相關(guān)申請的相互參照
本申請基于2015年1月16日提出的日本專利申請第2015-007030號,在此援引其記載的內(nèi)容。
本發(fā)明涉及在共通的被搭載部件上搭載有檢測對象不同的第1、第2傳感器的復(fù)合傳感器。
背景技術(shù):
以往,作為這種復(fù)合傳感器,例如在專利文獻(xiàn)1中,提案了,在共通的被搭載部件的一面上搭載有輸出與加速度對應(yīng)的傳感器信號的加速度傳感器和輸出與角速度對應(yīng)的傳感器信號的角速度傳感器的結(jié)構(gòu)。具體而言,在該復(fù)合傳感器中,加速度傳感器及角速度傳感器都經(jīng)由由導(dǎo)電性部件等構(gòu)成的連接部件連接在被搭載部件的一面上。并且,使將角速度傳感器與被搭載部件的一面連接的連接部件的高度比將加速度傳感器與被搭載部件的一面連接的連接部件的高度高。另外,角速度傳感器例如為利用壓電體的壓電效果的壓電式,如果在使驅(qū)動振動片振動的狀態(tài)下施加角速度,則輸出與角速度對應(yīng)的傳感器信號(電荷)。
由此,由于使將角速度傳感器與被搭載部件連接的連接部件的高度比將加速度傳感器與被搭載部件連接的連接部件的高度高,所以能夠抑制角速度傳感器的振動被傳遞給加速度傳感器。因此,能夠抑制角速度傳感器的振動成為對于加速度傳感器的噪聲。
先行技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:特開2014-13207號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在上述專利文獻(xiàn)1的復(fù)合傳感器中,雖然能夠抑制角速度傳感器的振動成為對于加速度傳感器的噪聲,但是關(guān)于加速度傳感器及角速度傳感器的配置關(guān)系沒有考慮,存在由于電氣性的噪聲而檢測精度下降的情況。
例如,電容式的加速度傳感器具有可動電極、以及與該可動電極對置的固定電極,可動電極及固定電極的一方的電極具有規(guī)定的振幅、頻率。
即,被施加輸入信號(輸送波),基于在另一方的電極中產(chǎn)生的電荷(傳感器信號)進(jìn)行加速度的檢測。此外,壓電式的角速度傳感器具有驅(qū)動振動片和檢測振動片,在驅(qū)動振動片上被施加具有規(guī)定的振幅、頻率的輸入信號(輸送波),基于在檢測振動片中產(chǎn)生的電荷(傳感器信號)進(jìn)行角速度的檢測。
在此情況下,在加速度傳感器的另一方的電極中產(chǎn)生的電荷及在角速度傳感器的檢測振動片中產(chǎn)生的電荷容易受到來自外部的干擾,向加速度傳感器及角速度傳感器輸入的輸入信號容易成為噪聲源。因此,如果加速度傳感器的將輸入信號輸入的部分、和角速度傳感器的將傳感器信號輸出的部分被接近地配置,或者如果加速度傳感器的將傳感器信號輸出的部分、和角速度傳感器的將輸入信號輸入的部分被接近地配置,則有通過輸入信號而檢測精度下降的情況。
本公開鑒于上述問題,目的是提供一種能夠抑制由于電氣性的噪聲而檢測精度下降的復(fù)合傳感器。
本公開的一技術(shù)方案的復(fù)合傳感器具有:第1傳感器,輸出與檢測對象對應(yīng)的第1傳感器信號;第2傳感器,輸出第2傳感器信號,該第2傳感器信號對應(yīng)于與第1傳感器的檢測對象不同的檢測對象;電路基板,與第1、第2傳感器電連接;被搭載部件,具有一面,在一面上配置有第1、第2傳感器及電路基板。第1、第2傳感器分別具有用來輸入具有規(guī)定的振幅及頻率的輸入信號的輸入端子、以及用來輸出第1、第2傳感器信號的輸出端子。
即,在從相對于一面的法線方向觀察時,第1、第2傳感器被排列配置,在設(shè)作為沿著第1、第2傳感器的排列方向的方向、穿過第1、第2傳感器的中心的直線為假想線(k)時,輸入端子相對于假想線位于分割的一方的同一區(qū)域側(cè),輸出端子相對于假想線位于分割的另一方的同一區(qū)域側(cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),加速度傳感器及角速度傳感器的被輸入具有規(guī)定的振幅及頻率的輸入信號的輸入端子、和輸出傳感器信號的輸出端子分別被配置在相同側(cè)。換言之,被輸入作為噪聲源的輸入信號的輸入端子和輸出容易受到噪聲的影響的傳感器信號的輸出端子分別被配置在相同側(cè)。即,被輸入作為噪聲源的輸入信號的輸入端子、和輸出容易受到噪聲的影響的傳感器信號的輸出端子被離開地配置。因此,能夠抑制向輸入端子輸入的輸入信號對于從輸出端子輸出的傳感器信號產(chǎn)生影響,能夠抑制檢測精度下降。
