專利名稱：角速度傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用在數(shù)字靜止相機(jī)的防抖動(dòng)系統(tǒng)等電子設(shè)備、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等車輛系統(tǒng)中的角速度傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)I中公開了具備振動(dòng)元件、集成電路(IC, Integrated circuit)和殼體的現(xiàn)有的角速度傳感器，所述殼體將裝配在基板的同一平面上的所述振動(dòng)元件密封。該角速度傳感器難以小型化。專利文獻(xiàn)I中沒(méi)有公開振動(dòng)元件及IC的裝配方法。并且，在該角速度傳感器的基板上，通常是利用焊料將芯片部件連接固定到基板上的?？衫脽峁虡渲瑢⒄駝?dòng)元件以及IC裝配到基板上。對(duì)芯片部件進(jìn)行焊接的回流焊時(shí)的溫度分布與用來(lái)使熱固樹脂固化的溫度分布不同。即，在進(jìn)行回流焊時(shí)，需要溫度較高且時(shí)間短的溫度分布，而為了使樹脂熱固化，則需要溫度較低且時(shí)間長(zhǎng)的溫度分布。難以滿足這兩個(gè)溫度分布。因此，現(xiàn)有的角速度傳感器的制造工序復(fù)雜。并且，專利文獻(xiàn)2公開了具備兩個(gè)振動(dòng)元件的現(xiàn)有的角速度傳感器，所述兩個(gè)振動(dòng)元件具有互成90°交叉的檢測(cè)軸。專利文獻(xiàn)3公開了在一次檢測(cè)中檢測(cè)一個(gè)振動(dòng)元件的特性的角速度傳感器的制造方法。此方法難以提高角速度傳感器的生產(chǎn)效率。專利文獻(xiàn)4中公開了用于防抖動(dòng)系統(tǒng)的角速度傳感器。該角速度傳感器也具備密封在殼體內(nèi)的振動(dòng)元件。該角速度傳感器的制造工序復(fù)雜。專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平11-325908號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利實(shí)開平5-92635號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2000-74674號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本專利特開平8-170918號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
角速度傳感器具備:具有形成有凹部的上表面的基板、裝配在該凹部?jī)?nèi)的電子部件以及安裝在所述基板的所述上表面上的振動(dòng)元件。該振動(dòng)元件具有位于所述電子部件的正上方的部分。該角速度傳感器可以小型化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的角速度傳感器的剖視立體圖。
圖2是實(shí)施方式I中的角速度傳感器的分解立體圖。圖3是實(shí)施方式I中的角速度傳感器的俯視圖。圖4是圖3所示的角速度傳感器的線4-4處的剖面圖。圖5是圖3所示的角速度傳感器的線5-5處的剖面圖。圖6是表示實(shí)施方式I中的角速度傳感器的制造工序的流程圖。圖7是用來(lái)制造實(shí)施方式I中的角速度傳感器的片狀基板的俯視圖。圖8是表示實(shí)施方式I中的角速度傳感器的制造工序的俯視圖。圖9是表示實(shí)施方式I中的角速度傳感器的制造工序的剖面圖。圖10是表示實(shí)施方式I中的角速度傳感器的制造工序的俯視圖。圖11是表示實(shí)施方式I中的角速度傳感器的制造工序的俯視圖。圖12是表示實(shí)施方式I中的角速度傳感器的制造工序的俯視圖。圖13是實(shí)施方式I中的角速度傳感器的立體圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的角速度傳感器的制造工序的俯視圖。圖15是表示實(shí)施方式2中的角速度傳感器的制造工序的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I基板2凹部(第I凹部)3IC (電子部件)3C 凸點(diǎn)端子(端子)4A 腳部4B基座5A 腳部5B基座6芯片部件7殼體7C殼體的下端7D 殼體的下端的部分(第I部分)7E 殼體的下端的部分(第2部分)10凹部(第2凹部)11凹部(第2凹部)12元件電極(電極)13A 部件電極(電極)13B 部件電極15導(dǎo)線20片狀基板23粘合劑(第2粘合劑)24 粘合劑 (第I粘合劑)25 導(dǎo)電性粘合劑26旋轉(zhuǎn)軸
51電極52粘合劑54振動(dòng)元件(第I振動(dòng)元件)55振動(dòng)元件(第2振動(dòng)元件)125導(dǎo)電性粘合劑1001角速度傳感器
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式I)圖1、圖2和圖3分別是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的角速度傳感器1001的立體圖、分解立體圖和俯視圖。圖4和圖5分別是圖3所示的角速度傳感器1001的在線4-4與線5-5處的剖面圖。在通過(guò)將陶瓷層疊并燒制而構(gòu)成的基板I的上表面1A，形成有具有底面2A的凹部
