JP2024095266A - 角速度センサー - Google Patents

Abstract

【課題】複数のリードの長さを揃えたまま、これらの長さを容易に調整することのできる角速度センサーを提供する。【解決手段】角速度センサーは、パッケージと、開口を有する基板および開口内に延在する第１～第６リードを備える支持基板と、第１～第６リードに接続された角速度検出素子と、を有する。平面視で、角速度検出素子の重心を通り互いに直交する軸を第１軸および第２軸としたとき、基板は、第１軸の一方側に位置し、第１～第３リードと接続され、開口が矩形の場合と比較して第１～第３リードの長さの違いを減少させる第１調整部と、第１軸の他方側に位置し、第４～第６リードと接続され、開口が矩形の場合と比較して第４～第６の長さの違いを減少させる第２調整部と、第１調整部および第２調整部の間に配置され、開口の第２軸に沿う方向の長さを第１軸に沿う方向の長さよりも大きくする第３調整部と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、角速度センサーに関する。

特許文献１に記載された角速度センサーは、パッケージと、パッケージ内に配置されたジャイロ振動片および支持基板と、を有する。また、ジャイロ振動片は、支持基板を介してパッケージに支持されている。また、支持基板は、先端部がジャイロ振動片に接続された６本のリードと、各リードの基端部を支持する基材と、を有する。また、６本のリードは、平面視で、ジャイロ振動片の基部から放射状に、そして、ジャイロ振動片の重心に対して点対称に延びている。これにより、各リードの長さが揃い、ジャイロ振動片がバランスよく支持される。

特開２００７－０２４７４１号公報

しかしながら、このような特許文献１の角度センサーでは、ジャイロ振動片の重心を中心とする仮想の円周上にジャイロ振動片と各リードとを接続する電極バンプを配置し、そこから各リードを延出させることを前提としている。そのため、リードの設計自由度が低く、リードとジャイロ素子とが共振するおそれがある。

本発明の角速度センサーは、パッケージと、
前記パッケージ内に配置され、開口を有する基板と、前記基板に支持され前記基板の平面視で前記開口内に延在する第１リード、第２リード、第３リード、第４リード、第５リードおよび第６リードと、を備える支持基板と、
前記パッケージ内に前記支持基板と重なって配置され、前記第１リード、前記第２リード、前記第３リード、前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードに接続されている角速度検出素子と、を有し、
前記平面視で、前記角速度検出素子の重心を通り互いに直交する軸を第１軸および第２軸としたとき、前記基板は、
前記第１軸の一方側に位置し、前記第１リード、前記第２リードおよび前記第３リードと接続され、前記開口が矩形の場合と比較して前記第１リード、前記第２リードおよび前記第３リードの長さの違いを減少させる第１調整部と、
前記第１軸の他方側に位置し、前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードと接続され、前記開口が矩形の場合と比較して前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードの長さの違いを減少させる第２調整部と、
前記第１調整部および前記第２調整部の間に配置され、前記開口の前記第２軸に沿う方向の長さを前記第１軸に沿う方向の長さよりも大きくする第３調整部と、を有する。

第１実施形態に係る角速度センサーを示す断面図である。 角速度検出素子を示す上面図である。 角速度検出素子の駆動振動モードを示す概略図である。 角速度検出素子の検出振動モードを示す概略図である。 支持基板の上面図である。 支持基板の上面図である。 支持基板の上面図である。 第２実施形態に係る角速度センサーを示す断面図である。 第３実施形態に係る支持基板の上面図である。 第４実施形態に係る支持基板の上面図である。

以下、本発明の角速度センサー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、説明の便宜上、各図には、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として図示している。そして、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、Ｚ軸が鉛直方向に沿っており、矢印側を「上」、反対側を「下」とも言う。

図１は、第１実施形態に係る角速度センサーを示す断面図である。図２は、角速度検出素子を示す上面図である。図３は、角速度検出素子の駆動振動モードを示す概略図である。図４は、角速度検出素子の検出振動モードを示す概略図である。図５ないし図７は、それぞれ、支持基板の上面図である。

図１に示す角速度センサー１は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出するセンサーであって、角速度ωｚが印加される角速度検出素子３と、支持基板４と、回路素子５と、これらを収容するパッケージ２と、を有する。

