(57)【要約】【課題】本発明は、角速度センサや加速度センサ等のセンサにおいて、使用環境温度が変動しても内圧変動を抑制し、センサを安定動作させることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、センサ１０は、基板１１と、基板１１上に実装された半導体回路１２と、基板１１上又は半導体回路１２上に実装されたセンサ素子１３と、基板１１に実装され、半導体回路１２およびセンサ素子１３の側面１２ａ、１３ａおよび上面１２ｂ、１３ｂを覆うとともに、上面の一部に貫通孔１４ａを有するキャップ１４と、貫通孔１４ａを覆うリッド１５と、を備えた構成とする。【選択図】図１
2014187098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に実装された半導体回路と、
前記基板上又は前記半導体回路上に実装された第１のセンサ素子と、
前記基板に実装され、前記半導体回路および前記第１のセンサ素子の側面および上面を覆うとともに、前記上面の一部に貫通孔を有するキャップと、
前記貫通孔を覆うリッドと、を備えたセンサ。
【請求項２】
前記基板上又は前記半導体回路上に実装された第２のセンサ素子をさらに備え、
前記第１のセンサ素子の高さは前記第２のセンサ素子の高さよりも高く、
前記第１のセンサ素子の上部を前記貫通孔に収納した請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記リッドのヤング率は前記キャップのヤング率よりも小さい請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記リッドは多孔質材料からなり、前記センサの外部と内部においては、前記リッドを介して液体の通過はないが気体は通過する請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記キャップは多孔質材料からなり、前記センサの外部と内部においては、前記キャップを介して液体の通過はないが気体は通過する請求項１に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機や車両など移動体の姿勢制御やナビゲーションシステムの位置補正、携帯端末やゲーム機のモーション検知等に用いられる角速度センサや加速度センサ等のセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、従来のセンサ１は、基板２と、基板２上に実装されたセンサ素子３と、基板２に実装され、センサ素子３の上面を覆うキャップ４と、を備えていた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のセンサでは、使用環境温度が変動すると、それに伴いセンサ内部の内圧が変動する。
【０００６】
センサ内部の初期温度、初期内圧、初期体積をそれぞれＴ1（℃）、Ｐ1（Ｎ／ｍｍ2）、Ｖ1（ｍｍ3）とし、使用環境温度に伴って変化したセンサ内部の温度、内圧、体積をそれぞれＴ（℃）、Ｐ（Ｎ／ｍｍ2）、Ｖ（ｍｍ3）とする。ボイル・シャルルの式より、これらの関係は（数１）で表すことが出来る。
【０００７】
【数１】
2014187098.tif 000003
【０００８】
上記（数１）において、体積Ｖの変化がなく定積変化とみなされる場合（Ｖ1＝Ｖ）、Ｐは（数２）で与えられる。すなわち、センサ内部の温度Ｔに伴ってＰも比例的に変動する。
【０００９】
【数２】
2014187098.tif 000004
【００１０】
圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品をパッケージングしたセンサデバイスにおいて、内圧変動は圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品の共振周波数変動や感度変動、駆動インピーダンス変動等をもたらし、センサの特性を変動させる要因となる。
【００１１】
この使用環境温度による内圧変動を抑制するセンサの構造として、センサの外部と内部とを連通させる連通孔を設けた構造がある（例えば、特開２０１１−１３９０２４号公報）。しかし、この連通孔を設けた構造はセンサをプリント基板に実装した後の洗浄工程で、センサの内部に洗浄液が浸入する課題がある。
【００１２】
