at a position overlapping the sensor unit 2x in a plan view from the normal direction of the lower surface (not shown) of the acceleration sensor element 201, and is an acceleration sensor along the Y-axis direction (first direction). Arranged in a strip shape across the element 201.

このように配設された接着剤18aにより、加速度センサー素子201がパッケージ7の第1の基材11(基体)に接合されていることにより、X軸方向(第2の方向)に沿って櫛歯状に固定電極指や可動電極指が配列されているセンサー部2xは、接着剤18aの応力による容器251のY軸方向(第1の方向)の変形領域にあるものの、静電容量を検出する方向がX軸方向であるため、Y軸方向に容器251が変形することによるギャップの変化により生じる静電容量の変化の影響を受け難い。換言すれば、センサー部2xは、容器251の変形の小さなX軸方向の静電容量の変化を検出するため、影響を受け難い。したがって、接着剤18aの応力による容器251の変形によって、検出された静電容量に生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。   The acceleration sensor element 201 is bonded to the first base material 11 (base body) of the package 7 by the adhesive 18a arranged in this manner, whereby a comb is formed along the X-axis direction (second direction). The sensor unit 2x in which the fixed electrode fingers and the movable electrode fingers are arranged in a tooth shape is in the deformation region in the Y-axis direction (first direction) of the container 251 due to the stress of the adhesive 18a, but detects the capacitance. Since the direction to perform is the X-axis direction, it is difficult to be affected by a change in capacitance caused by a change in gap caused by the deformation of the container 251 in the Y-axis direction. In other words, since the sensor unit 2x detects a change in electrostatic capacity in the X-axis direction with small deformation of the container 251, it is difficult to be affected. Therefore, it is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuations that occur in the detected capacitance due to the deformation of the container 251 due to the stress of the adhesive 18a.

なお、加速度センサー素子201では、X軸センサー部21xと同様な構成のセンサー部2xを用いて説明したが、Y軸センサー部21yと同様なセンサー部が、容器251に気密に収容されている構成であってもよい。この場合、X軸に平行な方向を「X軸方向」または「第2の方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」または「第1の方向」とし、センサー部2yは、Y軸方向(第1の方向)に配列され、X軸方向(第2の方向)に長手方向を有する固定電極指や可動電極指を備え、Y軸方向(第2の方向)の加速度を検出することができる。
そして、接着剤18aは、加速度センサー素子201の下面(不図示)の法線方向からの平面視で、センサー部2yと重なる位置に配置され、且つX軸方向(第2の方向)に沿って加速度センサー素子201を横切る帯状に配設される。
The acceleration sensor element 201 has been described using the sensor unit 2x having the same configuration as the X-axis sensor unit 21x. However, the sensor unit similar to the Y-axis sensor unit 21y is hermetically accommodated in the container 251. It may be. In this case, the direction parallel to the X-axis is referred to as “X-axis direction” or “second direction”, and the direction parallel to the Y-axis is referred to as “Y-axis direction” or “first direction”. A fixed electrode finger or a movable electrode finger arranged in the axial direction (first direction) and having a longitudinal direction in the X-axis direction (second direction) is provided, and acceleration in the Y-axis direction (second direction) is detected. be able to.
The adhesive 18a is arranged at a position overlapping the sensor unit 2y in a plan view from the normal direction of the lower surface (not shown) of the acceleration sensor element 201, and along the X-axis direction (second direction). It is arranged in a strip shape across the acceleration sensor element 201.

(応用例2)
次に、図11を参照して、加速度センサー素子の応用例2を説明する。図11は、センサー素子の応用例2を示す平面図である。なお、本応用例2では、Y軸方向を第1の方向とし、X軸方向を第2の方向とする。
(Application example 2)
Next, an application example 2 of the acceleration sensor element will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a plan view showing Application Example 2 of the sensor element. In this application example 2, the Y-axis direction is the first direction, and the X-axis direction is the second direction.

応用例2に係る加速度センサー素子202は、図11に示すように、Y軸方向(第1の方向)に並んで配置された二つのセンサー部2x(第2のセンサー素子),2y(第1のセンサー素子)を有している。センサー部2x(第2のセンサー素子)は、一つの軸方向(本例ではX軸方向)の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部2xは、図4および図6Aを示して説明したX軸センサー部21xの構成と同様の構成をなしており、詳細な説明は省略するが、X軸方向(第2の方向)に配列され、Y軸方向に延在された固定電極指や可動電極指を備え、X軸方向の加速度を検出することができる。また、センサー部2y(第1のセンサー素子)は、一つの軸方向(本例ではY軸方向)の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部2yは、図4および図6Bを示して説明したY軸センサー部21yの構成と同様の構成をなしており、詳細な説明は省略するが、Y軸方向に配列され、X軸方向に延在された固定電極指や可動電極指を備え、Y軸方向の加速度を検出することができる。そして、センサー部2xおよびセンサー部2yは、第1実施形態と同様な構成の、ベース基板222およびキャップ部232を有する容器252に気密に収容されている。このような加速度センサー素子202では、二つの軸方向(本例では、X軸方向およびY軸方向)の加速度を検出することができる。   As shown in FIG. 11, the acceleration sensor element 202 according to the application example 2 includes two sensor units 2x (second sensor elements) and 2y (first sensor elements) arranged side by side in the Y-axis direction (first direction). Sensor element). The sensor unit 2x (second sensor element) is a part that detects acceleration in one axial direction (X-axis direction in this example). Such a sensor unit 2x has the same configuration as that of the X-axis sensor unit 21x described with reference to FIGS. 4 and 6A, and detailed description thereof is omitted, but the X-axis direction (second direction) is omitted. ) And extended in the Y-axis direction, and can detect acceleration in the X-axis direction. The sensor unit 2y (first sensor element) is a part that detects acceleration in one axial direction (Y-axis direction in this example). Such a sensor unit 2y has the same configuration as that of the Y-axis sensor unit 21y described with reference to FIGS. 4 and 6B, and a detailed description thereof will be omitted. A fixed electrode finger or a movable electrode finger extending in the axial direction is provided, and acceleration in the Y-axis direction can be detected. And the sensor part 2x and the sensor part 2y are airtightly accommodated in the container 252 which has the same structure as 1st Embodiment and has the base substrate 222 and the cap part 232. FIG. Such an acceleration sensor element 202 can detect accelerations in two axial directions (in this example, the X-axis direction and the Y-axis direction).

加速度センサー素子202の容器252は、ベース基板222の下面(裏面)において、接合材としての接着剤18bによって、図2Aに示すようなパッケージ7の第1の基材11(基体)に接続されている。接着剤18bは、加速度センサー素子202の下面(不図示)の法線方向からの平面視で、センサー部2xの輪郭の外側、本形態ではY軸方向の外側にあって、センサー部2yと重なる位置に配置され、且つX軸方向(第2の方向)に沿って加速度センサー素子202を横切る帯状に配設されている。   The container 252 of the acceleration sensor element 202 is connected to the first base material 11 (base body) of the package 7 as shown in FIG. 2A on the lower surface (back surface) of the base substrate 222 by an adhesive 18b as a bonding material. Yes. The adhesive 18b is in a plan view from the normal direction of the lower surface (not shown) of the acceleration sensor element 202, and is outside the contour of the sensor unit 2x, in this embodiment, in the Y-axis direction, and overlaps the sensor unit 2y. It is disposed at a position and is disposed in a strip shape that crosses the acceleration sensor element 202 along the X-axis direction (second direction).

このように、加速度センサー素子202の容器252を基体に接合する接着剤18bが、容器252の外面の法線方向からの平面視で、センサー部2xの輪郭の外側に位置し、且つX軸方向(第2の方向)に沿って帯状に設けられているため、接着剤18bの接合応力はX軸方向に強く作用することになり、接着剤18bの配置されている部分の容器252はX軸方向に大きく変形し、Y軸方向(第1の方向)の変形は小さい。   As described above, the adhesive 18b for joining the container 252 of the acceleration sensor element 202 to the base body is located outside the outline of the sensor unit 2x in a plan view from the normal direction of the outer surface of the container 252 and is in the X-axis direction. Since it is provided in a strip shape along the (second direction), the bonding stress of the adhesive 18b acts strongly in the X-axis direction, and the container 252 in the portion where the adhesive 18b is disposed has the X-axis. The deformation in the Y-axis direction (first direction) is small.

したがって、X軸方向に沿って櫛歯状に固定電極指や可動電極指が配列されているセンサー部2xは、X軸方向の変形による静電容量の変化の影響を受け易いが、接着剤18bがセンサー部2xの輪郭の外側に位置するため、センサー部2xは接着剤18bの応力による容器252の変形領域から外れることになり、静電容量の変化の影響を小さくすることができる。   Therefore, the sensor unit 2x in which the fixed electrode fingers and the movable electrode fingers are arranged in a comb-tooth shape along the X-axis direction is easily affected by the change in capacitance due to the deformation in the X-axis direction, but the adhesive 18b Is located outside the contour of the sensor unit 2x, the sensor unit 2x is out of the deformation region of the container 252 due to the stress of the adhesive 18b, and the influence of the change in capacitance can be reduced.

また、Y軸方向に沿って櫛歯状に固定電極指や可動電極指が配列されているセンサー部2yは、接着剤18bの応力による容器252のX軸方向の変形領域にあるものの、静電容量を検出する方向がY軸方向であるため、X軸方向に容器252が変形してもその影響を受け難い。換言すれば、センサー部2yは、容器252の変形の小さなY軸方向の静電容量の変化を検出するため、影響を受け難い。   In addition, the sensor unit 2y in which the fixed electrode fingers and the movable electrode fingers are arranged in a comb shape along the Y-axis direction is in a deformation region in the X-axis direction of the container 252 due to the stress of the adhesive 18b. Since the direction in which the capacity is detected is the Y-axis direction, even if the container 252 is deformed in the X-axis direction, it is hardly affected. In other words, since the sensor unit 2y detects a change in electrostatic capacity in the Y-axis direction with a small deformation of the container 252, it is difficult to be affected.

このような構成によれば、加速度を検出する二つのセンサー素子(センサー部2yおよびセンサー部2x)、および接着剤18bを上述のように配置することにより、接着剤18bの応力による容器252の変形によって生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。また、二つのセンサー素子(センサー部2yおよびセンサー部2x)の配置を効率よく行うことができ、容器252の外形形状を小型にすることができる。   According to such a configuration, the two sensor elements (sensor unit 2y and sensor unit 2x) for detecting acceleration and the adhesive 18b are arranged as described above, whereby the container 252 is deformed by the stress of the adhesive 18b. It is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuations caused by. Further, the two sensor elements (the sensor unit 2y and the sensor unit 2x) can be efficiently arranged, and the outer shape of the container 252 can be reduced in size.

(応用例3)
次に、図12を参照して、加速度センサー素子の応用例3を説明する。図12は、センサー素子の応用例3を示す平面図である。なお、本応用例3では、Y軸方向を第1の方向とし、X軸方向を第2の方向とする。
(Application 3)
Next, an application example 3 of the acceleration sensor element will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view showing Application Example 3 of the sensor element. In this application example 3, the Y-axis direction is the first direction, and the X-axis direction is the second direction.

応用例3に係る加速度センサー素子203は、図12に示すように、X軸方向(第2の方向)に並んで配置された二つのセンサー部2x(第2のセンサー素子),2y(第1のセンサー素子)を有している。センサー部2xは、一つの軸方向(本例ではX軸方向)の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部2x(第2のセンサー素子)は、図4および図6Aを示して説明したX軸センサー部21xの構成と同様の構成をなしており、詳細な説明は省略するが、X軸方向に配列され、Y軸方向(第1の方向)に延在された固定電極指や可動電極指を備え、X軸方向の加速度を検出することができる。また、センサー部2y(第1のセンサー素子)は、一つの軸方向(本例ではY軸方向)の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部2yは、図4および図6Bを示して説明したY軸センサー部21yの構成と同様の構成をなしており、詳細な説明は省略するが、Y軸方向に配列され、X軸方向に延在された固定電極指や可動電極指を備え、Y軸方向の加速度を検出することができる。そして、センサー部2xおよびセンサー部2yは、第1実施形態と同様な構成の、ベース基板225およびキャップ部233を有する容器253に気密に収容されている。このような加速度センサー素子203では、二つの軸方向(本例では、X軸方向およびY軸方向)の加速度を検出することができる。   As shown in FIG. 12, the acceleration sensor element 203 according to the application example 3 includes two sensor units 2x (second sensor elements) and 2y (first sensor elements) arranged side by side in the X-axis direction (second direction). Sensor element). The sensor unit 2x is a part that detects acceleration in one axial direction (X-axis direction in this example). Such a sensor unit 2x (second sensor element) has the same configuration as the configuration of the X-axis sensor unit 21x described with reference to FIGS. 4 and 6A, and detailed description thereof is omitted. A fixed electrode finger or a movable electrode finger arranged in the axial direction and extending in the Y-axis direction (first direction) is provided, and acceleration in the X-axis direction can be detected. The sensor unit 2y (first sensor element) is a part that detects acceleration in one axial direction (Y-axis direction in this example). Such a sensor unit 2y has the same configuration as that of the Y-axis sensor unit 21y described with reference to FIGS. 4 and 6B, and a detailed description thereof will be omitted. A fixed electrode finger or a movable electrode finger extending in the axial direction is provided, and acceleration in the Y-axis direction can be detected. And the sensor part 2x and the sensor part 2y are airtightly accommodated in the container 253 which has the base substrate 225 and the cap part 233 of the structure similar to 1st Embodiment. Such an acceleration sensor element 203 can detect accelerations in two axial directions (in this example, the X-axis direction and the Y-axis direction).

加速度センサー素子203の容器253は、ベース基板225の裏面において、接合材としての接着剤18cによって、図2Aに示すようなパッケージ7の第1の基材11(基体)に接合されている。接着剤18cは、加速度センサー素子203の下面(不図示)の法線方向からの平面視で、センサー部2yの輪郭の外側、本形態ではX軸方向の外側にあって、センサー部2xと重なる位置に配置され、且つY軸方向(第1の方向)に沿って加速度センサー素子203を横切る帯状に配設されている。   The container 253 of the acceleration sensor element 203 is bonded to the first base 11 (base) of the package 7 as shown in FIG. 2A on the back surface of the base substrate 225 by an adhesive 18c as a bonding material. The adhesive 18c is in a plan view from the normal direction of the lower surface (not shown) of the acceleration sensor element 203 and is outside the contour of the sensor unit 2y, in this embodiment, in the X-axis direction, and overlaps the sensor unit 2x. It is disposed at a position and is disposed in a strip shape that crosses the acceleration sensor element 203 along the Y-axis direction (first direction).

