JP6167474B2 - センサーデバイスおよび電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、センサーデバイスおよび電子機器に関する。

角速度、加速度等の物理量を検出するセンサーデバイスは、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正（いわゆる手ぶれ補正）等に用いられる。かかるセンサーデバイスとしては、例えば、振動ジャイロセンサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の振動ジャイロセンサーは、駆動振動するとともに角速度が加わったときに検出振動が励振される振動片と、振動片を駆動振動させる駆動信号を出力するとともに振動片の検出振動に伴う検出信号を検出するＩＣチップと、これらを収納するパッケージとを有する。
このような振動ジャイロセンサーにおいて、振動片およびＩＣチップは、パッケージに設けられた複数の配線を介して互いに電気的に接続されている。これにより、ＩＣチップから振動片へ駆動信号を供給するとともに、振動片からの検出信号をＩＣチップで検出することができる。

しかし、特許文献１に記載されているような従来のセンサーデバイスにおいては、駆動信号用の配線と検出信号用の配線とのいずれの配線もパッケージに設けられているため、これらの配線間の距離が短く、駆動信号用の配線から検出信号用の配線へのノイズの混入により、検出感度が低下するという問題があった。かかる問題は、センサーデバイスが小型になるほど、顕著となる。

特開２０１１−１７５８０号公報

本発明の目的は、優れた検出感度を有するセンサーデバイスを提供すること、さらに、かかるセンサーデバイスを備える信頼性に優れた電子機器を提供することにある。

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。
［適用例１］
本発明のセンサーデバイスは、駆動信号が入力される第１のセンサー端子と、検出信号を出力する第２のセンサー端子とを有し、前記第１のセンサー端子から入力された前記駆動信号により駆動振動されるとともに、物理量が加わったときに検出振動が励振され、前記検出振動に応じて前記検出信号を前記第２のセンサー端子から出力するセンサー素子と、
前記駆動信号を出力する第１のＩＣ端子と、前記検出信号が入力される第２のＩＣ端子とを有するＩＣチップと、
前記センサー素子および前記ＩＣチップが設置されるベースを有し、前記センサー素子および前記ＩＣチップを収納するパッケージと、
前記ベースに設けられ、前記第１のセンサー端子と前記第１のＩＣ端子とを電気的に接続する配線と、
前記第２のセンサー端子と前記第２のＩＣ端子とを電気的に接続するボンディングワイヤーを備え、
前記センサー素子および前記ＩＣチップは、前記ベースを平面視したときに、互いに並んで配置され、
前記第２のセンサー端子は、前記第１のセンサー端子に対して前記ＩＣチップ側に配置され、
前記第２のＩＣ端子は、前記第１のＩＣ端子に対して前記センサー素子側に配置されており、
前記ベースの前記センサー素子とは反対側に設けられ、前記ＩＣチップに電気的に接続された外部端子を有し、
前記外部端子は、前記ベースを平面視したときに、前記第２のセンサー端子と重なる領域に配置され、前記ＩＣチップを調整するための調整用端子であることを特徴とする。

このように構成されたセンサーデバイスによれば、第１のセンサー端子と第１のＩＣ端子とを電気的に接続する配線（第１の配線）と、第２のセンサー端子と第２のＩＣ端子とを電気的に接続するボンディングワイヤー（第２の配線）との間の距離を大きくすることができる。そのため、第１の配線から第２の配線へのノイズの混入を防止または抑制することができる。その結果、センサーデバイスの検出感度を優れたものとすることができる。
また、センサー素子およびＩＣチップが配置されている場合、第２の配線の形成が容易となる。
また、第２の配線の長さを短くすることができる。その結果、第２の配線へのノイズの混入をより効果的に防止または抑制することができる。
また、このような外部端子が設けられている場合であっても、外部端子と第２の配線との間の距離を大きくすることができるので、外部端子と第２の配線との間の浮遊容量を低減することができる。その結果、外部端子から第２の配線へのノイズの混入を防止または抑制することができる。
また、調整用端子は、一般に、センサーデバイスを設置したとき、接地されないため、電位の安定性が低い。したがって、調整用端子と第２の配線との間の浮遊容量を低減することによる効果がより顕著となる。

