JP2017090256A - Method for inspecting physical quantity sensor, physical quantity sensor, electronic apparatus, and mobile object - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量センサーの検査方法、物理量センサー、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor inspection method, a physical quantity sensor, an electronic device, and a moving object.
従来から、角速度および加速度を共に検出することのできる複合センサーとして、特許文献１の構成が知られている。特許文献１の複合センサーは、角速度センサー素子と、加速度センサー素子と、これらを収容するパッケージと、を有している。このような構成とすることで、センサー素子での封止とパッケージでの封止との２重の封止構造となるため、封止の信頼性を向上することができる。しかしながら、特許文献１の構成では、実際に封止がきちんと行われているか否かを確認する手段がない。
Conventionally, the configuration of
本発明の目的は、収容部の気密性が確保されているか否かを判定することのできる物理量センサーの検査方法、物理量センサー、電子機器および移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inspection method for a physical quantity sensor, a physical quantity sensor, an electronic device, and a moving body that can determine whether or not the airtightness of a storage unit is ensured.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の物理量センサーの検査方法は、気密である収容部と、前記収容部に収容されている素子片と、を有する物理量センサー素子と、
気密であり、前記物理量センサー素子が収容されている素子収容部を有するパッケージと、を有し、
前記収容部内の気圧と前記素子収容部内の気圧とが異なっている物理量センサーの検査方法であって、
前記物理量センサー素子のインピーダンスに基づいて前記収容部の気密性を判定することを特徴とする。
これにより、収容部の気密性が確保されているか否かを簡単に判定することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The physical quantity sensor inspection method of the present invention includes a physical quantity sensor element having an airtight container and an element piece accommodated in the container.
An airtight package having an element accommodating portion in which the physical quantity sensor element is accommodated, and
An inspection method for a physical quantity sensor in which the air pressure in the housing portion and the air pressure in the element housing portion are different,
The airtightness of the housing portion is determined based on the impedance of the physical quantity sensor element.
Thereby, it can be determined easily whether the airtightness of the accommodating part is ensured.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記物理量センサー素子に接続されている電子部品を有し、
前記電子部品は、前記物理量センサー素子のインピーダンスに基づいて前記収容部の気密性を判定する気密性判定モードを備えていることが好ましい。
これにより、より簡単に、収容部の気密性が確保されているか否かを簡単に判定することができる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, it has an electronic component connected to the physical quantity sensor element,
It is preferable that the electronic component has an airtightness determination mode for determining the airtightness of the housing portion based on the impedance of the physical quantity sensor element.
As a result, it is possible to more easily determine whether or not the airtightness of the housing portion is ensured.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記気密性判定モードでは、前記インピーダンスから求められるＱ値に基づいて、前記収容部の気密性を判定することが好ましい。
これにより、収容部の気密性が確保されているか否かを容易に判定することができる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, in the airtightness determination mode, it is preferable to determine the airtightness of the housing portion based on a Q value obtained from the impedance.
Thereby, it can be easily determined whether or not the airtightness of the accommodating portion is ensured.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記気密性判定モードでは、前記Ｑ値と基準Ｑ値との差が閾値内に収まっていれば、前記収容部の気密性が確保されていると判断し、前記差が前記閾値外であれば、前記収容部の気密性が破壊されていると判断することが好ましい。
これにより、簡単な方法で、収容部の気密性を判定することができる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, in the airtightness determination mode, if the difference between the Q value and the reference Q value is within a threshold value, it is determined that the airtightness of the housing portion is secured. If the difference is outside the threshold value, it is preferable to determine that the airtightness of the housing portion is broken.
Thereby, the airtightness of an accommodating part can be determined with an easy method.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記収容部は、第１収容部と、第２収容部と、を有し、
前記素子片は、前記第１収容部に収容されている第１素子片と、前記第２収容部に収容されている第２素子片と、を有し、
前記第１収容部内の気圧と前記第２収容部内の気圧と前記素子収容部の気圧とが互いに異なっていることが好ましい。
これにより、第１収容部と素子収容部との間でリークすれば第１収容部の気圧が変化するし、第２収容部と素子収容部との間でリークすれば第２収容部の気圧が変化するし、第１収容部と第２収容部の間でリークすれば第１収容部および第２収容部の気圧が共に変化する。そのため、気密性の判定をより正確に行うことができる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, the storage unit includes a first storage unit and a second storage unit,
The element piece includes a first element piece housed in the first housing portion and a second element piece housed in the second housing portion,
It is preferable that the air pressure in the first housing portion, the air pressure in the second housing portion, and the air pressure in the element housing portion are different from each other.
Thereby, if there is a leak between the first housing part and the element housing part, the air pressure in the first housing part changes, and if there is a leak between the second housing part and the element housing part, the air pressure in the second housing part. Change, and if there is a leak between the first housing part and the second housing part, the air pressures of the first housing part and the second housing part both change. Therefore, the airtightness can be determined more accurately.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記第１素子片は、角速度を検出する角速度検出素子片であり、
前記第２素子片は、加速度を検出する加速度検出素子片であることが好ましい。
これにより、利便性の高い物理量センサーとなる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, the first element piece is an angular velocity detection element piece that detects angular velocity,
The second element piece is preferably an acceleration detection element piece for detecting acceleration.
Thereby, it becomes a convenient physical quantity sensor.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記第１収容部内の気圧は、前記第２収容部内の気圧よりも低く、
前記素子収容部内の気圧は、前記第１収容部内の気圧よりも高く、前記第２収容部内の気圧よりも低いことが好ましい。
これにより、リークした際の第１収容部および第２収容部内の気圧の変化を大きくすることができる。そのため、気密性の判定をより正確に行うことができる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, the air pressure in the first housing portion is lower than the air pressure in the second housing portion,
It is preferable that the air pressure in the element housing portion is higher than the air pressure in the first housing portion and lower than the air pressure in the second housing portion.
Thereby, the change of the atmospheric | air pressure in the 1st accommodating part at the time of leaking and a 2nd accommodating part can be enlarged. Therefore, the airtightness can be determined more accurately.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記第１素子片は、検出軸が異なるように複数配置されており、
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第１収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第１収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第１素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第１素子片が故障していると判断することが好ましい。
これにより、第１収容部の気密性に加えて、第１素子片の故障を判定できるようになる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, a plurality of the first element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of first element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the first housing portion is secured,
If all the differences of the plurality of first element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the first housing portion is broken,
If the difference between some of the plurality of first element pieces is outside the threshold value, it is preferable to determine that the some first element pieces are out of order.
Thereby, in addition to the airtightness of a 1st accommodating part, it becomes possible to determine the failure of a 1st element piece.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記第２素子片は、検出軸が異なるように複数配置されており、
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第２収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第２収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第２素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第２素子片が故障していると判断することが好ましい。
これにより、第２収容部の気密性に加えて、第２素子片の故障を判定できるようになる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, a plurality of the second element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of second element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the second accommodating portion is secured,
If all the differences of the plurality of second element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the second housing portion has been destroyed,
If the difference between some of the plurality of second element pieces is outside the threshold value, it is preferable to determine that the some second element pieces are out of order.
Thereby, in addition to the airtightness of a 2nd accommodating part, it becomes possible to determine the failure of a 2nd element piece.
本発明の物理量センサーの検査方法では、前記電子部品は、前記素子片からの信号に基づいて物理量を検出する物理量検出モードを備えていることが好ましい。
これにより、より簡単に、物理量を検出することができる。
In the physical quantity sensor inspection method of the present invention, it is preferable that the electronic component has a physical quantity detection mode for detecting a physical quantity based on a signal from the element piece.
Thereby, a physical quantity can be detected more easily.