このように、加速度センサー素子203の容器253を基体に接合する接着剤18cが、容器253の外側の面の法線方向からの平面視で、センサー部2yの輪郭の外側に位置し、且つY軸方向(第1の方向)に沿って帯状に設けられているため、接着剤18cの接合応力はY軸方向に強く作用することになり、接着剤18cの配置されている部分の容器253はY軸方向に大きく変形し、X軸方向(第2の方向)の変形は小さい。   Thus, the adhesive 18c that joins the container 253 of the acceleration sensor element 203 to the base body is located outside the outline of the sensor unit 2y in a plan view from the normal direction of the outer surface of the container 253, and Y Since it is provided in a strip shape along the axial direction (first direction), the bonding stress of the adhesive 18c acts strongly in the Y-axis direction, and the container 253 in the portion where the adhesive 18c is disposed is Deformation greatly occurs in the Y-axis direction, and deformation in the X-axis direction (second direction) is small.

したがって、Y軸方向に沿って櫛歯状に固定電極指や可動電極指が配列されているセンサー部2yは、Y軸方向の変形による静電容量の変化の影響を受け易いが、接着剤18cがセンサー部2yの輪郭の外側に位置するため、センサー部2yは接着剤18cの応力による容器253の変形領域から外れることになり、静電容量の変化の影響を小さくすることができる。   Therefore, the sensor unit 2y in which the fixed electrode fingers and the movable electrode fingers are arranged in a comb-teeth shape along the Y-axis direction is easily affected by the change in capacitance due to the deformation in the Y-axis direction, but the adhesive 18c. Is located outside the contour of the sensor unit 2y, the sensor unit 2y is out of the deformation region of the container 253 due to the stress of the adhesive 18c, and the influence of the change in capacitance can be reduced.

また、X軸方向に沿って櫛歯状に固定電極指や可動電極指が配列されているセンサー部2xは、接着剤18cの応力による容器253のY軸方向の変形領域にあるものの、静電容量を検出する方向がX軸方向であるため、Y軸方向に容器253が変形してもその影響を受け難い。換言すれば、センサー部2xは、容器253の変形の小さなX軸方向の静電容量の変化を検出するため、影響を受け難い。   In addition, the sensor unit 2x in which the fixed electrode fingers and the movable electrode fingers are arranged in a comb shape along the X-axis direction is in the deformation region in the Y-axis direction of the container 253 due to the stress of the adhesive 18c, but electrostatically Since the direction in which the capacity is detected is the X-axis direction, even if the container 253 is deformed in the Y-axis direction, it is hardly affected. In other words, since the sensor unit 2x detects a change in electrostatic capacity in the X-axis direction with small deformation of the container 253, it is not easily affected.

このような構成によれば、加速度を検出する二つのセンサー素子(センサー部2yおよびセンサー部2x)、および接着剤18cを上述のように配置することにより、接着剤18cの応力による容器253の変形によって生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。また、二つのセンサー素子(センサー部2yおよびセンサー部2x)の配置を効率よく行うことができ、容器253の外形形状を小型にすることができる。   According to such a configuration, the deformation of the container 253 due to the stress of the adhesive 18c is achieved by arranging the two sensor elements (sensor unit 2y and sensor unit 2x) for detecting acceleration and the adhesive 18c as described above. It is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuations caused by. Further, the two sensor elements (the sensor unit 2y and the sensor unit 2x) can be efficiently arranged, and the outer shape of the container 253 can be reduced in size.

(接合材の変形例)
次に、図13を参照して、接合材の変形例を説明する。図13は、接合材の変形例を示す断面図である。本変形例は、接合材の構成が第1実施形態と異なる。以下、接合材の構成について中心に説明する。
(Modification of bonding material)
Next, a modified example of the bonding material will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the bonding material. This modification differs from the first embodiment in the configuration of the bonding material. Hereinafter, the configuration of the bonding material will be mainly described.

変形例に係る物理量センサー100は、図13に示すように、X軸方向(第2の方向)、Y軸方向(第1の方向)およびZ軸方向(第3の方向)のそれぞれの加速度を独立して検知することのできる3軸加速度センサーとして利用可能である。このような物理量センサー100は、第1実施形態と同様に、パッケージ7と、パッケージ7内に収容された構造体5と、を有している。   As shown in FIG. 13, the physical quantity sensor 100 according to the modification includes accelerations in the X-axis direction (second direction), the Y-axis direction (first direction), and the Z-axis direction (third direction). It can be used as a three-axis acceleration sensor that can be detected independently. Similar to the first embodiment, the physical quantity sensor 100 includes the package 7 and the structure 5 accommodated in the package 7.

なお、構造体5は、センサー素子としての加速度センサー素子20と、加速度センサー素子20上に配置された回路素子としてのIC(integrated circuit)40と、を含み、容器の下面としての加速度センサー素子20の下面20rに設けられた金属電極188と、基体としての第1の基材11の上面(内底面10f)に設けられている金属層189との少なくともいずれかを接合材として、加速度センサー素子20がパッケージ7の内側(収容空間17)の内底面10fに接合されている。なお、本変形例では、加速度センサー素子20の下面20rに設けられた金属電極188を突起電極(金属バンプ)として構成し、フリップチップボンディングなどの接合法を用いて加速度センサー素子20をパッケージ7の内側(収容空間17)の内底面10fに接合する。接合材は、上述した第1実施形態、および応用例1〜応用例3と同様に配置することができる。   The structure 5 includes an acceleration sensor element 20 as a sensor element and an IC (integrated circuit) 40 as a circuit element disposed on the acceleration sensor element 20, and the acceleration sensor element 20 as a lower surface of the container. The acceleration sensor element 20 includes at least one of the metal electrode 188 provided on the lower surface 20r of the metal and the metal layer 189 provided on the upper surface (inner bottom surface 10f) of the first base material 11 serving as the base. Is joined to the inner bottom surface 10f inside the package 7 (the accommodation space 17). In this modification, the metal electrode 188 provided on the lower surface 20r of the acceleration sensor element 20 is configured as a protruding electrode (metal bump), and the acceleration sensor element 20 is attached to the package 7 using a bonding method such as flip chip bonding. It joins to the inner bottom surface 10f of the inner side (accommodating space 17). The bonding material can be disposed in the same manner as in the first embodiment described above and Application Examples 1 to 3.

このような構成の接合材を用いれば、加速度センサー素子20(構造体5)の容器25と基体としての第1の基材11の接合において、金属電極188と金属層189との少なくともいずれかを接合材として、例えばフリップチップボンディングなど、普及されている接合法を用いることができる。   If the bonding material having such a structure is used, at least one of the metal electrode 188 and the metal layer 189 is bonded in the bonding of the container 25 of the acceleration sensor element 20 (structure 5) and the first base material 11 as the base. As the bonding material, for example, a widely used bonding method such as flip chip bonding can be used.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る物理量センサーを、図14を参照して説明する。図14は、第2実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す断面図である。なお、以下では、第1実施形態と同様の、互いに直交する三つの軸をX軸、Y軸およびZ軸を用いて説明する。また、説明の便宜上、Z軸方向から視たときの平面視において、蓋部側である+Z軸方向側の面を上面、これと反対側となる−Z軸方向側の面を下面として説明することがある。また、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a physical quantity sensor according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a physical quantity sensor according to the second embodiment. In the following description, the three axes orthogonal to each other will be described using the X axis, the Y axis, and the Z axis, as in the first embodiment. Further, for convenience of explanation, in the plan view when viewed from the Z-axis direction, the surface on the + Z-axis direction side that is the lid side is the upper surface, and the surface on the opposite side to the −Z-axis direction side is the lower surface. Sometimes. Moreover, in the following description, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment mentioned above, The description is abbreviate | omitted about the same matter.

図14に示すように、第2実施形態に係る物理量センサー1Aは、第1実施形態と同様に、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの加速度を独立して検知することのできる3軸加速度センサーとして利用可能である。このような物理量センサー1Aは、パッケージ7Aと、パッケージ7A内に収容された構造体5Aと、を有している。なお、構造体5Aは、回路素子としてのIC(integrated circuit)40Aと、IC40A上に配置されたセンサー素子としての加速度センサー素子20と、を含み、接着層41によってIC40Aの下面40rがパッケージ7Aの内側(収容空間17A)に接合されている。   As shown in FIG. 14, the physical quantity sensor 1A according to the second embodiment can independently detect the accelerations in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction as in the first embodiment. It can be used as a three-axis acceleration sensor. Such a physical quantity sensor 1A includes a package 7A and a structure 5A accommodated in the package 7A. The structure 5A includes an IC (integrated circuit) 40A as a circuit element and an acceleration sensor element 20 as a sensor element disposed on the IC 40A. The lower surface 40r of the IC 40A is formed on the package 7A by the adhesive layer 41. It is joined inside (accommodating space 17A).

(パッケージ7A)
パッケージ7Aは、第1の基材11A、第2の基材12A、および第3の基材13Aで構成されているベース部10Aと、封止部材14を介して第3の基材13Aに接続されている蓋体としての蓋部15とを含み構成されている。なお、パッケージ7Aの構成は、第1実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
(Package 7A)
The package 7A is connected to the third base 13A via the sealing member 14 and the base 10A composed of the first base 11A, the second base 12A, and the third base 13A. And a lid portion 15 as a lid body. Since the configuration of the package 7A is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

パッケージ7Aは、中央部が除去された環状体である第2の基材12Aと第3の基材13Aとにより、構造体5Aを収容する凹部(キャビティー)が形成される。そして、パッケージ7Aは、これらの凹部(キャビティー)の開口が蓋体としての蓋部15によって塞がれることによって密閉空間である収容空間(内部空間)17Aが設けられ、この収容空間17Aに構造体5Aを収容することができる。このような収容空間17Aに、構造体5Aが収納されていることにより、コンパクトで高性能な物理量センサー1Aとすることができる。なお、第1の基材11Aや第2の基材12Aを含むベース部10Aに形成された配線パターンや電極パッド(端子電極)の一部は図示を省略してある。また、第1の基材11Aは、一つの基板で構成された例を示しているが、第1実施形態で示したように、複数の基板を積層した積層基板を適用することもできる。この場合、第1実施形態と同様に、それぞれの基板間に配線パターンを設けることができる。   In the package 7A, a recess (cavity) for housing the structure 5A is formed by the second base material 12A and the third base material 13A, which are annular bodies from which the central portion has been removed. The package 7A is provided with an accommodation space (internal space) 17A which is a sealed space by closing the openings of these recesses (cavities) with a lid portion 15 as a lid, and a structure is provided in the accommodation space 17A. The body 5A can be accommodated. By storing the structural body 5A in such an accommodation space 17A, a compact and high-performance physical quantity sensor 1A can be obtained. A part of the wiring patterns and electrode pads (terminal electrodes) formed on the base portion 10A including the first base material 11A and the second base material 12A are not shown. Moreover, although the 1st base material 11A has shown the example comprised by one board | substrate, as shown in 1st Embodiment, the laminated substrate which laminated | stacked the several board | substrate can also be applied. In this case, similarly to the first embodiment, a wiring pattern can be provided between the respective substrates.

第1の基材11A、第2の基材12A、第3の基材13A、および蓋部15の構成材料は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、第2の基材12Aの上面には複数の内部端子19Aが配置されており、第1の基材11Aの下面であるパッケージ7Aの外底面10rには複数の外部端子16Aが配置されている。また、各内部端子19Aは、ベース部10Aに形成された図示しない内部配線などを介して対応する外部端子16Aに電気的に接続されている。   Since the constituent materials of the first base material 11A, the second base material 12A, the third base material 13A, and the lid portion 15 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. A plurality of internal terminals 19A are arranged on the upper surface of the second base material 12A, and a plurality of external terminals 16A are arranged on the outer bottom surface 10r of the package 7A, which is the lower surface of the first base material 11A. Yes. Each internal terminal 19A is electrically connected to a corresponding external terminal 16A through an internal wiring (not shown) formed in the base portion 10A.

(構造体5A)
構造体5Aは、回路素子としてのIC40Aと、IC40A上に配置されたセンサー素子としての加速度センサー素子20と、を含む。IC40Aは、接着層41を介して下面40r側がパッケージ7Aに接続されている。加速度センサー素子20は、IC40Aの上面40fに、接合材としての接着剤18を介して取り付けられている。
(Structure 5A)
The structure 5A includes an IC 40A as a circuit element, and an acceleration sensor element 20 as a sensor element disposed on the IC 40A. The IC 40A has the lower surface 40r side connected to the package 7A through the adhesive layer 41. The acceleration sensor element 20 is attached to the upper surface 40f of the IC 40A via an adhesive 18 as a bonding material.

なお、加速度センサー素子20をIC40Aに取り付ける接着剤18は、第1実施形態と同様な構成で配置されている。このような接着剤18は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。また、物理量センサー1Aの機能構成、および加速度センサー素子20の構成は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。   Note that the adhesive 18 for attaching the acceleration sensor element 20 to the IC 40A is arranged in the same configuration as in the first embodiment. Since such an adhesive 18 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. In addition, the functional configuration of the physical quantity sensor 1A and the configuration of the acceleration sensor element 20 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

構造体5Aを構成する加速度センサー素子20およびIC40Aは、ボンディングワイヤー43Aによって電気的に接続されている。また、IC40Aは、ボンディングワイヤー42Aによってパッケージ7A(第2の基材12Aの上面)に設けられている内部端子19Aに電気的に接続されている。なお、内部端子19A、および外部端子16Aは、例えばタングステン(W)、モリブデン(Mo)等の金属配線材料を、所定の位置にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル(Ni)、金(Au)等のめっきを施す方法などによって形成することができる。   The acceleration sensor element 20 and the IC 40A constituting the structure 5A are electrically connected by a bonding wire 43A. The IC 40A is electrically connected to an internal terminal 19A provided on the package 7A (the upper surface of the second base 12A) by a bonding wire 42A. The internal terminals 19A and the external terminals 16A are made of, for example, a metal wiring material such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) that is screen-printed at a predetermined position and baked, on which nickel (Ni), gold ( It can be formed by a method of plating such as Au).

IC40Aには、例えば、加速度センサー素子20を駆動する駆動回路や、加速度センサー素子20からの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路(信号処理部45)や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路(出力部46)等が含まれている。また、IC40Aは、上面40fに複数の電極パッド(不図示)を有し、各電極パッドがボンディングワイヤー42Aを介して第2の基材12Aの内部端子19Aに電気的に接続され、各電極パッドがボンディングワイヤー43Aを介して加速度センサー素子20の接続端子29に電気的に接続されている。これにより、加速度センサー素子20を制御することができる。   The IC 40A includes, for example, a drive circuit that drives the acceleration sensor element 20, and a detection circuit (signal processing unit) that detects acceleration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on signals from the acceleration sensor element 20. 45), an output circuit (output unit 46) for converting a signal from the detection circuit into a predetermined signal and outputting the signal. The IC 40A has a plurality of electrode pads (not shown) on the upper surface 40f, and each electrode pad is electrically connected to the internal terminal 19A of the second base 12A via the bonding wire 42A. Is electrically connected to the connection terminal 29 of the acceleration sensor element 20 through the bonding wire 43A. Thereby, the acceleration sensor element 20 can be controlled.