［適用例２］
本発明のセンサーデバイスでは、前記配線は、成膜により形成されたものであることが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に、第２の配線に対して離間した第１の配線を形成することができる。

［適用例３］
本発明のセンサーデバイスでは、前記センサー素子は、基部と、前記基部から延出された振動腕とを有することが好ましい。
このようなセンサー素子は、駆動信号の強度に対して検出信号の強度が著しく小さい。そのため、第１の配線から第２の配線へのノイズの混入を防止または抑制することによる効果がより顕著となる。
［適用例４］
本発明のセンサーデバイスでは、前記ベースには、貫通孔が設けられており、
前記貫通孔は、前記ＩＣチップに対して前記センサー素子とは反対側に設けられていることが好ましい。
［適用例５］
本発明の電子機器は、本発明のセンサーデバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係るセンサーデバイスの概略構成を示す断面図である。 図１に示すセンサーデバイスの平面図である。 図１に示すセンサーデバイスのセンサー素子の平面図である。 （ａ）は、図３中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ線断面図である。 図３に示すセンサー素子の駆動を説明するための平面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

以下、本発明のセンサーデバイスおよび電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
（センサーデバイス）
図１は、本発明の実施形態に係るセンサーデバイスの概略構成を示す断面図、図２は、図１に示すセンサーデバイスの平面図、図３は、図１に示すセンサーデバイスのセンサー素子の平面図、図４（ａ）は、図３中のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、図３に示すセンサー素子の駆動を説明するための平面図である。

なお、図１〜５では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」とする。また、以下では、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」と言い、＋ｚ側（図１中の上側）を「上」、−ｚ側（図１中の下側）を「下」と言う。
図１および図２に示すセンサーデバイス１は、角速度を検出するジャイロセンサーである。このセンサーデバイス１は、センサー素子（振動片）２と、ＩＣチップ３と、センサー素子２およびＩＣチップ３を収納するパッケージ９とを有している。

（センサー素子）
センサー素子２は、センサー素子２の主面（ｘｙ面）に対してｚ軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサー素子（振動片）である。このセンサー素子２は、図３に示すように、複数の振動腕を有する振動体２０と、振動体２０の表面に設けられた複数の検出電極群４１、４２、複数の駆動電極群５１〜５４、および複数の端子６１〜６６とを備える。

以下、センサー素子２を構成する各部を順次詳細に説明する。
［振動片］
まず、振動体２０について説明する。
振動体２０は、図３に示すように、いわゆるダブルＴ型と呼ばれる構造を有する。
具体的に説明すると、振動体２０は、基部２１と、基部２１を支持する支持部２２と、基部２１から延出した２つの検出用振動腕２３、２４および４つの駆動用振動腕２５〜２８とを有する。

基部２１は、本体部２１１と、本体部２１１からｘ軸方向に沿って互いに反対側へ延出する１対の連結腕２１２、２１３とを有する。
支持部２２は、パッケージ９に対して固定される１対の固定部２２１、２２２と、固定部２２１と基部２１の本体部２１１とを連結する１対の梁部２２３、２２４と、固定部２２２と基部２１の本体部２１１とを連結する１対の梁部２２５、２２６とを有する。

検出用振動腕２３、２４は、基部２１の本体部２１１からｙ軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。
駆動用振動腕２５、２６は、基部２１の連結腕２１２の先端部からｙ軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。
駆動用振動腕２７、２８は、基部２１の連結腕２１３の先端部からｙ軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。

本実施形態では、検出用振動腕２３の先端部には、基端部よりも幅が大きい錘部（ハンマーヘッド）２３１が設けられている。同様に、検出用振動腕２４の先端部には、錘部２４１が設けられ、駆動用振動腕２５の先端部には、錘部２５１が設けられ、駆動用振動腕２６の先端部には、錘部２６１が設けられ、駆動用振動腕２７の先端部には、錘部２７１が設けられ、駆動用振動腕２８の先端部には、錘部２８１が設けられている。このような錘部を設けることにより、センサー素子２の検出感度を向上させることができる。