本発明の物理量センサーは、気密である収容部と、前記収容部に収容されている素子片と、を有する物理量センサー素子と、
気密であり、前記物理量センサー素子が収容されている素子収容部を有するパッケージと、
前記物理量センサー素子に電気的に接続された電子部品と、を有し、
前記収容部内の気圧と前記素子収容部内の気圧とが異なり、
前記電子部品は、前記素子片からの信号に基づいて物理量を検出する物理量検出モードと、前記素子片のインピーダンスに基づいて前記収容部の気密性を判定する気密性判定モードと、を有することを特徴とする。
これにより、収容部の気密性が確保されているか否かを判定することのできる物理量センサーが得られる。
The physical quantity sensor of the present invention is a physical quantity sensor element having an airtight housing part and an element piece housed in the housing part,
An airtight package having an element accommodating portion in which the physical quantity sensor element is accommodated;
An electronic component electrically connected to the physical quantity sensor element,
The air pressure in the housing portion and the air pressure in the element housing portion are different,
The electronic component has a physical quantity detection mode for detecting a physical quantity based on a signal from the element piece, and an airtightness determination mode for determining the airtightness of the housing portion based on the impedance of the element piece. Features.
Thereby, the physical quantity sensor which can determine whether the airtightness of the accommodating part is ensured is obtained.
本発明の物理量センサーでは、前記気密性判定モードでは、前記インピーダンスから求められるＱ値に基づいて、前記収容部の気密性を判定することが好ましい。
これにより、収容部の気密性が確保されているか否かを容易に判定することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, in the airtightness determination mode, it is preferable to determine the airtightness of the housing portion based on a Q value obtained from the impedance.
Thereby, it can be easily determined whether or not the airtightness of the accommodating portion is ensured.
本発明の物理量センサーでは、前記気密性判定モードでは、前記Ｑ値と基準Ｑ値との差が閾値内に収まっていれば、前記収容部の気密性が確保されていると判断し、前記差が前記閾値外であれば、前記収容部の気密性が破壊されていると判断することが好ましい。
これにより、簡単な方法で、収容部の気密性を判定することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, in the airtightness determination mode, if the difference between the Q value and the reference Q value is within a threshold value, it is determined that the airtightness of the housing portion is secured, and the difference is determined. If is outside the threshold value, it is preferable to determine that the airtightness of the housing portion is broken.
Thereby, the airtightness of an accommodating part can be determined with an easy method.
本発明の物理量センサーでは、前記収容部は、第１収容部と、第２収容部と、を有し、
前記素子片は、前記第１収容部に収容されている第１素子片と、前記第２収容部に収容されている第２素子片と、を有し、
前記第１収容部内の気圧と前記第２収容部内の気圧と前記素子収容部内の気圧とが互いに異なっていることが好ましい。
これにより、第１収容部と素子収容部との間でリークすれば第１収容部の気圧が変化するし、第２収容部と素子収容部との間でリークすれば第２収容部の気圧が変化するし、第１収容部と第２収容部の間でリークすれば第１収容部および第２収容部の気圧が共に変化する。そのため、気密性の判定をより正確に行うことができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the storage unit includes a first storage unit and a second storage unit,
The element piece includes a first element piece housed in the first housing portion and a second element piece housed in the second housing portion,
It is preferable that the air pressure in the first housing portion, the air pressure in the second housing portion, and the air pressure in the element housing portion are different from each other.
Thereby, if there is a leak between the first housing part and the element housing part, the air pressure in the first housing part changes, and if there is a leak between the second housing part and the element housing part, the air pressure in the second housing part. Change, and if there is a leak between the first housing part and the second housing part, the air pressures of the first housing part and the second housing part both change. Therefore, the airtightness can be determined more accurately.
本発明の物理量センサーでは、前記第１素子片は、角速度を検出する角速度検出素子片であり、
前記第２素子片は、加速度を検出する加速度検出素子片であることが好ましい。
これにより、利便性の高い物理量センサーとなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the first element piece is an angular velocity detection element piece that detects angular velocity,
The second element piece is preferably an acceleration detection element piece for detecting acceleration.
Thereby, it becomes a convenient physical quantity sensor.
本発明の物理量センサーでは、前記第１収容部内の気圧は、前記第２収容部内の気圧よりも低く、
前記素子収容部内の気圧は、前記第１収容部内の気圧よりも高く、前記第２収容部内の気圧よりも低いことが好ましい。
これにより、リークした際の第１収容部および第２収容部内の気圧の変化を大きくすることができる。そのため、気密性の判定をより正確に行うことができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the air pressure in the first housing portion is lower than the air pressure in the second housing portion,
It is preferable that the air pressure in the element housing portion is higher than the air pressure in the first housing portion and lower than the air pressure in the second housing portion.
Thereby, the change of the atmospheric | air pressure in the 1st accommodating part at the time of leaking and a 2nd accommodating part can be enlarged. Therefore, the airtightness can be determined more accurately.
本発明の物理量センサーでは、前記第１素子片は、検出軸が異なるように複数配置されており、
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第１収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第１収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第１素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第１素子片が故障していると判断することが好ましい。
これにより、第１収容部の気密性に加えて、第１素子片の故障を判定できるようになる。
In the physical quantity sensor of the present invention, a plurality of the first element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of first element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the first housing portion is secured,
If all the differences of the plurality of first element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the first housing portion is broken,
If the difference between some of the plurality of first element pieces is outside the threshold value, it is preferable to determine that the some first element pieces are out of order.
Thereby, in addition to the airtightness of a 1st accommodating part, it becomes possible to determine the failure of a 1st element piece.
本発明の物理量センサーでは、前記第２素子片は、検出軸が異なるように複数配置されており、
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第２収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第２収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第２素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第２素子片が故障していると判断することが好ましい。
これにより、第２収容部の気密性に加えて、第２素子片の故障を判定できるようになる。
In the physical quantity sensor of the present invention, a plurality of the second element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of second element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the second accommodating portion is secured,
If all the differences of the plurality of second element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the second housing portion has been destroyed,
If the difference between some of the plurality of second element pieces is outside the threshold value, it is preferable to determine that the some second element pieces are out of order.
Thereby, in addition to the airtightness of a 2nd accommodating part, it becomes possible to determine the failure of a 2nd element piece.
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
The electronic device of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
The moving body of the present invention has the physical quantity sensor of the present invention.
Thereby, a mobile body with high reliability is obtained.
以下、本発明の物理量センサーの検査方法、物理量センサー、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a physical quantity sensor inspection method, a physical quantity sensor, an electronic device, and a moving body of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
図１は、本発明の好適な実施形態に係る物理量センサーの断面図である。図２は、物理量センサー素子の断面図である。図３ないし図５は、それぞれ、角速度センサー素子片の平面図である。図６ないし図８は、それぞれ、加速度センサー素子片の平面図である。図９は、ＩＣのブロック図である。図１０は、角速度用回路のブロック図である。図１１は、加速度用回路のブロック図である。図１２ないし図１４は、それぞれ、気密性判断の手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。また、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸方向に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a physical quantity sensor according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the physical quantity sensor element. 3 to 5 are each a plan view of the angular velocity sensor element piece. 6 to 8 are plan views of the acceleration sensor element pieces, respectively. FIG. 9 is a block diagram of the IC. FIG. 10 is a block diagram of an angular velocity circuit. FIG. 11 is a block diagram of the acceleration circuit. FIG. 12 to FIG. 14 are flowcharts showing the procedure of airtightness determination. In the following description, three axes orthogonal to each other are referred to as an X axis, a Y axis, and a Z axis. A direction along the X axis is also referred to as an “X axis direction”, a direction along the Y axis direction is also referred to as a “Y axis direction”, and a direction along the Z axis is also referred to as a “Z axis direction”.
