JP5589961B2 - 角速度センサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、角速度の検出を行うセンサ部をパッケージに弾性を有する接合部材を介して搭載してなる角速度センサ装置に関するものである。

従来より、例えば、特許文献１には、角速度を検出するセンサ部をケースに接合部材を介して搭載してなる角速度センサ装置が開示されている。具体的には、このような角速度センサ装置では、ケースは、中空部および底部を有する有底筒状部材を用いて構成されており、センサ部は底部に接合部材を介して搭載されている。接合部材は、弾性を有し、防振部材として機能させることにより、外部からの衝撃に対して検出精度が低下することを抑制できるものが用いられる。また、底部にはセンサ部を搭載する際等に治具が挿入される貫通孔が形成されており、センサ部は貫通孔と対応する位置に搭載されている。

そして、ケースのうち底部と反対側の開口部には上蓋が接着剤を介して備えられると共に当該開口部と反対側には貫通孔を覆う下蓋が接着剤を介して備えられている。これにより、センサ部は、ケース、上蓋、下蓋にて構成されるパッケージ内に収容され、このパッケージ内は気密封止されている。なお、底部と下蓋との間で構成される空間と、中空部（底部と上蓋との間で構成される空間）とは貫通孔を介して連通されている。

特開２０１０−１８１３９２号公報

しかしながら、このような角速度センサ装置では、パッケージ内が気密封止されているため、プリント基板等にリフロー実装される際にパッケージ内の圧力が上昇し、ケースと上蓋とを接着する接着剤およびケースと下蓋とを接着する接着剤に応力が印加されてしまうという問題がある。

なお、上記では、底部に治具が挿入される貫通孔が形成されたケースと、上蓋と、下蓋とを有するパッケージにセンサ部が収容されてなる角速度センサ装置を例に挙げて説明したが、底部に貫通孔が形成されていないケースと、このケースの開口部に備えられる上蓋のみを有するパッケージにセンサ部を収容してなる角速度センサ装置においても同様の問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、リフロー実装される際に、ケースと蓋とを接着する接着剤に応力が印加されることを抑制することができる角速度センサ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、パッケージ（２０）には、パッケージ（２０）の内部空間を構成する中空部と外部とを連通させる連通孔（２３ａ）が形成され、パッケージ（２０）は、ケース（２１）のうち底部（２４）側に接着剤（２８）を介して貫通孔（２４ｃ）を覆う状態で備えられた下蓋（２３）を有しており、底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間と、中空部とは貫通孔（２４ｃ）を介して連通されていることを特徴としている。

このような角速度センサ装置では、パッケージ（２０）に内部（内部空間を構成する中空部）と外部とを連通させる連通孔（２３ａ）が形成されているため、プリント基板等の基板にリフロー実装される際にパッケージ（２０）内の圧力が上昇することを抑制することができ、ケース（２１）と上蓋（２２）とを接着する接着剤（２８）に応力が印加されることを抑制することができる。

また、センサ部（１０）を搭載する際等にセンサ部（１０）を固定する治具が必要な角速度センサ装置においても、貫通孔（２４ｃ）を介してセンサ部（１０）を治具により固定することができる。

この場合、請求項２に記載の発明のように、接合部材（２５）を弾性を有するものとすることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、連通孔（２３ａ）を下蓋（２３）に形成することができる。このような角速度センサ装置では、下蓋（２３）がプリント基板等の基板と対向する状態でリフロー実装されるため、ケース（２１）や上蓋（２２）に連通孔（２３ａ）が形成されている場合と比較して、連通孔（２３ａ）を介してパッケージ（２０）の内部に異物が導入されることを抑制することができる。

この場合、請求項４に記載の発明のように、連通孔（２３ａ）を底部（２４）と対向する部分に形成することができる。これによれば、連通孔（２３ａ）が底部（２４）と対向する部分と異なる部分に形成されている場合と比較して、つまり連通孔（２３ａ）が下蓋（２３）のうち貫通孔（２４ｃ）と対向する部分に形成されている場合と比較して、連通孔（２３ａ）から導入された異物が中空部に導入されて接合部材（２５）に付着することを抑制することができ、接合部材（２５）の弾性機能が阻害されることを抑制することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間に、底部（２４）および下蓋（２３）のうちの一方に備えられると共に底部（２４）および下蓋（２３）のうちの他方と離間された壁部（２３ｂ、２４ｅ）を備えることができる。そして、連通孔（２３ａ）と貫通孔（２４ｃ）とが、壁部（２３ｂ、２４ｅ）と、壁部（２３ｂ、２４ｅ）が備えられない他方との隙間を通じて連通されているものとすることができる。

これによれば、連通孔（２３ａ）を介して底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間に異物が導入されたとしても、壁部（２３ｂ、２４ｅ）によって異物が貫通孔（２４ｃ）に達することを抑制することができる。このため、さらに中空部に異物が導入されることを抑制することができ、異物が接合部材（２５）に付着することを抑制することができる。

この場合、請求項６に記載の発明のように、連通孔（２３ａ）と貫通孔（２４ｃ）とは、壁部（２３ｂ、２４ｅ）と、壁部（２３ｂ、２４ｅ）が備えられない他方との間の隙間を通じてのみ連通されているものとすることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、底部（２４）のうち下蓋（２３）と共に底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間を構成する部分に、凹部（２４ｆ）を形成することができる。

