JP4701505B2 - 慣性トランスデューサ - 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、船舶等の輸送機器やカメラ、ビデオカメラ等の映像機器や電子機器の入力装置等に使用される慣性トランスデューサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
慣性トランスデューサは、たとえばビデオカメラなどに用いられており、その構造は容器内に検知素子と回路部品を収納させたものが知られている。
【０００３】
このように、一つの容器内に回路部品と検知素子を収納させたものでは、回路部品を固定するために用いられる樹脂系接着剤から発せられるガスや有機物の検知素子への付着、回路部品の接続に用いられる半田およびフラックスの検知素子への付着により、その検知特性を劣化させてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで近年では、両面が開放した容器の内部を仕切り、一方の室に検知素子、他方の室に回路部品を収納させ、それによって回路部品固定用の樹脂系接着剤から発せられるガスや有機物、半田やフラックスの検知素子への付着を防止したものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような２つの室を形成したものでは、一方の室に検知素子を実装し、検知特性の調整を行った後、他方の室に回路部品を実装し、特性調整や特性検査を行うようになっているが、回路部品の実装時や上記特性調整時にこの回路部品を損傷させてしまった場合には、この回路部品のみならず、検知素子を容器とともに廃棄しなければならず、コスト面で著しく不利となる。
【０００６】
このことは、組み立て手順を逆にし、回路部品を実装した後、検知素子を実装する場合でも同様な課題が生じることは明らかである。
【０００７】
すなわち、この回路部品に損傷が生じた場合には、容器の他方の室から回路部品のみを取り外して交換すれば良いという考えもあるが、実際には回路部品は樹脂系接着剤や半田等で固定されており、これを容易に取外すことはできず、容器までも損傷させてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できる構造の慣性トランスデューサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の慣性トランスデューサは、開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続され、能動部品は、前記第１の容器の内部に実装され、受動部品は前記第１の容器の外周壁の上面に実装されたことを特徴とするものである。
【００１０】
この構成により、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できる構造の慣性トランスデューサが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続され、能動部品は、前記第１の容器の内部に実装され、受動部品は前記第１の容器の外周壁の上面に実装されているため、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できるといった作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外部電極は、第１の容器の外周壁の少なくとも２個所のコーナ部に下部から底面にかけて形成されているため、本慣性トランスデューサの第１の容器を基板上に実装する場合に、リフロー式の半田付けを用いた時、半田の表面張力によるセルフアライメント機構が働くといった作用を有する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の接続電極は、第１の容器の外周壁の上面に少なくとも２個所設けられるとともに、第２の接続電極は前記第１の接続電極と対応するように第２の容器の外周壁の下部から底面にかけて設けられているため、半田を用いて第１の容器と第２の容器を接続する時、半田の表面張力によるセルフアライメント機構が働くといった作用を有する。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明において、能動部品は、第１の容器の内部に実装され、受動部品は第１の容器の外周壁の上面に実装されているため、コンデンサ、抵抗等の受動部品を半田や導電性接着剤を用いて接続する際、半田や導電性接着剤の塗布にあたってスクリーン印刷が使用可能となり、生産性が向上するといった作用を有する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１または３に記載の発明において、第１の容器の外周壁の外周面には検査電極が設けられ、この検査電極は前記第１の容器の底面から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器を実装する基板上の導電パターンと検査電極が短絡してしまうことを防止でき、かつ、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサの段階で検査が可能となるといった作用を有する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面には検査電極が設けられ、この検査電極は第１の接続電極から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサでの検査を上部から接触式プローブを用いて行えるといった作用を有する。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第２の容器の底面の外周部近傍に、接着及び封止するための樹脂が設けられているため、第１の容器の上に第２の容器を強固に固定することができるだけでなく、この第２の容器によって第１の容器の上面開口部を密封することができるので、第１の容器内の能動素子の保護用の封止樹脂を廃止することができるといった作用を有する。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面の内周部には凹状の段部が形成され、この段部により第２の容器が支持されるため、第１、第２の接続電極を用いて第１の容器に対して第２の容器を確実、かつ、容易に位置決めできるといった作用を有する。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面を、第２の容器の第２の接続電極の上に配置するとともに、この第１の容器の外周壁の上面にシールド電極が設けられているため、第１、第２の接続電極への外来ノイズの侵入、および指などが触れることによる静電破壊を防止することができるといった作用を有する。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、第１の容器の外周壁の内面側であって、第２の容器の第２の接続電極に対応する位置には、この第１の容器の外周壁の上面側から段部上面まで下方に向けて切り欠きが設けられているため、切り欠きから導電性接着剤を充填することで第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるといった作用を有する。また、第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるようになるので、その分だけ第１、第２の接続電極の面積を小さくでき、外来ノイズの侵入をより防止しやすくできるといった作用を有する。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、切り欠き内面に電極が設けられているため、導電性接着剤による接着強度を高くできるといった作用を有する。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の発明において、切り欠き内の開口部より下方にのみ導電性接着剤が充填されているため、切り欠き内に充填した導電性接着剤によって上面のシールド電極と第１、第２の接続電極が短絡してしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、請求項７乃至１１のいずれか１つに記載の発明において、第１の容器の段部の底面で第２の容器の底面の第２の接続電極に対応する位置に孔が設けられているため、第１、第２の接続電極を接続するための導電性接着剤が不用意に外方へ拡がって短絡を起こしてしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、第１の容器の段部の孔は下方に向かって径小となる形状であるため、導電性接着剤が孔を介して下方へ流出してしまう結果として、第１、第２の接続電極の導通不良が生ずるのを防止することができるといった作用を有する。