附圖說明
關(guān)于本公開的上述目的及其他目的、特征及優(yōu)點,一邊參照附圖一邊通過下述詳細(xì)的記述會變得明確。
圖1是本公開的第1實施方式的復(fù)合傳感器的平面圖。
圖2是沿著圖1所示的ii-ii線的剖視圖。
圖3是沿著圖1所示的iii-iii線的剖視圖。
圖4是加速度傳感器的傳感器部的平面圖。
圖5是沿著圖4中的v-v線的剖視圖。
圖6是角速度傳感器的傳感器部的平面圖。
圖7是角速度傳感器的支承部的平面圖。
圖8是沿著圖7中的viii-viii線的剖視圖。
圖9是本公開的第2實施方式的復(fù)合傳感器的平面圖。
圖10是本公開的第3實施方式的復(fù)合傳感器的平面圖。
圖11是本公開的第4實施方式的復(fù)合傳感器的平面圖。
具體實施方式
以下,基于附圖對本公開的實施方式進(jìn)行說明。另外,在以下的各實施方式中,對相互相同或等同的部分賦予相同的標(biāo)號而進(jìn)行說明。
(第1實施方式)
參照附圖對本公開的第1實施方式進(jìn)行說明。在本實施方式中,如圖1~圖3所示,復(fù)合傳感器構(gòu)成為,在作為被搭載部件的封裝10中搭載有加速度傳感器100、角速度傳感器200、以及對加速度傳感器100及角速度傳感器200進(jìn)行規(guī)定的處理的電路基板300。另外,在本實施方式中,加速度傳感器100相當(dāng)于本公開的第1傳感器,角速度傳感器200相當(dāng)于本公開的第2傳感器。此外,在圖1中,將后述的蓋子60省略而表示。
首先,對本實施方式的加速度傳感器100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實施方式的加速度傳感器100是所謂的電容式,輸出本公開的第1傳感器信號。在本實施方式中,加速度傳感器100如圖4及圖5所示,在支承基板111上隔著絕緣膜112而層疊半導(dǎo)體層113、使用平面形狀為矩形狀的soi(silicononinsulator、絕緣襯底上的硅)基板114而構(gòu)成。另外,支承基板111例如使用硅基板等,絕緣膜112使用sio2或sin等,半導(dǎo)體層113使用硅基板或多晶硅等。
并且,在soi基板214上,被實施周知的微電機加工而形成有傳感部115。具體而言,在半導(dǎo)體層113上,通過形成槽部116而形成有具有梳齒形狀的梁構(gòu)造體的可動部120及第1、第2固定部130、140,由該梁構(gòu)造體形成輸出與加速度對應(yīng)的傳感器信號的傳感部115。另外,設(shè)半導(dǎo)體層113中的隔著槽部116將可動部120及第1、第2固定部130、140包圍的部分為周邊部150。
在絕緣膜112上,在與梁構(gòu)造體的形成區(qū)域?qū)?yīng)的部位上形成有開口部117。由此,半導(dǎo)體層113中的可動部120及第1、第2固定部130、140的規(guī)定區(qū)域成為從支承基板111斷開的狀態(tài)。
可動部120以橫穿開口部117的方式配置,為矩形狀的心軸部(weightportion)121的長邊方向的兩端經(jīng)由梁部122一體地連結(jié)在動片部123a、123b上的結(jié)構(gòu)。動片部123a、123b在開口部117的開口邊緣部經(jīng)由絕緣膜112支承在支承基板111上。由此,心軸部121及梁部122成為面向開口部117的狀態(tài)。
梁部122為將平行的兩根梁在其兩端連結(jié)的矩形框狀,具有在與兩根梁的長邊方向正交的方向上變位的彈簧功能。具體而言,梁部122當(dāng)受到包含沿著心軸部121的長邊方向的方向的成分在內(nèi)的加速度時,使心軸部121向長邊方向變位,并且對應(yīng)于加速度的消失而復(fù)原為原來的狀態(tài)。因而,經(jīng)由這樣的梁部122連結(jié)在支承基板111上的心軸部121在被施加加速度的情況下向梁部122的變位方向變位。
此外,可動部120具備在與心軸部121的長邊方向正交的方向上從心軸部121的兩側(cè)面相互向相反方向一體地突出形成的多個可動電極124。在圖4中,可動電極124在心軸部121的左側(cè)及右側(cè)分別突出形成有各6個,為面向開口部117的狀態(tài)。此外,各可動電極124與心軸部121及梁部122一體地形成,通過梁部122變位,能夠與心軸部121一起在心軸部121的長邊方向上變位。