［パッケージ］
図１に示すように、パッケージ２は、上面に開口する凹部２１１を有するキャビティ状のベース２１と、ベース２１の上面に接合され、凹部２１１の開口を塞ぐ板状のリッド２２と、を有する。パッケージ２は、内部空間Ｓを有し、この内部空間Ｓに角速度検出素子３、支持基板４および回路素子５がＺ軸方向に重なるようにして収容されている。内部空間Ｓは、気密封止され、減圧状態、好ましくはより真空に近い状態となっている。これにより、粘性抵抗が減り、角速度検出素子３を効率的に駆動することができる。

ベース２１の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド２２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース２１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース２１の構成材料がセラミックスの場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。また、ベース２１とリッド２２の接合方法は、特に限定されず、例えば、メタライズ層を介して接合してもよいし、接着材を介して接合してもよい。

また、凹部２１１は、ベース２１の上面に開口する第１凹部２１１ａと、第１凹部２１１ａの底面に開口し第１凹部２１１ａよりも開口面積が小さい第２凹部２１１ｂと、第２凹部２１１ｂの底面に開口し第２凹部２１１ｂよりも開口面積が小さい第３凹部２１１ｃと、を有する。そして、第３凹部２１１ｃの底面に回路素子５が固定され、第１凹部２１１ａの底面に支持基板４が固定され、支持基板４に角速度検出素子３が固定されている。

また、第１凹部２１１ａの底面には複数の内部端子２３１が配置され、第２凹部２１１ｂの底面には複数の内部端子２３２が配置され、ベース２１の底面には複数の外部端子２３３が配置されている。また、複数の内部端子２３２には、ベース２１内に形成された図示しない内部配線を介して内部端子２３１と電気的に接続されているものと、前記内部配線を介して外部端子２３３と電気的に接続されているものと、がある。また、各内部端子２３１は、導電性の接合部材Ｂ１を介して支持基板４と電気的に接続されており、各内部端子２３２は、ボンディングワイヤーＢＷを介して回路素子５と電気的に接続されている。内部端子２３１、２３２および外部端子２３３の数や配置は、特に限定されず、例えば、角速度検出素子３や回路素子５の端子数に応じて適宜設定すればよい。

［角速度検出素子］
角速度検出素子３は、水晶振動素子である。図２に示すように、角速度検出素子３は、中央部に位置する基部３０と、基部３０からＹ軸方向両側に延出する一対の検出振動腕３１、３２と、基部３０からＸ軸方向両側へ延出する一対の支持腕３３、３４と、一方の支持腕３３の先端部からＹ軸方向両側に延出する一対の駆動振動腕３５、３６と、他方の支持腕３４の先端部からＹ軸方向両側に延出する一対の駆動振動腕３７、３８と、を有する。このような角速度検出素子３は、基部３０において支持基板４に支持されている。

また、角速度検出素子３は、検出振動腕３１の両主面に配置された第１検出信号電極Ｅ１と、検出振動腕３１の両側面に配置された第１検出接地電極Ｅ２と、検出振動腕３２の両主面に配置された第２検出信号電極Ｅ３と、検出振動腕３２の両側面に配置された第２検出接地電極Ｅ４と、駆動振動腕３５、３６の両主面および駆動振動腕３７、３８の両側面に配置された駆動信号電極Ｅ５と、駆動振動腕３５、３６の両側面および駆動振動腕３７、３８の両主面に配置された駆動接地電極Ｅ６と、を有する。

また、基部３０の下面には６つの端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６が配置されている。端子Ｔ１は、第１検出信号電極Ｅ１に電気的に接続され、端子Ｔ２は、第１検出接地電極Ｅ２に電気的に接続され、端子Ｔ３は、第２検出信号電極Ｅ３に電気的に接続され、端子Ｔ４は、第２検出接地電極Ｅ４に電気的に接続され、端子Ｔ５は、駆動信号電極Ｅ５に電気的に接続され、端子Ｔ６は、駆動接地電極Ｅ６に電気的に接続されている。

