(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が固定された片持ち梁構造または両端部が固定された両持ち梁構造を有する支持板と、
当該支持板のうち振動可能な振動領域上に、多層状に成膜した下部電極、圧電薄膜及び上部電極を有する振動センサ部と、
前記支持板のうち前記振動領域以外の領域上に前記振動センサ部の下部電極と同じ材料で成膜した薄膜によって形成した温度センサ部と、
前記支持板のうち、前記振動センサ部及び温度センサ部を形成した領域以外の領域上に成膜した磁気感受性薄膜及び当該磁気感受性薄膜上に形成した電極を有する速度センサ部とを一体に備えていることを特徴とする複合センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の複合センサと、当該複合センサを実装した回路基板と、これら複合センサ及び回路基板を収容するセンサケースとを備えていることを特徴とするセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサ部を備え、例えば鉄道車両や自動車等の車両に好適に用いられる複合センサ、及び複合センサを備えたセンサユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両や自動車等の各種車両には、安全性及びメンテナンス性向上を図るべく、異常振動を検知可能な振動センサ部や、異常温度を検知可能な温度センサ部、或いは感磁性素子で構成した速度センサ部等、各種センサ部が搭載されている。そして、これら各種センサ部をユニット化して共通のケース内に設ける態様が知られている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４０９２２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の複合センサは、各センサ部を共通のケース内に配置して、ケース内を合成樹脂で充填することによって一体化したものである。したがって、ケース内の限られた狭いスペースに各センサをそれぞれ個別に配置しなければならず、極めて作業性が悪く、信頼性を損ねる原因となり得る。
【０００５】
また、特許文献２には、共通の回路基板に各センサを実装したセンサユニットが開示されている。同文献中には明記されていないものの、当業者であれば「回路基板に各センサを実装する」とは、個別に作製して完成品状態にある各センサ（完成された電子部品）を回路基板にそれぞれ実装する、という意味であると捉えるのが通例である。このような態様であれば、当然のことながら各センサをそれぞれ別工程で製作するため、各センサの製作工程において相互に重複する処理があった場合であってもそれぞれ別々に行わなければならず、高コスト化を招来し得る。特に、振動センサと温度センサとの間に接着剤等の介在物があれば、温度誤差が生じやすく、適切な温度測定を行うことができないという問題が生じる。
【０００６】
また、当該技術分野では、ケース内における複合センサの更なる省スペース化（コンパクト化）が要求されている。
【０００７】
このような諸問題を解決すべく、本発明者らは、少なくとも振動センシング機能、温度センシング機能及び速度センシング機能を発揮し、更なる小型化及び製造コストの削減を実現可能な複合センサを案出するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る複合センサは、一端部が固定された片持ち梁構造または両端部が固定された両持ち梁構造を有する支持板と、支持板のうち振動可能な振動領域上に、多層状に成膜した下部電極、圧電薄膜及び上部電極を有する振動センサ部と、支持板のうち振動領域以外の領域上に振動センサ部の下部電極と同じ材料で成膜した薄膜によって形成した温度センサ部と、支持板のうち、振動センサ部及び温度センサ部を形成した領域（振動・温度センサ形成領域）以外の領域上に成膜した磁気感受性薄膜及びこの磁気感受性薄膜上に形成した電極を有する速度センサ部とを一体に備えていることを特徴としている。