本実施形態では、振動体２０は、圧電体材料で構成されている。
かかる圧電体材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動体２０を構成する圧電体材料としては水晶（Ｚカット板）が好ましい。水晶で振動体２０を構成すると、振動体２０の振動特性（特に周波数温度特性）を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動体２０を形成することができる。

［駆動電極群］
次に、駆動電極群５１〜５４について説明する。
図３に示すように、駆動電極群５１は、振動体２０の駆動用振動腕２５上に設けられている。また、駆動電極群５２は、振動体２０の駆動用振動腕２６上に設けられている。また、駆動電極群５３は、振動体２０の駆動用振動腕２７上に設けられている。また、駆動電極群５４は、振動体２０の駆動用振動腕２８上に設けられている。

駆動電極群５１は、通電により駆動用振動腕２５をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。同様に、駆動電極群５２は、通電により駆動用振動腕２６をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。また、駆動電極群５３は、通電により駆動用振動腕２７をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。また、駆動電極群５４は、通電により駆動用振動腕２８をｘ軸方向に屈曲振動させるものである。

以下、駆動電極群５１について詳細に説明する。なお、駆動電極群５２〜５４については、駆動電極群５１と同様であるため、その説明を省略する。
駆動電極群５１は、図４（ａ）に示すように、駆動用振動腕２５の上面に設けられた駆動電極５１１と、駆動用振動腕２５の下面に設けられた駆動電極５１２と、駆動用振動腕２５の一方（図４（ａ）中の右側）の側面に設けられた駆動電極５１３と、駆動用振動腕２５の他方（図４（ａ）中の左側）の側面に設けられた駆動電極５１４とで構成されている。

駆動電極５１１〜５１４は、それぞれ、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。

中でも、駆動電極５１１〜５１４の構成材料としては、それぞれ、金を主材料とする金属（金、金合金）または白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。

また、駆動電極５１１〜５１４の平均厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、駆動電極５１１〜５１４が駆動電極群５１の駆動特性や駆動用振動腕２５の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような駆動電極５１１〜５１４の導電性を優れたものとすることができる。

なお、駆動電極５１１〜５１４と駆動用振動腕２５との間には、駆動電極５１１〜５１４が駆動用振動腕２５から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。かかる下地層は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成することができる。
このような駆動電極群５１は、駆動電極５１１、５１２と駆動電極５１３、５１４との間に電圧が印加されることにより、駆動用振動腕２５をｘ軸方向に屈曲振動させる。

駆動電極５１１および駆動電極５１２は、それぞれ、図示しない配線を介して、図３に示す固定部２２１に設けられた端子６１（駆動信号端子）に電気的に接続されている。また、駆動電極５１３および駆動電極５１４は、それぞれ、図示しない配線を介して、図３に示す固定部２２２に設けられた端子６４（駆動接地端子）に電気的に接続されている。
同様に、駆動電極群５２〜５４は、それぞれ、図示しない配線を介して、端子６１および端子６４に電気的に接続されている。

［検出電極群］
次に、検出電極群４１、４２について説明する。
検出電極群４１は、前述した振動体２０の検出用振動腕２３上に設けられている。また、検出電極群４２は、振動体２０の検出用振動腕２４上に設けられている。
検出電極群４１は、検出用振動腕２３のｘ軸方向での屈曲振動（いわゆる面内振動）を検出するものである。同様に、検出電極群４２は、検出用振動腕２４のｘ軸方向での屈曲振動を検出するものである。

以下、検出電極群４１について詳細に説明する。なお、検出電極群４２については、検出電極群４１と同様であるため、その説明を省略する。
検出電極群４１は、図４（ｂ）に示すように、検出用振動腕２３の上面に設けられた検出電極４１１と、検出用振動腕２３の下面に設けられた検出電極４１２と、検出用振動腕２３の一方（図４（ｂ）中の右側）の側面に設けられた検出電極４１３と、検出用振動腕２３の他方（図４（ｂ）中の左側）の側面に設けられた検出電極４１４とで構成されている。

