DE112015002777T5 - Sensor für eine physikalische Grösse - Google Patents

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Takeru KANAZAWA
Minekazu Sakai
Naoki Yoshida
Kiyomasa Sugimoto
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Abstract

Innerhalb eines Gehäuseabschnitts (11), in welchem ein ausgenommener Abschnitt (13, 14) ausgebildet ist, ist eine Schaltungsplatine (40) auf der Bodenoberfläche des ausgenommenen Abschnitts (13, 14) über ein erstes Verbindungselement (51) angeordnet. Ein Beschleunigungssensor (20) ist über ein zweites Verbindungselement (52) auf der Schaltungsplatine (40) gestapelt. Daher befinden sich Abschnitte, die als drei oder mehr Federn wirken, d. h. ein Antivibrationsabschnitt (53, 55, 318), das erste Verbindungselement (51) und das zweite Verbindungselement (52, 54) zwischen einem Winkelgeschwindigkeitssensor (30) und dem Beschleunigungssensor (20). Aus diesem Grund kann die Übertragung der Vibration des vibrierenden Elements (312) in dem Winkelgeschwindigkeitssensor (30) auf den Beschleunigungssensor (20) eingeschränkt werden, und kann eine Verringerung in der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors (20) beschränkt werden.

Description

  • QUERVERWEIS ZU VERWANDTER ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-121688 , die am 12. Juni 2014 eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme hierin einbezogen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen Sensor für eine physikalische Größe mit einem Beschleunigungssensor, der mit einem Erfassungsabschnitt versehen ist, der ein Sensorsignal entsprechend einer Beschleunigung ausgibt, und einem Winkelgeschwindigkeitssensor, der mit einem Erfassungsabschnitt versehen ist, der ein Sensorsignal entsprechend einer Winkelgeschwindigkeit ausgibt, von welchen beide in einem Gehäuseraum eines gemeinsamen Gehäuses aufgenommen sind.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Ein der verwandten Technik offenbarter Sensor für eine physikalische Größe beinhaltet einen Beschleunigungssensor, der mit einem Erfassungsabschnitt versehen ist, der ein Sensorsignal entsprechend einer Beschleunigung ausgibt, und einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der mit einem Erfassungsabschnitt versehen ist, der ein Sensorsignal entsprechend einer Winkelgeschwindigkeit ausgibt, von welchen beide in einem Gehäuseraum eines gemeinsamen Gehäuses aufgenommen sind (vgl. zum Beispiel eine Patentliteratur 1).
  • Genauer weist das Gehäuse einen Gehäuseabschnitt auf, in welchem ein ausgenommener Abschnitt bereitgestellt ist, und einen Deckelabschnitt, der so an dem Gehäuseabschnitt bereitgestellt ist, dass der ausgenommene Abschnitt verschlossen wird, und der Gehäuseraum wird durch den in dem Gehäuseabschnitt bereitgestellten ausgenommenen Abschnitt definiert. Der Beschleunigungssensor ist an einer Bodenfläche bzw. Bodenoberfläche des ausgenommenen Abschnitts in dem Gehäuseabschnitt angeordnet. Der Winkelgeschwindigkeitssensor ist mitten in der Luft in dem Gehäuseraum des Gehäuses durch einen äußeren Abschnitt mit einem Antivibrationsabschnitt (Federabschnitt) gehalten. Ferner sind eine Schaltungsplatine mit einer Ansteuersignalschaltung, die den Beschleunigungssensor und den Winkelgeschwindigkeitssensor ansteuert, eine Signalverarbeitungsschaltung, die von dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Beschleunigungssensor ausgegebene Sensorsignale verarbeitet, und so weiter an bzw. auf der Bodenoberfläche des Gehäuseabschnitts angeordnet. Der Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine sind über eine Bondleitung bzw. einen Bonddraht elektrisch verbunden, und der Winkelgeschwindigkeitssensor und der Beschleunigungssensor sind über eine Innenschichtverdrahtung oder dergleichen, die innenseitig des Gehäuses bereitgestellt ist, elektrisch verbunden.
  • Der in der verwandten Technik verwendete Winkelgeschwindigkeitssensor weist ein vibrierendes Element auf. Wenn eine Winkelgeschwindigkeit angelegt wird, während das vibrierende Element vibriert, gibt der Winkelgeschwindigkeitssensor Ladungen, die im Ansprechen auf die Winkelgeschwindigkeit erzeugt wurden, als ein Sensorsignal aus. Der in der verwandten Technik verwendete Beschleunigungssensor weist zum Beispiel eine bewegliche Elektrode und eine der beweglichen Elektrode gegenüberliegende feste Elektrode auf. Wenn die Beschleunigung angelegt wird, gibt der Beschleunigungssensor eine Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode und der festen Elektrode, die mit der Beschleunigung variiert, als ein Sensorsignal aus.
  • DRUCKSCHRIFTLICHER STAND DER TECHNIK
  • PATENTLITERATUR
    • Patentliteratur 1: JP2013-101132A
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In dem Sensor für eine physikalische Größe wie vorstehend wird der Winkelgeschwindigkeitssensor durch den äußeren Abschnitt mit dem Antivibrationsabschnitt gehalten. Nichtsdestotrotz können Vibrationen des vibrierenden Elements in dem Winkelgeschwindigkeitssensor möglicherweise auf das Gehäuse übertragen werden. Wenn die Vibrationen weiter von dem Gehäuse auf den Beschleunigungssensor übertragen werden, kann die Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors reduziert werden.
  • Darüber hinaus sind der Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine individuell auf der Bodenoberfläche des ausgenommenen Abschnitts in dem Gehäuseabschnitt angeordnet und in einem vorbestimmten Abstand beabstandet installiert. Daher ist es wahrscheinlich, dass sich die Bondleitung (Übertragungspfad der Sensorsignale), der den Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine elektrisch verbindet, erstreckt und eine parasitäre Kapazität, die in der Bondleitung erzeugt wird, dazu neigt, zuzunehmen. Demgemäß hat die parasitäre Kapazität einen signifikanten Einfluss, wenn ein Sensorsignal von dem Beschleunigungssensor in der Schaltungsplatine verarbeitet wird, und kann die Erfassungsgenauigkeit möglicherweise verschlechtert werden.