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第２の接続電極と第１の接続電極とが薄い弾性部材を介して電気的に接続されているため、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できるばかりか、第２の容器の内部に実装された検知素子を弾性的に保持できるため、外部の振動やショックによる検知素子の検出信号レベルの悪化を抑制し特性の安定性を図ることができるといった作用を有する。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、弾性部材は第１の容器と第２の容器の接続面とほぼ同等の面積であり、かつ前記弾性部材には第１の接続電極と第２の接続電極とを互いに電気的に接続させるための第３の接続電極が形成されているため、電極部を含めて弾性的に保持できるといった作用を有する。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、弾性部材は第１の容器と第２の容器の接続面とほぼ同等の面積であり、かつ、異方導電性であるため、弾性部材に容器の接続電極に応じた専用の接続電極を形成する必要なく安価に構成できるといった作用を有する。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、外部電極は、第１の容器の外周壁の少なくとも２個所のコーナ部に下部から底面にかけて形成されているため、本慣性トランスデューサの第１の容器を基板上に実装する場合に、リフロー式の半田付けを用いた時、半田の表面張力によるセルフアライメント機構が働くといった作用を有する。
【００２９】
また、請求項１４に記載の発明において、能動部品は第１の容器の内部に実装され、受動部品は第１の容器の外周壁の上面に実装されているため、コンデンサ、抵抗等の受動部品を半田や導電性接着剤を用いて接続する際、半田や導電性接着剤の塗布にあたってスクリーン印刷が使用可能となり、生産性が向上するといった作用を有する。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、第１の容器の外周壁の外周面には検査電極が設けられ、この検査電極は前記第１の容器の底面から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器を実装する基板上の導電パターンと検査電極が短絡してしまうことを防止でき、かつ、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサの段階で検査が可能となるといった作用を有する。
【００３１】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面には検査電極が設けられ、この検査電極は第１の接続電極から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサでの検査を上部から接触式プローブを用いて行えるといった作用を有する。
【００３２】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面の内周部には凹状の段部が形成され、この段部により第２の容器が支持されるため、第１、第２の接続電極を用いて第１の容器に対して第２の容器を確実、かつ、容易に位置決めできるといった作用を有する。
【００３３】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面を、第２の容器の第２の接続電極の上に配置するとともに、この第１の容器の外周壁の上面にシールド電極を設けられているため、第１、第２の接続電極への外来ノイズの侵入、および指などが触れることによる静電破壊を防止することができるといった作用を有する。
【００３４】
請求項２２に記載の発明は、請求項２０または２１に記載の発明において、第１の容器の外周壁の内面側であって、第２の容器の第２の接続電極に対応する位置には、この第１の容器の外周壁の上面側から段部上面にまで下方に向けて切り欠きが設けられているため、切り欠きから導電性接着剤を充填することで第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるといった作用を有する。また、第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるようになるので、その分だけ第１、第２の接続電極の面積を小さくでき、外来ノイズの侵入をより防止しやすくできるといった作用を有する。
【００３５】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、切り欠き内面に電極が設けられているため、導電性接着剤による接着強度を高くできるといった作用を有する。
【００３６】
請求項２４に記載の発明は、請求項２２または２３に記載の発明において、切り欠き内の開口部より下方にのみ導電性接着剤が充填されているため、切り欠き内に充填した導電性接着剤によって上面のシールド電極と第１、第２の接続電極が短絡してしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００３７】
請求項２５に記載の発明は、請求項２０乃至２４のいずれか１つに記載の発明において、第１の容器の段部の底面で第２の容器の底面の第２の接続電極に対応する位置に孔が設けられているため、第１、第２の接続電極を接続するための導電性接着剤が不用意に外方へ拡がって短絡を起こしてしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００３８】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載の発明において、第１の容器の段部の孔は下方に向かって径小となる形状であるため、導電性接着剤が孔を介して下方へ流出してしまう結果として、第１、第２の接続電極の導通不良が生ずるのを防止することができるといった作用を有する。
【００３９】
請求項２７に記載の発明は、請求項２または１７に記載の発明において、外部電極は、第１の容器の外周壁の外周に設けられ、前記外部電極には基板上のランド穴に挿通するためのターミナルが設けられているため、本慣性トランスデューサの基板に対する位置決め精度の向上、表面実装が不可能な基板への実装が可能となる。また、自動車のように使用環境が厳しく、より実装信頼性が要求される用途に好適であるといった作用を有する。
【００４０】
請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の発明において、ターミナルは第１の容器と一体的に積層されているため、より一層の信頼性を向上させることができるといった作用を有する。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２１を用いて説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の慣性トランスデューサの外観斜視図、図２は同分解斜視図、図３は同正面図、図４は同平面図、図５は同実施の形態の能動部品を取り付けた状態の第１の容器の平面図、図６は同正面半断面図、図７は同実施の形態のシールド板を外した状態の検知ユニットの平面図、図８は同正面断面図、図９は同実施の形態の電気的ブロック図、図１０は同実施の形態の第１の容器の上面に検査電極を配置した慣性トランスデューサの平面図である。
【００４３】
図１〜図１０において、第１の容器１、第２の容器６はセラミックシートの積層体で形成されている。その形状は、図２、図５と図６に示すように上面が開口部を有した箱型に成形されている。この第１の容器１の内部には、回路部品の構成要素の１つであるベアチップよりなる能動素子２が接着剤により固定されて実装されている。
【００４４】
第１の容器１の外周壁３の上には、回路部品のもう１つの構成要素である受動素子（ここではチップ型の抵抗とコンデンサ）４ａ〜４ｅが接着されている。
【００４５】
また第１の容器１の開口部を覆うように検知ユニット５が装着されている。この検知ユニット５は、図１〜図３、図７と図８に示すようなセラミックシートの積層体で形成され上面に開口部を有した第２の容器６と、第２の容器６の外周壁１０上に固定されたシームリング９と、第２の容器６の内部に実装された検知素子としての水晶振動子７と、第２の容器６の開口部を封止するための封止板としての金属製のシールド板８とから構成されている。また、シームリング９にシールド板８を溶接することによって水晶振動子７を第２の容器６の内部に気密封止している（図８）。
【００４６】
なお、気密封止は溶接以外にガラス、半田またはＡｕ−Ｓｎ等を用いた封止でも良い。
【００４７】
第２の容器６の外周壁１０の外周面の６ヶ所には、図１、図２、図７に示すように切り欠きが設けられ、この切り欠きの内側とそれに続く底面に、第２の接続電極１１ａ〜１１ｆが形成されている。第２の接続電極１１ａ〜１１ｅは、図９に示すように水晶振動子７と電気的に接続されており、第２の接続電極１１ｆはＧＮＤ電極で、第２の容器６とシームリング９に電気的に接続され、シールド板８と共にアースされるようになっている。
