(57)【要約】【課題】フラックスを除去し易く、センサーデバイスの長寿命化およびセンサー精度の向上を図ることのできるセンサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】本発明のセンサーデバイスは、一方の面に第１端子を備える基板と、前記基板の前記一方の面側に配置され、前記基板に対向する対向面に第２端子を備えているパッケージと、前記パッケージに収納されているセンサー素子と、前記基板の前記一方の面と前記パッケージの前記対向面との間に位置しているスペーサーと、前記基板と前記パッケージとの間に位置し、これらを接合すると共に前記第１端子と前記第２端子とを電気的に接続する導電性接合材と、を有し、前記第２端子は、前記基板の平面視で、前記スペーサーよりも外側に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に第１端子を備える基板と、
前記基板の前記一方の面側に配置され、前記基板に対向する対向面に第２端子を備えているパッケージと、
前記パッケージに収納されているセンサー素子と、
前記基板の前記一方の面と前記パッケージの前記対向面との間に位置しているスペーサーと、
前記基板と前記パッケージとの間に位置し、これらを接合すると共に前記第１端子と前記第２端子とを電気的に接続する導電性接合材と、を有し、
前記第２端子は、前記基板の平面視で、前記スペーサーよりも外側に位置していることを特徴とするセンサーデバイス。
【請求項２】
前記スペーサーは、前記基板の平面視で、前記対向面の縁部を除く中央部と重なって配置されている請求項１に記載のセンサーデバイス。
【請求項３】
前記第２端子は、前記基板の平面視で、前記対向面の縁部に沿って配置されている請求項１または２に記載のセンサーデバイス。
【請求項４】
前記スペーサーの高さは、３０μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサーデバイス。
【請求項５】
前記スペーサーは、前記基板と一体的に形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のセンサーデバイス。
【請求項６】
前記スペーサーと前記対向面との接触面積は、前記対向面の面積の５％以上、３０％以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載のセンサーデバイス。
【請求項７】
前記導電性接合材は、半田である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のセンサーデバイス。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイスの駆動を制御する制御回路と、を含むことを特徴とする慣性計測装置。
【請求項９】
請求項８に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含むことを特徴とする移動体測位装置。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイスが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記センサーデバイス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、
を含むことを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイス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、を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイス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、を含む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、センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、基板との接合面に半田厚みを確保するための突起が設けられたセラミックパッケージが開示されている。このような突起を設けることで、半田厚みが所定の厚みに確保され、接合時の基板とパッケージとの姿勢の安定性を確保することができ、パッケージと基板との電気的な接続をより確実に行うこともできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６２４４６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１に記載のパッケージでは、略矩形をなす接合面の対向する２辺に沿って一対の突起が設けられている。そして、これら一対の突起の間に端子が配置されている。そのため、一対の突起の間に半田が位置することとなり、例えば、半田接合後のフラックス洗浄工程において、一対の突起が基板とパッケージとの間に洗浄剤を入り込み難くし、フラックスを十分に洗浄、除去することができない。フラックスを十分に除去することができないと、フラックスの熱膨張等によって、センサーデバイスの短命化や精度の低下を招いてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、フラックスを除去し易く、センサーデバイスの長寿命化およびセンサー精度の向上を図ることのできるセンサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のセンサーデバイスは、一方の面に第１端子を備える基板と、