以上のような角速度検出素子３は、次のようにして角速度ωｚを検出する。駆動信号電極Ｅ５と駆動接地電極Ｅ６との間に駆動信号を印加すると、図３に示すように、駆動振動腕３５、３６と駆動振動腕３７、３８とがＸ－Ｙ平面に沿って逆相で屈曲振動する（以下、この状態を「駆動振動モード」とも言う）。この状態では、駆動振動腕３５、３６、３７、３８の振動がキャンセルされ、検出振動腕３１、３２は、実質的に振動しない。駆動振動モードで駆動している状態で角速度検出素子３に角速度ωｚが加わると、図４に示すように、駆動振動腕３５、３６、３７、３８にコリオリの力が働いてＹ軸方向の屈曲振動が励振され、この屈曲振動に呼応するように検出振動腕３１、３２がＸ軸方向に屈曲振動する（以下、この状態を「検出振動モード」とも言う）。

このような検出振動モードによって検出振動腕３１に発生した電荷を第１検出信号電極Ｅ１から第１出力信号として取り出し、検出振動腕３２に発生した電荷を第２検出信号電極Ｅ３から第２出力信号として取り出し、これら第１、第２出力信号に基づいて角速度ωｚが求められる。

［支持基板４］
図１に示すように、支持基板４は、接合部材Ｂ１によって第１凹部２１１ａの底面に固定されている。また、支持基板４は、角速度検出素子３の下側に位置し、角速度検出素子３を下側から持ち上げるように支持している。支持基板４は、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装用の基板であり、図５に示すように、開口４９１を有する板枠状の基板４９と、基板４９に支持された第１リード４１、第２リード４２、第３リード４３、第４リード４４、第５リード４５および第６リード４６と、を有する。なお、以下では、第１、第２、第３、第４、第５、第６リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を単にリード４１、４２、４３、４４、４５、４６とも言う。基板４９は、例えば、ポリイミド等の可撓性を有する樹脂で構成され、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、例えば、銅箔で構成されている。

また、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、それぞれ、図示しない接着剤によって基板４９の下面に接合されている。そして、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、それぞれ、接合部材Ｂ１を介して対応する内部端子２３１と電気的に接続されている。このように、基板４９の下面でリード４１、４２、４３、４４、４５、４６を支持することにより、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を内部端子２３１と対向させることができるため、これらの電気的接続を接合部材Ｂ１によって容易に行うことができる。

また、Ｚ軸方向からの平面視で、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の先端部は、それぞれ、開口４９１内に延在している。なお、以下では、単に、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６と言う場合には、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の開口４９１内に延在している部分を指す。

また、図１では、リード４１、４４しか図示されていないが、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、それぞれ、途中で屈曲して傾斜し、その先端部が開口４９１を潜って基板４９の上方に位置している。そして、図６に示すように、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の先端部に、電極バンプＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ５、ＢＰ６を介して角速度検出素子３の基部３０が固定されている。図示しないが、電極バンプＢＰ１は、端子Ｔ１とリード４１とを電気的に接続し、電極バンプＢＰ２は、端子Ｔ２とリード４２とを電気的に接続し、電極バンプＢＰ３は、端子Ｔ３とリード４３とを電気的に接続し、電極バンプＢＰ４は、端子Ｔ４とリード４４とを電気的に接続し、電極バンプＢＰ５は、端子Ｔ５と第５リード４５とを電気的に接続し、電極バンプＢＰ６は、端子Ｔ６と第６リード４６とを電気的に接続する。図６に示すように、これら電極バンプＢＰ１～ＢＰ６は、Ｚ軸方向からの平面視で、角速度検出素子３の重心Ｇを中心とする仮想円ＣＬに沿って配置されている。

また、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、Ｚ軸方向からの平面視で、重心Ｇに対して放射状に配置されている。具体的には、リード４１は、重心Ｇと電極バンプＢＰ１の中心とを通る仮想直線に沿って延在し、リード４２は、重心Ｇと電極バンプＢＰ２の中心とを通る仮想直線に沿って延在し、リード４３は、重心Ｇと電極バンプＢＰ３の中心とを通る仮想直線に沿って延在し、リード４４は、重心Ｇと電極バンプＢＰ４の中心とを通る仮想直線に沿って延在し、リード４５は、重心Ｇと電極バンプＢＰ５の中心とを通る仮想直線に沿って延在し、リード４６は、重心Ｇと電極バンプＢＰ６の中心とを通る仮想直線に沿って延在している。そのため、リード４１、４４が重心Ｇに対して点対称に配置され、リード４２、４６が重心Ｇに対して点対称に配置され、リード４３、４５が重心Ｇに対して点対称に配置されている。