【０００９】
ここで、振動センサ部は支持板上に成膜した下部電極、圧電薄膜及び上部電極を有するものであり、支持板とは一体不可分とされるものである。したがって、電子部品として取り扱うことが可能（電子部品として回路基板に実装可能）な振動センサは、支持板と振動センサ部とから構成されたものである。同様に、温度センサ部は、支持板上に成膜した薄膜を有するものであり、支持板とは一体不可分とされるものである。したがって、電子部品として取り扱うことが可能（電子部品として回路基板に実装可能）な温度センサは、支持板と温度センサ部とから構成されたものである。また、速度センサ部は、支持板上に成膜した磁気感受性薄膜及び電極を有するものであり、支持板とは一体不可分とされるものである。したがって、電子部品として取り扱うことが可能（電子部品として回路基板に実装可能）な速度センサは、支持板と速度センサ部とを備えたものである。すなわち、本発明において、「センサ部」とは、それ単体では電子部品を構成するものではなく、「複合センサ」自体が１つの電子部品であると捉えることができる。
【００１０】
このように、本発明の複合センサは、振動センサ部を形成した支持板上に、振動センサ部の下部電極と同じ材料で成膜した薄膜からなる温度センサ部を形成し、さらに共通の支持板上に成膜した磁気感受性薄膜を有する速度センサ部を形成するという技術的思想、すなわち、振動センサ（振動センサ部と支持板とを備えたもの）の一部を利用して温度センサ（温度センサ部と支持板とを備えたもの）を形成し、さらに振動センサ部や温度センサ部を形成した共通の支持板に速度センサ部をも形成するという斬新な技術的思想を採用することにより、複合センサ全体のコンパクト化、省スペース化を実現することができるものである。しかも、本発明の複合センサでは、振動センサを構成する支持板のうち振動センサによる振動センシング機能には直接寄与することのない領域（振動領域以外の領域、固定領域）上に温度センサ部や速度センサ部を形成しているため、例えば回路基板上における複数の電子部品の実装密度を高めることによってコンパクト化を図る態様と比較して、効率良く容易にコンパクト化を実現できる。特に、磁気感受性薄膜（磁気感受性物質の薄膜）及び電極を備えた速度センサ部とすることで、これら磁気感受性薄膜及び電極を主体としてなるホール素子で速度センサ部を構成することが可能になる。ホール素子は小型化及び検出精度の高度化を図ることができる点で有利である。
【００１１】
さらに、本発明の複合センサは、支持板上における振動センサ部、温度センサ部及び速度センサ部の相対位置を製造段階で固定することが可能な構成を採用しているため、ケース内に各センサ（電子部品である振動センサ、温度センサ、速度センサ）をそれぞれ個別に配置する態様であれば生じ得る不具合、つまり、作業性が極めて悪く、信頼性を損ね得るという不具合を解消することができる。そして、このような全体として一つの電子部品を構成する本発明の複合センサは、所定の取付対象部にそれぞれ個別のセンシングデバイスを組み付ける態様と比較して、単一のデバイス（本発明の複合センサ）を所定の取付対象部に組み付けるだけでよいため、組立容易性も実現できる。
【００１２】
また、本発明の複合センサでは、共通の支持板上に同じ材料を用いて振動センサ部の下部電極と温度センサ部の薄膜を形成しているため、この成膜処理を同一工程で同時に行うことができ、製造工程の簡素化、ひいては製造コストの削減を図ることができる。加えて、本発明の複合センサであれば、振動センサ部と温度センサ部との間に接着剤等の介在物を配置する必要がないため、振動センサ部と温度センサ部との間に接着剤等の介在物があれば生じる不具合、つまり、温度誤差が生じやすく、適切な温度測定を行うことができないという不具合の発生を防止することができる。
【００１３】