検出電極４１１〜４１４は、それぞれ、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。

中でも、検出電極４１１〜４１４の構成材料としては、それぞれ、金を主材料とする金属（金、金合金）または白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。
Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。

また、検出電極４１１〜４１４の平均厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、検出電極４１１〜４１４が検出電極群４１の検出特性や検出用振動腕２３の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような検出電極４１１〜４１４の導電性を優れたものとすることができる。

なお、検出電極４１１〜４１４と検出用振動腕２３との間には、検出電極４１１〜４１４が検出用振動腕２３から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。かかる下地層は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成することができる。
このような検出電極群４１は、検出用振動腕２３のｘ軸方向での屈曲振動に伴って、検出電極４１１、４１２と検出電極４１３、４１４との間に電位差が生じる。

検出電極４１１および検出電極４１２は、それぞれ、図示しない配線を介して、図３に示す固定部２２１に設けられた端子６３（検出信号端子）に電気的に接続されている。また、検出電極４１３および検出電極４１４は、それぞれ、図示しない配線を介して、図３に示す固定部２２２に設けられた端子６２（検出接地端子）に電気的に接続されている。
同様に、検出電極群４２は、図示しない配線を介して、端子６５（検出接地端子）および端子６６（検出信号端子）に電気的に接続されている。

［端子］
端子６１〜６３は、前述した支持部２２の固定部２２１上に設けられ、端子６４〜６６は、支持部２２の固定部２２２上に設けられている。
端子６１は、前述したセンサー素子２の駆動電極群５１〜５４を駆動（すなわち駆動用振動腕２５〜２８を駆動振動）させる駆動信号が入力される駆動信号端子（第１のセンサー端子）である。これに対し、端子６４は、端子６１の電位に対して基準となる電位を有する駆動接地端子である。

また、端子６３は、前述したセンサー素子２の検出電極群４１からの検出信号を出力する検出信号端子（第２のセンサー端子）である。これに対し、端子６２は、端子６３の電位に対して基準となる電位を有する検出接地端子である。
同様に、端子６６は、前述したセンサー素子２の検出電極群４２からの検出信号を出力する検出信号端子（第２のセンサー端子）である。これに対し、端子６５は、端子６６の電位に対して基準となる電位を有する検出接地端子である。

検出信号端子である端子６３、６６は、それぞれ、駆動信号端子である端子６１に対してＩＣチップ３側に配置されている。これにより、ＩＣチップ３からセンサー素子２へ検出信号を伝送する配線（後述する検出信号用の２つの配線７０）の長さを短くすることができる。その結果、かかる配線へのノイズの混入をより効果的に防止または抑制することができる。

また、端子６１〜６６および配線（図示せず）等は、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料やＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明電極材料により形成することができる。また、これらは、検出電極群４１、４２および駆動電極群５１〜５４と同時に一括形成することができる。

このように構成されたセンサー素子２は、次のようにしてｚ軸まわりの角速度ωを検出する。
まず、端子６１と端子６４との間に電圧（駆動信号）を印加することにより、図５（ａ）に示すように、図中矢印Ａに示す方向に、駆動用振動腕２５と駆動用振動腕２７とを互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）させるとともに、駆動用振動腕２６と駆動用振動腕２８とを上記屈曲振動と同方向に互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）させる。
このとき、センサー素子２に角速度が加わらないと、駆動用振動腕２５、２６と駆動用振動腕２７、２８とは、中心点（重心Ｇ）を通るｙｚ平面に対して面対称の振動を行っているため、基部２１（本体部２１１および連結腕２１２、２１３）および検出用振動腕２３、２４は、ほとんど振動しない。