このような構成では、Ｚ軸方向からの平面視で、重心Ｇを通りＹ軸方向に延在する軸を第１軸Ｊ１とし、重心Ｇを通りＸ軸方向に延在する軸を第２軸Ｊ２としたとき、リード４１、４２、４３が第１軸Ｊ１に対してＸ軸方向マイナス側から基部３０に向かって延在し、リード４４、４５、４６が第１軸Ｊ１に対してＸ軸方向プラス側から基部３０に向かって延在する。そのため、リード４１～４６によって角速度検出素子３をＸ軸方向両側から両持ち支持することができ、角速度検出素子３の姿勢が安定する。

さらに、Ｚ軸方向からの平面視で、リード４１、４４は、第２軸Ｊ２上に延在している。そして、リード４２、４３は、リード４１を間に挟んで第２軸Ｊ２に対して線対称に配置されている。同様に、リード４５、４６は、リード４４を間に挟んで第２軸Ｊ２に対して線対称に配置されている。そのため、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６によって角速度検出素子３をＹ軸方向両側から両持ち支持することができ、角速度検出素子３の姿勢がさらに安定する。

また、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、それぞれ、同じ幅および同じ長さにて形成されている。これにより、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数を互いに揃えることができる。角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波（ｎは、１以上の整数）とリード４１、４２、４３、４４、４５、４６のいずれかの共振周波数とが一致すると、そのリードが駆動振動モード時に共振し、当該共振によって角速度ωｚが加わっていないにも関わらず検出振動モードが励振される。その結果、ゼロ点出力が変動し、角速度ωｚの検出精度が低下する。リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数がばらばらだと、設計上、これらの全ての共振周波数を角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波から十分にずらすことが困難である。これに対して、本実施形態のようにリード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数を互いに揃えることで、これら全ての共振周波数を角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波から十分にずらし易くなる。すなわち、本実施形態においては、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数が等しく、且つ、角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波の周波数のいずれとも異なっている。

図７に示すように、基板４９は、開口４９１が矩形の場合と比較してリード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さの違いを減少させる第１調整部４９Ａおよび第２調整部４９Ｂと、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を所定の長さとする第３調整部４９Ｃと、を有する。特に、本実施形態では、第１調整部４９Ａおよび第２調整部４９Ｂによって、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さを互いに等しく揃えている。

開口４９１は、全ての角が１３５°の八角形である。そして、開口４９１は、第１軸Ｊ１のＸ軸方向マイナス側に位置し第１軸Ｊ１に沿う第１辺ｒ１と、第１軸Ｊ１のＸ軸方向プラス側に位置し第１軸Ｊ１に沿う第４辺ｒ４と、第２軸Ｊ２のＹ軸方向プラス側に位置し第２軸Ｊ２に沿う第７辺ｒ７と、第２軸Ｊ２のＹ軸方向マイナス側に位置し第２軸Ｊ２に沿う第８辺ｒ８と、第１辺ｒ１と第７辺ｒ７との間に位置する第２辺ｒ２と、第１辺ｒ１と第８辺ｒ８との間に位置する第３辺ｒ３と、第４辺ｒ４と第７辺ｒ７との間に位置する第５辺ｒ５と、第４辺ｒ４と第８辺ｒ８との間に位置する第６辺ｒ６と、を有する。

第１調整部４９Ａは、開口４９１が矩形の場合と比較してリード４１、４２、４３の長さの違いを減少させる。このような第１調整部４９Ａは、開口４９１が備える８つの辺のうち、第１辺ｒ１と、第１辺ｒ１の両側に接続されている第２辺ｒ２および第３辺ｒ３と、を備える。そして、第１辺ｒ１からリード４１が延出し、第２辺ｒ２からリード４２が延出し、第３辺ｒ３からリード４３が延出している。第２、第３辺ｒ２、ｒ３が第１辺ｒ１に対して第１軸Ｊ１側に傾斜しているため、開口４９１が一点鎖線で示す矩形の場合と比べて、リード４２、４３が短くなり、その結果、リード４１、４２、４３の長さの違いを減少させる。本実施形態では、リード４１、４２、４３の長さの違いが０（ゼロ）、つまり、リード４１、４２、４３の長さが等しい。

