JPH11281666A - シリコン加速度センサ - Google Patents
シリコン加速度センサInfo
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- JPH11281666A JPH11281666A JP10083599A JP8359998A JPH11281666A JP H11281666 A JPH11281666 A JP H11281666A JP 10083599 A JP10083599 A JP 10083599A JP 8359998 A JP8359998 A JP 8359998A JP H11281666 A JPH11281666 A JP H11281666A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサの振動方向を入力軸方向に一致させる
ための角度補正をセンサ内部で、製造コストを増加させ
ずに行う。 【解決手段】 センサチップ２を収容するパッケージ３
の底面が加速度入力軸１１と直角とされる。ヒンジ部９
と質量部８の重心Ｐとを含み、振動基板４の上面とヒン
ジ部９において微小角度θをもって交叉する平面Ｌａが
加速度入力軸１１と直角となるように、パッケージ３内
のセンサチップ取付面３ｃに、前記角度θに等しい角度
だけ取付け面３ｃに対して傾斜したチップ収納溝３ｄが
形成される。
ための角度補正をセンサ内部で、製造コストを増加させ
ずに行う。 【解決手段】 センサチップ２を収容するパッケージ３
の底面が加速度入力軸１１と直角とされる。ヒンジ部９
と質量部８の重心Ｐとを含み、振動基板４の上面とヒン
ジ部９において微小角度θをもって交叉する平面Ｌａが
加速度入力軸１１と直角となるように、パッケージ３内
のセンサチップ取付面３ｃに、前記角度θに等しい角度
だけ取付け面３ｃに対して傾斜したチップ収納溝３ｄが
形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はシリコン加速度セ
ンサに関し、特にその質量部のヒンジ部を支点とする振
子振動の方向が加速度入力軸に一致するように、センサ
チップをパッケージ内に実装する技術に関する。
ンサに関し、特にその質量部のヒンジ部を支点とする振
子振動の方向が加速度入力軸に一致するように、センサ
チップをパッケージ内に実装する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン加速度センサ１は図８に示すよ
うにセンサチップ２がパッケージ３内に実装される。セ
ンサチップ２は図５〜図８に示すように、振動基板４と
上ストッパ板５と下ストッパ板６とより成る。振動基板
４はシリコン基板をエッチング処理して作られ、外枠部
７、質量部８、質量部８を外枠部７内に片持支持するヒ
ンジ部９を有する。
うにセンサチップ２がパッケージ３内に実装される。セ
ンサチップ２は図５〜図８に示すように、振動基板４と
上ストッパ板５と下ストッパ板６とより成る。振動基板
４はシリコン基板をエッチング処理して作られ、外枠部
７、質量部８、質量部８を外枠部７内に片持支持するヒ
ンジ部９を有する。
【０００３】上ストッパ板５及び下ストッパ板６は、質
量部８のヒンジ部９を支点とする振子振動の大きさを制
限するもので、外枠部７の上面及び底面にそれぞれ固定
される。図８のセンサ１はパッケージ３の底面が加速度
入力軸１１と直角になるようにプリント基板等に実装さ
れる。ヒンジ部９と質量部８の重心Ｐとを含み、振動基
板４の上面とヒンジ部９において微小な角度θをもって
交叉する平面をＬａとすると、その平面Ｌａが加速度入
力軸１１と直角となるように配される。
量部８のヒンジ部９を支点とする振子振動の大きさを制
限するもので、外枠部７の上面及び底面にそれぞれ固定
される。図８のセンサ１はパッケージ３の底面が加速度
入力軸１１と直角になるようにプリント基板等に実装さ
れる。ヒンジ部９と質量部８の重心Ｐとを含み、振動基
板４の上面とヒンジ部９において微小な角度θをもって
交叉する平面をＬａとすると、その平面Ｌａが加速度入
力軸１１と直角となるように配される。
【０００４】センサチップ２に対して加速度が加わる
と、質量部８の重心Ｐはヒンジ部９を支点として振子振
動する。平面Ｌａを入力軸１１と直角に配置すると、振
子振動の方向は入力軸方向と一致し、正確な測定が可能
となる。ヒンジ部９の上面にピエゾ抵抗素子が形成され
ており、その伸び、縮みによる抵抗変化量により加速度
を検出する。