このように駆動用振動腕２５〜２８を駆動振動させた状態で、センサー素子２にその重心Ｇを通る法線まわりの角速度ωが加わると、駆動用振動腕２５〜２８には、それぞれ、コリオリ力が働く。これにより、図５（ｂ）に示すように、連結腕２１２、２１３を図中矢印Ｂに示す方向に屈曲振動し、これに伴い、この屈曲振動を打ち消すように、検出用振動腕２３、２４の図中矢印Ｃに示す方向の屈曲振動（検出振動）が励振される。

そして、検出用振動腕２３の屈曲振動によって検出電極群４１に生じた電荷が端子６２、６３から出力される。また、検出用振動腕２４の屈曲振動によって検出電極群４２に生じた電荷が端子６５、６６から出力される。
このように端子６２、６３、６５、６６から出力された電荷に基づいて、センサー素子２に加わった角速度ωを求めることができる。

（ＩＣチップ３）
図１および図２に示すＩＣチップ３は、前述したセンサー素子２を駆動する機能と、センサー素子２からの出力（センサー出力）を検出する機能とを有する電子部品である。
このようなＩＣチップ３は、図示しないが、センサー素子２を駆動する駆動回路と、センサー素子２からの出力（電荷）を検出する検出回路とを備える。

また、ＩＣチップ３には、複数の接続端子３１が設けられている。
複数の接続端子３１は、前述したセンサー素子２を駆動する駆動信号を出力する１つの接続端子３１ｂ（第１のＩＣ端子）と、センサー素子２からの検出信号が入力される２つの接続端子３１ａ（第２のＩＣ端子）とを含む。
２つの接続端子３１ａは、一方の接続端子３１ａが配線７０を介してセンサー素子２の端子６３に電気的に接続され、他方の接続端子３１ａが配線７０を介してセンサー素子２の端子６６に電気的に接続されている。

配線７０は、一端部が端子６３または端子６６に固定されるとともに他端部が接続端子３１ａに固定されたボンディングワイヤーで構成されている。
一方、接続端子３１ｂは、後述するパッケージ９のベース９１に設けられた配線７３を介して、センサー素子２の端子６１に電気的に接続されている。
このように、配線７０をボンディングワイヤーで構成し、かつ、配線７３をベース９１に設けることにより、検出信号用の配線７０と駆動信号用の配線７３とを間の距離を大きくすることができる。そのため、配線７３から配線７０へのノイズの混入を防止または抑制することができる。その結果、センサーデバイス１の検出感度を優れたものとすることができる。
特に、前述したような基部２１、検出用振動腕２３、２４および駆動用振動腕２５〜２８を有するセンサー素子２は、駆動信号の強度に対して検出信号の強度が著しく小さい。そのため、配線７３から配線７０へのノイズの混入を防止または抑制することによる効果がより顕著となる。

検出信号用の２つの接続端子３１ａは、それぞれ、駆動信号用の接続端子３１ｂに対してセンサー素子２側に配置されている。これにより、ＩＣチップ３からセンサー素子２へ検出信号を伝送する配線（後述する検出信号用の２つの配線７０）の長さを短くすることができる。その結果、かかる配線へのノイズの混入をより効果的に防止または抑制することができる。

（パッケージ）
パッケージ９は、センサー素子２およびＩＣチップ３を収納するものである。
パッケージ９は、上面に開放する凹部を有するベース９１と、ベース９１の凹部の開口を塞ぐようにベース９１に接合部材９３（シールリング）を介して接合されたリッド（蓋体）９２とを有している。このようなパッケージ９は、その内側に収納空間Ｓを有しており、この収納空間Ｓ内に、センサー素子２およびＩＣチップ３が気密的に収納、設置されている。

ベース９１は、センサー素子２およびＩＣチップ３が設置されるものである。
本実施形態では、図２に示すように、ベース９１を平面視したときに、センサー素子２およびＩＣチップ３がｘ軸方向に互いに並んで配置されている。
このようにセンサー素子２およびＩＣチップ３が配置されている場合、センサー素子２からＩＣチップ３へ検出信号を伝送する配線（後述する配線７０）の形成が容易となる。
また、ｚ軸方向におけるセンサー素子２の上面とＩＣチップ３の上面との間の距離が短くなるように、センサー素子２およびＩＣチップ３が配置されている。これにより、上述する配線７０の形成が容易となる。