本発明の目的は、使用環境温度が変動してもセンサの内圧が変動を抑制し、圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品を安定して動作させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のセンサは、基板と、基板上に実装された半導体回路と、基板上又は半導体回路上に実装された第１のセンサ素子と、基板に実装され、半導体回路および第１のセンサ素子の側面および上面を覆うとともに、上面の一部に貫通孔を有するキャップと、貫通孔を覆うリッドと、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、基板上又は半導体回路上に実装された第２のセンサ素子をさらに備え、第１のセンサ素子の高さは第２のセンサ素子の高さよりも高く、第１のセンサ素子の上部を貫通孔に収納したことを特徴としている。
【００１５】
また、リッドのヤング率は、キャップのヤング率よりも小さい材料とする。
【００１６】
また、リッドはケースの外部と内部においては、リッドを介して液体の通過はないが気体は通過する多孔質材料である。
【発明の効果】
【００１７】
この構成により、使用環境温度が変動してもセンサの内圧が変動することを抑制し、圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品を安定して動作させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１におけるセンサの断面図
【図２】実施の形態１におけるセンサの製造工程の一部を示す図
【図３】実施の形態１におけるセンサの内部温度上昇時の断面模式図
【図４】実施の形態１におけるセンサの内圧変動抑制の説明図
【図５】実施の形態１におけるセンサの内部温度と内圧の関係図
【図６】実施の形態１におけるセンサの他の実施例の断面図
【図７】実施の形態２におけるセンサの断面図
【図８】実施の形態３におけるセンサの断面図
【図９】実施の形態４におけるセンサの断面図
【図１０】実施の形態４におけるセンサの製造工程の一部を示す図
【図１１】実施の形態４におけるセンサの内部温度上昇時の断面模式図
【図１２】従来のセンサの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるセンサ１０の断面図である。センサ１０は、基板１１と、基板１１上に実装された半導体回路１２と、基板１１上又は半導体回路１２上に実装されたセンサ素子１３と、基板１１に実装され、半導体回路１２およびセンサ素子１３の側面１２ａ、１３ａおよび上面１２ｂ、１３ｂを覆うとともに、上面の一部に貫通孔１４ａを有するキャップ１４と、貫通孔１４ａを覆うリッド１５と、を備えている。この構成により、センサ１０の使用環境温度が変動してもセンサ１０の内圧が変動することを抑制し、圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品であるセンサ素子１３を安定して動作させることが出来る。
【００２１】
以下、センサ１０について詳述する。
【００２２】
基板１１はセラミックからなり、上下面を導通させる電極パッド（図示せず）を有する。この基板１１の上面に、半導体回路１２が接着剤で固定される。基板１１と半導体回路１２はワイヤボンディング（図示せず）によって導通される。半導体回路１２の上面に、センサ素子１３がＦＣ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）実装される。半導体回路１２はセンサ素子１３を駆動させ、センサ素子１３から得られる電気信号を処理する。半導体回路１２およびセンサ素子１３を覆うように貫通孔１４ａを有するキャップ１４が接着剤で基板１１に固定される。リッド１５をキャップ１４に接着剤で接着して貫通孔１４ａを塞ぐ。
【００２３】
図２はセンサ１０の製造工程の一部である。図２に示すように、センサ１０はバッチ生産方式で製造される。リッド１５を接着後、ダイシングライン２０において各々のセンサに個片化する。
【００２４】
図３は、センサ１０の内部温度が上昇した場合の断面模式図である。リッド１５は、キャップ１４の材料よりもヤング率の小さな材料から形成する。これにより、センサ１０の内部温度が上昇して圧力が大きくなっても、センサ１０の内部ガスが貫通孔１４ａを介してリッド１５を凸変形（外方向へ膨らむように変形）させる。この結果、センサ１０の内部体積が大きくなり、内部圧力の変動を抑制することができる。逆にセンサ１０の内部温度、圧力が小さくなってもリッド１５の凹変形（内方向へ凹むように変形）によって内部体積が小さくなり、センサ１０の内部圧力の変動を抑制することができる。好ましくは、リッド１５の厚みをキャップ１４の厚みよりも小さくする。これにより、さらにリッド１５が変形しやすくなり、センサ１０の内圧変動を抑制できる。
【００２５】