また、本発明のセンサユニットは、上述した構成の複合センサを回路基板に実装した状態で共通のセンサケースに収容していることを特徴としている。このようなセンサユニットであれば、上述した種々の作用効果を発揮する複合センサを備えたセンサユニットの取り扱い性が向上するとともに、このセンサユニットを所定の取付対象部へ取り付ける作業も容易且つスムーズに行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、共通の支持板上に振動センサ部、温度センサ部及び速度センサ部を形成し、少なくとも振動センサ部及び温度センサ部の一部または全部を相互に同じ材料を用いて成膜処理により形成することにより、振動センシング機能、温度センシング機能及び速度センシング機能を発揮する複合センサの小型化及び製造コストの削減を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合センサを備えたセンサユニットの全体模式図。
【図２】同実施形態に係る複合センサの平面模式図。
【図３】図２のｘ−ｘ線断面模式図。
【図４】図３の一部拡大図。
【図５】同実施形態に係る複合センサ及びセンサユニットの製造工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態に係るセンサユニット１は、図１に示すように、振動センシング機能、温度センシング機能及び速度センシング機能を発揮する複合センサ２と、複合センサ２を実装した回路基板３と、これらを収容するセンサケース４とを備え、所定の取付対象部、例えば鉄道車両等の車両の適宜箇所に設けたハウジングＨにセンサケース４ごと取付可能なものである。
【００１８】
本実施形態に係る複合センサ２は、図２及び図３（図２は複合センサ２の平面模式図であり、図３は図２のｘ−ｘ線断面模式図である）に示すように、共通の支持板５（例えばシリコン単結晶基板）上に振動センサ部６、温度センサ部７、及び速度センサ部８を形成したものである。本実施形態では、支持板５は、支持台Ｂ及び永久磁石Ｍにより片持ち梁状に支持されている。すなわち、支持板５の長手方向中央領域及び長手方向一端部側領域が支持台Ｂや永久磁石Ｍに支持され、支持板５のうち支持台Ｂや永久磁石Ｍに支持されていない長手方向他端部側領域が振動可能な振動領域５１である。なお、以下の説明では、支持板５のうち支持台Ｂに支持されて振動しない領域を第１固定領域５２と称し、永久磁石Ｍに支持されて振動しない領域を第２固定領域５３と称する。
【００１９】
本実施形態では、支持板５（基板）として、シリコン基板上に熱酸化膜を形成したものを用いている。なお、熱酸化膜は、シリコン基板のうち支持台Ｂや永久磁石Ｍを固定する面とは反対側の面（図３における上面）全体に形成していることが好ましい。また、支持台Ｂとしてはガラス板が好適であるが、ガラス以外の材料によって支持台Ｂを形成することも可能である。
【００２０】
振動センサ部６は、図２及び図３に示すように、支持板５のうち振動領域５１上に複層状に形成した下部電極６１、圧電薄膜６２、及び上部電極６３を主体としてなり、支持板５の振動に応じて圧電薄膜６２に分極が生じ、下部電極６１及び上部電極６３を通じて例えば図示しない電荷電圧変換回路、電圧増幅回路等により電圧に変換して振動を電気的に検出するものである。図２及び図３では、便宜的に下部電極６１、圧電薄膜６２、及び上部電極６３にそれぞれ異なるパターンまたはハッチングを付し、特に図３ではそれぞれの厚さを誇張して示している。
【００２１】
本実施形態では、下部電極６１及び上部電極６３として、圧電薄膜６２の結晶性を高めるために白金薄膜を適用している。なお、図示しないが、下部電極６１と支持板５との密着性を高めるためにチタン薄膜を下部電極６１と支持板５との間に設けたり、上部電極６３と圧電薄膜６２との密着性を高めるためにクロム薄膜等を上部電極６３と圧電薄膜６２との間に設けることもできる。下部電極６１や上部電極６３として、白金以外の材料からなる薄膜（例えば金等）を適用することもできる。また、圧電薄膜６２としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いた薄膜が好適であるが、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）を用いることもできる。