第２調整部４９Ｂは、第１調整部４９Ａと第１軸Ｊ１に対して線対称に形成されている。第２調整部４９Ｂは、開口４９１が矩形の場合と比較してリード４４、４５、４６の長さの違いを減少させる。このような第２調整部４９Ｂは、開口４９１が備える８つの辺のうち、第４辺ｒ４と、第４辺ｒ４の両側に接続されている第５辺ｒ５および第６辺ｒ６と、を備える。そして、第４辺ｒ４からリード４４が延出し、第５辺ｒ５からリード４５が延出し、第６辺ｒ６からリード４６が延出している。第５、第６辺ｒ５、ｒ６が第４辺ｒ４に対して第１軸Ｊ１側に傾斜しているため、開口４９１が一点鎖線で示す矩形の場合と比べて、リード４５、４６が短くなり、その結果、リード４４、４５、４６の長さの違いを減少させる。特に、本実施形態では、リード４４、４５、４６の長さの違いが０（ゼロ）、つまり、リード４４、４５、４６の長さが等しい。なお、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さは必ずしも等しくなくてもよく、それぞれが角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波の周波数と異なる共振周波数を有する長さであればよい。

また、リード４１は、第１辺ｒ１から垂直に延出し、リード４２は、第２辺ｒ２から垂直に延出し、リード４３は、第３辺ｒ３から垂直に延出し、リード４４は、第４辺ｒ４から垂直に延出し、リード４５は、第５辺ｒ５から垂直に延出し、リード４６は、第６辺ｒ６から垂直に延出している。このように、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を対応する辺ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、ｒ６から垂直に延出することにより、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６が基板４９にバランスよく支持される。そのため、角速度検出素子３の姿勢がより安定する。

このような第１、第２調整部４９Ａ、４９Ｂによれば、簡単な構成でリード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さを揃えることができる。しかしながら、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さの調整範囲が小さい。そのため、基板４９は、さらに、第３調整部４９Ｃを有する。

第３調整部４９Ｃは、第１調整部４９Ａおよび第２調整部４９Ｂの間に配置され、開口４９１の第２軸Ｊ２に沿う方向の長さＬ２を第１軸Ｊ１に沿う方向の長さＬ１よりも大きくする。つまり、Ｌ２＞Ｌ１とする。このような第３調整部４９Ｃは、開口４９１が備える８つの辺のうち、第７辺ｒ７と第８辺ｒ８とを備える。第７辺ｒ７および第８辺ｒ８は、それぞれ、他の辺ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、ｒ６よりも長い。これにより、Ｌ２＞Ｌ１となる。このように、Ｌ２＞Ｌ１とすることにより、Ｌ２≦Ｌ１のときと比べ、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さを揃えたまま、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を長くすることができる。また、Ｌ２の長さを調整することで、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さを調整することができる。

このような第３調整部４９Ｃによって、簡単な構成で、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の長さを、その共振周波数が角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波から十分に離間するように調整することができる。

［回路素子５］
回路素子５は、第３凹部２１１ｃの底面に、金属ペースト、接着材等の固定部材を介して固定されている。また、回路素子５は、支持基板４を介して角速度検出素子３と電気的に接続されている。このような回路素子５は、駆動信号を印加して角速度検出素子３を駆動させる駆動回路５１と、角速度検出素子３からの第１、第２検出信号に基づいて角速度ωｚの検出処理を行う検出回路５２と、を有する。