前記基板の前記一方の面側に配置され、前記基板に対向する対向面に第２端子を備えているパッケージと、
前記パッケージに収納されているセンサー素子と、
前記基板の前記一方の面と前記パッケージの前記対向面との間に位置しているスペーサーと、
前記基板と前記パッケージとの間に位置し、これらを接合すると共に前記第１端子と前記第２端子とを電気的に接続する導電性接合材と、を有し、
前記第２端子は、前記基板の平面視で、前記スペーサーよりも外側に位置していることを特徴とする。
これにより、フラックスを除去し易く、センサーデバイスの長寿命化およびセンサー精度の向上を図ることのできるセンサーデバイスが得られる。
【０００７】
本発明のセンサーデバイスでは、前記スペーサーは、前記基板の平面視で、前記対向面の縁部を除く中央部と重なって配置されていることが好ましい。
これにより、スペーサーに邪魔されることなく、基板とパッケージとの間の隙間の四方の何処からでも洗浄剤を供給することができ、フラックスをより効果的に洗浄、除去することができる。
【０００８】
本発明のセンサーデバイスでは、前記第２端子は、前記基板の平面視で、前記対向面の縁部に沿って配置されていることが好ましい。
これにより、導電性接合材を基板とパッケージとの間の隙間のより外側に位置させることができる。よって、導電性接合材の周囲に洗浄剤をより効率的に供給することができ、フラックスをさらに効果的に洗浄、除去することができる。
【０００９】
本発明のセンサーデバイスでは、前記スペーサーの高さは、３０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
これにより、スペーサーの低背化を図りつつ、基板とパッケージとの間に、洗浄剤を侵入させるのに十分な高さを有する隙間を形成することができる。
【００１０】
本発明のセンサーデバイスでは、前記スペーサーは、前記基板と一体的に形成されていることが好ましい。
これにより、センサーデバイスの構成が簡単なものとなる。
【００１１】
本発明のセンサーデバイスでは、前記スペーサーと前記対向面との接触面積は、前記対向面の面積の５％以上、３０％以下であることが好ましい。
これにより、スペーサーによってパッケージを安定して支持することができる。また、第１、第２端子を配置するスペースを十分に確保することができるため、第１、第２端子をそれぞれ十分に広く、かつ、隣の端子と十分なギャップを確保して配置することができる。
【００１２】
本発明のセンサーデバイスでは、前記導電性接合材は、半田であることが好ましい。
これにより、導電性接合材の構成が簡単なものとなる。
【００１３】
本発明の慣性計測装置は、本発明のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイスの駆動を制御する制御回路と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明のセンサーデバイスの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置が得られる。
【００１４】
本発明の移動体測位装置は、本発明の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置が得られる。
【００１５】
本発明の携帯型電子機器は、本発明のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイスが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記センサーデバイス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、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明のセンサーデバイスの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器が得られる。
【００１６】
本発明の電子機器は、本発明のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイス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、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明のセンサーデバイスの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００１７】