この原理によって、センサ１０の内圧変動による圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品であるセンサ素子１３の共振周波数変動、感度変動、駆動インピーダンス変動等を抑制して、センサ素子１３を安定して動作させる。また基板１１へ実装後の洗浄においても、洗浄水がセンサ１０の内部に浸入することを防ぐことが出来る。
【００２６】
以下、図４、図５を用いて内圧変動抑制の原理を説明する。
【００２７】
図４の（ａ）はセンサ１０の初期状態の上面図、（ｂ）は初期状態の断面図、（ｃ）は内部温度上昇時の断面模式図である（（ｂ）（ｃ）において半導体回路１２およびセンサ素子１３は図示せず）。リッド１５の天面上における中心を原点としたＸＹＺ座標軸において、貫通孔１４ａ（点線で示した部分）の寸法をａ（ｍｍ）×ａ（ｍｍ）とする。また、リッド１５の厚みｈ（ｍｍ）、ヤング率Ｅ（ＧＰａ）、ポアソン比νとする。またセンサ１０の内部の初期温度、初期内圧をそれぞれＴ1（℃）、Ｐ1（Ｎ／ｍｍ2）とし、使用環境温度の変化に伴うセンサ１０の内部温度と内圧をそれぞれＴ（℃）、Ｐ（Ｎ／ｍｍ2）とする。
【００２８】
環境温度変化による内圧変動ΔＰ（＝Ｐ−Ｐ1）とすると、貫通孔１４ａの中心を通るリッド１５の厚み方向へのたわみｗは（数３）の近似式で表すことができる。
【００２９】
【数３】
2014187098.tif 000005
【００３０】
（数３）を用いて、リッド１５の変形によるキャビティ部の体積変動量ΔＶは（数４）で導出することができる。
【００３１】
【数４】
2014187098.tif 000006
【００３２】
ボイル・シャルルの公式である（数５）より、センサ１０の内部温度Ｔ（℃）におけるセンサ１０の内圧Ｐ（Ｎ／ｍｍ2）を求める。
【００３３】
【数５】
2014187098.tif 000007
【００３４】
【数６】
2014187098.tif 000008
【００３５】
ここで、（数７）のようにＫを導入する。
【００３６】
【数７】
2014187098.tif 000009
【００３７】
【数８】
2014187098.tif 000010
【００３８】
【数９】
2014187098.tif 000011
【００３９】
（数８）より、温度ＴにおいてＰ≒Ｐ1とするためにはＫを大きくする。したがって、リッド１５のヤング率Ｅ、ポアソン比ν、厚みｈを小さく、また貫通孔１４ａの開口部αを大きくすることが望ましい。
【００４０】
図５はリッド１５のヤング率Ｅと厚みｈを変えた場合の内部温度と内圧の関係を示した図である。（ａ）と（ｂ）はリッド材料がエポキシ樹脂（ヤング率Ｅ＝１０ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．３）であり、厚みｈはそれぞれ０．０５０ｍｍ、０．０２５ｍｍである。（ｃ）と（ｄ）はリッド材料がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）（ヤング率Ｅ＝０．５５ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．３）であり、厚みｈはそれぞれ０．０５０ｍｍ、０．０２５ｍｍである。
【００４１】
（表１）にｈ＝０．０２５ｍｍ、０．０５０ｍｍのときの各リッド材料における内圧変動抑制率ηを示す（Ｔ1＝２５℃、−４５℃≦Ｔ≦８５℃、ＰT1＝１０１３．２５ｈＰａ、ａ＝２．５ｍｍ）。なお、内圧変動抑制率ηは以下の（数１０）で表される。
【００４２】
【数１０】
2014187098.tif 000012
【００４３】
【表１】
2014187098.tif 000013
【００４４】
例えば、キャップ１４の材料がアルミナＡｌ2Ｏ3（ヤング率  約３２０ＧＰａ）であるとき、リッド１５にはキャップ１４よりもヤング率の小さい材料を採用する。例えば、エポキシ樹脂、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＰＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂材料が挙げられ、特にヤング率が１０ＧＰａ以下のものが望ましい。
【００４５】
なお、図６に示すように、キャップ１４の貫通孔１４ａの幅Ｗ１をセンサ素子１３の幅Ｗ２よりも大きくし、センサ素子１３の上面位置Ａを貫通孔１４ａの下面位置Ｂよりも高い位置とすることが望ましい。すなわち、センサ素子１３の上部を貫通孔１４ａに収納する。これにより、センサ１０を低背化できる。また、センサ素子１３とリッド１５との間にギャップＣを設けることにより、センサ１０の可動領域を確保できる。
