惯性力传感器
专利汇可以提供惯性力传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种惯性 力 传感器 ，具备：振动型的 角 速度 检测元件(32)、对自该角速度检测元件(32)输出的输出 信号 进行处理的IC(34)、 信号处理 用的电容器(36)、收纳这些角速度检测元件(32)、IC(34)及电容器(36)的封装体(38)，该角速度检测元件(32)及IC(34)经由防振部被收纳于封装体(38)内，并且，该防振部由TAB带(46)构成，该TAB带(46)具有载置层叠有角速度检测元件(32)的IC(34)的载置部(40)、与载置部(40)的外方分离而配置并且经由配线图案(42)与载置部(40)连接的外方部(44)。，下面是惯性力传感器专利的具体信息内容。
1.一种惯性力传感器，具备：振动型的角速度检测元件、对自所述角速度检测元件输出的输出信号进行处理的IC、经由防振部收纳所述角速度检测元件和所述IC的封装体，
所述防振部具有：载置层叠有所述角速度检测元件的所述IC的载置部、与所述载置部的外方分离而配置并且经由配线图案连接在所述载置部的外方部，
所述载置部被悬空保持，并通过所述外方部安装在所述封装体上，所述角速度检测元件或所述IC与所述配线图案电连接。
2.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中，所述角速度检测元件的重心、所述IC的重心、以及所述载置部的重心相互配置在同一轴上。
3.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中，所述角速度检测元件具有输入输出信号用的元件用电极焊盘，所述IC具有输入输出信号用的IC用电极焊盘，所述封装体具有与所述元件用电极焊盘或所述IC用电极焊盘连接的连接用电极焊盘，所述IC用电极焊盘配置在所述角速度检测元件的外方，所述元件用电极焊盘或所述IC用电极焊盘与所述配线图案电连接，所述元件用电极焊盘或所述IC用电极焊盘或所述配线图案与所述连接用电极焊盘电连接。
4.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中，所述配线图案相对于所述载置部的中心为对称形状。
5.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中，所述载置部及所述外方部用绝缘膜形成，所述配线图案粘接配置在所述绝缘膜上。
6.一种惯性力传感器，具备：角速度检测元件；防振部，其由载置部和外方部构成，所述载置部在上面悬空保持有所述角速度检测元件，所述外方部通过配线图案与所述载置部连接；对来自所述角速度检测元件的输出信号进行处理的IC；收纳所述角速度检测元件、所述防振部及所述IC的封装体，
在所述封装体的内底面设置有加速度检测部。
7.一种惯性力传感器，具备：角速度检测元件；防振部，其由载置部和外方部构成，所述载置部在上面悬空保持有所述角速度检测元件，所述外方部通过配线图案与所述载置部连接；对来自所述角速度检测元件的输出信号进行处理的IC；收纳所述角速度检测元件、所述防振部及所述IC的封装体，
在所述防振部的载置部的下面设置有加速度检测部。
技术领域
本发明涉及一种用于飞机、汽车、机器人、船舶、车辆等移动体的姿势控制及导航等各种电子设备的惯性力传感器。
背景技术
在该封装体12的内部形成有载置壳体8的载置部16。该载置部16经由具有S字状的弯曲部的端子18与封装体12连接。另外，具有S字状的弯曲部的端子18和角速度检测元件2及IC4，经由配置在壳体8上的电极焊盘20相互电连接，并经由该端子18进行信号的输入、输出。