  • In Anbetracht der vorangehenden Schwierigkeiten liegt der Erfindung als eine Aufgabe zugrunde, einen Sensor für eine physikalische Größe bereitzustellen, der einen Beschleunigungssensor und einen Winkelgeschwindigkeitssensor beinhaltet, die beide in einem Gehäuse aufgenommen und in der Lage sind, eine Verringerung in der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors zu beschränken.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung beinhaltet der Sensor für eine physikalische Größe einen Beschleunigungssensor, der ein Sensorsignal entsprechend einer Beschleunigung ausgibt, einen Winkelgeschwindigkeitssensor mit einem vibrierenden Element, das aus einem piezoelektrischen Material hergestellt ist und Ladungen entsprechend einer Winkelgeschwindigkeit erzeugt, wenn die Winkelgeschwindigkeit angelegt wird, während das vibrierende Element vibriert, und ein Sensorsignal entsprechend den Ladungen ausgibt, eine Schaltungsplatine, die eine vorbestimmte Verarbeitung auf dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Beschleunigungssensor durchführt, einen Gehäuseabschnitt, der mit einem ausgenommenen Abschnitt in einer Oberfläche des Gehäuseabschnitts versehen ist, um den Beschleunigungssensor, den Winkelgeschwindigkeitssensor und die Schaltungsplatine in dem ausgenommenen Abschnitt aufzunehmen, und einen Antivibrationsabschnitt, der zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Vibrationselement in dem Winkelgeschwindigkeitssensor angeordnet ist. Der Winkelgeschwindigkeitssensor und der Beschleunigungssensor sind zueinander beabstandet.
  • Die Schaltungsplatine ist über ein erstes Verbindungselement auf einer Bodenoberfläche des ausgenommenen Abschnitts angeordnet, und der Beschleunigungssensor ist über ein zweites Verbindungselement auf der Schaltungsplatine gestapelt.
  • Daher sind der Antivibrationsabschnitt, das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Beschleunigungssensor angeordnet, und Elemente, die als zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Beschleunigungssensor angeordnete Federn funktionieren, können vergrößert werden (vgl. 7 und 10). Daher kann die Übertragung von Vibrationen des vibrierenden Elements in dem Winkelgeschwindigkeitssensor auf den Beschleunigungssensor beschränkt werden. Demzufolge kann eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors eingeschränkt werden.
  • Durch Stapeln des Beschleunigungssensors auf die Schaltungsplatine können der Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine nahe zueinander angeordnet werden. Kurz gesagt kann ein Übertragungspfad von Sensorsignalen, die durch den Beschleunigungssensor ausgegeben werden, kürzer sein. Daher kann eine Zunahme einer in dem Übertragungspfad erzeugten parasitären Kapazität beschränkt werden. Demzufolge kann eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors eingeschränkt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser entnehmbar. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Schnittansicht eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Schnittansicht eines in 1 gezeigten Beschleunigungssensors;
  • 3 eine Schnittansicht eines in 2 gezeigten Sensorabschnitts;
  • 4 eine Aufsicht eines in 1 gezeigten Winkelgeschwindigkeitssensors;
  • 5 eine Ansicht entsprechend einem Abschnitt entlang der Linie V-V von 4;
  • 6 ein Federmassenmodell eines Sensors für eine physikalische Größe im Stand der Technik;
  • 7 ein Federmassenmodell des in 1 gezeigten Sensors für eine physikalische Größe;
  • 8 eine Schnittansicht eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9 eine Schnittansicht eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 10 ein Federmassenmodell des in 9 gezeigten Sensors für eine physikalische Größe;
  • 11 eine Schnittansicht eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 12 eine Aufsicht eines Winkelgeschwindigkeitssensors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Nachstehend werden unter Bezugnahme auf Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Darüber hinaus sind im Wesentlichen gleiche Teile und Komponenten mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und werden in folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet ein Sensor für eine physikalische Größe ein Gehäuse 10, und weist das Gehäuse 10 einen Gehäuseabschnitt bzw. Unterbringungsabschnitt 11 und einen Deckelabschnitt 12 auf.
  • Der Gehäuseabschnitt 11 ist durch Stapeln mehrerer Keramikschichten, die aus Aluminiumoxid oder dergleichen hergestellt sind, ausgebildet und wie ein Kasten geformt, in welchem ein Unterbringungs- bzw. Gehäuseraum 15 durch Bereitstellen eines ersten ausgenommenen Abschnitts 13 in einer Oberfläche 11a und durch Bereitstellen eines zweiten ausgenommenen Abschnitts 14 in einer Bodenfläche des ersten ausgenommenen Abschnitts 13 definiert ist. In dem Gehäuseabschnitt 11 sind interne Verbindungsanschlüsse 16a und 16b an inneren Wandungsflächen (einer Wandfläche des ersten ausgenommenen Abschnitts 13 und einer Wandfläche des zweiten ausgenommenen Abschnitts 14) bereitgestellt, und sind nicht dargestellte externe Verbindungsanschlüsse an äußeren Wandungsflächen bereitgestellt. Die internen Verbindungsanschlüsse 16a und 16b und die externen Verbindungsanschlüsse werden bedarfsweise durch eine nicht dargestellte Innenschichtverdrahtung oder dergleichen, die innenseitig bereitgestellt ist, elektrisch verbunden.
  • Der Deckelabschnitt 12 besteht aus Metall oder dergleichen und ist an die Oberfläche 11a des Gehäuseabschnitts 11 durch Schweißen oder dergleichen gebondet bzw. verbunden, um den Gehäuseraum 15 hermetisch zu versiegeln bzw. abzudichten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Gehäuseraum 15 auf einen Unterdruck bzw. Vakuumdruck festgelegt bzw. wird dieser mit einem Unterdruck bzw. Vakuumdruck beaufschlagt, beispielsweise mit 1 Pa.
