(57)【要約】【課題】本発明は、慣性力を検出するセンサ部品およびその製造方法に関して、センサ部品における製造過程で生じる検出精度の劣化要因を低減することを目的とする。【解決手段】本発明は、慣性力を検出するセンサ素子１を内蔵した内部パッケージ２を内部に懸架した外装パッケージ３からなるセンサ部品において、外装パッケージ３を側壁３ａと下蓋３ｂとから構成するとともに外装パッケージ３の実装面の略全面にスプレーコーティングによりシール膜２５を被覆するとしたのである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性力を検出するセンサ素子と、このセンサ素子を気密封止する内部パッケージと、この内部パッケージを収容する外装パッケージと、この外装パッケージにモールド成形されて一端側が前記外装パッケージの実装面に導出され他端側が前記内部パッケージに接続され前記内部パッケージを懸架するリード端子を備え、前記外装パッケージは、前記リード端子を部分的にモールドする側壁と、前記側壁の実装面側を封口する下蓋とから構成されたセンサ部品の製造方法において、前記外装パッケージの実装面の略全面にシール材をスプレーコーティングすることにより、シール膜を形成することを特徴としたセンサ部品の製造方法。
【請求項２】
側壁にリード端子をモールド成形し、このモールド成形された前記リード端子の外装パッケージの外側に導出された部分にシール材をスプレーコーティングしシール膜を形成し、その後、前記リード端子を所定形状に曲げ加工することを特徴とした請求項１に記載のセンサ部品の製造方法。
【請求項３】
慣性力を検出するセンサ素子と、このセンサ素子を気密封止する内部パッケージと、この内部パッケージを収容する外装パッケージと、この外装パッケージにモールド成形されて一端側が前記外装パッケージの実装面に導出され他端側が前記内部パッケージに接続され前記内部パッケージを懸架するリード端子を備え、前記外装パッケージは、前記リード端子を部分的にモールドする側壁と、前記側壁の実装面側を封口する下蓋とから構成するとともに前記外装パッケージの実装面の略全面にシール材をスプレーコーティングにより形成したシール膜を設けたことを特徴とするセンサ部品。
【請求項４】
外装パッケージの外側に導出されたリード端子に、シール材をスプレーコーティングしたシール膜を設けたことを特徴とする請求項３に記載のセンサ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性力を検出するセンサ部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度や加速度といった慣性力を検出するためのセンサ部品の構造は、慣性力を検出するセンサ素子を内部パッケージで密封し、この内部パッケージを外装パッケージの内部空間にリード端子を介して支持する構造が提案されている。
【０００３】
また、外装パッケージはリード端子をモールドした構造となるため、リード端子を部分的にモールドする側壁と、この側壁の実装面側を封口する下蓋とを組み合わせた構造となり、この側壁と下蓋の接合部にシール材を塗布していた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連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】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７０２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そして、角速度や加速度といった慣性力を検出するセンサ部品においては、センサ部品をセット基材に実装した状態でセンサ部品の検出軸がセット基材における所定の検出軸と一致することが重要となる。
【０００７】
しかしながら、センサ部品の実装面に対してシール材を部分的に塗布する場合、シール材の厚み制御が困難であるため、量産時におけるセンサ部品の実装面の面精度にバラツキが生じ、この面精度のバラツキによりセンサ部品をセット基材に実装した場合、センサ部品の検出軸とセット基材における所定の検出軸にズレが生じてしまい、結果的にセンサ部品による検出精度を劣化させてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、センサ部品における製造過程で生じる検出精度の劣化要因を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために本発明は、慣性力を検出するセンサ素子を内蔵した内部パッケージを内部に懸架した外装パッケージからなるセンサ部品において、外装パッケージを側壁と下蓋とから構成するとともに外装パッケージの実装面の略全面にシール材をスプレーコーティングするとしたのである。
