(57)【要約】【課題】高精度で小型な物理量センサーを提供すること。【解決手段】物理量センサー１は、ガラス或いはＳｉを主成分とする基板としてのベース基板２２、内部に収納空間Ｓ２を構成するようにベース基板２２に接合されている、ガラス或いはＳｉを主成分とする蓋としてのキャップ部２３、及び、収納空間Ｓ２に収納されているＳｉを主成分とする物理量センサー素子片としてのセンサー素子片２１、を含む物理量センサー素子としての加速度センサー素子２０と、キャップ部２３のセンサー素子片２１の側とは反対側の面に接着材４１を介して接着されている回路素子としてのＩＣ４０と、を含み、接着材４１のガラス転移温度をＴｇとしたとき、１１０℃≦Ｔｇを満たす。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス或いはＳｉを主成分とする基板、内部に収納空間を構成するように前記基板に接合されている、ガラス或いはＳｉを主成分とする蓋、及び、前記収納空間に収納されているＳｉを主成分とする物理量センサー素子片、を含む物理量センサー素子と、
前記蓋の前記物理量センサー素子片の側とは反対側の面に接着材を介して接着されている回路素子と、を含み、
前記接着材のガラス転移温度をＴｇとしたとき、
１１０℃≦Ｔｇ
を満たすこと、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
請求項１において、
１１５℃≦Ｔｇ
を満たすこと、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項３】
請求項２において、
１２５℃≦Ｔｇ
を満たすこと、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記接着材のガラス転移温度Ｔｇは、前記物理量センサー素子の動作温度範囲外にあること、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記蓋の前記回路素子側の面に、Ａｕ層と、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層と、が順に積層され、
前記接着材は、前記Ａｌ或いはＡｌを含む金属層の上に積層され、当該接着材は、回路素子と接合していること、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記蓋には、平面視で、前記回路素子と重なる領域に封止部材により封止されている貫通孔が設けられていること、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記接着材は、エポキシ系の接着材であること、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記物理量センサー素子は、加速度センサー素子であること、
を特徴とする物理量センサー。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
角速度センサー素子と、
を備えていること、
を特徴とする複合センサー。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
角速度センサーと、
前記物理量センサーおよび前記角速度センサーを制御する制御部と、
を備えていること、
を特徴とする慣性計測ユニット。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力信号を処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を備えていること、
を特徴とする携帯型電子機器。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーからの出力信号に基づいて制御を行う制御部と、
を備えていること、
を特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーからの出力信号に基づいて制御を行う制御部と、
を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサー、複合センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスとして、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造された物理量センサーが開発されている。このような物理量センサーのセンサー素子として、例えば、特許文献１には、ガラスを主材料とする基板と、凹部が設けられたシリコンを主材料とする蓋体と、基板と蓋体との間に設けられた機能素子とを備え、蓋体に設けられた貫通孔を封止材によって封止することで基板と蓋体との間を密閉空間とした電子デバイスが記載されている。また、特許文献２には、物理量センサー素子としての振動を電気信号に変換する音圧センサーチップと、センサー素子の駆動を制御するＬＳＩチップとが、セラミックパッケージ内に実装された物理量センサーの構成が開示され、物理量センサー素子と回路素子とがパッケージ基板上に平置き状に平面的に並べて実装されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０５２４５６号公報
【特許文献２】特開２００８−２８８４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載の物理量センサーでは、物理量センサー素子と回路素子とがパッケージ基板上に平置き状に平面的に並べて実装されているため、物理量センサーの底面積が大きくなってしまうので、例えば、物理量センサーに変位が加わっていない状態で出力される０点の出力信号（０点バイアス信号）に高い精度を求められるような高精度な物理量センサーを小型化するには困難性があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の物理量センサーは、ガラス或いはＳｉを主成分とする基板、内部に収納空間を構成するように前記基板に接合されている、ガラス或いはＳｉを主成分とする蓋、及び、前記収納空間に収納されているＳｉを主成分とする物理量センサー素子片、を含む物理量センサー素子と、前記蓋の前記物理量センサー素子片の側とは反対側の面に接着材を介して接着されている回路素子と、を含み、前記接着材のガラス転移温度をＴｇとしたとき、１１０℃≦Ｔｇを満たすことを特徴とする。
【０００６】
上記の物理量センサーは、１１５℃≦Ｔｇを満たすことが好ましい。
【０００７】
上記の物理量センサーは、１２５℃≦Ｔｇを満たすことが好ましい。
【０００８】
上記の物理量センサーにおいて、前記接着材のガラス転移温度Ｔｇは、前記物理量センサー素子の動作温度範囲外にあることが好ましい。
【０００９】
上記の物理量センサーは、前記蓋の前記回路素子側の面に、Ａｕ層と、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層と、が順に積層され、前記接着材は、前記Ａｌ或いはＡｌを含む金属層の上に積層され、当該接着材は、回路素子と接合していることが好ましい。
【００１０】
上記の物理量センサーにおいて、前記蓋には、平面視で、前記回路素子と重なる領域に封止部材により封止されている貫通孔が設けられていることが好ましい。
【００１１】
上記の物理量センサーにおいて、前記接着材は、エポキシ系の接着材であることが好ましい。
【００１２】
上記の物理量センサーにおいて、前記物理量センサー素子は、加速度センサー素子であることが好ましい。
【００１３】
本願の複合センサーは、上記の物理量センサーと、角速度センサー素子と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本願の慣性計測ユニットは、上記の物理量センサーと、角速度センサーと、前記物理量センサーおよび前記角速度センサーを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本願の携帯型電子機器は、上記の物理量センサーと、前記物理量センサーが収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本願の電子機器は、上記の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本願の移動体は、上記の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す斜視図。
【図２Ａ】物理量センサーの概略構成を示す断面図。
【図２Ｂ】加速度センサー素子の取り付け状態を示す平面図。
【図３】物理量センサーの機能ブロック図。
【図４】物理量センサーに用いられている加速度センサー素子の配置例を示す平面図。
【図５Ａ】加速度センサー素子の概略構成を示す断面図。
【図５Ｂ】加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。
【図６Ａ】加速度センサー素子のセンサー部（Ｘ軸方向検出）の概略構成を示す斜視図。
【図６Ｂ】加速度センサー素子のセンサー部（Ｙ軸方向検出）の概略構成を示す斜視図。
【図６Ｃ】加速度センサー素子のセンサー部（Ｚ軸方向検出）の概略構成を示す斜視図。
【図７】ガラス転移温度を説明するグラフ。
【図８】物理量センサーのエージング試験における０点変動を示すグラフ。
【図９】加速度センサー素子の応用例１を示す平面図。
【図１０】加速度センサー素子の応用例２を示す平面図。
【図１１Ａ】物理量センサーに用いられる角速度センサー素子の一例を示す平面図。
【図１１Ｂ】角速度センサー素子の一例を示す図１１Ａの断面図。
【図１２】複合センサーの概略構成を示す機能ブロック図。
【図１３】慣性計測ユニットの概略構成を示す分解斜視図。
【図１４】慣性計測ユニットの慣性センサー素子の配置例を示す斜視図。
【図１５】携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図。
【図１６】携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図。
【図１７】電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。
【図１８】電子機器の一例であるスマートフォン（携帯型電話機）の構成を模式的に示す斜視図。
【図１９】電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。
【図２０】移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。また、以下で説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２０】
＜実施形態＞