以上、角速度センサー１について説明した。このような角速度センサー１は、前述したように、パッケージ２と、パッケージ２内に配置され、開口４９１を有する基板４９と、基板４９に支持され基板４９の平面視で開口４９１内に延在する第１リード、第２リード、第３リード、第４リード、第５リードおよび第６リードとしてのリード４１、４２、４３、４４、４５、４６と、を備える支持基板４と、パッケージ２内に支持基板４と重なって配置され、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６に接続されている角速度検出素子３と、を有する。また、基板４９の平面視で、角速度検出素子３の重心Ｇを通り互いに直交する軸を第１軸Ｊ１および第２軸Ｊ２としたとき、基板４９は、第１軸Ｊ１の一方側（Ｘ軸方向マイナス側）に位置し、リード４１、４２、４３と接続され、開口４９１が矩形の場合と比較してリード４１、４２、４３の長さの違いを減少させる第１調整部４９Ａと、第１軸Ｊ１の他方側（Ｘ軸方向プラス側）に位置し、リード４４、４５、４６と接続され、開口４９１が矩形の場合と比較してリード４４、４５、４６の長さの違いを減少させる第２調整部４９Ｂと、第１調整部４９Ａおよび第２調整部４９Ｂの間に配置され、開口４９１の第２軸Ｊ２に沿う方向の長さＬ２を第１軸Ｊ１に沿う方向の長さＬ１よりも大きくする第３調整部４９Ｃと、を有する。このような構成によれば、第１、第２調整部４９Ａ、４９Ｂによってリード４１～４６の長さを揃え、さらに、第３調整部４９Ｃによってリード４１～４６の長さを調整することができる。そのため、リード４１～４６の共振周波数が角速度検出素子３の駆動周波数のｎ倍波から十分に離間するようにリード４１～４６を設計することができる。これにより、角速度検出素子３のゼロ点出力の変動が抑制され、優れた角速度ωｚの検出精度を発揮することができる角速度センサー１となる。

また、前述したように、基板４９の平面視で、開口４９１は、八角形であり、第１調整部４９Ａは、開口４９１が備える８つの辺のうち、第１軸Ｊ１の一方側に位置し第１軸Ｊ１に沿う第１辺ｒ１と、第１辺ｒ１の両側に接続されている第２辺ｒ２および第３辺ｒ３と、を備え、第２調整部４９Ｂは、開口４９１が備える８つの辺のうち、第１軸Ｊ１の他方側に位置し第１軸Ｊ１に沿う第４辺ｒ４と、第４辺ｒ４の両側に接続されている第５辺ｒ５および第６辺ｒ６と、を備える。これにより、第１、第２調整部４９Ａ、４９Ｂの構成が簡単となる。

また、前述したように、第３調整部４９Ｃは、開口４９１が備える８つの辺のうち、第２辺ｒ２と第５辺ｒ５とを接続する第７辺ｒ７と、第３辺ｒ３と第６辺ｒ６とを接続する第８辺ｒ８と、を備える。これにより、第３調整部４９Ｃの構成が簡単となる。

また、前述したように、リード４１は、第１辺ｒ１から垂直に延出し、リード４２は、第２辺ｒ２から垂直に延出し、リード４３は、第３辺ｒ３から垂直に延出し、リード４４は、第４辺ｒ４から垂直に延出し、リード４５は、第５辺ｒ５から垂直に延出し、リード４６は、第６辺ｒ６から垂直に延出する。これにより、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６が基板４９にバランスよく支持される。そのため、角速度検出素子３の姿勢がより安定する。

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る角速度センサーの断面図である。

本実施形態の角速度センサー１は、支持基板４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図８では、リード４１、４４しか図示されていないが、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、基板４９の上面つまり角速度検出素子３側の主面に支持されている。これにより、前述した第１実施形態のように、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を途中で傾斜させて開口４９１を潜らせなくても、角速度検出素子３を支持基板４の上側にかつ支持基板４との間に隙間を空けて配置することができる。

前述した第１実施形態のようにリード４１、４２、４３、４４、４５、４６を折り曲げると、折り曲げ位置のずれ、折り曲げ角度のずれ等によってリード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数が互いにずれてしまうおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を折り曲げる必要がないため、このような問題が生じず、より確実にリード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数を互いに揃えることができる。

なお、本実施形態では、ボンディングワイヤーＢＷによって、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６と内部端子２３１とが電気的に接続されている。