これによれば、連通孔（２３ａ）を介して底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間に異物が導入されたとしても、凹部（２４ｆ）によって異物を蓄積することができ、異物が貫通孔（２４ｃ）に達することを抑制することができる。特に、連通孔（２３ａ）を介して、異物として粘性を有する液体が導入された場合には、底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間を通過するよりも当該空間より大きな空間となる凹部（２４ｆ）に異物が流れ込みやくなり、異物が貫通孔（２４ｃ）に達することを抑制することができる。このため、さらに異物が接合部材（２５）に付着することを抑制することができる。

また、請求項８に記載の発明のように、底部（２４）における下蓋（２３）と共に底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間を構成する部分のうち、壁部（２３ｂ、２４ｅ）を挟んで貫通孔（２４ｃ）側と反対側の連通孔（２３ａ）側に凹部（２４ｆ）を形成することもできる。

これによれば、凹部（２４ｆ）を貫通孔（２４ｃ）側に形成した場合と比較して、連通孔（２３ａ）を介して底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間に導入された異物を蓄積しやすく、さらに異物が貫通孔（２４ｃ）に達することを抑制することができる。

そして、請求項９に記載の発明のように、底部（２４）と下蓋（２３）との間で構成される空間に吸着剤（４０）を配置することができる。これによれば、連通孔（２３ａ）を介して導入された異物を吸着剤（４０）によって吸着することができ、異物が貫通孔（２４ｃ）に達することを抑制することができる。

また、請求項１０および１２に記載の発明のように、連通孔（２３ａ）を、相対する壁面を結ぶ線分の長さのうち最も長い部分の長さが、接合部材（２５）が取り得る最小厚みより小さくなるようにすることができる。

これによれば、パッケージ（２０）の内部に固体の異物が導入されたとしても、導入された異物は接合部材（２５）の最小厚みより小さいものであるため、異物がセンサ部（１０）と底部（２４）との間に挟まれることを抑制することができ、接合部材（２５）の弾性機能が阻害されることを抑制することができる。なお、相対する壁面を結ぶ線分の長さのうち最も長い部分の長さとは、例えば、連通孔（２３ａ）が円形状である場合には直径のことであり、矩形状である場合には対角線のことである。

さらに、請求項１３および１４に記載の発明のように、パッケージ（２０）に連通孔（２３ａ）を覆う多孔質体（５０）を備えることもできる。これによれば、連通孔（２３ａ）が多孔質体（５０）で覆われているため、異物が連通孔（２３ａ）を介してパッケージ（２０）の内部に導入されることを抑制することができる。

また、請求項１１に記載の発明のように、パッケージ（２０）のうち外部に露出する部分に連通孔（２３ａ）を覆ってパッケージ（２０）の内部を気密封止するカバー（６０）を備え、カバー（６０）と下蓋（２３）との接着力をケース（２１）と上蓋（２２）との接着力およびケース（２１）と下蓋（２３）との接着力より小さくすることができる。

これによれば、カバー（６０）によりパッケージ（２０）の内部が気密封止されるため、搬送等する際に異物がパッケージ（２０）の内部に導入されることを抑制することができる。また、パッケージ（２０）内の圧力が上昇するとカバー（６０）がケース（２１）から剥がれるため、接着剤（２８）に応力が印加されることを抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における角速度センサ装置の部分断面図である。 図１に示すセンサ部の断面図である。 図１に示すケースの平面図である。 図１に示す角速度センサ装置の裏面図である。 本発明の第２実施形態における角速度センサ装置の拡大図である。 図５に示す角速度センサ装置の裏面図である。 本発明の第３実施形態における角速度センサ装置の拡大図である。 図７に示す角速度センサ装置の裏面図である。 本発明の第４実施形態における角速度センサ装置の拡大図である。 図９に示す角速度センサ装置の裏面図である。 本発明の第５実施形態における角速度センサ装置の部分断面図である。 本発明の第６実施形態における角速度センサ装置の部分断面図である。 本発明の他の実施形態における角速度センサ装置の拡大図である。 図１３に示す角速度センサ装置の裏面図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本実施形態における角速度センサ装置の部分断面図であり、パッケージ等が断面図として記載されている。

図１に示されるように、本実施形態の角速度センサ装置は、センサ部１０と、センサ部１０を収容するパッケージ２０と、センサ部１０と電気的に接続されるリード３０とを有して構成されている。

まず、センサ部１０の構成について説明する。図２は、センサ部１０の断面図である。図２に示されるように、センサ部１０は、センサチップ１１および信号処理チップ１２と、これらセンサチップ１１および信号処理チップ１２を収容するケーシング１３と、ケーシング１３を閉塞するリッド１４とを有した構成とされている。

センサチップ１１は、例えば、シリコン基板等に櫛歯構造を有する梁構造体が形成され、印加された角速度に応じて可動電極と固定電極との間の静電容量が変化する一般的な半導体チップが用いられる。

信号処理チップ１２は、センサチップ１１で検出された静電容量の変化を電気信号として処理したり、センサチップ１１に印加する電圧を調整したりするものであり、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いて構成されている。

そして、これらセンサチップ１１および信号処理チップ１２は、ケーシング１３内に収容されている。具体的には、ケーシング１３は、底面および開口部を有する箱形状とされており、信号処理チップ１２がケーシング１３の底面に接着剤１５を介して接合され、センサチップ１１が信号処理チップ１２に接着剤１６を介して接合されている。すなわち、ケーシング１３には信号処理チップ１２とセンサチップ１１とが順に積層されて搭載されている。そして、ケーシング１３の開口部はリッド１４により閉塞されている。

