JP6809898B2 - センサ用配線基板およびセンサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、角速度センサおよび加速度センサ等のセンサ素子を搭載するためのセンサ用配線基板およびセンサ装置に関するものである。

角速度センサ素子等のセンサ素子が搭載されるセンサ用配線基板として、上面にセンサ素子の搭載領域を有する絶縁基板と、絶縁基板の搭載領域から下面等の外表面にかけて設けられた配線導体とを含むものが知られている。搭載領域にセンサ素子が搭載され、そのセンサ素子が配線導体と電気的に接続されてセンサ装置が形成される。センサ装置は、例えばデジタルカメラ、自動車、航空機およびその他の各種の電子機器に実装される。このセンサ装置について、絶縁基板の外表面に位置している配線導体が上記電子機器に含まれている外部電気回路と電気的に接続されれば、センサ素子と外部電気回路が電気的に接続される。

センサ装置は、電子機器の取り扱い時の所定の物理量、例えば自動車の移動時の角速度（直接にはコリオリ力）等を検知し、これを電気信号に変換する。この電気信号が外部電気回路に伝送され、電子機器の制御等に用いられる。

このような角速度センサにおいては、例えば電子機器の振動等の、検知しようとする物理量とは異なる電子機器の運動による、センサ素子で検知される物理量の精度の低下（いわゆるノイズの混入）等を抑えるために、センサ素子とセンサ用配線基板との間に防振部材を設けたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１０−１９０７０５号公報

しかしながら、従来のセンサ装置においては、センサ素子の下面の全面がセンサ用配線基板に接合されている。センサ素子は通常、四角形板状（直方体状）であり、四角形の対角線が下面において最も長いので、四角形状の下面の角部に振動が伝わると、小さい振動であってもセンサ素子全体が大きく振動しやすいものであった。

本発明の１つの態様によるセンサ用配線基板は、センサ素子が搭載される、四角形状の搭載領域が設けられた第１面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の表面および内部に設けられた配線導体とを備えており、前記絶縁基板は、前記第１面における前記四角形状の前記搭載領域の４つの角部のそれぞれに重なる位置にある４つの凹部を有している。

本発明の１つの態様によるセンサ装置は、上記構成のセンサ用配線基板と、該センサ用配線基板の前記搭載領域上に搭載された四角形状のセンサ素子とを備え、該センサ素子の角部の下に前記凹部が位置している。

本開示の１つの態様のセンサ用配線基板によれば、上記構成であることから、搭載される四角形状のセンサ素子の角部にセンサ用配線基板からの振動が伝わり難くなるので、センサ素子全体の振動が抑えられるとともに、センサ素子の中心に対して交差する２方向にセンサ素子を支持する部分を有するので、センサ素子が大きく傾いて搭載されることがな
く、これらによって高精度のセンサ装置を得ることのできるセンサ用配線基板となる。

本開示の１つの態様のセンサ装置によれば、上記構成のセンサ用配線基板を含むことから、センサ素子の不要な振動が抑えられた、高精度なセンサ装置となる。

（ａ）はセンサ用配線基板およびセンサ装置の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 （ａ）は図１におけるセンサ用配線基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）はセンサ用配線基板およびセンサ装置の他の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 （ａ）は図３におけるセンサ用配線基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）はセンサ用配線基板の他の例の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）はセンサ用配線基板の他の例の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）はセンサ用配線基板の他の例の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）および（ｂ）はセンサ用配線基板の他の例の平面図である。

本発明の実施形態のセンサ用配線基板およびセンサ装置について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際にセンサ用配線基板等が使用されるときの上下を限定するものではない。図１（ａ）はセンサ用配線基板およびセンサ装置の一例を示す分解斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図２（ａ）は図１におけるセンサ用配線基板の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。図３（ａ）はセンサ用配線基板およびセンサ装置の他の一例を示す分解斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図４（ａ）は図３におけるセンサ用配線基板の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。

センサ装置１００は、センサ用配線基板１０と、センサ用配線基板１０の搭載領域１ｂ上に搭載された四角形状のセンサ素子３とで基本的に構成されている。センサ用配線基板１０は、センサ素子３が搭載される、四角形状の搭載領域１ｂが設けられた第１面１ａを有する絶縁基板１と、絶縁基板１の表面および内部に設けられた配線導体２とを備えており、絶縁基板１は、第１面１ａにおける搭載領域１ｂの角部と重なる位置に凹部１ｃを有している。センサ用配線基板１０の搭載領域１ｂの形状は、センサ素子３の形状に対応した四角形状である。よって、センサ装置１００においては、センサ素子３の角部の下に凹部１ｃが位置している。

センサ素子３は通常、四角形板状（直方体状）であり、四角形の角部はセンサ素子３の中心から最も離れており、四角形の対角線が下面において最も長い。センサ素子３の四角形状の下面の角部に振動が伝わると、小さい振動であってもセンサ素子３全体が大きく振動しやすい。しかしながら、センサ用配線基板１０は、四角形状のセンサ素子３に対応した四角形状の搭載領域１ｂの角部と重なる位置に凹部１ｃを有している。つまり、センサ装置１００においては、搭載されたセンサ素子３の角部の下に凹部１ｃが位置することと
なるので、搭載領域１ｂに搭載されるセンサ素子３はセンサ用配線基板１０に触れない。そのため、センサ用配線基板１０からセンサ素子３の角部へ直接振動が伝わることがないので、センサ素子３が大きく振動することを抑えることができる。よって、このようなセンサ用配線基板１０を用いたセンサ装置１００は、センサ素子３の不要な振動が抑えられた、高精度なものとなる。

図１〜図４に示す例においては、絶縁基板１は、四角形状の搭載領域１ｂの４つの角部のそれぞれに重なる位置に４つの凹部１ｃを有する。これ以外の四角形状の搭載領域１ｂの角部と重なる位置に凹部１ｃを有する例としては、図５〜図７に示す例のようなものが挙げられる。図５〜図７は、いずれもセンサ用配線基板の他の例を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。

図５に示す例は、絶縁基板１が２つの凹部１ｃを有する場合の一例である。図１〜図４に示す例の４つの凹部１ｃにおける、紙面で上下に位置する凹部１ｃ同士が伸びて繋がり、左右に並ぶ２つの凹部１ｃとなったような形態である。このときの、絶縁基板１の第１面１ａの搭載領域１ｂ内に位置する部分、すなわち、搭載されるセンサ素子３に触れる可能性のある部分は、搭載領域１ｂの中央を通って縦断する、紙面の上下方向に長い長方形状である。

図６に示す例は、図１〜図４に示す例の４つの凹部１ｃにおける、紙面で右上の凹部１ｃと左上の凹部１ｃとが互い左右方向に伸びて繋がり、紙面で左上の凹部１ｃと左下の凹部１ｃとが互い上下方向に伸びて繋がり、また紙面で左下の凹部１ｃと右下の凹部１ｃとが互い左右方向に伸びて繋がってＣ字型の１つの凹部１ｃとなったような形態である。このときの、絶縁基板１の第１面１ａの搭載領域１ｂ内に位置する部分は、搭載領域１ｂの中央部分から右方向に伸びる長方形状である。

図７に示す例は、図１〜図４に示す例の４つの凹部１ｃにおける、紙面で右上の凹部１ｃと左上の凹部１ｃとが互い左右方向に伸びて繋がり、紙面で左上の凹部１ｃと左下の凹部１ｃとが互い上下方向に伸びて繋がり、紙面で左下の凹部１ｃと右下の凹部１ｃとが互い左右方向に伸びて繋がり、さらに紙面で右上の凹部１ｃと右下の凹部１ｃとが互い上下方向に伸びて繋がってＯ字型（枠形状）の１つの凹部１ｃとなったような形態である。このときの、絶縁基板１の第１面１ａの搭載領域１ｂ内に位置する部分は、搭載領域１ｂの中央部分のみの正方形状である。

凹部１ｃの大きさ、形状、数、および配置は特にこれらの例に限られるものではなく、第１面１ａにおける搭載領域１ｂの角部と重なる位置に凹部１ｃを有していればよい。

図５〜図７に示すような例に対して、図１〜図４に示す例のように、絶縁基板１が四角形状の搭載領域１ｂの４つの角部のそれぞれに重なる位置に４つの凹部１ｃを有する場合には、凹部１ｃの大きさを不要に大きくすることなしに上述したような効果を奏することができるとともに、凹部１ｃによる絶縁基板１の強度および剛性の低下が抑えられる。また、このときの、絶縁基板１の第１面１ａの搭載領域１ｂ内に位置する部分、すなわち、搭載されるセンサ素子３に触れる可能性のある部分は、搭載領域１ｂの中央を通って搭載領域１ｂを縦断および横断する、搭載領域１ｂの中央部から紙面の上下左右方向に伸びる十字型である。この絶縁基板１の第１面１ａの搭載領域１ｂ内に位置する部分は、センサ素子３を支持する部分であるが、その平面視の形状が図５に示す例のような形状の場合には、紙面の左右方向にセンサ素子３が大きく傾いて搭載される可能性があり、図６に示す例のような形状の場合には、紙面の上下方向および左方向にセンサ素子３が大きく傾いて搭載される可能性があり、図７に示す例のような形状の場合には、紙面の上下左右方向に
センサ素子３が大きく傾いて搭載される可能性がある。これに対して、図１〜図４に示す例のような形状の場合は、センサ素子３の中心に対して交差する（直交する）２方向（紙面の上下左右方向）にセンサ素子３を支持する部分を有するので、センサ素子３が大きく傾いて搭載されることがない。これによって、高精度のセンサ装置１００を得ることのできるセンサ用配線基板１０となる。

凹部１ｃは絶縁基板１にとっては剛性の小さい部分であるので、上述したように凹部１ｃの大きさが大きいと絶縁基板１の剛性が低下してしまい、センサ素子３に不要な振動が伝わりやすくなる可能性がある。剛性の低下は凹部１ｃの大きさだけでなく、配置にも影響される。例えば、図６に示す例のような、平面視の形状がＣ字型の凹部１ｃが絶縁基板１の中央部に配置されていると、紙面の中央で左右に２分した右側と左側とでは凹部１ｃの大きさが異なるものとなる。すると、絶縁基板１の左右で剛性が異なり、バランスが悪いので、絶縁基板１が歪みやすい（変形しやすい）ものとなる。そのために、凹部１ｃは、第１面１ａ内においてバランスよく配置、例えば図１〜５および７に示す例のように、上下方向および左右方向に対称に配置することができる。例えば、絶縁基板１が２つの凹部１ｃを有する場合は、図５に示す例のように、２つの凹部１ｃのそれぞれの、搭載領域１ｂの中心からの距離も同じであるとバランスがよい。また、２つの凹部１ｃの大きさがおなじであるのがよい。凹部１ｃの大きさとは、平面視形状の大きさだけでなく、深さも含めてのものである。

上述したように、絶縁基板１が四角形状の搭載領域１ｂの４つの角部のそれぞれに重なる位置に４つの凹部１ｃを有すると、絶縁基板１の強度および剛性の点でよりよいものとなる。さらに、この４つの凹部１ｃを互いに大きさが同じものとすることができる。４つの凹部１ｃが互いに大きさが同じであると、絶縁基板１内において、剛性のバランスがよりよくなるので、絶縁基板１が歪み難い（変形し難い）ものとなる。これによって、より高精度のセンサ装置１００を得ることのできるセンサ用配線基板１０となる。

絶縁基板１は、センサ用配線基板１０の基本的な構造部分であり、センサ用配線基板１０としての機械的な強度の確保、および複数の配線導体２間の絶縁性の確保等の機能を有している。絶縁基板１は、例えば上から見たときに（平面視において）正方形状等の四角形状である。

この絶縁基板１の第１面１ａ（上面）に搭載領域１ｂが配置されている。この搭載領域１ｂにセンサ素子３が搭載される。搭載領域１ｂは、例えば絶縁基板１の上面の中央部であり、例えば、絶縁基板１の上面のうち、搭載されるセンサ素子３と平面視で同じ程度の大きさの領域である。絶縁基板１は、図１および図２に示す例のように、平板状であってもよいし、図３および図４に示す例のように、平板部の上に枠状部が積層されて一体化した形状であって、センサ素子３を収容する収容凹部を有する形状であってもよい。この場合の第１面１ａは収容凹部の底面であり、収容凹部の底面にセンサ素子３が搭載される搭載領域１ｂを有する。収容凹部の平面視の形状もまた正方形状等の四角形状である。

絶縁基板１の寸法は、例えば、四角形の一辺の長さが５ｍｍ〜１０ｍｍで、厚みが１ｍｍ〜３ｍｍである。絶縁基板１がセンサ素子３の収容凹部を有する場合であれば、平板部と枠状部とが一体となった全体の寸法は上記の通りで、収容凹部は、四角形の一辺の長さが３ｍｍ〜８ｍｍで、深さが０．５ｍｍ〜２ｍｍである。絶縁基板１が凹部１ｃを有する場合の凹部の寸法は、例えば、凹部１ｃの平面視の形状が四角形の場合であれば、四角形の一辺の長さが、０．８ｍｍ〜３ｍｍで、第１面１ａからの深さが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。

図１〜図５に示す例のように凹部１ｃが複数個ある場合の、搭載領域１ｂにおける２つ
の凹部１ｃの間の間隔は、例えば、０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることができる。この寸法は、図６に示す例における、第１面１ａの搭載領域１ｂ内に位置する部分の幅、および図７に示す例における、凹部１ｃで囲まれた領域の幅および長さについても同様である。このような間隔であれば、センサ素子３を支持して搭載することができ、十分な大きさの凹部１ｃを設けることができる。

凹部１ｃの形状は、図１〜図７に示す例に限られるものではなく、四角形状の搭載領域１ｂの４つの角部に重なっていれば、特に制限されるものではない。例えば、図１〜図７に示す例では、搭載領域１ｂの角部に対応する部分が四角形状であるが、角部形状に合わせた三角形状および図８（ｂ）に示す例のような五角形状等の多角形状、あるいは円形や楕円形であってもよい。

また、図８（ａ）および図８（ｂ）はセンサ用配線基板の他の例の平面図である。図８（ａ）に示す例における凹部１ｃの形状は、四角形状であるが、厳密な四角形ではなく、四角形の角部が丸められた形状である。このように、角部を丸めた多角形状とすることができる。角部を有さないので、センサ用配線基板１０の作製時またはセンサ基板１０を用いたセンサ装置１００の動作時に加わる応力が、凹部１ｃの角部に集中することが緩和され、角部にクラック等が入る可能性を低減することができる。これにより、センサ用配線基板１０が効率よく作製され、センサ装置１００が信頼性の高いものとなる。また、図１〜図８に示す例のように、凹１ｃの形状が搭載領域１ｂの角部に沿った角部（丸められた角部も含む）を有するものであると、凹部１ｃが搭載領域１ｂの外側に大きく広がることがないので、センサ用配線基板１０を小型化することができる。

センサ素子３は、搭載領域１ｂの内、凹部１ｃ以外の部分に接することになる。例えば、図８（ａ）に示す例の場合は、凹部１ｃに挟まれた十字形の部分である。この場合、センサ素子３を固定するための接合材を介して接する。センサ素子３に伝わる不要な振動をより抑えるためには、センサ用配線基板１０とセンサ素子３とが接する面積をできるだけ小さくするとよい。そのために、接合材は、例えば、図８に破線で示すような、搭載領域１ｂの中央部の小さい接合領域Ｂに設けることができる。すなわち、搭載領域１ｂ内の凹部１ｃに挟まれた十字形の部分のうち、交差する中央部のみに接合材を設けて小さい接合領域Ｂとすることができる。このように接合材を設ける接合領域Ｂが小さいと、センサ素子３が支持される部分が小さいのでセンサ素子３が傾いて固定される可能性があるが、接合材は厚みが薄いので、上述したように、例え傾いたとしても接合材より外側の部分で搭載領域１ｂに当接して支持されるので大きな傾きにはならない。

図８（ａ）に示す例と図８（ｂ）に示す例とを比較すると、４つの凹部に囲まれた部分の大きさが異なっている。上述したように、搭載領域１ｂの中央部の小さい領域に接着剤等の接合材を設けて小さい接合領域Ｂを形成しようとしても、センサ素子３の重みやセンサ素子３を搭載する際にセンサ素子３を押圧することによって、接合材が広がってしまう場合がある。このとき、図８（ｂ）に示す例のように、４つの凹部に囲まれた部分、搭載領域１ｂの中央部が大きいと、接合材の広がりが大きくなって接合領域Ｂが大きくなってしまう。これに対して、図８（ａ）に示す例のように、搭載領域１ｂの中央部の近くに凹部１ｃが存在すると、接合材が大きく広がることがないので、接合領域Ｂを容易に小さいものとすることができる。つまり、図１〜図４および図８（ａ）に示す例のように、四角形状の搭載領域１ｂの４つの角部のそれぞれに重なる位置に４つの凹部１ｃを有しており、４つの凹部１ｃのそれぞれは、１つの角部が搭載領域１ｂの角部に合わせて搭載領域１ｂの外側に配置され、この角部の対角の角部が搭載領域１ｂの中央部近傍に位置し、搭載領域１ｂに位置する第１面１ａの形状が十字形であるとよい。

絶縁基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ムライト
質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料を含む絶縁材料からなる複数の絶縁層が積層されて形成されている。図１に示す例では絶縁層は３層で、図３に示す例では絶縁層は５層であるが、絶縁層の層数はこれらに限られるものではない。

絶縁基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。すなわち、まず、絶縁層となるセラミックグリーンシートを作製する。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形して四角シート状の複数のセラミックグリーンシートを作製する。次にこれらのセラミックグリーンシートを積層して積層体を作製する。凹部１ｃおよび収容凹部は、セラミックグリーンシートに金型等を用いて貫通孔を設けておけばよい。その後、この積層体を1300〜1600℃の温度で焼成することによって絶縁基板１を製作することができる。

絶縁基板１を含むセンサ用配線基板１０は、このようなセンサ用配線基板１０となる複数の基板領域が母基板に配列された多数個取り基板として製作することもできる。複数の基板領域を含む母基板を、基板領域毎に分割して複数のセンサ用配線基板１０をより効率よく製作することもできる。この場合には、母基板のうち基板領域の境界に沿って分割用の溝が設けられていてもよい。また、多数個取り基板の各基板領域にセンサ素子３を搭載した後に、これを分割して複数のセンサ装置１００を得るようにしてもよい。

