JP4174979B2 - 加速度センサ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、航空機、家電製品などに用いられる加速度センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図14は従来の加速度センサの、(a)側面断面図、(b)前面図を示し、プリント基板110の基板面に対して平行である感度軸Xの方向に印加された加速度を電気信号に変換するセンサチップ101と、センサチップ101の電気信号を処理する処理回路であるICチップ103と、センサチップ101を支持固定する斜めスペーサ102と、函体形状を有してセンサチップ101を支持固定した斜めスペーサ102及びICチップ103を収納し、センサチップ101及びICチップ103と外部との間で信号の授受を行うための端子106を前面及び後面の下端に設けて、半田部111によって端子106をプリント基板110に固定して実装されたパッケージ104と、パッケージ104の前面に設けた開口に覆設するキャップ105と、センサチップ101のパッド112−パッケージ104の内面に形成したパッド113間、及びICチップ103のパッド114−パッケージ104の内面に形成したパッド115間を接続するワイヤボンド109と、パッド113,115、端子106を各々接続する配線パターン107とから構成される。
【0003】
本従来例のセンサチップ101は図15(a),(b)に前面図、側面図を示すように、半導体基板からなる第1の基板20と、第1の基板20に形成された重り部23と、第1の基板20の主表面側に形成され一端が重り部23に一体連結された撓み部22と、第1の基板20に形成され撓み部22の他端が一体連結され撓み部22を介して重り部23を揺動自在に支持する支持部21と、撓み部22に形成され撓み部22の変形を検出して、その変形の度合を加速度として電気信号に変換するセンシング素子であるピエゾ抵抗部24と、第1の基板20の裏面側に接合された第2の基板30とを有するいわゆる片持ち梁構造であり、加速度を印加されると撓み部22が撓むことによって、ピエゾ抵抗部24も撓んで抵抗値が変化し、その抵抗値に応じた電気信号を加速度として出力するものである。
【0004】
このような片持ち梁構造のセンサチップ101は、図16に示すように、撓み部22の撓みの支点B−重り重心Cを結んだ線と、感度軸X(加速度の印加方向)とが垂直になるように角度θ°傾斜させる(即ち、チップの主表面と感度軸Xとが垂直でない)ことが必要になり、この角度θ°がずれると加速度が0Gの状態でも撓み部22が撓むため、センサの他軸感度が増加して出力ずれが生じる。斜めスペーサ102はこの傾斜角を成すようにセンサチップ101を支持固定するものである。
【0005】
なお、センサチップ101は重り部を撓み部を介して複数方向から支持部により両持ちしたいわゆる両持ち梁構造を用いてもよく、その場合は、図16の角度θ=0°(すなわち、チップの主表面と感度軸Xとが垂直)となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の加速度センサにおいては、センサチップ101の主表面に対して感度軸Xが垂直あるいは垂直に近いため、プリント基板110の基板面に対して水平方向の加速度を検知する場合、パッケージ104の面積が狭い下端面をプリント基板110に対向するように実装する必要があるので、実装傾きが大きくなり、感度軸Xとプリント基板110の基板面との平行性が保たれず、センサの他軸感度が大きくなるという問題があった。
【0007】
また、パッケージ104は、積層面がプリント基板110の基板面に対して垂直になるようにセラミック板104a〜104eを積層した多層セラミックパッケージで形成されている。セラミック板104a〜104eは、1枚のセラミックシートを所望の大きさに切り分ける安価な分割法であるブレーク法を用いて分割しているため、セラミック板104a〜104eの分割面である端面で形成されるパッケージ104の端面、側面にはバリが生じるので平面度を欠きやすく、そのため実装傾きが大きくなり、センサの他軸感度が大きくなるという問題があった。
【0008】
さらに、多層セラミックパッケージの場合、ワイヤボンディングできる程度の大きさの平面導体パターンは積層面と平行な面にしか形成することができない。ここで前記のように、チップの主表面(ワイヤボンド面)と感度軸とが垂直でない片持ち梁構造のセンサチップ101の場合、センサチップ101のパッド112とパッケージ104のパッド113との各ワイヤボンド面は互いに平行ではなく、パッド112(1stパッド)とパッド113(2ndパッド)との互いに平行ではない2面間にワイヤボンディングしなければならず、ワイヤボンド部の信頼性を確保することが困難であるという問題もあった。