  • Ein Beschleunigungssensor 20, ein Winkelgeschwindigkeitssensor 30 und eine Schaltungsplatine 40 mit einer den Beschleunigungssensor 20 und den Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ansteuernden Ansteuersignalschaltung, eine Signalverarbeitungsschaltung, die jeweilige Sensorsignale verarbeiten, und so weiter sind in dem Gehäuseraum 15 des Gehäuses 10 untergebracht bzw. aufgenommen. Genauer ist die Schaltungsplatine 40 an einer Bodenfläche des zweiten ausgenommenen Abschnitts 14 über ein Haft- bzw. Klebemittel 51 angeordnet, und ist der Beschleunigungssensor 20 über ein Haft- bzw. Klebemittel 52 auf die Schaltungsplatine 40 gestapelt. Die Schaltungsplatine 40 ist elektrisch mit dem internen Verbindungsanschluss 16b über einen Bond- bzw. Verbindungsdraht 61 verbunden, und der Beschleunigungssensor 20 ist elektrisch mit der Schaltungsplatine 40 über einen Bond- bzw. Verbindungsdraht 62 verbunden.
  • Der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ist auf der Bodenfläche des ersten ausgenommenen Abschnitts 13 über ein Haft- bzw. Klebemittel 53 angeordnet. Spezieller weist der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 einen äußeren peripheren Abschnitt bzw. Umfangsabschnitt 313 auf, und ist der äußere periphere Abschnitt 313 an das Klebemittel 53 gebondet. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ist elektrisch mit dem internen Verbindungsabschnitt 16a über einen Bond- bzw. Verbindungsdraht 63 verbunden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 zu dem Beschleunigungssensor 20 beabstandet und über dem Beschleunigungssensor 20 angeordnet. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ist mitten in der Luft in dem Gehäuseraum 15 gehalten.
  • Ein Silikon-basiertes Klebemittel oder dergleichen wird als die Klebemittel 51 bis 53 verwendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht das Klebemittel 51 einem ersten Verbindungselement, entspricht das Klebemittel 52 einem zweiten Verbindungselement, und entspricht das Klebemittel 53 einem Antivibrationsabschnitt.
  • Der Beschleunigungssensor 20 ist von einer Packungsstruktur, die bei einem atmosphärischen Druck versiegelt und in dem Gehäuseraum 15 in einem gepackten bzw. gehäusten Zustand installiert ist. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ist direkt in dem Gehäuseraum 15 installiert. Daher erfasst der Beschleunigungssensor 20 eine Beschleunigung unter einem atmosphärischen Druck, wohingegen der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 eine Winkelgeschwindigkeit unter einem Unterdruck bzw. Vakuumdruck erfasst.
  • Nachstehend werden eine Konfiguration des Beschleunigungssensors 20 und eine Konfiguration des Winkelgeschwindigkeitssensors 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist der Beschleunigungssensor 20 von einer Packungsstruktur einschließlich eines Sensorabschnitts 201 und eines Kappenabschnitts 202.
  • Der Sensorabschnitt 201 ist unter Verwendung eines SOI (Silikon an Insulator) bzw. Silizium-auf-Isolator-Substrats 214 erzeugt, das aus einem Trägersubstrat 211, einem isolierenden Film 212 und einer Halbleiterschicht 213, welche sequenziell gestapelt sind, aufgebaut ist. Das Trägersubstrat 211 und die Halbleiterschicht 213 sind aus einem Siliziumsubstrat oder dergleichen erzeugt, und der isolierende Film 212 ist aus einem Oxidfilm oder dergleichen erzeugt.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist das SOI-Substrat 214 in einer bekannten Weise feinbearbeitet, und ist ein Erfassungsabschnitt 215 bereitgestellt. Genauer sind durch Bereitstellen eines Nutabschnitts 216 für die Halbleiterschicht 213 ein beweglicher Abschnitt 220, ein erster fester Abschnitt 230 und ein zweiter fester Abschnitt 240 bereitgestellt, die jeweils eine kammförmige Balkenstruktur haben, und bilden die drei Balkenstrukturen zusammen den Erfassungsabschnitt 215, der ein einer Beschleunigung entsprechendes Sensorsignal ausgibt.
  • Ein Öffnungsabschnitt 217 einer rechteckigen Form ist für den isolierenden Film 212 durch Entfernen eines Abschnitts entsprechend Bereichen, an denen die Balkenstrukturen 220, 230 und 240 bereitgestellt sind, durch Opferschichtätzen oder dergleichen bereitgestellt.
  • Der bewegliche Abschnitt 220 ist so angeordnet, dass er den Öffnungsabschnitt 217 quert, und beide Enden eines Gewichtsabschnitts 221 in einer Längsrichtung sind integral bzw. einstückig an Ankerabschnitte 223a und 223b über Balkenabschnitte 222 gefügt. Der Gewichtsabschnitt 221 ist eine rechteckige Form. Die Ankerabschnitts 223a und 223b sind auf dem Trägersubstrat 211 über den isolierenden Film 212 an einem Öffnungsrandabschnitt entlang des Öffnungsabschnitts 217 abgestützt. Demzufolge liegen der Gewichtsabschnitt 221 und die Balkenabschnitte 222 dem Öffnungsabschnitt 217 gegenüber. Der Sensorabschnitt 201 von 2 entspricht einer Schnittansicht entlang der Linie II-II von 3.
