(57)【要約】【課題】１つで、複数の検出軸を有する小型の物理量検出装置を提供する。【解決手段】ＩＣチップ３０は、パッケージ１０の凹部の凹底部分となる第１層基板１１上に設けられたダイパッド１５上に、ろう材２９によって接着・固定されている。また、ＩＣチップ３０に設けられた複数の電極パッド３５と、パッケージ１０の対応するＩＣ接続端子１６とが、ボンディングワイヤー２７により接続されている。ＩＣチップ３０の４つの側面のうち、図中（＋）Ｘ軸側の側面には、ジャイロ振動片２０が、その主面をＩＣチップ３０のＸ軸側の側面と平行に向かせた態様で中継基板４０を介して絶縁性の接着剤３９により接着・固定されている。また、ジャイロ振動片２０は、導電性の銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、ジャイロ振動片２０の検出軸は、図中（＋）Ｘ軸方向を向いている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面と直交する方向に検出軸を有し、物理量を検出する物理量検出素子と、
前記物理量検出素子を駆動する駆動回路を含み前記物理量検出素子と電気的に接続される半導体回路素子と、
一方の主面側に前記物理量検出素子および前記半導体回路素子が搭載され、前記一方の主面と平行な他方の主面側に外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられた基板と、を備え、
前記半導体回路素子は、互いに平行な両主面と、前記両主面を四辺で接続する側面とを有する直方体の外形を有し、
前記物理量検出素子が、前記半導体回路素子の前記側面に前記物理量検出素子の前記両主面を平行にした態様で中継基板を介して接合されていることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の物理量検出装置において、
前記基板が、凹部の凹底面を前記基板の前記一方の主面としたパッケージであることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の物理量検出装置において、
前記半導体回路素子の前記物理量検出素子が接合された前記側面と直交する側面に、前記物理量検出素子と同じ態様で第２の物理量検出素子が接合され、且つ、前記第２の物理量検出素子が、前記半導体回路素子と電気的に接続されていることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の物理量検出装置において、
前記半導体回路素子の前記両主面のうち、前記基板と対向する側とは異なる側の主面に第３の物理量検出素子が接合され、且つ、前記第３の物理量検出素子が、前記半導体回路素子と電気的に接続されていることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の物理量検出装置において、
前記半導体回路素子の前記両主面間の厚みと、前記物理量検出素子のうち、前記半導体回路素子の前記両主面間の厚み方向の長さとが近似であることを特徴とする物理量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片の振動や変位を検出することにより、物理量を検出する物理量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両における車体制御やカーナビゲーションシステムの自車位置検出、また、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの振動制御補正機能（所謂手ぶれ補正）などを充実させる物理量検出装置としての振動ジャイロセンサー（以下振動ジャイロと呼ぶ）が広く利用されている。振動ジャイロは、例えば水晶などの圧電性単結晶物を加工して形成した物理量検出素子としてのジャイロ振動片を用いて、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ振動片の一部に発生する電気信号を角速度として検出することによって物体の変位を求めるものである。
【０００３】