【0009】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサチップの実装傾きを小さくしてセンサの他軸感度を小さくし、且つワイヤボンド部の信頼性を確保した加速度センサを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、感度軸の方向に印加された加速度を電気信号に変換するセンサチップと、前記センサチップの電気信号を処理する処理回路と、前記センサチップを支持固定し、前記センサチップ及び処理回路と接続する配線パターンを有する配線基台と、函体形状を有して前記センサチップを支持固定した配線基台及び前記処理回路を収納したパッケージと、前記パッケージの函体の最も広い外面を基板面と対向させてパッケージを実装したプリント基板とを備えて、前記感度軸は前記プリント基板の基板面に対して平行であり、前記パッケージは、積層面を前記プリント基板の基板面に対して平行に多層積層したセラミック板で形成され、前記パッケージの内壁を形成したセラミック板のうち、一部の層のセラミック板の側面のみを前記パッケージの内側に突出させ、前記配線基台は、前記突出したセラミック板の側面に当接することによって位置決めされることを特徴とする。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージは、前記プリント基板と接続して信号授受を行うリードを備えることを特徴とする。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記配線基台は、樹脂材料で形成されることを特徴とする。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記配線基台は、前記センサチップの熱膨張率との差が小さい熱膨張率を有する材料で形成されることを特徴とする。
【0014】
請求項5の発明は、請求項1の発明において、前記センサチップは加速度を電気信号に変換するセンシング素子を具備し、前記センシング素子を実装した主表面に対して前記感度軸が垂直方向にあることを特徴とする。
【0015】
請求項6の発明は、請求項1の発明において、前記配線基台の配線パターンは、前記センサチップ及び処理回路とワイヤボンドによって接続され、前記配線基台は、ワイヤボンドを接続するワイヤボンド面を2面以上設けて、前記センサチップのワイヤボンド面との間の段差が小さく且つ互いに平行であるワイヤボンド面と、前記処理回路のワイヤボンド面との間の段差が小さく且つ互いに平行であるワイヤボンド面とを有することを特徴とする。
【0016】
請求項7の発明は、請求項1の発明において、前記センサチップは、半導体基板からなる第1の基板と、第1の基板に形成された重り部と、第1の基板の主表面側に形成され一端が重り部に一体連結された撓み部と、第1の基板に形成され撓み部の他端が一体連結され撓み部を介して重り部を揺動自在に支持する支持部と、撓み部に形成され撓み部の変形を検出して加速度として電気信号に変換するセンシング素子と、第1の基板の裏面側に接合された第2の基板とを有する片持ち梁構造であり、前記重り部の重心と前記撓み部が撓む支点とを結ぶ直線は重力方向であることを特徴とする。
【0017】
請求項8の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージは、1つの面に開口を設け、前記開口に覆設する金属で形成したキャップを備えることを特徴とする。
【0018】
請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの発明において、前記パッケージの内壁を形成する多層積層したセラミック板は、前記配線基台を載置した第1のセラミック板と、第1のセラミック板に積層した少なくとも1つの第2のセラミック板と、第2のセラミック板に積層して側面を前記パッケージの内側に突出させた第3のセラミック板とを備え、前記配線基台は、前記突出した第3のセラミック板の側面に当接することによって位置決めされることを特徴とする。
【0019】
請求項10の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージは第1のプリント基板に実装され、前記配線基台は前記パッケージの内面に垂直に立設した第2のプリント基板からなり、前記第2のプリント基板の端面には端面スルーホールを設け、前記第2のプリント基板の配線パターンと前記処理回路とは前記端面スルーホールを介して接続することを特徴とする。
【0020】
請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記第2のプリント基板の端面に設けた端面スルーホールと前記処理回路とはAgペーストによって接続されることを特徴とする。
【0021】
請求項12の発明は、請求項10の発明において、前記第2のプリント基板の端面に設けた端面スルーホールと前記処理回路とはワイヤボンドによって接続されることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0023】