ベース９１は、平板状の基板９１１と、基板９１１の上面に接合された平板状の基板９１２と、基板９１２の上面に接合された枠状の基板９１３と、基板９１３の上面に接合された枠状の９１４とで構成されている。
このベース９１では、基板９１２の上面の一部が基板９１３および基板９１４の開口部内に露出し、基板９１３の上面の一部が基板９１４の開口部内に露出している。すなわち、ベース９１には、基板９１２の上面と基板９１３との間に形成された段差と、基板９１３の上面と基板９１４との間に形成された段差とを有する凹部が形成されている。
ベース９１の構成材料（基板９１１〜９１４の各構成材料）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。

このようなベース９１の基板９１３の上面には、複数の内部端子７１および複数の内部端子７２が設けられている。
この複数の内部端子７１は、ダミー用の２つの内部端子７１ａと、駆動信号用の１つの内部端子７１ｂとを含む。
内部端子７１ｂは、ベース９１に設けられた配線７３を介して１つの内部端子７２に電気的に接続されている。

この配線７３は、センサー素子２の端子６１（第１のセンサー端子）と、ＩＣチップ３の接続端子３１ｂ（第１のＩＣ端子）とを電気的に接続する。
また、配線７３は、成膜により形成されたものである。これにより、簡単かつ確実に、配線７０に対して離間した配線７３を形成することができる。
また、２つの内部端子７１ａおよび１つの内部端子７１ｂを除く他の３つの内部端子７１も、ベース９１に設けられた配線（図示せず）を介して、対応する３つの内部端子７２に電気的に接続されている。

一方、２つの内部端子７１ａは、内部端子７２に対して電気的に接続されていないダミー端子であり、センサー素子２をベース９１に対して固定する際の安定性を高めるものである。
このような複数（６つ）の内部端子７１には、それぞれ、固定部材８１を介してセンサー素子２が固定されている。

ここで、複数の内部端子７１のうちの２つの内部端子７１ａを除く４つの内部端子７１に対応する固定部材８１は、例えば、半田、銀ペースト、導電性接着剤（樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤）等で構成されている。これにより、かかる４つの内部端子７１が固定部材８１を介してセンサー素子２の端子６１、６２、６４、６５に電気的に接続されている。

また、２つの内部端子７１ａに対応する２つの固定部材８１（固定部材８１ａ）は、例えば、半田、銀ペースト、導電性接着剤（樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤）等で構成されていてもよいが、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含む非導電性の接着剤で構成されているのが好ましい。これにより、固定部材８１ａにノイズが混入することによる検出感度の低下を防止することができる。

複数の内部端子７２には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したＩＣチップ３の複数の接続端子３１（２つの接続端子３１ａを除く）が電気的に接続されている。
なお、各接続端子３１ａは、前述したように、ボンディングワイヤーで構成された配線７０を介して、センサー素子２の端子６３または端子６６に電気的に接続されている。

また、ベース９１の基板９１２の上面には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような固定部材８２により、前述したＩＣチップ３が固定されている。これにより、ＩＣチップ３がベース９１に対して支持・固定されている。
また、ベース９１の基板９１１の下面（センサー素子２とは反対側）には、センサーデバイス１が組み込まれる機器（外部機器）に実装される際に用いられる複数の外部端子７４と、ＩＣチップ３を調整するための外部端子７５（調整用端子）とが設けられている。

外部端子７５は、ベース９１を平面視したときに、センサー素子２の端子６３または端子６６と重なる領域に配置されている。
このような外部端子７５が設けられている場合であっても、外部端子７５と前述した検出信号用の配線７０との間の距離を大きくすることができるので、外部端子７５と配線７０との間の浮遊容量を低減することができる。その結果、外部端子７５から配線７０へのノイズの混入を防止または抑制することができる。
また、外部端子７５は、ＩＣチップ３を調整するための調整用端子であるので、一般に、センサーデバイス１を設置したとき、接地されないため、電位の安定性が低い。したがって、このような調整用端子である外部端子７５と配線７０との間の浮遊容量を低減することによる効果がより顕著となる。