【発明の効果】
【００１０】
この方法により本発明は、センサ部品における製造過程で生じる検出精度の劣化要因を抑制することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態におけるセンサ部品の分解斜視図
【図２】同センサ部品の断面図
【図３】同センサ部品を構成する角速度センサ素子の模式図
【図４】同角速度センサ素子に設けられる電極の模式図
【図５】同センサ部品を構成する外装パッケージの製造方法を示す模式図
【図６】同センサ部品のリード端子部分を示す部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。
【００１３】
図１は慣性力を検出するセンサ素子の一例である角速度センサ素子１を有するセンサ部品の分解斜視図であり、図２はセンサ部品の断面図である。そして、このセンサ部品の基本構造は、内部に角速度センサ素子１を配置した誘電体セラミクスからなる内部パッケージ２を外装パッケージ３の内部空間に配置し、外装パッケージ３の開口部を金属カバー４で覆った構造となっている。
【００１４】
角速度センサ素子１は、図３に示されるごとく音叉型に形成されたシリコン基板５の駆動部６にそれぞれ駆動電極７、センス電極８およびモニタ電極９を設けた構成であり、各電極の構造は図４に示すようにＡｕからなる上部電極１０とＰｔからなる下部電極１１と、これらの間に配置されたＰＺＴからなる圧電体層１２により形成され、下部電極１１をグランド接続した状態で上部電極１０に正電圧を印加すると電極の積層方向に対して圧縮力が働き、この圧縮力により電極パターンが延びる方向に応力が発生し、これとは逆に負電圧を印加すると電極に引張力が働き、この引張力により電極パターンが縮む方向に応力が発生する。また、これとは逆に駆動部６に撓みが生じることで電極が縮めば負電圧を発生し、電極が延びれば正電圧を発生させるものである。なお、電極の酸化防止のため内部パッケージ２の開口部は図２に示すようにリッド１３により封口し気密封止している。
【００１５】
また、内部パッケージ２の内部には角速度センサ素子１の駆動制御および検出信号の処理を行うＩＣ１４が設けられており、ＩＣ１４から駆動電極７に駆動信号を印加することにより駆動部６が側方に振動し、この振動状態において検出軸１５の回りに角速度が加わることでコリオリ力が働き駆動部６が図３における前後方向に撓み振動が生じ、この撓み振動によりセンス電極８からセンス信号をＩＣ１４に出力し所定の信号処理を経て角速度信号を形成する。なお、モニタ電極９は駆動部６の駆動状態を出力し、ＩＣ１４で形成する駆動信号の出力レベルを制御するために用いている。
【００１６】
また、角速度センサ素子１は駆動部６が自由に振動可能な状態で支持しなければならず、この角速度センサ素子１を実装する内部パッケージ２の内部空間においては、図２に示すようにＩＣ１４を実装する内部底面１６と、この内部底面１６の外周部分に一段高くなった段差面１７を設け、この段差面１７に角速度センサ素子１の基部１８を実装することで駆動部６をＩＣ１４の上方に浮かせて振動可能な状態で支持している。なお、ＩＣ１４や角速度センサ素子１に対する信号経路は特に図示していないが内部パッケージ２に設けられた配線電極やビアホールなどを介して内部パッケージ２の下面に設けられた接続電極１９に接続されている。
【００１７】
また、この内部パッケージ２を収納する外装パッケージ３には、複数のリード端子２０が配置されており、それぞれのリード端子２０は一端側が外装パッケージ３の側壁３ａを貫通し外面に導出して実装面側に回り込ませることで外部接続用の端子を形成し、他端側が接続電極１９に接続され内部パッケージ２を支持した構造となっている。
【００１８】
なお、角速度センサ素子１を包含した内部パッケージ２をさらにリード端子２０を介して外装パッケージ３に懸架する理由は、落下衝撃などの外乱振動から角速度センサ素子１を保護するためリード端子２０のバネ性によるダンパー効果を得るためである。また、各リード端子２０は内部パッケージ２の下面に設けられた複数の接続電極１９に適宜接続されるものであり、その接続部分が各接続電極１９に応じた配置とする必要があるため、複数のリード端子２０を樹脂製の枠体２２で所定位置に整列固定する構成としている。
【００１９】