(参考例1)
本参考例の加速度センサは、図1〜3に示す前面図、側面図、端面図、及び図4に示す図1のA−A断面矢視図のように、プリント基板10の基板面に対して平行である感度軸Xの方向に印加された加速度を電気信号に変換するセンサチップ1と、センサチップ1の電気信号を処理する処理回路であるICチップ3と、センサチップ1を支持固定し、センサチップ1及びICチップ3と接続する配線パターン(導体パターン)8を有する樹脂材料(MID)で形成された配線基台2と、函体形状を有してセンサチップ1を支持固定した配線基台2及びICチップ3を収納し、センサチップ1及びICチップ3と外部との間で信号の授受を行うための端子6を上端面及び下端面の後面側に設けて、半田部11によって端子6をプリント基板10に固定して実装されたパッケージ4と、パッケージ4の前面に設けた開口に覆設するキャップ5と、センサチップ1と配線基台2の配線パターン8及びパッケージ4に形成したパッド20との間、及びICチップ3のパッド19と配線基台2の配線パターン8及びパッケージ4に形成したパッド20との間を接続するワイヤボンド9とから構成される。
【0024】
パッケージ4は、キャップ5に対向する内面に垂直な内壁からなる位置決め面Sを有する段差を設け、配線基台2は位置決め面Sに側面を当接して位置決めしている。ICチップ3は、段差の上段部に配置されている。センサチップ1は従来例と同様に図15,16に示すチップの主表面(ワイヤボンド面)と感度軸Xとが垂直でない片持ち梁構造であり、撓み部22が撓む支点Bと重り部23の重心Cとを結ぶ直線が基板面に対して平行(梁がプリント基板10の基板面に対して平行)となるように配線基台2で支持固定されている。
【0025】
ここで、図6に示すように、配線基台2は、パッド12を形成したセンサチップ1のワイヤボンド面と平行且つ同一面上のワイヤボンド面13と、パッド19を形成したICチップ3のワイヤボンド面及びパッド20を形成したパッケージ4のワイヤボンド面と平行且つ同一面上のワイヤボンド面14とを備え、ワイヤボンド面13−ワイヤボンド面14間には配線パターン8が形成されており、ワイヤボンド面13上の配線パターン8の各端部はセンサチップ1のパッド12とワイヤボンド9によって接続され、ワイヤボンド面14上の配線パターン8の各端部はICチップ3のパッド19及びパッケージ4のパッド20とワイヤボンド9によって接続される。したがって、センサチップ1のワイヤボンド面とICチップ3及びパッケージ4のワイヤボンド面とが互いに平行でない場合にでも、配線基台2の2面のワイヤボンド面13,14を介して、ワイヤボンドを行う際の1stパッドと2ndパッドとを平行且つ互いの段差を小さくすることによって、安定したワイヤボンドを行うことができる。
【0026】
したがって、センサチップ1のワイヤボンド面とICチップ3及びパッケージ4のワイヤボンド面とは平行ではないが、配線基台2は、センサチップ1のワイヤボンド面と平行なワイヤボンド面13と、ICチップ3及びパッケージ4のワイヤボンド面と平行なワイヤボンド面14とを形成しているので、ワイヤボンド9は互いに平行なワイヤボンド面間を接続することができ、ワイヤボンド部の信頼性を確保することができる。なお、センサチップ1は従来例と同様に図15,16に示すチップのワイヤボンド面と感度軸とが垂直でない片持ち梁構造を有して、支持部21−撓み部22−重り部23からなる片持ち梁がパッケージ4の後面に略平行となるように配置されている。
【0027】
また、図14(a),(b)に示す従来例でプリント基板10の基板面に対して感度軸Xを平行にするためには、センサチップ1のワイヤボンド面に対して感度軸Xは垂直に近いので、パッケージ104の面積の狭い下端面をプリント基板10の基板面に対向するように実装していた。しかし、本参考例では、センサチップ1はそのワイヤボンド面がICチップ3及びパッケージ4の各ワイヤボンド面に対して平行にならなくてもよいため、センサチップ1のワイヤボンド面がパッケージ4の後面に対して平行にならなくともよく(ICチップ3及びパッケージ4の各ワイヤボンド面はパッケージ4の後面に対して平行に形成されている)、したがって図1のように、センサチップ1のワイヤボンド面がパッケージ4の後面に対して垂直になるように配置して、パッケージ4の面積の広い後面をプリント基板10の基板面に対向するように実装することができて、センサチップ1の実装傾きを小さくしてセンサの他軸感度を小さくすることができる。
【0028】
さらに、パッケージ4は樹脂材料(MID)で形成されており、成形時の金型の精度によって高精度の成形が可能であり、センサチップ104の実装傾きをさらに小さくしてセンサの他軸感度を小さくすることができる。
【0029】