【００２２】
温度センサ部７は、図２及び図３に示すように、支持板５のうち第１固定領域５２上に形成され、所定寸法分だけ隔てて設けた一対の電極７１と、これら電極７１間に設けた測温抵抗部７２とからなるものである。そして、本実施形態の複合センサ２は、温度センサ部７を構成する一対の電極７１及び測温抵抗部７２を、振動センサ部６の下部電極６１と同じ材料を成膜して形成した薄膜により形成している。振動センサ部６の下部電極６１を白金で形成している場合、耐腐食性に強い白金で温度センサ部７の電極７１及び測温抵抗部７２を形成することができる。本実施形態では、測温抵抗部７２を所定の抵抗値になるようにミアンダパターンで形成し、温度に応じた抵抗値となるように設定している。図２では、測温抵抗部７２として、ミアンダパターンの長軸を支持板５の長手方向と直交する方向に平行となるようにレイアウトした態様を例示しているが、ミアンダパターンの長軸を支持板５の長手方向に平行となるようにレイアウトした測温抵抗部７２であってもよい。このような温度センサ部７は温度に応じた抵抗値を図示しない回路によって電気信号として出力することができる。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、温度センサ部７の電極７１及び測温抵抗部７２には振動センサ部６の下部電極６１と同じパターン、ハッチングを付している。また、図３では温度センサ部７の電極７１及び測温抵抗部７２の厚さを誇張して示している。
【００２３】
速度センサ部８は、図２、図３及び図４（図４は図３の一部拡大図である）に示すように、支持板５のうち振動センサ部６及び温度センサ部７を形成していない領域である第２固定領域５３上に形成された磁気感受性薄膜８１及び電極８２と、支持板５を介して磁気感受性薄膜８１及び電極８２と対面するように設けた永久磁石Ｍとを備えたホール素子によって構成したものである。図２、図３及び図４では、便宜的に磁気感受性薄膜８１及び電極８２にそれぞれ異なるパターンまたはハッチングを付し、特に図３及び図４ではそれぞれの厚さを誇張して示している。本実施形態では、磁気感受性薄膜８１として、ＩｎＳｂ（アンチモン化インジウム）薄膜を適用し、電極８２として、チタン下地膜８２ａを金膜８２ｂで部分的に被覆したものを適用している。なお、図２、図３及び図４では、支持板５の一端（右端）から所定領域を第２固定領域５３として指し示しているが、各図に示すように速度センサ部８を支持板５の一端（右端）から所定寸法離した位置に形成している場合には、速度センサ部８を形成した領域（後述する永久磁石Ｍを固定する領域）を固定領域（第２固定領域）として捉えることができる。
【００２４】
本実施形態のセンサユニット１は、図１に示すように、振動センサ部６、温度センサ部７及び速度センサ部８を一体に形成した複合センサ２を回路基板３に実装している。本実施形態では、複合センサ２及び回路基板３を共通のセンサケース４内に収容している。
【００２５】
次に、複合センサ２を製作する手順、及び複合センサ２を備えたセンサユニット１を製作する手順について説明する。
【００２６】
先ず、支持板５の振動領域５１上及び第１固定領域５２上に薄膜を形成する（第一次成膜工程Ｓ１、図５参照）。この第一次成膜工程Ｓ１により支持板５の振動領域５１上に形成した薄膜が振動センサ部６の下部電極６１であり、支持板５の第１固定領域５２上に形成した薄膜が温度センサ部７の一対の電極７１及び測温抵抗部７２である。第一次成膜工程Ｓ１を終えた時点では温度センサ部７の電極７１と測温抵抗部７２との区別はなく、この第一次成膜工程Ｓ１の後に引き続いて行う第一次フォトリソグラフィ工程Ｓ２により、ミアンダパターンの測温抵抗部７２を形成する。なお、支持板５上における振動領域５１と第１固定領域５２との境界近傍領域には、振動センサ部６（下部電極６１）と温度センサ部７との絶縁を図るために薄膜を形成していないスペース（薄膜非形成領域５４）を確保する必要がある。このような薄膜非形成領域５４を確保するには、第一次成膜工程Ｓ１の成膜処理で支持板５上における振動領域５１と第１固定領域５２との境界近傍領域に薄膜を形成しないようにしたり、第一次成膜工程Ｓ１で支持板５のうち振動センサ部６及び温度センサ部７を形成する領域全体に成膜を形成した後に、振動領域５１と第１固定領域５２との境界近傍領域に形成した薄膜を除去すればよい。この薄膜除去処理を第一次フォトリソグラフィ工程Ｓ２のフォトリソグラフィ処理により行うこともできる。