本発明の移動体は、本発明のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイス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、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明のセンサーデバイスの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサーデバイスの断面図である。
【図２】図１に示すセンサーデバイスが備えるパッケージの底面図である。
【図３】図１に示すセンサーデバイスが備える加速度センサーの平面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３に示す加速度センサーが備えるセンサー素子の平面図である。
【図６】図３に示す加速度センサーが備えるセンサー素子の平面図である。
【図７】図３に示す加速度センサーが備えるセンサー素子の平面図である。
【図８】図１に示すセンサーデバイスの平面図である。
【図９】半田リフローの工程を示す側面図である。
【図１０】半田リフローの工程を示す側面図である。
【図１１】半田リフローの工程を示す側面図である。
【図１２】従来の構成を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るセンサーデバイスの平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るセンサーデバイスの断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。
【図１６】図１５に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。
【図１８】図１７に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【図１９】本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第７実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２１】本発明の第８実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第９実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。
【図２３】図２２に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２４】本発明の第１０実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のセンサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサーデバイスの断面図である。図２は、図１に示すセンサーデバイスが備えるパッケージの底面図である。図３は、図１に示すセンサーデバイスが備える加速度センサーの平面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。図５ないし図７は、それぞれ、図３に示す加速度センサーが備えるセンサー素子の平面図である。図８は、図１に示すセンサーデバイスの平面図である。図９ないし図１１は、それぞれ、半田リフローの工程を示す側面図である。図１２は、従来の構成を示す平面図である。
【００２１】
なお、説明の便宜上、各図には互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。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、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、基端側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。
【００２２】
図１に示すセンサーデバイス１は、パッケージ２と、パッケージ２内に収納され、加速度を検出可能な加速度センサー３と、パッケージ２を支持する基板１００と、パッケージ２と基板１００との間に配置されたスペーサー９と、パッケージ２と基板１００とを接合する導電性接合材としての半田６と、を有している。
【００２３】
パッケージ２は、キャビティ状のベース２１と、ベース２１の上面に接合された蓋体２２と、を有している。ベース２１は、その上面に開口する凹部２１１を有している。また、凹部２１１は、ベース２１の上面に開口する第１凹部２１１ａと、第１凹部２１１ａの底面に開口する第２凹部２１１ｂと、を有している。
【００２４】
一方、蓋体２２は、板状であり、凹部２１１の開口を塞ぐようにしてベース２１の上面に接合されている。蓋体２２によって凹部２１１の開口を塞ぐことで、パッケージ２内に収納空間Ｓ２が形成され、この収納空間Ｓ２に加速度センサー３が収納されている。そのため、パッケージ２によって加速度センサー３を衝撃、埃、熱、湿気（水分）等から好適に保護することができる。なお、ベース２１と蓋体２２との接合方法としては、特に限定されず、本実施形態では、シームリング２９を介したシーム溶接を用いている。