2。凹部2內(nèi)，在底面2A上裝配作為電子部件的集成電路(IC)3。振動(dòng)元件54的基座4B通過(guò)接合部IC接合到基板I的上表面IA上。振動(dòng)元件54呈音叉形狀，具備:兩根腳部4A，其具有開放的端104A與端104B并且相互平行地延伸且振動(dòng)；以及基座4B，其固定兩根腳部4A的端104B。兩根腳部4A振動(dòng)，且在方向1001A上延伸。振動(dòng)元件55的基座5B通過(guò)接合部ID接合到基板I的上表面IA上。振動(dòng)元件55呈音叉形狀，具備:兩根腳部5A，其具有開放的端105A與端105B并且相互平行地延伸且振動(dòng)；以及基座5B，其固定兩根腳部5A的端105B。兩根腳部5A 振動(dòng)，且在與方向1001A成直角的方向1001B上延伸。振動(dòng)元件54、55與IC3電連接。從IC3向振動(dòng)元件54、55發(fā)送驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件54、55的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)元件54具有位于兩根腳部4A之間且在方向1001A上延伸的檢測(cè)軸4C，將與振動(dòng)元件54繞檢測(cè)軸4C旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到IC3。振動(dòng)元件55具有位于兩根腳部5A之間且在方向1001B上延伸的檢測(cè)軸5C，將與振動(dòng)元件55繞檢測(cè)軸5C旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到IC3。IC3對(duì)從振動(dòng)元件54、55發(fā)送來(lái)的檢測(cè)信號(hào)實(shí)施規(guī)定的信號(hào)處理。芯片部件6安裝在基板I的上表面IA上，與IC3 —起構(gòu)成電路。芯片部件6包括芯片電阻器6A。殼體7安裝在基板I的上表面IA上，覆蓋凹部2、IC3、振動(dòng)元件54、振動(dòng)元件55以及芯片部件6。IC3以不從基板I的上表面IA突出的方式被裝配在凹部2的底面2A的裝配部8上。IC3具有上表面3A、以及在上表面3A相反側(cè)的下表面3B。IC3的上表面3A處在比基板I的上表面IA低的下方。S卩，凹部2的深度2B大于從凹部2的底面2A到IC3的上表面3A為止的高度。IC3的下表面3B與凹部2的底面2A相對(duì)，即與裝配部8相對(duì)。在IC3的下表面3B上設(shè)置有多個(gè)凸點(diǎn)端子3C。在基板I的裝配部8上設(shè)置有分別與IC3的多個(gè)凸點(diǎn)端子3C連接的多個(gè)電極51。凹部2的底面2A的一部分即注入部9與裝配部8相鄰，即使IC3配置在裝配部8上，所述注入部9也是露出的部分。注入部9中構(gòu)成有供噴嘴進(jìn)入的空間，所述噴嘴注入用于將IC3接合在基板I上的粘合劑。形成在基板I的上表面IA的凹部10、11與凹部2相連，并且比凹部2淺。凹部10位于振動(dòng)元件54的下方，且位于接合部IC與凹部2之間。凹部11位于振動(dòng)元件55的下方，且位于接合部ID與凹部2之間并與凹部2直接相連。
形成在基板I的上表面IA上的元件電極12通過(guò)導(dǎo)線15與振動(dòng)元件54、55電連接。形成在基板I上的部件電極13A、13B與芯片部件6連接。在基板I的上表面1A，在部件電極13A、13B之間形成有槽14。形成在基板I的上表面IA上的定位標(biāo)記16用于在角速度傳感器1001的制造工序中的基板I的定位。以下，對(duì)角速度傳感器1001的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示角速度傳感器1001的制造工序的流程圖。圖7是用來(lái)制造角速度傳感器1001的片狀基板20的俯視圖。通過(guò)將陶瓷層疊并燒制來(lái)準(zhǔn)備片狀基板20(圖6的步驟SI)。片狀基板20具有相互連接的多個(gè)單片基板53。單片基板53構(gòu)成為基板I。多個(gè)分割槽21分別設(shè)置在片狀基板20的多個(gè)單片基板53(基板I)之間。片狀基板20由分割槽21分割成多個(gè)單片基板53而獲得各個(gè)基板I。圖8是裝配有IC3的基板I的俯視圖。圖8并未表不片狀基板20的整體，而僅表示了片狀基板20中的構(gòu)成一個(gè)角速度傳感器1001的部分。在片狀基板20的多個(gè)基板I的每個(gè)上形成的凹部2的裝配部8上裝配IC3 (圖6的步驟S2)。將IC3的下表面3B上的多個(gè)凸點(diǎn)端子3C分別觸壓到形成在基板I上的多個(gè)電極51上，利用超聲波使凸點(diǎn)端子3C熔融以與電極51接合。圖9是裝配有IC3的基板I的首I]面圖。圖9并未表不片狀基板20的整體，而僅表示了片狀基板20中的構(gòu)成各個(gè)角速度傳感器1001的部分。噴嘴22位于凹部2的底面2A的一部分即注入部9的正上方，并進(jìn)入到凹部2中，將粘合劑23注入到凹部2的注入部9中(圖6的步驟S3)。從噴嘴22出來(lái)的粘合劑23從注入部9流入，進(jìn)入到IC3的下表面3B與凹部2的底面2A之間。作為粘合劑23，可以使用底部填充劑，具體來(lái)說(shuō)，可以使用環(huán)氧類樹脂等熱固樹脂。圖10是涂敷了粘合劑24和導(dǎo)電性粘合劑25的基板I的俯視圖。圖10并未表示片狀基板20的整體，而僅表示了片狀基板20中的構(gòu)成各個(gè)角速度傳感器1001的部分。