【００２７】
次いで、振動領域５１上に形成した薄膜である振動センサ部６の下部電極６１上に圧電薄膜６２を形成し（第二次成膜工程Ｓ３、図５参照）、その後、圧電薄膜６２上に上部電極６３として機能する薄膜を形成する（第三次成膜工程Ｓ４、図５参照）。なお、図２に示すように、圧電薄膜６２の平面積は下部電極６１の平面積よりも小さく、上部電極６３の平面積は圧電薄膜６２の平面積よりも小さく設定している。
【００２８】
引き続いて、温度センサ部７の電極７１、振動センサ部６の圧電薄膜６２及び上部電極６３をフォトリソグラフィ処理する（第二次フォトリソグラフィ工程Ｓ５、図５参照）。以上の手順により、支持板５上に振動センサ部６及び温度センサ部７を形成することができる。
【００２９】
次いで、支持板５のうち振動センサ部６及び温度センサ部７を形成していない領域である第２固定領域５３に磁気感受性薄膜８１を形成する（第四次成膜工程Ｓ６（「磁気感受性薄膜形成工程」と捉えることができる）、図５参照）。磁気感受性薄膜８１は例えば真空蒸着法によって成膜することができる。本実施形態では真空蒸着法として二次抵抗加熱方式を採用しているが、当該方式以外の蒸着法を採用することもできる。また、支持板５のうち振動センサ部６や温度センサ部７を形成した領域（振動領域５１や第１固定領域５２）に磁気感受性薄膜８１を形成する事態を回避して、第１固定領域５２と第２固定領域５３との間に薄膜を形成していないスペース（薄膜非形成領域５５）を確保するには、例えば磁気感受性薄膜８１の成膜面積（第２固定領域５３の平面積）に相当する開口窓を有するメタルマスクを用いて成膜処理を行ったり、第四次成膜工程Ｓ６後に第１固定領域５２近傍領域に形成した薄膜を除去すればよい。
【００３０】
第四次成膜工程Ｓ６後に、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理で所望の磁気感受性薄膜パターン（本実施形態ではＩｎＳｂパターン）を形成する（第三次フォトリソグラフィ工程Ｓ７（「磁気感受性薄膜パターン形成工程」と捉えることができる）、図５参照）。エッチング液としては塩化第二鉄溶液やフッ化水素（フッ酸）溶液等を適用することができる。また、本実施形態では、所望の磁気感受性薄膜パターンに形成した磁気感受性薄膜８１の磁電変換性能を高めるために熱処理によって結晶化させている。具体的には、赤外線加熱によって磁気抵抗性の材料（本実施形態ではＩｎＳｂ）の融点近くの温度で加熱処理している。さらに、この加熱処理を不活性ガス（窒素ガス）雰囲気中で行うことにより、磁気感受性薄膜８１の酸化劣化を防ぐことができる。
【００３１】
引き続いて、速度センサ部８の電極８２を構成する薄膜を形成する（第五次成膜工程Ｓ８（「電極用薄膜形成工程」と捉えることができる）、図５参照）。本実施形態では、図４に示すように、チタンで下地膜８２ａを形成し、この下地膜８２ａ上に金膜８２ｂを形成することによって電極８２を形成している。下地膜８２ａ及び金膜８２ｂの成膜処理は、これら下地膜８２ａ及び金膜８２ｂの成膜領域に相当する開口窓を有するメタルマスクを用いて蒸着法やスパッタ法等で行うことが好ましい。次いで、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理により、所望の電極パターンを形成する（第四次フォトリソグラフィ工程Ｓ９（「速度センサ部用電極パターン形成工程」と捉えることができる）、図５参照）。なお、図３に示す磁気感受性薄膜パターンや電極パターン以外のパターン、ブリッジ構造を採用することも可能である。