また、図5に示すように、パッケージ4の上端面、下端面からプリント基板10の基板面に向かって各々湾曲しながら上、下方向に延びるリード7を端子6の代わりに設ければ、湾曲した曲げ部による応力緩和機構が動作して、半田部11の信頼性を確保することができる。
【0030】
なお、配線基台2はセラミックまたはガラスで形成してもよく、この場合は熱膨張係数がセンサチップ1、ICチップ3の材料であるシリコンに近く熱応力を低減することができて、信頼性を確保することができる。
【0031】
参考例2
参考例の加速度センサの部分斜視図を図7に、端面断面図を図8に示す。センサチップ1は従来例と同様に図15,16に示すチップの主表面(ワイヤボンド面)と感度軸とが垂直でない片持ち梁構造であるが、梁がぶらさがるように、すなわち撓み部22が撓む支点Bと重り部23の重心Cとを結ぶ直線が重力方向となるように配線基台2で支持固定されている点、及びパッケージ4がセラミック板4a〜4fを積層した多層セラミックパッケージからなる点が参考例1と異なり、他の構成は参考例1と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【0032】
センサチップ1は、図16に示す撓み部22が撓む支点Bと重り部23の重心Cとを結ぶ直線が重力方向となるように配線基台2に支持固定されており、したがって、支点Bと重心Cとを結ぶ直線に対して支点Bの応力分布が対称となり、センサの他軸感度が低減して信頼性を向上させることができる。
【0033】
そして、パッケージ4は、セラミック板4a〜4fの積層面をプリント基板10の基板面と平行にした多層セラミックパッケージからなり、セラミック板4fの積層面からなる面積の広い後面をプリント基板10の基板面に対向するように実装することができる。すなわち、セラミック板の積層面の表裏の平行度と平面度とは精度がよいので、センサチップ1の実装傾きを小さくしてセンサの他軸感度を小さくすることができる。また、キャップ5に対向する内面に垂直な位置決め面Sを有する段差を設け、配線基台2は位置決め面Sに側面を当接して位置決めし、ICチップ3は、段差の上段部に配置されている。
【0034】
キャップ5はセラミックから形成され、セラミックからなるパッケージ4との熱膨張係数が等しくなるので、パッケージ4とキャップ5との封止部の信頼性を確保することができる。なお、キャップ5はコバールや42アロイ等の金属から形成してもよく、この場合はセラミックからなるパッケージ4との熱膨張係数の差が小さいので、パッケージ4とキャップ5との封止部の信頼性を確保することができ、且つ耐ノイズシールド性能を向上させることができる。
【0035】
実施形態1
本実施形態では、配線基台2の位置決め方法が異なる3種類の加速度センサについて図9〜11を用いて各々説明する。図9〜11に示す各端面断面図においては、センサチップ1は従来例と同様に図15,16に示すチップの主表面(ワイヤボンド面)と感度軸とが垂直でない片持ち梁構造であるが、撓み部22が撓む支点Bと重り部23の重心Cとを結ぶ直線が基板面に対して平行(梁がプリント基板10の基板面に対して平行)となるように配線基台2で支持固定されている点が参考例2と異なり、他の構成は参考例2と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【0036】
図9においては、パッケージ4は、セラミック板4a〜4fの積層面をプリント基板10の基板面に対して平行にした多層セラミックパッケージからなり、配線基台2は一方の側面にセンサチップ1を支持固定して、セラミック板4f上に配置される。セラミック板4c〜4dは一方の側面を同一平面上に揃えて位置決め面Sを形成し、配線基台2は他方の側面を位置決め面Sに当接することによって位置決めしている。このセラミック板4a〜4fは金型を利用して形成しているため、その側面は寸法精度が高く、センサの他軸感度を低減させることができる。
【0037】
図10は、配線基台2が配置されているセラミック板4fの直上のセラミック板4eの一方の側面を、セラミック板4c,4dよりもパッケージ4の内側に突出させたもので、セラミック板4eの一方の側面のみで位置決め面Sを形成して、配線基台2は他方の側面を位置決め面Sに当接することによって位置決めしている。このように、位置決め面Sを形成するためのセラミック板の数を減らすことによって、積層ずれによる位置決めずれを低減することができる。
【0038】
図11は、配線基台2が配置されているセラミック板4fとの間にセラミック板4d,4eを挟んだセラミック板4cの一方の側面を、セラミック板4e,4dよりもパッケージ4の内側に突出させたもので、セラミック板4fの一方の側面のみで位置決め面Sを形成して、配線基台2は他方の側面を位置決め面Sに当接することによって位置決めしている。ここで配線基台2はセラミック板4f上に接着剤15によって固定されており、配線基台2とセラミック板4e,4dとの間に生じた空間にはみでた接着剤15を逃がすことができ、したがって接着剤15の這い上がりによる応力発生から生じる特性劣化を低減することができる。