第1、第2固定部130、140在開口部117的開口邊緣部中的沒有被動片部123a、123b支承的對置邊部上,經(jīng)由絕緣膜112支承在支承基板111上。即,第1、第2固定部130、140以夾著可動部120的方式配置。在圖4中,第1固定部130相對于可動部120配置在紙面左側(cè),第2固定部140相對于可動部120配置在紙面右側(cè)。并且,第1、第2固定部130、140相互在電氣上獨立。
此外,第1、第2固定部130、140具有多個第1、第2固定電極131、141、以及經(jīng)由絕緣膜112支承在支承基板111上的第1、第2布線部132、142,該多個第1、第2固定電極131、141以與可動電極124的側(cè)面具有規(guī)定的檢測間隔的方式而以平行的狀態(tài)對置配置。
在本實施方式中,第1、第2固定電極131、141如圖4所示那樣各形成有6個,以與可動電極124的梳齒的間隙嚙合的方式排列為梳齒狀。并且,通過以懸臂狀支承在各布線部132、142上,成為面向開口部117的狀態(tài)。
此外,在可動部120及第1、第2固定部130、140上,形成有與形成在后述的電路基板300上的焊盤301電連接的可動電極用焊盤161、第1、第2固定電極用焊盤162、163。具體而言,可動電極用焊盤161及第1、第2固定電極用焊盤162、163配置為,使各自的形成區(qū)域為相反側(cè)。詳細(xì)地講,可動電極用焊盤161形成在soi基板114(半導(dǎo)體層113)的位于相對的1組的一邊中的一方的一邊(圖4中紙面上側(cè)的一邊)的附近的動片部123a上,第1、第2固定電極用焊盤162、163形成在位于另一方的一邊(圖4中紙面下側(cè)的一邊)的附近的第1、第2布線部132、142的規(guī)定部位。
進(jìn)而,在本實施方式中,在周邊部150的規(guī)定部位形成有與形成在后述的電路基板300上的焊盤301電連接的周邊部用焊盤164。
以上是本實施方式的加速度傳感器100的結(jié)構(gòu)。接著,對上述加速度傳感器100的動作進(jìn)行說明。上述加速度傳感器100如用圖4中的電容器記號表示那樣,在可動電極124與第1固定電極131之間構(gòu)成第1電容cs1,在可動電極124與第2固定電極141之間構(gòu)成第2電容cs2。并且,當(dāng)檢測加速度時,從電路基板300對可動電極124(可動電極用焊盤161)施加具有規(guī)定的振幅、頻率的脈沖狀的輸入信號(輸送波)。并且,當(dāng)施加沿著心軸部121的長邊方向(可動電極124及第1、第2固定電極131、141的排列方向)的方向的加速度時,隨著可動電極124的變位而第1、第2電容cs1,cs2變化。因而,基于第1、第2電容cs1、cs2的差(第1、第2固定電極用焊盤162、163的電位)而檢測到加速度。
即,在本實施方式中,可動電極用焊盤161相當(dāng)于本公開的輸入端子,并且第1、第2固定電極用焊盤162、163相當(dāng)于本公開的輸出端子。以下,設(shè)可動電極用焊盤161為加速度傳感器100的輸入端子161,設(shè)第1、第2固定電極用焊盤162、163為加速度傳感器100的輸出端子162、163而進(jìn)行說明。另外,對于周邊部用焊盤164施加一定的電位,以抑制支承基板111或周邊部150的電位變動。
接著,對角速度傳感器200的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實施方式的角速度傳感器200是所謂的壓電式,輸出與角速度對應(yīng)的本公開的第2傳感器信號。角速度傳感器200由圖6所示的傳感器部210和圖7及圖8所示的支承傳感器部210的支承部220構(gòu)成。
首先,對傳感器部210的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。傳感器部210如圖6所示,對作為壓電材料的水晶等的基板211實施周知的微電機加工而構(gòu)成。在圖6中,設(shè)x軸方向為圖6中紙面左右方向,設(shè)y軸方向為在基板211的面方向中與x軸方向正交的方向,設(shè)z軸方向為與x軸方向及y軸方向正交的方向。