所望の電極パターンを形成した後に、支持板５の裏面に永久磁石Ｍを固定する（永久磁石固定工程Ｓ１０、図５参照）。永久磁石Ｍは、磁気感受性薄膜８１及び電極８２を形成した領域に相当する大きさのものであればよく、本実施形態では例えば接着剤等によって支持板５の裏面に永久磁石Ｍを貼り付けて固定している。このようにして永久磁石Ｍを支持板５の裏面に取り付けることによって磁電変換のホール素子として機能する速度センサ部８を形成することができる。すなわち、磁気感受性薄膜８１はホール素子用薄膜として機能する。なお、支持板５に振動センサ部６及び温度センサ部７を形成する工程（上述した工程Ｓ１〜Ｓ５）を、支持板５に速度センサ部８を形成する工程（上述した工程Ｓ６〜Ｓ１０）の後から行うことも可能である。
【００３２】
以上の手順により、共通の支持板５に振動センサ部６、温度センサ部７及び速度センサ部８を形成した複合センサ２を作製することができる。
【００３３】
そして、この複合センサ２を用いたセンサユニット１を作製するには、先ず、複合センサ２をダイシング処理により所定サイズに切り出し（ダイシング工程Ｓ１１、図５参照）、この切り出した複合センサ２を回路基板３に実装して接合し（回路基板接合工程Ｓ１２、図５参照）、ワイヤボンディング処理により振動センサ部６の下部電極６１及び上部電極６３、温度センサ部７の電極７１、速度センサ部８の磁気感受性薄膜８１及び電極８２をそれぞれ回路基板３に接続する（ワイヤボンディング工程Ｓ１３、図５参照）。
【００３４】
また、本実施形態では、支持台Ｂ及び永久磁石Ｍを回路基板３に接触させた状態で回路基板３上に実装した複合センサ２をキャンＣで被覆している。キャンＣは有底筒状のものであり、このキャンＣの開口部Ｃ１を、複合センサ２を実装した回路基板３で蓋封することで、複合センサ２を密封されたキャンＣの内部空間ＣＳに配置することができる。以上の手順により、中空のキャンＣ内に複合センサ２を収容し、この状態で複合センサ２を回路基板３及びキャンＣと共にセンサケース４内に収容して、センサケース４内を密封する（ケース密封工程Ｓ１４、図５参照）。なお、本実施形態では、センサケース４内に設けた板状の固定部Ｆに回路基板３を接触させた状態で固定し、このセンサケース４内を適宜の樹脂で充填している。この際、キャンＣは密封されているため、キャンＣの内部空間ＣＳが合成樹脂で充填されることはない。
【００３５】
以上の手順により本実施形態に係るセンサユニット１を製作することができ、このセンサユニット１を、例えば図１に示すように、車両の適宜箇所に設けたハウジングＨに固定すると、歯車Ｇと対向する位置に配置される複合センサ２のうち、速度センサ部８が歯車Ｇの回転に基づく速度を検出し、振動センサ部６及び温度センサ７が振動や温度を検出し得る。また、センサユニット１にはケーブルＬが接続され、振動センサ部６、温度センサ部７、速度センサ部８３で検出した各種情報をケーブルＬにより図示しない制御部に出力して、ＡＢＳ装置等の制御に利用できるように構成している。
【００３６】
このように、本実施形態に係るセンサユニット１は、振動センサ部６、温度センサ部７及び速度センサ部８を一体に形成した複合センサ２を備え、振動センサ部６を構成する支持板５のうち振動センサ部６による振動センシング機能には直接寄与することのない領域（振動領域５１以外の領域である第１固定領域５２や第２固定領域５３）上に温度センサ部７や速度センサ部８を形成しているため、例えば回路基板３上における複数の電子部品の実装密度を高めることによってコンパクト化を図る態様と比較して、効率良く容易にコンパクト化を実現できる。
【００３７】
特に、本実施形態の複合センサ２は、速度センサ部８を、支持板５の第２固定領域５３の一方の面（図３における上向き面）に形成した磁気感受性薄膜８１及び電極８２と、第２固定領域５３の他方の面（図３における下向き面）に設けた永久磁石Ｍとを用いて構成しているため、これら磁気感受性薄膜８１、電極８２及び永久磁石Ｍを主体として、小型化を図ることが可能なホール素子を構成することができ、複合センサ２の小型化に大きく寄与することができる。また、ホール素子による検出は、電磁誘導型等のセンサ方式と異なり、歯車の回転速度や加速度に依存せず、その回転位置あるいは角度を正確に測定することができ、検出精度の高度化を実現することができる。