実施形態に係る物理量センサーを、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃを参照して説明する。図１は、実施形態に係る物理量センサーの概略構成を示す斜視図である。図２Ａは、物理量センサーの概略構成を示す断面図である。図２Ｂは、加速度センサー素子の取り付け状態を示す平面図である。図３は、物理量センサーの機能ブロック図である。図４は、物理量センサーに用いられている加速度センサー素子の配置例を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図４では蓋を透視した状態を示している。図５Ａは、加速度センサー素子の概略構成を示す断面図である。図５Ｂは、加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。図６Ａは、加速度センサー素子のセンサー部（Ｘ軸方向検出）の概略構成を示す斜視図である。図６Ｂは、センサー部（Ｙ軸方向検出）の概略構成を示す斜視図である。図６Ｃは、センサー部（Ｚ軸方向検出）の概略構成を示す斜視図である。
【００２１】
なお、以下では、各図面に記載されているように、互いに直交する三つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として説明する。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、三つのセンサー部２１ｘ，２１ｙ，２１ｚが配置される方向に沿ったＸ軸とＹ軸とを含む面を「ＸＹ面」とも言う。また、Ｚ軸方向は、パッケージ７を構成するベース部１０と蓋体１５の積層（配置）方向に沿った方向、換言すれば加速度センサー素子２０とベース部１０との取り付け方向（積層方向）に沿った方向をＺ軸方向とする。さらに、説明の便宜上、Ｚ軸方向から視たときの平面視において、蓋体側である＋Ｚ軸方向側の面を上面、これと反対側となる−Ｚ軸方向側の面を下面として説明することがある。
【００２２】
図１、図２Ａ、および図３に示す物理量センサー１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれの加速度を独立して検知することのできる３軸加速度センサーとして利用可能である。このような物理量センサー１は、パッケージ７と、パッケージ７内に収容された構造体５と、を有している。構造体５は、物理量センサー素子としての加速度センサー素子２０と、加速度センサー素子２０上に配置された回路素子としてのＩＣ（integrated circuit）４０と、を含み、樹脂接着材１８によって、加速度センサー素子２０の下面２０ｒがパッケージ７の内側（収容空間１７）に接続されている。
【００２３】
（パッケージ７）
図１、図２Ａ、および図２Ｂに示すように、パッケージ７は、第１の基材１１、第２の基材１２、および第３の基材１３で構成されているベース部１０と、封止部材１４を介して第３の基材１３に接続されている蓋体１５とを含み構成されている。なお、第１の基材１１、第２の基材１２、および第３の基材１３は、この順で積層されてベース部１０が構成される。第１の基材１１は、平板状であり、第２の基材１２、および第３の基材１３は、中央部が除去された環状体であり、第３の基材１３の上面の周縁にシールリングや低融点ガラス等の封止部材１４が形成されている。
【００２４】
パッケージ７は、中央部が除去された環状体である第２の基材１２と第３の基材１３とにより、構造体５を収容する凹部（キャビティー）が形成される。そして、パッケージ７は、これらの凹部（キャビティー）の開口が蓋体１５によって塞がれることによって密閉空間である収容空間（内部空間）１７が設けられ、この収容空間１７に構造体５を収容することができる。このように、パッケージ７と蓋体１５との間に設けられている収容空間１７に、加速度センサー素子２０およびＩＣ４０で構成される構造体５が収納されていることにより、コンパクトで高性能な物理量センサー１とすることができる。なお、第１の基材１１や第２の基材１２を含むベース部１０に形成された配線パターンや電極パッド（端子電極）の一部は図示を省略してある。
【００２５】
第１の基材１１、第２の基材１２、および第３の基材１３の構成材料には、セラミックなどが好適に用いられる。なお、第１の基材１１、第２の基材１２、および第３の基材１３の構成材料は、セラミック以外に、ガラス、樹脂、金属等を用いてもよい。また、蓋体１５の構成材料には、例えば、コバールなどの金属材料、ガラス材料、シリコン材料、セラミック材料、樹脂材料などを用いることができる。
【００２６】
また、第２の基材１２の上面には複数の内部端子１９が配置されており、第１の基材１１の下面であるパッケージ７の外底面１０ｒには複数の外部端子１６が配置されている。また、各内部端子１９は、ベース部１０に形成された図示しない内部配線などを介して対応する外部端子１６に電気的に接続されている。
【００２７】
（構造体５）
構造体５は、物理量センサー素子としての加速度センサー素子２０と、ＩＣ４０とを含んでいる。加速度センサー素子２０は、図４、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、基板としてのベース基板２２、内部に収納空間Ｓ２を構成するようにベース基板２２に接合されている蓋としてのキャップ部２３、および、収納空間Ｓ２に収納されている物理量センサー素子片としてのセンサー素子片２１を含んでいる。ベース基板２２とキャップ部２３は、加速度センサー素子２０の容器２５を構成している。センサー素子片２１は、三つのセンサー部であるＸ軸センサー部２１ｘ、Ｙ軸センサー部２１ｙ、およびＺ軸センサー部２１ｚを含む。なお、説明の便宜上、図５Ａには、Ｚ軸センサー部２１ｚのみを示している。ＩＣ４０は、キャップ部２３のセンサー素子片２１の側とは反対側の面、すなわち、キャップ部２３の上面に接着材４１を介して接着されている。
【００２８】
構造体５は、図２Ａ、および図２Ｂに示すように、樹脂接着材１８によって、ベース部１０を構成する第１の基材１１の上面に、加速度センサー素子２０の下面２０ｒが接続され、パッケージ７の収容空間１７に収納されている。このように、加速度センサー素子２０とＩＣ４０とを積層した構造体５にすることにより、平面方向の配置効率を高め、物理量センサー１の平面視における面積を小さくすることができる。なお、樹脂接着材１８は、厚さｔ（図２Ａ参照）を５０μｍ未満とし、Ｚ軸方向からの平面視で、加速度センサー素子２０とパッケージ７（第１の基材１１）とが重なる面積に対する樹脂接着材１８の塗布されている面積、即ち接合面積（図２Ｂで破線で例示している面積）の割合は、８０％以上として配設されることが好ましい。パッケージ７の収容空間１７は、大気圧よりも低い減圧雰囲気、または窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性気体雰囲気に気密封止されている。
【００２９】
物理量センサー１の機能構成として、図３に示すように、加速度センサー素子２０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれの加速度を独立して検知することのできるＸ軸センサー部２１ｘと、Ｙ軸センサー部２１ｙと、Ｚ軸センサー部２１ｚと、を含む。Ｘ軸センサー部２１ｘおよびＹ軸センサー部２１ｙは、Ｘ−Ｙ平面方向の２軸（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の加速度を検知し、Ｚ軸センサー部２１ｚは、Ｘ−Ｙ平面に直交するＺ軸方向の加速度を検知し、静電容量の変化データを示す信号をＩＣ４０に送信する。ＩＣ４０は、信号処理部４５と、出力部４６とを含む。ＩＣ４０は、加速度センサー素子２０から送られた静電容量の変化を示す信号を、信号処理部４５によってユーザーの使い易い形式、例えばバイアス方式に変換処理し、出力部４６から加速度データとして出力する。
【００３０】
構造体５を構成する加速度センサー素子２０およびＩＣ４０は、ボンディングワイヤー４３によって電気的に接続されている。また、ＩＣ４０は、ボンディングワイヤー４２によってパッケージ７（第２の基材１２の上面）に設けられている内部端子１９に電気的に接続されている。また、加速度センサー素子２０のキャップ部２３とベース基板２２とがボンディングワイヤー４４によって電気的に接続されている。なお、内部端子１９、および外部端子１６は、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属配線材料を、所定の位置にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等のめっきを施す方法などによって形成することができる。
【００３１】
（加速度センサー素子）
図４、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ベース基板２２には上側に開口する凹部２１１，２１２，２１３が形成されている。これらのうち、凹部２１１は、その上方に配置されているＸ軸センサー部２１ｘとベース基板２２との接触を防止するための逃げ部として機能する。同様に、凹部２１２は、その上方に配置されているＹ軸センサー部２１ｙとベース基板２２との接触を防止するための逃げ部として機能する。また、凹部２１３は、その上方に配置されているＺ軸センサー部２１ｚとベース基板２２との接触を防止するための逃げ部として機能する。
【００３２】
また、ベース基板２２には上面に開口する凹部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ、凹部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃおよび凹部２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃが形成されている。これらのうち、凹部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃは、凹部２１１の周囲に配置されており、これら凹部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ内にはＸ軸センサー部２１ｘ用の配線２７１，２７２，２７３が配置されている。また、凹部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃは、凹部２１２の周囲に配置されており、凹部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ内にはＹ軸センサー部２１ｙ用の配線２８１，２８２，２８３が配置されている。また、凹部２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃは、凹部２１３の周囲に配置されており、凹部２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ内にはＺ軸センサー部２１ｚ用の配線２９１，２９２，２９３が配置されている。また、これら各配線２７１，２７２，２７３，２８１，２８２，２８３，２９１，２９２，２９３の端部は、容器２５の外部に露出しており、露出した部分が接続端子２９となっている。そして、この各接続端子２９がボンディングワイヤー４３を介してＩＣ４０の電極パッド（不図示）と電気的に接続されている。