なお、ケーシング１３と信号処理チップ１２、信号処理チップ１２とセンサチップ１１とを接合する接着剤１５、１６としては、例えば、熱応力を緩和することができる弾性を有する接着剤であるシリコーン系接着剤等が適用される。また、ケーシング１３は、例えば、セラミックスや樹脂等で構成され、リッド１４は、例えば、磁性材料であるコバール等で構成されている。

そして、センサチップ１１と信号処理チップ１２とは、図示しないボンディングワイヤ等を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、センサチップ１１および信号処理チップ１２が別々の基板にそれぞれ形成されている例について説明するが、センサチップ１１および信号処理チップ１２は同一基板上に一体に形成されていてもよい。

また、センサ部１０は、ケーシング１３の外側であって、リッド１４が配置される開口部側と反対側に図示しない複数のパッドを有している。言い換えると、センサ部１０は、ケーシング１３のうち信号処理チップ１２等を搭載する一面（底面）と反対側の一面に複数のパッドを有している。これら複数のパッドは、それぞれケーシング１３内に埋め込まれた導体等を介して信号処理チップ１２と電気的に接続されている。なおケーシング１３内の導体と信号処理チップ１２は、ボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続されている。

以上説明したセンサ部１０は、図１に示されるように、パッケージ２０に収容されている。パッケージ２０は、中空部および底部２４を有する有底筒状のケース２１と、ケース２１のうち底部２４と反対側の開口部に備えられる上蓋２２と、ケース２１のうち開口部と反対側に備えられる下蓋２３とを有した構成とされている。

図３はケース２１の平面図であり、図１に示すケース２１は図３中のＡ−Ａ断面に相当している。なお、リード３０に関しては後述するが、図３ではリード３０のうちケース２１から突出している部分を省略して示してある。

図１および図３に示されるように、ケース２１は、本実施形態では、中空部および底部２４を有する有底筒状とされている。底部２４は、外形が矩形状とされた一面２４ａおよび他面２４ｂを有しており、略十字形状の貫通孔２４ｃが厚み方向に貫通するように形成されている。このようなケース２１は、例えば、液晶ポリマー等の樹脂を一体成型することにより製造される。

そして、底部２４のうち一面２４ａには、貫通孔２４ｃと対応する位置にセンサ部１０が搭載されている。具体的には、底部２４の一面２４ａには、厚み方向にわずかに窪んだ凹部２４ｄが四箇所離間して形成されている。そして、この凹部２４ｄにそれぞれ弾性を有するシリコーンゴム等の接合部材２５が塗布され、当該接合部材２５を介してリッド１４が一面２４ａと対向する状態で接合されている。

なお、凹部２４ｄは底部２４の平面方向に接合部材２５が流出することを抑制する機能を果すものである。また、貫通孔２４ｃは、後述するが、センサ部１０を底部２４に搭載する際等に治具が挿入される部分である。

また、ケース２１には、複数のリード３０が一体成型されて備えられており、リード３０は一端部が中空部内に露出していると共に他端部がケース２１から突出している。そして、リード３０のうち中空部内に露出している一端部は、ボンディングワイヤ３１を介してセンサ部１０のパッドとそれぞれ電気的に接続されている。また、リード３０とボンディングワイヤ３１との接続部位およびパッドとボンディングワイヤ３１との接続部位はゲル３２、３３により被覆されている。

そして、図１に示されるように、ケース２１には、底部２４側と反対側の開口部に上蓋２２が備えられており、当該開口部と反対側には貫通孔２４ｃを覆う下蓋２３が備えられている。

具体的には、ケース２１には、底部２４側と反対側の開口部側の端部に環状の溝部２６が設けられていると共に開口部と反対側の端部に溝部２６と同様の環状の溝部２７が設けられている。そして、溝部２６に接着剤２８が充填されると共に上蓋２２の端部が湾曲されて溝部２６に挿し込まれてケース２１と上蓋２２とが接合され、溝部２７に接着剤２８が充填されると共に下蓋２３の端部が湾曲されて差し込まれケース２１と下蓋２３とが接合されている。これにより、ケース２１、上蓋２２、下蓋２３が一体化されてパッケージ２０が構成されている。

なお、接合部材２５は互いに離間して配置されるため、底部２４と下蓋２３との間に構成される空間と、中空部（底部２４と上蓋２２との間に構成される空間）とは貫通孔２４ｃを介して連通されている。また、下蓋２３と底部２４との間には、極小の隙間が形成されている。さらに、上蓋２２および下蓋２３は、本実施形態ではステンレス等の金属を用いて構成されているが、例えば、樹脂等を用いて構成されていてもよい。

また、下蓋２３には、パッケージ２０の内部と外部とを連通させる連通孔２３ａが形成されている。図４は角速度センサ装置の裏面図であり、図１に示す下蓋２３は図４中のＢ−Ｂ断面に相当している。なお、図４ではリード３０のうちケース２１から突出している部分を省略して示してある。

図４に示されるように、本実施形態では、連通孔２３ａは、円形状とされており、下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する部分に形成されている。言い換えると、連通孔２３ａは、下蓋２３のうち貫通孔２４ｃと対向する部分と異なる部分に形成されている。

具体的には、本実施形態では、連通孔２３ａは、下蓋２３のうち貫通孔２４ｃと対向する部分の中心を点Ｏとし、点Ｏを基準として対称に四箇所形成されている。なお、連通孔２３ａは、後述の防滴材等の異物が通過してしまう可能性があるため、下蓋２３のうち貫通孔２４ｃと対向する部分から離れた部分に形成されることが好ましい。すなわち、本実施形態では、底部２４の外形が矩形状とされているため、連通孔２３ａは下蓋２３における底部２４の他面２４ｂと対向する部分のうち各角部近傍に形成されることが好ましい。