  • Jeder Balkenabschnitt 222 beinhaltet zwei parallele Balken, die an beiden Enden in einer Rechteckrahmenform gefügt sind, und hat eine Federfunktion zum Verfahren bzw. Verschieben in einer Richtung orthogonal zu einer Längsrichtung der beiden Balken. Genauer zwingt dann, wenn der Balkenabschnitt 222 eine Beschleunigung einschließlich einer Komponente in einer Richtung entlang der Längsrichtung des Gewichtsabschnitts 221 erfährt, der Balkenabschnitt 222 den Gewichtsabschnitt 221 dazu, in der Längsrichtung zu verfahren, und erlaubt es dem Gewichtsabschnitt 221 ebenso, zu einem ursprünglichen Zustand zurückzukehren, wenn die Beschleunigung verschwindet. Daher verschiebt sich dann, wenn eine Beschleunigung angelegt wird, der Gewichtsabschnitt 221, der über die wie vorstehend konfigurierten Balkenabschnitte 222 an das tragende Substrat 211 gefügt ist, in einer Versatz- bzw. Verschiebungsrichtung der Balkenabschnitt 222.
  • Der bewegliche Abschnitt 220 beinhaltet mehrere bewegliche Elektroden 224, die integral bzw. einstückig mit dem Gewichtsabschnitt 221 bereitgestellt sind, um entgegengesetzt zueinander von bzw. aus beiden Seitenflächen in einer Richtung orthogonal zu der Längsrichtung des Gewichtsabschnitts 221 vorzuragen. In 3 sind die vier beweglichen Elektroden 224 so bereitgestellt, dass sie von bzw. aus jeder einer linken Seite und einer rechten Seite des Gewichtsabschnitts 221 vorstehen bzw. ragen, und alle der beweglichen Elektroden 224 dem Öffnungsabschnitt 217 zugewandt sind. Die jeweiligen beweglichen Elektroden 224 sind integral mit dem Gewichtsabschnitt 221 und den Balkenabschnitten 222 bereitgestellt. Daher können sich dann, wenn sich die Balkenabschnitte 222 verschieben, die beweglichen Elektroden 224 in der Längsrichtung des Gewichtsabschnitts 221 zusammen mit dem Gewichtsabschnitt 221 verschieben.
  • Der erste feste Abschnitt 230 und der zweite feste Abschnitt 240 sind über den isolierenden Film 212 an dem Öffnungsrandabschnitt entlang des Öffnungsabschnitts 217 in gegenüberliegenden Seitenabschnitten, an denen die Ankerabschnitte 223a und 223b nicht abgestützt sind, an bzw. auf dem tragenden Substrat bzw. Trägersubstrat 211 abgestützt. Kurz gesagt sind der erste feste Abschnitt 230 und der zweite feste Abschnitt 240 mit dem beweglichen Abschnitt 220 dazwischen angeordnet. In 3 ist der erste feste Abschnitt 230 auf einer linken Seite auf einer Plattenoberfläche in Bezug auf den beweglichen Abschnitt 220 angeordnet, und ist der zweite feste Abschnitt 240 auf einer rechten Seite auf der Plattenoberfläche in Bezug auf den beweglichen Abschnitt 220 angeordnet. Der erste feste Abschnitt 230 und der zweite feste Abschnitt 240 sind elektrisch unabhängig voneinander.
  • Der erste feste Abschnitt 230 und der zweite feste Abschnitt 240 haben jeweils mehrere erste feste Elektroden 231 und mehrere zweite feste Elektroden 241, die gegenüberliegend parallel zu Seitenflächen der beweglichen Elektroden 224 an vorbestimmten Erfassungsintervallen angeordnet sind, und einen ersten Verdrahtungsabschnitt 232 und einen zweiten Verdrahtungsabschnitt 242, die beide auf dem Trägersubstrat 211 über den isolierenden Film 212 abgestützt sind.
  • In 3 sind die vier ersten festen Elektroden 231 und die vier zweiten festen Elektroden 241 bereitgestellt und wie Kammzähne ausgerichtet, um mit Freiräumen zwischen Kammzähne der beweglichen Elektroden 224 einzugreifen. Die ersten festen Elektroden 231 und die zweiten festen Elektroden 241 sind jeweils an den Verdrahtungsabschnitten 232 und 242 wie ein Ausleger abgestützt und sind daher dem Öffnungsabschnitt 217 zugewandt. Das Vorstehende hat die Konfiguration des Sensorabschnitts 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet der Kappenabschnitt 202 einen isolierenden Film 252, der für ein aus Silizium oder dergleichen hergestelltes Substrat 251 auf einer Fläche bzw. Oberfläche des Substrats 251 gegenüberliegend dem Sensorabschnitt 201 bereitgestellt ist, und einen isolierenden Film 253, der für die andere Fläche bzw. Oberfläche des Substrats 251 gegenüberliegend der Fläche bzw. Oberfläche des Substrats 251 bereitgestellt ist.
  • In dem Kappenabschnitt 202 ist der isolierende Film 252 an den Sensorabschnitt 201 (Halbleiterschicht 213) gebondet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der isolierende Film 252 und der Sensorabschnitt 201 (Halbleiterschicht 213) durch zum Beispiel so genanntes direktes Bonden bzw. Direktbonden, durch welches der isolierende Film 252 und die Halbleiterschicht 213 durch Aktivieren jeweiliger Bondflächen bzw. Bondoberflächen gebondet werden, gebondet.
  • Ein Zahnabschnitt 254 ist ebenfalls für den Kappenabschnitt 202 in einem dem Sensorabschnitt 215 gegenüberliegenden Abschnitt bereitgestellt. Eine luftdichte Kammer 255 ist zwischen dem Sensorabschnitt 201 und dem Kappenabschnitt 202 durch einen den Zahnabschnitt 254 beinhaltenden Raum definiert. Der Sensor- bzw. Erfassungsabschnitt 215, der für den Sensorabschnitt 201 bereitgestellt ist, ist in der luftdichten Kammer 255 hermetisch abgedichtet bzw. versiegelt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die luftdichte Kammer 255 auf einen atmosphärischen Druck festgelegt bzw. mit einem atmosphärischen Druck beaufschlagt. Das heißt sozusagen, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Beschleunigungssensor 20 von einer Gehäuse- bzw. Packungsstruktur ist, in welcher der Mess- bzw. Erfassungsabschnitt 215 in der luftdichten Kammer 255, die auf einen atmosphärischen Druck festgelegt ist, hermetisch versiegelt ist.