【００３３】
このようなベース基板２２は、ガラス或いはＳｉ（シリコン）を主成分とする材料で形成されている。ベース基板２２が、例えば、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）の場合、Ｓｉ（シリコン）を主成分とする材料で形成されているセンサー素子片２１が、ベース基板２２に対して陽極接合により強固に接合される。また、ベース基板２２に光透過性を付与することができるため、ベース基板２２を介して容器２５の内部を観察することができる。ベース基板２２が、例えば、高抵抗なシリコン材料の場合、センサー素子片２１との接合は、例えば、直接接合、シロキサン結合、樹脂系接着材、ガラスペースト、金属層、等を介して行うことができる。
【００３４】
センサー部の一つであるＸ軸センサー部２１ｘは、Ｘ軸方向の加速度を検出する部分である。このようなＸ軸センサー部２１ｘは、図６Ａに示すように、支持部６１１，６１２と、可動部６２と、連結部６３１，６３２と、複数の第１固定電極指６４と、複数の第２固定電極指６５と、を有している。また、可動部６２は、基部６２１と、基部６２１からＹ軸方向両側に突出している複数の可動電極指６２２と、を有している。
【００３５】
支持部６１１，６１２は、ベース基板２２の上面２２ｆに陽極接合され、支持部６１２が導電性バンプ（不図示）を介して配線２７１と電気的に接続されている。そして、これら支持部６１１，６１２の間に可動部６２が設けられている。可動部６２は、連結部６３１，６３２を介して支持部６１１，６１２に連結されている。連結部６３１，６３２は、バネのようにＸ軸方向に弾性変形可能であるため、可動部６２が支持部６１１，６１２に対して矢印ａで示すようにＸ軸方向に変位可能となる。
【００３６】
複数の第１固定電極指６４は、可動電極指６２２のＸ軸方向一方側に配置され、対応する可動電極指６２２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなして並んでいる。このような複数の第１固定電極指６４は、その基端部にてベース基板２２の凹部２１１の上面に陽極接合され、導電性バンプＢ１２を介して配線２７２に電気的に接続されている。
【００３７】
これに対して、複数の第２固定電極指６５は、可動電極指６２２のＸ軸方向他方側に配置され、対応する可動電極指６２２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなして並んでいる。このような複数の第２固定電極指６５は、その基端部にて、ベース基板２２の上面に陽極接合され、導電性バンプＢ１３を介して配線２７３に電気的に接続されている。
【００３８】
このようなＸ軸センサー部２１ｘを用いて、次のようにしてＸ軸方向の加速度を検知する。すなわち、Ｘ軸方向の加速度が加わると、その加速度の大きさに基づいて、可動部６２が、連結部６３１，６３２を弾性変形させながら、Ｘ軸方向に変位する。当該変位に伴って、可動電極指６２２と第１固定電極指６４との間の静電容量および可動電極指６２２と第２固定電極指６５との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そして、当該静電容量の変化に基づいてＩＣ４０にて加速度が求められる。
【００３９】
センサー部の一つであるＹ軸センサー部２１ｙは、Ｙ軸方向の加速度を検出する部分である。このようなＹ軸センサー部２１ｙは、平面視で９０°回転した状態で配置されている以外は、Ｘ軸センサー部２１ｘと同様の構成である。Ｙ軸センサー部２１ｙは、図６Ｂに示すように、支持部７１１，７１２と、可動部７２と、連結部７３１，７３２と、複数の第１固定電極指７４と、複数の第２固定電極指７５と、を有している。また、可動部７２は、基部７２１と、基部７２１からＸ軸方向両側に突出している複数の可動電極指７２２と、を有している。
【００４０】
支持部７１１，７１２は、ベース基板２２の上面２２ｆに陽極接合され、支持部７１１が導電性バンプ（不図示）を介して配線２８１と電気的に接続されている。そして、これら支持部７１１，７１２の間に可動部７２が設けられている。可動部７２は、連結部７３１，７３２を介して支持部７１１，７１２に連結されている。連結部７３１，７３２は、バネのようにＹ軸方向に弾性変形可能であるため、可動部７２が支持部７１１，７１２に対して矢印ｂで示すようにＹ軸方向に変位可能となる。
【００４１】
複数の第１固定電極指７４は、可動電極指７２２のＹ軸方向一方側に配置され、対応する可動電極指７２２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなして並んでいる。このような複数の第１固定電極指７４は、その基端部にてベース基板２２の凹部２１２の上面に陽極接合され、導電性バンプＢ２２を介して配線２８２に電気的に接続されている。
【００４２】
これに対して、複数の第２固定電極指７５は、可動電極指７２２のＹ軸方向他方側に配置され、対応する可動電極指７２２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなして並んでいる。このような複数の第２固定電極指７５は、その基端部にて、ベース基板２２の上面に陽極接合され、導電性バンプＢ２３を介して配線２８３に電気的に接続されている。
【００４３】
このようなＹ軸センサー部２１ｙを用いて、次のようにしてＹ軸方向の加速度を検知する。すなわち、Ｙ軸方向の加速度が加わると、その加速度の大きさに基づいて、可動部７２が、連結部７３１，７３２を弾性変形させながら、Ｙ軸方向に変位する。当該変位に伴って、可動電極指７２２と第１固定電極指７４との間の静電容量および可動電極指７２２と第２固定電極指７５との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そして、当該静電容量の変化に基づいてＩＣ４０にて加速度が求められる。
【００４４】
センサー部の一つであるＺ軸センサー部２１ｚは、Ｚ軸方向（鉛直方向）の加速度を検出する部分である。このようなＺ軸センサー部２１ｚは、図６Ｃに示すように、支持部８１１と、可動部８２と、可動部８２を支持部８１１に対して揺動可能に連結する一対の連結部８３１，８３２と、を有し、連結部８３１，８３２を軸Ｊとして、可動部８２が支持部８１１に対してシーソー揺動する。
【００４５】
支持部８１１は、ベース基板２２の上面２２ｆに陽極接合され、支持部８１１が導電性バンプ（不図示）を介して配線２９１と電気的に接続されている。そして、支持部８１１のＹ軸方向の両側に可動部８２が設けられている。可動部８２は、軸Ｊよりも＋Ｙ方向側に位置する第１可動部８２１と、軸Ｊよりも−Ｙ方向側に位置し、第１可動部８２１よりも大きい第２可動部８２２とを有している。第１可動部８２１および第２可動部８２２は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度が加わったときの回転モーメントが異なっており、加速度に応じて可動部８２に所定の傾きが生じるように設計されている。これにより、Ｚ軸方向の加速度が生じると、可動部８２が軸Ｊを回転軸としてシーソー揺動する。
【００４６】
また、凹部２１３の底面の第１可動部８２１と対向する位置には配線２９２に電気的に接続された第１検出電極（第１固定電極）２１１ｇが配置されており、第２可動部８２２と対向する位置には配線２９３に電気的に接続された第２検出電極（第２固定電極）２１１ｈが配置されている。そのため、第１可動部８２１と第１検出電極２１１ｇとの間に静電容量が形成され、第２可動部８２２と第２検出電極２１１ｈとの間に静電容量が形成されている。なお、第２可動部８２２と対向する位置にあって、第２検出電極２１１ｈよりも−Ｙ軸側には、対向電極（第３固定電極）２１１ｉを設けることができる。なお、第１検出電極２１１ｇ、第２検出電極２１１ｈ、および対向電極２１１ｉは、例えば、ＩＴＯ等の透明な導電性材料で構成されていることが好ましい。また、対向電極（第３固定電極）２１１ｉは、ダミー電極とすることができる。
【００４７】
このようなＺ軸センサー部２１ｚを用いて、次のようにしてＺ軸方向の加速度を検出する。すなわち、Ｚ軸方向の加速度が加わると、可動部８２は、軸Ｊを回転軸としてシーソー揺動する。このような可動部８２のシーソー揺動によって、第１可動部８２１と第１検出電極２１１ｇとの離間距離、および第２可動部８２２と第２検出電極２１１ｈとの離間距離が変化し、これに応じてこれらの間の静電容量が変化する。そして、当該静電容量の変化に基づいてＩＣ４０にて加速度が求められる。このようなＸ軸センサー部２１ｘ、Ｙ軸センサー部２１ｙおよびＺ軸センサー部２１ｚを含むセンサー素子片２１は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板から形成され、導電性を有している。
【００４８】
キャップ部２３は、図５Ａに示すように、下面に開口する凹部２２３を有し、凹部２２３が凹部２１１，２１２，２１３とで収納空間Ｓ２を形成するようにベース基板２２に接合されている。このようなキャップ部２３は、ガラス或いはＳｉを主成分とする材料で形成されている。キャップ部２３とベース基板２２とはガラスフリット（低融点ガラス接着材）２４を用いて気密に接合されている。なお、キャップ部２３をベース基板２２に接合した状態では、ベース基板２２に形成されている凹部２１１ａ〜２１１ｃ，２１２ａ〜２１２ｃ，２１３ａ〜２１３ｃを介して収納空間Ｓ２の内外が連通されている。そのため、例えば、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（不図示）によって凹部２１１ａ〜２１１ｃ，２１２ａ〜２１２ｃ，２１３ａ〜２１３ｃを塞いでいる。
【００４９】
キャップ部２３は、収納空間Ｓ２と外部とを連通する貫通孔２７を有している。キャップ部２３は、上面に開口し略四角錐状に窪む凹部２８を有し、貫通孔２７は、凹部２８の底面に設けられている。貫通孔２７は、平面形状が凹部２８の底面積よりも小さい円形に形成され、その内壁面は円筒状をなしている。キャップ部２３のＩＣ４０側、すなわち上面側には、Ａｕ層２３Ａと、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層２３Ｂと、が順に積層されている。詳しくは、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、凹部２８を含むキャップ部２３の上面には、例えば、Ｔｉ−Ｗ合金やＣｒを下地層としてＡｕ層２３Ａが積層されている。さらに、凹部２８を除くキャップ部２３の上面におけるＩＣ４０の搭載エリア４０Ａに、金属層２３Ｂが積層されている。加速度センサー素子２０は、キャップ部２３の上面を覆うＡｕ層２３Ａをボンディングワイヤー４４を介してグランド電位にすることでシールドされるので、外部からの電磁的ノイズの影響を受け難くなる。
【００５０】