また、連通孔２３ａは、相対する壁面の長さのうち最も長い部分の長さが、接合部材２５が取り得る最小厚みより小さくされている。本実施形態では、連通孔２３ａは円形状であるため、相対する壁面の長さのうち最も長い部分の長さとは直径のことであり、直径が接合部材２５が取り得る厚みの最小厚みより小さくされている。ここで、接合部材２５が取り得る厚みの最小厚みとは、接合部材２５は弾性を有する材料で構成されており、印加される外力によって厚みが変化するため、接合部材２５が最大まで圧縮されたときの厚みのことであり、言い換えると接合部材２５が最大まで圧縮されたときのセンサ部１０と底部２４の一面２４ａとの間隔のことである。以上が本実施形態における角速度センサ装置の構造である。

次に、上記角速度センサ装置の製造方法の一例について説明する。まず、リード３０をインサート成形した上記構造のケース２１と上記構造のセンサ部１０とを用意し、底部２４における一面２４ａのうち各凹部２４ｄに接合部材２５を塗布する。このとき、接合部材２５は凹部２４ｄにより底部２４の平面方向に流出することが抑制される。その後、センサ部１０を搭載する側と反対側から搭載する側に、つまり底部２４の他面２４ｂ側から一面２４ａ側に貫通孔２４ｃを介して治具を挿入し、センサ部１０を治具に固定した状態で底部２４の一面２４ａに接合部材２５を介してセンサ部１０を搭載する。すなわち、底部２４に形成された貫通孔２４ｃは、センサ部１０を固定するための治具を挿入するための部分である。例えば、センサ部１０を治具に固定する方法としては、本実施形態では、上記のようにリッド１４を磁性材料で構成しているため、治具を磁性材料にて構成し、リッド１４と治具との間に磁力を発生させて固定する方法が挙げられる。

その後、治具によりセンサ部１０を固定した状態でセンサ部１０とリード３０とをワイヤボンディングして電気的に接続する。センサ部１０を治具に固定した状態でワイヤボンディングを行わないと、センサ部１０が弾性を有する接合部材２５を介して底部２４の一面２４ａに搭載されているためにセンサ部１０がぐらついてしまい、センサ部１０とリード３０とのワイヤボンディングが困難になるためである。次に、ボンディングワイヤ３１とリード３０との接続部位およびボンディングワイヤ３１とパッドとの接続部位をゲル３２、３３等で被覆する。

続いて、ケース２１の溝部２６に接着剤２８を充填すると共に上蓋２２の端部を溝部２７に差し込んでケース２１と上蓋２２を接合し、ケース２１の溝部２７に接着剤２８を充填すると共に下蓋２３の端部を溝部２７に差し込んでケース２１と下蓋２３とを接合することにより、上記角速度センサ装置が接合される。

以上説明したように、本実施形態の角速度センサ装置では、下蓋２３にパッケージ２０の内部と外部とを連通させる連通孔２３ａが形成されている。このため、角速度センサ装置がプリント基板等の基板にリフロー実装される際に、パッケージ２０内の圧力が上昇することを抑制することができ、接着剤２８に応力が印加されることを抑制することができる。

また、上記角速度センサ装置は、下蓋２３がプリント基板等の基板と対向する状態でリード３０の他端側が基板にリフロー実装された後、基板のうち角速度センサ装置の搭載側からリード３０とプリント基板との接続部位等が腐食することを抑制する防滴材が全体に塗布されて使用される。本実施形態では、下蓋２３に連通孔２３ａが形成されているため、ケース２１や上蓋２２に連通孔２３ａが形成されている場合と比較して、防滴材がパッケージ２０の内部に導入されることを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、下蓋２３に形成される連通孔２３ａは、底部２４の他面２４ｂと対向する部分に形成されている。このため、連通孔２３ａが底部２４の他面２４ｂと対向する部分と異なる部分に形成されている場合と比較して、つまり連通孔２３ａが下蓋２３のうち貫通孔２４ｃと対向する部分に形成されている場合と比較して、接合部材２５に異物が付着して弾性機能が阻害されることを抑制することができる。

すなわち、下蓋２３に形成される連通孔２３ａは底部２４の他面２４ｂと対向する部分に形成されているため、連通孔２３ａから導入された異物は底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間に構成される空間（経路）を通過してセンサ部１０が搭載されている空間、つまり中空部（底部２４と上蓋２２との間に構成される空間）に導入されることになる。このため、連通孔２３ａが底部２４の他面２４ｂと対向する部分と異なる部分に形成され、連通孔２３ａから導入された異物がそのまま貫通孔２４ｃを介してセンサ部１０が搭載されている空間に到達する場合と比較して、接合部材２５に異物が付着することを抑制することができる。また、異物が防滴材等の液体である場合には、毛細管現象により底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間の空間を異物が侵入することになるが、パッケージ２０内のセンサ部１０が搭載されている部分の空間と比較して底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間隔が極めて狭いため、当該空間から異物がセンサ部１０が搭載されている空間に流れ出ることを抑制することができる。したがって、接合部材２５に異物が付着して弾性機能が阻害されることを抑制することができる。