傳感器部210匹配于構(gòu)成基板211的水晶的結(jié)晶軸而形成在xy平面中,相對于中心為點對稱的形狀。具體而言,傳感器部210具有矩形狀的基部212。并且,在基部212上,具備從與xz平面平行的兩個端面的大致中央部分別沿著y軸方向延伸設(shè)置的第1、第2連結(jié)部213a、213b、和從與yz平面平行的兩個端面的大致中央部分別沿著x軸方向延伸設(shè)置的第1、第2檢測振動片214a、214b。另外,第1、第2連結(jié)部213a、213b以分別相對于基部212為相反方向的方式沿著y軸方向延伸設(shè)置。此外,第1、第2檢測振動片214a、214b以分別相對于基部212為相反方向的方式沿著x軸方向延伸設(shè)置。
在第1、第2連結(jié)部213a、213b中,在與基部212側(cè)相反側(cè)的前端部,分別沿著x軸方向具備第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b。另外,第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b在延伸設(shè)置方向的大致中央部分別與第1、第2連結(jié)部213a、213b連結(jié)。
此外,在第1、第2檢測振動片214a、214b及第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b上,分別形成有未圖示的電極。具體而言,在第1、第2檢測振動片214a、214b上,分別形成有未圖示的第1、第2檢測電極。在第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b上,分別形成有未圖示的第1、第2驅(qū)電極。
進(jìn)而,在基部212上,在被支承部220支承的一側(cè)的面上形成有未圖示的6個焊盤(電極圖案)。具體而言,在基部212上,形成有與形成在第1檢測振動片214a上的第1檢測電極連接的第1檢測焊盤、以及與形成在第2檢測振動片214b上的第2檢測電極連接的第2檢測焊盤。此外,形成有與形成在第1驅(qū)動振動片215a上的第1驅(qū)動電極連接的第1驅(qū)動焊盤、以及與形成在第2驅(qū)動振動片215b上的第2驅(qū)動電極連接的第2驅(qū)動焊盤。進(jìn)而,形成有配置在第1、第2檢測焊盤及第1、第2驅(qū)動焊盤之間、通過被施加地電位而使在第1、第2檢測焊盤及第1、第2驅(qū)動焊盤之間產(chǎn)生的懸浮電容減小的第1、第2地焊盤。并且,這些第1、第2檢測焊盤,第1、第2驅(qū)動焊盤,第1、第2地焊盤經(jīng)由支承部220的后述的第1~第6引線(導(dǎo)線)241~246與電路基板300電連接。
以上是本實施方式的角速度傳感器200的傳感器部210的結(jié)構(gòu)。接著,對支承部220進(jìn)行說明。
支承部220如圖7及圖8所示,是在由聚酰亞胺樹脂等形成的絕緣部件230上具備由銅箔等形成的第1~第6引線241~246的所謂的tab(tapeautomatedbonding、卷帶自動結(jié)合)帶。具體而言,絕緣部件230其平面形狀為大致矩形狀,在大致中央部形成有設(shè)備孔231。第1~第6引線241~246被彎折,以使一端部241a~246a被配置在絕緣部件230的背面230b側(cè)的設(shè)備孔231的周邊,另一端部241b~246b從設(shè)備孔231內(nèi)向絕緣部件230的表面230a側(cè)突出。
并且,第1~第6引線241~246其一端部241a~246a與形成在后述的盒20上的連接端子41~46電連接。此外,第1、第2引線241、242其另一端部分別與第1、第2檢測焊盤連接。第3,第4引線243、244其另一端部分別與第1、第2驅(qū)動焊盤連接。第5、第6引線245、246其另一端部分別與第1、第2地焊盤連接。由此,傳感器部210在從絕緣部件230離開的狀態(tài)下被保持。
這里,對第1~第6引線241~246的一端部241a~246a的配置關(guān)系進(jìn)行說明。在本實施方式中,如圖7所示,第1~第3引線241~243的一端部241a~243a和第4~第6引線244~246的一端部244a~246a,當(dāng)從相對于絕緣部件230的表面230a的法線方向觀察時形成在相反側(cè)的端部。