以上説明した第2実施形態に係る物理量センサー1Aによれば、接着層41によってIC40Aの下面40rがパッケージ7Aの内側(収容空間17A)に接続されている。このように、パッケージ7Aの第1の基材11AとIC40Aとを積層することにより、平面方向の配置効率を高め、物理量センサー1Aの平面視における面積を小さくすることができる。また、加速度を検出する二つのセンサー素子、および接着剤18を第1実施形態と同様な配置で設けることにより、接着剤18の応力による容器25の変形によって生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。   According to the physical quantity sensor 1A according to the second embodiment described above, the lower surface 40r of the IC 40A is connected to the inner side (the accommodating space 17A) of the package 7A by the adhesive layer 41. Thus, by laminating the first base 11A of the package 7A and the IC 40A, it is possible to increase the arrangement efficiency in the planar direction and reduce the area of the physical quantity sensor 1A in plan view. Further, by providing the two sensor elements for detecting acceleration and the adhesive 18 in the same arrangement as in the first embodiment, the detection accuracy due to unnecessary fluctuation caused by the deformation of the container 25 due to the stress of the adhesive 18 can be improved. Reduction can be reduced.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る物理量センサーを、図15A、および図15Bを参照して説明する。図15Aは、第3実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図15Aでは蓋部を省略した状態を示している。図15Bは、第3実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す断面図である。なお、以下では、第1実施形態と同様の、互いに直交する三つの軸をX軸、Y軸およびZ軸を用いて説明する。また、説明の便宜上、Z軸方向から視たときの平面視において、センサー素子側である+Z軸方向側の面を上面、これと反対側となる−Z軸方向側の面を下面として説明することがある。また、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 15A and 15B. FIG. 15A is a plan view illustrating a schematic configuration of a physical quantity sensor according to the third embodiment. For convenience of explanation, FIG. 15A shows a state where the lid is omitted. FIG. 15B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the physical quantity sensor according to the third embodiment. In the following description, the three axes orthogonal to each other will be described using the X axis, the Y axis, and the Z axis, as in the first embodiment. For convenience of explanation, in the plan view when viewed from the Z-axis direction, the surface on the + Z-axis direction side that is the sensor element side is the upper surface, and the surface on the opposite side to the −Z-axis direction side is the lower surface. Sometimes. Moreover, in the following description, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment mentioned above, The description is abbreviate | omitted about the same matter.

図15Aおよび図15Bに示すように、第3実施形態に係る物理量センサー1Bは、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの加速度を独立して検知することのできる3軸加速度センサーと、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの角速度を独立して検知することのできる3軸角速度センサーとを加えた複合センサー(6軸センサー)として利用可能である。   As shown in FIGS. 15A and 15B, the physical quantity sensor 1B according to the third embodiment includes a triaxial acceleration sensor that can independently detect accelerations in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. It can be used as a composite sensor (6-axis sensor) including a triaxial angular velocity sensor capable of independently detecting angular velocities in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.

このような物理量センサー1Bは、パッケージ7Bと、パッケージ7B内に収容されている回路素子としてのIC(integrated circuit)40Bと、IC40Bの上面に接着剤18Bを介して取り付けられているセンサー素子としての加速度センサー素子20Bおよび角速度センサー素子300Bと、を含み、IC40Bの下面がパッケージ7Bの内側(収容空間S3)に接合されている。   Such a physical quantity sensor 1B includes a package 7B, an IC (integrated circuit) 40B as a circuit element housed in the package 7B, and a sensor element attached to the upper surface of the IC 40B via an adhesive 18B. The acceleration sensor element 20B and the angular velocity sensor element 300B are included, and the lower surface of the IC 40B is joined to the inside of the package 7B (accommodating space S3).

パッケージ7Bは、ベース基板161およびベース基板161上に積層された環状の壁部162によって構成されているベース部10Bと、封止部材160を介して壁部162に接続されている蓋体としての蓋部169とを含み構成されている。なお、パッケージ7Bの構成は、第1実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。   The package 7B is a base part 10B configured by a base substrate 161 and an annular wall part 162 stacked on the base substrate 161, and a lid body connected to the wall part 162 via a sealing member 160. And a lid 169. Since the configuration of the package 7B is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

パッケージ7Bは、ベース基板161と、中央部が除去された環状体である壁部162とにより、加速度センサー素子20Bや角速度センサー素子300Bなどを収容する凹陥部(キャビティー)が形成される。そして、パッケージ7Bは、この凹陥部の開口が蓋部169によって塞がれることによって密閉空間である収容空間(内部空間)S3が設けられ、この収容空間S3に、IC40Bと、IC40Bの上面に接着剤18Bを介して取り付けられている加速度センサー素子20Bおよび角速度センサー素子300Bとを収容することができる。ここで、接着剤18Bは、第1実施形態と同様な構成で配置されている。   In the package 7B, a recess (cavity) that accommodates the acceleration sensor element 20B, the angular velocity sensor element 300B, and the like is formed by the base substrate 161 and the wall portion 162 that is an annular body from which the central portion is removed. The package 7B is provided with a housing space (internal space) S3 which is a sealed space by closing the opening of the recessed portion with the lid 169, and the IC 40B and the upper surface of the IC 40B are bonded to the housing space S3. The acceleration sensor element 20B and the angular velocity sensor element 300B attached via the agent 18B can be accommodated. Here, the adhesive 18 </ b> B is arranged in the same configuration as in the first embodiment.

なお、ベース基板161や壁部162を含むベース部10Bに形成された配線パターンや電極パッド(端子電極)の一部は図示を省略してある。また、ベース基板161は、一つの基板で構成された例を示しているが、第1実施形態で示したように、複数の基板を積層した積層基板を適用することもできる。この場合、第1実施形態と同様に、それぞれの基板間に配線パターンを設けることができる。なお、ベース基板161、壁部162、封止部材160、および蓋部169の構成材料は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。   A part of the wiring pattern and electrode pads (terminal electrodes) formed on the base portion 10B including the base substrate 161 and the wall portion 162 are not shown. In addition, although the base substrate 161 shows an example of a single substrate, a stacked substrate in which a plurality of substrates are stacked can be applied as shown in the first embodiment. In this case, similarly to the first embodiment, a wiring pattern can be provided between the respective substrates. The constituent materials of the base substrate 161, the wall portion 162, the sealing member 160, and the lid portion 169 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

IC40Bは、例えば、加速度センサー素子20Bや角速度センサー素子300Bを駆動する駆動回路や、加速度センサー素子20Bからの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路、角速度センサー素子300Bからの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の角速度を検出する検出回路、およびそれぞれの検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が含まれている。   The IC 40B is, for example, a drive circuit that drives the acceleration sensor element 20B and the angular velocity sensor element 300B, and a detection circuit that detects acceleration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on signals from the acceleration sensor element 20B. , A detection circuit for detecting the angular velocities in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on a signal from the angular velocity sensor element 300B, and an output for converting the signals from the respective detection circuits into predetermined signals and outputting the signals. Circuits etc. are included.

また、IC40Bは、上面に複数の電極パッド145Bを有し、各電極パッド145Bがボンディングワイヤー164を介してベース基板161に設けられている接続端子165に電気的に接続されている。また、各電極パッド145Bがボンディングワイヤー167を介して加速度センサー素子20Bの接続端子29Bに電気的に接続されている。また、各電極パッド145Bがボンディングワイヤー168を介して角速度センサー素子300Bの端子310Bに電気的に接続されている。これらにより、IC40Bは、加速度センサー素子20Bや角速度センサー素子300Bを制御することができる。   The IC 40B has a plurality of electrode pads 145B on the upper surface, and each electrode pad 145B is electrically connected to a connection terminal 165 provided on the base substrate 161 via a bonding wire 164. Each electrode pad 145B is electrically connected to the connection terminal 29B of the acceleration sensor element 20B via the bonding wire 167. Each electrode pad 145B is electrically connected to the terminal 310B of the angular velocity sensor element 300B via the bonding wire 168. Thus, the IC 40B can control the acceleration sensor element 20B and the angular velocity sensor element 300B.

なお、加速度センサー素子20Bの構成は、第1実施形態の加速度センサー素子20と同様であるので説明を省略する。また、加速度センサー素子20Bは、必ずしも3軸方向の検出が可能な角速度センサー素子300Bに限らず、用途に応じて必要な2軸、もしくは1軸を検出可能な加速度センサー素子(図10に示す加速度センサー素子201または図11および図12に示す加速度センサー素子202,203を参照)を用いることができる。   Note that the configuration of the acceleration sensor element 20B is the same as that of the acceleration sensor element 20 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Further, the acceleration sensor element 20B is not necessarily limited to the angular velocity sensor element 300B capable of detecting in the three-axis directions, but may be an acceleration sensor element capable of detecting two axes or one axis necessary for the application (acceleration shown in FIG. 10). Sensor element 201 or acceleration sensor elements 202 and 203 shown in FIGS. 11 and 12) can be used.

角速度センサー素子300Bは、パッケージに収容された、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向のそれぞれの角速度を1軸ずつ検出する三つのセンサー部(不図示)を備えている。三つのセンサー部は、例えば水晶を振動子として用い、振動する物体に加わるコリオリの力から角速度を検出する振動ジャイロセンサーを用いてもよいし、振動子としてセラミックやシリコンを用いたジャイロセンサーを用いてもよい。なお、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向のそれぞれの角速度を1軸ずつ検出する三つのセンサー部は、一つのセンサー部が一つのパッケージに収容されている構成(後段にて図17A、図17Bを用いて説明する角速度センサー素子300)、もしくは三つのセンサー部が一つのパッケージに収容されている構成のいずれであってもよい。また、角速度センサー素子300Bは、必ずしも3軸に限らず、用途に応じて必要な2軸、もしくは1軸を検出可能な角速度センサー素子を用いることができる。   The angular velocity sensor element 300B includes three sensor units (not shown) that detect the respective angular velocities in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are housed in the package. The three sensor units may use, for example, quartz as a vibrator, and may use a vibration gyro sensor that detects angular velocity from the Coriolis force applied to the vibrating object, or a ceramic or silicon gyro sensor as the vibrator. May be. Note that the three sensor units for detecting the respective angular velocities in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction one by one have a configuration in which one sensor unit is accommodated in one package (see FIG. 17A in the subsequent stage). 17B, the angular velocity sensor element 300) described with reference to FIG. 17B, or a configuration in which three sensor units are accommodated in one package. In addition, the angular velocity sensor element 300B is not necessarily limited to three axes, and an angular velocity sensor element that can detect two axes or one axis necessary depending on the application can be used.

ベース基板161の下面には、複数の外部端子163が設けられている。複数の外部端子163は、外部端子163のそれぞれと対応し、ベース基板161の上面に設けられている接続端子165と図示しない内部配線などを介して電気的に接続されている。   A plurality of external terminals 163 are provided on the lower surface of the base substrate 161. The plurality of external terminals 163 correspond to each of the external terminals 163 and are electrically connected to connection terminals 165 provided on the upper surface of the base substrate 161 via internal wiring (not shown).

以上説明した第3実施形態に係る物理量センサー1Bによれば、加速度を検出するセンサー素子、および接着剤18Bを第1実施形態と同様な配置で設けることにより、接着剤18Bの応力によるパッケージ7B(ベース基板161)の変形によって生じる不要な変動に起因する検出精度の低下を低減することができる。また、加速度センサー素子20Bと角速度センサー素子300Bとを備えた複合慣性センサーを容易に構成することができ、加速度データに加えて、角速度データを取得することができる。   According to the physical quantity sensor 1B according to the third embodiment described above, the sensor element for detecting acceleration and the adhesive 18B are provided in the same arrangement as in the first embodiment, whereby the package 7B due to the stress of the adhesive 18B ( It is possible to reduce a decrease in detection accuracy due to unnecessary fluctuation caused by deformation of the base substrate 161). In addition, a composite inertial sensor including the acceleration sensor element 20B and the angular velocity sensor element 300B can be easily configured, and angular velocity data can be acquired in addition to acceleration data.

<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係る物理量センサーを、図16A、および図16Bを参照して説明する。図16Aは、第4実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図16Aでは蓋部を省略した状態を示している。図16Bは、第4実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す断面図である。なお、以下では、第1実施形態と同様の、互いに直交する三つの軸をX軸、Y軸およびZ軸を用いて説明する。また、説明の便宜上、Z軸方向から視たときの平面視において、センサー素子側である+Z軸方向側の面を上面、これと反対側となる−Z軸方向側の面を下面として説明することがある。また、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 16A and 16B. FIG. 16A is a plan view illustrating a schematic configuration of a physical quantity sensor according to the fourth embodiment. For convenience of explanation, FIG. 16A shows a state where the lid is omitted. FIG. 16B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the physical quantity sensor according to the fourth embodiment. In the following description, the three axes orthogonal to each other will be described using the X axis, the Y axis, and the Z axis, as in the first embodiment. For convenience of explanation, in the plan view when viewed from the Z-axis direction, the surface on the + Z-axis direction side that is the sensor element side is the upper surface, and the surface on the opposite side to the −Z-axis direction side is the lower surface. Sometimes. Moreover, in the following description, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment mentioned above, The description is abbreviate | omitted about the same matter.

図16Aおよび図16Bに示すように、第4実施形態に係る物理量センサー1Cは、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの加速度を独立して検知することのできる3軸加速度センサーと、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの角速度を独立して検知することのできる3軸角速度センサーとを加えた複合センサー(6軸センサー)として利用可能である。   As shown in FIGS. 16A and 16B, the physical quantity sensor 1C according to the fourth embodiment includes a triaxial acceleration sensor that can independently detect accelerations in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. It can be used as a composite sensor (6-axis sensor) including a triaxial angular velocity sensor capable of independently detecting angular velocities in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.

このような物理量センサー1Cは、パッケージ7Cと、パッケージ7C内に収容されているフレーム171と、回路素子としてのIC(integrated circuit)40Cと、センサー素子としての加速度センサー素子20Cおよび角速度センサー素子300Cと、を含む。なお、フレーム171は、図示しない接合部材を介してベース基板172に取り付けられている。また、加速度センサー素子20Cおよび角速度センサー素子300Cは、フレーム171の上面に、接合材としての接着剤18Cを介して取り付けられている。ここで、接着剤18Cは、第1実施形態と同様な構成で配置されている。また、IC40Cは、フレーム171の上面に、接着層41Cを介して取り付けられている。   Such a physical quantity sensor 1C includes a package 7C, a frame 171 accommodated in the package 7C, an IC (integrated circuit) 40C as a circuit element, an acceleration sensor element 20C and an angular velocity sensor element 300C as sensor elements. ,including. The frame 171 is attached to the base substrate 172 via a bonding member (not shown). Further, the acceleration sensor element 20C and the angular velocity sensor element 300C are attached to the upper surface of the frame 171 via an adhesive 18C as a bonding material. Here, the adhesive 18C is arranged in the same configuration as in the first embodiment. The IC 40C is attached to the upper surface of the frame 171 via an adhesive layer 41C.