【００２５】
収納空間Ｓ２は、気密封止されている。収納空間Ｓ２の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、加速度センサー３の内部空間Ｓ３と同じ雰囲気となっていることが好ましい。これにより、仮に内部空間Ｓ３の気密性が崩壊し、内部空間Ｓ３と収納空間Ｓ２とが連通してしまっても、内部空間Ｓ３の雰囲気をそのまま維持することができる。そのため、内部空間Ｓ３の雰囲気が変化することによる加速度センサー３の加速度検出特性の変化を抑制することができ、安定した加速度検出特性を発揮することができる。
【００２６】
ベース２１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の各種セラミックスを用いることができる。この場合、セラミックシート（グリーンシート）の積層体を焼成してベース２１を製造することができる。このように製造することで、凹部２１１を簡単に形成することができる。また、蓋体２２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース２１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース２１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金を用いることが好ましい。
【００２７】
また、ベース２１は、収納空間Ｓ２内（第１凹部２１１ａの底面）に配置された複数の内部端子２３と、底面２１２に配置された複数の外部端子２４と、を有している。そして、各内部端子２３は、ベース２１内に配置された図示しない内部配線を介して、所定の外部端子２４と電気的に接続されている。また、複数の内部端子２３は、それぞれ、ボンディングワイヤーＢＷを介して加速度センサー３と電気的に接続されている。これにより、外部端子２４を介して、パッケージ２の外側から加速度センサー３との電気的な接続を行えるようになる。
【００２８】
図２に示すように、ベース２１の底面２１２は、略矩形（長方形）をなしている。そして、複数の外部端子２４は、底面２１２の第１外縁２１２ａに沿って５つ配置されていると共に、第１外縁２１２ａと対向する第２外縁２１２ｂに沿って５つ配置されている。ただし、外部端子２４の数や配置は、特に限定されない。例えば、外部端子２４は、９個以下であってもよいし、１１個以上であってもよい。また、例えば、複数の外部端子２４は、各外縁２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄに沿って配置されていてもよい。また、底面２１２の形状も特に限定されず、円形、三角形、矩形以外の四角形、五角形以上の多角形等であってもよい。
【００２９】
以上、パッケージ２について説明した。なお、パッケージ２としては、加速度センサー３を収納することができれば、特に限定されない。例えば、収納空間Ｓ２は、気密封止されていなくてもよい。
【００３０】
このようなパッケージ２の凹部２１１の底面には接合部材を介して加速度センサー３が接合されている。なお、接合部材としては、特に限定されず、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系等の各種樹脂接着剤、金属ろう材（金ろう、銀ろう等）、半田等を用いることができる。
【００３１】
加速度センサー３は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘ、Ｙ軸方向の加速度ＡｙおよびＺ軸方向の加速度Ａｚを検出することのできる３軸加速度センサーである。このような加速度センサー３は、図３に示すように、パッケージ３１と、パッケージ３１に収納された４つのセンサー素子３４、３５、３６と、を有している。このうち、センサー素子３４で加速度Ａｘを検出し、センサー素子３５で加速度Ａｙを検出し、センサー素子３６で加速度Ａｚを検出する。
【００３２】
パッケージ３１は、図４に示すように、基板３２と、基板３２の上面に接合された蓋体３３と、を有している。基板３２としては、例えば、アルカリ金属イオンを含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）、テンパックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。また、蓋体３３としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、基板３２および蓋体３３の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、ガラス基板、セラミックス基板等を用いることができる。
【００３３】
パッケージ３１の内部空間Ｓ３は、気密空間であり、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入され、使用温度（−４０℃〜１２０℃程度）で、ほぼ大気圧（０．１〜１気圧程度）となっていることが好ましい。これにより、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、センサー素子３４、３５、３６の振動を速やかに収束させることができる。そのため、加速度センサー３による加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの検出精度が向上する。