この複数の外部端子７４、７５は、それぞれ、図示しない内部配線を介して、対応する内部端子７２に電気的に接続されている。これにより、各外部端子７４、７５は、ＩＣチップ３に電気的に接続されている。
このような各内部端子７１、７２および各外部端子７４、７５等は、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。

このようなベース９１には、接合部材９３を介してリッド９２が気密的に接合されている。これにより、パッケージ９内が気密封止されている。
このリッド９２は、例えば、ベース９１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
また、接合部材９３は、例えば、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。

ベース９１とリッド９２との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
また、ベース９１には、収納空間Ｓ内を減圧または不活性ガス封入する際に用いる貫通孔９４が形成されている。この貫通孔９４は、封止材９５により封止されている。
例えば、収納空間Ｓ内を減圧する場合、まず、封止材９５により封止される前の貫通孔９４を介して収納空間Ｓ内の空気を除去し、その状態を維持したまま、次いで、封止材９５となる金属ボールを貫通孔９４内に載置し、この金属ボールをレーザーにより溶融させることにより封止材９５を形成し、貫通孔９４を封止する。

また、図１、２に示すように、貫通孔９４は、ＩＣチップ３に対してセンサー素子２とは反対側に形成されている。これにより、貫通孔９４とセンサー素子２との間の距離を長くすることができる。そのため、前述したように貫通孔９４を封止材９５により封止する際に、レーザーによる熱やスプラッシュ（金属ボールからの金属粉の飛散）がセンサー素子２に悪影響を与えるのを防止することができる。
以上説明したような第１実施形態に係るセンサーデバイス１によれば、配線７３と各配線７０とを間の距離を大きくすることができる。そのため、配線７３から各配線７０へのノイズの混入を防止または抑制することができる。その結果、センサーデバイス１の検出感度を優れたものとすることができる。

（電子機器）
以上説明したようなセンサーデバイスは、各種電子機器に組み込むことにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
以下、本発明の電子デバイスを備える電子機器の一例について、図６〜図８に基づき、詳細に説明する。

図６は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００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１１００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。

図７は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。

図８は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチ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。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、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、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
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。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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１３０８に転送・格納される。

また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ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ルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。

なお、本発明の電子機器は、図６のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図７の携帯電話機、図８のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、ナビゲーション装置、ページャ、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、ゲームコントローラー、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

以上、本発明のセンサーデバイスおよび電子機器を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら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、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明のセンサーデバイスは、前記各実施形態のうち、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、センサー素子が４つの駆動用振動腕および２つの検出用振動腕を備えるものを例に説明したが、これに限定されず、駆動用振動腕の数は、１〜３つまたは５つ以上であってもよく、また、検出用振動腕の数は、１つまたは３つ以上であってもよい。また、駆動用振動腕が検出用振動腕を兼ねていてもよい。

また、前述した実施形態では、センサー素子の振動体が圧電体材料で構成されている場合を例に説明したが、センサー素子の振動体は、シリコン、石英等の非圧電体材料で構成されていてもよい。この場合、例えば、駆動用振動腕上および検出振動腕上にそれぞれ圧電体素子を設ければよい。また、この場合、シリコンで振動体を構成すると、優れた振動特性を有する振動体を比較的安価に実現することができる。また、公知の微細加工技術を用いてエッチングにより高い寸法精度で振動体を形成することができる。そのため、振動体の小型化を図ることができる。