貫通孔２７は、収納空間Ｓ２を窒素（Ｎ2）雰囲気とした状態で、封止部材２６により封止される。キャップ部２３の上面側の凹部２８内に貫通孔２７よりも大きい球状の封止部材２６が、載置される。そして、封止部材２６にレーザービームや電子ビームが照射されることにより、封止部材２６が溶融して凹部２８内に濡れ広がり、貫通孔２７が封止される。凹部２８には、Ａｕ層２３Ａが積層されているので、封止部材２６が好適に濡れ広がることで、貫通孔２７を良好に封止することができる。封止部材２６の構成材料としては、Ａｕ−Ｇｅ合金、Ａｕ−Ｓｎ合金、Ｓｎ−Ｐｂ合金、Ｐｂ−Ａｇ合金などを用いることができる。
封止部材２６により封止されている貫通孔２７は、平面視で、ＩＣ４０と重なる領域、すなわち図５ＢにおけるＩＣ４０の搭載エリア４０Ａ内に設けられている。加速度センサー素子２０の上面にＩＣ４０が搭載されることで、貫通孔２７を塞ぐ封止部材２６が接着材４１でさらに覆われるので、加速度センサー素子の気密が向上する。
【００５１】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ＩＣ４０は、接着材４１を介して加速度センサー素子２０の上面（キャップ部２３上）に配置されている。接着材４１は、エポキシ系の接着材であることが好ましい。エポキシ系の接着材４１は、シリコン系などの他の接着材と比較して収縮率が低いので、接着材の収縮により加速度センサー素子２０に生じる歪みを低減することができる。また、エポキシ系の接着材４１は、他の接着材と比較して接着力が高いので、加速度センサー素子２０とＩＣ４０とを好適に接合することができる。
【００５２】
接着材４１は、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層２３Ｂの上に積層され、接着材４１は、ＩＣ４０と接合している。Ａｌは、Ａｕよりも接着材４１との密着性が高いので、加速度センサー素子２０とＩＣ４０との接着強度が向上する。これにより、物理量センサー１に衝撃が加わることにより生じる加速度センサー素子２０とＩＣ４０との剥離が抑制されるので、物理量センサー１の信頼性が向上する。なお、接着材４１は、Ｚ軸方向からの平面視で、ＩＣ４０と加速度センサー素子２０とが重なる面積に対する接着材４１の塗布されている面積、即ち接合面積（図２Ｂで破線で例示している面積）の割合は、８０％以上として配設されることが好ましい。
【００５３】
（ＩＣ）
ＩＣ４０には、例えば、加速度センサー素子２０を駆動する駆動回路や、加速度センサー素子２０からの信号に基づいてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路（信号処理部４５）や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路（出力部４６）等が含まれている。また、ＩＣ４０は、上面に複数の電極パッド（不図示）を有し、各電極パッドがボンディングワイヤー４２を介して第２の基材１２の内部端子１９に電気的に接続され、各電極パッドがボンディングワイヤー４３を介して加速度センサー素子２０の接続端子２９に電気的に接続されている。これにより、加速度センサー素子２０を制御することができる。
【００５４】
（接着材のガラス転移温度）
次に、加速度センサー素子２０とＩＣ４０との接着に用いる接着材４１のガラス転移温度について図７および図８を参照して説明する。図７は、ガラス転移温度を説明するグラフである。図８は、物理量センサーのエージング試験における０点変動を示すグラフである。
【００５５】
図７は、物質の比容と温度の関係を示すものである。図７の横軸は温度を表し、縦軸は比容を表す。なお、比容とは、単位重量あたりの体積である。ガラス転移温度Ｔｇは、温度の上昇に伴って物質が固体（ガラス）状態からゴム状態に変化する温度である。融点Ｔｍは、温度の上昇に伴って物体がゴム状態から液体状態に変化する温度である。図７から分かるように、物質は、ガラス転移温度Ｔｇを境に、温度変化に伴う比容の変化率が異なる。具体的には、温度がガラス転移温度Ｔｇを超えると、物質の比容の変化率が著しく増大する。換言すると、物質は、温度がガラス転移温度Ｔｇ以下のガラス状態で使用することで、その膨張又は収縮を抑制することが可能になる。接着材４１においては、ガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度では、接着強度、密着性などが劣化する。また、線膨張係数や弾性率などの特性が急激に変化し、この変化に伴って生じるひずみが加速度センサー素子２０に伝わり、加速度センサー素子２０の精度を低下させる。
【００５６】
図８の横軸は経過時間を表し、縦軸は物理量センサー１に変位が加わっていない状態で出力される０点バイアス信号の変動（０点変動）を表す。図８に示したエージング試験に用いた物理量センサー１の加速度センサー素子２０とＩＣ４０との接合には、ガラス転移温度Ｔｇが１１７℃の接着材４１が使用されている。図８中の実線ａは、保存温度１５０℃で保存した物理量センサー１の０点変動を示している。破線ｂは、保存温度１２５℃で保存した物理量センサー１の０点変動を示している。２点破線ｃは、保存温度８５℃で保存した物理量センサー１の０点変動を示している。１点破線ｄは、保存温度−４０℃で保存した物理量センサー１の０点変動を示している。実線ｅは、保存温度２５℃で保存した物理量センサー１の０点変動を示している。図８からわかるように、ガラス転移温度Ｔｇ以下の保存温度で保存された物理量センサー１は、０点変動が所定の変動量以下に収まり、ガラス転移温度Ｔｇを超える保存温度で保存された物理量センサー１は、０点変動が著しく大きくなる。
【００５７】
ガラス転移温度をＴｇとした時、加速度センサー素子２０とＩＣ４０との接着に用いる接着材４１は、１１０℃≦Ｔｇを満たすことが好ましい。接着材４１は、１１０℃以下の温度領域にて線膨張係数や弾性率などの特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、１１０℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。換言すると、ガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の接着材４１を用いることで、加速度センサー素子２０とＩＣ４０とを積層構造にした高精度な物理量センサー１が実現可能になる。
【００５８】
接着材４１は、１１５℃≦Ｔｇを満たすことが更に好ましい。接着材４１は、１１５℃以下の温度領域にて線膨張係数や弾性率などの特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、１１５℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。
【００５９】
接着材４１は、１２５℃≦Ｔｇを満たすことが特に好ましい。接着材４１は、１２５℃以下の温度領域にて線膨張係数や弾性率などの特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、１２５℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。これにより、車載用途などの使用温度の高い領域で使用する物理量センサー１を実現することができる。
【００６０】
接着材４１のガラス転移温度Ｔｇは、加速度センサー素子２０の動作温度範囲外にあることが好ましい。接着材４１は、動作温度範囲内にて特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、動作温度範囲内で高い精度を発揮することができる。
【００６１】
以上述べたように、本実施形態に係る物理量センサー１によれば、以下の効果を得ることができる。
物理量センサー１は、パッケージ７内に構造体５を有している。構造体５は、加速度センサー素子２０と、加速度センサー素子２０のキャップ部２３の上面にガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の接着材を介して接着されたＩＣ４０とで構成されている。接着材４１は、１１０℃以下の温度領域にて線膨張係数や弾性率などの特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、１１０℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。換言すると、ガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の接着材４１を用いることで、加速度センサー素子２０とＩＣ４０とを積層構造にした高精度な物理量センサー１が実現可能になる。したがって、高精度で小型な物理量センサー１を提供することができる。
【００６２】
加速度センサー素子２０と、ＩＣ４０とは、ガラス転移温度Ｔｇが１１５℃以上の接着材４１を介して接着されることが好ましい。接着材４１は、１１５℃以下の温度領域にて線膨張係数や弾性率などの特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、１１５℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。
【００６３】
加速度センサー素子２０と、ＩＣ４０とは、ガラス転移温度Ｔｇが１２５℃以上の接着材４１を介して接着されることが特に好ましい。接着材４１は、１２５℃以下の温度領域にて線膨張係数や弾性率などの特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、１２５℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。これにより、車載用途などの使用温度の高い領域で使用する物理量センサー１を実現することができる。
【００６４】
加速度センサー素子２０と、ＩＣ４０とは、ガラス転移温度Ｔｇが動作温度範囲外にある接着材４１を介して接着されることが好ましい。接着材４１は、動作温度範囲内にて特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサー１は、動作温度範囲内で高い精度を発揮することができる。
【００６５】
キャップ部２３のＩＣ４０側、すなわち上面側には、Ａｕ層２３Ａと、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層２３Ｂと、が順に積層されている。加速度センサー素子２０は、キャップ部２３の上面を覆うＡｕ層２３Ａをボンディングワイヤー４４を介してグランド電位にすることでシールドされるので、外部からの電磁的ノイズの影響を受け難くなる。
また、Ａｌは、Ａｕよりも接着材４１との密着性が高いので、加速度センサー素子２０とＩＣ４０との接着強度が向上する。これにより、物理量センサー１に衝撃が加わることにより生じる加速度センサー素子２０とＩＣ４０との剥離が抑制されるので、物理量センサー１の信頼性が向上する。
【００６６】