將粘合劑24涂敷在接合部1C、1D上，所述接合部1C、1D設(shè)置在片狀基板20上，振動(dòng)元件54、55分別接合在所述接合部1C、1D上(圖6的步驟S4)。并且，將導(dǎo)電性粘合劑25涂敷在設(shè)置在基板I (片狀基板20)的上表面IA上的部件電極13A、13B上。粘合劑24可以使用環(huán)氧類的熱固樹脂。導(dǎo)電性粘合劑25可以使用含有Ag和樹脂的膏狀的導(dǎo)電性熱固樹脂。圖11是裝配有振動(dòng)元件54、55和芯片部件6的基板I (片狀基板20)的俯視圖。圖11并未表示片狀基板20的整體，而僅表示了片狀基板20中的構(gòu)成各個(gè)角速度傳感器1001的部分。振動(dòng)元件54、55通過(guò)粘合劑24 (圖10)分別接合在基板I (片狀基板20)的接合部1C、ID上(圖6的步驟S5)。芯片部件6通過(guò)導(dǎo)電性粘合劑25與部件電極13A、13B接合(圖6的步驟S5)。步驟S5中，在將振動(dòng)元件54、55以及芯片部件6接合在基板I (片狀基板20)的上表面IA上之后，對(duì)片狀基板20進(jìn)行加熱，同時(shí)對(duì)粘合劑23、24和導(dǎo)電性粘合劑25進(jìn)行加熱，以使這些粘合劑熱固化(圖6的步驟S6)。將該熱固化過(guò)程中的加熱片狀基板20的溫度設(shè)定為粘合劑23、24和導(dǎo)電性粘合劑25的固化溫度以上。作為對(duì)片狀基板20進(jìn)行加熱時(shí)的溫度分布，雖然也與這些粘合劑的成分有關(guān)，但是大多數(shù)情況是以150°C的溫度對(duì)片狀基板20加熱I小時(shí)30分鐘至IJ 2小時(shí)左右。然后，通過(guò)引線鍵合，利用導(dǎo)線15將振動(dòng)元件54、55與基板I (片狀基板20)的上表面IA的元件電極12連接，由振動(dòng)元件54、55、芯片部件6和IC3形成傳感器電路。當(dāng)將振動(dòng)元件54、55接合在基板I上時(shí)，即使振動(dòng)元件54、55的位置偏離規(guī)定位置，也可以通過(guò)引線鍵合將振動(dòng)元件54、55與元件電極12可靠地電連接。圖12是裝配并連接有振動(dòng)元件54、55與芯片部件6的片狀基板20的俯視圖。繞旋轉(zhuǎn)軸26使片狀基板20旋轉(zhuǎn)，以旋轉(zhuǎn)軸26為中心對(duì)振動(dòng)元件54、55施加角速度26A，檢測(cè)出角速度傳感器1001即傳感器電路的相對(duì)于角速度的輸出信號(hào)的特性(圖6的步驟S7)。旋轉(zhuǎn)軸26相對(duì)于振動(dòng)元件54的檢測(cè)軸4C(圖1)即相對(duì)于方向1001A傾斜45°，并且相對(duì)于振動(dòng)元件55的檢測(cè)軸5C (圖1)即相對(duì)于方向1001B也傾斜45°。如果以旋轉(zhuǎn)軸26為中心施加角速度26A,則振動(dòng)兀件54、55分別輸出如下信號(hào),該信號(hào)的大小是對(duì)檢測(cè)軸4C、5C施加大小與角速度26A相同的角速度時(shí)所輸出的信號(hào)的2的平方根的倒數(shù)倍。因此，通過(guò)使當(dāng)以旋轉(zhuǎn)軸26為中心來(lái)施加角速度26A時(shí)、從振動(dòng)元件54、55輸出的信號(hào)的值為2的平方根倍數(shù)，可以算出對(duì)振動(dòng)元件54、55的檢測(cè)軸4C、5C施加大小與角速度26A相同的角速度時(shí)所輸出的信號(hào)的值。即，使片狀基板20以旋轉(zhuǎn)軸26為中心旋轉(zhuǎn)而對(duì)振動(dòng)元件54、55施加角速度26A，由此可以檢測(cè)出具備兩個(gè)振動(dòng)元件54、55的角速度傳感器1001的相對(duì)于角速度的輸出信號(hào)的特性。以各種值的角速度26A使片狀基板20旋轉(zhuǎn)，由此將施加了這些值的角速度26A時(shí)的振動(dòng)元件54、55所輸出的信號(hào)的值，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)部中。對(duì)角速度傳感器1001的傳感器電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的振動(dòng)元件54、55輸出的信號(hào)的值處于規(guī)定的范圍(圖6的步驟S8)。步驟S8中，特別是對(duì)振動(dòng)元件54,55所輸出的信號(hào)的值的零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)所存儲(chǔ)的值，利用激光對(duì)芯片電阻器6A進(jìn)行微調(diào)，由此改變?cè)撔酒娮杵?A的電阻值。在步驟S8中，對(duì)角速度傳感器1001的傳感器電路進(jìn)行調(diào)節(jié)后，將殼體7安裝在片狀基板20的各個(gè)基板I上(圖6的步驟S9)。然后，沿著多個(gè)分割槽21將片狀基板20分割成各個(gè)基板I (圖6的步驟S10)，以獲得具有兩個(gè)方向1001A、1001B的檢測(cè)軸4C、5C的角速度傳感器1001。通過(guò)使振動(dòng)元件54、55的部分(腳部4A、5A)位于IC3的上表面3A的正上方，可以縮小基板I的面積。并且，設(shè)置在IC3的下表面3B上的凸點(diǎn)端子3C與基板I的電極51直接連接，而用來(lái)連接IC3的導(dǎo)線、端子并未設(shè)置在上表面3A上。