使这种角速度传感器与要检测的检测轴相对应，并用于车辆等移动体的姿势控制装置及导航装置等。上述构成中，载置壳体8的载置部16经由具有S字状的弯曲部的端子18与封装体12连接。因而，能够抑制冲击等引起的向角速度传感器的干扰振动。另外，作为与本申请的发明相关连的现有技术文献信息，例如已知有专利文献1。
但是，由于配置在壳体8上的角速度检测元件2和IC4相互并列配置，所以，壳体8内的安装面积变大。另外，由于角速度检测元件2和端子18，IC4和端子18是经由壳体8的电极焊盘20进行电连接，所以，壳体8的电极焊盘20的配置数量也变多，难以实现壳体8的小型化。
专利文献1：国际公开第03/046479号小册子
发明内容
本发明的惯性力传感器的防振部具有：载置层叠有角速度检测元件的IC的载置部、与载置部的外方分离而配置并且经由配线图案连接在载置部的外方部。载置部被悬空保持，并通过外方部安装在封装体上。另外，角速度检测元件或IC与配线图案电连接。
这样，由于是将角速度检测元件层叠在IC上，所以可减小相对于载置部的安装面积，从而实现小型化。另外，由于载置部被悬空保持，且通过经由配线图案连接于载置部的外方部安装在封装体上，所以，配线图案发挥防振功能的作用，吸收干扰振动。
另外，由于角速度检测元件或IC与配线图案电连接，所以减少了电连接部位，可实现小型化。
此外，能够确保可稳定地安装在IC上的安装面积，并且各个配线图案上承载的质量变大，所以，还可以提高配线图案的干扰振动的吸收率。即，可以抑制干扰振动，不会损失检测精度，从而可实现小型化。
附图说明
图1是本发明实施方式1的角速度传感器的分解立体图；
图2是本发明实施方式1的角速度传感器的防振部的俯视图；
图3是本发明实施方式1的角速度传感器的防振部的仰视图；
图4是收纳于封装体前的本发明实施方式1的角速度传感器的立体图；
图5是表示干扰振动的振动频率和振动传递率的关系的衰减特性图；
图6是本发明实施方式1的其它角速度传感器的分解立体图；
图7是本发明实施方式2的角速度传感器的侧向剖面图；
图8是本发明实施方式2的其它角速度传感器的分解立体图；
图9是现有角速度传感器的分解立体图；
图10是现有角速度传感器的剖面图。
符号说明
32、61角速度检测元件
33、55、66、71加速度检测部
34、67IC
36电容器
38、68封装体
40、63载置部
42、64配线图案
44、65外方部
46TAB带
47台阶部
48元件用电极焊盘
50IC用电极焊盘
52连接用电极焊盘
54接合线
62防振部
具体实施方式
图1是本发明实施方式1的角速度传感器的分解立体图。图2是本发明实施方式1的角速度传感器的防振部的俯视图。图3是本发明实施方式1的角速度传感器的防振部的仰视图。图4是收纳于封装体前的本发明实施方式1的角速度传感器的立体图。
在图1～图4中，本发明实施方式1的角速度传感器具备：由音叉形状等的振动子(未图示)构成的振动型的角速度检测元件32、由加速度传感器构成的加速度检测部33、IC34、信号处理用的电容器36、封装体38、盖39。IC34对自角速度检测元件32及加速度检测部33输出的输出信号进行处理。另外，用封装体38和盖39收纳IC34、信号处理用的电容器36、这些角速度检测元件32、加速度检测部33、IC34及电容器36。此外，该角速度检测元件32及IC34经由后述的防振部被收纳在封装体38内。另外，加速度检测部33设于封装体38的内底面。
在此，防振部由具备载置层叠有角速度检测元件32的IC34的载置部40和外方部44的TAB(Tape Automated Bonding)带46构成。外方部44与载置部40的外方分离而配置，并且经由配线图案42与载置部40连接。这时，按照角速度检测元件32的重心、IC34的重心、以及载置部40的重心相互配置在同一轴上的方式，将角速度检测元件32和IC34载置在载置部40上。