【００４８】
一方、第１の容器１に実装された能動素子２は、図２、図５と図６に示すようにワイヤ１２により第１の容器１に設けられた電極１３と電気的に接続され、さらに第１の容器１の外周壁３の上面の６ヶ所には電極１３のいずれかと接続するための第１の接続電極１４ａ〜１４ｆが設けられている（図１、図２、図５）。
【００４９】
第１の接続電極１４ａ〜１４ｆと第２の接続電極１１ａ〜１１ｆは、それぞれ第１の接続電極１４ａと第２の接続電極１１ａ、第１の接続電極１４ｂと第２の接続電極１１ｂ、第１の接続電極１４ｃと第２の接続電極１１ｃ、第１の接続電極１４ｄと第２の接続電極１１ｄ、第１の接続電極１４ｅと第２の接続電極１１ｅ、第１の接続電極１４ｆと第２の接続電極１１ｆの間が導電性接着剤としての半田によって電気的に接続されている。
【００５０】
第２の接続電極１１ａ〜１１ｄは第２の容器６の外周壁１０の外周のコーナ部に配置されており、第１の電極１４ａ〜１４ｄもそれぞれ対応する位置に配置されている。これにより、半田等の導電性接着剤で接続する際に、半田硬化時の表面張力を利用して、検知ユニット５を第１の容器１に対してセルフアライメントさせることができる。
【００５１】
また、受動素子４ａ〜４ｅも同様に半田により、第１の容器１の所定のパターン上に電気的に接続されている。以上により、水晶振動子７、能動素子２と受動素子４ａ〜４ｅの電気的な接続が完成する。
【００５２】
なお、能動素子２はワイヤ１２による接続以外にフリップチップ実装を行っても良い。
【００５３】
第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの電気的な接続が完了した後に、図３と図４に示すように第２の容器６の底面の外周部には接着及び封止するための樹脂１５が塗布されるため、第１の容器１の外周壁３の上面に第２の容器６が強固に接着固定されるとともに、第１の容器１の上面に設けられている開口部が第２の容器６で密封され能動素子２が保護される。
【００５４】
なお、この密封処理により、能動素子２の外周樹脂モールドは不要となるが、より確実に能動素子２の保護を行う必要がある場合には、外周樹脂モールドを行えば良い。
【００５５】
第１の容器１の外周壁３の外周には切り欠きが設けられ、各切り欠きには外部電極１６ａ〜１６ｄ、検査電極１６ｅ〜１６ｈが設けられている（図１〜図５、図１０）。外部電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、切り欠き内部だけではなく、それに続く第１の容器１の底面にも形成され、外部電極１６ａは電源端子（Ｖｃｃ）、外部電極１６ｂは出力端子（ＯＵＴ）、外部電極１６ｃ及び外部電極１６ｄはグラウンド端子となっている。
【００５６】
また、検査電極１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈは第１の容器１の底面から所定距離だけ上方に離れた位置に設けられており、これらの検査電極１６ｅ〜１６ｈを使用して能動素子２の内部のメモリへのデータ書込みや各種の検査が行われる。
【００５７】
一方、図１０は検査電極１６ｉ〜１６ｌが第１の容器１の外周壁３上に設けられたもので、検査用プローブを上面からコンタクトさせることが可能になる。
【００５８】
なお、外部電極１６ａ〜１６ｄは同じく第１の容器１の外周壁３の外周コーナ部に設けられているため、基板上に実装される場合、リフロー等の自動半田付け時に有効で半田硬化時の表面張力を利用して、本慣性トランスデューサをセルフアライメントさせ、取り付けズレを緩和させることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２の慣性トランスデューサの正面断面図、図１２は同分解正面断面図である。
【００６０】
本実施の形態において、同一構成部品には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００６１】
図１１、図１２に示すように第１の容器１Ａの外周壁３Ａの上面内周部に凹状の段部３Ｂを形成し、この段部３Ｂで第２の容器６を支持している。このように、段部３Ｂの上に第２の容器６を支持させれば、それだけで第１の容器１Ａに対して第２の容器６の位置決めがなされるため、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの相対位置関係も正しく設定され、両者の電気的接続がより確実に行える。さらに、第１の容器１Ａの開口部は第２の容器６で確実に密封される。
【００６２】
（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３の慣性トランスデューサの正面断面図、図１４は同平面図である。
【００６３】
本実施の形態において、実施の形態１、実施の形態２と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００６４】
図１３に示すように、第１の容器１Ｂの外周壁３Ｃは実施の形態２に示す外周壁３Ａに比べてさらに上方に延長した構成である。具体的には、外周壁３Ｃの上面を第２の容器６の第２の接続電極１１ａ〜１１ｆ（符号は表示せず）よりも上方にまで延長し、この外周壁３Ｃの上面にシールド電極１７を図１４に示すように受動素子４ａ〜４ｅに短絡しない範囲でほぼ全周にわたって設けている。このシールド電極１７は、図１３に示すように外周壁３Ｃの内部に形成された導電路２０を介して、グラウンド端子となる外部電極１６ｃ（符号は表示せず）もしくは外部電極１６ｄ（符号は表示せず）に電気的に接続されている。
【００６５】
これにより、このシールド電極１７により第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ（符号は表示せず）、１１ａ〜１１ｆ（符号は表示せず）の接続部への外来ノイズが侵入しにくくなる。また、作業者の指が触れて能動素子２を静電破壊させてしまうことを防止できる。
【００６６】
なお、外周壁３Ｃを上方に延長することによって、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの接続部に半田を挿入しにくくなるので、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆに対応する段部３Ｂにまで達する切り欠き１８ａ〜１８ｆを形成し、この切り欠き１８ａ〜１８ｆの内部に半田を注入することで、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの電気的接続状態を安定にしている。
【００６７】
なお、半田は切り欠き１８ａ〜１８ｆの内部にしか注入せず、その上方は接着及び封止のための樹脂１５（図示せず）により覆うことによって、シールド電極１７と第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆが不用意に短絡しないように構成されている。
【００６８】
（実施の形態４）
図１５は本発明の実施の形態４の慣性トランスデューサを説明するための要部正面断面図である。
【００６９】
本実施の形態において、実施の形態１〜実施の形態３と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００７０】
図１５は、図１４に示すＢ−Ｂ線による断面図であり、第１の容器１Ｃにおいて段部３Ｂ部分から下方に向けて形成された径小となる孔１９を詳細に示している。この孔１９の役割は、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆを半田により接続する際、半田が不用意に第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの外に拡がって電気的な短絡を防止するために余分な半田を、孔１９の内部に流入させるものである。
【００７１】
その場合、孔１９がストレートなものであると半田が第１の容器１Ｃの外部に流出してしまうので、孔１９を徐々に径小となる構造にすることで、その流出を防止している。
【００７２】
（実施の形態５）
図１６は本発明の実施の形態５の慣性トランスデューサの正面図、図１７は同実施の形態の弾性部材の平面図である。
【００７３】
本実施の形態において、実施の形態１と同一構成部品には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００７４】
図１６に示すように、第１の容器１と第２の容器６を接続する際、薄い弾性部材２１を介して電気的に接続されている。弾性部材２１は、図１７に示すように第１の接続電極１４ａ〜１４ｆ、第２の接続電極１１ａ〜１１ｆにそれぞれ対応するように両面に第３の接続電極２２ａ〜２２ｆが設けられている。弾性部材２１はシリコンからなる絶縁材とシリコンにカーボンを含有させた導電材との一体成形材で構成されている。
【００７５】