パッケージ7Cは、ベース基板172およびベース基板172上に積層された環状の壁部173によって構成されているベース部10Cと、封止部材184を介して壁部173に接続されている蓋体としての蓋部186とを含み構成されている。なお、パッケージ7Cの構成は、第1実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。   The package 7 </ b> C is a base portion 10 </ b> C constituted by a base substrate 172 and an annular wall portion 173 stacked on the base substrate 172, and a lid body connected to the wall portion 173 via a sealing member 184. And a lid portion 186. Since the configuration of the package 7C is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

パッケージ7Cは、ベース基板172と、中央部が除去された環状体である壁部173とにより、加速度センサー素子20Cや角速度センサー素子300Cなどを収容する凹陥部(キャビティー)が形成される。そして、パッケージ7Cは、この凹陥部の開口が蓋部186によって塞がれることによって密閉空間である収容空間(内部空間)S4が設けられ、この収容空間S4に、フレーム171と、IC40Cと、加速度センサー素子20Cおよび角速度センサー素子300Cとを収容することができる。本実施形態では、フレーム171が、加速度センサー素子20Cおよび角速度センサー素子300Cが取り付けられている基体に相当する。   In the package 7C, a recess (cavity) that accommodates the acceleration sensor element 20C, the angular velocity sensor element 300C, and the like is formed by the base substrate 172 and the wall portion 173 that is an annular body from which the central portion is removed. The package 7C is provided with a housing space (internal space) S4 which is a sealed space by closing the opening of the recessed portion with a lid 186. In the housing space S4, the frame 171, the IC 40C, the acceleration The sensor element 20C and the angular velocity sensor element 300C can be accommodated. In the present embodiment, the frame 171 corresponds to a base body to which the acceleration sensor element 20C and the angular velocity sensor element 300C are attached.

なお、ベース基板172や壁部173を含むベース部10Cに形成された配線パターンや電極パッド(端子電極)の一部は図示を省略してある。また、ベース基板172は、一つの基板で構成された例を示しているが、第1実施形態で示したように、複数の基板を積層した積層基板を適用することもできる。この場合、第1実施形態と同様に、それぞれの基板間に配線パターンを設けることができる。なお、ベース基板172、壁部173、封止部材184、および蓋部186の構成材料は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。   A part of the wiring pattern and electrode pads (terminal electrodes) formed on the base portion 10C including the base substrate 172 and the wall portion 173 are not shown. In addition, although the base substrate 172 shows an example of a single substrate, as shown in the first embodiment, a stacked substrate in which a plurality of substrates are stacked can also be applied. In this case, similarly to the first embodiment, a wiring pattern can be provided between the respective substrates. The constituent materials of the base substrate 172, the wall portion 173, the sealing member 184, and the lid portion 186 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

IC40Cは、例えば、加速度センサー素子20Cや角速度センサー素子300Cを駆動する駆動回路や、加速度センサー素子20Cからの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路、角速度センサー素子300Cからの信号に基づいてX軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の角速度を検出する検出回路、およびそれぞれの検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が含まれている。   The IC 40C is, for example, a drive circuit that drives the acceleration sensor element 20C or the angular velocity sensor element 300C, or a detection circuit that detects acceleration in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on a signal from the acceleration sensor element 20C. , A detection circuit for detecting the angular velocities in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on signals from the angular velocity sensor element 300C, and an output for converting the signals from the respective detection circuits into predetermined signals and outputting them Circuits etc. are included.

また、IC40Cは、上面に複数の電極パッド(不図示)を有し、各電極パッドがボンディングワイヤー174,176を介してベース基板172に設けられている接続端子175,177に電気的に接続されている。また、他の各電極パッドがボンディングワイヤー179を介して加速度センサー素子20Cの端子178に電気的に接続されている。また、他の各電極パッドがボンディングワイヤー182を介して角速度センサー素子300Cの端子181に電気的に接続されている。これらにより、IC40Cは、加速度センサー素子20Cや角速度センサー素子300Cを制御することができる。   The IC 40C has a plurality of electrode pads (not shown) on the upper surface, and each electrode pad is electrically connected to connection terminals 175 and 177 provided on the base substrate 172 via bonding wires 174 and 176. ing. The other electrode pads are electrically connected to the terminal 178 of the acceleration sensor element 20C via the bonding wire 179. Further, each other electrode pad is electrically connected to the terminal 181 of the angular velocity sensor element 300C through the bonding wire 182. Thus, the IC 40C can control the acceleration sensor element 20C and the angular velocity sensor element 300C.

なお、加速度センサー素子20Cの構成は、第1実施形態の加速度センサー素子20と同様であるので説明を省略する。また、加速度センサー素子20Cは、必ずしも3軸方向の検出が可能な角速度センサー素子300Cに限らず、用途に応じて必要な2軸、もしくは1軸を検出可能な加速度センサー素子(図10に示す加速度センサー素子201または図11および図12に示す加速度センサー素子202,203を参照)を用いることができる。   The configuration of the acceleration sensor element 20C is the same as that of the acceleration sensor element 20 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Further, the acceleration sensor element 20C is not necessarily limited to the angular velocity sensor element 300C capable of detecting in the three-axis directions, but may be an acceleration sensor element capable of detecting two axes or one axis necessary for the application (acceleration shown in FIG. 10). Sensor element 201 or acceleration sensor elements 202 and 203 shown in FIGS. 11 and 12) can be used.

角速度センサー素子300Cは、パッケージに収容された、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向のそれぞれの角速度を1軸ずつ検出する三つのセンサー部(不図示)を備えている。三つのセンサー部は、例えば水晶を振動子として用い、振動する物体に加わるコリオリの力から角速度を検出する振動ジャイロセンサーを用いてもよいし、振動子としてセラミックやシリコンを用いたジャイロセンサーを用いてもよい。なお、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向のそれぞれの角速度を1軸ずつ検出する三つのセンサー部は、一つのセンサー部が一つのパッケージに収容されている構成(後段にて図17A、図17Bを用いて説明する)であってもよく、もしくは三つのセンサー部が一つのパッケージに収容されている構成であってもよい。また、角速度センサー素子300Cは、必ずしも3軸に限らず、用途に応じて必要な2軸、もしくは1軸を検出可能な角速度センサー素子を用いることができる。   The angular velocity sensor element 300C includes three sensor units (not shown) that detect the respective angular velocities in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are housed in the package. The three sensor units may use, for example, quartz as a vibrator, and may use a vibration gyro sensor that detects angular velocity from the Coriolis force applied to the vibrating object, or a ceramic or silicon gyro sensor as the vibrator. May be. Note that the three sensor units for detecting the respective angular velocities in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction one by one have a configuration in which one sensor unit is accommodated in one package (see FIG. 17A in the subsequent stage). 17B), or a configuration in which three sensor units are accommodated in one package. Further, the angular velocity sensor element 300C is not necessarily limited to three axes, and an angular velocity sensor element capable of detecting two axes or one axis necessary depending on the application can be used.

ベース基板172の下面には、複数の外部端子185が設けられている。複数の外部端子185は、ベース基板172の上面に設けられている接続端子175,177のそれぞれと対応し、図示しない内部配線などを介して電気的に接続されている。   A plurality of external terminals 185 are provided on the lower surface of the base substrate 172. The plurality of external terminals 185 correspond to the connection terminals 175 and 177 provided on the upper surface of the base substrate 172, and are electrically connected via an internal wiring (not shown).

以上説明した第4実施形態に係る物理量センサー1Cによれば、第1実施形態と同様に、外周各辺の長さが規定されているパッケージ7Cの底板(ベース基板172)の厚みを最適化することにより、パッケージ7Cの組み立て時における加熱溶融や物理量センサー1Cを回路基板などへ実装するときの加熱などによって生じる応力を低減することができ、この応力に起因して生じる物理量センサー1Cの出力電圧の温度ヒステリシスを低減させることができる。また、加速度センサー素子20Cと角速度センサー素子300Cとを備えた複合慣性センサーを容易に構成することができ、加速度データに加えて、角速度データを取得することができる。   According to the physical quantity sensor 1C according to the fourth embodiment described above, as in the first embodiment, the thickness of the bottom plate (base substrate 172) of the package 7C in which the length of each side of the outer periphery is defined is optimized. As a result, it is possible to reduce stress caused by heating and melting at the time of assembling the package 7C or heating when the physical quantity sensor 1C is mounted on a circuit board or the like, and the output voltage of the physical quantity sensor 1C caused by this stress can be reduced. Temperature hysteresis can be reduced. In addition, a composite inertial sensor including the acceleration sensor element 20C and the angular velocity sensor element 300C can be easily configured, and angular velocity data can be acquired in addition to acceleration data.

(角速度センサー素子)
ここで、図17A、および図17Bを参照して、角速度センサー素子の一例を説明する。図17Aは、慣性計測ユニットなどに用いられる角速度センサー素子の一例を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図17Aではリッド(蓋体)を省略している。図17Bは、角速度センサー素子の一例を示す図17Aの断面図である。なお、図17A、および図17Bでは、互いに直交する3軸を、x軸、y軸およびz軸とし、z軸は、振動デバイスの厚み方向と一致する。また、x軸に平行な方向を「x軸方向」と言い、y軸に平行な方向を「y軸方向)」と言い、z軸に平行な方向を「z軸方向」と言う。
(Angular velocity sensor element)
Here, an example of the angular velocity sensor element will be described with reference to FIGS. 17A and 17B. FIG. 17A is a plan view showing an example of an angular velocity sensor element used in an inertial measurement unit or the like. For convenience of explanation, the lid (lid) is omitted in FIG. 17A. FIG. 17B is a cross-sectional view of FIG. 17A showing an example of the angular velocity sensor element. In FIGS. 17A and 17B, the three axes orthogonal to each other are defined as an x-axis, a y-axis, and a z-axis, and the z-axis coincides with the thickness direction of the vibration device. A direction parallel to the x-axis is referred to as “x-axis direction”, a direction parallel to the y-axis is referred to as “y-axis direction”, and a direction parallel to the z-axis is referred to as “z-axis direction”.

図17Aおよび図17Bに示す角速度センサー素子300は、ジャイロ素子342と、ジャイロ素子342を収納するパッケージ349とを有している。以下、ジャイロ素子342およびパッケージ349について順次詳細に説明する。   An angular velocity sensor element 300 shown in FIGS. 17A and 17B includes a gyro element 342 and a package 349 that houses the gyro element 342. Hereinafter, the gyro element 342 and the package 349 will be sequentially described in detail.

図17Aは、上側(リッド343側)から見たジャイロ素子342を示している。なお、ジャイロ素子342には、検出信号電極、検出信号配線、検出信号端子、検出接地電極、検出接地配線、検出接地端子、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子などが設けられているが、同図においては省略している。   FIG. 17A shows the gyro element 342 viewed from the upper side (the lid 343 side). The gyro element 342 includes a detection signal electrode, a detection signal wiring, a detection signal terminal, a detection ground electrode, a detection ground wiring, a detection ground terminal, a drive signal electrode, a drive signal wiring, a drive signal terminal, a drive ground electrode, and a drive ground. Wiring, a drive ground terminal, and the like are provided, but are omitted in the figure.

ジャイロ素子342は、z軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサーであって、図示しないが、基材と、基材の表面に設けられている複数の電極、配線および端子とで構成されている。ジャイロ素子342は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料で構成することができるが、これらの中でも、水晶で構成するのが好ましい。これにより、優れた振動特性(周波数特性)を発揮することのできるジャイロ素子342が得られる。   The gyro element 342 is an “out-of-plane detection type” sensor that detects an angular velocity around the z-axis. Although not shown, the gyro element 342 includes a base material and a plurality of electrodes, wirings, and terminals provided on the surface of the base material. It consists of The gyro element 342 can be made of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate. Among these, the gyro element 342 is preferably made of quartz. Thereby, the gyro element 342 which can exhibit the outstanding vibration characteristic (frequency characteristic) is obtained.

このようなジャイロ素子342は、いわゆるダブルT型をなす振動体344と、振動体344を支持する支持部としての第1支持部351および第2支持部352と、振動体344と第1支持部351とを連結する第1連結梁371および第2連結梁372と、振動体344と第2支持部352とを連結する第3連結梁373および第4連結梁374とを有している。   Such a gyro element 342 includes a so-called double T-shaped vibrating body 344, a first support portion 351 and a second support portion 352 as support portions for supporting the vibrating body 344, a vibrating body 344, and a first support portion. The first connection beam 371 and the second connection beam 372 that connect the 351, and the third connection beam 373 and the fourth connection beam 374 that connect the vibrating body 344 and the second support portion 352.

振動体344は、xy平面に拡がりを有し、z軸方向に厚みを有している。このような振動体344は、中央に位置する基部410と、基部410からy軸方向に沿って両側に延出している第1検出振動腕421、第2検出振動腕422と、基部410からx軸方向に沿って両側に延出している第1連結腕431、第2連結腕432と、第1連結腕431の先端部からy軸方向に沿って両側に延出している第1駆動振動腕441、および第3駆動振動腕442と、第2連結腕432の先端部からy軸方向に沿って両側に延出している第2駆動振動腕443、および第4駆動振動腕444とを有している。   The vibrating body 344 has an extension in the xy plane and has a thickness in the z-axis direction. Such a vibrating body 344 includes a base 410 located at the center, a first detection vibrating arm 421 and a second detection vibrating arm 422 extending from the base 410 to both sides along the y-axis direction, and x from the base 410. A first connecting arm 431 and a second connecting arm 432 extending on both sides along the axial direction, and a first drive vibrating arm extending on both sides along the y-axis direction from the tip of the first connecting arm 431 441 and the third drive vibrating arm 442, and a second drive vibrating arm 443 and a fourth drive vibrating arm 444 extending from the tip of the second connecting arm 432 to both sides along the y-axis direction. ing.

なお、第1駆動振動腕441、第3駆動振動腕442は、第1連結腕431の延在方向の途中から延出してもよく、同様に、第2駆動振動腕443、第4駆動振動腕444は、第2連結腕432の延在方向の途中から延出してもよい。また、本形態では、基部410から延出している第1連結腕431、第2連結腕432から第1駆動振動腕441、第3駆動振動腕442、第2駆動振動腕443、および第4駆動振動腕444が延出している構成で説明したが、基部410と第1連結腕431と第2連結腕432とを含めて基部とすることも可能である。即ち、基部から第1駆動振動腕、第2駆動振動腕、第3駆動振動腕、および第4駆動振動腕が延出している構成も可能である。   The first drive vibrating arm 441 and the third drive vibrating arm 442 may extend from the middle of the extending direction of the first connecting arm 431. Similarly, the second drive vibrating arm 443 and the fourth drive vibrating arm. 444 may extend from the middle of the extending direction of the second connecting arm 432. Further, in this embodiment, the first connecting arm 431 extending from the base portion 410, the first driving vibrating arm 441, the third driving vibrating arm 442, the second driving vibrating arm 443, and the fourth driving from the second connecting arm 432. Although the configuration in which the vibrating arm 444 extends has been described, the base 410, the first connecting arm 431, and the second connecting arm 432 may be included as a base. That is, a configuration in which the first drive vibration arm, the second drive vibration arm, the third drive vibration arm, and the fourth drive vibration arm extend from the base is also possible.