キャップ部２３には、ＩＣ４０と重なる領域に封止部材２６により封止されている貫通孔２７が設けられている。これにより、貫通孔２７を塞ぐ封止部材２６が接着材４１でさらに覆われるので、加速度センサー素子２０の気密が向上する。
【００６７】
加速度センサー素子２０と、ＩＣ４０とは、エポキシ系の接着材４１を介して接着されることが好ましい。エポキシ系の接着材４１は、他の接着材よりも接着力が高く、収縮率が小さいので、加速度センサー素子２０とＩＣ４０とを好適に接合することができる。
【００６８】
物理量センサー１は、物理量センサー素子として加速度センサー素子２０を備えているので、小型な加速度センサーを構成することができる。
【００６９】
なお、上述した実施形態では、物理量センサー素子としての加速度センサー素子２０において、容器２５内に三つのセンサー部であるＸ軸センサー部２１ｘ、Ｙ軸センサー部２１ｙ、およびＺ軸センサー部２１ｚを収納した構成を一例に説明したが、加速度センサー素子は、必ずしも三つのセンサー部が収納されなくてもよく、用途に応じて必要な１軸、もしくは２軸を検出可能な加速度センサー素子とすることができる。以下、図９および図１０を参照して、加速度センサー素子の応用例１および応用例２として説明する。
【００７０】
（応用例１）
先ず、図９を参照して、加速度センサー素子の応用例１を説明する。図９は、加速度センサー素子の応用例１を示す平面図である。
【００７１】
応用例１に係る加速度センサー素子２０１は、図９に示すように、一つのセンサー部２ｘを有している。センサー部２ｘは、一つの軸方向の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部２ｘは、図４および図６Ａを示して説明したＸ軸センサー部２１ｘの構成と同様の構成をなしている。したがって詳細な説明は省略する。そして、センサー部２ｘは、実施形態と同様な、ベース基板２２１およびキャップ部２３１を有する容器２５１に気密に収容されている。このような加速度センサー素子２０１では、一つの軸方向の加速度を検出することができる。
【００７２】
なお、加速度センサー素子２０１では、Ｘ軸センサー部２１ｘと同様な構成のセンサー部２ｘを用いて説明したが、Ｙ軸センサー部２１ｙ、もしくはＺ軸センサー部２１ｚと同様なセンサー部のいずれかが、容器２５１に気密に収容されている構成であってもよい。
【００７３】
（応用例２）
次に、図１０を参照して、加速度センサー素子の応用例２を説明する。図１０は、加速度センサー素子の応用例２を示す平面図である。
【００７４】
応用例２に係る加速度センサー素子２０２は、図１０に示すように、二つのセンサー部２ｘ，２ｙを有している。センサー部２ｘは、一つの軸方向（本例ではＸ軸方向）の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部２ｘは、図４および図６Ａを示して説明したＸ軸センサー部２１ｘの構成と同様の構成をなしている。また、センサー部２ｙは、一つの軸方向（本例ではＹ軸方向）の加速度を検出する部分である。このようなセンサー部２ｙは、図４および図６Ｂを示して説明したＹ軸センサー部２１ｙの構成と同様の構成をなしている。したがって詳細な説明は省略する。そして、センサー部２ｘおよびセンサー部２ｙは、実施形態と同様な構成の、ベース基板２２２およびキャップ部２３２を有する容器２５２に気密に収容されている。このような加速度センサー素子２０２では、二つの軸方向（本例では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の加速度を検出することができる。
【００７５】
なお、応用例２では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の２軸方向を検出可能な例を示したが、これに限らず、図４および図６Ｃを示して説明した構成のＺ軸センサー部２１ｚと同様なセンサー部と組み合わせた構成とすることができる。例えば、Ｘ軸方向とＺ軸方向、もしくはＹ軸方向とＺ軸方向の検出が可能な構成とすることができる。
【００７６】
また、応用例１および応用例２で示したような、１軸を検出可能な加速度センサー素子２０１、もしくは２軸を検出可能な加速度センサー素子２０２を収容した物理量センサーとすることができる。
【００７７】
（角速度センサー素子）
ここで、図１１Ａ、および図１１Ｂを参照して、角速度センサー素子の一例を説明する。図１１Ａは、物理量センサーに用いられる角速度センサー素子の一例を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図１１Ａではリッド（蓋体）を省略している。図１１Ｂは、角速度センサー素子の一例を示す図１１Ａの断面図である。なお、図１１Ａ、および図１１Ｂでは、互いに直交する３軸を、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とし、ｚ軸は、角速度センサー素子３００の厚さ方向と一致する。また、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」と言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」と言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」と言う。
【００７８】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示す角速度センサー素子３００は、ジャイロ素子片３４２と、ジャイロ素子片３４２を収納するパッケージ３４９とを有している。以下、ジャイロ素子片３４２およびパッケージ３４９について順次詳細に説明する。
【００７９】
図１１Ａは、上側（リッド３４３側）から見たジャイロ素子片３４２を示している。なお、ジャイロ素子片３４２には、検出信号電極、検出信号配線、検出信号端子、検出接地電極、検出接地配線、検出接地端子、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子などが設けられているが、同図においては省略している。
【００８０】
ジャイロ素子片３４２は、ｚ軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサーであって、図示しないが、基材と、基材の表面に設けられている複数の電極、配線および端子とで構成されている。ジャイロ素子片３４２は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料で構成することができるが、これらの中でも、水晶で構成するのが好ましい。これにより、優れた振動特性（周波数特性）を発揮することのできるジャイロ素子片３４２が得られる。
【００８１】
このようなジャイロ素子片３４２は、いわゆるダブルＴ型をなす振動体３４４と、振動体３４４を支持する第１支持部３５１および第２支持部３５２と、振動体３４４と第１支持部３５１とを連結する第１連結梁３７１および第２連結梁３７２と、振動体３４４と第２支持部３５２とを連結する第３連結梁３７３および第４連結梁３７４とを有している。
【００８２】
振動体３４４は、ｘｙ平面に拡がりを有し、ｚ軸方向に厚みを有している。このような振動体３４４は、中央に位置する基部４１０と、基部４１０からｙ軸方向に沿って両側に延出している第１検出振動腕４２１、第２検出振動腕４２２と、基部４１０からｘ軸方向に沿って両側に延出している第１連結腕４３１、第２連結腕４３２と、第１連結腕４３１の先端部からｙ軸方向に沿って両側に延出している第１駆動振動腕４４１、および第３駆動振動腕４４２と、第２連結腕４３２の先端部からｙ軸方向に沿って両側に延出している第２駆動振動腕４４３、および第４駆動振動腕４４４とを有している。
【００８３】
なお、第１駆動振動腕４４１、第３駆動振動腕４４２は、第１連結腕４３１の延在方向の途中から延出してもよく、同様に、第２駆動振動腕４４３、第４駆動振動腕４４４は、第２連結腕４３２の延在方向の途中から延出してもよい。また、本形態では、基部４１０から延出している第１連結腕４３１、第２連結腕４３２から第１駆動振動腕４４１、第３駆動振動腕４４２、第２駆動振動腕４４３、および第４駆動振動腕４４４が延出している構成で説明したが、基部４１０と第１連結腕４３１と第２連結腕４３２とを含めて基部とすることも可能である。即ち、基部から第１駆動振動腕、第２駆動振動腕、第３駆動振動腕、および第４駆動振動腕が延出している構成も可能である。
【００８４】
上述のような構成のジャイロ素子片３４２は、次のようにしてｚ軸まわりの角速度ωを検出する。ジャイロ素子片３４２は、角速度ωが加わらない状態において、駆動信号電極（図示せず）および駆動接地電極（図示せず）の間に電界が生じると、各駆動振動腕４４１，４４３，４４２，４４４がｘ軸方向に屈曲振動を行う。この駆動振動を行っている状態にて、ジャイロ素子片３４２にｚ軸まわりに角速度が加わると、ｙ軸方向の振動が発生する。即ち、駆動振動腕４４１，４４３，４４２，４４４および連結腕４３１，４３２にｙ軸方向のコリオリの力が働き、この振動に呼応して、検出振動腕４２１，４２２のｘ軸方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した検出振動腕４２１，４２２の歪みを検出信号電極（図示せず）および検出接地電極（図示せず）が検出して角速度を求めることができる。
【００８５】
ジャイロ素子片３４２を収容しているパッケージ３４９について説明する。パッケージ３４９は、ジャイロ素子片３４２を収納するものである。なお、パッケージ３４９には、ジャイロ素子片３４２の他に、ジャイロ素子片３４２の駆動等を行うＩＣチップ等が収納されていてもよい。このようなパッケージ３４９は、その平面視（ｘｙ平面視）にて、略矩形状をなしている。
【００８６】
パッケージ３４９は、上面に開放する凹部を有するベース３４１と、凹部の開口を塞ぐようにベースに接合されているリッド（蓋体）３４３とを有している。また、ベース３４１は、板状の底板３６１と、底板３６１の上面周縁部に設けられている枠状の側壁３６２とを有している。このようなパッケージ３４９は、その内側に収納空間を有しており、この収納空間内に、ジャイロ素子片３４２が気密的に収納、設置されている。
【００８７】
ジャイロ素子片３４２は、第１支持部３５１、第２支持部３５２にて、半田、導電性接着材（樹脂材料中に例えば銀の金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着材）などの導電性固定部材３５８を介して底板３６１の上面に固定されている。第１支持部３５１、第２支持部３５２は、ジャイロ素子片３４２のｙ軸方向の両端部に位置するため、このような部分を底板３６１に固定することにより、ジャイロ素子片３４２の振動体３４４が両持ち支持され、ジャイロ素子片３４２を底板３６１に対して安定的に固定することができる。
【００８８】
また、導電性固定部材３５８は、第１支持部３５１、第２支持部３５２に設けられている２つの検出信号端子３６４、二つの検出接地端子３５４、駆動信号端子３８４および駆動接地端子３９４に対応（接触）して、かつ互いに離間して六つ設けられている。また、底板３６１の上面には、二つの検出信号端子３６４、二つの検出接地端子３５４、駆動信号端子３８４および駆動接地端子３９４に対応する六つの接続パッド３５０が設けられており、導電性固定部材３５８を介して、これら各接続パッド３５０とそれと対応するいずれかの端子とが電気的に接続されている。また、接続パッド３５０は、図示しない内部配線や貫通電極などを介して外部端子３８０に電気的に接続されている。
【００８９】
このような構成のジャイロ素子片３４２によれば、必要とする１軸方向の角速度を効率よく且つ高精度に検出することができる。
【００９０】
（複合センサー）
次に、図１２を参照して、前述の物理量センサー１を備えた複合センサーの構成例について説明する。図１２は、複合センサーの概略構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、物理量センサー１を用いた例を示して説明する。
【００９１】
図１２に示すように、複合センサー９００は、上述したような加速度センサー素子２０を含む物理量センサー１と、ジャイロ素子片３４２を含む角速度センサー素子３００と、を備えている。物理量センサー１は、上述したように三軸の加速度を計測することができる。角速度センサー素子３００は、必要とする一軸方向の角速度を効率よく且つ高精度に検出することができる。なお、角速度センサー素子３００は、三軸方向の角速度をそれぞれ測定するために、三つの角速度センサー素子３００を備えることもできる。また、複合センサー９００は、例えば、加速度センサー素子２０を駆動する駆動回路や、加速度センサー素子２０からの信号に基づいてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する検出回路（信号処理部４５）や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路（出力部４６）等を含むＩＣ４０を備えることができる。
【００９２】
このような複合センサー９００によれば、物理量センサー１と角速度センサー素子３００とによって容易に複合センサー９００を構成することができ、例えば加速度データや角速度データを取得することができる。
【００９３】
（慣性計測ユニット）
次に、図１３および図１４を参照して、慣性計測ユニット（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）について説明する。図１３は、慣性計測ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。図１４は、慣性計測ユニットの慣性センサー素子の配置例を示す斜視図である。なお、以下では、物理量センサー１を用いた例を示して説明する。
【００９４】
図１３に示すように、慣性計測ユニット３０００は、アウターケース３０１、接合部材３１０、慣性センサー素子を含むセンサーモジュール３２５などから構成されている。換言すれば、アウターケース３０１の内部３０３に、接合部材３１０を介在させて、センサーモジュール３２５を篏合（挿入）した構成となっている。センサーモジュール３２５は、インナーケース３２０と、基板３１５とから構成されている。なお、説明を解り易くするために、部位名をアウターケース、インナーケースとしているが、第１ケース、第２ケースと呼び換えても良い。
【００９５】
アウターケース３０１は、アルミニウムを箱状に削り出した台座である。材質は、アルミニウムに限定するものではなく、亜鉛やステンレスなど他の金属や、樹脂、または、金属と樹脂の複合材などを用いても良い。アウターケース３０１の外形は、前述した慣性計測ユニット３０００の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、それぞれ通し孔（馬鹿孔）３０２が形成されている。なお、通し孔（馬鹿孔）３０２に限定するものではなく、例えば、ネジによりネジ止めすることが可能な切り欠き（通し孔（馬鹿孔）３０２の位置するアウターケース３０１のコーナー部に切り欠きを形成する構造）を形成してネジ止めする構成としてもよいし、あるいは、アウターケース３０１の側面にフランジ（耳）を形成して、フランジ部分をネジ止めする構成としても良い。
【００９６】
アウターケース３０１は、外形が直方体で蓋のない箱状であり、その内部３０３（内側）は、底壁３０５と側壁３０４とで囲まれた内部空間（容器）となっている。換言すれば、アウターケース３０１は、底壁３０５と対向する一面を開口面とする箱状をなしており、その開口面の開口部のほとんどを覆うように（開口部を塞ぐように）センサーモジュール３２５が収納され、センサーモジュール３２５が開口部から露出した状態となる（不図示）。ここで、底壁３０５と対向する開口面とは、アウターケース３０１の上面３０７と同一面である。また、アウターケース３０１の内部３０３の平面形状は、正方形の二つの頂点部分の角を面取りした六角形であり、面取りされた二つの頂点部分は通し孔（馬鹿孔）３０２の位置に対応している。また、内部３０３の断面形状（厚さ方向）において、底壁３０５には、内部３０３、即ち内部空間における周縁部に中央部よりも一段高い底壁としての第１接合面３０６が形成されている。即ち、第１接合面３０６は、底壁３０５の一部であり、平面的に底壁３０５の中央部を囲ってリング状に形成された一段の階段状の部位であり、底壁３０５よりも開口面（上面３０７と同一面）からの距離が小さい面である。
【００９７】
なお、アウターケース３０１の外形が、平面形状が略正方形の直方体で蓋のない箱状である一例について説明したが、これに限らず、アウターケース３０１の外形の平面形状は、例えば六角形や八角形などの多角形であってもよいし、その多角形の頂点部分の角が面取りされていたり、各辺が曲線である平面形状であったりしてもよい。また、アウターケース３０１の内部３０３（内側）の平面形状も、上述した六角形に限らず、正方形などの方形（四角形）や、八角形などの他の多角形状であってもよい。また、アウターケース３０１の外形と内部３０３の平面形状とは相似形であってもよいし、相似形でなくてもよい。
【００９８】
インナーケース３２０は、基板３１５を支持する部材であり、アウターケース３０１の内部３０３に収まる形状となっている。詳しくは、平面的には、正方形の二つの頂点部分の角を面取りした六角形であり、その中に長方形の貫通穴である開口部３２１と、基板３１５を支持する側の面に設けられた凹部３３１とが形成されている。面取りされた二つの頂点部分はアウターケース３０１の通し孔（馬鹿孔）３０２の位置に対応している。厚さ方向（Ｚ軸方向）の高さは、アウターケース３０１の上面３０７から第１接合面３０６までの高さよりも、低くなっている。好適例では、インナーケース３２０もアルミニウムを削り出して形成しているが、アウターケース３０１と同様に他の材質を用いても良い。
【００９９】
インナーケース３２０の裏面（アウターケース３０１側の面）には、基板３１５を位置決めするための案内ピンや、支持面（いずれも図示せず）が形成されている。基板３１５は、当該案内ピンや、支持面にセット（位置決め搭載）されてインナーケース３２０の裏面に接着される。なお、基板３１５の詳細については後述する。インナーケース３２０の裏面の周縁部は、リング状の平面からなる第２接合面３２２となっている。第２接合面３２２は、平面的にアウターケース３０１の第１接合面３０６と略同様な形状であり、インナーケース３２０をアウターケース３０１にセットした際には、接合部材３１０を挟持した状態で二つの面が向い合うことになる。なお、アウターケース３０１およびインナーケース３２０の構造については、一実施例であり、この構造に限定されるものではない。
【０１００】
図１４を参照して、慣性センサーが実装された基板３１５の構成について説明する。図１４に示すように、基板３１５は、複数のスルーホールが形成された多層基板であり、ガラスエポキシ基板（ガラエポ基板）を用いている。なお、ガラエポ基板に限定するものではなく、複数の慣性センサーや、電子部品、コネクターなどを実装可能なリジット基板であれば良い。例えば、コンポジット基板や、セラミック基板を用いても良い。
【０１０１】
基板３１５の表面（インナーケース３２０側の面）には、コネクター３１６、角速度センサー３１７ｚ、加速度センサーとしての物理量センサー１などが実装されている。コネクター３１６は、プラグ型（オス）のコネクターであり、Ｘ軸方向に等ピッチで配置された二列の接続端子を備えている。好適には、一列１０ピンで二列の合計２０ピンの接続端子としているが、端子数は、設計仕様に応じて適宜変更しても良い。
【０１０２】
慣性センサーとしての角速度センサー３１７ｚは、Ｚ軸方向における１軸の角速度を検出するジャイロセンサーである。好適例として、水晶を振動子として用い、振動する物体に加わるコリオリの力から角速度を検出する振動ジャイロセンサーを用いている。なお、振動ジャイロセンサーに限定するものではなく、角速度を検出可能なセンサーで有れば良い。例えば、振動子としてセラミックや、シリコンを用いたセンサーを用いても良い。
【０１０３】
また、基板３１５のＸ軸方向の側面には、実装面（搭載面）がＸ軸と直交するように、Ｘ軸方向における１軸の角速度を検出する角速度センサー３１７ｘが実装されている。同様に、基板３１５のＹ軸方向の側面には、実装面（搭載面）がＹ軸と直交するように、Ｙ軸方向における１軸の角速度を検出する角速度センサー３１７ｙが実装されている。
【０１０４】
なお、角速度センサー３１７ｘ，３１７ｙ，３１７ｚは、前述にて図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して説明した角速度センサー素子３００を用いることができる。また、軸ごとの三つの角速度センサーを用いる構成に限定するものではなく、３軸の角速度が検出可能なセンサーであれば良く、例えば、後述する物理量センサー１のように、一つのデバイス（パッケージ）で３軸の角速度が検出（検知）可能なセンサーデバイスを用いても良い。
【０１０５】
実施形態で説明したと同様な物理量センサー１は、一つのデバイスでＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三方向（３軸）の加速度を検出（検知）可能な、例えばシリコン基板をＭＥＭＳ技術で加工した静電容量型の加速度センサー素子２０（例えば図５Ａ参照）を用い、樹脂接着材１８（図２Ａ参照）を用いてパッケージ７（図２Ａ参照）に接合された構成を有している。なお、必要に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸の２軸方向の加速度を検出可能な加速度センサー素子２０２、もしくは１軸方向の加速度を検出可能な加速度センサー素子２０１を適用した物理量センサーとすることができる。
【０１０６】
基板３１５の裏面（アウターケース３０１側の面）には、制御部としての制御ＩＣ３１９が実装されている。制御ＩＣ３１９は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、Ａ／Ｄコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測ユニット３０００の各部を制御する。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板３１５には、その他にも複数の電子部品が実装されている。
【０１０７】
このような慣性計測ユニット３０００は、実施形態で示した高精度で小型な物理量センサー１を備えている。したがって、小型で高性能な慣性計測ユニット３０００を提供することができる。
【０１０８】
（携帯型電子機器）
次に、物理量センサー１を用いた携帯型電子機器について、図１５および図１６に基づき、詳細に説明する。なお、以下では、物理量センサー１を用いた例を示して説明する。以下、携帯型電子機器の一例として、腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）を示して説明する。
【０１０９】
腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）であるリスト機器１０００は、図１５に示すように、バンド３２，３７等によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部１５０を備えるとともに無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー１は、加速度を測定するセンサーや角速度を計測するセンサーとしてリスト機器１０００に組込まれている。
【０１１０】
リスト機器１０００は、少なくとも物理量センサー１が収容されているケース３０と、ケース３０に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１００（図１６参照）と、ケース３０に収容されている表示部１５０と、ケース３０の開口部を塞いでいる透光性カバー７１と、を備えている。ケース３０の透光性カバー７１のケース３０の外側には、ベゼル７８が設けられている。ケース３０の側面には、複数の操作ボタン８０，８１が設けられている。以下、図１６も併せて参照しながら、さらに詳細に説明する。
【０１１１】
物理量センサー１としての加速度センサー１１３は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさ、および向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。また、角速度センサー１１４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさ及び向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
【０１１２】
表示部１５０を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳセンサー１１０や地磁気センサー１１１を用いた位置情報、移動量や物理量センサー１に含まれる加速度センサー１１３や角速度センサー１１４などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１１５などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー１１６を用いた環境温度を表示することもできる。
【０１１３】
通信部１７０は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部１７０は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や通信部１７０はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
【０１１４】
処理部１００（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部１００は、記憶部１４０に格納されたプログラムと、操作部１２０（例えば操作ボタン８０，８１）から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部１００による処理には、ＧＰＳセンサー１１０、地磁気センサー１１１、圧力センサー１１２、加速度センサー１１３、角速度センサー１１４、脈拍センサー１１５、温度センサー１１６、計時部１３０の各出力信号に対するデータ処理、表示部１５０に画像を表示させる表示処理、音出力部１６０に音を出力させる音出力処理、通信部１７０を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１８０からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
【０１１５】
このようなリスト機器１０００では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
１．距離：高精度のＧＰＳ機能により計測開始からの合計距離を計測する。
２．ペース：ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
３．平均スピード：平均スピード走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
４．標高：ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。
５．ストライド：ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
６．ピッチ：１分あたりの歩数を計測し表示する。
７．心拍数：脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
８．勾配：山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
９．オートラップ：事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測を行う。
１０．運動消費カロリー：消費カロリーを表示する。
１１．歩数：運動開始からの歩数の合計を表示する。
【０１１６】
なお、リスト機器１０００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
【０１１７】
また、上述では、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service）等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。
【０１１８】
このような携帯型電子機器は、実施形態で示した高精度で小型な物理量センサー１、および処理部１００を備えている。したがって、小型で高性能なリスト機器１０００を提供することができる。
【０１１９】
（電子機器）
次に、物理量センサー１を用いた電子機器について、図１７〜図１９に基づき、詳細に説明する。なお、以下では、物理量センサー１を用いた例を示して説明する。
【０１２０】
先ず、図１７を参照して、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターについて説明する。図１７は、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。
【０１２１】
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、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１の検出信号に基づいて制御部１１１０が、例えば姿勢制御などの制御を行なうことができる。
【０１２２】
図１８は、電子機器の一例であるスマートフォン（携帯型電話機）の構成を模式的に示す斜視図である。
【０１２３】
この図において、スマートフォン１２００は、上述した物理量センサー１が組込まれている。物理量センサー１によって検出された検出信号（加速度データ）は、スマートフォン１２００の制御部１２０１に送信される。制御部１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン１２００の姿勢や、挙動を認識して、表示部１２０８に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン１２００のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。
【０１２４】
図１９は、電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
【０１２５】
ディジタルスチールカメラ１３００のケース（ボディー）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も機能する。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。
【０１２６】
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を押下すると、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。また、このディジタルスチールカメラ１３００では、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチールカメラ１３００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１の検出データに基づいて制御部１３１６が、例えば手振れ補正などの制御を行なうことができる。
【０１２７】
このような電子機器は、実施形態で示した高精度で小型な物理量センサー１、および制御部１１１０，１２０１，１３１６を備えている。したがって、小型で高性能な電子機器を提供することができる。
【０１２８】
なお、物理量センサー１を備える電子機器は、図１７のパーソナルコンピューター、図１８のスマートフォン（携帯電話機）、図１９のディジタルスチールカメラの他にも、例えば、タブレット端末、時計、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）、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、ページャー、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）、フライトシミュレーター、地震計、歩数計、傾斜計、ハードディスクの振動を計測する振動計、ロボットやドローンなど飛行体の姿勢制御装置、自動車の自動運転用慣性航法に使用される制御機器等に適用することができる。
【０１２９】
（移動体）
次に、物理量センサー１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いた移動体について、代表例として物理量センサー１を用いた例を図２０に示し、詳細に説明する。図２０は、移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
【０１３０】
図２０に示すように、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、車体の姿勢を制御する制御部としての車体姿勢制御装置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。また、物理量センサー１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、自動運転用慣性航法の制御機器、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１３１】
また、移動体に適用される物理量センサー１は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械（農機）、もしくは建設機械（建機）などの姿勢制御において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、およびそれぞれの制御部（不図示）が組み込まれる。
【０１３２】
このような移動体は、実施形態で示した高精度で小型な物理量センサー１、および制御部（不図示）を備えているので、小型で高性能な移動体を提供することができる。
【０１３３】
以上、物理量センサー、複合センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、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。
【０１３４】
また、前述した実施形態では、加速度センサー素子が三つのセンサー部を有している構成について説明したが、センサー部の数としては、これに限定されず、一つまたは二つであってもよいし、四つ以上であってもよい。また、前述した実施形態では、物理量センサーの物理量センサー素子として加速度センサー素子を用いているが、物理量センサーとしては、加速度センサー素子に限定されず、例えば、圧力センサー素子であってもよいし、角速度センサー素子であってもよい。また、例えば、加速度および角速度等の異なる物理量を同時に検出することのできる複合センサーであってもよい。
【０１３５】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
本願の物理量センサーは、ガラス或いはＳｉを主成分とする基板、内部に収納空間を構成するように前記基板に接合されている、ガラス或いはＳｉを主成分とする蓋、及び、前記収納空間に収納されているＳｉを主成分とする物理量センサー素子片、を含む物理量センサー素子と、前記蓋の前記物理量センサー素子片の側とは反対側の面に接着材を介して接着されている回路素子と、を含み、前記接着材のガラス転移温度をＴｇとしたとき、１１０℃≦Ｔｇを満たすことを特徴とする。
【０１３６】
この構成によれば、回路素子は、物理量センサー素子を構成する蓋の物理量センサー素子片とは反対側の面にガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の接着材を介して接着されている。接着材は、１１０℃以下の温度領域にて特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサーは、１１０℃以下の温度範囲で使用することで高い精度を発揮することができる。換言すると、ガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の接着材を用いることで、物理量センサー素子と回路素子とを積層構造にした高精度な物理量センサーが実現可能になる。したがって、高精度で小型な物理量センサーを提供することができる。
【０１３７】
上記の物理量センサーは、１１５℃≦Ｔｇを満たすことが好ましい。
【０１３８】
この構成によれば、回路素子は、ガラス転移温度Ｔｇが１１５℃以上の接着材を介して物理量センサー素子の蓋に接着されている。接着材は、１１５℃以下の温度領域にて特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサーは、１１５℃以下の領域で高い精度を発揮することができる。
【０１３９】
上記の物理量センサーは、１２５℃≦Ｔｇを満たすことが好ましい。
【０１４０】
この構成によれば、回路素子は、ガラス転移温度Ｔｇが１２５℃以上の接着材を介して物理量センサー素子の蓋に接着されている。接着材は、１２５℃以下の温度領域にて特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサーは、１２５℃以下の領域で高い精度を発揮することができる。これにより、車載用途などの使用温度の高い領域で使用する物理量センサーを実現することができる。
【０１４１】
上記の物理量センサーにおいて、前記接着材のガラス転移温度Ｔｇは、前記物理量センサー素子の動作温度範囲外にあることが好ましい。
【０１４２】
この構成によれば、回路素子は、ガラス転移温度Ｔｇが動作温度範囲外にある接着材を介して物理量センサー素子の蓋に接着されている。接着材は、動作温度範囲内にて特性の変化が生じ難い固体状態を保つので、物理量センサーは、動作温度範囲内で高い精度を発揮することができる。
【０１４３】
上記の物理量センサーは、前記蓋の前記回路素子側の面に、Ａｕ層と、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層と、が順に積層され、前記接着材は、前記Ａｌ或いはＡｌを含む金属層の上に積層され、当該接着材は、回路素子と接合していることが好ましい。
【０１４４】
この構成によれば、物理量センサー素子の蓋の回路素子側の面には、Ａｕ層と、Ａｌ或いはＡｌを含む金属層とが順に積層されている。物理量センサー素子は、この金属層により、シールドされ、外部からの電磁的ノイズの影響を受け難くなる。また、Ａｌは、Ａｕよりも接着材との密着性が高いので、物理量センサー素子と回路素子との接着強度が向上する。
【０１４５】
上記の物理量センサーにおいて、前記蓋には、平面視で、前記回路素子と重なる領域に封止部材により封止されている貫通孔が設けられていることが好ましい。
【０１４６】
この構成によれば、貫通孔を塞ぐ封止部材を接着材がさらに覆うで、物理量センサー素子の気密が向上する。
【０１４７】
上記の物理量センサーにおいて、前記接着材は、エポキシ系の接着材であることが好ましい。
【０１４８】
この構成によれば、エポキシ系の接着材は、他の接着材よりも接着力が高く、収縮率が小さいので、物理量センサー素子と回路素子とを好適に接合することができる。
【０１４９】
上記の物理量センサーにおいて、前記物理量センサー素子は、加速度センサー素子であることが好ましい。
【０１５０】
この構成によれば、物理量センサー素子として、加速度センサー素子を備えることで、小型な加速度センサーを構成することができる。
【０１５１】
本願の複合センサーは、上記の物理量センサーと、角速度センサー素子と、を備えていることを特徴とする。
【０１５２】
この構成によれば、複合センサーを容易に構成することができ、例えば加速度データや角速度データを取得することができる。
【０１５３】
本願の慣性計測ユニットは、上記の物理量センサーと、角速度センサーと、前記物理量センサーおよび前記角速度センサーを制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０１５４】
この構成によれば、高精度で小型化な物理量センサーを備えることにより、小型で高性能な慣性計測ユニットを提供することができる。
【０１５５】
本願の携帯型電子機器は、上記の物理量センサーと、前記物理量センサーが収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力信号を処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を備えていることを特徴とする。
【０１５６】
この構成によれば、高精度で小型化な高精度の物理量センサーを備えることにより、小型で高性能な携帯型電子機器を提供することができる。
【０１５７】
本願の電子機器は、上記の物理量センサーと、前記物理量センサーからの出力信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０１５８】
この構成によれば、高精度で小型化な物理量センサーを備えることにより、小型で高性能な電子機器を提供することができる。
【０１５９】
本願の移動体は、上記の物理量センサーと、前記物理量センサーからの出力信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０１６０】
この構成によれば、高精度で小型化な物理量センサーを備えることにより、小型で高性能な移動体を提供することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１…物理量センサー、５…構造体、７…パッケージ、１０…ベース部、１１…第１の基材、１２…第２の基材、１３…第３の基材、１４…封止部材、１５…蓋体、１６…外部端子、１７…収容空間、１８…樹脂接着材、１９…内部端子、２０…物理量センサー素子としての加速度センサー素子、２１…物理量センサー素子片としてのセンサー素子片、２１ｘ…Ｘ軸センサー部、２１ｙ…Ｙ軸センサー部、２１ｚ…Ｚ軸センサー部、２２…基板としてのベース基板、２３…蓋としてのキャップ部、２３Ａ…Ａｕ層、２３Ｂ…金属層、２４…ガラスフリット、２５…容器、２６…封止部材、２７…貫通孔、２９…接続端子、３０…ケース、４０…回路素子としてのＩＣ、４１…接着材、４５…信号処理部、４６…出力部、７１…透光性カバー、１００…処理部、１５０…表示部、３００…角速度センサー素子、３１９…制御部としての制御ＩＣ、３４２…ジャイロ素子片、９００…複合センサー、１０００…携帯型電子機器としてのリスト機器、１１００…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１１１０…制御部、１２００…電子機器としてのスマートフォン、１２０１…制御部、１３００…電子機器としてのディジタルスチールカメラ、１３１６…制御部、１４４０…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１５００…移動体としての自動車、１５０２…制御部としての車体姿勢制御装置、３０００…慣性計測ユニット、Ｓ２…収納空間。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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