以上のように、本実施形態では、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６は、基板４９の上面つまり角速度検出素子３側の主面に支持されている。これにより、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６を折り曲げる必要がなくなり、より確実に、リード４１、４２、４３、４４、４５、４６の共振周波数を互いに揃えることができる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
図９は、第３実施形態に係る支持基板の上面図である。

本実施形態の角速度センサー１は、開口４９１の形状が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図９に示すように、本実施形態の開口４９１は、矩形の対向する２辺を円弧状にした形状である。具体的には、開口４９１は、第１軸Ｊ１のＸ軸方向マイナス側に位置する円弧状の辺ｒ９と、第１軸Ｊ１のＸ軸方向プラス側に位置する円弧状の辺ｒ１０と、辺ｒ９と辺ｒ１０とを接続し、第２軸Ｊ２に沿う一対の辺ｒ１１、ｒ１２と、を有する。このような構成の基板４９では、辺ｒ９からリード４１、４２、４３が延出し、辺ｒ１０からリード４４、４５、４６が延出している。

第１調整部４９Ａは、辺ｒ９を備えている。辺ｒ９の両端部が中央部に対して第１軸Ｊ１側に傾斜しているため、開口４９１が一点鎖線で示す矩形の場合と比べて、リード４２、４３が短くなり、その結果、リード４１、４２、４３の長さの違いを減少させる。同様に、第２調整部４９Ｂは、辺ｒ１０を備えている。辺ｒ１０の両端部が中央部に対して第１軸Ｊ１側に傾斜しているため、開口４９１が一点鎖線で示す矩形の場合と比べて、リード４５、４６が短くなり、その結果、リード４４、４５、４６の長さの違いを減少させる。また、第３調整部４９Ｃは、辺ｒ１１、ｒ１２を備えている。辺ｒ１１、ｒ１２の長さを調整することにより、リード４１～４６の長さを揃えたまま、これらの長さを調整することができる。

このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
図１０は、第４実施形態に係る支持基板の上面図である。

本実施形態の角速度センサー１は、開口４９１の形状が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図１０に示すように、本実施形態の開口４９１は、十二角形であり、１２本の辺ｒ１３～ｒ２４を有する。そして、辺ｒ１３からリード４１が延出し、辺ｒ１６からリード４２が延出し、辺ｒ１７からリード４３が延出し、辺ｒ１８からリード４４が延出し、辺ｒ２１からリード４５が延出し、辺ｒ２２からリード４６が延出している。

第１調整部４９Ａは、辺ｒ１３、ｒ１４、ｒ１５、ｒ１６、ｒ１７を備えている。辺ｒ１６、ｒ１７が辺ｒ１３に対して第１軸Ｊ１側に傾斜しているため、開口４９１が一点鎖線で示す矩形の場合と比べて、リード４２、４３が短くなり、その結果、リード４１、４２、４３の長さの違いを減少させる。同様に、第２調整部４９Ｂは、辺ｒ１８、ｒ１９、ｒ２０、ｒ２１、ｒ２２を備えている。辺ｒ２１、ｒ２２が辺ｒ１８に対して第１軸Ｊ１側に傾斜しているため、開口４９１が一点鎖線で示す矩形の場合と比べて、リード４５、４６が短くなり、その結果、リード４４、４５、４６の長さの違いを減少させる。また、第３調整部４９Ｃは、辺ｒ２３、ｒ２４を備えている。辺ｒ２３、ｒ２４の長さを調整することにより、リード４１～４６の長さを揃えたまま、これらの長さを調整することができる。

このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

以上、本発明の角速度センサー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い。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。