第１の接続電極１４ａ〜１４ｆと第３の接続電極２２ａ〜２２ｆ間及び第２の接続電極１１ａ〜１１ｆと第３の接続電極２２ａ〜２２ｆ間を半田により接続することにより、検知ユニット５を弾性的に支持できる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、検知ユニット５を弾性的に支持することを目的とするため、実施の形態１のように接着及び封止するための樹脂１５による検知ユニット５の固定は行わない。本実施の形態において、弾性部材２１の絶縁体としてシリコンを用いて説明したが、防振性能を有する弾性体であれば、材質は問わない。
【００７７】
また、本実施の形態で用いた弾性部材を実施の形態２〜４で説明した構成に適応することも可能である。
【００７８】
（実施の形態６）
図１８は本発明の実施の形態６の慣性トランスデューサの弾性部材の平面図、図１９は同正面断面図である。
【００７９】
本実施の形態においては、図１６における弾性部材２１を別の材料に置換した点が特徴である。
【００８０】
図１８、図１９において、弾性部材２１Ａはシリコンからなる絶縁材２３ａとカーボン含有の導電材２３ｂが所定のピッチで形成され、かつ、積層された後、適当な厚みにスライスされた異方導電性ゴムと呼ばれるものである。これにより、実施の形態５において説明したような第３の電極群は特に必要なく、弾性部材２１Ａと各第１の接続電極１４ａ〜１４ｆ、第２の接続電極１１ａ〜１１ｆ間を接続することが可能である。
【００８１】
本実施の形態において、弾性部材２１Ａの絶縁材としてシリコンを用いて説明したが、防振性能を有する弾性体であれば、材質は問わない。
【００８２】
また、本実施の形態で用いた弾性部材を実施の形態２〜４で説明した構成に適応することも可能である。
【００８３】
（実施の形態７）
図２０は本発明の実施の形態７の慣性トランスデューサの斜視図、図２１は同断面図である。
【００８４】
本実施の形態において、実施の形態１と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００８５】
図２０に示すように、第１の容器１Ｄの外部電極１６ｍ〜１６ｐには、本慣性トランスデューサが実装される基板上のラウンド穴に挿通可能な大きさの導電性を有する半田メッキ鋼鈑からなるターミナル２４ａ〜２４ｄがロウ付けにより固着されている。図２１に示すように、第１の容器１Ｄの作製工程において、ターミナル２４ａ〜２４ｄを同時に積層して構成することが可能である。例えば、短冊状のターミナル２４ａ〜２４ｄをセラミックシートを積層して第１の容器１Ｄを作製する工程の途中で積層し形成する。併せて、層間の導通及びターミナル２４ａ〜２４ｄとの導通も確保する。その後、ターミナル２４ａ〜２４ｄを曲げ加工し所定の形状を得る。
【００８６】
このターミナル２４ａ〜２４ｄを利用することにより、本慣性トランスデューサを基板へ実装する際の位置精度のより一層の高精度化を図れると共に、表面実装が不可能な基板への対応、自動車等の使用環境が厳しくより実装信頼性の要求される用途への適応が可能となる。
【００８７】
なお、実施の形態１〜７においては、第１、第２の容器としてセラミックシートの積層体から作製された例について説明したが、シートを積層する構成以外にも、型成形品、インゴットから加工形成したものを用いる構成も可能である。また、用いる材料に関してもセラミックス以外にガラスエポキシ材等様々なものが適用可能である。
【００８８】
なお、実施の形態１〜７において、検知素子として水晶振動子を用いた例について説明したが、検知素子は水晶振動子に限定されるものではなく、慣性力により物理量が変化し、その変化量を電気的に検出できる様々なものが利用できる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続されているため、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できる構造の慣性トランスデューサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の慣性トランスデューサの外観斜視図
【図２】 同分解斜視図
【図３】 同正面図
【図４】 同平面図
【図５】 同実施の形態の能動部品を取り付けた状態の第１の容器の平面図
【図６】 同正面半断面図
【図７】 同実施の形態のシールド板を外した状態の検知ユニットの平面図
【図８】 同正面断面図
【図９】 同実施の形態の電気的ブロック図
【図１０】 同実施の形態の第１の容器の上面に検査電極を配置した慣性トランスデューサの平面図
【図１１】 本発明の実施の形態２の慣性トランスデューサの正面断面図
【図１２】 同分解正面断面図
【図１３】 本発明の実施の形態３の慣性トランスデューサの正面断面図
【図１４】 同平面図
【図１５】 本発明の実施の形態４の慣性トランスデューサを説明するための要部正面断面図
【図１６】 本発明の実施の形態５の慣性トランスデューサの正面図
【図１７】 同実施の形態の弾性部材の平面図
【図１８】 本発明の実施の形態６の慣性トランスデューサの平面図
【図１９】 同正面断面図
【図２０】 本発明の実施の形態７の慣性トランスデューサの斜視図
【図２１】 同断面図
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 第１の容器
２ 能動素子
３，３Ａ，３Ｃ 外周壁
３Ｂ 段部
４ａ〜４ｅ 受動素子
５ 検知ユニット
６ 第２の容器
７ 水晶振動子
８ シールド板
９ シームリング
１０ 外周壁
１１ａ〜１１ｆ 第２の接続電極
１２ ワイヤ
１３ 電極
１４ａ〜１４ｆ 第１の接続電極
１５ 樹脂
１６ａ〜１６ｄ 外部電極
１６ｍ〜１６ｐ 外部電極
１６ｅ〜１６ｈ 検査電極
１６ｉ〜１６ｌ 検査電極
１７ シールド電極
１８ａ〜１８ｆ 切り欠き
１９ 孔
２０ 導電路
２１，２１Ａ 弾性部材
２２ａ〜２２ｆ 第３の接続電極
２３ａ 絶縁材
２３ｂ 導電材
２４ａ〜２４ｄ ターミナル
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、航空機、船舶等の輸送機器やカメラ、ビデオカメラ等の映像機器や電子機器の入力装置等に使用される慣性トランスデューサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
慣性トランスデューサは、たとえばビデオカメラなどに用いられており、その構造は容器内に検知素子と回路部品を収納させたものが知られている。
【０００３】
このように、一つの容器内に回路部品と検知素子を収納させたものでは、回路部品を固定するために用いられる樹脂系接着剤から発せられるガスや有機物の検知素子への付着、回路部品の接続に用いられる半田およびフラックスの検知素子への付着により、その検知特性を劣化させてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで近年では、両面が開放した容器の内部を仕切り、一方の室に検知素子、他方の室に回路部品を収納させ、それによって回路部品固定用の樹脂系接着剤から発せられるガスや有機物、半田やフラックスの検知素子への付着を防止したものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような２つの室を形成したものでは、一方の室に検知素子を実装し、検知特性の調整を行った後、他方の室に回路部品を実装し、特性調整や特性検査を行うようになっているが、回路部品の実装時や上記特性調整時にこの回路部品を損傷させてしまった場合には、この回路部品のみならず、検知素子を容器とともに廃棄しなければならず、コスト面で著しく不利となる。
【０００６】
このことは、組み立て手順を逆にし、回路部品を実装した後、検知素子を実装する場合でも同様な課題が生じることは明らかである。
【０００７】
すなわち、この回路部品に損傷が生じた場合には、容器の他方の室から回路部品のみを取り外して交換すれば良いという考えもあるが、実際には回路部品は樹脂系接着剤や半田等で固定されており、これを容易に取外すことはできず、容器までも損傷させてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できる構造の慣性トランスデューサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の慣性トランスデューサは、開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続され、能動部品は、前記第１の容器の内部に実装され、受動部品は前記第１の容器の外周壁の上面に実装されたことを特徴とするものである。
【００１０】