具體而言,第1~第3引線241~243的一端部241a~243a配置在絕緣部件230的相對的1組的一邊中的一方的一邊(圖7中紙面上側(cè)的一邊)的附近,第4~第6引線244~246的一端部244a~246a配置在另一方的一邊(圖8中紙面上側(cè)的一邊)的附近。換言之,第1~第3引線241~243的一端部241a~246a和第4~第6引線244~246的一端部244a~246a也可以說是配置在夾著設(shè)備孔231的兩個區(qū)域中。
以上是本實施方式的角速度傳感器200的結(jié)構(gòu)。另外,在圖1中,將支承部220中的絕緣部件230省略表示。
接著,對上述角速度傳感器200的動作進(jìn)行說明。上述角速度傳感器200當(dāng)檢測角速度時,第2驅(qū)動振動片215b(第4引線244的一端部244a)被施加具有規(guī)定的振幅、頻率的脈沖狀的輸入信號(輸送波)。由此,第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b沿著圖6中的y軸方向向反向驅(qū)動振動。即,第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b以相互開閉的方式驅(qū)動振動。
另外,在沒有被施加角速度的狀態(tài)下,從第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b施加在第1、第2檢測振動片214a、214b上的力矩是反向而相抵消,所以第1、第2檢測振動片214a、214b成為大致靜止的狀態(tài)。此外,在本實施方式中,向第2驅(qū)動振動片215b(第4引線244的一端部244a)輸入的輸入信號為與向加速度傳感器100輸入的輸入信號在5次高諧波以上以內(nèi)不相結(jié)合的頻率,使得相互的輸入信號難以共振。
并且,如果在第1驅(qū)動振動片215a(第3引線243的一端部243a)中產(chǎn)生的電荷被向電路基板300輸出,則通過形成在電路基板300上的電荷放大器或同步檢波電路調(diào)整向第2驅(qū)動振動片215b輸入的輸入信號。即,與第2驅(qū)動振動片215b連接的第4引線244成為被輸入輸入信號的輸入部,第4引線244的一端部244a成為輸入端子。此外,與第1驅(qū)動振動片215a連接的第3引線243成為向電路基板300輸出電荷的輸出部,第3引線243的一端部243a成為輸出端子。以下,設(shè)第3引線243的一端部243a為輸出端子243a、設(shè)第4引線244的一端部244a為輸入端子而進(jìn)行說明。
并且,在該狀態(tài)下,如果繞z軸方向施加角速度ω,則通過科里奧利力,第1、第2驅(qū)動振動片215a、215b在x軸方向上反向地振動。由此,第1、第2檢測振動片214a、214b在以z軸方向為軸的周向上進(jìn)行相反朝向的振動。并且,在形成在第1、第2檢測振動片214a、214b上的未圖示的第1、第2檢測電極(第1、第2引線241、242的一端部241a、242a)中產(chǎn)生與振動對應(yīng)的電荷,通過將該電荷向電路基板300輸出而進(jìn)行角速度的檢測。即,與第1、第2檢測振動片214a、214b連接的第1、第2引線241、242的一端部241a、242a成為輸出端子。以下,設(shè)第1、第2引線241、242的一端部241a、242a為輸出端子241a、242a而進(jìn)行說明。
電路基板300形成有對加速度傳感器100及角速度傳感器200進(jìn)行規(guī)定的處理的放大電路、電荷放大器、同步檢波電路、比較器等的各種電路,如圖1所示,具有多個焊盤301。另外,在本實施方式中,電路基板300將基于從加速度傳感器100的輸出端子162、163及角速度傳感器200的輸出端子241a、242a輸出的信號的模擬信號向外部電路輸出。
接著,對封裝10的構(gòu)造進(jìn)行說明。
封裝10如圖2、圖3所示,為具有盒20和蓋子60的結(jié)構(gòu)。盒20使用層疊有多個氧化鋁等的陶瓷層的層疊基板構(gòu)成,為在一面20a上形成有凹部30的箱形狀。在本實施方式中,凹部30由第1凹部31、形成在第1凹部31的底面上的第2凹部32、形成在第2凹部32的底面上的第3凹部33構(gòu)成。并且,在盒20上,如圖1,圖3所示,在第1凹部31的底面上設(shè)有第1~第6連接端子41~46。此外,在第2凹部32的底面上,如圖1、圖2所示,形成有多個連接端子51。并且,第1~第6連接端子41~46與多個連接端子51經(jīng)由形成在盒20的內(nèi)部及第1~第3凹部31~33的壁面等上的未圖示的布線層而適當(dāng)電連接。