さらに、連通孔２３ａは、直径が接合部材２５の取り得る最小厚みより小さくされている。このため、パッケージ２０の内部に固体の異物が入りこんだとしても、異物がセンサ部１０と底部２４の一面２４ａとの間に挟まれることを抑制することができ、接合部材２５の弾性機能が阻害されることを抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサ装置は、底部２４に壁部を備えたものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図５は本実施形態における角速度センサ装置の拡大図、図６は角速度センサ装置の裏面図である。なお、図５は、図６中のＣ−Ｃ断面に相当しており、図６ではリード３０のうちケース２１から突出している部分を省略して示してある。

図５および図６に示されるように、本実施形態では、底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間に構成される空間に、壁部２４ｅが備えられている。具体的には、壁部２４ｅは、先端部が下蓋２３と離間するように、底部２４の他面２４ｂに備えられている。そして、壁部２４ｅは、ケース２１の内壁面２１ａと共に、底部２４の他面２４ｂのうち各連通孔２３ａと対向する部分をそれぞれ取り囲むように４箇所備えられている。すなわち、各連通孔２３ａと貫通孔２４ｃとは、壁部２４ｅの先端部と下蓋２３との間に形成される隙間を通じてのみ連通されている。

このような壁部２４ｅは、底部２４（ケース２１）と一体成型されることによって底部２４に備えられる。

上記角速度センサ装置では、上記第１実施形態よりも防滴材等の異物が接合部材２５に付着することを抑制することができ、さらに接合部材２５の弾性機能が阻害されることを抑制することができる。

すなわち、上記のように角速度センサ装置は、防滴材が塗布された後に使用されるが、具体的には、防滴材が塗布されて検査工程が行われた後に使用される。この場合、防滴材が完全に乾く（固化される）まで乾燥工程を行った後に検査工程を行うと製造工程が長引いてしまうため、通常は乾燥工程と検査工程とを同時に行っている。そして、検査工程では、高温環境下および低温環境下での使用に耐え得るかを検査するための特性検査を行っている。このとき、防滴材が完全に乾く前に低温環境下での検査工程を行うと、パッケージ２０の内部はパッケージ２０の外部より冷えやすいため、パッケージ２０の内部の圧力がパッケージ２０の外部の圧力より低くなる。このとき、パッケージ２０の内外の圧力差によって完全に乾いていない防滴材が連通孔２３ａを介して底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間に構成される空間に導入されることがある。

このため、本実施形態の角速度センサ装置では、底部２４に壁部２４ｅを備え、連通孔２３ａと貫通孔２４ｃとが壁部２４ｅと下蓋２３との間の隙間を通じてのみ連通されるものとしている。したがって、連通孔２３ａを介して底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間に導入された防滴材は、壁部２４ｅによって貫通孔２４ｃに達することが抑制される。すなわち、底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間からセンサ部１０が搭載されている空間に異物が導入されることを抑制することができ、接合部材２５に防滴材が付着することを抑制することができる。このため、接合部材２５の弾性機能が阻害されることをさらに抑制することができる。なお、ここでは防滴材を例に挙げて説明したが、防滴材以外の異物においても壁部２４ｅによって貫通孔２４ｃに達することが抑制され、同様の効果が得られる。

また、壁部２４ｅは、先端部が下蓋２３と離間して備えられており、連通孔２３ａと貫通孔２４ｃとは壁部２４ｅの先端部と下蓋２３との間の隙間を通じて連通されているため、上記第１実施形態と同様に、パッケージ２０内の圧力が上昇することを抑制することができる。

さらに、壁部２４ｅと下蓋２３とは離間されているため、接合部材２５（底部２４）の防振機能を阻害することもない。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサ装置は、底部２４に凹部を備えたものであり、その他に関しては上記第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図７は、本実施形態における角速度センサ装置の拡大図であり、図８は角速度センサ装置の裏面図である。なお、図７は、図８中のＤ−Ｄ断面に相当しており、図８ではリード３０のうちケース２１から突出している部分を省略して示してある。

図７および図８に示されるように、本実施形態では、底部２４のうち下蓋２３と共に空間を構成する部分、つまり他面２４ｂに凹部２４ｆが形成されている。具体的には、凹部２４ｆは、底部２４の他面２４ｂのうち壁部２４ｅを挟んで貫通孔２４ｃ側と反対側の連通孔２３ａ側に形成されている。言い換えると、凹部２４ｆは、底部２４の他面２４ｂのうち、ケース２１の内壁面２１ａと共に壁部２４ｅで囲まれた領域に形成されている。

このような角速度センサ装置では、連通孔２３ａを介して底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間に異物が導入されたとしても、凹部２４ｆによって異物を蓄積することができ、異物が貫通孔２４ｃに達することを抑制することができる。特に、連通孔２３ａを介して、異物として粘性を有する防滴材が導入された場合には、底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間を通過するよりも当該空間より大きな空間となる凹部２４ｆに異物が流れ込みやくなり、異物が貫通孔２４ｃに達することを抑制することができる。このため、さらに異物が接合部材２５に付着することを抑制することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサ装置は、底部２４に吸着剤を備えたものであり、その他に関しては上記第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図９は、本実施形態における角速度センサ装置の拡大図であり、図１０は角速度センサ装置の裏面図である。なお、図９は、図１０中のＥ−Ｅ断面に相当しており、図１０ではリード３０のうちケース２１から突出している部分を省略して示してある。