この構成により、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できる構造の慣性トランスデューサが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続され、能動部品は、前記第１の容器の内部に実装され、受動部品は前記第１の容器の外周壁の上面に実装されているため、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できるといった作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外部電極は、第１の容器の外周壁の少なくとも２個所のコーナ部に下部から底面にかけて形成されているため、本慣性トランスデューサの第１の容器を基板上に実装する場合に、リフロー式の半田付けを用いた時、半田の表面張力によるセルフアライメント機構が働くといった作用を有する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の接続電極は、第１の容器の外周壁の上面に少なくとも２個所設けられるとともに、第２の接続電極は前記第１の接続電極と対応するように第２の容器の外周壁の下部から底面にかけて設けられているため、半田を用いて第１の容器と第２の容器を接続する時、半田の表面張力によるセルフアライメント機構が働くといった作用を有する。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明において、能動部品は、第１の容器の内部に実装され、受動部品は第１の容器の外周壁の上面に実装されているため、コンデンサ、抵抗等の受動部品を半田や導電性接着剤を用いて接続する際、半田や導電性接着剤の塗布にあたってスクリーン印刷が使用可能となり、生産性が向上するといった作用を有する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１または３に記載の発明において、第１の容器の外周壁の外周面には検査電極が設けられ、この検査電極は前記第１の容器の底面から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器を実装する基板上の導電パターンと検査電極が短絡してしまうことを防止でき、かつ、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサの段階で検査が可能となるといった作用を有する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面には検査電極が設けられ、この検査電極は第１の接続電極から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサでの検査を上部から接触式プローブを用いて行えるといった作用を有する。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第２の容器の底面の外周部近傍に、接着及び封止するための樹脂が設けられているため、第１の容器の上に第２の容器を強固に固定することができるだけでなく、この第２の容器によって第１の容器の上面開口部を密封することができるので、第１の容器内の能動素子の保護用の封止樹脂を廃止することができるといった作用を有する。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面の内周部には凹状の段部が形成され、この段部により第２の容器が支持されるため、第１、第２の接続電極を用いて第１の容器に対して第２の容器を確実、かつ、容易に位置決めできるといった作用を有する。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面を、第２の容器の第２の接続電極の上に配置するとともに、この第１の容器の外周壁の上面にシールド電極が設けられているため、第１、第２の接続電極への外来ノイズの侵入、および指などが触れることによる静電破壊を防止することができるといった作用を有する。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、第１の容器の外周壁の内面側であって、第２の容器の第２の接続電極に対応する位置には、この第１の容器の外周壁の上面側から段部上面まで下方に向けて切り欠きが設けられているため、切り欠きから導電性接着剤を充填することで第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるといった作用を有する。また、第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるようになるので、その分だけ第１、第２の接続電極の面積を小さくでき、外来ノイズの侵入をより防止しやすくできるといった作用を有する。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、切り欠き内面に電極が設けられているため、導電性接着剤による接着強度を高くできるといった作用を有する。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の発明において、切り欠き内の開口部より下方にのみ導電性接着剤が充填されているため、切り欠き内に充填した導電性接着剤によって上面のシールド電極と第１、第２の接続電極が短絡してしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、請求項７乃至１１のいずれか１つに記載の発明において、第１の容器の段部の底面で第２の容器の底面の第２の接続電極に対応する位置に孔が設けられているため、第１、第２の接続電極を接続するための導電性接着剤が不用意に外方へ拡がって短絡を起こしてしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、第１の容器の段部の孔は下方に向かって径小となる形状であるため、導電性接着剤が孔を介して下方へ流出してしまう結果として、第１、第２の接続電極の導通不良が生ずるのを防止することができるといった作用を有する。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第２の接続電極と第１の接続電極とが薄い弾性部材を介して電気的に接続されているため、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できるばかりか、第２の容器の内部に実装された検知素子を弾性的に保持できるため、外部の振動やショックによる検知素子の検出信号レベルの悪化を抑制し特性の安定性を図ることができるといった作用を有する。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、弾性部材は第１の容器と第２の容器の接続面とほぼ同等の面積であり、かつ前記弾性部材には第１の接続電極と第２の接続電極とを互いに電気的に接続させるための第３の接続電極が形成されているため、電極部を含めて弾性的に保持できるといった作用を有する。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、弾性部材は第１の容器と第２の容器の接続面とほぼ同等の面積であり、かつ、異方導電性であるため、弾性部材に容器の接続電極に応じた専用の接続電極を形成する必要なく安価に構成できるといった作用を有する。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、外部電極は、第１の容器の外周壁の少なくとも２個所のコーナ部に下部から底面にかけて形成されているため、本慣性トランスデューサの第１の容器を基板上に実装する場合に、リフロー式の半田付けを用いた時、半田の表面張力によるセルフアライメント機構が働くといった作用を有する。
【００２９】
また、請求項１４に記載の発明において、能動部品は第１の容器の内部に実装され、受動部品は第１の容器の外周壁の上面に実装されているため、コンデンサ、抵抗等の受動部品を半田や導電性接着剤を用いて接続する際、半田や導電性接着剤の塗布にあたってスクリーン印刷が使用可能となり、生産性が向上するといった作用を有する。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、第１の容器の外周壁の外周面には検査電極が設けられ、この検査電極は前記第１の容器の底面から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器を実装する基板上の導電パターンと検査電極が短絡してしまうことを防止でき、かつ、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサの段階で検査が可能となるといった作用を有する。
【００３１】
請求項１９に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面には検査電極が設けられ、この検査電極は第１の接続電極から所定距離だけ離れた位置に設けられているため、第１の容器に受動部品を実装した段階での検査および完成した慣性トランスデューサでの検査を上部から接触式プローブを用いて行えるといった作用を有する。