と、質量部８の重心Ｐはヒンジ部９を支点として振子振
動する。平面Ｌａを入力軸１１と直角に配置すると、振
子振動の方向は入力軸方向と一致し、正確な測定が可能
となる。ヒンジ部９の上面にピエゾ抵抗素子が形成され
ており、その伸び、縮みによる抵抗変化量により加速度
を検出する。
【０００５】図５から明らかなように、入力軸１１は振
動基板４、上ストッパ板５及び下ストッパ板６の各板面
に直角な中心線Ｌｂに対して角度θをもつ。センサチッ
プ２をパッケージ３に実装する場合には、一般的には平
面Ｌａが入力軸１１と直角となるように、言い換える
と、重心Ｐの振子振動の方向が入力軸方向と一致するよ
うに取付けられる。そのため、図８Ａの例では、パッケ
ージ３内のベース３ａの上面に対して、上記角度θだけ
傾斜したくさび状の傾き補正板１３を取付け、その上に
センサチップ２を貼り付けている。このようにして傾き
補正板１３によって重心Ｐの振動方向が入力軸方向と一
致するように補正される。
動基板４、上ストッパ板５及び下ストッパ板６の各板面
に直角な中心線Ｌｂに対して角度θをもつ。センサチッ
プ２をパッケージ３に実装する場合には、一般的には平
面Ｌａが入力軸１１と直角となるように、言い換える
と、重心Ｐの振子振動の方向が入力軸方向と一致するよ
うに取付けられる。そのため、図８Ａの例では、パッケ
ージ３内のベース３ａの上面に対して、上記角度θだけ
傾斜したくさび状の傾き補正板１３を取付け、その上に
センサチップ２を貼り付けている。このようにして傾き
補正板１３によって重心Ｐの振動方向が入力軸方向と一
致するように補正される。
【０００６】図６Ｂの例では、センサチップ２を平板状
の取付板１４に取付け、その取付板１４が、パッケージ
３の板面に対して上記角度θだけ傾くように取付具１５
ａ，１５ｂを用いて取付けられ、これにより前記平面Ｌ
ａが入力軸１１と直角になるように、従って、重心Ｐの
振子振動方向が入力軸方向と一致するようにしている。
の取付板１４に取付け、その取付板１４が、パッケージ
３の板面に対して上記角度θだけ傾くように取付具１５
ａ，１５ｂを用いて取付けられ、これにより前記平面Ｌ
ａが入力軸１１と直角になるように、従って、重心Ｐの
振子振動方向が入力軸方向と一致するようにしている。
【０００７】図８Ａ，Ｂでは、平面Ｌａの振動基板４の
上面に対する傾きθ、即ちパッケージの底面と直角な入
力軸に対するセンサの振動方向のずれを補正するため
に、センサチップ２を角度θだけ傾けてパッケージに実
装したが、この補正を行わないままセンサチップをパッ
ケージに実装する場合もある。その場合には図９に示す
ように、シリコン加速度センサ１をプリント基板１６等
に実装するとき、角度θだけ傾けて半田付する。
上面に対する傾きθ、即ちパッケージの底面と直角な入
力軸に対するセンサの振動方向のずれを補正するため
に、センサチップ２を角度θだけ傾けてパッケージに実
装したが、この補正を行わないままセンサチップをパッ
ケージに実装する場合もある。その場合には図９に示す
ように、シリコン加速度センサ１をプリント基板１６等
に実装するとき、角度θだけ傾けて半田付する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】 従来の図８Ａの傾
き補正板１３を用いる構造では部品点が増えると共に、
その部品を介在させるための工数が増加し、製造コスト
が上昇する問題がある。 従来の図８Ｂの取付板１４と取付具１５ａ，１５ｂ
を用いる構造でも、上記と同様の問題がある。
き補正板１３を用いる構造では部品点が増えると共に、
その部品を介在させるための工数が増加し、製造コスト
が上昇する問題がある。 従来の図８Ｂの取付板１４と取付具１５ａ，１５ｂ
を用いる構造でも、上記と同様の問題がある。
【０００９】 従来の図９の取付け方法では、センサ
実装時の作業性が悪く、実装工数が大幅に増えると共
に、正確な角度補正ができない問題がある。この発明は
センサ振動方向の入力軸に対する角度補正をセンサ内部
で、製造コストを増加させずに行うことを目的としてい
る。
実装時の作業性が悪く、実装工数が大幅に増えると共
に、正確な角度補正ができない問題がある。この発明は
センサ振動方向の入力軸に対する角度補正をセンサ内部
で、製造コストを増加させずに行うことを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】（１）請求項１のシリコ
ン加速度センサは、センサチップがパッケージに収容さ
れている。そのセンサチップは、振動基板とその上下に