【００３８】
さらに、本実施形態に係る複合センサ２は、振動センサ部６の下部電極６１と温度センサ部７の電極７１や測温抵抗部７２を同じ材料を用いて成膜処理した薄膜によって形成しているため、従来であれば同じ工程をそれぞれ別々に行っていた処理を同一工程で行うことができ、製造コストの削減及び製作工程の簡素化を有効に図ることができる。また、材料の浪費も防止することができる。しかも、本実施形態の複合センサ２は、回路基板３上に電子部品の振動センサ、温度センサや速度センサを個別に実装するのではなく、振動センサ部６の梁構造体として機能する支持板５上に温度センサ部７や速度センサ部８を成膜処理やフォトリソグラフィ処理により形成しているため、例えば回路基板３上における各センサの実装密度を高めるという高い実装処理が要求されず、複合センサ２全体をコンパクトなものにすることができ、省スペース化にも資する。そして、このように一体化した複合センサ２をセンサケース４内に配置する作業も簡単に行うことができ、信頼性を損なうことなく作業効率の向上を図ることができる。
【００３９】
また、このような複合センサ２をセンサケース４内に収容してユニット化したセンサユニット１を採用することによって、小型で低コストでありながら車両の速度、振動及び温度の検出を好適に行うことができる。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、片持ち梁構造の支持板を例示したが、両持ち梁構造の支持板を適用することができる。この場合、支持板のうち長手方向一端部側領域を支持台で支持し、長手方向他端部側を永久磁石で支持し、支持台や永久磁石に支持されていない長手方向中央領域を振動可能な領域に設定して、この振動領域上に振動センサ部を形成し、支持板のうち支持台に支持されている固定領域に温度センサ部を形成し、永久磁石に支持されている固定領域に速度センサ部を形成すればよい。
【００４１】
また、支持板を支持する支持台を、速度センサ部の一部を構成する永久磁石によって形成することも可能である。特に、片持ち梁構造の支持板を適用する場合には、この支持板のうち温度センサ部及び速度センサ部を形成する領域に相当する大きさの単一の永久磁石を適用することにより、永久磁石とは別体である専用の支持台を用いる必要がなく、部品の共通化により製造工程の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００４２】
さらには、複合センサを収容するキャンの一部（例えば底部とこの底部から回路基板側に向かって延びる側壁の一部）をセンサケースの一部として機能させても構わない。具体的には、センサケースに形成したキャン嵌合用開口部にキャンの一部を嵌合させて、センサケースのうちセンサケース外に露出する部分を、センサケースの一部として機能させる態様を挙げることができる。
【００４３】
また、振動センサ部、温度センサ部及び速度センサ部のベースとして機能する支持板としては、シリコンの他に、アルミニウムやステンレス等を適用しても構わない。
【００４４】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…センサユニット
２…複合センサ
３…回路基板
４…センサケース
５…支持板
５１…振動領域
５２、５３…振動領域以外の領域（第１固定領域、第２固定領域）
６…振動センサ部
６１…下部電極
６２…圧電薄膜
６３…上部電極
７…温度センサ部
７１…電極
７２…測温抵抗部
８…速度センサ部
８１…磁気感受性薄膜
８２…電極
【図１】
0005505193.tif 000002
【図２】
0005505193.tif 000003
【図３】
0005505193.tif 000004
【図４】
0005505193.tif 000005
【図５】
0005505193.tif 000006