载置部40及外方部44用绝缘膜形成。另外，按照相对载置部40的中心为点对称的形状及配置的方式，在绝缘膜上粘接配置而形成配线图案42。然后，将TAB带46的外方部44载置安装于设置在封装体38的底面部的台阶部47，由此，使载置部40被悬空保持。在此，所谓“悬空保持”是指防振部以离开封装体38的底面部的状态被安装在台阶部47的情况。此外，利用该空间，将台阶部47的高度以下的电容器36配置在封装体38的底面。
角速度检测元件32具有输入、输出信号用的元件用电极焊盘48，IC34具有输入、输出信号用的IC用电极焊盘50，封装体38具有元件用电极焊盘48或IC用电极焊盘50连接的连接用电极焊盘52。IC用电极焊盘50配置在角速度检测元件32的外方，与元件用电极焊盘48或配线图案42电连接。另外，元件用电极焊盘48、IC用电极焊盘50、配线图案42用接合线54电连接。此外，配线图案42与连接用电极焊盘52电连接。而且，经由配线图案42进行信号的输入、输出。
这样的角速度传感器与要检测的检测轴相对应，安装在车辆等移动体的姿势控制装置及导航装置等上。
利用这样的结构，由于角速度检测元件32被层叠在IC34上，所以，可以减小相对于载置部40的安装面积，实现小型化。另外，由于载置部40被悬空保持，且经由配线图案42相连接的外方部44被安装在封装体38上，所以，配线图案42发挥防振功能的作用，吸收干扰振动。由此，不仅可以抑制干扰振动，同时不损失检测进度，从而可实现小型化。
图5是表示干扰振动的振动频率和振动传递率的关系的衰减特性图。在图5中，将特性波A设定为基准的衰减特性波时，该特性波A在干扰振动的振动频率为2000Hz附近振动传递率最大，随着向高频侧的推移，振动传递率减小。另外，在特性波B中，与特性波A相比低的频率侧振动传递率最大，在特性波C中，与特性波A相比高的频率侧振动传递率最大。而且，特性波B、特性波C也随着向高频侧推移，其振动传递率都变小。对特性波A和特性波B进行比较时，在比表示特性波A的振动传递率最大的干扰振动的振动频率值高的频率侧的频带，特性波B的衰减率大。对特性波A和特性波C进行比较时，在比表示特性波C的振动传递率最大的干扰振动的振动频率值高的频率侧的频带，特性波A衰减率较大。这时，共振振动频率用下式表示。
(式1)
在此，f为振动传递率达到最大的共振振动频率，α为系数，k为配线图案42的弹簧常数，m为经由配线图案42被外方部44支承的物体的合计质量。在本发明的实施方式1中，m主要是载置部40、角速度检测元件32及IC34的合计质量。
本发明的惯性力传感器(角速度传感器)中，将角速度检测元件32的振动频率设定为约22000Hz左右，为了得到在高频侧的衰减特性良好的特性波B那样的波形，除增加k的刚性以外，还要增大m。即，本发明实施方式1中，通过将角速度检测元件32层叠在IC34上，增大经由配线图案42被外方部44支承的物体的合计质量(m)，进一步提高高频带侧的干扰振动的吸收率。由此，角速度检测元件32在以约22000Hz左右振动时，即使施加近似于该振动频率的频率的干扰振动，也可以使该干扰振动有效地衰减，从而可以抑制其对角速度检测元件32的振动产生不良影响
这时，由于角速度检测元件32的重心、IC34的重心、以及载置部40的重心相互配置在同一轴上，所以，质量以载置部40的重心为中心，均等地施加在配线图案42上。因而，可以将角速度检测元件32稳定地载置于载置部40上，可以抑制角速度检测元件32的灵敏度恶化。
在载置部40的重心和IC34的重心偏离同一轴上，或者载置部40的重心和角速度检测元件32的重心偏离同一轴上的情况下，例如，外力作用于传感器时，力矩因重心的偏离而作用于载置部40。于是，角速度检测元件32不能稳定地被载置，就有可能对角速度检测元件32的灵敏度带来不良影响。另外，在上述中，所谓角速度检测元件32的重心、IC34的重心、以及载置部40的重心相互配置在同一轴上，也包含大致在同一轴上的情况。