【0039】
参考例3
本参考例の加速度センサは前面図を図12,13に示すように、プリント基板2aを配線基台として用いた点が参考例1と異なり、他の構成は参考例1と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【0040】
図12においては、センサチップ1を支持固定するプリント基板2aは、セラミックで形成されたパッケージ4の内部後面上に立設され、一方の基板面にセンサチップ1を実装しており、基板端面には端面スルーホール16が形成されて、センサチップ1はワイヤボンド9と端面スルーホール16を介し、Agペースト17によってパッケージ4の内部に形成した導体パターン18と接続する。そして、その導体パターン18の端部はワイヤボンド9によってICチップ3と接続される。
【0041】
または、図13に示すように、センサチップ1は端面スルーホール16を介し、ワイヤボンド9aによってパッケージ4の内部に形成した導体パターン18と接続してもよい。
【0042】
端面スルーホール16は1方向からのメタライズ(めっき)を行うことで製造できるので、製造コストを安価にすることができる。
【0043】
なお実施形態1、参考例1〜3において、センサチップ1は片持ち梁構造としているが、両持ち梁構造のものを用いてもよく、その場合、感度軸Xはセンサチップ1の主表面に対して垂直方向となり、図16における角度θは0°となる。他は実施形態1、参考例1〜3と同様の各効果を得ることができる。
【0044】
【発明の効果】
請求項1の発明は、感度軸の方向に印加された加速度を電気信号に変換するセンサチップと、前記センサチップの電気信号を処理する処理回路と、前記センサチップを支持固定し、前記センサチップ及び処理回路と接続する配線パターンを有する配線基台と、函体形状を有して前記センサチップを支持固定した配線基台及び前記処理回路を収納したパッケージと、前記パッケージの函体の最も広い外面を基板面と対向させてパッケージを実装したプリント基板とを備えて、前記感度軸は前記プリント基板の基板面に対して平行であり、前記パッケージは、積層面を前記プリント基板の基板面に対して平行に多層積層したセラミック板で形成され、前記パッケージの内壁を形成したセラミック板のうち、一部の層のセラミック板の側面のみを前記パッケージの内側に突出させ、前記配線基台は、前記突出したセラミック板の側面に当接することによって位置決めされるので、パッケージの最も広い外面がプリント基板の基板面と対向してプリント基板に実装されることによってセンサチップの実装傾きを小さくして、センサの他軸感度を小さくすることができて、且つセンサチップ及び処理回路と接続する配線パターンを有する配線基台の形状をワイヤボンドが容易となる形状に自在に形成することによってワイヤボンド部の信頼性を確保することできるという効果がある。さらに、プリント基板の基板面と対向するパッケージの面はセラミック板の積層面であり、セラミック板の積層面の表裏の平行度と平面度とは精度がよく、センサチップの実装傾きを小さくしてセンサの他軸感度を小さくすることができるという効果もある。また、セラミック板の積層ずれによる位置決めずれが低減できて、センサの他軸感度を小さくすることができるという効果もある。
【0045】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージは、前記プリント基板と接続して信号授受を行うリードを備えるので、リードの曲げ部による応力緩和機構が働き、半田部の信頼性を確保することができるという効果がある。
【0046】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記配線基台は、樹脂材料で形成されるので、配線基台を成形する時の金型の精度によって高精度の成形が可能であり、センサチップの実装傾きをさらに小さくしてセンサの他軸感度を小さくすることができるという効果がある。
【0047】
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記配線基台は、前記センサチップの熱膨張率との差が小さい熱膨張率を有する材料で形成されるので、熱応力が小さくなり、信頼性を確保することができるという効果がある。
【0048】
請求項5の発明は、請求項1の発明において、前記センサチップは加速度を電気信号に変換するセンシング素子を具備し、前記センシング素子を実装した主表面に対して前記感度軸が垂直方向にあるので、両持ち梁構成のセンサチップを用いることができるという効果がある。
【0049】