また、このようなリード端子２０の一部をモールドした外装パッケージ３を形成するにおいては、図５に示すようにモールド金型２３ａ，２３ｂの間でリード端子２０を挟持した状態で、モールド金型２３ａ，２３ｂで形成するキャビティー２３ｃで側壁３ａと枠体２２を形成するため、外装パッケージ３の構成は図２に示すように、リード端子２０をモールドする側壁３ａとその底部開口部分を封口する下蓋３ｂの組み合わせた接合構造としている。
【００２０】
そして、外装パッケージ３の構成を側壁３ａと下蓋３ｂの接合構造としたことで、この接合部２４における気密性を確保するため、この接合部２４を含む外装パッケージ３の実装面の全体にシール材となるフッ素系樹脂をスプレーコーティングすることでシール膜２５を形成している。
【００２１】
このようにシール膜２５をスプレーコーティングにより形成することでシール膜２５の厚みが外装パッケージ３の実装面内において均一となり、この結果、センサ部品をセット基材（特に図示せず）に実装する時のシール膜２５の厚みバラツキによる傾きを抑制できる。つまり、センサ部品をセット基材に実装した状態でのセンサ部品の検出軸１５とセット基材における予め定められた検出軸とのズレに起因するセンサ部品の検出精度の劣化要因を低減できるのである。
【００２２】
なお、スプレーコーティングにより形成するため被覆したシール膜２５の厚みは従来の塗布膜の厚みより遙かに薄く出来ることから、シール膜２５の厚みバラツキをさらに抑制することができるのである。
【００２３】
また、シール膜２５をスプレーコーティングで形成した場合、リード端子２０における外装パッケージ３の実装面に回り込んだ外部接続部分の表面にもシール膜２５がコーティングされるが、シール膜２５の形成が外装パッケージ３の実装面側からスプレーコーティングであるため、リード端子２０における屈曲部分２０ａつまり外装パッケージ３の実装面と側面の稜線部分のシール膜２５の膜厚は他の部分に比べて非常に薄くなることから、通常のリフロー実装の妨げとならないが確認されている。
【００２４】
また、このようにリード端子２０を外装パッケージ３の側面部分から導出し実装面に回り込ませる構造においては、リード端子２０の先端が実装面から浮いてしまうことを防止するため、図６に示すようにリード端子２０の先端を側壁３ａと下蓋３ｂの接合部２４に回り込ませる構造としている。
【００２５】
そして、側壁３ａと下蓋３ｂの接合部２４の中でもリード端子２０の先端を回り込ませる接合部２４が他部分より幅が大きくなってしまうことから、上述した実装面の全体に設けたシール膜２５を設けた場合でもこの部分における気密性が低くなってしまう。
【００２６】
そこで、この接合部２４に回り込ませるリード端子２０の表面にも予めシール膜２６を形成しておくことで接合部２４の幅が小さくなり、この状態で外装パッケージ３の実装面全体にシール材をスプレーコーティングしシール膜２５を形成することで気密性の低下が抑制できるのである。
【００２７】
なお、このようにリード端子２０にシール膜２６を形成するにおいては、図５で説明したリード端子２０のモールド成形後に側壁３ａより外側の部分にシール材をスプレーコーティングしシール膜２６を形成した後に、リード端子２０を外装パッケージ３の形状に沿って曲げ加工を施せば、この曲げ加工によりリード端子２０の屈曲部分２０ａに設けられたシール膜２６の膜厚が薄くなり上述したシール膜２５と同様に従来通りのリフロー実装が可能となるのである。
【００２８】
なお、この一実施形態においては、センサ部品を構成するセンサ素子１として検出軸回りの角速度を検出する角速度センサ素子１を例に挙げて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、他に加速度など検出軸に対する慣性力を検出するものであっても、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、慣性力を検出するセンサ素子を有するセンサ部品の製造方法に関して、振動型センサ素子を有するセンサ部品の温度変化に伴う不要信号出力を抑制できるという効果を有し、特に使用環境が厳しい車載用途に有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１  センサ素子（角速度センサ素子）
２  内部パッケージ
３  外装パッケージ
３ａ  側壁
３ｂ  下蓋
２０  リード端子
２５  シール膜
２６  シール膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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