因此，可以使振動(dòng)元件54、55的部分配置在IC3的正上方。特別是在具備分別具有互成直角的檢測(cè)軸4C、5C的兩個(gè)振動(dòng)元件54、55的角速度傳感器1001中，振動(dòng)元件54、55橫切IC3的縱向與橫向。因此，當(dāng)利用導(dǎo)線裝配IC3時(shí)，振動(dòng)元件54、55中的至少一個(gè)有可能與該導(dǎo)線接觸。在實(shí)施方式I的角速度傳感器1001中不具有與IC3的上表面3A連接的導(dǎo)線，因此可以使振動(dòng)元件54、55的部分位于IC3的上表面3A的正上方，從而可以實(shí)現(xiàn)小型化。振動(dòng)元件54、55的腳部4A、5A配置在凹部2的正上方，并且IC3的上表面3A低于基板I的上表面1A，因此在腳部4A、5A的下方形成空間。由于該空間，振動(dòng)的腳部4A、腳部5A不與基板1、IC3接觸，因此可以將振動(dòng)元件54、55接合在基板I的上表面IA上，不需要為了與振動(dòng)元件54、55接合而從上表面IA突出的部分。由此，可以使角速度傳感器1001變薄。凹部2的底面2A具有用來(lái)裝配IC3的裝配部8、以及與裝配部8相連的注入部9。由于用來(lái)注入粘合劑23的噴嘴22以能進(jìn)入到注入部9內(nèi)的方式構(gòu)成，所以可以將粘合劑23可靠地注入到凹部2的底面2A的裝配部8與IC3之間，從而可以將IC3可靠地粘接在底面2A上。由于難以將粘合劑23注入到凹部2的內(nèi)壁面與IC3之間，所以可以通過(guò)注入部9容易地將粘合劑23注入到底面2A與IC3的下表面3B之間。在基板I的上表面IA形成有凹部10，所述凹部10比裝配部8和注入部9即凹部2的底面2A淺，并與裝配部8之間空出間隔IE而與凹部2的注入部9直接相連。通過(guò)凹部10，使得從注入部9到基板I的上表面IA為止的沿面距離增大，所以粘合劑23難以從凹部2溢出到基板I的上表面IA上。因?yàn)榘疾?0比注入部9 (凹部2的底面2A)淺，所以可以在凹部10的底面IOA進(jìn)行電布線。凹部10與基板I的凹部2相連，并且位于基板I的與振動(dòng)元件54接合的接合部IC和凹部2之間，在凹部2中，該凹部10形成在與接合部IC最接近的位置上。凹部11與基板I的凹部2相連，并且位于基板I的與振動(dòng)元件55接合的接合部ID和凹部2之間，在凹部2中，該凹部11形成在與接合部ID最接近的位置上。由此，可以增大到接合部1C、1D為止的沿面距離，從而可以防止粘合劑23與振動(dòng)元件54、55接觸，因此可以排除粘合劑23對(duì)振動(dòng)元件54、55的振動(dòng)造成的影響。圖6所示的步驟S7、S8中，通過(guò)對(duì)具有多個(gè)基板I的片狀基板20施加角速度，檢測(cè)多個(gè)角速度傳感器1001的傳感器電路的特性，接著對(duì)多個(gè)角速度傳感器1001的傳感器電路的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以減少多個(gè)角速度傳感器1001的特性偏差。然后，將片狀基板20分割成各個(gè)多個(gè)基板1(角速度傳感器1001)，由此，能夠以比如下方法的生產(chǎn)效率高的生產(chǎn)效率來(lái)制造角速度傳感器1001，此方法是指在將片狀基板20分割成各個(gè)角速度傳感器1001后，檢測(cè)并調(diào)節(jié)這些角速度傳感器1001的特性的方法。在步驟SlO中，對(duì)片狀基板20進(jìn)行分割，在此之前，在步驟S9中，將覆蓋振動(dòng)元件54、55的殼體7安裝到片狀基板20中的各個(gè)基板I上。即使在將片狀基板20分割成各個(gè)基板I時(shí)、在基板I產(chǎn)生了毛邊，殼體7也可以可靠地防止此毛邊與振動(dòng)元件54、55接觸，從而可以可靠地在步驟SlO中保護(hù)振動(dòng)元件54、55。并且，殼體7也覆蓋IC3，因此可以在步驟SlO中保護(hù)IC3。圖13是角速度傳感器1001的立體圖。殼體7由蓋板部7A和側(cè)壁7B構(gòu)成，所述蓋板部7A位于振動(dòng)元件54、55、凹部2、IC3以及芯片部件6的正上方，所述側(cè)壁7B從蓋板部7A的外周7F朝向基板I的上表面IA向下方延伸。側(cè)壁7B具有構(gòu)成為與基板I的上表面IA相對(duì)的下端7C。在圖6所示的步驟S9中，以在殼體7的下端7C與基板I的上表面IA之間形成縫隙IF的方式，利用粘合劑52將殼體7的下端7C接合在基板I的上表面IA上。SP，殼體7的下端7C具有涂敷有粘合劑52的部分7D、和未涂敷粘合劑的部分7E?？p隙IF形成在下端7C的部分7E與基板I的上表面IA之間。因此，可以利用殼體7來(lái)保護(hù)振動(dòng)元件54、55。由于殼體7的內(nèi)部并未密封，所以可以容易地制造角速度傳感器1001。有時(shí)將殼體7內(nèi)的收納振動(dòng)元件54、55的空間抽成真空，或者有時(shí)向所述空間內(nèi)填充氦氣等分子量小的氣體。此時(shí)，需要無(wú)縫隙地密封基板I (片狀基板20)與殼體7之間的空間，所以需要進(jìn)行檢查此空間是否被密封的工序，從而導(dǎo)致制造工序變得復(fù)雜。但是，在像將角速度傳感器1001用在手抖動(dòng)檢測(cè)裝置中的情況等那樣的、零點(diǎn)漂移不成為問(wèn)題的情況下，無(wú)需密封殼體7內(nèi)的空間，因此利用圖13所示的構(gòu)造，可以簡(jiǎn)化制造工序。