此外,在盒20的外部,形成有與多個連接端子51經(jīng)由未圖示的布線層連接的外部連接端子,由此實現(xiàn)與外部電路的連接。
蓋子60使用金屬等構(gòu)成,被與盒20的一面20a焊接等而接合。由此,盒20被閉塞,盒20內(nèi)被氣密封閉。在本實施方式中,使盒20內(nèi)為真空壓力。
并且,在這樣的封裝10中,容納著上述加速度傳感器100、角速度傳感器200、電路基板300。具體而言,如圖1~圖3所示,在第3凹部33的底面33a上,經(jīng)由粘接劑71搭載有電路基板300。并且,在從相對于第3凹部33的底面33a的法線方向(以下簡單稱作法線方向)觀察時,加速度傳感器100及角速度傳感器200被排列配置在電路基板300上(盒20內(nèi))。詳細(xì)地講,加速度傳感器100如圖1及圖2所示,經(jīng)由粘接劑72搭載在電路基板300上,輸入端子161及輸出端子162、163、周邊部用焊盤164與電路基板300的焊盤301適當(dāng)經(jīng)由金屬線81電連接。角速度傳感器200在形成于第2凹部32的底面上的第1~第6連接端子41~46上經(jīng)由未圖示的釬焊等導(dǎo)電性部件電氣及機械地連接著第1~第6引線241~246的一端部241a~246a,成為在盒20內(nèi)的空間中空保持著傳感器部210的狀態(tài)。即,角速度傳感器200以與電路基板300離開的狀態(tài)被容納在盒20內(nèi)。另外,在本實施方式中,第3凹部33的底面33a相當(dāng)于本公開的被搭載部件的一面,加速度傳感器100和角速度傳感器200位于被搭載部件的一面上。
更詳細(xì)地講,加速度傳感器100如上述那樣,輸入端子161和輸出端子162、163(離開地)配置在相反側(cè)。同樣,角速度傳感器200如上述那樣,輸入端子244a和輸出端子241a~243a(離開地)配置在相反側(cè)。并且,如圖1所示,加速度傳感器100的輸入端子161及角速度傳感器200的輸入端子244a配置為相同側(cè),加速度傳感器100的輸出端子162、163及角速度傳感器200的輸出端子241a~243a配置為相同側(cè)。即,當(dāng)設(shè)作為沿著加速度傳感器100和角速度傳感器200的排列方向的方向、穿過加速度傳感器100及角速度傳感器200的中心的直線為假想線k時,加速度傳感器100的輸入端子161及角速度傳感器200的輸入端子244a相對于假想線k被配置在分割的一方的區(qū)域側(cè)(在圖1中是比假想線k靠紙面下側(cè)),加速度傳感器100的輸出端子162、163及角速度傳感器200的輸出端子241a~243a配置在另一方的區(qū)域側(cè)(在圖1中是比假想線k靠紙面上側(cè))。換言之,加速度傳感器100的輸入阻抗較低的端子161及角速度傳感器200的輸入阻抗較低的端子244a相對于假想線k被配置在分割的一方的區(qū)域側(cè)(在圖1中是比假想線k靠紙面下側(cè)),加速度傳感器100的輸出阻抗較高的端子162、163及角速度傳感器200的輸出阻抗較高的端子241a~243a相對于假想線k配置在分割的另一方的區(qū)域側(cè)(在圖1中是比假想線k靠紙面上側(cè))。
此外,形成在電路基板300上、沒有與加速度傳感器100的各焊盤161~164連接的焊盤301適當(dāng)經(jīng)由金屬線82與形成在第2凹部32的底面上的連接端子51電連接。另外,金屬線82如圖2所示,以撓曲的狀態(tài)配置在焊盤301與連接端子51之間,但配置為,最遠(yuǎn)離第3凹部33的底面33a的部分位于比加速度傳感器100中的位于與電路基板300側(cè)相反側(cè)的部分(圖5所示的半導(dǎo)體層113中的與絕緣膜112側(cè)相反側(cè)的一面)靠第3凹部33的底面33a側(cè)。