上述のような構成のジャイロ素子342は、次のようにしてz軸まわりの角速度ωを検出する。ジャイロ素子342は、角速度ωが加わらない状態において、駆動信号電極(図示せず)および駆動接地電極(図示せず)の間に電界が生じると、各駆動振動腕441,443,442,444がx軸方向に屈曲振動を行う。この駆動振動を行っている状態にて、ジャイロ素子342にz軸まわりに角速度が加わると、y軸方向の振動が発生する。即ち、駆動振動腕441,443,442,444および連結腕431,432にy軸方向のコリオリの力が働き、この振動に呼応して、検出振動腕421,422のx軸方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した検出振動腕421,422の歪みを検出信号電極(図示せず)および検出接地電極(図示せず)が検出して角速度を求めることができる。   The gyro element 342 configured as described above detects the angular velocity ω around the z-axis as follows. When an electric field is generated between the drive signal electrode (not shown) and the drive ground electrode (not shown) in a state where the angular velocity ω is not applied, the gyro element 342 causes the drive vibrating arms 441, 443, 442, and 444 to Bending vibration is performed in the x-axis direction. When an angular velocity is applied to the gyro element 342 around the z axis in the state where the driving vibration is performed, vibration in the y axis direction is generated. That is, the Coriolis force in the y-axis direction acts on the drive vibrating arms 441, 443, 442, 444 and the connecting arms 431, 432, and in response to this vibration, the detected vibration in the x-axis direction of the detection vibrating arms 421, 422 occurs. Excited. Then, the detection signal electrode (not shown) and the detection ground electrode (not shown) can detect the distortion of the detection vibrating arms 421 and 422 generated by this vibration, and the angular velocity can be obtained.

ジャイロ素子342を収容しているパッケージ349について説明する。パッケージ349は、ジャイロ素子342を収納するものである。なお、パッケージ349には、ジャイロ素子342の他に、ジャイロ素子342の駆動等を行うICチップ等が収納されていてもよい。このようなパッケージ349は、その平面視(xy平面視)にて、略矩形状をなしている。   The package 349 containing the gyro element 342 will be described. The package 349 accommodates the gyro element 342. Note that the package 349 may store an IC chip or the like for driving the gyro element 342 in addition to the gyro element 342. Such a package 349 has a substantially rectangular shape in plan view (xy plan view).

パッケージ349は、上面に開放する凹部を有するベース341と、凹部の開口を塞ぐようにベースに接合されているリッド(蓋体)343とを有している。また、ベース341は、板状の底板361と、底板361の上面周縁部に設けられている枠状の側壁362とを有している。このようなパッケージ349は、その内側に収納空間を有しており、この収納空間内に、ジャイロ素子342が気密的に収納、設置されている。   The package 349 has a base 341 having a recess opened on the upper surface, and a lid (lid body) 343 joined to the base so as to close the opening of the recess. The base 341 includes a plate-like bottom plate 361 and a frame-like side wall 362 provided on the peripheral edge of the upper surface of the bottom plate 361. Such a package 349 has a storage space inside, and the gyro element 342 is stored and installed in the storage space in an airtight manner.

ジャイロ素子342は、第1支持部351、第2支持部352にて、半田、導電性接着剤(樹脂材料中に例えば銀の金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤)などの導電性固定部材358を介して底板361の上面に固定されている。第1支持部351、第2支持部352は、ジャイロ素子342のy軸方向の両端部に位置するため、このような部分を底板361に固定することにより、ジャイロ素子342の振動体344が両持ち支持され、ジャイロ素子342を底板361に対して安定的に固定することができる。   The gyro element 342 is made of conductive material such as solder and conductive adhesive (adhesive in which conductive filler such as silver metal particles is dispersed in a resin material) at the first support portion 351 and the second support portion 352. It is fixed to the upper surface of the bottom plate 361 through the elastic fixing member 358. Since the first support portion 351 and the second support portion 352 are located at both ends of the gyro element 342 in the y-axis direction, by fixing such portions to the bottom plate 361, the vibrating body 344 of the gyro element 342 can be The gyro element 342 can be stably fixed to the bottom plate 361 by being held and supported.

また、導電性固定部材358は、第1支持部351、第2支持部352に設けられている2つの検出信号端子364、二つの検出接地端子354、駆動信号端子384および駆動接地端子394に対応(接触)して、かつ互いに離間して六つ設けられている。また、底板361の上面には、二つの検出信号端子364、二つの検出接地端子354、駆動信号端子384および駆動接地端子394に対応する六つの接続パッド350が設けられており、導電性固定部材358を介して、これら各接続パッド350とそれと対応するいずれかの端子とが電気的に接続されている。また、接続パッド350は、図示しない内部配線や貫通電極などを介して外部端子380に電気的に接続されている。   The conductive fixing member 358 corresponds to the two detection signal terminals 364, the two detection ground terminals 354, the drive signal terminal 384, and the drive ground terminal 394 provided in the first support portion 351 and the second support portion 352. Six (contact) and spaced apart from each other are provided. Further, on the upper surface of the bottom plate 361, six connection pads 350 corresponding to the two detection signal terminals 364, the two detection ground terminals 354, the drive signal terminal 384, and the drive ground terminal 394 are provided, and the conductive fixing member Each of the connection pads 350 and any one of the corresponding terminals are electrically connected via 358. Further, the connection pad 350 is electrically connected to the external terminal 380 via an unillustrated internal wiring or through electrode.

このような構成のジャイロ素子342によれば、必要とする1軸方向の角速度を効率よく且つ高精度に検出することができる。   According to the gyro element 342 having such a configuration, a required angular velocity in one axial direction can be detected efficiently and with high accuracy.

(慣性計測ユニット)
次に、図18および図19を参照して、慣性計測装置としての慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)について説明する。図18は、慣性計測ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。図19は、慣性計測ユニットの慣性センサー素子の配置例を示す斜視図である。
(Inertial measurement unit)
Next, an inertial measurement unit (IMU) as an inertial measurement device will be described with reference to FIGS. 18 and 19. FIG. 18 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the inertial measurement unit. FIG. 19 is a perspective view showing an arrangement example of inertial sensor elements of the inertial measurement unit.

図18に示すように、慣性計測装置としての慣性計測ユニット3000は、アウターケース301、接合部材310、慣性センサー素子を含むセンサーモジュール325などから構成されている。換言すれば、アウターケース301の内部303に、接合部材310を介在させて、センサーモジュール325を篏合(挿入)した構成となっている。センサーモジュール325は、インナーケース320と、基板315とから構成されている。なお、説明を解り易くするために、部位名をアウターケース、インナーケースとしているが、第1ケース、第2ケースと呼び換えても良い。   As shown in FIG. 18, an inertial measurement unit 3000 as an inertial measurement device includes an outer case 301, a joining member 310, a sensor module 325 including an inertial sensor element, and the like. In other words, the sensor module 325 is joined (inserted) with the joining member 310 interposed in the interior 303 of the outer case 301. The sensor module 325 includes an inner case 320 and a substrate 315. In order to make the explanation easier to understand, the part names are the outer case and the inner case, but may be referred to as the first case and the second case.

アウターケース301は、アルミニウムを箱状に削り出した台座である。材質は、アルミニウムに限定するものではなく、亜鉛やステンレスなど他の金属や、樹脂、または、金属と樹脂の複合材などを用いても良い。アウターケース301の外形は、前述した慣性計測ユニット3000の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍に、それぞれ通し孔(馬鹿孔)302が形成されている。なお、通し孔(馬鹿孔)302に限定するものではなく、例えば、ネジによりネジ止めすることが可能な切り欠き(通し孔(馬鹿孔)302の位置するアウターケース301のコーナー部に切り欠きを形成する構造)を形成してネジ止めする構成としてもよいし、あるいは、アウターケース301の側面にフランジ(耳)を形成して、フランジ部分をネジ止めする構成としても良い。   The outer case 301 is a pedestal obtained by cutting aluminum into a box shape. The material is not limited to aluminum, and other metals such as zinc and stainless steel, resins, or composite materials of metals and resins may be used. Similar to the overall shape of the inertial measurement unit 3000 described above, the outer shape of the outer case 301 is a rectangular parallelepiped in plan view, and each has a through hole (an idiot hole) in the vicinity of two apexes located in the diagonal direction of the square. ) 302 is formed. The hole is not limited to the through hole (idiot hole) 302. For example, a notch that can be screwed with a screw (notch is formed in the corner portion of the outer case 301 where the through hole (idiot hole) 302 is located). (Structure to be formed) may be formed and screwed, or a flange (ear) may be formed on the side surface of the outer case 301 and the flange portion may be screwed.

アウターケース301は、外形が直方体で蓋のない箱状であり、その内部303(内側)は、底壁305と側壁304とで囲まれた内部空間(パッケージ)となっている。換言すれば、アウターケース301は、底壁305と対向する一面を開口面とする箱状をなしており、その開口面の開口部のほとんどを覆うように(開口部を塞ぐように)センサーモジュール325が収納され、センサーモジュール325が開口部から露出した状態となる(不図示)。ここで、底壁305と対向する開口面とは、アウターケース301の上面307と同一面である。また、アウターケース301の内部303の平面形状は、正方形の二つの頂点部分の角を面取りした六角形であり、面取りされた二つの頂点部分は通し孔(馬鹿孔)302の位置に対応している。また、内部303の断面形状(厚み方向)において、底壁305には、内部303、即ち内部空間における周縁部に中央部よりも一段高い底壁としての第1接合面306が形成されている。即ち、第1接合面306は、底壁305の一部であり、平面的に底壁305の中央部を囲ってリング状に形成された一段の階段状の部位であり、底壁305よりも開口面(上面307と同一面)からの距離が小さい面である。   The outer case 301 is a box shape with a rectangular parallelepiped outer shape, and an inner portion 303 (inner side) is an inner space (package) surrounded by a bottom wall 305 and a side wall 304. In other words, the outer case 301 has a box shape with one surface facing the bottom wall 305 as an opening surface, and covers most of the opening portion of the opening surface (so as to close the opening portion). 325 is accommodated, and the sensor module 325 is exposed from the opening (not shown). Here, the opening surface facing the bottom wall 305 is the same surface as the upper surface 307 of the outer case 301. In addition, the planar shape of the inside 303 of the outer case 301 is a hexagonal shape with the corners of the two apexes of the square chamfered, and the two chamfered apexes correspond to the positions of the through holes (stupid holes) 302. Yes. Further, in the cross-sectional shape (thickness direction) of the interior 303, the bottom wall 305 is formed with a first joint surface 306 as a bottom wall that is one step higher than the central portion at the peripheral edge in the interior 303, that is, the interior space. That is, the first joint surface 306 is a part of the bottom wall 305 and is a stepped portion formed in a ring shape so as to surround the central portion of the bottom wall 305 in a plan view. This is a surface having a small distance from the opening surface (the same surface as the upper surface 307).

なお、アウターケース301の外形が、平面形状が略正方形の直方体で蓋のない箱状である一例について説明したが、これに限らず、アウターケース301の外形の平面形状は、例えば六角形や八角形などの多角形であってもよいし、その多角形の頂点部分の角が面取りされていたり、各辺が曲線である平面形状であったりしてもよい。また、アウターケース301の内部303(内側)の平面形状も、上述した六角形に限らず、正方形などの方形(四角形)や、八角形などの他の多角形状であってもよい。また、アウターケース301の外形と内部303の平面形状とは相似形であってもよいし、相似形でなくてもよい。   In addition, although the example in which the outer shape of the outer case 301 is a rectangular parallelepiped with a substantially square planar shape and a box shape without a lid has been described, the outer shape of the outer case 301 is not limited to this, and the planar shape of the outer case 301 is, for example, It may be a polygon such as a square, the corner of the polygon may be chamfered, or may be a planar shape with curved sides. Further, the planar shape of the inside 303 (inside) of the outer case 301 is not limited to the hexagon described above, but may be a square (square) such as a square, or another polygon such as an octagon. Further, the outer shape of the outer case 301 and the planar shape of the inner portion 303 may be similar or may not be similar.

インナーケース320は、基板315を支持する部材であり、アウターケース301の内部303に収まる形状となっている。詳しくは、平面的には、正方形の二つの頂点部分の角を面取りした六角形であり、その中に長方形の貫通穴である開口部321と、基板315を支持する側の面に設けられた凹部331とが形成されている。面取りされた二つの頂点部分はアウターケース301の通し孔(馬鹿孔)302の位置に対応している。厚み方向(Z軸方向)の高さは、アウターケース301の上面307から第1接合面306までの高さよりも、低くなっている。好適例では、インナーケース320もアルミニウムを削り出して形成しているが、アウターケース301と同様に他の材質を用いても良い。   The inner case 320 is a member that supports the substrate 315 and has a shape that fits inside the outer case 301. Specifically, in a plan view, it is a hexagonal shape in which the corners of the two apexes of the square are chamfered, and provided in the opening 321 that is a rectangular through hole and a surface on the side that supports the substrate 315. A recess 331 is formed. The two chamfered apexes correspond to the position of the through hole (idiot hole) 302 of the outer case 301. The height in the thickness direction (Z-axis direction) is lower than the height from the upper surface 307 of the outer case 301 to the first joint surface 306. In the preferred example, the inner case 320 is also formed by cutting out aluminum, but other materials may be used similarly to the outer case 301.

インナーケース320の裏面(アウターケース301側の面)には、基板315を位置決めするための案内ピンや、支持面(いずれも図示せず)が形成されている。基板315は、当該案内ピンや、支持面にセット(位置決め搭載)されてインナーケース320の裏面に接着される。なお、基板315の詳細については後述する。インナーケース320の裏面の周縁部は、リング状の平面からなる第2接合面322となっている。第2接合面322は、平面的にアウターケース301の第1接合面306と略同様な形状であり、インナーケース320をアウターケース301にセットした際には、接合部材310を挟持した状態で二つの面が向い合うことになる。なお、アウターケース301およびインナーケース320の構造については、一実施例であり、この構造に限定されるものではない。   On the back surface of the inner case 320 (the surface on the outer case 301 side), guide pins for positioning the substrate 315 and support surfaces (both not shown) are formed. The substrate 315 is set (positioned and mounted) on the guide pins and the support surface and bonded to the back surface of the inner case 320. Details of the substrate 315 will be described later. A peripheral edge portion of the back surface of the inner case 320 is a second bonding surface 322 formed of a ring-shaped plane. The second joint surface 322 is substantially the same shape as the first joint surface 306 of the outer case 301 in a plan view, and when the inner case 320 is set on the outer case 301, the second joint surface 322 is sandwiched between the two members. Two faces will face each other. In addition, about the structure of the outer case 301 and the inner case 320, it is one Example, It is not limited to this structure.