將IC3與振動(dòng)元件54、55接合在基板I上的粘合劑23、24由熱固樹脂形成，并且將芯片部件6接合在部件電極13A、13B上的導(dǎo)電性粘合劑25也使用熱固樹脂。圖6所示的步驟S6中，可以在同一工序中使粘合劑23、24與導(dǎo)電性粘合劑25同時(shí)固化，從而可以高效率地制造角速度傳感器1001。導(dǎo)電性粘合劑25中所含的熱固樹脂的表面張力小于焊料等導(dǎo)電性金屬粘合劑的表面張力，所以導(dǎo)電性粘合劑25有可能會(huì)從基板I的上表面IA上的部件電極13A、13B溢出。通過(guò)在基板I的上表面IA的部件電極13A、13B之間形成槽14，來(lái)延長(zhǎng)部件電極13A、13B之間的沿面距離，從而防止部件電極13A、13B之間的短路。此外，實(shí)施方式I中的角速度傳感器1001具備分別具有互成直角的檢測(cè)軸4C、5C的兩個(gè)振動(dòng)元件54、55，但是也可以只具備一個(gè)振動(dòng)元件。實(shí)施方式I中，對(duì)片狀基板20進(jìn)行分割來(lái)制造多個(gè)角速度傳感器1001，但是也可以由各個(gè)基板I來(lái)制造一個(gè)角速度傳感器1001。實(shí)施方式I的角速度傳感器1001可以小型化，可以用在數(shù)字靜止相機(jī)的防抖動(dòng)系統(tǒng)等電子設(shè)備、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等車輛系統(tǒng)中。(實(shí)施方式2)圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的角速度傳感器的制造工序的俯視圖。圖14中，對(duì)與圖1 圖5、圖7 圖13中所不的角速度傳感器1001相同的部分標(biāo)記相同的參照編號(hào)，并省略其說(shuō)明。實(shí)施方式2中的角速度傳感器具備導(dǎo)電性粘合劑125，來(lái)代替圖1 圖5、圖7 圖13中所示的角速度傳感器1001的導(dǎo)電性粘合劑25。圖14并未表示片狀基板20的整體，而僅表示了片狀基板20中的成為各個(gè)角速度傳感器的部分。圖15是表示實(shí)施方式2中的角速度傳感器的制造工序的流程圖。與圖6所示的實(shí)施方式I的角速度傳感器1001的制造工序相同，在步驟S3中，粘合劑23通過(guò)凹部2的注入部9注入到IC3與基板I的凹部2的底面2A之間。如圖14所示，將粘合劑24涂敷在接合部1C、ID上，所述接合部1C、ID設(shè)置在片狀基板20上，振動(dòng)元件54、55分別接合于所述接合部1C、1D上，將導(dǎo)電性粘合劑125涂敷到設(shè)置在基板I (片狀基板20)的上表面IA上的部件電極13A、13B上(圖15的步驟S101)。粘合劑24可以使用環(huán)氧類的熱固樹脂。導(dǎo)電性粘合劑125由含有金屬的焊料等導(dǎo)電性金屬粘合劑形成。然后，利用粘合劑24，將振動(dòng)元件54、55分別接合在基板I (片狀基板20)的接合部1C、1D上(圖15的步驟S5)。利用導(dǎo)電性粘合劑125，將芯片部件6接合在部件電極13A、13B上(圖15的步驟S5)。在步驟S5中，將振動(dòng)元件54、55以及芯片部件6接合在基板I (片狀基板20)的上表面IA上，此后，對(duì)片狀基板20進(jìn)行加熱，使粘合劑23、24熱固化(圖15的步驟S6)。將該熱固化中的加熱片狀基板20的溫度設(shè)定為粘合劑23、24的固化溫度以上。作為對(duì)片狀基板20進(jìn)行加熱時(shí)的溫度分布，雖然也與粘合劑23、24的成分有關(guān)，但是大多數(shù)情況是以150°C的加熱溫度對(duì)片狀基板20加熱I小時(shí)30分鐘到2小時(shí)左右。在步驟S5中使粘合劑23、24熱固化后，緊接著進(jìn)行回流焊工序，即，以更高溫度對(duì)片狀基板20進(jìn)行加熱，使導(dǎo)電性粘合劑125熔融，從而將芯片部件6固定并連接到部件電極13A、13B上(步驟S102)。在步驟S102中，以比步驟S6中的加熱溫度高的例如260°C的溫度，對(duì)片狀基板20加熱比步驟S6中的加熱時(shí)間短的5分鐘時(shí)間。這樣，在使由熱固樹脂形成的粘合劑23、24固化后，緊接著使由導(dǎo)電性金屬粘合劑形成的導(dǎo)電性粘合劑125熔融，所以可以在利用樹脂進(jìn)行粘接的同時(shí)，利用導(dǎo)電性金屬粘合劑進(jìn)行粘接，即，通過(guò)改變一次加熱工序中的溫度分布來(lái)進(jìn)行熱固化工序與回流焊工序，因此可以利用簡(jiǎn)單的制造工序來(lái)制造實(shí)施方式2中的角速度傳感器，用于加熱的能效較佳。由于在將振動(dòng)元件54、55以及IC3接合后進(jìn)行回流焊工序，所以可以防止振動(dòng)元件54、55以及IC3的錯(cuò)位。利用由導(dǎo)電性金屬粘合劑形成的導(dǎo)電性粘合劑125，能夠以高可靠性將芯片部件6接合在部件電極13A、13B上。通過(guò)以較低的低溫長(zhǎng)時(shí)間加熱由熱固樹脂形成的粘合劑23、24，使其固化。以較高的高溫短時(shí)間加熱由導(dǎo)電性金屬粘合劑形成的導(dǎo)電性粘合劑125，而使其熔融并粘接。在適合于熱固樹脂的加熱溫度和加熱時(shí)間下，導(dǎo)電性金屬粘合劑不會(huì)熔融，所以無(wú)法粘接芯片部件6。在適合于導(dǎo)電性金屬粘合劑的加熱溫度和加熱時(shí)間下，在熱固樹脂固化前，基板I的溫度將升高。