【００４６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態の特徴部分について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４７】
図７は、本実施の形態におけるセンサ３０の断面図である。
【００４８】
リッド３１は、気体は通過するが液体は通過することが出来ない多孔質材料で形成されている。これにより、センサ３０の使用環境温度の変化による内圧変動を抑制することができる。
【００４９】
ここで、実施の形態１のセンサ１０では、リッド１５の凸変形（外方向へ膨らむように変形）の際に、リッド１５が上方の部品に接触する可能性がある。また、リッド１５の凹変形（内方向へ凹むように変形）の際に、センサ素子１３に接触する可能性がある。これを回避するために、リッド１５の上方の部品とのギャップおよび、リッド１５とセンサ素子１３とのギャップを確保する必要がある。本実施の形態のセンサ３０は、多孔質のリッド３１を用いることにより、センサ３０の内部温度上昇時は、内部からリッド３１の孔を介して気体が流出し、内圧変動を抑制できる。また、センサ３０の内部温度の下降時は、外部からリッド３１の孔を介して気体が流入し内圧変動を抑制できる。
【００５０】
具体的には、リッド３１を形成する多孔質材料として、セラミック材料や金属材料、樹脂材料を使用できる。多孔質のセラミック材料として、アルミナＡｌ2Ｏ3、ムライト３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、コージライト２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2、ステアタイトＭｇＯ・ＳｉＯ2、フォルステライト２ＭｇＯ・ＳｉＯ2、イットリアＹ2Ｏ3、ジルコニアＺｒＯ2、チタニア系、炭化珪素ＳｉＣなどが挙げられる。特にアルミナＡｌ2Ｏ3を採用することで、より高い耐熱効果が得られる。多孔質の金属材料として、ステンレス鋼、チタン及びチタン合金、銅及び銅合金、ニッケル及びニッケル合金、アルミニウムなどから形成された多孔質金属体セルメットが挙げられる。特にアルミニウムを採用することにより、低コストでリッドを形成することができる。多孔質の樹脂材料として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、フッ素樹脂などが挙げられる。特にＰＴＦＥを採用することで、より高い耐熱効果が得られる。
【００５１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態の特徴部分について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００５２】
図８は、本実施の形態におけるセンサ４０の断面図である。
【００５３】
キャップ４１は、気体は通過するが液体は通過することが出来ない多孔質材料で形成されている。これにより、センサ４０の使用環境温度の変化による内圧変動を抑制することができる。
【００５４】
多孔質のキャップ４１を用いることにより、センサ４０の内部温度上昇時は、内部からキャップ４１の孔を介して気体が流出し、内圧変動を抑制できる。また、センサ４０の内部温度の下降時は、外部からキャップ４１の孔を介して気体が流入し内圧変動を抑制できる。多孔質のキャップ４１を用いることで、薄板構造のリッド１５に多孔質材料を用いる構成に比べて、センサ４０の強度を確保することができる。
【００５５】
具体的には、キャップ４１を形成する多孔質材料として、セラミック材料や金属材料、樹脂材料、ガラスを使用できる。多孔質のセラミック材料として、アルミナＡｌ2Ｏ3、ムライト３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、コージライト２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2、ステアタイトＭｇＯ・ＳｉＯ2、フォルステライト２ＭｇＯ・ＳｉＯ2、イットリアＹ2Ｏ3、ジルコニアＺｒＯ2、チタニア系、炭化珪素ＳｉＣなどが挙げられる。特にアルミナＡｌ2Ｏ3を採用することで、より高い耐熱効果が得られる。多孔質の金属材料として、ステンレス鋼、チタン及びチタン合金、銅及び銅合金、ニッケル及びニッケル合金、アルミニウムなどから形成された多孔質金属体セルメットが挙げられる。特にアルミニウムを採用することにより、低コストでリッドを形成することができる。多孔質の樹脂材料として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、フッ素樹脂などが挙げられる。特にＰＴＦＥを採用することで、より高い耐熱効果が得られる。