【００３４】
また、基板３２の上面（一方側の主面）には、凹部３２１、３２２、３２３が形成されている。凹部３２１は、センサー素子３４と重なって配置され、センサー素子３４との接触を防止する逃げ部として機能する。また、凹部３２２は、センサー素子３５と重なって配置され、センサー素子３５との接触を防止する逃げ部として機能する。また、凹部３２３は、センサー素子３６と重なって配置され、センサー素子３６との接触を防止する逃げ部として機能する。
【００３５】
また、基板３２の上面には、複数の溝３２４が形成され、これら溝３２４には、配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７が配置されている。配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７は、センサー素子３４、３５、３６と電気的に接続されている。また、配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７は、その一端部がパッケージ３１の外側に位置しており、当該部分は、外部との電気的な接続を図るための接続パッドＰとして機能する。
【００３６】
次に、センサー素子３４、３５、３６について簡単に説明する。センサー素子３４、３５、３６は、例えば、基板３２の上面に陽極接合され、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされたシリコン基板を、ドライエッチング法（特にボッシュ法）を用いてパターニングすることで形成することができる。
【００３７】
センサー素子３４は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出するためのセンサー素子である。図５に示すように、センサー素子３４は、基板３２に固定された固定電極３４１と、基板３２に対してＸ軸方向に変位可能な可動電極３４２と、を有している。また、可動電極３４２は、基板３２の上面に固定された一対の固定部３４２１と、基板３２に対してＸ軸方向に変位可能な可動部３４２２と、各固定部３４２１と可動部３４２２とを接続する一対の接続ばね３４２３と、可動部３４２２からＹ軸方向両側に延出して配置された複数の可動電極指３４２４と、を有している。このような可動電極３４２は、導電性のバンプを介して配線７１と電気的に接続されている（図３参照）。
【００３８】
固定電極３４１は、複数の第１固定電極指３４１１と、複数の第２固定電極指３４１２と、を有している。各第１固定電極指３４１１は、Ｙ軸方向に延在し、その一端側において基板３２の上面に固定されている。また、各第１固定電極指３４１１は、対応する可動電極指３４２４に対してＸ軸方向プラス側に位置し、ギャップを介して対向している。同様に、各第２固定電極指３４１２は、Ｙ軸方向に延在し、その一端側において基板３２の上面に固定されている。また、各第２固定電極指３４１２は、対応する可動電極指３４２４に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、ギャップを介して対向している。
【００３９】
各第１固定電極指３４１１は、導電性のバンプを介して配線７２と電気的に接続されており、各第２固定電極指３４１２は、導電性のバンプを介して配線７３と電気的に接続されている。そして、加速度センサー３の駆動時には、可動電極指３４２４と第１固定電極指３４１１との間および可動電極指３４２４と第２固定電極指３４１２との間にそれぞれ静電容量が形成される。
【００４０】
センサー素子３４に加速度Ａｘが加わると、加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部３４２２が接続ばね３４２３を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。この可動部３４２２の変位に伴って、可動電極指３４２４と第１固定電極指３４１１とのギャップおよび可動電極指３４２４と第２固定電極指３４１２とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、可動電極指３４２４と第１固定電極指３４１１との間の静電容量および可動電極指３４２４と第２固定電極指３４１２との間の静電容量がそれぞれ変化する。したがって、これら静電容量の変化に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。
【００４１】
センサー素子３５は、Ｙ軸方向の加速度Ａｙを検出するためのセンサー素子である。センサー素子３５は、Ｚ軸まわりに９０度回転して配置されていること以外は、前述したセンサー素子３４と同様の構成である。
【００４２】