［物理量センサー］
図１に示す物理量センサー１は、角速度および加速度を検出することのできる複合センサーである。特に、本実施形態では、角速度として、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、Ｙ軸まわりの角速度ωｙおよびＺ軸まわりの角速度ωｚをそれぞれ独立して検出することができ、加速度として、Ｘ軸方向の加速度Ａｘ、Ｙ軸方向の加速度ＡｙおよびＺ軸方向の加速度Ａｚをそれぞれ独立して検出することができる所謂「６軸検出複合センサー」である。このような物理量センサー１は、複数の物理量を検出でき、検出軸も多いため、極めて利便性に優れている。
[Physical quantity sensor]
A
物理量センサー１は、図１に示すように、パッケージ２と、パッケージ２に収容された物理量センサー素子３およびＩＣ（電子部品）１０と、を有している。
As illustrated in FIG. 1, the
（物理量センサー素子）
物理量センサー素子３は、図２に示すように、基板３１と、基板３１に接合された蓋体３２と、を備えたパッケージ３０を有し、パッケージ３０内には内部空間（収容部）が形成されている。また、内部空間は、第１内部空間（第１収容部）Ｓ１と第２内部空間（第２収容部）Ｓ２とを有し、第１内部空間Ｓ１および第２内部空間Ｓ２は、それぞれ独立して形成され、かつ気密的に封止されている。そして、第１内部空間Ｓ１には３つの角速度センサー素子片（第１素子片）４、５、６が収容されており、第２内部空間Ｓ２には３つの加速度センサー素子片（第２素子片）７、８、９が収容されている。なお、基板３１は、例えば、ガラス材料で構成されており、蓋体３２は、例えば、シリコンで構成されている。なお、基板３１には、後述する溝部が形成されているが、この溝部は、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ２膜３００によって塞がれている。
(Physical quantity sensor element)
As shown in FIG. 2, the physical
次に、角速度センサー素子片４、５、６について簡単に説明する。第１内部空間Ｓ１内には、基板３１の上面に開放する３つの凹部３４、３５、３６が設けられており、凹部３４上に角速度センサー素子片４が配置され、凹部３５上に角速度センサー素子片５が配置され、凹部３６上に角速度センサー素子片６が配置されている。
Next, the angular velocity sensor element pieces 4, 5, 6 will be briefly described. In the first internal space S1, three
角速度センサー素子片４は、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを検出するセンサー素子片である。角速度センサー素子片４は、図３に示すように、Ｙ軸方向に並んだ２つの構造体４０（４０ａ、４０ｂ）を有している。各構造体４０は、振動部４１と、駆動バネ部４２と、固定部４３と、可動駆動電極４４と、固定駆動電極４５、４６と、検出用フラップ板４７と、梁部４８と、を有している。このような構造体４０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。
The angular velocity sensor element piece 4 is a sensor element piece that detects an angular velocity ωx about the X axis. As shown in FIG. 3, the angular velocity sensor element piece 4 has two structures 40 (40a, 40b) arranged in the Y-axis direction. Each
振動部４１は、矩形の枠体であり、その４隅に駆動バネ部４２の一端部が接続されている。駆動バネ部４２の他端部は、固定部４３に接続されており、固定部４３は、基板３１に固定されている。また、可動駆動電極４４は、振動部４１に設けられている。一方、固定駆動電極４５、４６は、基板３１に固定されており、可動駆動電極４４を間に挟んで設けられている。
The
検出用フラップ板４７は、振動部４１の内側に配置されており、梁部４８によって振動部４１に連結されている。検出用フラップ板４７は、梁部４８により形成された回動軸まわりに回動（傾倒）可能となっている。また、凹部３４の底面には、検出用フラップ板４７と対向して固定検出電極４９が設けられており、検出用フラップ板４７と固定検出電極４９との間に静電容量が形成されている。
The detection flap plate 47 is disposed inside the
基板３１の凹部３４の周囲には溝部３４１、３４２、３４３、３４４、３４５が設けられており、溝部３４１、３４２、３４３、３４４、３４５内には配線Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５が設けられている。配線Ｌ４１は、導電性バンプＢ４１を介して固定部４３と電気的に接続されており、配線Ｌ４２は、導電性バンプＢ４２を介して固定駆動電極４５と電気的に接続されており、配線Ｌ４３は、導電性バンプＢ４３を介して固定駆動電極４６と電気的に接続されており、配線Ｌ４４は、構造体４０ａの固定検出電極４９と電気的に接続されており、配線Ｌ４５は、構造体４０ｂの固定検出電極４９と電気的に接続されている。また、図示しないが、配線Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５の一端部は、端子となっており、蓋体３２の外側に位置している。これにより、端子を介して角速度センサー素子片４とＩＣ１０とを電気的に接続することができる。
以上のような角速度センサー素子片４は、次のようにして角速度ωｘを検出することができる。まず、可動駆動電極４４と固定駆動電極４５、４６との間に駆動電圧を印加し、２つの振動部４１をＹ軸方向に互いに逆位相で振動させる。この状態で、物理量センサー１に角速度ωｘが加わると、コリオリ力が働き、２つの検出用フラップ板４７が回動軸まわりに互いに逆位相で変位する。検出用フラップ板４７が変位することで、検出用フラップ板４７と固定検出電極４９とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて角速度ωｘを検出することができる。
The angular velocity sensor element piece 4 as described above can detect the angular velocity ωx as follows. First, a drive voltage is applied between the
角速度センサー素子片５は、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを検出するセンサー素子片である。角速度センサー素子片５は、図４に示すように、前述した角速度センサー素子片４の向きを９０°回転させた以外（すなわち、Ｘ軸方向に構造体５０ａ、５０ｂが並ぶように配置した以外）は、角速度センサー素子片４と同様である。そのため、角速度センサー素子片５の詳細な説明は、省略する。 The angular velocity sensor element piece 5 is a sensor element piece that detects an angular velocity ωy about the Y axis. As shown in FIG. 4, the angular velocity sensor element piece 5 is other than the direction of the angular velocity sensor element piece 4 described above rotated by 90 ° (that is, other than the structure bodies 50 a and 50 b arranged in the X-axis direction). Is the same as the angular velocity sensor element piece 4. Therefore, detailed description of the angular velocity sensor element piece 5 is omitted.
角速度センサー素子片６は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出するセンサー素子片である。角速度センサー素子片６は、図５に示すように、Ｘ軸方向に並んだ２つの構造体６０（６０ａ、６０ｂ）を有している。構造体６０は、振動部６１と、可動部６２と、検出バネ部６３と、駆動バネ部６４と、固定部６５と、可動駆動電極６６と、固定駆動電極６７１、６７２と、固定検出電極６８１、６８２と、を有している。このような構造体６０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。
The angular velocity sensor element piece 6 is a sensor element piece that detects an angular velocity ωz around the Z axis. As shown in FIG. 5, the angular velocity sensor element piece 6 has two structures 60 (60a, 60b) arranged in the X-axis direction. The
振動部６１は、矩形の枠体であり、その４隅に駆動バネ部６４の一端部が接続されている。駆動バネ部６４の他端部は、固定部６５に接続されており、固定部６５は、基板３１に固定されている。可動駆動電極６６は、振動部６１に設けられている。固定駆動電極６７１、６７２は、基板３１に固定されており、可動駆動電極６６を間に挟んで設けられている。
The
可動部６２は、振動部６１の内側に配置されており、検出バネ部６３によって振動部６１に連結されている。可動部６２は、矩形の枠状をなす基部６２１と、基部６２１の内側に配置され、Ｘ軸方向に延在する可動検出電極６２２と、を有している。固定検出電極６８１、６８２は、基板３１に固定されており、可動検出電極６２２を間に挟んで設けられている。そして、可動検出電極６２２と固定検出電極６８１との間、および、可動検出電極６２２と固定検出電極６８２との間には、それぞれ、静電容量が形成されている。
The
基板３１の凹部３６の周囲には溝部３６１、３６２、３６３、３６４、３６５が設けられており、溝部３６１、３６２、３６３、３６４、３６５内には配線Ｌ６１、Ｌ６２、Ｌ６３、Ｌ６４、Ｌ６５が設けられている。配線Ｌ６１は、導電性バンプＢ６１を介して固定部６５と電気的に接続されており、配線Ｌ６２は、導電性バンプＢ６２を介して固定駆動電極６７１と電気的に接続されており、配線Ｌ６３は、導電性バンプＢ６３を介して固定駆動電極６７２と電気的に接続されており、配線Ｌ６４は、導電性バンプＢ６４を介して固定検出電極６８１と電気的に接続されており、配線Ｌ６５は、導電性バンプＢ６５を介して固定検出電極６８２と電気的に接続されている。また、図示しないが、配線Ｌ６１、Ｌ６２、Ｌ６３、Ｌ６４、Ｌ６５の一端部は、端子となっており、蓋体３２の外側に位置している。これにより、端子を介して角速度センサー素子片６とＩＣ１０とを電気的に接続することができる。
以上のような角速度センサー素子片６は、次のようにして角速度ωｚを検出することができる。まず、可動駆動電極６６と固定駆動電極６７１、６７２との間に駆動電圧を印加し、駆動バネ部６４を弾性変形させつつ、２つの振動部６１をＸ軸方向に逆位相で振動させる。この状態で、物理量センサー１に角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、２つの可動部６２が、検出バネ部６３を弾性変形させつつＹ軸方向に逆位相で振動する。可動部６２が振動することで、可動検出電極６２２と固定検出電極６８１とのギャップおよび可動検出電極６２２と固定検出電極６８２とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて角速度ωｚを検出することができる。