【００５６】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態の特徴部分について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００５７】
図９は、本実施の形態におけるセンサ５０の断面図である。センサ５０は、基板５１と、基板５１上に実装された半導体回路５２と、基板５１上又は半導体回路５２上に実装されたセンサ素子５３ａ、５３ｂと、基板５１に実装され、半導体回路５２およびセンサ素子５３ａ、５３ｂの側面および上面を覆うとともに、上面の一部に貫通孔５４ａを有するキャップ５４と、貫通孔５４ａを覆うリッド５５と、を備えている。この構成により、センサ５０の使用環境温度が変動してもセンサ５０の内圧が変動することを抑制し、圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品であるセンサ素子５３ａ、５３ｂを安定して動作させることが出来る。
【００５８】
センサ素子５３ａとセンサ素子５３ｂは異なる種類の物理量を検出するセンサである。例えば、センサ素子５３ａが角速度センサであり、センサ素子５３ｂが加速度センサである。センサ素子５３ｂの高さはセンサ素子５３ａの高さよりも高く、センサ素子５３ｂの上部を貫通孔５４ａに収納している。これにより、センサ５０の低背化と、内圧変動の抑制を両立できる。
【００５９】
以下、センサ５０について詳述する。
【００６０】
基板５１はセラミックからなり、上下面を導通させる電極パッド（図示せず）を有する。この基板５１の上面に、半導体回路５２が接着剤で固定される。基板５１と半導体回路５２はワイヤボンディング（図示せず）によって導通される。半導体回路５２の上面に、センサ素子５３ａ、５３ｂがＦＣ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）実装される。半導体回路５２はセンサ素子５３ａ、５３ｂの一方又は両方を駆動させ、センサ素子５３ａ、５３ｂから得られる電気信号を処理する。センサ素子５３ａを覆い、センサ素子５３ｂを貫通孔５４ａに収納するように、キャップ５４が接着剤で基板５１に固定される。リッド５５をキャップ５４に接着剤で接着して貫通孔５４ａを塞ぐ。
【００６１】
図１０はセンサ５０の製造工程の一部である。図１０に示すように、センサ５０はバッチ生産方式で製造される。リッド５５を接着後、ダイシングライン６０において各々のセンサに個片化する。
【００６２】
図１１は、センサ５０の内部温度が上昇した場合の断面模式図である。リッド５５は、キャップ５４の材料よりもヤング率の小さな材料から形成する。これにより、センサ５０の内部温度が上昇して圧力が大きくなっても、センサ５０の内部ガスが貫通孔５４ａを介してリッド５５を凸変形（外方向へ膨らむように変形）させる。この結果、センサ５０の内部体積が大きくなり、内部圧力の変動を抑制することができる。逆にセンサ５０の内部温度、圧力が小さくなってもリッド５５の凹変形（内方向へ凹むように変形）によって内部体積が小さくなり、センサ５０の内部圧力の変動を抑制することができる。好ましくは、リッド５５の厚みをキャップ５４の厚みよりも小さくする。これにより、さらにリッド５５が変形しやすくなり、センサ５０の内圧変動を抑制できる。
【００６３】
このように、センサ５０の内圧変動を抑制することによって、圧電振動子やジャイロセンサ等の振動部品であるセンサ素子５３ａ、５３ｂの共振周波数変動、感度変動、駆動インピーダンス変動等を抑制して、センサ素子５３ａ、５３ｂを安定して動作させる。また基板５１へ実装後の洗浄においても、洗浄水がセンサ５０の内部に浸入することを防ぐことが出来る。
【００６４】
例えば、キャップ５４の材料がアルミナＡｌ2Ｏ3（ヤング率  約３２０ＧＰａ）であるとき、リッド５５にはキャップ５４よりもヤング率の小さい材料を採用する。例えば、エポキシ樹脂、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＰＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂材料が挙げられ、特にヤング率が１０ＧＰａ以下のものが望ましい。
【００６５】
なお、リッド５５は、気体は通過するが液体は通過することが出来ない多孔質材料で形成してもよい。多孔質のリッド５５を用いることにより、センサ５０の内部温度上昇時は、内部からリッド５５の孔を介して気体が流出し、内圧変動を抑制できる。また、センサ５０の内部温度の下降時は、外部からリッド５５の孔を介して気体が流入し内圧変動を抑制できる。
【００６６】