センサー素子３５は、図６に示すように、基板３２の上面に固定された固定電極３５１と、基板３２に対してＸ軸方向に変位可能な可動電極３５２と、を有している。また、可動電極３５２は、基板３２の上面に固定された一対の固定部３５２１と、基板３２に対してＹ軸方向に変位可能な可動部３５２２と、各固定部３５２１と可動部３５２２とを接続する一対の接続ばね３５２３と、可動部３５２２からＸ軸方向両側に延出して配置された複数の可動電極指３５２４と、を有している。このような可動電極３５２は、導電性のバンプを介して配線７１と電気的に接続されている。
【００４３】
固定電極３５１は、複数の第１固定電極指３５１１と、複数の第２固定電極指３５１２と、を有している。各第１固定電極指３５１１は、Ｘ軸方向に延在し、その一端側において基板３２の上面に固定されている。また、各第１固定電極指３５１１は、対応する可動電極指３５２４に対してＹ軸方向プラス側に位置し、ギャップを介して対向している。同様に、各第２固定電極指３５１２は、Ｘ軸方向に延在し、その一端側において基板３２の上面に固定されている。また、各第２固定電極指３５１２は、対応する可動電極指３５２４に対してＹ軸方向マイナス側に位置し、ギャップを介して対向している。
【００４４】
各第１固定電極指３５１１は、導電性のバンプを介して配線７４と電気的に接続されており、各第２固定電極指３５１２は、導電性のバンプを介して配線７５と電気的に接続されている。そして、加速度センサー３の駆動時には、可動電極指３５２４と第１固定電極指３５１１との間および可動電極指３５２４と第２固定電極指３５１２との間にそれぞれ静電容量が形成される。
【００４５】
センサー素子３５に加速度Ａｙが加わると、加速度Ａｙの大きさに基づいて、可動部３５２２が接続ばね３５２３を弾性変形させながらＹ軸方向に変位する。この可動部３５２２の変位に伴って、可動電極指３５２４と第１固定電極指３５１１とのギャップおよび可動電極指３５２４と第２固定電極指３５１２とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、これらの間の可動電極指３５２４と第１固定電極指３５１１との間の静電容量および可動電極指３５２４と第２固定電極指３５１２との間の静電容量がそれぞれ変化する。したがって、これら静電容量の変化に基づいて加速度Ａｙを検出することができる。
【００４６】
センサー素子３６は、Ｚ軸方向の加速度Ａｚを検出するためのセンサー素子である。センサー素子３６は、図７に示すように、一対設けられている。一対のセンサー素子３６は、それぞれ、板状の可動部３６１と、基板３２の上面に固定された固定部３６２と、可動部３６１と固定部３６２とを接続する梁３６３と、を有している。
【００４７】
また、可動部３６１は、梁３６３により形成された回動軸Ｊを介して互いに反対側に位置している第１可動電極３６１’および第２可動電極３６１”を有している。第１可動電極３６１’および第２可動電極３６１”は、加速度Ａｚが加わったときの回転モーメントが互いに異なっている。そのため、加速度Ａｚが加わると、可動部３６１は、回動軸Ｊまわりにシーソー揺動する。このような一対のセンサー素子３６は、それぞれ、導電性のバンプを介して配線７１と電気的に接続されている（図７参照）。
【００４８】
また、図７に示すように、凹部３２３の底面には、第１可動電極３６１’と対向する第１固定電極３６８と、第２可動電極３６１”と対向する第２固定電極３６９と、が設けられている。第１固定電極３６８は、配線７７と電気的に接続されており、第２固定電極３６９は、配線７６と電気的に接続されている。そして、加速度センサー３の駆動時には、第１可動電極３６１’と第１固定電極３６８との間および第２可動電極３６１”と第２固定電極３６９との間にそれぞれ静電容量が形成される。
【００４９】
センサー素子３６に加速度Ａｚが加わると、加速度Ａｚの大きさに基づいて、可動部３６１が回動軸Ｊまわりにシーソー揺動する。この可動部３６１のシーソー揺動に伴って、第１可動電極３６１’と第１固定電極３６８とのギャップおよび第２可動電極３６１”と第２固定電極３６９とのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って、第１可動電極３６１’と第１固定電極３６８との間の静電容量および第２可動電極３６１”と第２固定電極３６９との間の静電容量がそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
【００５０】
以上、加速度センサー３について説明した。なお、加速度センサー３としては、特に限定されず、例えば、センサー素子３４、３５、３６のうちのいずれか１つまたは２つを省略してもよいし、他のセンサー素子を追加してもよい。また、センサー素子３４、３５、３６の構成ついても、同様の機能を発揮することができれば、それぞれ、特に限定されない。
【００５１】
次に、基板１００について説明する。基板１００は、パッケージ２を支持する支持基板であり、例えば、プリント配線基板を用いることができる。なお、プリント配線基板としては、リジッド基板、フレキシブル基板のいずれのものも用いることができる。また、基板１００としては、プリント配線基板に限定されず、例えば、ガラス基板、シリコン基板（半導体基板）、セラミック基板等であってもよい。
【００５２】