The angular velocity sensor element piece 6 as described above can detect the angular velocity ωz as follows. First, a drive voltage is applied between the
以上、角速度センサー素子片４、５、６について説明した。このような角速度センサー素子片４、５、６が収容されている第１内部空間Ｓ１は、減圧状態（例えば、５×１０−２〜５×１０−４Ｐａ程度。本実施形態では５×１０−３Ｐａ）となっている。これにより、粘性抵抗が減り、角速度センサー素子片４、５、６の振動部４１、５１、６１を効率的にかつ安定して振動させることができる。そのため、角速度ωｘ、ωｙ、ωｚの検出精度が向上する。
The angular velocity sensor element pieces 4, 5, and 6 have been described above. The first internal space S1 in which such angular velocity sensor element pieces 4, 5, and 6 are accommodated is in a reduced pressure state (for example, about 5 × 10 −2 to 5 × 10 −4 Pa. In this embodiment, 5 × 10. -3 Pa). Thereby, viscous resistance decreases and the
次に、加速度センサー素子片７、８、９について簡単に説明する。第２内部空間Ｓ２内には、基板３１の上面に開放する３つの凹部３７、３８、３９が設けられており、凹部３７上に加速度センサー素子片７が配置され、凹部３８上に加速度センサー素子片８が配置され、凹部３９上に加速度センサー素子片９が配置されている。
Next, the acceleration
加速度センサー素子片７は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出するセンサー素子片である。加速度センサー素子片７は、図６に示すように、構造体７０を有している。構造体７０は、可動部７１と、バネ部７２と、固定部７３と、固定検出電極７４、７５と、を有している。このような構造体７０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。
The acceleration
可動部７１は、基部７１１と、基部７１１からＹ軸方向両側に突出している複数の可動検出電極７１２と、を有している。そして、基部７１１の両端部にバネ部７２の一端部が接続されている。バネ部７２の他端部は、固定部７３に接続されており、固定部７３は、基板３１に固定されている。また、固定検出電極７４、７５は、基板３１に固定されており、可動検出電極７１２を間に挟んで設けられている。そして、可動検出電極７１２と固定検出電極７４、７５との間に、それぞれ、静電容量が形成されている。
The
基板３１の凹部３７の周囲には溝部３７１、３７２、３７３が設けられており、溝部３７１、３７２、３７３内には配線Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３が設けられている。配線Ｌ７１は、導電性バンプＢ７１を介して固定部７３と電気的に接続されており、配線Ｌ７２は、導電性バンプＢ７２を介して固定検出電極７４と電気的に接続されており、配線Ｌ７３は、導電性バンプＢ７３を介して固定検出電極７５と電気的に接続されている。また、図示しないが、配線Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３の一端部は、端子となっており、蓋体３２の外側に位置している。これにより、端子を介して加速度センサー素子片７とＩＣ１０とを電気的に接続することができる。
このような加速度センサー素子片７は、次のようにして加速度Ａｘを検出することができる。加速度Ａｘが物理量センサー１に加わると、加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部７１が、バネ部７２を弾性変形させながら、Ｘ軸方向に変位する。可動部７１が変位することで、可動検出電極７１２と固定検出電極７４とのギャップおよび可動検出電極７１２と固定検出電極７５とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。
Such an acceleration
加速度センサー素子片８は、Ｙ軸方向の加速度Ａｙを検出するセンサー素子片である。加速度センサー素子片８は、図７に示すように、前述した加速度センサー素子片７の向きを９０°回転させた以外は、加速度センサー素子片７と同様である。
The acceleration sensor element piece 8 is a sensor element piece for detecting the acceleration Ay in the Y-axis direction. As shown in FIG. 7, the acceleration sensor element piece 8 is the same as the acceleration
加速度センサー素子片９は、Ｚ軸方向の加速度Ａｚを検出するセンサー素子片である。加速度センサー素子片９は、図８に示すように、構造体９０を有している。構造体９０は、可動部９１と、梁部９２と、固定部９３と、を有している。このような構造体９０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。
The acceleration sensor element piece 9 is a sensor element piece that detects the acceleration Az in the Z-axis direction. The acceleration sensor element piece 9 has a
可動部９１は、梁部９２によって固定部９３に接続されており、固定部９３は、基板３１に固定されている。このような可動部９１は、梁部９２により形成された回動軸まわりにシーソー揺動するようになっている。また、可動部９１は、回動軸の一方側に位置する可動検出電極９１１と、回動軸の他方側に位置する可動検出電極９１２と、を有し、可動検出電極９１１、９１２は、加速度Ａｚが加わったときの回転モーメントが互いに異なっている。また、凹部３９の底面には、可動検出電極９１１と対向する固定検出電極９４と、可動検出電極９１２と対向する固定検出電極９５と、が設けられている。そして、可動検出電極９１１と固定検出電極９４、９５との間に、それぞれ、静電容量が形成されている。
The
基板３１の凹部３９の周囲には溝部３９１、３９２、３９３が設けられており、溝部３９１、３９２、３９３内には配線Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３が設けられている。配線Ｌ９１は、導電性バンプＢ９１を介して固定部９３と電気的に接続されており、配線Ｌ９２は、固定検出電極９４と電気的に接続されており、配線Ｌ９３は、固定検出電極９５と電気的に接続されている。また、図示しないが、配線Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３の一端部は、端子となっており、蓋体３２の外側に位置している。これにより、端子を介して加速度センサー素子片９とＩＣ１０とを電気的に接続することができる。
このような加速度センサー素子片９は、次のようにして加速度Ａｚを検出することができる。加速度Ａｚが物理量センサー１に加わると、可動部９１は、回動軸まわりにシーソー揺動する。このような可動部９１のシーソー揺動によって、可動検出電極９１１と固定検出電極９４とのギャップおよび可動検出電極９１２と固定検出電極９５とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
Such an acceleration sensor element piece 9 can detect the acceleration Az as follows. When the acceleration Az is applied to the
以上、加速度センサー素子片７、８、９について説明した。このような加速度センサー素子片７、８、９が収容されている第２内部空間Ｓ２は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、ほぼ大気圧（例えば、２００００〜２０００００Ｐａ程度。本実施形態では５８０００Ｐａ。）となっている。これにより、粘性抵抗が増し、加速度センサー素子片７、８、９の可動部７１、８１、９１の振動を速やかに集束（停止）させることができる。そのため、加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの検出精度が向上する。
The acceleration
（パッケージ）
パッケージ２は、図１に示すように、上面に開放する凹部２１１を有するキャビティ状のベース２１と、凹部２１１の開口を塞いでベース２１に接合された板状のリッド２２と、を有している。そして、凹部２１１がリッド２２によって塞がれることにより形成された収容空間（素子収容部）Ｓ３に物理量センサー素子３およびＩＣ１０が収容されている。
(package)
As shown in FIG. 1, the
収容空間Ｓ３は、気密封止されており、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、所定の気圧に維持されている。具体的には、収容空間Ｓ３内の気圧Ｐ３は、第１内部空間Ｓ１内の気圧Ｐ１（ほぼ真空）よりも高く、第２内部空間Ｓ２内の気圧Ｐ２（ほぼ大気圧）よりも低く（例えば、１０〜１０００Ｐａ程度。本実施形態では１００Ｐａに）設定されている。すなわち、Ｐ１＜Ｐ３＜Ｐ２の関係を満足している。このように、気圧Ｐ３を気圧Ｐ１、Ｐ２と異ならせることで、後述するように、第１内部空間Ｓ１、第２内部空間Ｓ２の気密性が確保されているか否かを確認することができる。 The accommodation space S3 is hermetically sealed, and is filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon, and is maintained at a predetermined atmospheric pressure. Specifically, the pressure P3 in the accommodation space S3 is higher than the pressure P1 (substantially vacuum) in the first internal space S1 and lower than the pressure P2 (substantially atmospheric pressure) in the second internal space S2 (for example, 10 to 1000 Pa. In this embodiment, it is set to 100 Pa). That is, the relationship P1 <P3 <P2 is satisfied. Thus, by making the atmospheric pressure P3 different from the atmospheric pressures P1 and P2, it is possible to confirm whether or not the airtightness of the first internal space S1 and the second internal space S2 is secured, as will be described later.
ベース２１の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド２２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース２１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース２１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース２１とリッド２２の接合は、特に限定されず、例えば、接着材を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。
The constituent material of the base 21 is not particularly limited, but various ceramics such as aluminum oxide can be used. The constituent material of the
以上のようなパッケージ２の凹部２１１の底面に物理量センサー素子３が固定されており、物理量センサー素子３上にＩＣ１０が固定されている。
The physical
（ＩＣ）
ＩＣ１０は、図１に示すように、物理量センサー素子３の上面（蓋体３２上）に固定されている。このようなＩＣ１０は、図９に示すように、角速度センサー素子片４、５、６用の角速度用回路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと、加速度センサー素子片７、８、９用の加速度用回路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと、シリアルインターフェース回路１３と、を有している。シリアルインターフェース回路１３による通信方式は、例えば、ＳＰＩ（登録商標）（Serial Peripheral Interface）や、Ｉ２Ｃ（登録商標）（Inter-Integrated Circuit）を用いることができる。また、ＩＣ１０は、入出力端子（ＳＣＬ／ＳＰＣ、ＳＤＡ／ＳＤＩ、ＳＡ０／ＳＤＯ、ＣＳ）、テスト端子（ＴＥＳＴ１、ＴＥＳＴ２）を有している。
(IC)
As shown in FIG. 1, the
角速度用回路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、互いに同様の構成であるため、以下では、角速度用回路１１Ａについて代表して説明する。また、加速度用回路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、互いに同様の構成であるため、以下では、加速度用回路１２Ａについて代表して説明する。なお、回路構成は、以下に説明する構成に限定されず、例えば、マルチプレクサー（ＭＵＸ）を用いて角速度センサー素子片４、５、６からの検出信号を時分割で処理することで、角速度用回路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを１つにまとめてもよい。同様に、マルチプレクサーを用いて加速度センサー素子片７、８、９からの検出信号を時分割で処理することで、加速度用回路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを１つにまとめてもよい。
Since the
角速度用回路１１Ａは、図１０に示すように、角速度センサー素子片４を駆動する駆動回路１１１と、角速度ωｘ、ωｙ、ωｚを検出する検出回路１１２と、を有している。
As shown in FIG. 10, the
駆動回路１１１は、Ｉ／Ｖ変換回路（電流／電圧変換回路）１１１１と、ＡＣ増幅回路１１１２と、自動利得制御回路（ＡＧＣ）１１１３と、増幅回路１１１４と、を有している。
The
角速度センサー素子片４の振動部４１が振動すると、容量変化に基づく電流がフィードバック信号として固定駆動電極４５、４６から出力され、Ｉ／Ｖ変換回路１１１１に入力される。Ｉ／Ｖ変換回路１１１１は、振動部４１の振動周波数と同一の周波数の交流電圧信号を出力する。Ｉ／Ｖ変換回路１１１１から出力された交流電圧信号は、ＡＣ増幅回路１１１２に入力される。ＡＣ増幅回路１１１２は、入力された交流電圧信号を増幅して出力する。
When the
ＡＣ増幅回路１１１２から出力された交流電圧信号は、自動利得制御回路１１１３に入力される。自動利得制御回路１１１３は、入力された交流電圧信号の振幅を一定値に保持するように利得を制御し、利得制御後の交流電圧信号を増幅回路１１１４と検出回路１１２の同期検波回路１１２３（後述）に出力する。増幅回路１１１４は、入力される交流電圧信号を増幅して駆動信号を生成し、固定駆動電極４５、４６に出力する。この固定駆動電極４５、４６に入力される駆動信号（交流電圧信号）により角速度センサー素子片４が駆動される。
The AC voltage signal output from the
検出回路１１２は、オフセット調整容量１１２１と、Ｑ／Ｖ変換回路（電荷／電圧変換回路）１１２２と、同期検波回路１１２３と、増幅回路１１２４と、Ａ／Ｄ変換回路（アナログ／デジタル変換回路）１１２５と、フィルター回路１１２６と、レジスタ１１２７と、を有している。
The
Ｑ／Ｖ変換回路１１２２は、角速度センサー素子片４の固定検出電極４９からの電荷（検出信号）を電圧に変換する。角速度センサー素子片４からの出力は、差動信号であるから、Ｑ／Ｖ変換回路１１２２は、差動増幅回路として機能する。なお、Ｑ／Ｖ変換回路１１２２の手前にはオフセット調整容量１１２１が設けられており、固定容量間のオフセットが調整される。
The Q /
同期検波回路１１２３は、Ｑ／Ｖ変換回路１１２２の出力信号を自動利得制御回路１１１３の出力信号に基づいて同期検波する。同期検波回路１１２３で抽出された角速度成分信号は、増幅回路１１２４に入力される。増幅回路１１２４は、同期検波回路１１２３の出力を設定されたゲインで増幅する。Ａ／Ｄ変換回路１１２５は、増幅回路１１２４の出力をアナログ／デジタル変換する。Ａ／Ｄ変換回路１１２５からの出力は、フィルター回路１１２６およびレジスタ１１２７で処理された後、シリアルインターフェース回路１３を介して出力される。
The
加速度用回路１２Ａは、図１１に示すように、加速度センサー素子片７を駆動する駆動回路１２１と、加速度Ａｘを検出する検出回路１２２と、を有している。また、検出回路１２２は、オフセット調整容量１２２１と、Ｑ／Ｖ変換回路（電荷／電圧変換回路）１２２２と、増幅回路１２２３と、Ａ／Ｄ変換回路（アナログ／デジタル変換器）１２２４と、フィルター回路１２２５と、レジスタ１２２６と、を有している。
As shown in FIG. 11, the
Ｑ／Ｖ変換回路１２２２は、加速度センサー素子片７の固定検出電極７４、７５からの電荷（検出信号）を電圧に変換する。加速度センサー素子片７からの出力は、差動信号であるから、Ｑ／Ｖ変換アンプ１２２２は、差動増幅回路として機能する。なお、Ｑ／Ｖ変換アンプ１２２２の手前にはオフセット調整容量１２２１が設けられており、固定容量間のオフセットが調整される。
The Q /
増幅回路１２２３は、Ｑ／Ｖ変換回路１２２２の出力を設定されたゲインで増幅する。Ａ／Ｄ変換回路１２２４は、増幅回路１２２３の出力をアナログ／デジタル変換する。Ａ／Ｄ変換回路１２２４からの出力は、フィルター回路１２２５およびレジスタ１２２６で処理された後、シリアルインターフェース回路１３を介して出力される。
The
以上のようなＩＣ１０は、角速度センサー素子片４、５、６および加速度センサー素子片７、８、９からの信号に基づいて角速度ωｘ、ωｙ、ωｚおよび加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを検出する物理量検出モードと、角速度センサー素子片４、５、６および加速度センサー素子片７、８、９のインピーダンスに基づいて第１内部空間Ｓ１および第２内部空間Ｓ２の気密性を判定する気密性判定モードと、を有し、これらのモードを切り替えられるようになっている。
The
物理量検出モードでは、上述したように、角速度センサー素子片４、５、６からの検出信号に基づいて角速度ωｘ、ωｙ、ωｚを検出し、加速度センサー素子片７、８、９からの検出信号に基づいて加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを検出するモードである。したがって、物理量検出モードの説明は、省略する。
In the physical quantity detection mode, as described above, the angular velocities ωx, ωy, and ωz are detected based on the detection signals from the angular velocity sensor element pieces 4, 5, and 6, and the detection signals from the acceleration
次に、気密性判定モードについて説明する。前述したように、第１内部空間Ｓ１の気圧Ｐ１、第２内部空間Ｓ２の気圧Ｐ２および収容空間Ｓ３の気圧Ｐ３は、Ｐ１＜Ｐ３＜Ｐ２の関係を満足している。そのため、仮に、第１内部空間Ｓ１の気密性が破れ、第１内部空間Ｓ１と収容空間Ｓ３とが連通してしまった場合には、第１内部空間Ｓ１の気圧Ｐ１が上昇する。また、第２内部空間Ｓ２の気密性が破れ、第２内部空間Ｓ２と収容空間Ｓ３とが連通してしまった場合には、第２内部空間Ｓ２の気圧Ｐ２が降下がる。また、第１、第２内部空間Ｓ１、Ｓ２の気密性が共に破れ、第１内部空間Ｓ１と第２内部空間Ｓ２とが連通してしまった場合には、第１内部空間Ｓ１の気圧Ｐ１が上昇し、第２内部空間Ｓ２の気圧Ｐ２が降下する。 Next, the airtightness determination mode will be described. As described above, the air pressure P1 in the first internal space S1, the air pressure P2 in the second internal space S2, and the air pressure P3 in the housing space S3 satisfy the relationship P1 <P3 <P2. Therefore, if the airtightness of the first internal space S1 is broken and the first internal space S1 and the accommodation space S3 communicate with each other, the air pressure P1 in the first internal space S1 increases. In addition, when the airtightness of the second internal space S2 is broken and the second internal space S2 and the accommodation space S3 communicate with each other, the air pressure P2 in the second internal space S2 drops. In addition, when the airtightness of both the first and second internal spaces S1 and S2 is broken and the first internal space S1 and the second internal space S2 communicate with each other, the pressure P1 in the first internal space S1 is The pressure P2 in the second internal space S2 rises and falls.
このように、第１内部空間Ｓ１の気密性が破れれば、第１内部空間Ｓ１の気圧Ｐ１が上昇し、第２内部空間Ｓ２に気密性が破れれば、第２内部空間Ｓ２の気圧Ｐ２が降下することが分かる。第１内部空間Ｓ１の気圧Ｐ１が高まれば、それに伴って、第１内部空間Ｓ１内に収容されている角速度センサー素子片４、５、６のインピーダンスが上昇し、インピーダンスが上昇すると、それに伴ってＱ値が低下する。このＱ値の低下（インピーダンスの上昇）に基づいて、第１内部空間Ｓ１の気密性が確保されているか否かを判定することができる。一方、第２内部空間Ｓ２の気圧Ｐ２が低下すれば、それに伴って、第２内部空間Ｓ２内に収容されている加速度センサー素子片７、８、９のインピーダンスが低下し、インピーダンスが低下すると、それに伴ってＱ値が上昇する。このＱ値の上昇（インピーダンスの低下）に基づいて、第２内部空間Ｓ２の気密性が確保されているか否かを判定することができる。以下、当該判定について、図１２および図１３に示すフローチャートに沿って詳細に説明する。
As described above, if the airtightness of the first internal space S1 is broken, the air pressure P1 of the first internal space S1 increases, and if the airtightness of the second internal space S2 is broken, the air pressure P2 of the second internal space S2 is broken. Can be seen to descend. If the pressure P1 in the first internal space S1 increases, the impedance of the angular velocity sensor element pieces 4, 5, 6 accommodated in the first internal space S1 increases accordingly, and the impedance increases accordingly. Q value decreases. Based on the decrease in the Q value (impedance increase), it can be determined whether or not the airtightness of the first internal space S1 is ensured. On the other hand, if the atmospheric pressure P2 in the second internal space S2 decreases, the impedance of the acceleration
このような気密性の判定は、例えば、物理量センサー１をテスト装置に接続した状態で行われる。テスト装置には、予め、第１内部空間Ｓ１の気密性が確保されている状態における角速度センサー素子片４、５、６のインピーダンスを測定して得られたＱ値（基準Ｑ値）Ｑ４’、Ｑ５’、Ｑ６’と、第２内部空間Ｓ２の気密性が確保されている状態における加速度センサー素子片７、８、９のインピーダンスを測定して得られたＱ値（基準Ｑ値）Ｑ７’、Ｑ８’、Ｑ９’と、が記憶されている。なお、センサー素子片４〜９のＱ値は、前記テスト装置からセンサー素子片４〜９へ検査用信号を印加し、センサー素子片４〜９から出力される信号に基づいてインピーダンスの周波数特性を調べ、その結果から、Ｑ値を求めることができる。
Such airtightness determination is performed, for example, in a state where the
この状態において、まず、角速度センサー素子片４のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスから角速度センサー素子片４のＱ値Ｑ４を求める（Ｓ１１）。次に、角速度センサー素子片５のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスから角速度センサー素子片５のＱ値Ｑ５を求める（Ｓ１２）。次に、角速度センサー素子片６のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスから角速度センサー素子片６のＱ値Ｑ６を求める（Ｓ１３）。次に、Ｑ４’とＱ４の差ΔＱ４＝（Ｑ４’−Ｑ４）、Ｑ５’とＱ５の差ΔＱ５（＝Ｑ５’−Ｑ５）、Ｑ６’とＱ６の差ΔＱ６（＝Ｑ６’−Ｑ６）をそれぞれ求める（Ｓ１４）。なお、ΔＱ４、ΔＱ５、ΔＱ６を求めることができれば、Ｓ１１〜Ｓ１４の順序は、特に限定されない。 In this state, first, to measure the impedance of the angular velocity sensor element pieces 4, obtains the Q value Q 4 of the angular velocity sensor element pieces 4 from the measured impedance (S11). Next, to measure the impedance of the angular velocity sensor element pieces 5, obtains the Q value Q 5 of the angular velocity sensor element strip 5 from the measured impedance (S12). Next, to measure the impedance of the angular velocity sensor element pieces 6, obtains the Q value Q 6 of the angular velocity sensor element piece 6 from the measured impedance (S13). Then, Q 4 'and the difference between Q 4 ΔQ 4 = (Q 4 ' -Q 4), ' the difference ΔQ 5 (= Q 5 of Q 5 and' -Q 5) Q 5, Q 6 ' and the Q 6 A difference ΔQ 6 (= Q 6 '−Q 6 ) is obtained (S14). Note that the order of S11 to S14 is not particularly limited as long as ΔQ 4 , ΔQ 5 , and ΔQ 6 can be obtained.
次に、ΔＱ４、ΔＱ５、ΔＱ６が、それぞれ、予め設定されている閾値内に収まっているか否かを判断する（Ｓ１５）。そして、ΔＱ４、ΔＱ５、ΔＱ６が、全て閾値内に収まっていれば、第１内部空間Ｓ１の気密性が確保されていると判定する。また、ΔＱ４、ΔＱ５、ΔＱ６が、全て閾値外であれば、第１内部空間Ｓ１の気密性が破られていると判定する。また、ΔＱ４、ΔＱ５、ΔＱ６の一部が閾値外であれば、第１内部空間Ｓ１の気密性は確保されているが、閾値外となっている角速度センサー素子片が破損、故障している（正常な状態ではない）と判定する。 Next, it is determined whether or not ΔQ 4 , ΔQ 5 , and ΔQ 6 are within preset threshold values (S 15). If ΔQ 4 , ΔQ 5 , and ΔQ 6 are all within the threshold value, it is determined that the airtightness of the first internal space S1 is secured. Further, if ΔQ 4 , ΔQ 5 , ΔQ 6 are all outside the threshold value, it is determined that the airtightness of the first internal space S1 is broken. Further, if some of ΔQ 4 , ΔQ 5 , ΔQ 6 are outside the threshold value, the airtightness of the first internal space S1 is ensured, but the angular velocity sensor element piece outside the threshold value is damaged or broken. It is determined that it is not normal.
以上のような第１内部空間Ｓ１の気密性の判定と同様にして、第２内部空間Ｓ２の気密性の判定を行う。具体的には、まず、加速度センサー素子片７のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスから加速度センサー素子片７のＱ値Ｑ７を求める（Ｓ２１）。次に、加速度センサー素子片８のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスから加速度センサー素子片８のＱ値Ｑ８を求める（Ｓ２２）。次に、加速度センサー素子片９のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスから加速度センサー素子片９のＱ値Ｑ９を求める（Ｓ２３）。次に、Ｑ７’とＱ７の差ΔＱ７＝（Ｑ７’−Ｑ７）、Ｑ８’とＱ８の差ΔＱ８（＝Ｑ８’−Ｑ８）、Ｑ９’とＱ９の差ΔＱ９（＝Ｑ９’−Ｑ９）をそれぞれ求める（Ｓ２４）。なお、ΔＱ７、ΔＱ８、ΔＱ９を求めることができれば、Ｓ２１〜Ｓ２４の順序は、特に限定されない。
The airtightness of the second internal space S2 is determined in the same manner as the determination of the airtightness of the first internal space S1 as described above. Specifically, first, by measuring the impedance of the acceleration
次に、ΔＱ７、ΔＱ８、ΔＱ９が、それぞれ、予め設定されている閾値内に収まっているか否かを判断する（Ｓ２５）。そして、ΔＱ７、ΔＱ８、ΔＱ９が、全て閾値内に収まっていれば、第２内部空間Ｓ２の気密性が確保されていると判定する。また、ΔＱ７、ΔＱ８、ΔＱ９が、全て閾値外であれば、第２内部空間Ｓ２の気密性が破られていると判定する。また、ΔＱ７、ΔＱ８、ΔＱ９の一部が閾値外であれば、第２内部空間Ｓ２の気密性は確保されているが、閾値外となっている加速度センサー素子片が破損、故障している（正常な状態ではない）と判定する。 Next, it is determined whether or not ΔQ 7 , ΔQ 8 , and ΔQ 9 are each within a preset threshold value (S 25). If ΔQ 7 , ΔQ 8 , and ΔQ 9 are all within the threshold value, it is determined that the airtightness of the second internal space S2 is secured. Further, if ΔQ 7 , ΔQ 8 , and ΔQ 9 are all outside the threshold value, it is determined that the airtightness of the second internal space S2 is broken. If some of ΔQ 7 , ΔQ 8 , and ΔQ 9 are outside the threshold value, the airtightness of the second internal space S2 is ensured, but the acceleration sensor element piece outside the threshold value is damaged or broken. It is determined that it is not normal.
このような検査方法によれば、電気的な手段で、第１、第２内部空間Ｓ１、Ｓ２の気密性を判定することができるため、物理量センサー１を製造した後、どの段階においても（例えば、信頼性試験終了後、外部装置に実装後等でも）検査を行うことができる。そのため、優れた利便性を発揮することができる。また、例えば、目視等による検査と比較して、より精度の高い検査を行うことができる。
According to such an inspection method, since the airtightness of the first and second internal spaces S1 and S2 can be determined by electrical means, the
以上、第１、第２内部空間Ｓ１、Ｓ２の気密性の検査方法について説明したが、気密性の検査方法は、上記の方法に限定されない。例えば、上記の検査方法では、第１内部空間Ｓ１の気密性の検査と、第２内部空間Ｓ２の気密性の検査と、を別々に行っているが、例えば、図１４に示すように、これらを連続して行ってもよい。 Although the method for inspecting the airtightness of the first and second internal spaces S1 and S2 has been described above, the method for inspecting the airtightness is not limited to the above method. For example, in the above inspection method, the airtightness inspection of the first internal space S1 and the airtightness inspection of the second internal space S2 are performed separately. For example, as shown in FIG. May be performed continuously.
また、本実施形態では、第１内部空間Ｓ１の気圧Ｐ１、第２内部空間Ｓ２の気圧Ｐ２および収容空間Ｓ３の気圧Ｐ３が、Ｐ１＜Ｐ３＜Ｐ２の関係を満足しているが、Ｐ３がＰ１、Ｐ２と異なっていればよく、例えば、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係を満足していてもよいし、Ｐ３＜Ｐ１＜Ｐ２の関係を満足していてもよい。また、本実施形態では、物理量センサー素子３が、第１内部空間Ｓ１および第２内部空間Ｓ２を有しているが、内部空間の数としては、特に限定されず、例えば、第１、第２内部空間Ｓ１、Ｓ２のいずれか一方を省略してもよいし、さらに、内部空間を有していてもよい。
In the present embodiment, the pressure P1 in the first internal space S1, the pressure P2 in the second internal space S2, and the pressure P3 in the accommodation space S3 satisfy the relationship P1 <P3 <P2, but P3 is P1. As long as it is different from P2, for example, the relationship P1 <P2 <P3 may be satisfied, or the relationship P3 <P1 <P2 may be satisfied. In the present embodiment, the physical
［電子機器］
次に、本発明の物理量センサーを備える電子機器について説明する。
[Electronics]
Next, an electronic device including the physical quantity sensor of the present invention will be described.
図１５は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
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１１０８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回動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、物理量センサー１が内蔵されている。
In this figure, a
図１６は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the invention is applied.
この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口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、物理量センサー１が内蔵されている。
In this figure, a
図１７は、本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。 FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース１３０２の背面には表示部１３１０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１３１０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などを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押すと、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、例えば、手振れ補正に用いられる物理量センサー１が内蔵されている。
A
このような電子機器は、物理量センサー１を備えているので、優れた信頼性を有している。
Since such an electronic apparatus includes the
なお、本発明の電子機器は、図１５のパーソナルコンピューター、図１６の携帯電話機、図１７のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、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）、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、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、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）、携帯端末用の基地局、フライトシュミレーター等に適用することができる。 In addition to the personal computer of FIG. 15, the mobile phone of FIG. 16, and the digital still camera of FIG. 17, the electronic apparatus of the present invention includes, for example, a smartphone, a tablet terminal, a watch (including a smart watch), an inkjet discharge Wearable terminals such as devices (for example, inkjet printers), HMDs (head-mounted displays), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic Dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical device (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, Daughter endoscope), a fish finder, various measurement devices, gauges (e.g., vehicle, aircraft, ship instruments), the base station for the mobile terminal, can be applied to a flight simulator or the like.
［移動体］
次に、本発明の移動体について説明する。
図１８は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。
[Moving object]
Next, the moving body of the present invention will be described.
FIG. 18 is a perspective view showing an automobile to which the moving body of the present invention is applied.
自動車１５００には物理量センサー１が内蔵されており、例えば、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。
The
その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプター（ドローンを含む）で利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー１が組み込まれる。
In addition, such posture control can be used by a biped robot or a radio controlled helicopter (including a drone). As described above, the
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーの検査方法、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the physical quantity sensor, the physical quantity sensor inspection method, the electronic apparatus, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is the same. Any structure having a function can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention.
１…物理量センサー、１０…ＩＣ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ…角速度用回路、１１１…駆動回路、１１１１…Ｉ／Ｖ変換回路、１１１２…ＡＣ増幅回路、１１１３…自動利得制御回路、１１１４…増幅回路、１１２…検出回路、１１２１…オフセット調整容量、１１２２…Ｑ／Ｖ変換回路、１１２３…同期検波回路、１１２４…増幅回路、１１２５…Ａ／Ｄ変換回路、１１２６…フィルター回路、１１２７…レジスタ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…加速度用回路、１２１…駆動回路、１２２…検出回路、１２２１…オフセット調整容量、１２２２…Ｑ／Ｖ変換回路、１２２３…増幅回路、１２２４…Ａ／Ｄ変換回路、１２２５…フィルター回路、１２２６…レジスタ、１３…シリアルインターフェース回路、２…パッケージ、２１…ベース、２１１…凹部、２２…リッド、３…物理量センサー素子、３０…パッケージ、３００…ＳｉＯ２膜、３１…基板、３２…蓋体、３４、３５、３６、３７、３８、３９…凹部、３４１、３４２、３４３、３４４、３４５、３６１、３６２、３６３、３６４、３６５、３７１、３７２、３７３、３９１、３９２、３９３…溝部、４…角速度センサー素子片、４０、４０ａ、４０ｂ…構造体、４１…振動部、４２…駆動バネ部、４３…固定部、４４…可動駆動電極、４５、４６…固定駆動電極、４７…検出用フラップ板、４８…梁部、４９…固定検出電極、５…角速度センサー素子片、５０、５０ａ、５０ｂ…構造体、６…角速度センサー素子片、６０、６０ａ、６０ｂ…構造体、６１…振動部、６２…可動部、６２１…基部、６２２…可動検出電極、６３…検出バネ部、６４…駆動バネ部、６５…固定部、６６…可動駆動電極、６７１、６７２…固定駆動電極、６８１、６８２…固定検出電極、７…加速度センサー素子片、７０…構造体、７１…可動部、７１１…基部、７１２…可動検出電極、７２…バネ部、７３…固定部、７４、７５…固定検出電極、８…加速度センサー素子片、９…加速度センサー素子片、９０…構造体、９１…可動部、９１１、９１２…可動検出電極、９２…梁部、９３…固定部、９４、９５…固定検出電極、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ…加速度、Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ４３、Ｂ６１、Ｂ６２、Ｂ６３、Ｂ６４、Ｂ６５、Ｂ７１、Ｂ７２、Ｂ７３、Ｂ９１…導電性バンプ、Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ４５、Ｌ６１、Ｌ６２、Ｌ６３、Ｌ６４、Ｌ６５、Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３…配線、Ｓ１…第１内部空間、Ｓ２…第２内部空間、Ｓ３…収容空間、ωｘ、ωｙ、ωｚ…角速度
DESCRIPTION OF
Claims (20)
気密であり、前記物理量センサー素子が収容されている素子収容部を有するパッケージと、を有し、
前記収容部内の気圧と前記素子収容部内の気圧とが異なっている物理量センサーの検査方法であって、
前記物理量センサー素子のインピーダンスに基づいて前記収容部の気密性を判定することを特徴とする物理量センサーの検査方法。 A physical quantity sensor element having an airtight accommodating portion and an element piece accommodated in the accommodating portion;
An airtight package having an element accommodating portion in which the physical quantity sensor element is accommodated, and
An inspection method for a physical quantity sensor in which the air pressure in the housing portion and the air pressure in the element housing portion are different,
An inspection method for a physical quantity sensor, comprising: determining airtightness of the housing portion based on an impedance of the physical quantity sensor element.
前記電子部品は、前記物理量センサー素子のインピーダンスに基づいて前記収容部の気密性を判定する気密性判定モードを備えている請求項１に記載の物理量センサーの検査方法。 An electronic component connected to the physical quantity sensor element;
The physical quantity sensor inspection method according to claim 1, wherein the electronic component includes an airtightness determination mode for determining the airtightness of the housing portion based on an impedance of the physical quantity sensor element.
前記素子片は、前記第１収容部に収容されている第１素子片と、前記第２収容部に収容されている第２素子片と、を有し、
前記第１収容部内の気圧と前記第２収容部内の気圧と前記素子収容部の気圧とが互いに異なっている請求項４に記載の物理量センサーの検査方法。 The accommodating portion has a first accommodating portion and a second accommodating portion,
The element piece includes a first element piece housed in the first housing portion and a second element piece housed in the second housing portion,
The physical quantity sensor inspection method according to claim 4, wherein the air pressure in the first housing portion, the air pressure in the second housing portion, and the air pressure in the element housing portion are different from each other.
前記第２素子片は、加速度を検出する加速度検出素子片である請求項５に記載の物理量センサーの検査方法。 The first element piece is an angular velocity detection element piece for detecting angular velocity,
The physical quantity sensor inspection method according to claim 5, wherein the second element piece is an acceleration detection element piece that detects acceleration.
前記素子収容部内の気圧は、前記第１収容部内の気圧よりも高く、前記第２収容部内の気圧よりも低い請求項６に記載の物理量センサーの検査方法。 The atmospheric pressure in the first accommodating part is lower than the atmospheric pressure in the second accommodating part,
The physical quantity sensor inspection method according to claim 6, wherein the air pressure in the element housing portion is higher than the air pressure in the first housing portion and lower than the air pressure in the second housing portion.
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第１収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第１収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第１素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第１素子片が故障していると判断する請求項５ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーの検査方法。 A plurality of the first element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of first element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the first housing portion is secured,
If all the differences of the plurality of first element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the first housing portion is broken,
8. The device according to claim 5, wherein if the difference between some of the plurality of first element pieces is outside the threshold value, it is determined that the some first element pieces are out of order. Inspection method of physical quantity sensor.
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第２収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第２収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第２素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第２素子片が故障していると判断する請求項５ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーの検査方法。 A plurality of the second element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of second element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the second accommodating portion is secured,
If all the differences of the plurality of second element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the second housing portion has been destroyed,
9. The device according to claim 5, wherein if the difference between some of the plurality of second element pieces is outside the threshold value, it is determined that the some second element pieces are out of order. Inspection method of physical quantity sensor.
気密であり、前記物理量センサー素子が収容されている素子収容部を有するパッケージと、
前記物理量センサー素子に電気的に接続された電子部品と、を有し、
前記収容部内の気圧と前記素子収容部内の気圧とが異なり、
前記電子部品は、前記素子片からの信号に基づいて物理量を検出する物理量検出モードと、前記素子片のインピーダンスに基づいて前記収容部の気密性を判定する気密性判定モードと、を有することを特徴とする物理量センサー。 A physical quantity sensor element having an airtight accommodating portion and an element piece accommodated in the accommodating portion;
An airtight package having an element accommodating portion in which the physical quantity sensor element is accommodated;
An electronic component electrically connected to the physical quantity sensor element,
The air pressure in the housing portion and the air pressure in the element housing portion are different,
The electronic component has a physical quantity detection mode for detecting a physical quantity based on a signal from the element piece, and an airtightness determination mode for determining the airtightness of the housing portion based on the impedance of the element piece. Characteristic physical quantity sensor.
前記素子片は、前記第１収容部に収容されている第１素子片と、前記第２収容部に収容されている第２素子片と、を有し、
前記第１収容部内の気圧と前記第２収容部内の気圧と前記素子収容部内の気圧とが互いに異なっている請求項１３に記載の物理量センサー。 The accommodating portion has a first accommodating portion and a second accommodating portion,
The element piece includes a first element piece housed in the first housing portion and a second element piece housed in the second housing portion,
The physical quantity sensor according to claim 13, wherein the air pressure in the first housing portion, the air pressure in the second housing portion, and the air pressure in the element housing portion are different from each other.
前記第２素子片は、加速度を検出する加速度検出素子片である請求項１４に記載の物理量センサー。 The first element piece is an angular velocity detection element piece for detecting angular velocity,
The physical quantity sensor according to claim 14, wherein the second element piece is an acceleration detection element piece that detects acceleration.
前記素子収容部内の気圧は、前記第１収容部内の気圧よりも高く、前記第２収容部内の気圧よりも低い請求項１５に記載の物理量センサー。 The atmospheric pressure in the first accommodating part is lower than the atmospheric pressure in the second accommodating part,
The physical quantity sensor according to claim 15, wherein the air pressure in the element housing portion is higher than the air pressure in the first housing portion and lower than the air pressure in the second housing portion.
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第１収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第１素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第１収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第１素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第１素子片が故障していると判断する請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の物理量センサー。 A plurality of the first element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of first element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the first housing portion is secured,
If all the differences of the plurality of first element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the first housing portion is broken,
17. The device according to claim 14, wherein if the difference between some of the plurality of first element pieces is outside the threshold value, it is determined that the some first element pieces are out of order. Physical quantity sensor.
前記気密性判定モードでは、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値内であれば、前記第２収容部の気密性が確保されていると判断し、
複数の前記第２素子片の全ての前記差が前記閾値外であれば、前記第２収容部の気密性が破壊されていると判断し、
複数の前記第２素子片の一部の前記差が前記閾値外であれば、前記一部の第２素子片が故障していると判断する請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載の物理量センサー。 A plurality of the second element pieces are arranged so that the detection axes are different,
In the airtightness determination mode,
If all the differences of the plurality of second element pieces are within the threshold value, it is determined that the airtightness of the second accommodating portion is secured,
If all the differences of the plurality of second element pieces are outside the threshold, it is determined that the airtightness of the second housing portion has been destroyed,
18. The device according to claim 14, wherein if the difference between some of the plurality of second element pieces is outside the threshold value, it is determined that the some second element pieces are out of order. Physical quantity sensor.
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