如果基板I的溫度過(guò)高，那么基板I有可能翹曲而無(wú)法正常地粘接IC3、振動(dòng)元件54、55。但是，在步驟S102中，通過(guò)以比步驟S6中的加熱溫度高的例如260°C的溫度，對(duì)片狀基板20加熱比步驟S6中的加熱時(shí)間短的5分鐘時(shí)間，可以利用熱固樹脂正常地進(jìn)行粘接，且可以利用導(dǎo)電性金屬粘合劑正常地進(jìn)行粘接。由導(dǎo)電性金屬粘合劑形成的導(dǎo)電性粘合劑125的表面張力大于實(shí)施方式I的由熱固樹脂形成的導(dǎo)電性粘合劑25的表面張力，因此會(huì)積存在部件電極13A、13B上。因此，不必在基板I的上表面IA形成設(shè)置在部件電極13A、13B之間以防止短路的槽14。實(shí)施方式2的角速度傳感器可以小型化，可以用在數(shù)字靜止相機(jī)的防抖動(dòng)系統(tǒng)等電子設(shè)備、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等車輛系統(tǒng)中。工業(yè)方面的可利用性本發(fā)明的角速度傳感器可以小型化，能夠用于電子設(shè)備、車輛。
權(quán)利要求
1.一種角速度傳感器，其具備: 基板，其具有形成有第I凹部的上表面； 電子部件，其裝配在所述第I凹部?jī)?nèi)； 第I振動(dòng)元件，其與所述電子部件電連接，安裝在所述基板的所述上表面上，并且具有位于所述電子部件的正上方的部分；以及 第I粘合劑，將所述電子部件接合到所述第I凹部， 所述第I凹部具有: 裝配部，裝配著所述電子部件；以及 注入部，不裝配所述電子部件，與所述裝配部相鄰，用于注入所述第I粘合劑， 所述注入部的至少一部分位于所述第I振動(dòng)元件的正下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其中: 還具備設(shè)置在所述第I凹部的底面上的電極， 所述電子部件具有: 下表面，其與所述第I凹部的所述底面相對(duì)；以及 端子，其與所述電極接合，并且設(shè)置于所述電子部件的所述下表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其中: 所述第I振動(dòng)元件呈音叉形狀，具有: 分別具有端部且振動(dòng)的多個(gè)腳部；以及 與所述多個(gè)腳部的所述端部連接的基座， 所述第I振動(dòng)元件的所述部分包括所述多個(gè)腳部的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其中: 還具備安裝在所述基板上的第2振動(dòng)元件， 所述第I振動(dòng)元件具有檢測(cè)角速度的第I檢測(cè)軸， 所述第2振動(dòng)元件具有與所述第I檢測(cè)軸成直角的第2檢測(cè)軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的角速度傳感器，其中: 在所述基板的所述上表面形成有第2凹部，所述第2凹部位于所述第2振動(dòng)元件的正下方，比所述第I凹部淺且與所述第I凹部相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的角速度傳感器，其中: 所述基板的所述上表面具有與所述第2振動(dòng)元件接合的接合部， 所述第2凹部位于所述接合部與所述第I凹部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的角速度傳感器，其還具備: 殼體，其安裝在所述基板的所述上表面上，覆蓋所述第I振動(dòng)元件、所述第2振動(dòng)元件和所述第I凹部；以及 第2粘合劑，其將所述殼體接合在所述基板的所述上表面上，使得在所述基板的所述上表面與所述殼體之間形成縫隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的角速度傳感器，其還具備: 電極，其設(shè)置在所述基板的所述上表面上； 部件，其與所述電極連接； 導(dǎo)電性粘合劑，其使所述部件與所述電極接合，且含有熱固樹脂；和第2粘合劑，其將所述第2振動(dòng)元件接合在所述基板的所述上表面上，且由熱固樹脂形成， 所述第I粘合劑由熱固樹脂形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的角速度傳感器，其中:所述注入部不配置于所述第2振動(dòng)元件的正下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其中:所述注入部的寬度比所述裝配部的寬度小。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的角速度傳感器，其中: 在所述基板的所述上表面形成有第2凹部，所述第2凹部位于所述第I振動(dòng)元件的正下方，比所述第I凹部淺，并且與所述第I凹部的所述注入部直接相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的角速度傳感器，其中: 所述基板的所述上表面具有與所述第I振動(dòng)元件接合的接合部， 所述第2凹部位于所述接合部與所述第I凹部之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其中: 在所述基板的所述上表面形成有第2凹部，所述第2凹部位于所述第I振動(dòng)元件的正下方，比所述第I凹部淺，并且與所述第I凹部相連。