図19を参照して、慣性センサーが実装された基板315の構成について説明する。図19に示すように、基板315は、複数のスルーホールが形成された多層基板であり、ガラスエポキシ基板(ガラエポ基板)を用いている。なお、ガラエポ基板に限定するものではなく、複数の慣性センサーや、電子部品、コネクターなどを実装可能なリジット基板であれば良い。例えば、コンポジット基板や、セラミック基板を用いても良い。   With reference to FIG. 19, the structure of the board | substrate 315 with which the inertial sensor was mounted is demonstrated. As shown in FIG. 19, the substrate 315 is a multilayer substrate in which a plurality of through holes are formed, and a glass epoxy substrate (glass epoxy substrate) is used. Note that the substrate is not limited to the glass epoxy substrate, and may be a rigid substrate on which a plurality of inertial sensors, electronic components, connectors, and the like can be mounted. For example, a composite substrate or a ceramic substrate may be used.

基板315の表面(インナーケース320側の面)には、コネクター316、角速度センサー317z、加速度センサーとしての物理量センサー1などが実装されている。コネクター316は、プラグ型(オス)のコネクターであり、X軸方向に等ピッチで配置された二列の接続端子を備えている。好適には、一列を10ピンとして合計20ピンの接続端子としているが、端子数は、設計仕様に応じて適宜変更しても良い。   A connector 316, an angular velocity sensor 317z, a physical quantity sensor 1 as an acceleration sensor, and the like are mounted on the surface of the substrate 315 (the surface on the inner case 320 side). The connector 316 is a plug-type (male) connector and includes two rows of connection terminals arranged at an equal pitch in the X-axis direction. Preferably, a row has 10 pins, and a total of 20 connection terminals. However, the number of terminals may be appropriately changed according to design specifications.

慣性センサーとしての角速度センサー317zは、Z軸方向における1軸の角速度を検出するジャイロセンサーである。好適例として、水晶を振動子として用い、振動する物体に加わるコリオリの力から角速度を検出する振動ジャイロセンサーを用いている。なお、振動ジャイロセンサーに限定するものではなく、角速度を検出可能なセンサーで有れば良い。例えば、振動子としてセラミックや、シリコンを用いたセンサーを用いても良い。   An angular velocity sensor 317z as an inertial sensor is a gyro sensor that detects a uniaxial angular velocity in the Z-axis direction. As a preferred example, a vibration gyro sensor that uses quartz as a vibrator and detects an angular velocity from a Coriolis force applied to a vibrating object is used. Note that the present invention is not limited to the vibration gyro sensor, and any sensor that can detect the angular velocity may be used. For example, a sensor using ceramic or silicon may be used as the vibrator.

また、基板315のX軸方向の側面には、実装面(搭載面)がX軸と直交するように、X軸方向における1軸の角速度を検出する角速度センサー317xが実装されている。同様に、基板315のY軸方向の側面には、実装面(搭載面)がY軸と直交するように、Y軸方向における1軸の角速度を検出する角速度センサー317yが実装されている。   In addition, an angular velocity sensor 317x that detects a uniaxial angular velocity in the X-axis direction is mounted on the side surface in the X-axis direction of the substrate 315 so that the mounting surface (mounting surface) is orthogonal to the X-axis. Similarly, an angular velocity sensor 317y that detects the uniaxial angular velocity in the Y-axis direction is mounted on the side surface of the substrate 315 in the Y-axis direction so that the mounting surface (mounting surface) is orthogonal to the Y-axis.

なお、角速度センサー317x,317y,317zは、前述にて図17Aおよび図17Bを参照して説明した角速度センサー素子300を用いることができる。また、軸ごとの三つの角速度センサーを用いる構成に限定するものではなく、3軸の角速度が検出可能なセンサーであれば良く、例えば、後述する物理量センサー1のように、一つのデバイス(パッケージ)で3軸の角速度が検出(検知)可能なセンサーデバイスを用いても良い。   As the angular velocity sensors 317x, 317y, and 317z, the angular velocity sensor element 300 described above with reference to FIGS. 17A and 17B can be used. Further, the present invention is not limited to the configuration using three angular velocity sensors for each axis, and any sensor that can detect the angular velocity of three axes may be used. For example, one device (package) such as a physical quantity sensor 1 described later. Thus, a sensor device capable of detecting (detecting) three-axis angular velocities may be used.

第1実施形態で説明したと同様な物理量センサー1は、一つのデバイスでX軸、Y軸、Z軸の三方向(3軸)の加速度を検出(検知)可能な、例えばシリコン基板をMEMS技術で加工した静電容量型の加速度センサー素子20(例えば図5参照)を用い、接着剤18(図2Aおよび図2B参照)を用いてパッケージ7(図2Aおよび図2B参照)に接合された構成を有している。なお、必要に応じて、X軸、Y軸の2軸方向の加速度を検出可能な加速度センサー素子202、もしくは1軸方向の加速度を検出可能な加速度センサー素子201を適用した物理量センサーとすることができる。   The physical quantity sensor 1 similar to that described in the first embodiment is capable of detecting (detecting) acceleration in three directions (three axes) of the X axis, the Y axis, and the Z axis with a single device. The capacitance type acceleration sensor element 20 (see, for example, FIG. 5) processed in the above is used and bonded to the package 7 (see, FIGS. 2A and 2B) using an adhesive 18 (see FIGS. 2A and 2B). have. If necessary, a physical quantity sensor to which the acceleration sensor element 202 capable of detecting the acceleration in the biaxial directions of the X axis and the Y axis or the acceleration sensor element 201 capable of detecting the acceleration in the single axis direction is applied. it can.

基板315の裏面(アウターケース301側の面)には、制御回路としての制御IC319が実装されている。制御IC319は、MCU(Micro Controller Unit)であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、A/Dコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測ユニット3000の各部を制御したり、物理量センサー1からの出力信号を制御したりする。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板315には、その他にも通信回路を構成する回路部品など複数の電子部品が実装されている。   A control IC 319 as a control circuit is mounted on the back surface of the substrate 315 (the surface on the outer case 301 side). The control IC 319 is an MCU (Micro Controller Unit), and includes a storage unit including a nonvolatile memory, an A / D converter, and the like, and controls each unit of the inertial measurement unit 3000 and outputs from the physical quantity sensor 1. Control the signal. The storage unit stores a program that defines the order and contents for detecting acceleration and angular velocity, a program that digitizes detection data and incorporates it into packet data, and accompanying data. In addition, a plurality of electronic components such as circuit components constituting a communication circuit are mounted on the substrate 315.

このような慣性計測ユニット3000によれば、パッケージ7(図2A参照)に接着剤18(図2Aおよび図2B参照)を介して接合された加速度センサー素子20を用いた第1実施形態の物理量センサー1を用いているため、慣性計測ユニット3000を実装する場合などの熱処理に起因して生じるパッケージ7の変形による加速度データの出力における検出精度の低下を減少させることができる。したがって、信頼性を高めた慣性計測ユニット3000を提供することができる。   According to the inertial measurement unit 3000 as described above, the physical quantity sensor according to the first embodiment using the acceleration sensor element 20 joined to the package 7 (see FIG. 2A) via the adhesive 18 (see FIGS. 2A and 2B). 1 is used, it is possible to reduce a decrease in detection accuracy in output of acceleration data due to deformation of the package 7 caused by heat treatment such as when the inertial measurement unit 3000 is mounted. Therefore, the inertial measurement unit 3000 with improved reliability can be provided.

(移動体測位装置)
次に、物理量センサー1,1A,1B,1Cを用いた移動体測位装置について、図20を参照して詳細に説明する。なお、以下では、物理量センサー1を用いた例を示して説明する。図20は、移動体測位装置の構成例を示す機能ブロック図である。
(Mobile positioning device)
Next, a mobile body positioning apparatus using the physical quantity sensors 1, 1A, 1B, 1C will be described in detail with reference to FIG. Hereinafter, an example in which the physical quantity sensor 1 is used will be described. FIG. 20 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the mobile body positioning device.

図20に示すように、移動体測位装置5000は、上述した慣性計測装置としての慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)3000と、受信部としてのGPS(Global Positioning System)受信部520と、GPS受信部520の位置情報を取得する取得部530と、移動体の姿勢を演算する演算部510と、現在の状態を加味した移動体の位置を算出する算出部540と、算出した移動体の位置を処理し、表示部560に表示を行ったり、通信部570に通信を指示したりする制御部550と、を備えている。   As shown in FIG. 20, the mobile positioning device 5000 includes an inertial measurement unit (IMU) 3000 as an inertial measurement device, a GPS (Global Positioning System) reception unit 520 as a reception unit, and a GPS. An acquisition unit 530 that acquires position information of the reception unit 520, a calculation unit 510 that calculates the posture of the moving object, a calculation unit 540 that calculates the position of the moving object that takes into account the current state, and the calculated position of the moving object And a control unit 550 for displaying on the display unit 560 and instructing the communication unit 570 to perform communication.

移動体測位装置5000は、例えば、自動車、建設機械、農業機械などの移動体に搭載され、演算部510により算出される移動体の傾斜状態などの姿勢を加味した、より実際の状態に近い移動体の位置を求めることができる。このようにして求められた実際の状態に近い位置(位置情報)は、この位置情報に基づく移動体の自動運転制御などの精度向上に寄与することができる。   The mobile body positioning device 5000 is mounted on a mobile body such as an automobile, a construction machine, or an agricultural machine, and moves closer to the actual state in consideration of the posture of the mobile body calculated by the calculation unit 510. The position of the body can be determined. The position (position information) close to the actual state obtained in this way can contribute to accuracy improvement such as automatic driving control of the moving body based on this position information.

移動体測位装置5000は、例えばGPS衛星などの測位用衛星から、GPSアンテナ521を介してGPS受信部520の受信した位置情報が重畳された衛星信号に基づいて、GPS受信部520の位置情報を取得部530が取得する。また、移動体測位装置5000は、演算部510によって、慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)3000に含まれている物理量センサー(加速度センサー)1や角速度センサー317x,317y,317zが検出し、慣性計測ユニット3000から出力された加速度データや角速度データなどの慣性データに基づいて、姿勢を演算する。そして、移動体測位装置5000は、算出部540によって、演算部510によって算出された姿勢に基づいて、取得部530が取得した位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出(測位)する。   The mobile positioning device 5000 obtains the position information of the GPS receiver 520 based on the satellite signal on which the position information received by the GPS receiver 520 via the GPS antenna 521 from a positioning satellite such as a GPS satellite is superimposed. Acquisition unit 530 acquires. In the mobile body positioning device 5000, the arithmetic unit 510 detects the physical quantity sensor (acceleration sensor) 1 and the angular velocity sensors 317x, 317y, and 317z included in the inertial measurement unit (IMU) 3000, and the inertial measurement unit 5000 detects inertia. The posture is calculated based on inertial data such as acceleration data and angular velocity data output from the measurement unit 3000. Then, the mobile body positioning device 5000 calculates (positions) the position of the mobile body by correcting the position information acquired by the acquisition unit 530 based on the posture calculated by the calculation unit 510 by the calculation unit 540. .

慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)3000は、物理量センサー(加速度センサー)1や角速度センサー317x,317y,317zを含む。前述したように、慣性計測ユニット3000は、使用している物理量センサー(加速度センサー)1において、熱処理などに起因して生じるパッケージの変形による加速度データの出力における検出精度の低下を減少させることができ、信頼性を高めたものである。   An inertial measurement unit (IMU) 3000 includes a physical quantity sensor (acceleration sensor) 1 and angular velocity sensors 317x, 317y, and 317z. As described above, the inertial measurement unit 3000 can reduce a decrease in detection accuracy in the output of acceleration data due to package deformation caused by heat treatment or the like in the physical quantity sensor (acceleration sensor) 1 used. , With increased reliability.

演算部510は、慣性計測ユニット3000から出力された加速度データや角速度データなどの慣性データに基づいて、慣性計測ユニット3000の置かれている姿勢データを取得、換言すれば、移動体測位装置5000の搭載されている移動体の姿勢を演算する。そして、演算部510は、演算した姿勢データを算出部540に出力する。   The calculation unit 510 acquires attitude data on which the inertial measurement unit 3000 is placed based on inertial data such as acceleration data and angular velocity data output from the inertial measurement unit 3000, in other words, the mobile unit positioning device 5000. Calculates the posture of the mounted moving body. Then, the calculation unit 510 outputs the calculated posture data to the calculation unit 540.

受信部としてのGPS受信部520は、GPSアンテナ521を介して位置情報が重畳された衛星信号を受信する。そして、GPS受信部520は、受信した衛星信号を取得部530に出力する。   A GPS receiving unit 520 as a receiving unit receives a satellite signal on which position information is superimposed via a GPS antenna 521. Then, the GPS reception unit 520 outputs the received satellite signal to the acquisition unit 530.

取得部530は、送信された衛星信号に基づいて、GPS受信部520の置かれている現在位置の位置情報を取得、換言すれば、移動体測位装置5000の搭載されている移動体の位置情報を取得し、取得した位置情報を算出部540に出力する。   The acquisition unit 530 acquires the position information of the current position where the GPS reception unit 520 is placed based on the transmitted satellite signal, in other words, the position information of the mobile body on which the mobile body positioning device 5000 is mounted. And the acquired position information is output to the calculation unit 540.

算出部540は、演算部510に演算された移動体の傾斜などの姿勢データに基づいて、取得部530によって求められた算出された移動体の位置情報を補正することにより、移動体の傾斜状態などの姿勢を加味した、より実際の状態に近い移動体の位置(位置情報)を算出する。   The calculation unit 540 corrects the calculated position information of the moving object obtained by the acquisition unit 530 based on the posture data such as the inclination of the moving object calculated by the calculation unit 510, thereby inclining the moving object. The position (position information) of the moving body closer to the actual state is calculated taking into account the posture such as

制御部550は、算出部540の算出した移動体の位置(位置情報)を処理し、表示部560に対する表示指示を行ったり、通信部570に対して、他の電子機器への通信を指示したりする。   The control unit 550 processes the position (position information) of the moving object calculated by the calculation unit 540 and issues a display instruction to the display unit 560 or instructs the communication unit 570 to communicate with another electronic device. Or

このような、移動体測位装置5000によれば、GPS受信部520の受信した衛星信号から取得した当該GPS受信部520の位置情報を、熱処理などに起因して生じるパッケージの変形による加速度データの出力における検出精度の低下を減少させることができ信頼性を高めた慣性計測ユニット3000から出力された慣性データに基づいて算出された姿勢に基づいて補正することによって移動体の位置を求めるため、移動体が傾斜しているなどの、より実際の状態に近い移動体の細密な位置情報を求める(測位する)ことができる。   According to such a mobile body positioning device 5000, the position information of the GPS receiving unit 520 acquired from the satellite signal received by the GPS receiving unit 520 is used to output acceleration data due to package deformation caused by heat treatment or the like. In order to obtain the position of the moving body by correcting based on the posture calculated based on the inertial data output from the inertial measurement unit 3000 that can reduce the decrease in detection accuracy and improve the reliability. It is possible to obtain (position) detailed positional information of the moving body that is closer to the actual state, such as is tilted.