絶縁基板１の表面および内部には配線導体２が設けられている。例えば、図１〜図８に示す例においては、絶縁基板１の上面（第１面１ａ）にはセンサ素子３と接続するための接続パッド２ａが設けられている。また、絶縁基板１の下面（第１面１ａと反対側の面）には、外部電気回路と接続するための端子電極２ｄが設けられている。これら接続パッド２ａと端子電極２ｄとは、絶縁基板１の内部に設けられた貫通導体２ｂおよび内部配線層２ｃによって電気的に接続されている。貫通導体２ｂは絶縁層を貫通し、内部配線層２ｃは絶縁層間に配置されている。端子電極２ｄは絶縁基板１の下面ではなく、下面から側面にかけて、あるいは側面に設けられていてもよい。

配線導体２は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属、またはこれらの金属を含む合金の金属材料を導体材料として主に含むものである。このような金属材料は、メタライズ層またはめっき層等の金属層として絶縁基板１の表面に設けられている。この金属層は、１層でもよく、複数層でもよい。また、メタライズで絶縁基板１の内部に設けられている。

配線導体２の接続パッド２ａ、内部配線層２ｃおよび端子電極２ｄは、例えば、タングステンのメタライズ層である場合には、タングステンの粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷して焼成する方法で形成することができる。また、このうち、接続パッド２ａおよび端子電極２ｄとなるメタライズ層の露出表面には、電解めっき法または無電解めっき法等のめっき法でニッケルおよび金等のめっき層がさらに被着されていてもよい。この場合、前述したように多数個取り基板の形態でセンサ用配線基板１０またはセンサ装置１００を製作する際に、複数の基板領域の配線導体を互いに電気的に接続させておけば、複数のセンサ用配線基板１０の配線導体に一括してめっき層を被着させることもできる。また、貫通導体２ｂは、上記の金属ペーストの印刷に先駆けてセラミックグリーンシートの所定の位置に貫通孔を設け、上記と同様の金属ペーストをこの貫通孔に充填しておくことで形成することができる。

このようなセンサ用配線基板１０の搭載領域１ｂ上にセンサ素子３が搭載されることでセンサ装置１００となる。搭載領域１ｂおよびセンサ素子３はいずれも四角形状であり、
両者の四角形状のそれぞれの角部を合わせて搭載され、センサ素子３の角部の下に凹部１ｃが位置している。そのため、センサ素子３の角部にはセンサ用配線基板１０から振動が直接伝わり難く、センサ素子３に大きく不要な振動が発生することが抑えられるので、高精度なセンサ装置１００となる。

センサ素子３としては、例えば角速度センサ素子、角度センサ素子および加速度センサ素子等の内部に可動部（振動部）を有するものが挙げられる。これらのセンサ素子３は、例えば、回転運動時のコリオリ力、重力の作用方向または加速度を生じさせる力等の物理量（力学量）を検知し、これを電気信号に変換する。

センサ素子３は、例えば、センサ素子３の下面が接合材（図示せず）によって絶縁基板１の第１面１ａ（上面）の搭載領域１ｂに接合されて固定された後、センサ素子３の上面に配置された電極３ａと接続パッド２ａとがボンディングワイヤ等の接続部材５で接続されてセンサ用配線基板１０と電気的に接続される。センサ素子３で検知されて電気信号に変換された上記の物理量（力学量）は、配線導体２を介して絶縁基板１の下面等の外表面に電気的に導出される。

センサ素子３をセンサ用配線基板１０に接合固定するための接合材は、はんだを含むろう材、ガラスまたはエポキシ樹脂等の樹脂接着剤を用いることができる。接合材が樹脂接着剤の場合には、シリコーンゴムやウレタンゴム等のより柔軟なものを用いることで接合材によって振動を吸収することもできる。接合材がはんだを含むろう材である場合は、センサ用配線基板１０の搭載領域１ｂにめっき膜やメタライズ層等の金属膜で形成される接合金属層を設ける。この接合金属層の大きさによって接合領域Ｂの大きさを定めることができる。

センサ装置１００について、配線導体２のうち絶縁基板１の下面等に設けられた端子電極２ｄが外部電気回路と電気的に接続されれば、搭載されたセンサ素子３が外部電気回路と電気的に接続される。すなわち、センサ素子３と外部電気回路とが、ボンディングワイヤ等の接続部材５および配線導体２を介して互いに電気的に接続される。外部電気回路は、例えばデジタルカメラ等の機器や自動車に搭載された各種電子制御装置等に実装されている回路基板が有する電気回路である。センサ素子３で電気信号に変換された物理量（力学量）が外部電気回路に伝送されると、伝送された電気信号に基づき、外部回路において各種の処理が行なわれる。この処理としては、例えば、自動車の姿勢制御（横転抑制）または進行方向の検知によるナビゲーションシステムでの現在地の特定、およびデジタルカメラの手ぶれ補正等が挙げられる。

上記の物理量（力学量）は、センサ素子３がセンサ用配線基板１０に搭載されてなるセンサ装置１００が実装される機器の運動または傾き等に伴うものである。センサ装置１００が実装される機器としては、例えばデジタルカメラ、自動車、航空機、産業用等のロボットおよびその他各種の機器が挙げられる。これらの機器には、その運動または傾き等に応じて上記の物理量（力学量）が作用する。

例えばセンサ装置１００が搭載されるのが自動車である場合には、カーブした道路の走行時に角速度に応じたコリオリ力が生じるため、これを検知することによって角速度が算出され、検知される。このとき、道路の路面の凹凸によって自動車が振動する場合がある。この振動によって、カーブの走行時の角速度に起因した力以外の力がセンサ装置１００に伝わる可能性がある。これに対して、上述したように、絶縁基板１が振動したとしても、この振動によるセンサ素子３の大きく不要な振動は低減されている。したがって、角速度等の所定の物理量の検知が精度がよく行なわれる。

図１および図３に示す例においては、センサ素子３は、蓋体４で封止されるとともに保護されている。図１に示す例では、平板状のセンサ用配線基板１０にセンサ素子３が搭載されているので、センサ用配線基板１０の上面の接続パッド２ａ、センサ素子３、接続部材５をまとめて覆う箱状の蓋体４を備えている。図３に示す例では、収容凹部を備えるセンサ用配線基板１０の収容凹部内にセンサ素子３が搭載されているので、収容凹部の開口を塞ぐ板状の蓋体４を備えている。

蓋体４は、金属、樹脂、セラミックス等から成り、樹脂接着剤、ガラス、はんだを含むろう材等の封止接合材で接合されている。ろう材で接合する場合には、センサ用配線基板１０の搭載領域１ｂおよびその外側の接続パッド２ａを囲むようにめっき膜やメタライズ層等の金属膜で形成される接合金属層を設ける。このときの蓋体４が樹脂あるいはセラミックスのような、ろう材の濡れ性（接合性）が低い材料の場合は、蓋体４にも接合金属層を設ける。

１・・・絶縁基板
１ａ・・・第１面
１ｂ・・・搭載領域
１ｃ・・・凹部
２・・・配線導体
２ａ・・・接続パッド
２ｂ・・・貫通導体
２ｃ・・・内部配線層
２ｄ・・・端子電極
３・・・センサ素子
３ａ・・・電極
４・・・蓋体
５・・・接続部材
１０・・・センサ用配線基板
１００・・・センサ装置

Claims (3)

1. センサ素子が搭載される、四角形状の搭載領域が設けられた第１面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の表面および内部に設けられた配線導体とを備えており、
   前記絶縁基板は、前記第１面における前記四角形状の前記搭載領域の４つの角部のそれぞれに重なる位置にある４つの凹部を有しているセンサ用配線基板。
2. ４つの前記凹部は互いに大きさが同じである請求項１に記載のセンサ用配線基板。
3. 請求項１または請求項２に記載のセンサ用配線基板と、
   該センサ用配線基板の前記搭載領域上に搭載された四角形状のセンサ素子とを備えており、
   該センサ素子の角部の下に前記凹部が位置しているセンサ装置。

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