図９および図１０に示されるように、底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間には、吸着剤４０が備えられている。具体的には、吸着剤４０は、底部２４の他面２４ｂのうち壁部２４ｅを挟んで貫通孔２４ｃ側と反対側の連通孔２３ａ側にそれぞれ備えられている。言い換えると、底部２４の他面２４ｂのうち、ケース２１の内壁面２１ａと共に壁部２４ｅで囲まれた領域にそれぞれ備えられている。このような吸着剤４０は、例えば、防滴材等の液体を吸着可能なスポンジ状の多孔質材料を用いて構成される。

上記角速度センサ装置では、連通孔２３ａを介して底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間に異物が導入されたとしても、吸着剤４０によって異物を吸着することができ、異物が貫通孔２４ｃに達することを抑制することができる。このため、さらに異物が接合部材２５に付着することを抑制することができる。

なお、上記のように、多孔質材料を用いて構成される吸着剤４０を用いた場合には異物としての防滴材が弾性部材２５に付着することを抑制することができるが、使用環境に応じて吸着剤４０を変更することももちろん可能である。例えば、異物として防滴材に加えて樹脂屑や埃等の固体が連通孔２３ａから導入される可能性が高い場合には、さらに粘着材を備えた吸着剤４０とすることができる。この場合、例えば、吸着剤４０のうち下蓋２３側の表面に粘着材を備えることにより、吸着剤４０の表面に配置された粘着材によって固体の異物を吸着することができ、吸着剤４０の側面にて露出する多孔質体によって防滴材等の液体の異物を吸着することができる。また、吸着剤４０を粘着材のみで構成することもできる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサ装置は、連通孔２３ａに多孔質体を備えたものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１１は、本実施形態における角速度センサ装置の部分断面図である。

図１１に示されるように、本実施形態では、下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する一面と反対側の一面に、つまり下蓋２３のうち外部に露出する一面に連通孔２３ａを覆う多孔質体５０が配置されている。多孔質体５０としては、例えば、ゴアテックス（登録商標）や通気シール等が用いられる。

このような角速度センサ装置では、連通孔２３ａが多孔質体５０で覆われているため、上記第１実施形態と比較して、異物が連通孔２３ａを介してパッケージ２０の内部に導入されることを抑制することができる。

なお、パッケージ２０の内部と外部とは多孔質体５０を介して連通されているため、角速度センサ装置がリフロー実装された際にパッケージ２０内の圧力が上昇することは抑制される。また、本実施形態では、下蓋２３のうち外部に露出する一面に多孔質体５０を配置した例について説明したが、下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する一面に連通孔２３ａを覆う多孔質体５０を配置することもできる。

（第６実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサ装置は、連通孔２３ａにカバーを備えたものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１２は、本実施形態における角速度センサ装置の部分断面図である。

図１２に示されるように、本実施形態では、下蓋２３のうち外部に露出する一面に連通孔２３ａを覆うカバー６０が配置されている。具体的には、パッケージ２０内が気密封止されるように、カバー６０は溶接により下蓋２３に固定されている。そして、カバー６０と下蓋２３との接着力は、ケース２１と上蓋２２および下蓋２３との接着力より弱くされている。なお、特に限定されるものではないが、カバー６０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等で構成されたものが用いられる。また、カバー６０は、例えば、メッキ等により下蓋２３に固定されていてもよい。

このような角速度センサ装置では、カバー６０によりパッケージ２０内が気密封止されているため、搬送等する際に異物がパッケージ２０の内部に導入されることを抑制することができる。また、カバー６０と下蓋２３との接着力は、ケース２１と上蓋２２および下蓋２３との接着力より弱くされており、パッケージ２０内の圧力が上昇するとカバー６０がケース２１から剥がれるため、接着剤２８に応力が印加されることを抑制することができる。

（他の実施形態）
上記第１、第５、第６実施形態では、パッケージ２０のうち下蓋２３に連通孔２３ａが形成されている例について説明したが、例えば、連通孔２３ａはケース２１に形成されていてもよいし、上蓋２２に形成されていてもよい。このような角速度センサ装置においても、リフロー実装される際にパッケージ２０内の圧力が上昇することを抑制することができ、接着剤２８に応力が印加されることを抑制することができる。また、連通孔２３ａをケース２１や上蓋２２に形成した場合においても、上記第５実施形態のように連通孔２３ａを覆う多孔質体５０を配置することができるし、上記第６実施形態のように連通孔２３ａを覆うカバー６０を配置することができる。

また、上記各実施形態では、底部２４に形成された貫通孔２４ｃが略十字形状である例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、貫通孔２４ｃは円形であってもよい。同様に、連通孔２３ａは円形状でなくてもよく、例えば、矩形状であってもよい。そして、連通孔２３ａを矩形状とした場合においても、上記第１実施形態のように、相対する壁面の長さのうち最も長い部分の長さが接合部材２５が取り得る最小厚みより小さくなるようにすることが好ましく、連通孔２３ａが矩形状である場合には、相対する壁面の長さのうち最も長い部分の長さは対角線となる。

そして、上記第１、第５、第６実施形態では、連通孔２３ａは下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する部分に形成されている例について説明したが、連通孔２３ａは下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する部分と異なる部分に形成されていてもよい。このような角速度センサ装置としても、リフロー実装される際にパッケージ２０内の圧力が上昇することを抑制することができ、接着剤２８に応力が印加されることを抑制することができる。

また、上記各実施形態では、連通孔２３ａは四個形成されている例について説明したが、例えば、連通孔２３ａは１個であってもよいし、さらに多数形成されていてもよい。すなわち、パッケージ２０に内部と外部とを連通させる連通孔２３ａを少なくとも一つ形成することにより、リフロー実装される際にパッケージ２０内の圧力が上昇することを抑制することができ、接着剤２８に応力が印加されることを抑制することができる。