また、図１に示すように、基板１００の上面には、複数の端子１０１と、これら端子１０１に接続された複数の配線（図示せず）が配置されている。そして、基板１００の上面に、半田６を介してパッケージ２が接合されている。また、半田６を介して、基板１００の各端子１０１とそれに対応するパッケージ２の外部端子２４とが電気的に接続されている。このように、半田６は、基板１００とパッケージ２とを機械的に接合する機能と、基板１００とパッケージ２とを電気的に接続する機能と、を有している。
【００５３】
図１に示すように、基板１００とパッケージ２との間には、スペーサー９が配置されている。スペーサー９を配置することで、基板１００とパッケージ２との間に配置されている半田６の厚みを所望の厚さに揃えることができるため、機械的な接合不良、電気的な接続不良を効果的に抑制することができる。すなわち、基板１００とパッケージ２とをより確実に接合することができると共に、対応する端子１０１、２４同士をより確実に電気的に接続することができる。
【００５４】
ここで、図２および図８に示すように、基板１００の平面視で、スペーサー９は、パッケージ２の底面２１２の縁部を除く中央部に位置している。すなわち、底面２１２の一対の対角線が交わる点を中心Ｏとすれば、スペーサー９は、中心Ｏと重なり、底面２１２の外縁２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄとは重ならないように配置されている。そのため、底面２１２に配置された各外部端子２４は、基板１００の平面視で、スペーサー９よりも外側（外縁側）に位置している。これにより、次のような効果を発揮することができる。
【００５５】
基板１００とパッケージ２とは、半田リフローによって接合される。半田リフローでは、まず、図９に示すように、基板１００の各端子１０１上に半田ペースト６Ａ（半田粉末にフラックスを加えたペースト）を印刷する。次に、各外部端子２４が対応する端子１０１と重なるように、スペーサー９を介して基板１００上にパッケージ２を配置する。次に、図１０に示すように、加熱して半田ペースト６Ａを溶かし、基板１００とパッケージ２とを機械的に接合すると共に、対応する端子１０１、２４同士を電気的に接続する。次に、図１１に示すように、基板１００とパッケージ２との間の隙間Ｓ（スペーサー９により形成された隙間）に洗浄剤Ｑ（洗浄液）を供給し、隙間Ｓにあるフラックスを洗浄、除去する。これにより、センサーデバイス１が得られる。
【００５６】
このように、半田リフロー後、フラックスを除去することで、センサーデバイス１の長寿命化を図ることができたり、センサー精度を向上させたりすることができる。このことについて簡単に説明すると、基板１００とパッケージ２との間の隙間Ｓにフラックスが残存していると、当該フラックスが熱によって膨張、収縮することで、基板１００とパッケージ２との間に応力が生じ、当該応力によって基板１００からパッケージ２が剥離してしまったり、端子１０１、２４の接触不良（抵抗値の上昇）や離脱（断線）が生じてしまったりし、センサーデバイス１が故障し易くなって寿命が短くなるおそれがある。また、フラックスが熱によって膨張、収縮することで発生する応力がパッケージ２を介して加速度センサー３に加わると、センサー素子３４、３５、３６が変形または変位してしまい、加速度センサー３の加速度検出精度が低下するおそれがある。そこで、フラックスをより確実に除去することが重要となる。
【００５７】
しかしながら、図１２に示す従来の構成のように、底面２１２の第３、第４外縁２１２ｃ、２１２ｄに沿って一対のスペーサー９を配置すると、隙間Ｓの両サイド（四方のうちの二方）がスペーサー９で閉じられてしまう。そのため、隙間Ｓ内に洗浄剤Ｑが侵入し難くなり、フラックスを十分に洗浄、除去することができない。言い換えると、従来の構成では、一対のスペーサー９の間に半田６が位置しているため、半田６の周囲に洗浄剤Ｑが供給され難く、フラックスを十分に洗浄、除去することができない。
【００５８】
そこで、本実施形態では、基板１００の平面視で、半田６（端子１０１、２４）がスペーサー９の外側に位置するように構成している。これにより、半田６の周囲に洗浄剤Ｑが供給され易くなり、フラックスを十分に洗浄、除去することができる。特に、本実施形態では、スペーサー９を底面２１２の縁部を除く中央部と重なるように配置し、隙間Ｓの周囲をスペーサー９で閉じないようにしている。そのため、スペーサー９に邪魔されることなく、隙間Ｓの四方の何処からでも洗浄剤Ｑを供給することができ、フラックスをより効果的に洗浄、除去することができる。さらには、前述したように、外部端子２４をパッケージ２の底面２１２の第１外縁２１２ａおよび第２外縁２１２ｂに沿って配置している。そのため、半田６を隙間Ｓのより外側に位置させることができる。よって、半田６の周囲に洗浄剤Ｑをより効率的に供給することができ、フラックスをさらに効果的に洗浄、除去することができる。
【００５９】