請求項6の発明は、請求項1の発明において、前記配線基台の配線パターンは、前記センサチップ及び処理回路とワイヤボンドによって接続され、前記配線基台は、ワイヤボンドを接続するワイヤボンド面を2面以上設けて、前記センサチップのワイヤボンド面との間の段差が小さく且つ互いに平行であるワイヤボンド面と、前記処理回路のワイヤボンド面との間の段差が小さく且つ互いに平行であるワイヤボンド面とを有するので、配線基台を介することによって全てのワイヤボンド箇所で平行で段差の小さいワイヤボンドを行うことができ、ワイヤボンドの1stパッドと2ndパッドとを平行、且つ互いの段差を小さくできるため安定したワイヤボンドを行うことができるという効果がある。
【0050】
請求項7の発明は、請求項1の発明において、前記センサチップは、半導体基板からなる第1の基板と、第1の基板に形成された重り部と、第1の基板の主表面側に形成され一端が重り部に一体連結された撓み部と、第1の基板に形成され撓み部の他端が一体連結され撓み部を介して重り部を揺動自在に支持する支持部と、撓み部に形成され撓み部の変形を検出して加速度として電気信号に変換するセンシング素子と、第1の基板の裏面側に接合された第2の基板とを有する片持ち梁構造であり、前記重り部の重心と前記撓み部が撓む支点とを結ぶ直線は重力方向であるので、片持ち梁方式のセンサチップを用いた際に、重り部の重心と撓み部の支点とを結ぶ直線に対して撓み部,支持部の応力分布が左右対称となり、センサの他軸感度が低減し、信頼性を向上させることができるという効果がある。
【0051】
請求項8の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージは、1つの面に開口を設け、前記開口に覆設する金属で形成したキャップを備えるので、セラミックからなるパッケージとの熱膨張係数の差が小さいので、パッケージとキャップとの封止部の信頼性を確保することができ、且つ耐ノイズシールド性能を向上させることができるという効果がある。
【0052】
請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの発明において、前記パッケージの内壁を形成する多層積層したセラミック板は、前記配線基台を載置した第1のセラミック板と、第1のセラミック板に積層した少なくとも1つの第2のセラミック板と、第2のセラミック板に積層して側面を前記パッケージの内側に突出させた第3のセラミック板とを備え、前記配線基台は、前記突出した第3のセラミック板の側面に当接することによって位置決めされるので、セラミック板の積層ずれによる位置決めずれが低減できて、センサの他軸感度を小さくすることができ、且つ配線基台をセラミック板上に接着剤によって固定した際に、配線基台とセラミック板との間に生じた空間にはみでた接着剤を逃がすことができて、接着剤の這い上がりによる応力発生から生じる特性劣化を低減することができるという効果がある。
【0053】
請求項10の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージは第1のプリント基板に実装され、前記配線基台は前記パッケージの内面に垂直に立設した第2のプリント基板からなり、前記第2のプリント基板の端面には端面スルーホールを設け、前記第2のプリント基板の配線パターンと前記処理回路とは前記端面スルーホールを介して接続するので、端面スルーホールは1方向からのメタライズ(めっき)を行うことで製造でき、製造コストを安価にすることができるという効果がある。
【0054】
請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記第2のプリント基板の端面に設けた端面スルーホールと前記処理回路とはAgペーストによって接続されるので、容易に請求項10の発明を実現することができるという効果がある。
【0055】
請求項12の発明は、請求項10の発明において、前記第2のプリント基板の端面に設けた端面スルーホールと前記処理回路とはワイヤボンドによって接続されるので、容易に請求項10の発明を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例1を示す前面図である。
【図2】 本発明の参考例1を示す第1の側面図である。
【図3】 本発明の参考例1を示す端面図である。
【図4】 本発明の参考例1を示す断面矢視図である。
【図5】 本発明の参考例1を示す第2の側面図である。
【図6】 本発明の参考例1を示す配線基台及びセンサチップの外観図である。
【図7】 本発明の参考例2を示す部分斜視図である。
【図8】 本発明の参考例2を示す端面断面図である。
【図9】 本発明の実施形態1を示す第1の端面断面図である。
【図10】 本発明の実施形態1を示す第2の端面断面図である。
【図11】 本発明の実施形態1を示す第3の端面断面図である。
【図12】 本発明の参考例3を示す第1の前面図である。
【図13】 本発明の参考例3を示す第2の前面図である。
【図14】 (a)従来例を示す側面断面図である。
(b)従来例を示す前面図である。
【図15】 (a)従来例の片持ち梁構造のセンサチップを示す前面図である。
(b)従来例の片持ち梁構造のセンサチップを示す側面断面図である。