さらに、上記第１、第５、第６実施形態では、底部２４に貫通孔２４ｃが形成されているケース２１と、上蓋２２と、下蓋２３とを有するパッケージ２０にセンサ部１０が収容されてなる角速度センサ装置について説明したが、次のような角速度センサ装置とすることもできる。すなわち、接合部材２５として弾性を有しないものを用いた場合には、底部２４に貫通孔２４ｃが形成されていないケース２１を用いることができる。接合部材２５が弾性を有しない場合には、ワイヤボンディング等を行う際にセンサ部１０がぐらつかないため、治具にてセンサ部１０を固定しなくてもよいためである。つまり、底部２４に貫通孔２４ｃが形成されていないケース２１と、このケース２１の開口部に備えられる上蓋２２とを有するパッケージ２０にセンサ部１０を収容してなる角速度センサ装置とすることもできる。この場合は、例えば、ケース２１または上蓋２２に連通孔２３ａを形成することにより、本発明の効果を得ることができる。

また、上記第２実施形態では、底部２４の他面２４ｂに壁部２４ｅが備えられている例について説明したが、次のようにすることもできる。図１３は他の実施形態における角速度センサ装置の拡大図、図１４は図１３に示す角速度センサ装置の裏面図である。なお、図１３は、図１４中のＦ−Ｆ断面に相当しており、図１４ではリード３０のうちケース２１から突出している部分を省略して示してある。

図１３に示されるように、下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する一面に、ケース２１の内壁面２１ａと共に各連通孔２３ａを囲み、底部２４の他面２４ｂと離間されている壁部２３ｂを４箇所備えるようにしてもよい。このような壁部２３ｂは、下蓋２３を構成する金属をプレス加工等することによって形成される。

このように、下蓋２３に壁部２３ｂを備えるようにしても、上記第２実施形態と同様に、連通孔２３ａを介して底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間で構成される空間に導入された異物は、壁部２３ｂによって貫通孔２４ｃに達することが抑制される。したがって、接合部材２５に異物が付着することを抑制することができ、接合部材２５の弾性機能が阻害されることを抑制することができる。

また、上記第２実施形態では、壁部２４ｅとして、ケース２１の内壁面２１ａと共に、底部２４の他面２４ｂのうち連通孔２３ａと対向する部分をそれぞれ囲むように備えられているものについて説明したが、次のようにすることもできる。すなわち、壁部２４ｅは、底部２４の他面２４ｂのうち連通孔２３ａと対向する部分を壁部２４ｅのみで囲むように備えられていてもよい。

さらに、壁部２４ｅは、ケース２１の内壁面２１ａと共に、底部２４の他面２４ｂのうち連通孔２３ａと対向する部分を囲むように形成されていなくてもよい。すなわち、壁部２４ｅとケース２１の内壁面２１ａとの間に隙間が存在していてもよい。このような角速度センサ装置とした場合であっても、壁部２４ｅがない場合と比較して、底部２４の他面２４ｂと下蓋２３との間に構成される空間に導入された異物が貫通孔２４ｃに達することを壁部２４ｅによって抑制することができる。

そして、上記第３実施形態では、凹部２４ｆが底部２４の他面２４ｂのうち壁部２４ｅを挟んで貫通孔２４ｃ側と反対側の連通孔２３ａ側に形成されている例について説明したが、貫通孔２４ｃ側に形成することもできる。これによれば、壁部２４ｅを通過してしまった異物を凹部２４ｆに蓄積することができ、異物が貫通孔２４ｃに達することを抑制することができる。

さらに、上記第４実施形態では、底部２４の他面２４ｂに吸着剤４０が備えられた例について説明したが、吸着剤４０は下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する一面に備えられていてもよい。

また、上記第３、４実施形態では、底部２４の他面２４ｂに壁部２４ｅが備えられた例について説明したが、底部２４の他面２４ｂに壁部２４ｅが備えられていなくてもよい。

さらに、上記第５実施形態では、各連通孔２３ａに多孔質体５０が配置されたものを説明し、上記第６実施形態では、各連通孔２３ａにカバー６０が配置されているものを説明した。しかしながら、各連通孔２３ａに多孔質体５０やカバー６０が配置されておらず、特定の連通孔２３ａにのみ多孔質体５０やカバー６０が配置されていてもよい。このような角速度センサ装置としても、多孔質体５０やカバー６０が配置されている連通孔２３ａからは異物が導入されることを抑制することができる。

そして、上記各実施形態を組み合わせた角速度センサ装置とすることもできる。例えば、上記第３実施形態と上記第４実施形態を組み合わせて底部２４の他面２４ｂに吸着剤４０を配置することができる。もちろん、上記のように、吸着剤４０は下蓋２３のうち底部２４の他面２４ｂと対向する一面に備えられていてもよい。

また、上記第２〜第４実施形態に第５実施形態を組み合わせて、連通孔２３ａに多孔質体５０を備えることもできる。さらに、上記第２〜第４実施形態に上記第６実施形態を組み合わせて、連通孔２３ａにカバー６０を備えることもできる。

１０ センサ部
２０ パッケージ
２１ ケース
２２ 上蓋
２３ 下蓋
２３ａ 連通孔
２４ 底部
２４ｃ 貫通孔
３０ リード

Claims (14)