如以上說明,在本實施方式中,加速度傳感器100的輸入端子161及角速度傳感器200的輸入端子244a相對于假想線k被配置在分割的一方的區(qū)域側(cè),加速度傳感器100的輸出端子162、163及角速度傳感器200的輸出端子241a~243a相對于假想線k被配置在分割的另一方的區(qū)域側(cè)。即,被輸入容易成為噪聲源的信號的輸入端子161、244a和容易受噪聲的影響的輸出端子162、163、241a~243a被離開地配置。因此,能夠抑制向輸入端子161、244a輸入的信號給從輸出端子162、163、241a~243a輸出的信號帶來影響,能夠抑制檢測精度下降。
此外,由于如上述那樣加速度傳感器100及角速度傳感器200的輸入端子161、244a及輸出端子162、163、241a~243a被集中配置在相同側(cè),所以能夠容易地進(jìn)行形成在盒20的內(nèi)部及第1~第3凹部31~33的壁面等上的布線層的設(shè)計(引繞)。
并且,金屬線82配置為,使最遠(yuǎn)離第3凹部33的底面33a的部分比加速度傳感器100中的位于與電路基板300側(cè)相反側(cè)的部分(半導(dǎo)體層113中的與絕緣膜112側(cè)相反側(cè)的一面)靠第3凹部33的底面?zhèn)?。即,使金屬線82變短。由此,能夠減小在金屬線82中發(fā)生的寄生電容,能夠抑制該寄生電容給檢測精度帶來影響。
進(jìn)而,在本實施方式中,使加速度傳感器100為電容式,使角速度傳感器200為壓電式。因此,作為角速度傳感器200,共振頻率的范圍變窄,能夠使感度變高。此外,作為加速度傳感器100,能夠使q值變高,能夠抑制因角速度傳感器200的振動而檢測精度下降。
此外,加速度傳感器100經(jīng)由電路基板300搭載在第3凹部33的底面33a上,角速度傳感器200與形成在第1凹部31的底面上的第1~第6連接端子41~46連接。即,加速度傳感器100和角速度傳感器200被接合的區(qū)域不同。因此,能夠抑制角速度傳感器200的振動被傳遞給加速度傳感器100,還能夠抑制因機械性的噪聲(角速度傳感器200的振動)而加速度傳感器100的檢測精度下降。
(第2實施方式)
對本公開的第2實施方式進(jìn)行說明。本實施方式相對于第1實施方式形成了第1基準(zhǔn)電位端子,關(guān)于其他部分,與第1實施方式相同,所以在此省略說明。
在本實施方式中,如圖9所示,在電路基板300上,當(dāng)從法線方向觀察時,在不同于和加速度傳感器100及角速度傳感器200重復(fù)的部分的部分上,形成有第1基準(zhǔn)電位端子302。具體而言,第1基準(zhǔn)電位端子302當(dāng)從法線方向觀察時,形成在加速度傳感器100的輸出端子162、163與角速度傳感器200的輸出端子241a~243a之間。更詳細(xì)地講,第1基準(zhǔn)電位端子302配置在比與加速度傳感器100的輸出端子162、163連接的電路基板300的焊盤301靠角速度傳感器200側(cè)。
并且,第1基準(zhǔn)電位端子302經(jīng)由金屬線83與形成在第2凹部32的底面上的連接端子51的1個電連接,由此被固定為規(guī)定的電位。即,金屬線83形成在將加速度傳感器100的輸出端子162、163和電路基板300的焊盤301連接的金屬線81、與角速度傳感器200的輸出端子241a~243a和形成在第1凹部31的底面上的第1~第3連接端子41~43的連接部之間。
由此,金屬線83被固定在規(guī)定的電位,所以該金屬線83作為干擾抑制體(保護環(huán))發(fā)揮功能。因此,能夠抑制加速度傳感器100與角速度傳感器200之間相互的電信號成為噪聲,能夠抑制檢測精度下降。特別是,在本實施方式中,由于在容易受到噪聲的影響的加速度傳感器100的輸出端子162、163與角速度傳感器200的輸出端子241a~243a之間配置有金屬線83,所以能夠進(jìn)一步抑制檢測精度的下降。
(第3實施方式)
對本公開的第3實施方式進(jìn)行說明。本實施方式相對于第1實施方式,從電路基板300輸出數(shù)字信號,關(guān)于其他部分,與第1實施方式相同,所以在此省略說明。
在本實施方式中,電路基板300如圖10所示,具有與外部電路連接的通信端子303。并且,基于經(jīng)由通信端子303從外部電路輸入的脈沖信號,將從加速度傳感器100及角速度傳感器200輸出的模擬信號(傳感器信號)變換為數(shù)字信號并輸出。