重ねられた上ストッパ板及び下ストッパ板とより成る。
振動基板は、シリコン基板をエッチング処理して作ら
れ、外枠部、質量部及びその質量部を外枠部内に片持支
持するヒンジ部を有する。上ストッパ板及び下ストッパ
板は、質量部のヒンジ部を支点とする振子振動の大きさ
を制限するために、外枠部の上面及び底面に固定されて
いる。
ン加速度センサは、センサチップがパッケージに収容さ
れている。そのセンサチップは、振動基板とその上下に
重ねられた上ストッパ板及び下ストッパ板とより成る。
振動基板は、シリコン基板をエッチング処理して作ら
れ、外枠部、質量部及びその質量部を外枠部内に片持支
持するヒンジ部を有する。上ストッパ板及び下ストッパ
板は、質量部のヒンジ部を支点とする振子振動の大きさ
を制限するために、外枠部の上面及び底面に固定されて
いる。
【００１１】請求項１の発明では特に、パッケージの底
面が加速度入力軸と直角とされ、ヒンジ部と質量部の重
心とを含み、振動基板の上面とヒンジ部において微小な
角度（θ）をもって交叉する平面（Ｌａ）が加速度入力
軸と直角となるように、パッケージ内のセンサチップ取
付け面に、角度（θ）に等しい角度だけセンサチップ取
付け面に対して傾斜したチップ収納溝が形成されてい
る。
面が加速度入力軸と直角とされ、ヒンジ部と質量部の重
心とを含み、振動基板の上面とヒンジ部において微小な
角度（θ）をもって交叉する平面（Ｌａ）が加速度入力
軸と直角となるように、パッケージ内のセンサチップ取
付け面に、角度（θ）に等しい角度だけセンサチップ取
付け面に対して傾斜したチップ収納溝が形成されてい
る。
【００１２】（２）請求項２の発明では、前記（１）に
おいて、パッケージが、ハーメチック端子付きの金属パ
ッケージとされる。
おいて、パッケージが、ハーメチック端子付きの金属パ
ッケージとされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の実施例を図１〜図４
に、図５〜図８と対応する部分に同じ符号を付けて示
し、重複説明を省略する。この発明では、従来の図８
Ａ，Ｂのセンサと同様に、パッケージ３の底面が入力軸
１１と直角とされる。ヒンジ部９と質量部８の重心Ｐと
を含み、振動基板４の上面と、ヒンジ部９において微小
な角度θをもって交叉する平面Ｌａが加速度入力軸１１
と直角となるように、パッケージ内のセンサチップ取付
面３ｃに、角度θに等しい角度だけ取付け面３ｃに対し
て傾斜したチップ収納溝３ｄが形成され、センサチップ
２はその溝３ｄに貼り付けられる。即ち、平面Ｌａはセ
ンサチップ取付け面３ｃ及びパッケージ３の底面と平行
とされ、その結果、平面Ｌａは入力軸１１に直角とな
る。従って、質量部８の重心Ｐのヒンジ９を支点とする
振子振動の方向１２は入力軸１１の方向に一致する。
に、図５〜図８と対応する部分に同じ符号を付けて示
し、重複説明を省略する。この発明では、従来の図８
Ａ，Ｂのセンサと同様に、パッケージ３の底面が入力軸
１１と直角とされる。ヒンジ部９と質量部８の重心Ｐと
を含み、振動基板４の上面と、ヒンジ部９において微小
な角度θをもって交叉する平面Ｌａが加速度入力軸１１
と直角となるように、パッケージ内のセンサチップ取付
面３ｃに、角度θに等しい角度だけ取付け面３ｃに対し
て傾斜したチップ収納溝３ｄが形成され、センサチップ
２はその溝３ｄに貼り付けられる。即ち、平面Ｌａはセ
ンサチップ取付け面３ｃ及びパッケージ３の底面と平行
とされ、その結果、平面Ｌａは入力軸１１に直角とな
る。従って、質量部８の重心Ｐのヒンジ９を支点とする
振子振動の方向１２は入力軸１１の方向に一致する。
【００１４】パッケージ３のベース３ａ及びキャップ３
ｂは金属または樹脂をモールドして作られるが、ベース
３ａをモールドする金型にチップ収納溝３ｄを形成する
ためのくさび状の突起を設けておくだけで容易に対応で
きるので、パッケージ３にチップ収納溝３ｄを設けても
製造コストにはほとんど影響を与えない。図２〜図４の
例ではパッケージ３のベース３ａは金属製で複数のハー
メチック端子２２が内外を貫通するように埋め込まれて
いる。これらの端子とセンサチップ２の接続端子とがワ
イヤボンディングされる。
ｂは金属または樹脂をモールドして作られるが、ベース
３ａをモールドする金型にチップ収納溝３ｄを形成する
ためのくさび状の突起を設けておくだけで容易に対応で
きるので、パッケージ３にチップ収納溝３ｄを設けても
製造コストにはほとんど影響を与えない。図２〜図４の
例ではパッケージ３のベース３ａは金属製で複数のハー