具体的には、リッド５５を形成する多孔質材料として、セラミック材料や金属材料、樹脂材料を使用できる。多孔質のセラミック材料として、アルミナＡｌ2Ｏ3、ムライト３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、コージライト２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2、ステアタイトＭｇＯ・ＳｉＯ2、フォルステライト２ＭｇＯ・ＳｉＯ2、イットリアＹ2Ｏ3、ジルコニアＺｒＯ2、チタニア系、炭化珪素ＳｉＣなどが挙げられる。特にアルミナＡｌ2Ｏ3を採用することで、より高い耐熱効果が得られる。多孔質の金属材料として、ステンレス鋼、チタン及びチタン合金、銅及び銅合金、ニッケル及びニッケル合金、アルミニウムなどから形成された多孔質金属体セルメットが挙げられる。特にアルミニウムを採用することにより、低コストでリッドを形成することができる。多孔質の樹脂材料として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、フッ素樹脂などが挙げられる。特にＰＴＦＥを採用することで、より高い耐熱効果が得られる。
【００６７】
なお、キャップ５４は、気体は通過するが液体は通過することが出来ない多孔質材料で形成してもよい。多孔質のキャップ５４を用いることにより、センサ５０の内部温度上昇時は、内部からキャップ５４の孔を介して気体が流出し、内圧変動を抑制できる。また、センサ５０の内部温度の下降時は、外部からキャップ５４の孔を介して気体が流入し内圧変動を抑制できる。多孔質のキャップ５４を用いることで、薄板構造のリッド５５に多孔質材料を用いる構成に比べて、センサ５０の強度を確保することができる。
【００６８】
具体的には、キャップ５４を形成する多孔質材料として、セラミック材料や金属材料、樹脂材料、ガラスを使用できる。多孔質のセラミック材料として、アルミナＡｌ2Ｏ3、ムライト３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、コージライト２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2、ステアタイトＭｇＯ・ＳｉＯ2、フォルステライト２ＭｇＯ・ＳｉＯ2、イットリアＹ2Ｏ3、ジルコニアＺｒＯ2、チタニア系、炭化珪素ＳｉＣなどが挙げられる。特にアルミナＡｌ2Ｏ3を採用することで、より高い耐熱効果が得られる。多孔質の金属材料として、ステンレス鋼、チタン及びチタン合金、銅及び銅合金、ニッケル及びニッケル合金、アルミニウムなどから形成された多孔質金属体セルメットが挙げられる。特にアルミニウムを採用することにより、低コストでリッドを形成することができる。多孔質の樹脂材料として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、フッ素樹脂などが挙げられる。特にＰＴＦＥを採用することにより、より高い耐熱効果が得られる。
【００６９】
なお、センサ素子として、角速度センサ又は加速度センサを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。センサ素子として、地磁気センサや圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、匂いセンサ、無線通信センサ、ひずみセンサ、角加速度センサ、脈波センサなどを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のセンサは、使用環境温度が変動しても内圧変動が抑制され、センサを安定動作させられるので、航空機や車両など移動体の姿勢制御やナビゲーションシステムの位置補正、携帯端末やゲーム機のモーション検知等に用いられる角速度センサや加速度センサ等のセンサとして有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１  センサ
２  基板
３  センサ素子
４  キャップ
１０、３０、４０、５０  センサ
１１  基板
１２  半導体回路
１２ａ  半導体回路の側面
１２ｂ  半導体回路の上面
１３  センサ素子
１３ａ  センサ素子の側面
１３ｂ  センサ素子の上面
１４、４１  キャップ
１４ａ  貫通孔
１５、３１  リッド
２０、６０  ダイシングライン
【図１】
2014187098.tif 000014
【図２】
2014187098.tif 000015
【図３】
2014187098.tif 000016
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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