【００３２】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面の内周部には凹状の段部が形成され、この段部により第２の容器が支持されるため、第１、第２の接続電極を用いて第１の容器に対して第２の容器を確実、かつ、容易に位置決めできるといった作用を有する。
【００３３】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の発明において、第１の容器の外周壁の上面を、第２の容器の第２の接続電極の上に配置するとともに、この第１の容器の外周壁の上面にシールド電極を設けられているため、第１、第２の接続電極への外来ノイズの侵入、および指などが触れることによる静電破壊を防止することができるといった作用を有する。
【００３４】
請求項２２に記載の発明は、請求項２０または２１に記載の発明において、第１の容器の外周壁の内面側であって、第２の容器の第２の接続電極に対応する位置には、この第１の容器の外周壁の上面側から段部上面にまで下方に向けて切り欠きが設けられているため、切り欠きから導電性接着剤を充填することで第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるといった作用を有する。また、第１、第２の接続電極の導通接続が容易、かつ、確実に行えるようになるので、その分だけ第１、第２の接続電極の面積を小さくでき、外来ノイズの侵入をより防止しやすくできるといった作用を有する。
【００３５】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の発明において、切り欠き内面に電極が設けられているため、導電性接着剤による接着強度を高くできるといった作用を有する。
【００３６】
請求項２４に記載の発明は、請求項２２または２３に記載の発明において、切り欠き内の開口部より下方にのみ導電性接着剤が充填されているため、切り欠き内に充填した導電性接着剤によって上面のシールド電極と第１、第２の接続電極が短絡してしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００３７】
請求項２５に記載の発明は、請求項２０乃至２４のいずれか１つに記載の発明において、第１の容器の段部の底面で第２の容器の底面の第２の接続電極に対応する位置に孔が設けられているため、第１、第２の接続電極を接続するための導電性接着剤が不用意に外方へ拡がって短絡を起こしてしまうのを防止することができるといった作用を有する。
【００３８】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載の発明において、第１の容器の段部の孔は下方に向かって径小となる形状であるため、導電性接着剤が孔を介して下方へ流出してしまう結果として、第１、第２の接続電極の導通不良が生ずるのを防止することができるといった作用を有する。
【００３９】
請求項２７に記載の発明は、請求項２または１７に記載の発明において、外部電極は、第１の容器の外周壁の外周に設けられ、前記外部電極には基板上のランド穴に挿通するためのターミナルが設けられているため、本慣性トランスデューサの基板に対する位置決め精度の向上、表面実装が不可能な基板への実装が可能となる。また、自動車のように使用環境が厳しく、より実装信頼性が要求される用途に好適であるといった作用を有する。
【００４０】
請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の発明において、ターミナルは第１の容器と一体的に積層されているため、より一層の信頼性を向上させることができるといった作用を有する。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２１を用いて説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の慣性トランスデューサの外観斜視図、図２は同分解斜視図、図３は同正面図、図４は同平面図、図５は同実施の形態の能動部品を取り付けた状態の第１の容器の平面図、図６は同正面半断面図、図７は同実施の形態のシールド板を外した状態の検知ユニットの平面図、図８は同正面断面図、図９は同実施の形態の電気的ブロック図、図１０は同実施の形態の第１の容器の上面に検査電極を配置した慣性トランスデューサの平面図である。
【００４３】
図１〜図１０において、第１の容器１、第２の容器６はセラミックシートの積層体で形成されている。その形状は、図２、図５と図６に示すように上面が開口部を有した箱型に成形されている。この第１の容器１の内部には、回路部品の構成要素の１つであるベアチップよりなる能動素子２が接着剤により固定されて実装されている。
【００４４】
第１の容器１の外周壁３の上には、回路部品のもう１つの構成要素である受動素子（ここではチップ型の抵抗とコンデンサ）４ａ〜４ｅが接着されている。
【００４５】
また第１の容器１の開口部を覆うように検知ユニット５が装着されている。この検知ユニット５は、図１〜図３、図７と図８に示すようなセラミックシートの積層体で形成され上面に開口部を有した第２の容器６と、第２の容器６の外周壁１０上に固定されたシームリング９と、第２の容器６の内部に実装された検知素子としての水晶振動子７と、第２の容器６の開口部を封止するための封止板としての金属製のシールド板８とから構成されている。また、シームリング９にシールド板８を溶接することによって水晶振動子７を第２の容器６の内部に気密封止している（図８）。
【００４６】
なお、気密封止は溶接以外にガラス、半田またはＡｕ−Ｓｎ等を用いた封止でも良い。
【００４７】
第２の容器６の外周壁１０の外周面の６ヶ所には、図１、図２、図７に示すように切り欠きが設けられ、この切り欠きの内側とそれに続く底面に、第２の接続電極１１ａ〜１１ｆが形成されている。第２の接続電極１１ａ〜１１ｅは、図９に示すように水晶振動子７と電気的に接続されており、第２の接続電極１１ｆはＧＮＤ電極で、第２の容器６とシームリング９に電気的に接続され、シールド板８と共にアースされるようになっている。
【００４８】
一方、第１の容器１に実装された能動素子２は、図２、図５と図６に示すようにワイヤ１２により第１の容器１に設けられた電極１３と電気的に接続され、さらに第１の容器１の外周壁３の上面の６ヶ所には電極１３のいずれかと接続するための第１の接続電極１４ａ〜１４ｆが設けられている（図１、図２、図５）。
【００４９】
第１の接続電極１４ａ〜１４ｆと第２の接続電極１１ａ〜１１ｆは、それぞれ第１の接続電極１４ａと第２の接続電極１１ａ、第１の接続電極１４ｂと第２の接続電極１１ｂ、第１の接続電極１４ｃと第２の接続電極１１ｃ、第１の接続電極１４ｄと第２の接続電極１１ｄ、第１の接続電極１４ｅと第２の接続電極１１ｅ、第１の接続電極１４ｆと第２の接続電極１１ｆの間が導電性接着剤としての半田によって電気的に接続されている。
【００５０】
第２の接続電極１１ａ〜１１ｄは第２の容器６の外周壁１０の外周のコーナ部に配置されており、第１の電極１４ａ〜１４ｄもそれぞれ対応する位置に配置されている。これにより、半田等の導電性接着剤で接続する際に、半田硬化時の表面張力を利用して、検知ユニット５を第１の容器１に対してセルフアライメントさせることができる。
【００５１】
また、受動素子４ａ〜４ｅも同様に半田により、第１の容器１の所定のパターン上に電気的に接続されている。以上により、水晶振動子７、能動素子２と受動素子４ａ〜４ｅの電気的な接続が完成する。
【００５２】
なお、能動素子２はワイヤ１２による接続以外にフリップチップ実装を行っても良い。
【００５３】
第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの電気的な接続が完了した後に、図３と図４に示すように第２の容器６の底面の外周部には接着及び封止するための樹脂１５が塗布されるため、第１の容器１の外周壁３の上面に第２の容器６が強固に接着固定されるとともに、第１の容器１の上面に設けられている開口部が第２の容器６で密封され能動素子２が保護される。
【００５４】
なお、この密封処理により、能動素子２の外周樹脂モールドは不要となるが、より確実に能動素子２の保護を行う必要がある場合には、外周樹脂モールドを行えば良い。
【００５５】
第１の容器１の外周壁３の外周には切り欠きが設けられ、各切り欠きには外部電極１６ａ〜１６ｄ、検査電極１６ｅ〜１６ｈが設けられている（図１〜図５、図１０）。外部電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、切り欠き内部だけではなく、それに続く第１の容器１の底面にも形成され、外部電極１６ａは電源端子（Ｖｃｃ）、外部電極１６ｂは出力端子（ＯＵＴ）、外部電極１６ｃ及び外部電極１６ｄはグラウンド端子となっている。
【００５６】
また、検査電極１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈは第１の容器１の底面から所定距離だけ上方に離れた位置に設けられており、これらの検査電極１６ｅ〜１６ｈを使用して能動素子２の内部のメモリへのデータ書込みや各種の検査が行われる。
【００５７】
一方、図１０は検査電極１６ｉ〜１６ｌが第１の容器１の外周壁３上に設けられたもので、検査用プローブを上面からコンタクトさせることが可能になる。
【００５８】
なお、外部電極１６ａ〜１６ｄは同じく第１の容器１の外周壁３の外周コーナ部に設けられているため、基板上に実装される場合、リフロー等の自動半田付け時に有効で半田硬化時の表面張力を利用して、本慣性トランスデューサをセルフアライメントさせ、取り付けズレを緩和させることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２の慣性トランスデューサの正面断面図、図１２は同分解正面断面図である。
【００６０】
本実施の形態において、同一構成部品には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００６１】
図１１、図１２に示すように第１の容器１Ａの外周壁３Ａの上面内周部に凹状の段部３Ｂを形成し、この段部３Ｂで第２の容器６を支持している。このように、段部３Ｂの上に第２の容器６を支持させれば、それだけで第１の容器１Ａに対して第２の容器６の位置決めがなされるため、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの相対位置関係も正しく設定され、両者の電気的接続がより確実に行える。さらに、第１の容器１Ａの開口部は第２の容器６で確実に密封される。
【００６２】
（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３の慣性トランスデューサの正面断面図、図１４は同平面図である。
【００６３】
本実施の形態において、実施の形態１、実施の形態２と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００６４】
図１３に示すように、第１の容器１Ｂの外周壁３Ｃは実施の形態２に示す外周壁３Ａに比べてさらに上方に延長した構成である。具体的には、外周壁３Ｃの上面を第２の容器６の第２の接続電極１１ａ〜１１ｆ（符号は表示せず）よりも上方にまで延長し、この外周壁３Ｃの上面にシールド電極１７を図１４に示すように受動素子４ａ〜４ｅに短絡しない範囲でほぼ全周にわたって設けている。このシールド電極１７は、図１３に示すように外周壁３Ｃの内部に形成された導電路２０を介して、グラウンド端子となる外部電極１６ｃ（符号は表示せず）もしくは外部電極１６ｄ（符号は表示せず）に電気的に接続されている。
【００６５】
これにより、このシールド電極１７により第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ（符号は表示せず）、１１ａ〜１１ｆ（符号は表示せず）の接続部への外来ノイズが侵入しにくくなる。また、作業者の指が触れて能動素子２を静電破壊させてしまうことを防止できる。
【００６６】
なお、外周壁３Ｃを上方に延長することによって、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの接続部に半田を挿入しにくくなるので、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆに対応する段部３Ｂにまで達する切り欠き１８ａ〜１８ｆを形成し、この切り欠き１８ａ〜１８ｆの内部に半田を注入することで、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの電気的接続状態を安定にしている。
【００６７】
なお、半田は切り欠き１８ａ〜１８ｆの内部にしか注入せず、その上方は接着及び封止のための樹脂１５（図示せず）により覆うことによって、シールド電極１７と第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆが不用意に短絡しないように構成されている。
【００６８】
（実施の形態４）
図１５は本発明の実施の形態４の慣性トランスデューサを説明するための要部正面断面図である。
【００６９】
本実施の形態において、実施の形態１〜実施の形態３と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００７０】
図１５は、図１４に示すＢ−Ｂ線による断面図であり、第１の容器１Ｃにおいて段部３Ｂ部分から下方に向けて形成された径小となる孔１９を詳細に示している。この孔１９の役割は、第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆを半田により接続する際、半田が不用意に第１、第２の接続電極１４ａ〜１４ｆ，１１ａ〜１１ｆの外に拡がって電気的な短絡を防止するために余分な半田を、孔１９の内部に流入させるものである。
【００７１】
その場合、孔１９がストレートなものであると半田が第１の容器１Ｃの外部に流出してしまうので、孔１９を徐々に径小となる構造にすることで、その流出を防止している。
【００７２】
（実施の形態５）
図１６は本発明の実施の形態５の慣性トランスデューサの正面図、図１７は同実施の形態の弾性部材の平面図である。
【００７３】
本実施の形態において、実施の形態１と同一構成部品には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００７４】
図１６に示すように、第１の容器１と第２の容器６を接続する際、薄い弾性部材２１を介して電気的に接続されている。弾性部材２１は、図１７に示すように第１の接続電極１４ａ〜１４ｆ、第２の接続電極１１ａ〜１１ｆにそれぞれ対応するように両面に第３の接続電極２２ａ〜２２ｆが設けられている。弾性部材２１はシリコンからなる絶縁材とシリコンにカーボンを含有させた導電材との一体成形材で構成されている。
【００７５】
第１の接続電極１４ａ〜１４ｆと第３の接続電極２２ａ〜２２ｆ間及び第２の接続電極１１ａ〜１１ｆと第３の接続電極２２ａ〜２２ｆ間を半田により接続することにより、検知ユニット５を弾性的に支持できる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、検知ユニット５を弾性的に支持することを目的とするため、実施の形態１のように接着及び封止するための樹脂１５による検知ユニット５の固定は行わない。本実施の形態において、弾性部材２１の絶縁体としてシリコンを用いて説明したが、防振性能を有する弾性体であれば、材質は問わない。
【００７７】
また、本実施の形態で用いた弾性部材を実施の形態２〜４で説明した構成に適応することも可能である。
【００７８】
（実施の形態６）
図１８は本発明の実施の形態６の慣性トランスデューサの弾性部材の平面図、図１９は同正面断面図である。
【００７９】
本実施の形態においては、図１６における弾性部材２１を別の材料に置換した点が特徴である。
【００８０】
図１８、図１９において、弾性部材２１Ａはシリコンからなる絶縁材２３ａとカーボン含有の導電材２３ｂが所定のピッチで形成され、かつ、積層された後、適当な厚みにスライスされた異方導電性ゴムと呼ばれるものである。これにより、実施の形態５において説明したような第３の電極群は特に必要なく、弾性部材２１Ａと各第１の接続電極１４ａ〜１４ｆ、第２の接続電極１１ａ〜１１ｆ間を接続することが可能である。
【００８１】
本実施の形態において、弾性部材２１Ａの絶縁材としてシリコンを用いて説明したが、防振性能を有する弾性体であれば、材質は問わない。
【００８２】
また、本実施の形態で用いた弾性部材を実施の形態２〜４で説明した構成に適応することも可能である。
【００８３】
（実施の形態７）
図２０は本発明の実施の形態７の慣性トランスデューサの斜視図、図２１は同断面図である。
【００８４】
本実施の形態において、実施の形態１と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００８５】
図２０に示すように、第１の容器１Ｄの外部電極１６ｍ〜１６ｐには、本慣性トランスデューサが実装される基板上のラウンド穴に挿通可能な大きさの導電性を有する半田メッキ鋼鈑からなるターミナル２４ａ〜２４ｄがロウ付けにより固着されている。図２１に示すように、第１の容器１Ｄの作製工程において、ターミナル２４ａ〜２４ｄを同時に積層して構成することが可能である。例えば、短冊状のターミナル２４ａ〜２４ｄをセラミックシートを積層して第１の容器１Ｄを作製する工程の途中で積層し形成する。併せて、層間の導通及びターミナル２４ａ〜２４ｄとの導通も確保する。その後、ターミナル２４ａ〜２４ｄを曲げ加工し所定の形状を得る。
【００８６】
このターミナル２４ａ〜２４ｄを利用することにより、本慣性トランスデューサを基板へ実装する際の位置精度のより一層の高精度化を図れると共に、表面実装が不可能な基板への対応、自動車等の使用環境が厳しくより実装信頼性の要求される用途への適応が可能となる。
【００８７】