  • Darüber hinaus sind mehrere Durchgangslöcher 256 (nur ein Durchgangsloch 256 ist in 2 gezeigt) bereitgestellt, um durch den Kappenabschnitt 202 in einer Stapelrichtung des Kappenabschnitts 202 und des Sensorabschnitts 201 zu penetrieren bzw. hindurch zu verlaufen. Genauer sind die jeweiligen Durchgangslöcher 256 dazu bereitgestellt, vorbestimmte Teile des Ankerabschnitts 223b, des ersten Verdrahtungsabschnitts 232 und des zweiten Verdrahtungsabschnitts 242 freizulegen. Ein isolierender Film 257, der aus TEOS (Tetraethyl-Orthosilikat) oder dergleichen hergestellt ist, ist auf einer Wandfläche jedes Durchgangslochs 256 abgeschieden. Eine Durchgangslochelektrode 258, die aus Al oder dergleichen hergestellt ist, ist auf dem isolierendem Film 257 bereitgestellt und bedarfsweise elektrisch mit dem Ankerabschnitt 223b, dem ersten Verdrahtungsabschnitt 232 und/oder dem zweiten Verdrahtungsabschnitt 242 verbunden. Ferner ist ein elektrisch mit der Schaltungsplatine 40 verbundener Kontaktflächenabschnitt 259 auf dem isolierenden Film 253 bereitgestellt.
  • Ein Schutzfilm 260 ist auf dem isolierenden Film 253, der Durchgangslochelektrode 258 und dem Kontaktflächenabschnitt 259 bereitgestellt. Der Schutzfilm 260 ist mit einem Kontaktloch 260a versehen, über welches der Kontaktflächenabschnitt 259 freigelegt ist.
  • Das Vorstehende hat die Konfiguration des Beschleunigungssensors 20 beschrieben. Wenn eine Beschleunigung an den wie vorstehend beschrieben konfigurierten Beschleunigungssensor angelegt ist, verschiebt sich der Gewichtsabschnitt 221 im Ansprechen auf die Beschleunigung, und variieren bzw. ändern sich Kapazitäten zwischen den beweglichen Elektroden 224 und den ersten festen Elektroden 231 und zwischen den beweglichen Elektroden 224 und den zweiten festen Elektroden 241 mit einer solchen Verschiebung. Daher wird ein Sensorsignal entsprechend der Beschleunigung (den Kapazitäten) durch den Beschleunigungssensor 20 ausgegeben.
  • Nachstehend wird eine Konfiguration des Winkelgeschwindigkeitssensors 30 beschrieben. Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 einen Sensorabschnitt 301, der unter Verwendung eines aus einem piezoelektrischen Material wie beispielsweise Kristall und PZT (Blei-Zirkonat-Titanat) hergestellten Substrats 310 erzeugt ist. Das Substrat 310 ist in einer bekannten Weise feinbearbeitet, und ein Nutabschnitt 311 ist bereitgestellt. Das Substrat 310 wird durch den Nutabschnitt 311 in einen Teil, in dem ein vibrierendes Element bzw. Vibrationselement 312 bereitgestellt ist, und einen Teil, in dem der äußere periphere Abschnitt bzw. äußere Umfangsabschnitt 313 bereitgestellt ist, unterteilt.
  • Das vibrierende Element 312 beinhaltet ein erstes Antriebsblatt 314, ein zweites Antriebsblatt 315 und ein Erfassungsblatt 316, von welchen alle durch einen Basisabschnitt 317 gehalten werden, und der Basisabschnitt 317 ist an dem äußeren peripheren Abschnitt 313 befestigt. Um genauer zu sein, ist das vibrierende Element 312 eine so genannte Abstimmgabel gemäß dem Dreibeinprinzip, in welcher das erste Antriebsblatt 314, das zweite Antriebsblatt 315 und das Erfassungsblatt 316 gegenüber dem Basisabschnitt 317 in derselben Richtung vorstehen, und sich das Erfassungsblatt 316 zwischen dem ersten Antriebsblatt 314 und dem zweiten Antriebsblatt 315 befindet.
  • Wie in 4 und 5 gezeigt ist, sind das erste Antriebsblatt 314, das zweite Antriebsblatt 315 und das Erfassungsblatt 316 wie Stäbe geformt, die einen rechteckförmigen Querschnitt mit Oberflächen 314a, 315a und 316a und rückseitige Oberflächen 314b, 315b und 316b jeweils parallel zu Ebenenrichtungen des Substrats 310 sowie jeweils Seitenoberflächen 314c und 314d, 315c und 315d, und 316c und 316d aufweisen.
  • In dem ersten Antriebsblatt 314 ist eine Ansteuer- bzw. Antriebselektrode 319a an der Oberfläche 314a bereitgestellt, ist eine Ansteuer- bzw. Antriebselektrode 319b an der rückseitigen Oberfläche 314b bereitgestellt, und sind gemeinsame Elektroden 319c und 319d an den Seitenoberflächen 314c bzw. 314d bereitgestellt. Jeweils ebenso ist in dem zweiten Antriebsblatt 315 eine Ansteuer- bzw. Antriebselektrode 320a an der Oberfläche 315a bereitgestellt, ist eine Ansteuer- bzw. Antriebselektrode 320b an der rückseitigen Oberfläche 315b bereitgestellt, und sind gemeinsame Elektroden 320c und 320d an den Seitenoberflächen 315c bzw. 315d bereitgestellt. Darüber hinaus ist in dem Erfassungsblatt 316 eine Ansteuer- bzw. Antriebselektrode 321a an der Oberfläche 316a bereitgestellt, ist eine Ansteuer- bzw. Antriebselektrode 321b an der rückseitigen Oberfläche 316b bereitgestellt, und sind gemeinsame Elektroden 321c und 321d an den Seitenoberflächen 316c bzw. 316d bereitgestellt.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden das erste Antriebsblatt 314, das zweite Antriebsblatt 315, das Erfassungsblatt 316, die Ansteuerelektroden 319a bis 320b, die Erfassungselektroden 321a und 321b und die gemeinsamen Elektroden 319c bis 321d zusammen einen Erfassungsabschnitt 322.
  • Wie in 4 gezeigt ist, ist der äußere periphere Abschnitt 313 mit mehreren Kontaktanschlussabschnitten 323 versehen, die elektrisch mit den Ansteuerelektroden 319a bis 320b, den Erfassungselektroden 321a und 321b und den gemeinsamen Elektroden 319c bis 321d über nicht dargestellte Verdrahtungsschichten oder dergleichen verbunden sind, und darüber hinaus elektrisch mit der Schaltungsplatine 40 verbunden sind.
  • Das Vorstehende hat die Konfiguration des Winkelgeschwindigkeitssensors 30 beschrieben. Dieser Punkt ist, dass der Erfassungsabschnitt 322 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nicht hermetisch in einer luftdichten Kammer versiegelt ist. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 wie vorstehend erfasst eine Winkelgeschwindigkeit, während das erste Antriebsblatt 314 und das zweite Antriebsblatt 315 in einer Ausrichtungsrichtung des ersten Antriebsblatts 314, des zweiten Antriebsblatts 315 und des Erfassungsblatts 316 (einer Rechts-Links-Richtung auf einer Plattenoberfläche von 4) vibrieren bzw. schwingen.
  • Wenn eine Winkelgeschwindigkeit innerhalb einer Ebene des Sensorabschnitts 301 angelegt ist, entwickelt sich ein Paar von Corioliskräften an dem ersten Antriebsblatt 314 und dem zweiten Antriebsblatt 315 periodisch in entgegengesetzten Orientierungen in einer Richtung entlang der Vorstehrichtung des ersten Antriebsblatts 314 und des zweiten Antriebsblatts 315 in Bezug auf den Basisabschnitt 317. Daher werden durch die Corioliskräfte induzierte Momente über den Basisabschnitt 317 auf das Erfassungsblatt 316 übertragen, und beginnt das Erfassungsblatt 316 in der Ausrichtungsrichtung des ersten Antriebsblatts 314, des zweiten Antriebsblatts 315 und des Erfassungsblatts 316 zu vibrieren (sich zu verbiegen). Schließlich werden an dem Erfassungsblatt 316 Ladungen entsprechend der Winkelgeschwindigkeit generiert. Ein der Winkelgeschwindigkeit (Ladungen) entsprechendes Sensorsignal wird folglich durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ausgegeben.
  • Wenn die Winkelgeschwindigkeit nicht angelegt ist, sind Momente, die von dem ersten Antriebsblatt 314 und dem zweiten Antriebsblatt 315 über den Basisabschnitt 317 an das Erfassungsblatt 316 angelegt werden, in entgegengesetzten Richtungen und heben sich daher gegeneinander auf. Daher befindet sich das Erfassungsblatt 316 im Wesentlichen in Ruhe bzw. im Ruhezustand.
  • Das Vorstehende hat die Konfiguration des Sensors für eine physikalische Größe des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. In dem wie vorstehend beschriebenen Sensor für eine physikalische Größe kann, weil der Beschleunigungssensor 20 auf der Schaltungsplatine 40 angeordnet ist, die Übertragung von Vibrationen des vibrierenden Elements 312 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 auf den Beschleunigungssensor 20 eingeschränkt werden.
  • Das heißt sozusagen, dass in einem Sensor für eine physikalische Größe gemäß dem Stand der Technik ein Beschleunigungssensor und eine Schaltungsplatine individuell auf einer Bodenoberfläche eines zweiten ausgenommenen Abschnitts angeordnet sind. Daher ist, wie in 6 gezeigt ist, ein Beschleunigungssensor J20 mit einem Gehäuse J10 über einen Federabschnitt J70s eines äußeren Abschnitts J70 verbunden, und ist eine Schaltungsplatine J40 mit dem Gehäuse J10 über ein Verbindungselement J51 verbunden. Kurz gesagt befinden sich Sektionen bzw. Abschnitte, die als zwei Federn arbeiten bzw. funktionieren, d. h. der Federabschnitt J70a des äußeren Abschnitts J70 und das Verbindungselement J52, zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor J30 und dem Beschleunigungssensor J20. In anderen Worten ist in Bezug auf den Winkelgeschwindigkeitssensor J30 der Beschleunigungssensor J20 ein vibrierendes System bzw. Schwingungssystem mit zwei Freiheitsgraden.
  • Demgegenüber befinden sich, wie in 7 gezeigt ist, in dem Sensor für eine physikalische Größe des vorliegenden Ausführungsbeispiels Sektionen bzw. Abschnitte, die als die drei Federn arbeiten bzw. funktionieren, d. h. das Klebemittel 53, das Klebemittel 51 und das Klebemittel 52, zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 und dem Beschleunigungssensor 20. Kurz gesagt ist in Bezug auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 30 der Beschleunigungssensor 20 ein vibrierendes System bzw. Schwingungssystem mit drei Freiheitsgraden. Demzufolge kann die Übertragung von Vibrationen des vibrierenden Elements 312 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 auf dem Beschleunigungssensor 20 eingeschränkt werden, und kann daher eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors 20 eingeschränkt werden.
  • Durch Stapeln des Beschleunigungssensors 20 auf der Schaltungsplatine 40 können der Beschleunigungssensor 20 und die Schaltungsplatine 40 nahe beieinander angeordnet werden. Kurz gesagt kann die Bondleitung 62, die den Beschleunigungssensor 20 und die Schaltungsplatine 40 verbindet, kürzer sein. In anderen Worten kann ein Übertragungspfad von von dem Beschleunigungssensor 20 ausgegebenen Sensorsignalen kürzer sein. Daher kann eine Zunahme einer parasitären Kapazität, die in der Bondleitung 62 erzeugt wird, eingeschränkt werden. Demzufolge kann eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors 20 eingeschränkt werden.
  • Darüber hinaus ist der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 über dem Beschleunigungssensor 20 angeordnet. Daher kann eine Größenzunahme des Sensors für eine physikalische Größe in den Ebenenrichtungen eingeschränkt werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel gleicht dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Bondleitung 62 des vorstehenden ersten Ausführungsbeispiels weggelassen ist, so dass eine Beschreibung außer eines solchen Unterschieds hierin weggelassen wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 8 gezeigt ist, die Bondleitung 62, die den Beschleunigungssensor 20 und die Schaltungsplatine 40 elektrisch verbindet, nicht enthalten. Anstelle dessen sind der Beschleunigungssensor 20 und die Schaltungsplatine 40 elektrisch und mechanisch mittels Erhebungen aus Metall 54 verbunden. Kurz gesagt ist der Beschleunigungssensor 20 in der Form eines Flip-Chips an die Schaltungsplatine 40 montiert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die Erhebungen aus Metall 54 einem ersten Verbindungselement.
  • Dank der Konfiguration wie vorstehend kann ein Übertragungspfad von durch den Beschleunigungssensor 20 ausgegebenen Sensorsignalen weiter verkürzt sein. Daher kann eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit aufgrund einer parasitären Kapazität weiter beschränkt werden.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel gleicht dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 des ersten Ausführungsbeispiels auf der Bodenoberfläche des zweiten ausgenommenen Abschnitts 14 angeordnet ist, so dass eine Beschreibung außer eines solchen Unterschieds hierin weggelassen wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 9 gezeigt ist, der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 auf einer Bodenoberfläche des zweiten ausgenommenen Abschnitts 14 über das Klebemittel 53 angeordnet. Auch wenn ein Sensor für eine physikalische Größe wie vorstehend konfiguriert ist, befinden sich, wie in 10 gezeigt ist, Sektionen bzw. Abschnitte, die als drei Federn arbeiten bzw. funktionieren, d. h. das Klebemittel 53, das Klebemittel 51 und das Klebemittel 52, zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 und dem Beschleunigungssensor 20. Daher kann die Übertragung von Vibrationen des vibrierenden Elements 312 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 an den Beschleunigungssensor 20 beschränkt werden. Demzufolge kann die Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors 20 eingeschränkt werden.
  • Darüber hinaus kann, weil der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 auf der Bodenoberfläche des zweiten ausgenommenen Abschnitts 14 angeordnet ist, eine Größenzunahme des Sensors für eine physikalische Größe in einer Höhenrichtung (Stapelrichtung der Schaltungsplatine 40 und des Beschleunigungssensors 20) beschränkt werden.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel gleicht dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass sich zusätzlich ein Antivibrationsabschnitt zwischen dem Klebemittel 53 und der Bodenoberfläche des ersten ausgenommenen Abschnitts 13 des vorstehenden ersten Ausführungsbeispiels befindet, so dass eine Beschreibung außer eines solchen Unterschieds weggelassen wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich, wie in 11 gezeigt ist, ein Element aus Metall 55, das als ein Antivibrationsabschnitt dient und aus einem Metallkabel gebildet ist, zwischen dem Klebemittel 53 und einer Bodenoberfläche des ersten ausgenommenen Abschnitts 13. In anderen Worten kann gesagt werden, dass sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Antivibrationsabschnitte zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 und der Bodenoberfläche des ersten ausgenommenen Abschnitts 13 befinden.
  • Dank der Konfiguration wie vorstehend beschrieben befinden sich Sektionen bzw. Abschnitte, die als vier Federn arbeiten bzw. funktionieren, d. h. das Klebemittel 53, das Elemente aus Metall 55, das Klebemittel 51 und das Klebemittel 52 zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 und dem Beschleunigungssensor 20. Daher kann die Übertragung von Vibrationen des vibrierenden Elements 312 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 auf den Beschleunigungssensor 20 weiter eingeschränkt werden. Demzufolge kann die Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Beschleunigungssensors 20 beschränkt werden.
  • Darüber hinaus kann ein Klebemittel, das zu hart ist, um als eine Feder zu wirken (um als der Antivibrationsabschnitt zu wirken), als das Klebemittel 53 verwendet werden. Auch wenn ein Sensor für eine physikalische Größe das Klebemittel 53 wie vorstehend verwendet, sind Sektionen, die als drei Federn arbeiten, d. h. das Element aus Metall 55, das Klebemittel 51 und das Klebemittel 52 angeordnet. Daher kann eine Wirkung gleich der Wirkung des vorstehenden ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Das heißt sozusagen, dass in einem Fall, in dem der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Klebemittel 53 verwendet, das nicht als eine Feder wirkt, das Klebemittel 53 aus einer größeren Vielfalt von Wahlmöglichkeiten ausgewählt werden kann.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass ein Balkenabschnitt 318 zwischen dem vibrierenden Element 312 und dem äußeren peripheren Abschnitt 313 des vorstehenden ersten Ausführungsbeispiels bereitgestellt ist, so dass eine Beschreibung außer eines solchen Unterschieds weggelassen wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 12 gezeigt ist, der Balkenabschnitt 318, der die Übertragung von Belastungen und Vibrationen beschränkt, zwischen dem vibrierenden Element 312 und den äußeren peripheren Abschnitt 313 bereitgestellt. Kurz gesagt ist der Balkenabschnitt 318 als ein Antivibrationsabschnitt zwischen dem vibrierenden Element 312 und dem äußeren peripheren Abschnitt 313 bereitgestellt.
  • Dank der Konfiguration wie vorstehend befinden sich, weil der Balkenabschnitt 318 ebenfalls als der Antivibrationsabschnitt arbeitet, Sektionen, die als vier Federn arbeiten, d. h. der Balkenabschnitt 318, das Klebemittel 53, das Klebemittel 51 und das Klebemittel 52 zwischen dem vibrierenden Element 312 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Beschleunigungssensor 20. Daher kann die Übertragung von Vibrationen des vibrierenden Elements 312 in dem Winkelgeschwindigkeitssensor 30 auf den Beschleunigungssensor 20 weiter eingeschränkt werden.
  • (Andere Ausführungsbeispiele)
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt, und kann zu verschiedenartigen Ausführungsbeispielen geändert und modifiziert werden, welche ebenfalls innerhalb des Rahmens und Schutzumfangs der Erfindung liegen.
  • Zum Beispiel haben die vorstehenden Ausführungsbeispiele einen Fall beschrieben, in dem der Beschleunigungssensor 20 gehäust bzw. gepackt ist. Anstelle dessen kann jedoch der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 gehäust bzw. gepackt sein. In einem solchen Fall ist der Gehäuseraum 15 auf einen atmosphärischen Druck festgelegt, und ist eine luftdichte Kammer, in welcher der Erfassungsabschnitt 322 des Winkelgeschwindigkeitssensors 30 zu versiegeln ist, auf einen Vakuumdruck festgelegt. Alternativ können sowohl der Beschleunigungssensor 20 als auch der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 gehäust bzw. gepackt sein. In einem solchen Fall kann der Gehäuseraum 15 auf entweder einen atmosphärischen Druck oder einem Vakuumdruck liegen.
  • In den vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen kann der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 ein anderer als die nach dem Dreibeinprinzip arbeitende Abstimmgabel sein. Zum Beispiel kann der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 eine so genannte Abstimmgabel nach dem T-Prinzip sein, bei welcher das erste Antriebsblatt 314, das zweite Antriebsblatt 315 und das Erfassungsblatt 316 mit dem Basisabschnitt 317 dazwischen auf beide Seiten vorstehen. Ferner kann der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 eine so genannte Abstimmgabel nach dem H-Prinzip oder eine normale Abstimmgabel sein. Das heißt sozusagen, dass eine Konfiguration des Winkelgeschwindigkeitssensors 30 nicht besonders beschränkt ist, so lange eine Winkelgeschwindigkeit erfasst wird, während das vibrierende Element 312 vibriert.
  • In den vorstehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen kann der Beschleunigungssensor 20 von einem piezoelektrischen Typ sein.
  • Ferner kann in den jeweiligen vorstehenden Ausführungsbeispielen der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 mit einer Erhebung aus Metall elektrisch und mechanisch mit einem internen Verbindungsanschluss 16a verbunden sein. Kurz gesagt kann der Winkelgeschwindigkeitssensor 30 in der Form eines Flip-Chips montiert sein.
  • Die jeweiligen vorstehenden Ausführungsbeispiele können geeignet kombiniert werden. Zum Beispiel kann der Balkenabschnitt 318 zwischen dem vibrierenden Element 312 und dem äußeren peripheren Abschnitt 313 durch Kombinieren des fünften Ausführungsbeispiels mit einem beliebigen der zweiten bis vierten Ausführungsbeispiele bereitgestellt werden.
  • Während die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele derselben beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Konstruktionen beschränkt ist. Die Erfindung soll verschiedenartige Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Darüber hinaus liegen außer den verschiedenartigen Kombinationen und Konfigurationen andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element, ebenfalls innerhalb des Rahmens und Schutzbereichs der Erfindung.

Claims (8)

  1. Sensor für eine physikalische Größe, beinhaltend: einen Beschleunigungssensor (20), der ein Sensorsignal entsprechend einer Beschleunigung ausgibt; einen Winkelgeschwindigkeitssensor (30) mit einem Vibrationselement (312), das aus einem piezoelektrischen Material hergestellt ist, der Ladungen entsprechend einer Winkelgeschwindigkeit erzeugt, wenn die Winkelgeschwindigkeit angelegt wird, während das Vibrationselement vibriert, und ein Sensorsignal entsprechend den Ladungen ausgibt; eine Schaltungsplatine (40), die eine vorbestimmte Verarbeitung auf dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Beschleunigungssensor durchführt; einen Gehäuseabschnitt (11), der mit einem ausgenommenen Abschnitt (13, 14) in einer Oberfläche (11a) des Gehäuseabschnitts versehen ist, um den Beschleunigungssensor, den Winkelgeschwindigkeitssensor und die Schaltungsplatine in dem ausgenommenen Abschnitt aufzunehmen; und einen Antivibrationsabschnitt (53, 55, 318), der zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Vibrationselement in dem Winkelgeschwindigkeitssensor angeordnet ist, wobei der Winkelgeschwindigkeitssensor und der Beschleunigungssensor zueinander beabstandet sind, die Schaltungsplatine über ein erstes Verbindungselement (51) auf einer Bodenoberfläche des ausgenommenen Abschnitts angeordnet ist, und der Beschleunigungssensor über ein zweites Verbindungselement (52, 54) auf der Schaltungsplatine gestapelt ist.
  2. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, bei dem der Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine über eine Leitung (62) elektrisch verbunden sind, und das zweite Verbindungselement (52) den Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine nur mechanisch verbindet.
  3. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, bei dem der Beschleunigungssensor und die Schaltungsplatine über das zweite Verbindungselement (54) elektrisch und mechanisch verbunden sind.
  4. Sensor für eine physikalische Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Winkelgeschwindigkeitssensor über dem Beschleunigungssensor angeordnet ist.
  5. Sensor für eine physikalische Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Winkelgeschwindigkeitssensor auf der Bodenoberfläche des ausgenommenen Abschnitts angeordnet ist.
  6. Sensor für eine physikalische Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Antivibrationsabschnitt (53) ein Klebemittel ist, das zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist.
  7. Sensor für eine physikalische Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Antivibrationsabschnitt (55) ein Metallelement ist, das zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor und dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist.
  8. Sensor für eine physikalische Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Winkelgeschwindigkeitssensor einen äußeren peripheren Abschnitt (313) aufweist, der auf einer Peripherie des vibrierenden Elements angeordnet ist, und ein Balkenabschnitt, der als der Antivibrationsabschnitt (318) dient, zwischen dem vibrierenden Element und dem äußeren peripheren Abschnitt bereitgestellt ist.
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