(携帯型電子機器)
次に、物理量センサー1,1A,1B,1Cを用いた携帯型電子機器について、図21および図22に基づき、詳細に説明する。図21は、携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図である。図22は、携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、物理量センサー1を用いた例を示して説明する。また、以下では、携帯型電子機器の一例として、腕時計型の活動計(アクティブトラッカー)を示して説明する。
(Portable electronic devices)
Next, a portable electronic device using the physical quantity sensors 1, 1A, 1B, 1C will be described in detail based on FIG. 21 and FIG. FIG. 21 is a plan view schematically showing the configuration of the portable electronic device. FIG. 22 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of the portable electronic device. Hereinafter, an example in which the physical quantity sensor 1 is used will be described. In the following, a wristwatch-type activity meter (active tracker) will be described and described as an example of a portable electronic device.

腕時計型の活動計(アクティブトラッカー)であるリスト機器1000は、図19に示すように、バンド32,37等によってユーザーの手首等の部位(被検体)に装着され、デジタル表示の表示部150を備えるとともに無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー1は、加速度を測定するセンサーや角速度を計測するセンサーとしてリスト機器1000に組込まれている。   As shown in FIG. 19, the wrist device 1000, which is a wristwatch-type activity meter (active tracker), is attached to a part (subject) such as a wrist of a user by means of bands 32, 37, etc. And wireless communication is possible. The physical quantity sensor 1 according to the present invention described above is incorporated in the wrist device 1000 as a sensor that measures acceleration and a sensor that measures angular velocity.

リスト機器1000は、少なくとも物理量センサー1が収容されているケース30と、ケース30に収容され、物理量センサー1からの出力データを処理する処理部100(図20参照)と、ケース30に収容されている表示部150と、ケース30の開口部を塞いでいる透光性カバー71と、を備えている。ケース30の透光性カバー71のケース30の外側には、ベゼル78が設けられている。ケース30の側面には、複数の操作ボタン80,81が設けられている。以下、図20も併せて参照しながら、さらに詳細に説明する。   The wrist device 1000 is housed in the case 30 in which at least the physical quantity sensor 1 is housed, the processing unit 100 (see FIG. 20) that processes output data from the physical quantity sensor 1, and the case 30. The display unit 150 and the translucent cover 71 that closes the opening of the case 30 are provided. A bezel 78 is provided outside the case 30 of the translucent cover 71 of the case 30. A plurality of operation buttons 80 and 81 are provided on the side surface of the case 30. Hereinafter, it will be described in more detail with reference to FIG.

物理量センサー1としての加速度センサー113は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の加速度を検出し、検出した3軸加速度の大きさ、および向きに応じた信号(加速度信号)を出力する。また、角速度センサー114は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の角速度を検出し、検出した3軸角速度の大きさ及び向きに応じた信号(角速度信号)を出力する。   The acceleration sensor 113 as the physical quantity sensor 1 detects accelerations in the three-axis directions that intersect with each other (ideally orthogonally), and a signal (acceleration signal) corresponding to the magnitude and direction of the detected three-axis acceleration. ) Is output. Further, the angular velocity sensor 114 detects each angular velocity in three axial directions that intersect (ideally orthogonal) each other, and outputs a signal (angular velocity signal) corresponding to the magnitude and direction of the detected three axial angular velocity. .

表示部150を構成する液晶ディスプレイ(LCD)では、種々の検出モードに応じて、例えば、GPSセンサー110や地磁気センサー111を用いた位置情報、移動量や物理量センサー1に含まれる加速度センサー113や角速度センサー114などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー115などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー116を用いた環境温度を表示することもできる。   In a liquid crystal display (LCD) constituting the display unit 150, for example, position information using the GPS sensor 110 or the geomagnetic sensor 111, an acceleration sensor 113 included in the movement amount / physical quantity sensor 1, an angular velocity, or the like according to various detection modes. Exercise information such as the amount of exercise using the sensor 114, biological information such as the pulse rate using the pulse sensor 115, or time information such as the current time is displayed. Note that the environmental temperature using the temperature sensor 116 can also be displayed.

通信部170は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部170は、例えば、Bluetooth(登録商標)(BTLE:Bluetooth Low Energyを含む)、Wi−Fi(登録商標)(Wireless Fidelity)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near field communication)、ANT+(登録商標)等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や通信部170はUSB(Universal Serial Bus)等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。   The communication unit 170 performs various controls for establishing communication between the user terminal and an information terminal (not shown). The communication unit 170 includes, for example, Bluetooth (registered trademark) (including BTLE: Bluetooth Low Energy), Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity), Zigbee (registered trademark), NFC (Near field communication), and ANT + (registered). The transceiver and the communication unit 170 corresponding to a short-range wireless communication standard such as a trademark are configured to include a connector corresponding to a communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部100(プロセッサー)は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等により構成される。処理部100は、記憶部140に格納されたプログラムと、操作部120(例えば操作ボタン80,81)から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部100による処理には、GPSセンサー110、地磁気センサー111、圧力センサー112、加速度センサー113、角速度センサー114、脈拍センサー115、温度センサー116、計時部130の各出力信号に対するデータ処理、表示部150に画像を表示させる表示処理、音出力部160に音を出力させる音出力処理、通信部170を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー180からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。   The processing unit 100 (processor) is configured by, for example, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like. The processing unit 100 executes various processes based on a program stored in the storage unit 140 and a signal input from the operation unit 120 (for example, the operation buttons 80 and 81). The processing by the processing unit 100 includes data processing for each output signal of the GPS sensor 110, the geomagnetic sensor 111, the pressure sensor 112, the acceleration sensor 113, the angular velocity sensor 114, the pulse sensor 115, the temperature sensor 116, and the time measuring unit 130, and the display unit 150. Display processing for displaying an image on the screen, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 160, communication processing for communicating with the information terminal via the communication unit 170, power control processing for supplying power from the battery 180 to each unit, etc. Is included.

このようなリスト機器1000では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
1.距離:高精度のGPS機能により計測開始からの合計距離を計測する。
2.ペース:ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
3.平均スピード:平均スピード走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
4.標高:GPS機能により、標高を計測し表示する。
5.ストライド:GPS電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
6.ピッチ:1分あたりの歩数を計測し表示する。
7.心拍数:脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
8.勾配:山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
9.オートラップ:事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測を行う。
10.運動消費カロリー:消費カロリーを表示する。
11.歩数:運動開始からの歩数の合計を表示する。
Such a wrist device 1000 can have at least the following functions.
1. Distance: The total distance from the start of measurement is measured by a highly accurate GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average speed: Average speed from the start of average speed driving to the present is calculated and displayed.
4). Elevation: The altitude is measured and displayed by the GPS function.
5. Stride: Steps are measured and displayed even in tunnels where GPS signals do not reach.
6). Pitch: Measures and displays the number of steps per minute.
7). Heart rate: The heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8). Slope: Measures and displays the slope of the ground during mountain training and trail runs.
9. Auto lap: lap measurement is automatically performed when a predetermined distance or time is set.
10. Exercise calorie consumption: Displays the calorie consumption.
11. Number of steps: Displays the total number of steps from the start of exercise.

なお、リスト機器1000は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばGPSを搭載したGPSウォッチ、等に広く適用できる。   Note that the wrist device 1000 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a multi-sports runner's watch such as a duathlon or a triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system such as a GPS watch equipped with GPS.

また、上述では、衛星測位システムとしてGPS(Global Positioning System)を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用してもよい。例えば、EGNOS(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO、BeiDou(BeiDou Navigation Satellite System)、等の衛星測位システムのうち1又は2以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも1つにWAAS(Wide Area Augmentation System)、EGNOS(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)等の静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS:Satellite-based Augmentation System)を利用してもよい。   In the above description, GPS (Global Positioning System) is used as the satellite positioning system, but other Global Navigation Satellite System (GNSS) may be used. For example, one or more satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System) May be used. In addition, satellite-based augmentation systems (SBAS) such as WAAS (Wide Area Augmentation System) and EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service) are used for at least one of the satellite positioning systems. Also good.

このような携帯型電子機器は、物理量センサー1、および処理部100を備えているので、優れた信頼性を有している。   Since such a portable electronic device includes the physical quantity sensor 1 and the processing unit 100, the portable electronic device has excellent reliability.

(電子機器)
次に、物理量センサー1,1A,1B,1Cを用いた電子機器について、図23〜図25に基づき、詳細に説明する。なお、以下では、物理量センサー1を用いた例を示して説明する。
(Electronics)
Next, electronic devices using the physical quantity sensors 1, 1A, 1B, and 1C will be described in detail with reference to FIGS. Hereinafter, an example in which the physical quantity sensor 1 is used will be described.

先ず、図23を参照して、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターについて説明する。図23は、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。   First, a mobile personal computer, which is an example of an electronic device, will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a mobile personal computer that is an example of an electronic apparatus.

この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、加速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1の検出データなどの出力信号に基づいて制御部1110が、例えば姿勢制御などの制御を行なうことができる。   In this figure, a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 1108. The display unit 1106 is rotated with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably. Such a personal computer 1100 includes a physical quantity sensor 1 that functions as an acceleration sensor, and the control unit 1110 performs control such as posture control based on an output signal such as detection data of the physical quantity sensor 1. Can do.

図24は、電子機器の一例であるスマートフォン(携帯型電話機)の構成を模式的に示す斜視図である。   FIG. 24 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a smartphone (mobile phone) that is an example of an electronic apparatus.

この図において、スマートフォン1200は、上述した物理量センサー1が組込まれている。物理量センサー1によって検出された検出データ(加速度データ)などの出力信号は、スマートフォン1200の制御部1201に送信される。制御部1201は、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン1200の姿勢や、挙動を認識して、表示部1208に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン1200のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。   In this figure, a smart phone 1200 incorporates the physical quantity sensor 1 described above. An output signal such as detection data (acceleration data) detected by the physical quantity sensor 1 is transmitted to the control unit 1201 of the smartphone 1200. The control unit 1201 includes a CPU (Central Processing Unit), recognizes the attitude and behavior of the smartphone 1200 from the received detection data, and changes the display image displayed on the display unit 1208. It is possible to sound a warning sound or a sound effect, or drive a vibration motor to vibrate the main body. In other words, motion sensing of the smartphone 1200 can be performed, and the display content can be changed or sound or vibration can be generated from the measured posture or behavior. In particular, when a game application is executed, a realistic sensation can be experienced.

図25は、電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。   FIG. 25 is a perspective view illustrating a configuration of a digital still camera which is an example of an electronic apparatus. In this figure, connection with an external device is also simply shown.

ディジタルスチールカメラ1300のケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとしても機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。   A display unit 1310 is provided on the back of the case (body) 1302 of the digital still camera 1300, and is configured to display based on an image pickup signal from the CCD. The display unit 1310 displays the subject as an electronic image. Also functions as a viewfinder. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.

撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチールカメラ1300では、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチールカメラ1300には、加速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1のなどの出力信号検出データに基づいて制御部1316が、例えば手振れ補正などの制御を行なうことができる。   When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308. In this digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation. Such a digital still camera 1300 incorporates a physical quantity sensor 1 that functions as an acceleration sensor, and the control unit 1316 performs control such as camera shake correction based on output signal detection data of the physical quantity sensor 1 or the like. be able to.

このような電子機器は、物理量センサー1、および制御部(不図示)を備えているので、優れた信頼性を有している。   Since such an electronic device includes the physical quantity sensor 1 and a control unit (not shown), it has excellent reliability.

なお、物理量センサー1を備える電子機器は、図23のパーソナルコンピューター1100、図24のスマートフォン(携帯電話機)1200、図25のディジタルスチールカメラ1300の他にも、例えば、タブレット端末、時計、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、地震計、歩数計、傾斜計、ハードディスクの振動を計測する振動計、ロボットやドローンなど飛行体の姿勢制御装置、自動車の自動運転用慣性航法に使用される制御機器等に適用することができる。   In addition to the personal computer 1100 of FIG. 23, the smartphone (mobile phone) 1200 of FIG. 24, and the digital still camera 1300 of FIG. Device (for example, inkjet printer), laptop personal computer, TV, video camera, video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, work Station, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measurements machine Instruments (for example, vehicle, aircraft, and ship instruments), flight simulators, seismometers, pedometers, inclinometers, vibrometers that measure vibrations of hard disks, attitude control devices for flying objects such as robots and drones, automobile autos The present invention can be applied to control devices used for driving inertial navigation.

(移動体)
次に、物理量センサー1,1A,1B,1Cを用いた移動体について、代表例として物理量センサー1を用いた例を図26に示し、詳細に説明する。図26は、移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
(Moving body)
Next, an example using the physical quantity sensor 1 as a representative example of a moving body using the physical quantity sensors 1, 1A, 1B, and 1C will be described in detail with reference to FIG. FIG. 26 is a perspective view illustrating a configuration of an automobile which is an example of a moving body.

図26に示すように、自動車1500には物理量センサー1が内蔵されており、例えば、物理量センサー1によって車体1501の姿勢を検出することができる。物理量センサー1の検出信号などを含む出力信号は、制御部としての車体姿勢制御装置1502に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。また、物理量センサー1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、自動運転用慣性航法の制御機器、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。   As shown in FIG. 26, a physical quantity sensor 1 is built in an automobile 1500. For example, the posture of the vehicle body 1501 can be detected by the physical quantity sensor 1. An output signal including a detection signal of the physical quantity sensor 1 is supplied to a vehicle body posture control device 1502 as a control unit, and the vehicle body posture control device 1502 detects the posture of the vehicle body 1501 based on the signal, and according to the detection result. Thus, the hardness of the suspension can be controlled, and the brakes of the individual wheels 1503 can be controlled. In addition, the physical quantity sensor 1 includes keyless entry, immobilizer, car navigation system, car air conditioner, anti-lock brake system (ABS), airbag, tire pressure monitoring system (TPMS), engine It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as control, inertial navigation control equipment for automatic driving, battery monitors of hybrid vehicles and electric vehicles.

また、移動体に適用される物理量センサー1は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械(農機)、もしくは建設機械(建機)などの姿勢制御(自動運転制御)において利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー1、およびそれぞれの制御部(不図示)が組み込まれる。   In addition to the above examples, the physical quantity sensor 1 applied to a moving body is, for example, a posture control such as a bipedal walking robot or a train, a remote control such as a radio control airplane, a radio control helicopter, and a drone or an autonomous type. It can be used in attitude control (automatic operation control) such as attitude control of flying objects, agricultural machinery (agricultural machinery), or construction machinery (construction machinery). As described above, the physical quantity sensor 1 and the respective control units (not shown) are incorporated in realizing the posture control of various moving bodies.

このような移動体は、物理量センサー1、および制御部(不図示)を備えているので、優れた信頼性を有している。   Since such a moving body includes the physical quantity sensor 1 and a control unit (not shown), it has excellent reliability.