１‥‥センサーデバイス ２‥‥センサー素子 ３‥‥ＩＣチップ ９‥‥パッケージ ２０‥‥振動体 ２１‥‥基部 ２２‥‥支持部 ２３‥‥検出用振動腕 ２４‥‥検出用振動腕 ２５‥‥駆動用振動腕 ２６‥‥駆動用振動腕 ２７‥‥駆動用振動腕 ２８‥‥駆動用振動腕 ３１‥‥接続端子 ３１ａ‥‥接続端子 ３１ｂ‥‥接続端子 ４１‥‥検出電極群 ４２‥‥検出電極群 ５１‥‥駆動電極群 ５２‥‥駆動電極群 ５３‥‥駆動電極群 ５４‥‥駆動電極群 ６１‥‥端子（第１のセンサー端子） ６２‥‥端子 ６３‥‥端子（第２のセンサー端子） ６４‥‥端子 ６５‥‥端子 ６６‥‥端子（第２のセンサー端子） ７０‥‥配線（第２の配線） ７１‥‥内部端子 ７１ａ‥‥内部端子 ７１ｂ‥‥内部端子 ７２‥‥内部端子 ７３‥‥配線 ７４‥‥外部端子 ７５‥‥外部端子 ８１‥‥固定部材 ８１ａ‥‥固定部材 ８２‥‥固定部材 ９１‥‥ベース ９２‥‥リッド ９３‥‥接合部材 ９４‥‥貫通孔 ９５‥‥封止材 １００‥‥表示部 ２１１‥‥本体部 ２１２‥‥連結腕 ２１３‥‥連結腕 ２２１‥‥固定部 ２２２‥‥固定部 ２２３‥‥梁部 ２２４‥‥梁部 ２２５‥‥梁部 ２２６‥‥梁部 ２３１‥‥錘部 ２４１‥‥錘部 ２５１‥‥錘部 ２６１‥‥錘部 ２７１‥‥錘部 ２８１‥‥錘部 ４１１‥‥検出電極 ４１２‥‥検出電極 ４１３‥‥検出電極 ４１４‥‥検出電極 ５１１‥‥駆動電極 ５１２‥‥駆動電極 ５１３‥‥駆動電極 ５１４‥‥駆動電極 ９１１‥‥基板 ９１２‥‥基板 ９１３‥‥基板 ９１４‥‥基板 １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥メモリ １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ Ｇ‥‥重心 Ｓ‥‥収納空間 ω‥‥角速度

Claims (5)

1. 駆動信号が入力される第１のセンサー端子と、検出信号を出力する第２のセンサー端子とを有し、前記第１のセンサー端子から入力された前記駆動信号により駆動振動されるとともに、物理量が加わったときに検出振動が励振され、前記検出振動に応じて前記検出信号を前記第２のセンサー端子から出力するセンサー素子と、
   前記駆動信号を出力する第１のＩＣ端子と、前記検出信号が入力される第２のＩＣ端子とを有するＩＣチップと、
   前記センサー素子および前記ＩＣチップが設置されるベースを有し、前記センサー素子および前記ＩＣチップを収納するパッケージと、
   前記ベースに設けられ、前記第１のセンサー端子と前記第１のＩＣ端子とを電気的に接続する配線と、
   前記第２のセンサー端子と前記第２のＩＣ端子とを電気的に接続するボンディングワイヤーを備え、
   前記センサー素子および前記ＩＣチップは、前記ベースを平面視したときに、互いに並んで配置され、
   前記第２のセンサー端子は、前記第１のセンサー端子に対して前記ＩＣチップ側に配置され、
   前記第２のＩＣ端子は、前記第１のＩＣ端子に対して前記センサー素子側に配置されており、
   前記ベースの前記センサー素子とは反対側に設けられ、前記ＩＣチップに電気的に接続された外部端子を有し、
   前記外部端子は、前記ベースを平面視したときに、前記第２のセンサー端子と重なる領域に配置され、前記ＩＣチップを調整するための調整用端子であることを特徴とするセンサーデバイス。
2. 前記配線は、成膜により形成されたものである請求項１に記載のセンサーデバイス。
3. 前記センサー素子は、基部と、前記基部から延出された振動腕とを有する請求項１または２に記載のセンサーデバイス。
4. 前記ベースには、貫通孔が設けられており、
   前記貫通孔は、前記ＩＣチップに対して前記センサー素子とは反対側に設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のセンサーデバイス。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のセンサーデバイスを備えることを特徴とする電子機器。

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