另外，由于是将角速度检测元件32层叠在IC34上，所以，不仅实现了角速度检测元件32的小型化，也可以使其稳定地安装在IC34上。振动型的角速度检测元件32具有振动用的振动部位和安装固定用的固定部位。不振动的固定部位的面积比角速度检测元件32整体的面积小，所以，通过将角速度检测元件32的固定部位配置在IC34上而安装角速度检测元件32，由此，可提高稳定性，抑制特性劣化。
另外，由于是用接合线54等将角速度检测元件32和配线图案42或IC34和配线图案42进行电连接，所以，可减少封装体38上的电连接部位，从而实现小型化。
此外，为了提高稳定性而将角速度检测元件32载置于IC34上，IC34用电极焊盘配置于角速度检测元件32的外方。另外，将IC34载置于防振部即载置部40上，配线图案42配置于IC34的外方。因此，可以根据需要将元件用电极焊盘48和IC34用电极焊盘电连接，而不需要将所有元件用电极焊盘48或IC用电极焊盘50都与配置在封装体38上的连接用电极焊盘52电连接。即，即使减少封装体38上配置的连接用电极焊盘52的数量，也能够将元件用电极焊盘48或IC用电极焊盘50或配线图案42与连接用电极焊盘52电连接，从而可减少用于信号的输入输出的电极焊盘的配置数量，从而实现小型化。
另外，载置部40及外方部44用绝缘膜形成，且通过使用在绝缘膜上粘接配置有配线图案42的TAB带46，可以简单地形成防振部。
此外，只要将配线图案42做成相对载置部40的中心为点对称的形状、或相对于通过中心的中心线线对称的形状，相对干扰振动的特定方向的吸收率就不会恶化。只要配线图案42的至少在载置部40和外方部44之间相对应的部分相对载置部40的中心为点对称的形状，就具有同样的效果。另外，本发明的实施方式1中，角速度检测元件32的振动子做成了音叉型的形状，但只要是振动型的振动子，也可以做成其它形状。
图6是本发明实施方式1的其它角速度传感器的分解立体图。图1中，将加速度检测部33设置在了封装体38的内底面，但如图6所示，也可以将加速度检测部55设置在防振部的载置部40的下面。而且，将设置在防振部的载置部40的上面侧的角速度检测元件32和IC34的合计质量设定为：和设置在载置部40的下面的加速度检测部55的质量大致相同。这种情况下，不会因为角速度检测元件32、IC34、载置部40及加速度检测部55组合后的重心的偏离而产生角速度检测元件32检测出的角速度以外的角速度、或加速度检测部55检测出的加速度以外的加速度。因而，角速度及加速度的检测信号的精度提高。
(实施方式2)
图7是本发明实施方式2的角速度传感器的侧向剖面图。图7中，防振部62由载置部63和通过配线图案64连接的外方部65构成。角速度检测元件61悬空保持在载置部63的上面。由加速度传感器构成的加速度检测部66设置于防振部62的外方部65的下面。IC67对来自角速度检测元件61及加速度检测部66的输出信号进行处理。在封装体68上设置有台阶部69，防振部62的外方部65固定在该台阶部69上。另外，IC67设置于封装体68的内底面上。盖70将封装体68闭塞。
这样，防振部62的载置部63被悬空保持，通过经由配线图案64连接的外方部65安装在封装体68上。由此，配线图案64发挥防振功能，吸收干扰振动。
图8是本发明实施方式2的其它角速度传感器的分解立体图。图7中的构成是将加速度检测部66设置在防振部62的外方部65的下面，但如图8所示，将加速度检测部71设置在封装体68的内底面，也具有同样的效果。
产业上的可利用性
本发明的惯性力传感器可抑制干扰振动，同时，可减小角速度检测元件和IC的安装面积，并且还可以减少用于信号的输入、输出的电极焊盘的配置数量，从而实现小型化，所以，可适用于各种电子设备。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