通信端子303配置在被假想線k分割的區(qū)域中的、配置有加速度傳感器100的輸入端子161及角速度傳感器200的輸入端子244a的區(qū)域(圖10中比假想線k靠紙面下側(cè)的區(qū)域)側(cè)。具體而言,通信端子303當(dāng)從法線方向觀察時,形成在加速度傳感器100的輸入端子161與角速度傳感器200的輸入端子244a之間。更詳細(xì)地講,通信端子303配置在比與加速度傳感器100的輸入端子161連接的電路基板300的焊盤301靠角速度傳感器200側(cè)。并且,通信端子303經(jīng)由金屬線84與形成在第2凹部32的底面上的連接端子51的1個電連接。
由此,電路基板300基于來自外部電路的脈沖信號輸出數(shù)字信號,該脈沖信號成為噪聲源。因此,在由假想線k分割的區(qū)域中,將被輸入噪聲源的通信端子303配置在與加速度傳感器100的輸入端子161及角速度傳感器200的輸入端子244a相同的區(qū)域側(cè),從而能夠抑制脈沖信號給從輸出端子162、163、241a~243a輸出的信號帶來影響,能夠抑制檢測精度下降。
(第4實施方式)
對本公開的第4實施方式進(jìn)行說明。本實施方式相對于第3實施方式,在電路基板300上形成有第2基準(zhǔn)電位端子,關(guān)于其他部分,與第1實施方式相同,所以在此省略說明。
本實施方式如圖11所示,在電路基板300上,當(dāng)從層疊方向觀察時,夾著通信端子303而形成有第2基準(zhǔn)電位端子304。并且,各第2基準(zhǔn)電位端子304與形成在第2凹部32的底面上的連接端子51的1個經(jīng)由金屬線85分別電連接,由此被固定為規(guī)定的電位。即,金屬線85夾著將通信端子303與連接端子51連接的金屬線84而形成。
由此,與第2基準(zhǔn)電位端子304電連接的金屬線85作為干擾抑制體發(fā)揮功能,所以能夠抑制向通信端子303輸入的脈沖信號成為噪聲源而傳播。
(其他實施方式)
本公開并不限定于上述實施方式,在權(quán)利要求書所記載的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
例如,在上述各實施方式中,加速度傳感器100也可以僅檢測規(guī)定的一方向的加速度。此外,在上述各實施方式中,第1、第2傳感器的組合能夠適當(dāng)變更,第1、第2傳感器只要檢測對象不同就可以。例如,也可以使第1傳感器為僅檢測規(guī)定的一方向的加速度的加速度傳感器100,使第2傳感器為僅檢測與該一方向正交的一方向的加速度的加速度傳感器100。
此外,在上述各實施方式中,也可以是,當(dāng)檢測加速度時,對加速度傳感器100從電路基板300向第1、第2固定電極131、141(第1、第2固定電極用焊盤162、163)施加具有規(guī)定的振幅、頻率的脈沖狀的輸入信號(輸送波)。在做成這樣的加速度傳感器的情況下,第1、第2固定電極用焊盤162、163成為輸入端子,可動電極用焊盤161成為輸出端子。
進(jìn)而,在上述各實施方式中,角速度傳感器200也可以是所謂的電容型。
并且,在上述第2實施方式中,例如也可以在加速度傳感器100的輸入端子161與角速度傳感器200的輸入端子244a之間(圖10中的通信端子303附近)形成有第1基準(zhǔn)電位端子302。此外,也可以在加速度傳感器100的輸出端子162、163與輸入端子161之間(圖9中的比加速度傳感器100靠紙面右側(cè)的焊盤301附近)形成有第1基準(zhǔn)電位端子302。即使這樣形成第1基準(zhǔn)電位端子302,由于與第1基準(zhǔn)電位端子302連接的金屬線82作為干擾抑制體發(fā)揮功能,所以也能夠抑制檢測精度下降。進(jìn)而,第1基準(zhǔn)電位端子302也可以具備多個,分別經(jīng)由金屬線82與連接端子51電連接。
此外,也可以將上述各實施方式適當(dāng)組合。例如,也可以將上述第2實施方式組合到上述第3、第4實施方式中,做成具有第1基準(zhǔn)電位端子302和通信端子303的結(jié)構(gòu)。
本公開依據(jù)實施例進(jìn)行了記述,但應(yīng)理解的是本公開并不限定于該實施例或構(gòu)造。本公開也包括各種各樣的變形例及等同范圍內(nèi)的變形。除此以外,各種各樣的組合或形態(tài)、還有在它們中僅包含一個要素、其以上或其以下的其他的組合或形態(tài)也包含在本公開的范疇或思想范圍中。