近年、振動ジャイロには、より高精度な角速度検出を実現する高感度化が強く求められているとともに、複数方向の角速度を検出（センシング）できる機能が求められてきている。例えば、振動ジャイロが搭載されたユーザー側電子機器を正体させた際に、ユーザー側電子機器の前後方向（Ｘ方向）を軸とした回転方向の角速度（ローイング）や、ユーザー側電子機器の左右方向（Ｙ方向）を軸とした回転方向の角速度（ピッチング）、あるいは、ユーザー側電子機器の上下方向（Ｚ方向）を軸とした水平面内での回転方向の角速度（ヨーイング）のセンシング（検出）の実現が求められている。このように、複数方向の角速度のセンシングを実現するために、ジャイロ振動片（圧電素子）がパッケージ内に収容された複数のジャイロデバイス（圧電デバイス）を、基板上にコネクター接続を併用して縦置き配置コネクター端子部を設け、ユーザー側電子機器との接合に供する基板側にはコネクター部を設けて、そのコネクター部にジャイロデバイスのコネクター端子部を挿入するコネクター接続により縦配置させたジャイロデバイスを含む複数のジャイロデバイスを備えた振動ジャイロが紹介されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の振動ジャイロは、外底面に外部接続電極（電極）が設けられたパッケージ内にジャイロ振動片（圧電素子）が収容された３つのジャイロデバイス（圧電デバイス）と、それらのジャイロデバイスが実装される基板（メインボード）とを備えている。基板上に配置される３つのジャイロデバイスのうち、１つのジャイロデバイスは、外部接続電極と基板の主面に設けられた対応する接続電極（ランド）とを位置合わせした状態で、導電性接着剤や半田などにより、ジャイロデバイスの結晶軸を基板に対して上下方向（Ｚ方向）に向けて、横置き状態でフリップチップ実装されている。また、残り２つのジャイロデバイスのうち、１つは、検出軸を基板に対してＸ方向に向けた縦置き状態でコネクター部に挿入・固定され、もう１つは、結晶軸をＹ方向に向けた縦置き状態でコネクター部に挿入・固定されている。これにより、ヨーイング、ローイング、およびピッチングの３方向の角速度を３つのジャイロデバイス（圧電デバイス）で検出することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２９１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の振動ジャイロの構成では、縦置き状態で配置されるジャイロデバイスはコネクター接続により接続されているので、コネクター部品を用意して基板に設置したり、ジャイロデバイスの外部接続電極をコネクター部品に対応した形状に形成したりする必要がある。また、コネクター接続では、コネクター部品とジャイロデバイスとを嵌め合わせるために所定の寸法差（あそび）が必要であったり、コネクター部品やパッケージの作り込みにおける形状ばらつきがあったりするために、基板に対して縦配置されたジャイロデバイスの垂直度がずれることにより検出軸がずれ、角速度の検出精度が確保できない虞があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の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。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例にかかる物理量検出装置は、両主面と直交する方向に検出軸を有し、物理量を検出する物理量検出素子と、前記物理量検出素子を駆動する駆動回路を含み前記物理量検出素子と電気的に接続される半導体回路素子と、一方の主面側に前記物理量検出素子および前記半導体回路素子が搭載され、前記一方の主面と平行な他方の主面側に外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられた基板と、を備え、前記半導体回路素子は、互いに平行な両主面と、前記両主面を四辺で接続する側面とを有する直方体の外形を有し、前記物理量検出素子が、前記半導体回路素子の前記側面に前記物理量検出素子の前記両主面を平行にした態様で中継基板を介して接合されていることを特徴とする。
【０００９】
上記適用例の物理量検出装置によれば、例えばコネクターなどの特殊な部品を用いることなく、比較的容易に、物理量検出装置内において物理量検出素子を垂直に立てた状態で配置して物理量検出素子の検出軸を所望の方向に向けることができる。
また、半導体回路素子の側面はダイシング加工により形成される面であることから、半導体回路素子の両主面に対して高精度な垂直面とすることが可能であり、また、平坦度が高いので、側面に固定された物理量検出素子を高精度にて垂直に立てた姿勢で配置することができる。これにより、検出軸が所望の方向に精緻に調整された物理量検出装置を提供することができる。
さらに、半導体回路素子の側面に中継基板を介して物理量検出素子を縦配置させる構造により、物理量検出装置の平面視したサイズの小型化を図ることができる。
【００１０】
〔適用例２〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記基板が、凹部の凹底面を前記基板の前記一方の主面としたパッケージであることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、小型で、検出軸が所望の方向に精緻に調整された、ＳＭＤ部品などの、いわゆるパッケージ型の物理量検出装置を提供することができる。
【００１２】
〔適用例３〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記半導体回路素子の前記物理量検出素子が接合された前記側面と直交する側面に、前記物理量検出素子と同じ態様で第２の物理量検出素子が接合され、且つ、前記第２の物理量検出素子が、前記半導体回路素子と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、比較的容易に、１つの装置でＸ軸およびＹ軸の２軸のセンシング、例えば角速度の検出に対応する物理量検出装置の構造を実現することができる。
【００１４】
〔適用例４〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記半導体回路素子の前記両主面のうち、前記基板と対向する側とは異なる側の主面に第３の物理量検出素子が接合され、且つ、前記第３の物理量検出素子が、前記半導体回路素子と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、比較的容易に、１つの装置でＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３軸のセンシング、例えば角速度の検出に対応可能な物理量検出装置を提供することができる。
【００１６】
〔適用例５〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記半導体回路素子の前記両主面間の厚みと、前記物理量検出素子のうち、前期半導体回路素子の前記両主面間の厚み方向の長さとが近似であることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、複数軸のセンシング、例えば角速度の検出に対応可能な物理量検出装置の低背化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】物理量検出装置としての振動ジャイロの一実施形態を説明する概略平面図。
【図２】実施形態の振動ジャイロの概略構造を説明する図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】振動ジャイロの変形例１を説明するための概略平面図。
【図４】振動ジャイロの変形例２を説明する概略平面図。
【図５】変形例２の振動ジャイロの概略構造を説明する図４のＢ−Ｂ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、物理量検出装置としての振動ジャイロの一実施形態を説明する概略平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面を示す概略断面図である。なお、図１では、振動ジャイロの内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に設けられるリッド（１９）を取り外した状態を図示している。
【００２１】
図１および図２において、振動ジャイロ１は、基板としてのパッケージ１０内に接合された半導体回路素子としてのＩＣチップ３０と、物理量検出素子としてのジャイロ振動片２０とが、パッケージ１０上にリッド１９が接合されることにより気密封止されている。
【００２２】
ジャイロ振動片２０は、例えば、水晶などの圧電体材料を加工することにより一体形成された励振用振動部、検出用振動部や、励振用振動部を励振するための励振電極、検出用振動部から発生した電荷を検出するための検出電極（いずれも図示せず）などを有している。このようなジャイロ振動片２０の外形形状は、例えば水晶ウェハーなどの圧電基板材料をフッ酸溶液などでウエットエッチングしたり、ドライエッチングすることにより精密に形成することができる。
また、本実施形態のジャイロ振動片２０は、互いに平行な両主面と直交する方向（図１および図２の図中Ｘ軸方向）に検出軸を有している。
なお、ジャイロ振動片２０の材質として、水晶以外の圧電体材料では、例えばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどが挙げられ、また、圧電体材料以外では、シリコンなどを挙げることができる。
【００２３】
ジャイロ振動片２０は、角速度が印加されたときに検出用振動部が振動し、検出用電極に電荷が生じる。その電荷を検出用電極で検出し、検出信号として、中継基板４０の配線パターン、接続端子、および電極を介して振動ジャイロ１の外部に出力し、図示しない処理装置により、ジャイロ振動片２０に加わった回転角速度の大きさを認識することができる。
なお、本発明に係る記載では、「Ｘ軸」という文言を（−）Ｘ軸およびＸ軸を中心に０度より大きく２度以下の範囲の傾斜をした軸を意味するものとして用いる。また、「Ｙ軸」および「Ｚ軸」についても同様とする。
【００２４】
パッケージ１０は、例えば、平板状の第１層基板１１上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第２層基板１２および第３層基板１３をこの順に重ねて設けることにより、上端部が開口し内部に段差や突起部を有する凹部が形成され、該凹部内にジャイロ振動片２０およびＩＣチップ３０を収容することが可能になっている。パッケージ１０の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなどを用いることができる。
【００２５】
図１および図２に示すように、パッケージ１０の凹部の凹底部分となる第１層基板１１上には、ＩＣチップ３０が配置されるダイパッド１５が設けられている。なお、図示はしないが、パッケージ１０の外底面となる第１層基板１１の底面（ダイパッド１５が設けられた面と異なる面）１０ｂには、外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられている。
また、パッケージ１０の凹部において、第２層基板１２により形成される段差上には、ＩＣチップ３０との電気的な接続に供する複数のＩＣ接続端子１６が設けられている。
パッケージ１０に設けられた上記の各種端子は、対応する端子どうしが、図示しない引き回し配線やスルーホールなどの層内配線により接続されている。
【００２６】
ＩＣチップ３０は、ジャイロ振動片２０を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときにジャイロ振動片２０に生じる検出振動を検出する検出回路と、を含む。具体的には、ＩＣチップ３０が有する駆動回路は、ジャイロ振動片２０の駆動用振動片に形成された励振電極に駆動信号を供給する。また、ＩＣチップ３０が有する検出回路は、ジャイロ振動片２０の検出用振動部に形成された検出電極に生じる検出信号を増幅させて増幅信号を生成し、該増幅信号に基づいて物理量、例えば、角速度を検出する。
【００２７】
ＩＣチップ３０は、複数の電極パッド３５が設けられた平面視で略矩形状の一方の主面としての能動面３０ｔ、および能動面３０ｔと平行な他方の主面からなる両主面と、両主面を四辺にて接続する側面とを有している。各側面は、ＩＣチップ３０の製造工程において、ＩＣチップ３０を多数個形成したＩＣウェハーから個片のＩＣチップ３０を切り出すダイシングにより形成される面であり、両主面に対して正確に垂直な面として形成されている。
そして、ＩＣチップ３０は、パッケージ１０の凹部の凹底部分に設けられたダイパッド１５上に、例えばろう材２９によって接着・固定されている。また、ＩＣチップ３０とパッケージ１０とは、本実施形態では、ワイヤーボンディング法を用いて電気的に接続されている。すなわち、ＩＣチップ３０に設けられた複数の電極パッド３５と、パッケージ１０の対応するＩＣ接続端子１６とが、ボンディングワイヤー２７により接続されている。
【００２８】
ＩＣチップ３０の４つの側面のうち、図１および図２の図中（＋）Ｘ軸側の側面には、ジャイロ振動片２０が、その主面をＩＣチップ３０のＸ軸側の側面と平行に向かせた態様で中継基板４０を介して接合されている。
中継基板４０は、互いに平行な両主面を有する板状の絶縁性の基材と、その基材の両主面を接続する側面のうちＩＣチップ３０の能動面３０ｔと水平に配置される側面に形成された複数のＩＣ接続端子４５と、それらのＩＣ接続端子４５から引き出されてジャイロ振動片２０との接続に供する振動片接続端子や引き回し配線（図示を省略）などと、を有して構成されている。そして、中継基板４０は、一方の主面をＩＣチップ３０の（＋）Ｘ側の側面に対向させて、絶縁性の接着剤３９などにより接着・固定されている。
【００２９】
ジャイロ振動片２０は、一方の主面に励振電極や検出電極から引き出されて形成された図示しない接続電極を、中継基板４０のＩＣ接続端子４５から引き出されて設けられた振動片接続端子（図示を省略）と位置合わせした状態で、導電性の例えば銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、上記したとおり、ジャイロ振動片２０の検出軸は、図１および図２に示すＸ軸方向を向かせて配置される。
中継基板４０の複数のＩＣ接続端子４５と、ＩＣチップ３０の対応する電極パッド３５とは、ボンディングワイヤー２７により接合されて電気的に接続され、これにより、ＩＣチップ３０とジャイロ振動片２０とが電気的に接続される。
【００３０】
上記したＩＣチップ３０の側面に中継基板４０を介してジャイロ振動片２０を配置する構造において、ＩＣチップ３０の両主面間の厚みは、ＩＣチップ３０の側面に縦配置されるジャイロ振動片２０の鉛直方向の長さに応じて、ＩＣチップ３０の製造工程内で作り込まれる。すなわち、多数個のＩＣチップ３０を形成するＩＣウェハー（シリコンウェハー）の厚みを調整するラッピング工程で、後にＩＣチップ３０の側面に縦配置されるジャイロ振動片２０の鉛直方向の長さを基準にしてＩＣウェハーのラッピング加工を行う。このとき、ＩＣウェハーの厚みを、後にＩＣチップ３０の側面に縦配置されるジャイロ振動片２０の鉛直方向の長さと近似な長さにすることにより、本実施形態の構造の振動ジャイロ１の低背化を図ることができる。
【００３１】
図２に示すように、ＩＣチップ３０およびジャイロ振動片２０が凹部内に接合されたパッケージ１０上には、蓋体としてのリッド１９が配置され、パッケージ１０の開口を封鎖している。リッド１９の材質としては、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いることができる。例えば、金属からなるリッド１９は、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング１８を介してシーム溶接することによりパッケージ１０と接合される。
【００３２】
パッケージ１０の凹部およびリッド１９によって形成される空間は、ジャイロ振動片２０が動作するための空間となる。この空間は、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止することができる。
例えば、空間内を減圧空間にして密閉封止する場合には、パッケージ１０の底面１０ｂに設けられた図示しない封止孔に固形の封止材を配置させた状態で真空チャンバー内に入れ、所定の真空度まで減圧させて振動ジャイロ１の内側から出るガスを封止孔から十分に排出させた後、固形の封止材に電子ビームあるいはレーザーを照射することなどによって封止材を溶融させてから固化させることにより、封止孔を閉塞させて封止することができる。
この場合、封止材の材料としては、完成した振動ジャイロ１を外部実装基板に実装する際のリフロー温度よりも高い温度を融点として有したものが望ましく、例えば、金と錫（Ｓｎ）との合金、あるいは、金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金などを用いることができる。
【００３３】
次に、上記実施形態の振動ジャイロ１の効果を述べる。
【００３４】
（１）上記実施形態の振動ジャイロ１では、ＩＣチップ３０の図中（＋）Ｘ軸側の側面に、中継基板４０を介してジャイロ振動片２０を接合し、ジャイロ振動片２０の検出軸を図中Ｘ軸方向に向けて配置した。
これにより、例えばコネクターなどの特殊な部品を用いることなく、比較的容易に、パッケージ１０内においてジャイロ振動片２０を垂直に立てた状態で配置することができる。しかも、ＩＣチップ３０の側面は、ダイシング加工により形成される面であることから、ＩＣチップ３０の両主面に対する垂直度、および、平坦度が高く形成されているので、ジャイロ振動片２０の姿勢を、例えばパッケージ１０の底面１０ｂ（外部実装基板と対向する面）に対して正確に垂直に立てて配置することができる。
したがって、比較的容易に、且つ、精度よく、検出軸が所望の方向に調整された振動ジャイロ１を提供することができる。
【００３５】
（２）また、ＩＣチップ３０の側面にジャイロ振動片２０を中継基板４０を介して配置する上記実施形態の振動ジャイロ１によれば、例えばコネクターなどを用いて振動ジャイロを縦向きに立てて配置する構造に比して小型化に有利である。
【００３６】
（３）また、上記実施形態の振動ジャイロ１では、基板としてのパッケージ１０内にジャイロ振動片２０およびＩＣチップ３０などが搭載された構成とした。
これにより、いわゆるＳＭＤ部品と呼ばれる汎用のパッケージ型の振動ジャイロ１として提供することができる。
【００３７】
（４）また、上記実施形態の振動ジャイロ１によれば、ＩＣチップ３０とジャイロ振動片２０との中継基板４０を介した接続を短距離にて行うことができるので、配線経路が長い場合に生じるノイズの悪影響などを回避できるという効果も奏する。
【００３８】
上記実施形態で説明した振動ジャイロ（物理量検出装置）は、以下の変形例として実施することも可能である。
【００３９】
（変形例１）
上記実施形態では、ＩＣチップ３０の４つの側面のうち、１つの側面にジャイロ振動片２０を配置した。これに限らず、１つの側面、および、それと直交するもう１つの側面にジャイロ振動片を配置することにより、複数の検出軸を有する振動ジャイロを得ることができる。
図３は、ＩＣチップの２つの側面にジャイロ振動片を配置した振動ジャイロの変形例を説明する概略平面図である。なお、図３では、図１と同様に、内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に配置されるリッドを取り外した状態を図示している。また、図３に示す本変形例において、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図３において、変形例１の振動ジャイロ５１は、パッケージ６０内に接合されたＩＣチップ７０と、そのＩＣチップ７０の２つの側面にそれぞれ配置された第１のジャイロ振動片２０Ａおよび第２のジャイロ振動片２０Ｂが、パッケージ６０上にリッド（図示せず）が接合されることにより気密封止されている。
【００４１】
ＩＣチップ７０は、上記実施形態のＩＣチップ３０（図１および図２を参照）とほとんど同じ構成を有している。図３において、本変形例の振動ジャイロ５１は、２つのジャイロ振動片（第１および第２のジャイロ振動片２０Ａ，２０Ｂ）を有していることから、上記実施形態のＩＣチップ３０よりも若干多い電極パッド７５が設けられたＩＣチップ７０を例示している。
【００４２】
パッケージ６０は、上記実施形態のパッケージ１０（図１および図２を参照）と同様に、平板状の第１層基板６１上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第２層基板６２および第３層基板６３がこの順に重ねて設けられることにより、上端部が開口し内部に段差や突起部を有する凹部が形成されている。図３においては、上記実施形態のＩＣチップ３０（図１を参照）よりも若干多い電極パッド７５が設けられていることに対応するために、ＩＣチップ７０との電気的な接続に供する複数のＩＣ接続端子６６が、平面視でＩＣチップ７０の角部で接続された二辺を囲む位置に形成された第２層基板６２による段差上に配設されたパッケージ６０を例示している。
【００４３】
ＩＣチップ７０は、パッケージ６０の凹部の凹底部分となる第１層基板６１上に設けられたダイパッド６５上に、例えばろう材２９によって接着・固定されている。また、ＩＣチップ７０に設けられた複数の電極パッド７５と、パッケージ６０の対応するＩＣ接続端子６６とが、ボンディングワイヤー２７により接続されている。
【００４４】
ＩＣチップ７０の４つの側面のうち、図３に示す（＋）Ｘ軸側の側面には、第１のジャイロ振動片２０Ａが、その主面をＩＣチップ７０のＸ軸側の側面と平行に向かせた態様で第１の中継基板４０Ａを介して接合されている。詳細には、第１の中継基板４０Ａは、一方の主面をＩＣチップ７０の（＋）Ｘ側の側面に対向させて、絶縁性の接着剤３９などにより接着・固定されている。また、第１のジャイロ振動片２０Ａは、一方の主面に形成された図示しない接続電極を、第１の中継基板４０ＡのＩＣ接続端子４５Ａから引き出された振動片接続端子と位置合わせした状態で、導電性の銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、第１のジャイロ振動片２０Ａの検出軸は、図３に示すＸ軸方向を向いている。
【００４５】
また、ＩＣチップ７０の４つの側面のうち、第１のジャイロ振動片２０Ａが接合された側面と直交する側面（図３に示す（＋）Ｙ軸側の側面）には、第２のジャイロ振動片２０Ｂが、その主面をＩＣチップ７０のＹ軸側の側面と平行に向かせた態様で第２の中継基板４０Ｂを介して接合されている。詳細には、第２の中継基板４０Ｂは、一方の主面をＩＣチップ７０の（＋）Ｙ側の側面に対向させて、絶縁性の接着剤３９などにより接着・固定されている。また、第２のジャイロ振動片２０Ｂは、一方の主面に形成された図示しない接続電極を、第２の中継基板４０ＢのＩＣ接続端子４５Ｂから引き出された振動片接続端子と位置合わせした状態で、導電性の銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、第２のジャイロ振動片２０Ｂの検出軸は、図３に示すＹ軸方向を向いている。
【００４６】
第１および第２の中継基板４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの複数のＩＣ接続端子４５Ａ，４５Ｂと、ＩＣチップ７０の対応する電極パッド７５とは、ボンディングワイヤー２７により接合されて電気的に接続され、これにより、ＩＣチップ７０と第１および第２のジャイロ振動片２０Ａ，２０Ｂとが電気的に接続されている。
また、ＩＣチップ７０および第１および第２のジャイロ振動片２０Ａ，２０Ｂが凹部内に接合されたパッケージ６０上には、上記実施形態の振動ジャイロ１と同様にリッドが配置され、パッケージ６０内部が気密封止された振動ジャイロ５１が形成される。
【００４７】
変形例１の振動ジャイロ５１によれば、１つの振動ジャイロ５１で、Ｘ軸およびＹ軸の２軸の角速度のセンシングに対応する、小型の振動ジャイロ５１を提供することができる。
【００４８】
（変形例２）
上記実施形態および変形例１では、ＩＣチップ３０，７０の側面にジャイロ振動片２０、第１および第２のジャイロ振動片２０Ａ，２０Ｂを配置した。これに限らず、ＩＣチップ７０の側面と併せて、ＩＣチップの能動面（一方の主面）１つの側面にもジャイロ振動片を配置することにより、一台でさらに多数の検出軸を有する振動ジャイロを得ることができる。
図４は、ＩＣチップの能動面にもジャイロ振動片を配置した振動ジャイロの変形例２を説明する概略平面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ線断面を示す概略断面図である。なお、図４では、図１および図３と同様に、内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に配置されるリッドを取り外した状態を図示している。また、図４および図５に示す本変形例の振動ジャイロにおいて、上記実施形態および上記変形例１の振動ジャイロ１，５１と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図４および図５において、変形例２の振動ジャイロ９１は、パッケージ６０内に接合されたＩＣチップ７０と、そのＩＣチップ７０の２つの側面にそれぞれ配置された第１のジャイロ振動片２０Ａおよび第２のジャイロ振動片２０Ｂと、ＩＣチップ７０の能動面（一方の主面）に配置された第３のジャイロ振動片２０Ｃとが、パッケージ６０上にリッド１９が接合されることにより気密封止されている。
【００５０】
ＩＣチップ７０の４つの側面のうち、図４および図５に示す（＋）Ｘ軸側の側面には、第１のジャイロ振動片２０Ａが、その主面をＩＣチップ７０のＸ軸側の側面と平行に向かせた態様で第１の中継基板４０Ａを介して絶縁性の接着剤３９などにより接着・固定されている。また、第１のジャイロ振動片２０Ａは、一方の主面に形成された図示しない接続電極を、第１の中継基板４０ＡのＩＣ接続端子４５Ａから引き出された振動片接続端子と位置合わせした状態で、導電性の銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、第１のジャイロ振動片２０Ａの検出軸は、図４および図５に示すＸ軸方向を向いている。
【００５１】
また、ＩＣチップ７０の４つの側面のうち、第１のジャイロ振動片２０Ａが接合された側面と直交する側面（図４に示す（＋）Ｙ軸側の側面）には、第２のジャイロ振動片２０Ｂが、第２の中継基板４０Ｂを介して絶縁性の接着剤３９などにより接着・固定されている。また、第２のジャイロ振動片２０Ｂは、一方の主面に形成された図示しない接続電極を、第２の中継基板４０ＢのＩＣ接続端子４５Ｂから引き出された振動片接続端子と位置合わせした状態で、導電性の銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、第２のジャイロ振動片２０Ｂの検出軸は、図４に示すＹ軸方向を向いている。
【００５２】
また、ＩＣチップ７０の一方の主面である能動面（図４および図５の（＋）Ｚ軸側の面）には、第３のジャイロ振動片２０Ｃが、第３の中継基板４０Ｃを介して絶縁性の接着剤３９などにより接着・固定されている。また、第３のジャイロ振動片２０Ｃは、一方の主面に形成された図示しない接続電極を、第３の中継基板４０ＣのＩＣ接続端子４５Ｃから引き出された振動片接続端子と位置合わせした状態で、導電性の銀ペースト４９などにより接着・固定されている。このとき、第３のジャイロ振動片２０Ｃの検出軸は、図４および図５に示すＺ軸方向を向いている。
【００５３】
第１〜第３の中継基板４０Ａ〜４０Ｃのそれぞれの複数のＩＣ接続端子４５Ａ〜４５Ｃと、ＩＣチップ７０の対応する電極パッド７５とは、ボンディングワイヤー２７により接合されて電気的に接続され、これにより、ＩＣチップ７０と第１〜第３のジャイロ振動片２０Ａ〜２０Ｃとが電気的に接続されている。
また、ＩＣチップ７０および第１〜第３のジャイロ振動片２０Ａ〜２０Ｃが凹部内に接合されたパッケージ６０上にはリッド１９が配置され、パッケージ６０内部が気密封止された振動ジャイロ９１が形成される。
【００５４】
上記変形例２の振動ジャイロ９１によれば、１つの振動ジャイロ９１にて、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３軸の角速度のセンシングに対応可能な、小型の振動ジャイロ９１を提供することができる。
【００５５】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００５６】
例えば、上記実施形態の振動ジャイロ１，５１，９１では、ＩＣチップ３０，７０と基板としてのパッケージ１０，６０とをワイヤーボンディング法を用いてボンディングワイヤー２７により接合した。これに限らず、ＩＣチップ３０，７０を、金属バンプや導電性接着剤などの接合部材を用いてパッケージ(基板）にフェースダウン接合する構成としてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、各電極、配線、端子などの形成用金属材料として、クロム、金の順で積層されたものなどを用いる構成を説明した。
これに限らず、ニッケル、クロムの順に積層させたものを下地層として、その上に蒸着またはスパッタリングにより、例えば金による電極層を成膜したものを用いたり、あるいは、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料を用いることもできる。また、マグネシウムなどを用いることも可能である。
【００５８】
また、上記実施形態および変形例で説明した特定の形態、例えば、ジャイロ振動片２０などの形状は限定されるものではない。
同様に、各電極、配線、端子などの位置や形状についても上記実施形態および変形例に限定されない。
【００５９】
また、上記実施形態および変形例では、基板としてパッケージ１０，６０を用いた振動ジャイロ１，５１，９１について説明した。
このようなパッケージに限らず、一方の主面側にジャイロ振動片２０などの物理量検出素子およびＩＣチップ３０，７０などの半導体回路素子が搭載可能で、その一方の主面と平行な他方の主面側に外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられた基板であればよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、物理量検出装置としての振動ジャイロ１，５１，９１について説明した。これに限らず、本発明は、外部から作用する物理量の影響によって物理量検出素子の振動状態に変化が生じたときに、この振動状態の変化から検出回路を通して検出可能な物理量を検出する物理量検出装置を対象とする。こうした物理量としては、物理量検出素子としての圧電振動片に印加される加速度、角速度、角加速度が特に好ましい。また、物理量検出装置としては慣性センサーが好ましい。
【符号の説明】
【００６１】
１，５１，９１…物理量検出装置としての振動ジャイロ、１０，６０…基板としてのパッケージ、１０ｂ…底面、１１，６１…第１層基板、１２，６２…第２層基板、１３，６３…第３層基板、１５，６５…ダイパッド、１６，６６…（パッケージの)ＩＣ接続端子、１８…シールリング、１９…リッド、２０…物理量検出素子としてのジャイロ振動片、２０Ａ…物理量検出素子としての第１のジャイロ振動片、２０Ｂ…物理量検出素子としての第２のジャイロ振動片、２０Ｃ…物理量検出素子としての第３のジャイロ振動片、２７…ボンディングワイヤー、２９…ろう材、３０，７０…半導体回路素子としてのＩＣチップ、３０ｔ…能動面、３５，７５…電極パッド、３９…絶縁性の接着剤、４０…中継基板、４０Ａ…第１の中継基板、４０Ｂ…第２の中継基板、４０Ｃ…第３の中継基板、４５，４５Ａ〜４５Ｃ…（中継基板の）ＩＣ接続端子、４９…銀ペースト。
【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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