【図16】 片持ち梁構造のセンサチップの主表面と感度軸との関係を示す側面断面図である。
【符号の説明】
1 センサチップ
2 配線基台
3 ICチップ
4 パッケージ
8 導体パターン
9 ワイヤボンド
10 プリント基板
X 感度軸

Claims (12)

  1. 感度軸の方向に印加された加速度を電気信号に変換するセンサチップと、前記センサチップの電気信号を処理する処理回路と、前記センサチップを支持固定し、前記センサチップ及び処理回路と接続する配線パターンを有する配線基台と、函体形状を有して前記センサチップを支持固定した配線基台及び前記処理回路を収納したパッケージと、前記パッケージの函体の最も広い外面を基板面と対向させてパッケージを実装したプリント基板とを備えて、前記感度軸は前記プリント基板の基板面に対して平行であり、前記パッケージは、積層面を前記プリント基板の基板面に対して平行に多層積層したセラミック板で形成され、前記パッケージの内壁を形成したセラミック板のうち、一部の層のセラミック板の側面のみを前記パッケージの内側に突出させ、前記配線基台は、前記突出したセラミック板の側面に当接することによって位置決めされることを特徴とする加速度センサ。
  2. 前記パッケージは、前記プリント基板と接続して信号授受を行うリードを備えることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  3. 前記配線基台は、樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  4. 前記配線基台は、前記センサチップの熱膨張率との差が小さい熱膨張率を有する材料で形成されることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  5. 前記センサチップは加速度を電気信号に変換するセンシング素子を具備し、前記センシング素子を実装した主表面に対して前記感度軸が垂直方向にあることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  6. 前記配線基台の配線パターンは、前記センサチップ及び処理回路とワイヤボンドによって接続され、前記配線基台は、ワイヤボンドを接続するワイヤボンド面を2面以上設けて、前記センサチップのワイヤボンド面との間の段差が小さく且つ互いに平行であるワイヤボンド面と、前記処理回路のワイヤボンド面との間の段差が小さく且つ互いに平行であるワイヤボンド面とを有することを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  7. 前記センサチップは、半導体基板からなる第1の基板と、第1の基板に形成された重り部と、第1の基板の主表面側に形成され一端が重り部に一体連結された撓み部と、第1の基板に形成され撓み部の他端が一体連結され撓み部を介して重り部を揺動自在に支持する支持部と、撓み部に形成され撓み部の変形を検出して加速度として電気信号に変換するセンシング素子と、第1の基板の裏面側に接合された第2の基板とを有する片持ち梁構造であり、前記重り部の重心と前記撓み部が撓む支点とを結ぶ直線は重力方向であることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  8. 前記パッケージは、1つの面に開口を設け、前記開口に覆設する金属で形成したキャップを備えることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  9. 前記パッケージの内壁を形成する多層積層したセラミック板は、前記配線基台を載置した第1のセラミック板と、第1のセラミック板に積層した少なくとも1つの第2のセラミック板と、第2のセラミック板に積層して側面を前記パッケージの内側に突出させた第3のセラミック板とを備え、前記配線基台は、前記突出した第3のセラミック板の側面に当接することによって位置決めされることを特徴とする請求項1乃至8いずれか記載の加速度センサ。
  10. 前記パッケージは第1のプリント基板に実装され、前記配線基台は前記パッケージの内面に垂直に立設した第2のプリント基板からなり、前記第2のプリント基板の端面には端面スルーホールを設け、前記第2のプリント基板の配線パターンと前記処理回路とは前記端面スルーホールを介して接続することを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
  11. 前記第2のプリント基板の端面に設けた端面スルーホールと前記処 理回路とはAgペーストによって接続されることを特徴とする請求項10記載の加速度センサ。
  12. 前記第2のプリント基板の端面に設けた端面スルーホールと前記処理回路とはワイヤボンドによって接続されることを特徴とする請求項10記載の加速度センサ。
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