１…角速度センサー、２…パッケージ、２１…ベース、２１１…凹部、２１１ａ…第１凹部、２１１ｂ…第２凹部、２１１ｃ…第３凹部、２２…リッド、２３１…内部端子、２３２…内部端子、２３３…外部端子、３…角速度検出素子、３０…基部、３１…検出振動腕、３２…検出振動腕、３３…支持腕、３４…支持腕、３５…駆動振動腕、３６…駆動振動腕、３７…駆動振動腕、３８…駆動振動腕、４…支持基板、４１…第１リード、４２…第２リード、４３…第３リード、４４…第４リード、４５…第５リード、４６…第６リード、４９…基板、４９Ａ…第１調整部、４９Ｂ…第２調整部、４９Ｃ…第３調整部、４９１…開口、５…回路素子、５１…駆動回路、５２…検出回路、Ｂ１…接合部材、ＢＰ１…電極バンプ、ＢＰ２…電極バンプ、ＢＰ３…電極バンプ、ＢＰ４…電極バンプ、ＢＰ５…電極バンプ、ＢＰ６…電極バンプ、ＢＷ…ボンディングワイヤー、ＣＬ…仮想円、Ｅ１…第１検出信号電極、Ｅ２…第１検出接地電極、Ｅ３…第２検出信号電極、Ｅ４…第２検出接地電極、Ｅ５…駆動信号電極、Ｅ６…駆動接地電極、Ｇ…重心、Ｊ１…第１軸、Ｊ２…第２軸、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、Ｓ…内部空間、Ｔ１…端子、Ｔ２…端子、Ｔ３…端子、Ｔ４…端子、Ｔ５…端子、Ｔ６…端子、ｒ１…辺、ｒ２…辺、ｒ３…辺、ｒ４…辺、ｒ５…辺、ｒ６…辺、ｒ７…辺、ｒ８…辺、ｒ９…辺、ｒ１０…辺、ｒ１１…辺、ｒ１２…辺、ｒ１３…辺、ｒ１４…辺、ｒ１５…辺、ｒ１６…辺、ｒ１７…辺、ｒ１８…辺、ｒ１９…辺、ｒ２０…辺、ｒ２１…辺、ｒ２２…辺、ｒ２３…辺、ｒ２４…辺、ωｚ…角速度

Claims (5)

1. パッケージと、
   前記パッケージ内に配置され、開口を有する基板と、前記基板に支持され前記基板の平面視で前記開口内に延在する第１リード、第２リード、第３リード、第４リード、第５リードおよび第６リードと、を備える支持基板と、
   前記パッケージ内に前記支持基板と重なって配置され、前記第１リード、前記第２リード、前記第３リード、前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードに接続されている角速度検出素子と、を有し、
   前記平面視で、前記角速度検出素子の重心を通り互いに直交する軸を第１軸および第２軸としたとき、前記基板は、
   前記第１軸の一方側に位置し、前記第１リード、前記第２リードおよび前記第３リードと接続され、前記開口が矩形の場合と比較して前記第１リード、前記第２リードおよび前記第３リードの長さの違いを減少させる第１調整部と、
   前記第１軸の他方側に位置し、前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードと接続され、前記開口が矩形の場合と比較して前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードの長さの違いを減少させる第２調整部と、
   前記第１調整部および前記第２調整部の間に配置され、前記開口の前記第２軸に沿う方向の長さを前記第１軸に沿う方向の長さよりも大きくする第３調整部と、を有することを特徴とする角速度センサー。
2. 前記平面視で、前記開口は、八角形であり、
   前記第１調整部は、前記開口が備える８つの辺のうち、前記第１軸の一方側に位置し前記第１軸に沿う第１辺と、前記第１辺の両側に接続されている第２辺および第３辺と、を備え、
   前記第２調整部は、前記開口が備える８つの辺のうち、前記第１軸の他方側に位置し前記第１軸に沿う第４辺と、前記第４辺の両側に接続されている第５辺および第６辺と、を備える請求項１に記載の角速度センサー。
3. 前記第３調整部は、前記開口が備える８つの辺のうち、前記第２辺と前記第５辺とを接続する第７辺と、前記第３辺と前記第６辺とを接続する第８辺と、を備える請求項２に記載の角速度センサー。
4. 前記第１リードは、前記第１辺から垂直に延出し、
   前記第２リードは、前記第２辺から垂直に延出し、
   前記第３リードは、前記第３辺から垂直に延出し、
   前記第４リードは、前記第４辺から垂直に延出し、
   前記第５リードは、前記第５辺から垂直に延出し、
   前記第６リードは、前記第６辺から垂直に延出する請求項２に記載の角速度センサー。
5. 前記第１リード、前記第２リード、前記第３リード、前記第４リード、前記第５リードおよび前記第６リードは、前記基板の前記角速度検出素子側の主面に支持されている請求項１に記載の角速度センサー。

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