14.根據(jù)權(quán)利 要求13所述的角速度傳感器，其中: 所述基板的所述上表面具有與所述第I振動(dòng)元件接合的接合部， 所述第2凹部位于所述接合部與所述第I凹部之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其還具備: 殼體，其安裝在所述基板的所述上表面上，覆蓋所述第I振動(dòng)元件和所述第I凹部；以及 第2粘合劑，其將所述殼體接合在所述基板的所述上表面上，使得在所述基板的所述上表面與所述殼體之間形成縫隙。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度傳感器，其還具備: 電極，其設(shè)置在所述基板的所述上表面上； 部件，其與所述電極連接； 導(dǎo)電性粘合劑，其使所述部件與所述電極接合，且含有熱固樹脂；和 第2粘合劑，其將所述第I振動(dòng)元件接合在所述基板的所述上表面上，且由熱固樹脂形成， 所述第I粘合劑由熱固樹脂形成。
17.一種角速度傳感器的制造方法，其包括: 設(shè)置具有形成有凹部的上表面的基板的步驟，且所述凹部具有裝配部和注入部； 將電子部件裝配在所述凹部?jī)?nèi)的所述裝配部，且使所述凹部的所述注入部露出的步驟； 在所述基板的所述上表面上安裝具有位于所述電子部件的正上方的部分的第I振動(dòng)元件，使得所述注入部的至少一部分位于所述第I振動(dòng)元件的正下方的步驟； 使所述第I振動(dòng)元件與所述電子部件電連接而形成傳感器電路的步驟；以及 在裝配所述電子部件的步驟之后，從所述凹部的所述注入部注入第I粘合劑將所述電子部件固定到所述凹部的所述裝配部的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述電子部件具有與所述凹部的底面相對(duì)且設(shè)置有端子的下表面， 還包括在所述凹部的所述底面設(shè)置電極的步驟， 將所述電子部件裝配在所述凹部?jī)?nèi)的步驟包括將所述電子部件的所述端子與所述電極接合的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 還包括:將所述殼體安裝到所述基板的所述上表面上使得在所述基板的所述上表面與殼體之間形成縫隙的步驟，所述殼體覆蓋所述第I振動(dòng)元件、所述凹部和所述電子部件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述殼體具有: 蓋板部，其被構(gòu)成為位于所述第I振動(dòng)元件與所述凹部的正上方，并且具有外周；以及 側(cè)壁，其從所述蓋板部的所述外周延伸，并且具有與所述基板的所述上表面相對(duì)的下端， 將所述殼體安裝到所述基板的所述上表面上的步驟包括: 以在所述下端的第2部分上不涂敷第2粘合劑的方式，將所述第2粘合劑涂敷到所述殼體的所述側(cè)壁的所 述下端的第I部分上的步驟；以及 利用所述已涂敷的第2粘合劑將所述下端的所述第I部分安裝到所述基板的所述上表面上且使得在所述基板的所述上表面與所述下端的所述第2部分之間形成所述縫隙的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述第I粘合劑由熱固樹脂形成， 安裝所述第I振動(dòng)元件的步驟包括:利用由熱固樹脂形成的第2粘合劑來(lái)安裝所述第I振動(dòng)元件的步驟， 所述角速度傳感器的制造方法還包括: 在所述基板的所述上表面上設(shè)置電極的步驟； 利用導(dǎo)電性粘合劑將部件安裝在所述電極上的步驟；以及 使所述第I粘合劑與所述第2粘合劑固化的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述導(dǎo)電性粘合劑含有熱固樹脂， 使所述第I粘合劑與所述第2粘合劑固化的步驟包括:在利用所述導(dǎo)電性粘合劑將所述部件安裝在所述電極上的步驟之后，同時(shí)對(duì)所述第I粘合劑、所述第2粘合劑與所述導(dǎo)電性粘合劑進(jìn)行加熱，以使所述第I粘合劑、所述第2粘合劑與所述導(dǎo)電性粘合劑固化的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述導(dǎo)電性粘合劑含有金屬， 使所述第I粘合劑與所述第2粘合劑固化的步驟包括:以規(guī)定的溫度對(duì)所述第I粘合劑與所述第2粘合劑加熱規(guī)定的時(shí)間的步驟， 所述角速度傳感器的制造方法還包括:在以規(guī)定的溫度對(duì)所述第I粘合劑與所述第2粘合劑加熱規(guī)定的時(shí)間的步驟之后，以比所述規(guī)定的溫度高的溫度對(duì)所述導(dǎo)電性粘合劑加熱比所述規(guī)定的時(shí)間短的時(shí)間，使其熔融的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述導(dǎo)電性粘合劑含有金屬， 使所述第I粘合劑與所述第2粘合劑固化的步驟包括:以規(guī)定的溫度對(duì)所述第I粘合劑與所述第2粘合劑加熱規(guī)定的時(shí)間的步驟， 所述角速度傳感器的制造方法還包括:在以規(guī)定的溫度對(duì)所述第I粘合劑與所述第2粘合劑加熱規(guī)定的時(shí)間的步驟之后，緊接著以比所述規(guī)定溫度高的溫度對(duì)所述導(dǎo)電性粘合劑加熱比所述規(guī)定的時(shí)間短的時(shí)間，使其熔融的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 