メチック端子２２が内外を貫通するように埋め込まれて
いる。これらの端子とセンサチップ２の接続端子とがワ
イヤボンディングされる。
【００１５】
【発明の効果】 この発明ではパッケージ３のセンサ
チップ取付け面３ｃに、前記角度θだけ傾斜したチップ
収納溝３ｄを形成するだけで容易に平面Ｌａを入力軸１
１に直角とし、センサの振動方向を入力軸の方向に一致
させることができる。 この発明では、センサの振動方向を入力軸の方向に
一致させるために、従来の図８の例のような特別の取付
け部材を必要としないので、従来のコストよりそれらの
部材及び取付け工数を削減でき、よって製造コストが増
加する恐れはない。
チップ取付け面３ｃに、前記角度θだけ傾斜したチップ
収納溝３ｄを形成するだけで容易に平面Ｌａを入力軸１
１に直角とし、センサの振動方向を入力軸の方向に一致
させることができる。 この発明では、センサの振動方向を入力軸の方向に
一致させるために、従来の図８の例のような特別の取付
け部材を必要としないので、従来のコストよりそれらの
部材及び取付け工数を削減でき、よって製造コストが増
加する恐れはない。
【００１６】 従来の図９の例のように、センサ１を
プリント基板１６に半田付けするときの面倒な角度調整
は不要となる。
プリント基板１６に半田付けするときの面倒な角度調整
は不要となる。
【図１】この発明の実施例を示す原理的な断面図。
【図２】この発明の実施例を示す部分分解斜視図。
【図３】図２のベース３ａにセンサチップ２を実装した
状態を示す斜視図。
状態を示す斜視図。
【図４】図２のセンサの組立て完了後の外観を示す斜視
図。
図。
【図５】従来のセンサ及びこの発明のセンサに使用する
センサチップの断面図。
センサチップの断面図。
【図６】図５のセンサチップの斜視図。
【図７】図６の振動基板４及び下ストッパ板６をａ−
ａ′線で切断した半部を示す斜視図。
ａ′線で切断した半部を示す斜視図。
【図８】加速度入力軸方向に一致するようにセンサの振
動方向をセンサ内部で角度補正した従来のシリコン加速
度センサの原理的な断面図。
動方向をセンサ内部で角度補正した従来のシリコン加速
度センサの原理的な断面図。
【図９】センサをプリント基板に半田付けするときに、
加速度入力軸方向に一致するようにセンサの振動方向を
角度補正するようにしたシリコン加速度センサの実装状
態を示す正面図。
加速度入力軸方向に一致するようにセンサの振動方向を
角度補正するようにしたシリコン加速度センサの実装状
態を示す正面図。
Claims (2)
- 【請求項１】 センサチップがパッケージに収容され、 そのセンサチップは、振動基板とその上下に重ねられた
上ストッパ板及び下ストッパ板とより成り、 前記振動基板は、シリコン基板をエッチング処理して作
られ、外枠部、質量部及びその質量部を前記外枠部内に
片持支持するヒンジ部を有し、 前記上ストッパ板及び下ストッパ板は、前記質量部の前
記ヒンジ部を支点とする振子振動の大きさを制限するた
めに、前記外枠部の上面及び底面に固定されているシリ
コン加速度センサにおいて、 前記パッケージの底面が加速入力軸と直角とされ、 前記ヒンジ部と前記質量部の重心とを含み、前記振動基
板の上面とヒンジ部において微小な角度（θ）をもって
交叉する平面（Ｌａ）が加速度入力軸と直角となるよう
に、前記パッケージ内のセンサチップ取付け面に、前記
角度（θ）に等しい角度だけ前記センサチップ取付け面
に対して傾斜したチップ収納溝が形成されていることを
特徴とするシリコン加速度センサ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記パッケージが、
ハーメチック端子付きの金属パッケージであることを特
徴とするシリコン加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083599A JPH11281666A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | シリコン加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083599A JPH11281666A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | シリコン加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281666A true