1. 角速度に応じた電気信号を出力するセンサ部（１０）と、
   中空部および底部（２４）を有する有底筒状部材であって、前記センサ部（１０）が前記中空部内に位置する状態で、接合部材（２５）を介して前記センサ部（１０）を前記底部（２４）に搭載するケース（２１）と、前記ケース（２１）のうち前記底部（２４）側と反対側の開口部に接着剤（２８）を介して当該開口部を覆う状態で備えられた上蓋（２２）と、を有するパッケージ（２０）と、を備え、
   前記パッケージ（２０）には、前記パッケージ（２０）の内部空間を構成する前記中空部と外部とを連通させる連通孔（２３ａ）が形成されており、
   前記ケース（２１）の前記底部（２４）には、前記センサ部（１０）へ向かって厚さ方向に貫通する貫通孔（２４ｃ）が形成されており、
   前記パッケージ（２０）は、前記ケース（２１）のうち前記底部（２４）側に接着剤（２８）を介して前記貫通孔（２４ｃ）を覆う状態で備えられた下蓋（２３）を有しており、
   前記底部（２４）と前記下蓋（２３）との間で構成される空間と、前記中空部とは貫通孔（２４ｃ）を介して連通されていることを特徴とする角速度センサ装置。
2. 前記接合部材（２５）は、弾性を有していることを特徴とする請求項１に記載の角速度センサ装置。
3. 前記連通孔（２３ａ）は前記下蓋（２３）に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の角速度センサ装置。
4. 前記連通孔（２３ａ）は、前記下蓋（２３）のうち前記底部（２４）と対向する部分に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の角速度センサ装置。
5. 前記底部（２４）と前記下蓋（２３）との間で構成される前記空間には、前記底部（２４）および前記下蓋（２３）のうちの一方に備えられると共に前記底部（２４）および前記下蓋（２３）のうちの他方と離間された壁部（２３ｂ、２４ｅ）が備えられており、
   前記連通孔（２３ａ）と前記貫通孔（２４ｃ）とは、前記壁部（２３ｂ、２４ｅ）と前記他方との隙間を通じて連通されていることを特徴とする請求項４に記載の角速度センサ装置。
6. 前記連通孔（２３ａ）と前記貫通孔（２４ｃ）とは、前記壁部（２３ｂ、２４ｅ）と前記他方との隙間を通じてのみ連通されていることを特徴とする請求項５に記載の角速度センサ装置。
7. 前記底部（２４）のうち前記下蓋（２３）と共に前記底部（２４）と前記下蓋（２３）との間で構成される前記空間を構成する部分には、凹部（２４ｆ）が形成されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の角速度センサ装置。
8. 前記底部（２４）における前記下蓋（２３）と共に前記底部（２４）と前記下蓋（２３）との間で構成される前記空間を構成する部分のうち、前記壁部（２３ｂ、２４ｅ）を挟んで前記貫通孔（２４ｃ）側と反対側の前記連通孔（２３ａ）側には、凹部（２４ｆ）が形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の角速度センサ装置。
9. 前記底部（２４）と前記下蓋（２３）との間で構成される前記空間には、吸着剤（４０）が配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の角速度センサ装置。
10. 前記連通孔（２３ａ）は、相対する壁面の長さのうち最も長い部分の長さが、前記接合部材（２５）が取り得る最小厚みより小さくされていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の角速度センサ装置。
11. 前記パッケージ（２０）のうち外部に露出する部分には、前記連通孔（２３ａ）を覆って前記パッケージ（２０）の内部を気密封止するカバー（６０）が備えられており、
    前記カバー（６０）と前記パッケージ（２０）との接着力は、前記ケース（２１）と前記上蓋（２２）との接着力および前記ケース（２１）と前記下蓋（２３）との接着力より小さくされていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の角速度センサ装置。
12. 角速度に応じた電気信号を出力するセンサ部（１０）と、
    中空部および底部（２４）を有する有底筒状部材であって、前記センサ部（１０）が前記中空部内に位置する状態で、接合部材（２５）を介して前記センサ部（１０）を前記底部（２４）に搭載するケース（２１）と、前記ケース（２１）のうち前記底部（２４）側と反対側の開口部に接着剤（２８）を介して当該開口部を覆う状態で備えられた上蓋（２２）と、を有するパッケージ（２０）と、を備え、
    前記パッケージ（２０）には、前記パッケージ（２０）の内部空間を構成する前記中空部と外部とを連通させる連通孔（２３ａ）が形成されており、
    前記連通孔（２３ａ）は、相対する壁面の長さのうち最も長い部分の長さが、前記接合部材（２５）が取り得る最小厚みより小さくされていることを特徴とする角速度センサ装置。
13. 前記パッケージ（２０）には、前記連通孔（２３ａ）を覆う多孔質体（５０）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし１０、１２のいずれか１つに記載の角速度センサ装置。
14. 角速度に応じた電気信号を出力するセンサ部（１０）と、
    中空部および底部（２４）を有する有底筒状部材であって、前記センサ部（１０）が前記中空部内に位置する状態で、接合部材（２５）を介して前記センサ部（１０）を前記底部（２４）に搭載するケース（２１）と、前記ケース（２１）のうち前記底部（２４）側と反対側の開口部に接着剤（２８）を介して当該開口部を覆う状態で備えられた上蓋（２２）と、を有するパッケージ（２０）と、を備え、
    前記パッケージ（２０）には、前記パッケージ（２０）の内部空間を構成する前記中空部と外部とを連通させる連通孔（２３ａ）が形成されており、
    前記パッケージ（２０）には、前記連通孔（２３ａ）を覆う多孔質体（５０）が備えられていることを特徴とする角速度センサ装置。

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