なお、実施の形態１〜７においては、第１、第２の容器としてセラミックシートの積層体から作製された例について説明したが、シートを積層する構成以外にも、型成形品、インゴットから加工形成したものを用いる構成も可能である。また、用いる材料に関してもセラミックス以外にガラスエポキシ材等様々なものが適用可能である。
【００８８】
なお、実施の形態１〜７において、検知素子として水晶振動子を用いた例について説明したが、検知素子は水晶振動子に限定されるものではなく、慣性力により物理量が変化し、その変化量を電気的に検出できる様々なものが利用できる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続されているため、センシングのための重要部品となる検知素子に回路部品固定用の樹脂系接着剤からのガスや有機物、半田やフラックスが付着することがない信頼性の高い検知素子部を作製できると同時に、万一にも回路部品部または検知素子部が損傷した場合、検知素子部または回路部品部の内の良品は再使用できる構造の慣性トランスデューサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の慣性トランスデューサの外観斜視図
【図２】 同分解斜視図
【図３】 同正面図
【図４】 同平面図
【図５】 同実施の形態の能動部品を取り付けた状態の第１の容器の平面図
【図６】 同正面半断面図
【図７】 同実施の形態のシールド板を外した状態の検知ユニットの平面図
【図８】 同正面断面図
【図９】 同実施の形態の電気的ブロック図
【図１０】 同実施の形態の第１の容器の上面に検査電極を配置した慣性トランスデューサの平面図
【図１１】 本発明の実施の形態２の慣性トランスデューサの正面断面図
【図１２】 同分解正面断面図
【図１３】 本発明の実施の形態３の慣性トランスデューサの正面断面図
【図１４】 同平面図
【図１５】 本発明の実施の形態４の慣性トランスデューサを説明するための要部正面断面図
【図１６】 本発明の実施の形態５の慣性トランスデューサの正面図
【図１７】 同実施の形態の弾性部材の平面図
【図１８】 本発明の実施の形態６の慣性トランスデューサの平面図
【図１９】 同正面断面図
【図２０】 本発明の実施の形態７の慣性トランスデューサの斜視図
【図２１】 同断面図
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 第１の容器
２ 能動素子
３，３Ａ，３Ｃ 外周壁
３Ｂ 段部
４ａ〜４ｅ 受動素子
５ 検知ユニット
６ 第２の容器
７ 水晶振動子
８ シールド板
９ シームリング
１０ 外周壁
１１ａ〜１１ｆ 第２の接続電極
１２ ワイヤ
１３ 電極
１４ａ〜１４ｆ 第１の接続電極
１５ 樹脂
１６ａ〜１６ｄ 外部電極
１６ｍ〜１６ｐ 外部電極
１６ｅ〜１６ｈ 検査電極
１６ｉ〜１６ｌ 検査電極
１７ シールド電極
１８ａ〜１８ｆ 切り欠き
１９ 孔
２０ 導電路
２１，２１Ａ 弾性部材
２２ａ〜２２ｆ 第３の接続電極
２３ａ 絶縁材
２３ｂ 導電材
２４ａ〜２４ｄ ターミナル
Claims (28)
- 開口部を有し回路部品が実装された第１の容器と、前記第１の容器に設けられた外部電極と第１の接続電極と、内部に検知素子が実装され開口部が封止板により封止された第２の容器と、前記第２の容器に設けられた第２の接続電極とを備え、前記第１の容器の開口部を覆うように前記第２の容器が装着され、前記第２の接続電極と第１の接続電極とが電気的に接続され、能動部品は、前記第１の容器の内部に実装され、受動部品は前記第１の容器の外周壁の上面に実装された慣性トランスデューサ。
- 外部電極は、第１の容器の外周壁の少なくとも２個所のコーナ部に下部から底面にかけて形成された請求項１に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の接続電極は、第１の容器の外周壁の上面に少なくとも２個所設けられるとともに、第２の接続電極は前記第１の接続電極と対応するように第２の容器の外周壁の下部から底面にかけて設けられた請求項１に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の外周面には検査電極が設けられ、この検査電極は前記第１の容器の底面から所定距離だけ離れた位置に設けられた請求項１または３に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の上面には検査電極が設けられ、この検査電極は第１の接続電極から所定距離だけ離れた位置に設けられた請求項１に記載の慣性トランスデューサ。
- 第２の容器の底面の外周部近傍に、接着及び封止するための樹脂が設けられた請求項１に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の上面の内周部には凹状の段部が形成され、この段部により第２の容器が支持された請求項１に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の上面を、第２の容器の第２の接続電極の上に配置するとともに、この第１の容器の外周壁の上面にシールド電極を設けた請求項７に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の内面側であって、第２の容器の第２の接続電極に対応する位置には、この第１の容器の外周壁の上面側から段部上面にまで下方に向けて切り欠きが設けられた請求項７または８に記載の慣性トランスデューサ。
- 切り欠き内面に電極が設けられた請求項９に記載の慣性トランスデューサ。
- 切り欠き内の開口部より下方にのみ導電性接着剤が充填された請求項９または１０に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の段部の底面で第２の容器の底面の第２の接続電極に対応する位置に孔が設けられた請求項７乃至１１のいずれか１つに記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の段部の孔は下方に向かって径小となる形状とした請求項１２に記載の慣性トランスデューサ。
- 前記第２の接続電極と第１の接続電極とが薄い弾性部材を介して電気的に接続された請求項１に記載の慣性トランスデューサ。
- 弾性部材は第１の容器と第２の容器の接続面とほぼ同等の面積であり、かつ前記弾性部材には第１の接続電極と第２の接続電極とを互いに電気的に接続させるための第３の接続電極が形成されている請求項１４に記載の慣性トランスデューサ。
- 弾性部材は第１の容器と第２の容器の接続面とほぼ同等の面積であり、かつ異方導電性である請求項１４に記載の慣性トランスデューサ。
- 外部電極は、第１の容器の外周壁の少なくとも２個所のコーナ部に下部から底面にかけて形成された請求項１４に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の外周面には検査電極が設けられ、この検査電極は前記第１の容器の底面から所定距離だけ離れた位置に設けられた請求項１４に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の上面には検査電極が設けられ、この検査電極は第１の接続電極から所定距離だけ離れた位置に設けられた請求項１４に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の上面の内周部には凹状の段部が形成され、この段部により第２の容器が支持された請求項１４に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の上面を、第２の容器の第２の接続電極の上に配置するとともに、この第１の容器の外周壁の上面にシールド電極を設けた請求項２０に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の外周壁の内面側であって、第２の容器の第２の接続電極に対応する位置には、この第１の容器の外周壁の上面側から段部上面にまで下方に向けて切り欠きが設けられた請求項２０または２１に記載の慣性トランスデューサ。
- 切り欠き内面に電極が設けられた請求項２２に記載の慣性トランスデューサ。
- 切り欠き内の開口部より下方にのみ導電性接着剤が充填された請求項２２または２３に記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の段部の底面で第２の容器の底面の第２の接続電極に対応する位置に孔が設けられた請求項２０乃至２４のいずれか１つに記載の慣性トランスデューサ。
- 第１の容器の段部の孔は下方に向かって径小となる形状とした請求項２５に記載の慣性トランスデューサ。
- 外部電極は、第１の容器の外周壁の外周に設けられ、前記外部電極には基板上のランド穴に挿通するためのターミナルが設けられた請求項２または１７に記載の慣性トランスデューサ。
- ターミナルは、第１の容器と一体的に積層されている請求項２７に記載の慣性トランスデューサ。
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