JPH11281666A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13806963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10083599A Withdrawn JPH11281666A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | シリコン加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11281666A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187063B2 (en) | 2002-07-29 | 2007-03-06 | Yamaha Corporation | Manufacturing method for magnetic sensor and lead frame therefor |
| US7524696B2 (en) | 2005-02-25 | 2009-04-28 | Yamaha Corporation | Sensor including lead frame and method of forming sensor including lead frame |
| JP2010190849A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 半導体物理量センサ |
| US7829982B2 (en) | 2005-02-18 | 2010-11-09 | Yamaha Corporation | Lead frame, sensor including lead frame and method of forming sensor including lead frame |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10083599A patent/JPH11281666A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187063B2 (en) | 2002-07-29 | 2007-03-06 | Yamaha Corporation | Manufacturing method for magnetic sensor and lead frame therefor |
| CN100346168C (zh) * | 2002-07-29 | 2007-10-31 | 雅马哈株式会社 | 磁性传感器的制造方法及其引线框 |
| US7494838B2 (en) | 2002-07-29 | 2009-02-24 | Yamaha Corporation | Manufacturing method for magnetic sensor and lead frame therefor |
| US7541665B2 (en) | 2002-07-29 | 2009-06-02 | Yamaha Corporation | Lead frame for a magnetic sensor |
| US8138757B2 (en) | 2002-07-29 | 2012-03-20 | Yamaha Corporation | Manufacturing method for magnetic sensor and lead frame therefor |
| US7829982B2 (en) | 2005-02-18 | 2010-11-09 | Yamaha Corporation | Lead frame, sensor including lead frame and method of forming sensor including lead frame |
| US7524696B2 (en) | 2005-02-25 | 2009-04-28 | Yamaha Corporation | Sensor including lead frame and method of forming sensor including lead frame |
| JP2010190849A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 半導体物理量センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |