JP2014048090A - 電子モジュール、電子機器、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁的ノイズの影響を抑制し、小型化を成したセンサー素子を備えた電子モジュールを提供する。
【解決手段】第１センサー素子が設けられた第１面と、回路素子が設けられた第２面と、を有する第１基板と、第２センサー素子が設けられた第３面を有する第２基板と、第３センサー素子が設けられた第５面を有する第３基板と、第１基板と第２基板とを接続する第１接続部と、第１基板と第３基板とを接続する第２接続部と、を備え、第１センサー素子と、回路素子と、の間にシールド層が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子モジュール、電子機器、及び移動体に関するものである。

従来、物体の姿勢等を検出するためのセンサーの一例として加速度センサー素子や角速度センサー素子等を備えた電子モジュールが知られている。このような電子モジュールは、可撓性を有する基板上に、３つのセンサー素子を設け、さらに３つのセンサー素子の検出軸が互いに直交する様に基板を折り曲げて構成されている。
例えば、特許文献１では、３つの基板上にそれぞれセンサー素子と、センサー素子から出力された信号処理を行う回路素子と、が設けられ、一の基板に２つの基板を垂直に起立させて角柱状に構成する構造が開示されている。

特開平７−３０６０４７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の電子モジュールは、それぞれの基板にセンサー素子と、信号処理回路を行う回路素子とが設けられているため、実装面積が大きく基板が大型化し、電子モジュールの小型化が容易でなかった。また、回路素子から発する電磁的ノイズや、熱によって、センサー素子の動作に影響を及ぼす虞があった。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係る電子モジュールは、第１のセンサー素子が設けられた第１面と、回路素子が設けられた第２面と、を有する第１の基板と、第２のセンサー素子が設けられた第２の基板と、第１の基板及び第２の基板を接続する接続部とを備え、第１の基板には、第１のセンサー素子と回路素子との間にシールド層が設けられていることを特徴とする。

この様な電子モジュールによれば、第１の基板と第２の基板とに対応して第１のセンサー素子と第２のセンサー素子が設けられている。また、第１の基板には、第１のセンサー素子が設けられた第１面とシールド層を介した第２面に各センサー素子から出力される信号の処理を行う回路素子が設けられている。これによって、第２の基板には回路素子を設けることを要しないため、基板の小型化することができる。また、回路素子を第１の基板に集約し、第１のセンサー素子とシールド層を介して設けられていることで、回路素子から発する電磁的ノイズの影響を各センサー素子に及ぼすことを抑制することができる。

［適用例２］
本適用例に係る電子モジュールは、固定面を複数備えた支持部を有し、第１の基板および第２の基板は、固定面の各々に固定されていることを特徴とする。

この様な電子モジュールによれば、第１の基板と、当該第１の基板と接続部を介して接続される第２の基板とが支持部に固定されている。これによって、第１の基板と第２の基板とに設けられた第１のセンサー素子と第２のセンサー素子との位置が一定となり、各センサー素子で検出される角速度や加速度の方向を一定にすることで検出の信頼性を高めることができる。

［適用例３］
上記適用例に係る電子モジュールの支持部は、第１のセンサー素子、第２のセンサー素子、および回路素子のいずれかを収納する開口部を有することが好ましい。

このような電子モジュールによれば、支持部に開口部を有することで支持部に固定される第１の基板に設けられた第１のセンサー素子又は回路素子、第２の基板に設けられた第２のセンサー素子を収容することができる。これによって、第１のセンサー素子、第２のセンサー素子、および回路素子が開口に収納されるため、支持部に密接させて固定することができる。

［適用例４］
上記適用例に係る電子モジュールの第１のセンサー素子は、支持部側に配置され、回路素子は、支持部と反対側に配置されていることが好ましい。

このような電子モジュールによれば、第１のセンサー素子が支持部側に配置されている。これによって、電子モジュールの外部から侵入する電磁的ノイズを第１の基板で減衰させ第１のセンサー素子へ伝搬することを抑制することができる。また、回路素子が支持部と反対側に配置されることで、回路素子から生じる電磁的ノイズを第１の基板で減衰させ第１のセンサー素子へ伝搬することを抑制することができる。

［適用例５］
上記適用例に係る電子モジュールは、支持部を固定する台座を備え、回路素子は台座に固定されていることが好ましい。

このような電子モジュールは、支持部が固定される台座に回路素子が固定されている。
これによって、回路素子から発する熱を台座に伝達させて放熱することができ、第１のセンサー素子及び第２のセンサー素子への回路素子から発する熱の影響を抑制することができる。

［適用例６］
上記適用例に係る電子モジュールの回路素子は、第２面上に設けられた第１回路部と、第１回路部上に設けられた第２回路部とを有し、第１回路部と第２回路部との間には分離層が設けられていることが好ましい。

この様な電子モジュールは、回路素子の第１回路部と第２回路部との間に分離層が設けられている。これによって、第１回路又は第２回路で生じる電磁的ノイズを他方の回路部へ伝搬されることを抑制することができる。

［適用例７］
上記適用例に係る電子モジュールの第１回路部には、第１のセンサー素子、第２のセンサー素子の出力信号を増幅するアナログ回路を含み、第２回路部には、アナログ回路で増幅された信号をデジタル信号に変換するデジタル回路を含むことが好ましい。

このような電子モジュールは、回路素子の第１回路部にはアナログ回路を含み、また、第２回路部にはデジタル回路を含み構成されている。
これによって、アナログ回路を含む第１回路部と比して、発熱量の多いデジタル回路を含む第２回路部を台座と当接させることで台座に熱を伝達して放散することができる。したがって、各センサー素子に回路素子の発熱の影響が及ぶことを抑制することができる。

［適用例８］
本適用例に係る電子機器は、上述した電子モジュールを搭載したことを特徴とする。

このような電子機器によれば、上述した電子モジュールが搭載されることで電磁的ノイズの影響を受けることが抑制され、当該電子機器の姿勢等の検出精度を高めることができる。

［適用例９］
本適用例に係る移動体は、上述した電子モジュールを搭載したことを特徴とする。

このような移動体によれば、上述した電子モジュールが搭載されることで電磁的ノイズの影響を受けることが抑制され、当該移動体の姿勢等の検出精度を高めることができる。

第１実施形態に係る電子モジュールの概略構成を模式的に示す斜視図。 第１実施形態に係る電子モジュールが備える実装基板を模式的に示す展開図。 第１実施形態に係る電子モジュールが備える実装基板を組み立てた状態と、その実装基板を支持する支持部を模式的に示す斜視図。 図３に示す実装基板を組み立てた状態の側面を模式的に示す側面図。 図３に示す実装基板を台座に固定した状態の側面を模式的に示す側面図。 第１実施形態に係る電子モジュールが備えるセンサー素子の動作を説明する図。 実施例に係る電子機器を示す模式図。 実施例に係る電子機器を示す模式図。 実施例に係る電子機器を示す模式図。 実施例に係る移動体を示す模式図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。また、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照し、各部の位置関係について説明する。鉛直面内における所定方向をＸ軸方向、鉛直面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向をＺ軸方向とする。

（第１実施形態）
第１実施形態に係るモジュールを図１から図６に示す。
図１は、本実施形態の電子モジュールの概略構成を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す電子モジュールが備える実装基板を模式的に示す展開図である。図３は、図２に示す実装基板を組み立てた状態と、その実装基板を支持する支持部を模式的に示す斜視図である。図４は、図２に示す実装基板を組み立てた状態の側面を模式的に示す側面図である。図５は、図２に示す実装基板を組み立て、台座に固定した状態の側面を模式的に示す側面図である。図６は、本実施形態の電子モジュールが備えるセンサー素子の動作を説明する図である。なお、図４及び図５において説明の便宜上、支持部３の図示を省略している。

図１に示す本実施形態の電子モジュール１は、実装基板２と、実装基板２を組み立て支持する支持部３と、支持部３に支持された実装基板２を覆う筐体６を備える。
実装基板２は、第１の基板としての第１基板２１と、第２の基板としての第２基板２２と、第３基板２３、第４基板２４とを備え、支持部３に支持されている。筐体６は、支持部３に支持された実装基板２を固定する台座７と、それを覆う蓋体１０を備える。
本実施形態の電子モジュール１は、第１の基板としての第１基板２１に、複数の第２の基板としての第２基板２２と、第３基板２３と、第４基板２４とが接続されている加速度又は角速度を検出する電子モジュールとして説明する。なお、第２の基板は、検出する加速度又は角速度を検出する方向によって複数の第２の基板を用いて良い。以下、電子モジュール１の構成について詳説する。

＜実装基板２＞
実装基板２は、硬質で変形し難いリジッド基板としての第１基板２１、第２基板２２、第３基板２３、及び第４基板２４と、軟質で変形し易いフレキシブル基板としての接続部２６とを組み合わせたリジッドフレキシブル基板である。このような実装基板２としては、例えば、フレキシブル基板の両側にガラスエポキシ基板等の硬質層を貼り付け、この部分をリジッド基板として用いるもの等、公知のリジッドフレキシブル基板を用いることができる。

図２（ａ）は、展開した状態の実装基板２を＋Ｚ軸方向から上面視した場合の平面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す展開した状態の実装基板２を−Ｚ軸方向から見た場合の平面図である。
図２に示すように、実装基板２は、互いに離間して配置された第１基板（第１のリジッド基板）２１、第２基板（第２のリジッド基板）２２、第３基板（第３のリジッド基板）２３、第４基板（第４のリジッド基板）２４および、これらを連結する接続部（フレキシブル基板）２６とで構成されている。
以下、説明の便宜上、図２（ａ）に図示されている第１基板２１の第１面２１１と、第２基板２２の第３面２２１と、第３基板２３の第５面２３１と、第４基板２４の第７面２４１とを「表側実装面」と言う。また、図２（ｂ）にて図示されている第１基板２１の第２面２１２と、第２基板２２の第４面２２２と、第３基板２３の第６面２３２と、第４基板２４の第８面２４２とを「裏側実装面」と言う。

接続部２６は、第１基板２１と第２基板２２とを接続する第１接続部２６１と、第１基板２１と第３基板２３とを接続する第２接続部２６２と、第１基板２１と第４基板２４とを接続する第３接続部２６３と、を有している。
第１接続部２６１から第３接続部２６３は、それぞれ、可撓性を有しており、面方向への曲げ変形を容易に行うことができる。

また、第１基板２１の両端部近傍（対角関係にある両角部）には孔部２１ａ、２１ｂが形成されている。また、第２基板２２の両端部近傍には孔部２２ａ、２２ｂが形成されている。また、第３基板２３の両端部近傍には孔部２３ａ、２３ｂが形成されている。また、第４基板２４の両端部近傍には孔部２４ａ，２４ｂが形成されている。
これら孔部２１ａ〜２４ｂは、第１基板２１〜第４基板２４を支持部３（図１参照）に固定するのに用いられる。なお、本実施形態の孔部においては、一方の面から他方の面を貫通した構造と、一方の面に開口を有し他方の面に貫通しない構造の両方を含む。

このような実装基板２は、接続部２６（２６１〜２６３）を折り曲げる（湾曲させる）ことで、図１（ｂ）及び図４に示すような直方体状に変形させることができる。
具体的には、第１基板２１〜第４基板２４の表側実装面（第１面）２１１〜２４１が内側を向くように接続部２６（２６１〜２６３）を折り曲げることで、隣接する基板同士が直交する直方体状に変形させることができる。この状態では、第１基板２１が下面３１ｂ（図３参照）をなし、第２、第３、第４基板２２，２３，２４が側面３２，３３，３４（図３参照）をなしている。図１に示すように、実装基板２は、このように変形した状態で支持部３に支持、固定されている。換言すれば、実装基板２は、支持部３に対応する形状に変形できるように設計されている。

なお、実装基板２を構成する第１基板２１〜第４基板２４、及び接続部２６には、図示しない導体配線が形成されており、この導体配線を介して後述する複数の電子部品４が第１基板２１と電気的に接続されている。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、実装基板２には複数の電子部品４が実装されている。実装基板２には、電子部品４として、１軸検出型の角速度または加速度を計測するセンサーが設けられている。本実施形態において第１のセンサー素子として第１基板２１に第１センサー素子４１１が設けられている。また、第２のセンサー素子として、第２基板２２に第２センサー素子４１２、第３基板２３に第３センサー素子４１３、が設けられている。また、電子部品４として、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３からの出力信号を増幅する増幅回路４４と、増幅回路４４で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路４５と、所望の制御を行うコントローラー４６と、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリー４７等を含む回路素子（ＭＣＵ（Micro Control Unit））４０が設けられている。また、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３で検出した角速度等を電子モジュール１の外部に出力するインターフェイス用のコネクター５０が第４基板２４に設けられている。

以下、これら電子部品４の実装基板２における配置について詳細に説明する。
第１基板２１には、その第１面（表側実装面）２１１にＺ軸まわりの角速度等を検出する第１センサー素子４１１が設けられている。また、第２面（裏側実装面）２１２には、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３からの出力信号を処理する回路素子４０が設けられている。

第２基板２２には、その第３面（表面実装面）２２１にＹ軸まわりの角速度等を検出する第２センサー素子４１２が設けられている。

第３基板２３には、その第５面（表面実装面）２３１にＸ軸まわりの角速度等を検出する第３センサー素子４１３が実装されている。

第４基板２４には、その第８面（裏面実装面）２４２には、インターフェイス用のコネクター５０が設けられている。これによって、信号の入力や出力を容易に行うことができる。

［支持部３］
図３に示すように、支持部３は、略直方体状をなしており、対向配置された上面３１ａおよび下面３１ｂと、これらを接続する４つの側面３２，３３，３４，３５とを有している。このような支持部３では、少なくとも、隣り合う２つの側面と、上面３１ａ、または下面３１ｂとが、互いに直交するように形成されている。なお、本実施形態では、隣り合う面の全てが互いに直交するように形成されている。

下面３１ｂ、側面３３および側面３２は、後述するように、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３が実装された第１基板２１〜第３基板２３が固定（係合）される面である。そのため、これら３つの面を互いに直交するよう形成することにより、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３を互いの検出軸Ａ（図６参照）が直交した姿勢で正確に配置することができる。
そのため、電子モジュール１によれば、各軸（ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸）まわりの角速度等を高精度に検出することができる。

（下面３１ｂ）
下面３１ｂは、第１基板２１を固定（係合）する固定面を構成する。第１基板２１は、その第１面２１１を支持部３側（内側）に向けた状態で下面３１ｂに固定されている。具体的には、支持部３は、下面３１ｂの両端部近傍（対角関係にある両角部）から突出する２つの突起３１２，３１３を有し、この突起３１２，３１３に第１基板２１に形成された孔部２１ａ，２１ｂが係合している。これにより、図１（ｂ）に示すように、第１基板２１が下面３１ｂに固定されている。
なお、支持部３は、向かい合う側面３２，３５と、側面３３，３４とで囲まれる内側が空洞である。これによって、第１基板２１の第１面２１１に設けられた第１センサー素子４１１が干渉すること無く第１基板２１を支持部３に固定することができる。また、第１面２１１に回路素子４０が設けられた場合でも同様である。

（側面３２）
側面３２は、第２基板２２を固定（係合）する固定面を構成する。第２基板２２は、第１接続部２６１を折り曲げ、第３面２２１を支持部３側（内側）に向けた状態で側面３２に固定されている。具体的には、支持部３は、側面３２の両端部から突出する２つの突起３２２，３２３を有し、この突起３２２，３２３に第２基板２２に形成された孔部２２ａ、２２ｂが係合している。これにより、図１（ｂ）に示すように、第２基板２２が側面３２に固定されている。

また、支持部３は、側面３２に開放する凹部３２１を有している。この凹部３２１は、第２センサー素子４１２の位置および外形に対応して形成されており、第２基板２２が側面３２に固定された状態では、凹部３２１内に第２センサー素子４１２が収容されている。すなわち、凹部３２１は、支持部３と第２センサー素子４１２との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような凹部３２１を形成することにより、第２センサー素子４１２を支持部３側に設けることで電子モジュール１の外部から第２センサー素子４１２が受ける電磁的ノイズの影響を抑制することができる。また、支持部３の内部スペースを有効活用することができ、電子モジュール１の小型化を図ることができる。

（側面３３）
側面３３は、第３基板２３を固定する固定面を構成する。第３基板２３は、第２接続部２６２を折り曲げ、第５面２３１を支持部３側（内側）に向けた状態で側面３３に固定されている。具体的には、支持部３は、側面３３の両端部から突出する２つの突起３３２、３３３を有し、この突起３３２，３３３に第３基板２３に形成された孔部２３ａ，２３ｂが係合している。これにより、図１（ｂ）に示すように、第３基板２３が側面３３に固定されている。

また、支持部３は、側面３３に開放する凹部３３１を有している。この凹部３３１は、第３センサー素子４１３の位置および外形に対応して形成されており、第３基板２３が側面３３固定された状態では、凹部３３１内に第３センサー素子４１３が収容されている。すなわち、凹部３３１は、支持部３と第３センサー素子４１３との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような凹部３３１を形成することにより、第３センサー素子４１３を支持部３側に設けることで電子モジュール１の外部から第３センサー素子４１３が受ける電磁的ノイズの影響を抑制することができる。また、支持部３の内部スペースを有効活用することができ、電子モジュール１の小型化を図ることができる。

（側面３４）
側面３４は、第４基板２４を固定する固定面を構成する。第４基板２４は、第３接続部２６３を折り曲げ、表側実装面である第７面２４１を支持部３側（内側）に向けた状態で側面３４に固定されている。
換言すると、第４基板２４は、コネクター５０を電子モジュール１の外側に露出させた状態で側面３４に固定されている。
具体的には、支持部３は、側面３４の両端部から突出する２つの突起３４２，３４３を有し、この突起３４２，３４３に第４基板２４に形成された孔部２４ａ，２４ｂが係合している。これにより、図１（ｂ）に示すように、第４基板２４が側面３４に固定されている。

支持部３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば外部から圧力が加わったときに変形を防止するために、硬質な材料であるのが好ましい。このような材料としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、インコネル、その他例えばジュラルミン等の各種アルミニウム系合金が挙げられる。

［シールド層６０］
図４は、図３に示す直方体に組み立てた実装基板２を＋Ｙ軸方向から見た側面を示すものである。図４（ａ），（ｂ）に示す実装基板２ａ，２ｂには、第１基板２１の第１面２１１に設けられた第１センサー素子４１１と、第２面２１２に設けられた回路素子４０との間に電気的に接地、換言するとグランドに接続されたシールド層６０（６１，６２）が設けられている。

図４（ａ）に示す実装基板２ａにおいては、第１基板２１の第２面２１２にシールド層６１（６０）が設けられ、第２面２１２と反対側にシールド層６１を介して回路素子４０が設けられている。図示は省略するが実装基板２ａには、シールド層６１を貫通し、回路素子４０と第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３を接続する配線が設けられている。
また、図４（ｂ）に示す実装基板２ｂにおいては、第１基板２１の第１面２１１と、第２面２１２との間の第１基板２１内にシールド層６２（６０）が設けられ、その第１基板２１の第２面２１２側に回路素子４０が設けられている。
なお、実装基板２ａにおいてシールド層６１は、第２面２１２に設けられている例を説明したが、第１センサー素子４１１と第１面２１１との間に設けても良い。

回路素子４０は、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３から出力された信号を電子モジュール１の外部に出力するために、当該信号のデジタル処理を行う、いわゆるデジタル回路が搭載されている。そのため、デジタル回路が動作することで回路素子４０から電磁的ノイズが発生する場合がある。
この様な実装基板２ａ，２ｂを有する電子モジュール１においては、シールド層６０によって発生するノイズを遮蔽し、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３から出力される微弱な信号に当該電磁的ノイズが混入することを抑制することが可能である。
また、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３から出力される微弱な信号は、いわゆるアナログ信号であり電磁的ノイズの影響を受けやすく、シールド層６０によって回路素子４０から発生する電磁的ノイズが遮蔽されることで、その影響を抑制することができる。

また、図４（ｃ）に示す実装基板２ｃにおいては、第１基板２１の第２面２１２に回路素子４０が設けられている。当該回路素子４０には、その内部に分離層としてのシールド層６３が設けられ、そのシールド層６３を介して、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３から出力された信号の増幅回路４４を含むアナログ信号を処理する第１回路部４０ａ（アナログ回路部）と、アナログ／デジタル変換回路４５、コントローラー４６、メモリー４７を含むデジタル信号を処理する第２回路部４０ｄ（デジタル回路部）が設けられている。
この様な実装基板２ｃを有する電子モジュール１においては、回路素子４０内にシールド層６３が設けられていることで、第２回路部４０ｄに設けられたコントローラー４６等から発生する電磁的ノイズが、第１回路部４０ａへ混入し、影響を与えることを抑制することが可能である。

シールド層６０の構成材料としては、特に限定されないが、電界の遮蔽に優れる導電性の高い材料である銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）や、磁界の遮蔽に優れる初透磁率の高い材料であるパーマロイ、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも一種を含む合金または金属間化合物等が挙げられる。

図５は、図４を用いて説明した実装基板２ａ〜２ｃが台座７に取り付けられた状態の電子モジュール１ａ〜１ｃを示す図であって、説明の便宜上、支持部３と、蓋体１０の図示を省略したものである。
図５に示すように、電子モジュール１ａ〜１ｃは、支持部３に支持された実装基板２ａ〜２ｃが台座７に取り付けられている。
図５（ａ），（ｂ）に示す実装基板２ａ及び２ｂは、第１基板２１の第２面２１２に設けられた回路素子４０と、台座７とを当接させて台座７へ取り付けられている。
また、図５（ｃ）に示す実装基板２ｃは、第１基板２１の第２面２１２に設けられた回路素子４０の第２回路部４０ｄが設けられた面と、台座７とを当接させて台座７へ取り付けられている。

これにより、回路素子４０で生じる熱を台座７へ放熱することができ、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３への熱による影響を抑制し、熱による各センサー素子の特性変位を抑制することができる。また、第１基板２１、第２基板２２及び第３基板２３が接合される実装基板２の歪みを抑制し、各基板に設けられたセンサー素子の検出軸のズレを抑制することが可能である。

［センサー素子］
次に、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３の構造について説明する。第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３は、それぞれに振動片５を有する。図６は、振動片５の構造を示す平面図である。なお、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３は一例として角速度センサーである場合を説明する。第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３は角速度センサーに限定されることなく、センサーに加えられる加速度を検出する加速度センサーとしても良い。

図６に示す振動片５は、水晶（圧電材料）で構成されている。また、振動片５は、基部１５１と、基部１５１の両側からＹ軸方向へ延出する一対の検出用振動腕１５２，１５３と、基部１５１の両側からＸ軸方向へ延出する一対の連結腕１５４，１５５と、各連結腕１５４，１５５の先端部の両側からＸ軸方向へ延出する各一対の駆動用振動腕１５６，１５７，１５８，１５９とを有している。また、各検出用振動腕１５２，１５３の表面には検出用電極（図示せず）が形成されており、駆動用振動腕１５６，１５７，１５８，１５９の表面には駆動用電極（図示せず）が形成されている。

このような振動片５では、駆動用電極に電圧を印加することにより、駆動用振動腕５６，５８および駆動用振動腕５７，５９を、互いに接近・離間を繰り返すように振動させた状態にて、振動片５の法線Ａまわりの角速度ωが加わると、振動片５にコリオリ力が加わり、検出用振動腕５２，５３の振動が励起される。そして、検出用振動腕５２，５３の振動により発生した検出用振動腕５２，５３の歪を検出用電極で検出することにより、振動片５に加わった角速度を求めることができる。

［筐体６］
図１に戻り実装基板２を保護するケーシングについて説明をする。
図１に示すように、電子モジュール１は、実装基板２を筐体６で囲む構造となっている。筐体６は、実装基板２を固定する台座７と、台座７に固定された実装基板２を覆う蓋体（キャップ）１０とを有している。

（台座７）
図１に示すように、台座７は、板状をなし、略矩形の平面視形状を有している。
台座７の対角上に位置する２つの角部には、それぞれ、外周（外縁）に開放する長孔７１１，７１２が形成されている。これら長孔７１１，７１２は、互いに同じ方向に延在している。
台座７の構成材料としては、特に限定されないが、熱伝導性に優れた（熱伝導率が高い）材料であるのが好ましい。これにより、実装基板２に設けられた回路素子４０から発せられる熱を放熱することができ、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３への熱による影響、即ち、温度変化による振動片５の振動特性の変化を抑制することができる。このような材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、などの金属や、これらの金属を含む合金、又はマグネシウム合金、鉄系合金、銅合金、などが挙げられる。

上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このような電子モジュール１によれば、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３から出力される信号の処理を行う回路素子４０は、第１センサー素子４１１が設けられた第１基板２１にシールド層６０を介して設けられている。
このことで、第２センサー素子４１２、第３センサー素子４１３が設けられた第２基板２２、第３基板２３に回路素子４０を設けることを要しないため、第２基板２２及び第３基板２３の面積（大きさ）を少なくすることができる。
よって、第１基板２１と接続する接続部２６を屈折させて略垂直に起立させて設けられる第２基板２２、第３基板２３の高さを抑制することができ、電子モジュール１の小型化、低背高を実現することができる。
また、シールド層６０によって、回路素子４０から発せられる電磁的ノイズを遮蔽し、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３から出力される信号に混入することを抑制することができる。

また、回路素子４０の第１回路部４０ａと第２回路部４０ｄとの間にシールド層６３が設けられることで、第２回路部４０ｄから発せられる電磁的ノイズを遮蔽し、第１センサー素子４１１から出力される信号と、その信号を増幅処理する第１回路部４０ａに当該電磁的ノイズが混入することを抑制することができる。
また、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３は、支持部３が設けられる電子モジュール１の内側に設けられ、第１センサー素子４１１は台座７及び支持部３に、第２センサー素子４１２と第３センサー素子４１３とは蓋体１０及び支持部３（３２１，３３１）に、それぞれ囲まれている。
よって、筐体６や第１基板２１〜第３基板２３で電子モジュール１の外部で発せられる電磁的ノイズが減衰され、第１センサー素子４１１〜第３センサー素子４１３が受ける電磁的ノイズの影響を抑制することができる。

従って、回路素子４０で発せられる電磁的ノイズの影響を抑制して小型化を成した電子モジュール１を得ることができる。

＜実施例＞
次いで、本発明の一実施形態に係る電子モジュール１を適用した実施例について、図７から図１０に基づき説明する。

［電子機器］
先ず、本発明の第１実施形態に係る電子モジュール１を適用した電子機器について、図７から図９に基づき、詳細に説明する。

図７は、本発明の第１実施形態に係る電子モジュールを備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して屈折可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、その傾きなどを検出するためのジャイロセンサー等として機能する電子モジュール１が内蔵されている。パーソナルコンピューター１１００から電磁的ノイズが発せられる場合でも、上述した電磁的ノイズの影響を受け難くい電子モジュール１を適用することで、傾き等の姿勢を安定して検出することができる。

図８は、本発明の第１実施形態に係る電子モジュールを備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、携帯電話機１２００の傾きや、移動方向を検出するジャイロセンサー等として機能する電子モジュール１が内蔵されている。
携帯電話機１２００から通信に伴う電磁波が発せられても、上述した電磁的ノイズ（電磁波）の影響を受け難くい電子モジュール１を適用することで、移動方向等を安定して検出することができる。

図９は、本発明の第１実施形態に係る電子モジュールを備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３０８が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３０８は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部１３０８に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３１０に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３１０に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、その傾きを検知するジャイロセンサー等として機能する電子モジュール１が内蔵されている。
デジタルスチールカメラ１３００の動作に伴って光電変換を行うデジタル回路から電磁的ノイズが発せられても、上述した電磁的ノイズの影響を受け難くい電子モジュール１を適用することで、傾き等の姿勢を安定して検出することができる。

なお、本発明の第１実施形態に係る電子モジュール１は、図７のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図８の携帯電話機、図９のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。

［移動体］
図１０は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００には本発明に係る電子モジュール１が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１５００には、電子モジュール１を内蔵して自動車１５００の傾き等を制御する電子制御ユニット１５０８が車体１５０７に搭載されている。多数の電子制御ユニット１５０８が搭載される自動車１５００等の移動体に振動と温度変化に強い当該電子モジュール１を用いることで、その電子制御ユニット１５０８の搭載位置の自由度を高めることができる。また、電子モジュール１は、他にも、カーナビゲーションシステム、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、エンジンコントロール等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

１…電子モジュール、２…実装基板、３…支持部、４…電子部品、５…振動片、６…筐体、７…台座、１０…蓋体、２１…第１基板、２２…第２基板、２３…第３基板、２４…第４基板、２６…接続部、３１ａ…上面、３１ｂ…下面、３２，３３，３４，３５…側面、４０…回路素子、４０ａ…第１回路部、４０ｄ…第２回路部、５０…コネクター、６０…シールド層、４１１…第１センサー素子、４１２…第２センサー素子、４１３…第３センサー素子、１１００…パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…デジタルスチールカメラ、１５００…自動車。

Claims (9)

1. 第１のセンサー素子が設けられた第１面と、回路素子が設けられた第２面と、を有する第１の基板と、
   第２のセンサー素子が設けられた第２の基板と、
   前記第１の基板及び前記第２の基板を接続する接続部と、を備え、
   前記第１の基板には、前記第１のセンサー素子と前記回路素子との間にシールド層が設けられていることを特徴とする電子モジュール。
2. 固定面を複数備えた支持部を有し、
   前記第１の基板及び前記第２の基板は、前記固定面の各々に固定されていることを特徴とする電子モジュール。
3. 前記支持部は、前記第１のセンサー素子、前記第２のセンサー素子、及び前記回路素子のいずれかを収納する開口部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子モジュール。
4. 前記第１のセンサー素子は前記支持部に配置され、前記回路素子は前記支持部と反対側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電子モジュール。
5. 前記支持部を固定する台座を備え、
   前記回路素子は前記台座に固定されている請求項４に記載の電子モジュール。
6. 前記回路素子は、前記第２面上に設けられた第１回路部と、前記第１回路部上に設けられた第２回路部とを有し、
   前記第１回路部と前記第２回路部との間には分離層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電子モジュール。
7. 前記第１回路部には、前記第１のセンサー素子、前記第２のセンサー素子の出力信号を増幅するアナログ回路を含み、
   前記第２回路部には、前記アナログ回路で増幅された出力信号をデジタル信号に変換するデジタル回路を含む、請求項６に記載の電子モジュール。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電子モジュールを搭載したことを特徴とする電子機器。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電子モジュールを搭載したことを特徴とする移動体。

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