在利用所述導(dǎo)電性粘合劑將所述部件安裝在所述電極上的步驟之后，實(shí)施以所述規(guī)定的溫度對(duì)所述第I粘合劑與所述第2粘合劑加熱所述規(guī)定的時(shí)間的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 所述電子部件具有與所述凹部的底面相對(duì)且設(shè)置有端子的下表面， 所述角速度傳感器的制造方法還包括:在所述凹部的所述底面設(shè)置電極的步驟，將所述電子部件裝配在所述凹部?jī)?nèi)的所述裝配部的步驟還包括將所述電子部件的所述端子與所述電極接合的步驟， 利用所述第I粘合劑將所述電子部件裝配在所述凹部?jī)?nèi)的步驟包括:在將所述電子部件的所述端子與所 述電極接合的步驟之后，使所述第I粘合劑進(jìn)入到所述電子部件與所述凹部的所述底面之間的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 還包括在所述基板的所述上表面上設(shè)置電極的步驟， 形成所述傳感器電路的步驟包括:在使所述第I粘合劑與所述第2粘合劑固化的步驟之后，利用導(dǎo)線連接所述第I振動(dòng)元件與所述電極的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 還包括將第2振動(dòng)元件安裝在所述基板的所述上表面上的步驟， 所述第I振動(dòng)元件具有檢測(cè)角速度的第I檢測(cè)軸， 所述第2振動(dòng)元件具有檢測(cè)角速度的、與所述第I檢測(cè)軸成直角的第2檢測(cè)軸。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的角速度傳感器的制造方法，其中:所述注入部不配置于所述第2振動(dòng)元件的正下方。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 還包括:準(zhǔn)備具有相互連接的多個(gè)單片基板的片狀基板的步驟；以及 將所述片狀基板分割成所述多個(gè)單片基板的步驟， 所述多個(gè)單片基板分別構(gòu)成為所述基板。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的角速度傳感器的制造方法，其包括: 使所述片狀基板旋轉(zhuǎn)以檢測(cè)所述傳感器電路的特性的步驟；以及 根據(jù)所述檢測(cè)出的特性對(duì)所述傳感器電路進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟， 在對(duì)所述傳感器電路進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟之后，實(shí)施對(duì)所述片狀基板進(jìn)行分割的步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的角速度傳感器的制造方法，其中:還包括:在對(duì)所述傳感器電路進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟之后，將覆蓋所述第I振動(dòng)元件、所述凹部與所述電子部件的殼體安裝在所述基板的所述上表面上的步驟， 在安裝所述殼體的步驟之后，實(shí)施對(duì)所述片狀基板進(jìn)行分割的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 將所述殼體安裝在所述基板的所述上表面上的步驟包括:以在所述基板的所述上表面與所述殼體之間形成縫隙的方式，將所述殼體安裝在所述基板的所述上表面上的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的角速度傳感器的制造方法，其中: 還包括將第2振動(dòng)元件安裝在所述基板的所述上表面上的步驟， 所述第I振動(dòng)元件具有檢測(cè)角速度的第I檢測(cè)軸， 所述第2振動(dòng)元件具有檢測(cè)角速度的、與所述第I檢測(cè)軸成直角的第2檢測(cè)軸， 檢測(cè)所述傳感器電路的特性的步驟包括:利用與所述第I檢測(cè)軸和所述第2檢測(cè)軸成45°傾斜的旋轉(zhuǎn)軸來(lái)使所述片狀基板旋轉(zhuǎn)，以檢測(cè)所述傳感器電路的特性的步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求17所述的角速度傳感器的制造方法，其中:所述注入部的寬度比所述裝配部的寬度小 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種角速度傳感器，其具備基板，其具有形成有第1凹部的上表面；電子部件，其裝配在所述第1凹部?jī)?nèi)；第1振動(dòng)元件，其與所述電子部件電連接，安裝在所述基板的所述上表面上，并且具有位于所述電子部件的正上方的部分；以及第1粘合劑，將所述電子部件接合到所述第1凹部，所述第1凹部具有裝配部，裝配著所述電子部件；以及注入部，其不裝配所述電子部件，與所述裝配部相鄰，用于注入所述第1粘合劑，所述注入部的至少一部分位于所述第1振動(dòng)元件的正下方該角速度傳感器可以小型化。
文檔編號(hào)G01C19/56GK103196437SQ20131005238
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者上田真二郎, 毛利浩明, 中島耕一郎 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社