以上、物理量センサー、慣性計測システム、移動体測位装置、電子機器、および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。   As described above, the physical quantity sensor, the inertial measurement system, the mobile body positioning device, the electronic device, and the mobile body have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is the same. It can be replaced with any configuration having the above function. In addition, any other component may be added to the present invention.

また、前述した実施形態では、加速度センサー素子が三つのセンサー部を有している構成について説明したが、センサー部の数としては、これに限定されず、一つまたは二つであってもよいし、四つ以上であってもよい。また、前述した実施形態では、物理量センサーのセンサー素子として加速度センサー素子を用いているが、物理量センサーとしては、加速度センサー素子に限定されず、例えば、圧力センサー素子であってもよいし、角速度センサー素子であってもよい。また、例えば、加速度および角速度等の異なる物理量を同時に検出することのできる複合センサーであってもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the acceleration sensor element has three sensor units has been described. However, the number of sensor units is not limited to this, and may be one or two. However, it may be four or more. In the above-described embodiment, the acceleration sensor element is used as the sensor element of the physical quantity sensor. However, the physical quantity sensor is not limited to the acceleration sensor element, and may be, for example, a pressure sensor element or an angular velocity sensor. It may be an element. Further, for example, it may be a composite sensor that can simultaneously detect different physical quantities such as acceleration and angular velocity.

1,1A,1B,1C…物理量センサー、5…構造体、7…パッケージ、10…ベース部、10f…内底面、10r…外底面、11…第1の基材、12…第2の基材、13…第3の基材、14…封止部材、15…蓋体としての蓋部、16…外部端子、17…収容空間、18,18a,18b,18c…接合材としての接着剤、19…内部端子、20…加速度センサー素子、20r…下面、21x…X軸センサー部、21y…Y軸センサー部、21z…Z軸センサー部、22…ベース基板、22f…上面、23…キャップ部、24…ガラスフリット、25…容器、26…溶融金属、27…封止孔、28a,28b…キャスタレーション、29…接続端子、40…回路素子としてのIC、41…接着層、42,43…ボンディングワイヤー、45…信号処理部、46…出力部、62…第2の可動部、64,65…第2の固定電極指、72…第1の可動部、74,75…第1の固定電極指、100…物理量センサー、211,212,213…凹部、211g…第1検出電極、211h…第2検出電極、223…凹部、291…配線、300…角速度センサー素子、611…第3の支持部、612…第4の支持部、621…第2の基部、622…第2の可動電極指、631…第3の連結部、632…第4の連結部、711…第1の支持部、712…第2の支持部、721…第1の基部、722…第1の可動電極指、731…第1の連結部、732…第2の連結部、1100…パーソナルコンピューター、1200…スマートフォン(携帯電話機)、1300…ディジタルスチールカメラ、1500…自動車、3000…慣性計測装置としての慣性計測ユニット、5000…移動体測位装置、S2,S3,S4…収容空間(内部空間)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C ... Physical quantity sensor, 5 ... Structure, 7 ... Package, 10 ... Base part, 10f ... Inner bottom surface, 10r ... Outer bottom surface, 11 ... First base material, 12 ... Second base material , 13 ... a third substrate, 14 ... a sealing member, 15 ... a lid part as a lid, 16 ... an external terminal, 17 ... an accommodation space, 18, 18a, 18b, 18c ... an adhesive as a bonding material, 19 ... internal terminal, 20 ... acceleration sensor element, 20r ... bottom surface, 21x ... X-axis sensor part, 21y ... Y-axis sensor part, 21z ... Z-axis sensor part, 22 ... base substrate, 22f ... top face, 23 ... cap part, 24 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Glass frit, 25 ... Container, 26 ... Molten metal, 27 ... Sealing hole, 28a, 28b ... Castellation, 29 ... Connection terminal, 40 ... IC as a circuit element, 41 ... Adhesive layer, 42, 43 ... Bonding wire 45 Signal processing unit 46 ... output unit 62 ... second movable unit 64,65 ... second fixed electrode finger 72 ... first movable unit 74,75 ... first fixed electrode finger 100 ... physical quantity Sensors 211, 212, 213... Recess, 211 g... First detection electrode, 211 h... Second detection electrode, 223 .. recess, 291 .. wiring, 300 .. angular velocity sensor element, 611. 621 ... second base, 622 ... second movable electrode finger, 631 ... third connection portion, 632 ... fourth connection portion, 711 ... first support portion, 712 ... second support. Part 721 ... first base part 722 ... first movable electrode finger 731 ... first connection part 732 ... second connection part 1100 ... personal computer 1200 ... smart phone (mobile phone) 1300 ... digital Still camera, 500 ... automobile, 3000 ... inertial measurement unit as inertial measurement unit, 5000 ... mobile positioning device, S2, S3, S4 ... accommodation space (internal space).

Claims (13)

長手方向が第1の方向に沿っている櫛歯状の固定電極指、および長手方向が第1の方向に沿い、前記第1の方向と直交する前記第2の方向に前記固定電極指と間隙を介して対向している櫛歯状の可動電極指を含むセンサー素子と、
前記センサー素子が収容されている容器と、
前記容器が接合されている基体と、を含み、
前記第1の方向および前記第2の方向を含む面と並行な前記容器の外側の面が、前記第1の方向に沿って帯状に設けられている接合材によって前記基体に接合されている、物理量センサー。
A comb-like fixed electrode finger whose longitudinal direction is along the first direction, and the fixed electrode finger and the gap in the second direction perpendicular to the first direction and whose longitudinal direction is along the first direction A sensor element including comb-like movable electrode fingers facing each other through
A container containing the sensor element;
A substrate to which the container is bonded,
An outer surface of the container parallel to a surface including the first direction and the second direction is bonded to the base body by a bonding material provided in a strip shape along the first direction; Physical quantity sensor.
長手方向が第2の方向に沿っている櫛歯状の第1の固定電極指、および長手方向が前記第2の方向に沿い、前記第2の方向と直交する第1の方向に前記第1の固定電極指と間隙を介して対向している櫛歯状の第1の可動電極指を含む第1のセンサー素子と、
長手方向が前記第1の方向に沿っている櫛歯状の第2の固定電極指、および長手方向が前記第1の方向に沿い、前記第2の方向に前記第2の固定電極指と間隙を介して対向している櫛歯状の第2の可動電極指を含む第2のセンサー素子と、
前記第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子が収容されている容器と、
前記容器が接合されている基体と、を含み、
前記第1の方向および前記第2の方向とを含む面と並行な前記容器の外側の面が、前記外側の面の法線方向からの平面視で、前記第2のセンサー素子の輪郭の外側に位置し、且つ前記第2の方向に沿って帯状に設けられている接合材によって前記基体に接合されている、物理量センサー。
Comb-shaped first fixed electrode fingers whose longitudinal direction is along the second direction, and the first direction in the first direction perpendicular to the second direction is the longitudinal direction along the second direction. A first sensor element including a comb-shaped first movable electrode finger facing the fixed electrode finger of the first electrode through a gap;
A comb-shaped second fixed electrode finger whose longitudinal direction is along the first direction, and the longitudinal direction is along the first direction, and the second fixed electrode finger and the gap in the second direction. A second sensor element including a comb-shaped second movable electrode finger opposed via
A container containing the first sensor element and the second sensor element;
A substrate to which the container is bonded,
The outer surface of the container parallel to the surface including the first direction and the second direction is outside the outline of the second sensor element in a plan view from the normal direction of the outer surface. And a physical quantity sensor which is bonded to the base body by a bonding material provided in a strip shape along the second direction.
請求項2において、
前記第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子は、
前記第1の方向、または前記第2の方向に沿って並んで配置されている、物理量センサー。
In claim 2,
The first sensor element and the second sensor element are:
A physical quantity sensor arranged side by side along the first direction or the second direction.
請求項1ないし3のいずれか一項において、
前記接合材は、接着剤または粘着剤である、物理量センサー。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The physical quantity sensor, wherein the bonding material is an adhesive or an adhesive.
請求項2ないし4のいずれか一項において、
ベース基板を含み、
前記第1のセンサー素子は、
前記ベース基板に取り付けられている第1の支持部および第2の支持部と、
平面視で、前記第1の支持部と前記第2の支持部との間に配置されている第1の可動部と、
前記第1の可動部の一方側と前記第1の支持部とが連結されている第1の連結部と、
前記第1の可動部の他方側と前記第2の支持部とが連結されている第2の連結部と、
を含み、
前記第1の可動部は、平面視で、前記第1の連結部と前記第2の連結部の間に配置されている第1の基部を含み、
前記櫛歯状の第1の可動電極指は、前記第1の基部に設けられ、
前記櫛歯状の第1の固定電極指は、前記ベース基板に固定され、
前記第2のセンサー素子は、
前記ベース基板に取り付けられている第3の支持部及び第4の支持部と、
平面視で、前記第3の支持部と前記第4の支持部の間に配置されている第2の可動部と、
前記第2の可動部の一方側と前記第3の支持部とが連結されている第3の連結部と、
前記第2の可動部の他方側と前記第4の支持部とが連結されている第4の連結部と、
を含み、
前記第2の可動部は、平面視で、前記第3の連結部と前記第4の連結部の間に配置されている第2の基部を含み、
前記櫛歯状の第2の可動電極指は、前記第2の基部に設けられ、
前記櫛歯状の第2の固定電極指は、前記ベース基板に固定されている、物理量センサー。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
Including a base substrate,
The first sensor element includes:
A first support part and a second support part attached to the base substrate;
A first movable portion disposed between the first support portion and the second support portion in plan view;
A first connection part in which one side of the first movable part and the first support part are connected;
A second connection part in which the other side of the first movable part and the second support part are connected;
Including
The first movable portion includes a first base portion disposed between the first connecting portion and the second connecting portion in plan view,
The comb-shaped first movable electrode finger is provided on the first base,
The comb-shaped first fixed electrode fingers are fixed to the base substrate,
The second sensor element is
A third support part and a fourth support part attached to the base substrate;
A second movable portion disposed between the third support portion and the fourth support portion in plan view;
A third connection part in which one side of the second movable part and the third support part are connected;
A fourth connection part in which the other side of the second movable part and the fourth support part are connected;
Including
The second movable portion includes a second base portion disposed between the third coupling portion and the fourth coupling portion in plan view,
The comb-shaped second movable electrode finger is provided on the second base,
The comb-shaped second fixed electrode finger is a physical quantity sensor fixed to the base substrate.
請求項1ないし5のいずれか一項において、
前記容器の外側の面を含むベース基板は、ガラスである、物理量センサー。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The physical quantity sensor, wherein the base substrate including the outer surface of the container is glass.
請求項1または2において、
前記容器の前記外側の面に設けられている金属電極と、
前記基体に設けられている金属層と、を備え、
前記容器および前記基体は、前記金属電極と前記金属層との少なくともいずれかを前記接合材として接合されている、物理量センサー。
In claim 1 or 2,
A metal electrode provided on the outer surface of the container;
A metal layer provided on the substrate,
The physical quantity sensor, wherein the container and the base are bonded using at least one of the metal electrode and the metal layer as the bonding material.
請求項1ないし7のいずれか一項において、
前記センサー素子、前記第1のセンサー素子、および前記第2のセンサー素子を制御する処理回路を備えている、物理量センサー。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
A physical quantity sensor comprising a processing circuit for controlling the sensor element, the first sensor element, and the second sensor element.
請求項1ないし7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
角速度センサーと、
前記物理量センサーおよび前記角速度センサーを制御する制御部と、
を備えている、慣性計測装置。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
Angular velocity sensor,
A control unit for controlling the physical quantity sensor and the angular velocity sensor;
An inertial measurement device.
請求項9に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から、位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する算出部と、
を備えている、移動体測位装置。
An inertial measurement device according to claim 9;
A receiving unit for receiving a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
An acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
Based on the inertial data output from the inertial measurement device, a calculation unit that calculates the posture;
A calculation unit that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated posture;
A mobile body positioning device.
請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含む、携帯型電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
A translucent cover closing the opening of the case;
Including portable electronic devices.
請求項1ないし7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を備えている、電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
A control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor;
Equipped with electronic equipment.
請求項1ないし7のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、
を備えている、移動体。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7,
An attitude control unit that performs attitude control based on a detection signal output from the physical quantity sensor;
It is equipped with a moving body.
JP2017165164A 2017-08-30 2017-08-30 Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object Pending JP2019045168A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017165164A JP2019045168A (en) 2017-08-30 2017-08-30 Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017165164A JP2019045168A (en) 2017-08-30 2017-08-30 Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019045168A true JP2019045168A (en) 2019-03-22

Family

ID=65814056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017165164A Pending JP2019045168A (en) 2017-08-30 2017-08-30 Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019045168A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111595315A (en) * 2020-06-24 2020-08-28 北京信息科技大学 T-shaped push-pull flow micromechanical double-shaft film gyroscope

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111595315A (en) * 2020-06-24 2020-08-28 北京信息科技大学 T-shaped push-pull flow micromechanical double-shaft film gyroscope
CN111595315B (en) * 2020-06-24 2024-02-06 北京信息科技大学 T-shaped push-pull flow micromechanical double-shaft film gyroscope

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11662360B2 (en) Physical quantity sensor having a movable body formed with through-holes to reduce a difference between the inside-hole damping and the squeeze film damping
US10976339B2 (en) Physical quantity sensor, inertial measurement unit, electronic apparatus, and vehicle
US20190049483A1 (en) Physical quantity sensor, complex sensor, inertial measurement unit, portable electronic device, electronic device, and vehicle
JP2019128304A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement unit, electronic apparatus, portable electronic apparatus, and movable body
US11852652B2 (en) Angular velocity sensor, electronic apparatus, and vehicle
JP7056099B2 (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertial measurement unit, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body
US11112424B2 (en) Physical quantity sensor, complex sensor, inertial measurement unit, portable electronic device, electronic device, and vehicle
JP2019144108A (en) Physical quantity sensor, composite sensor, inertial measurement unit, portable electronic equipment, electric equipment, and movable body
JP2019132690A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, moving body, and method for adjusting output of physical quantity sensor
JP2019078608A (en) Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus and moving body
US10900784B2 (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertial measurement unit, vehicle positioning apparatus, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and vehicle
JP2019045168A (en) Physical quantity sensor, inertia measurement device, mobile object positioning device, electronic device, and mobile object
US11105631B2 (en) Physical quantity sensor, inertia measurement device, vehicle positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and vehicle
JP2019100727A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, mobile body, and method for manufacturing physical quantity sensor
JP7215607B2 (en) Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices and mobile objects
JP2019052883A (en) Physical quantity sensor, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and mobile body
JP2019074433A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement unit, moving body positioning device, potable electronic apparatus, electronic apparatus and moving body
JP7135291B2 (en) Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, electronic devices and mobile objects
JP2019148435A (en) Physical quantity sensor manufacturing method
JP2019132688A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body
JP2019132689A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20180910

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190920