スペーサー９の高さＴ（図１参照）としては、特に限定されないが、例えば、３０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以上、６０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、スペーサー９の低背化を図りつつ、洗浄剤Ｑを侵入させるのに十分な高さを有する隙間Ｓを形成することができる。スペーサー９の高さＴが３０μｍ未満であると、半田６の体積や、隣り合う半田６のギャップ等によっては、隙間Ｓに洗浄剤Ｑが供給され難くなるおそれがある。反対に、高さＴが１００μｍを超えると、フラックスの除去効果が飽和してしまい、ただスペーサー９の高背化だけが進み、センサーデバイス１の不要な大型化を招くおそれがある。
【００６０】
また、スペーサー９とパッケージ２の底面２１２との接触面積（すなわち、スペーサー９の上面の面積）は、底面２１２の面積の５％以上、３０％以下であることが好ましく、１５％以上、２５％以下であることがより好ましい。これにより、半田リフロー時の基板１００に対するパッケージ２の姿勢が安定する。また、端子２４、１０１を配置するスペースを十分に確保することができるため、端子２４、１０１を十分に広く、かつ、隣の端子と十分なギャップを確保して配置することができる。そのため、端子２４、１０１同士の電気的な接続をより確実に行うことができると共に、隣り合う半田６間にも洗浄剤Ｑを効率的に供給することができ、フラックスをより確実に洗浄、除去することができる。
【００６１】
スペーサー９は、基板１００と一体的に形成されている。すなわち、基板１００が、その上面から突出する突起状のスペーサー９を有している。このように、スペーサー９を基板１００と一体化することで、センサーデバイス１の構成が簡単なものとなる。なお、スペーサー９は、その上面がパッケージ２の底面２１２と接合されていてもよいし、接合されておらず、ただ接触しているだけであってもよいが、後者であることが好ましい。これにより、例えば、前者と比べて、パッケージ２と基板１００との熱膨張係数差に起因して発生する熱応力がパッケージ２を介して加速度センサー３に伝わり難くなる。そのため、加速度センサー３の加速度検出精度の低下を効果的に抑制することができる。
【００６２】
ただし、スペーサー９の構成としては、特に限定されず、例えば、ベース２１と一体的に形成されていてもよい。また、スペーサー９は、基板１００およびベース２１とは別体として形成されていてもよい。この場合、スペーサー９の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料、ガラス材料等を用いることができる。また、スペーサー９は、基板１００およびベース２１の一方または両方と接合されていてもよいし、両方と接合されていなくてもよい。
【００６３】
以上、センサーデバイス１について説明した。このようなセンサーデバイス１は、前述したように、上面（一方の面）に端子１０１（第１端子）を備える基板１００と、基板１００の上面側に配置され、基板１００に対向する底面２１２（対向面）に外部端子２４（第２端子）を備えているパッケージ２と、パッケージ２に収納されている加速度センサー３（センサー素子）と、基板１００の上面とパッケージ２の底面２１２との間に位置しているスペーサー９と、基板１００とパッケージ２との間に位置し、これらを接合すると共に端子１０１と外部端子２４とを電気的に接続する導電性接合材としての半田６と、を有している。そして、外部端子２４は、基板１００の平面視で、スペーサー９よりも外側に位置している。これにより、半田６の周囲に洗浄剤Ｑが供給され易くなり、フラックスを十分に洗浄、除去することができるようになる。そのため、センサーデバイス１の長寿命化やセンサー精度の向上を図ることができる。
【００６４】
また、前述したように、スペーサー９は、基板１００の平面視で、底面２１２の縁部を除く中央部と重なって配置されている。これにより、スペーサー９に邪魔されることなく、基板１００とパッケージ２との間の隙間Ｓの四方の何処からでも洗浄剤Ｑを供給することができ、フラックスをより効果的に洗浄、除去することができる。
【００６５】
また、前述したように、外部端子２４は、基板１００の平面視で、底面２１２の縁部に沿って配置されている。具体的には、外部端子２４は、底面２１２の対向する一対の第１、第２外縁２１２ａ、２１２ｂに沿って複数配置されている。そのため、半田６を隙間Ｓのより外側に位置させることができる。よって、半田６の周囲に洗浄剤Ｑをより効率的に供給することができ、フラックスをさらに効果的に洗浄、除去することができる。
【００６６】
また、前述したように、スペーサー９の高さＴは、３０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、スペーサー９の低背化を図りつつ、洗浄剤Ｑを侵入させるのに十分な高さを有する隙間Ｓを形成することができる。
【００６７】
また、前述したように、スペーサー９と底面２１２との接触面積は、底面２１２の面積の５％以上、３０％以下であることが好ましい。これにより、スペーサー９によってパッケージ２を安定して支持することができ、半田リフロー時の基板１００に対するパッケージ２の姿勢が安定する。また、端子２４、１０１を配置するスペースを十分に確保することができるため、端子１０１および外部端子２４をそれぞれ十分に広く、かつ、隣の端子と十分なギャップを確保して配置することができる。そのため、端子２４、１０１同士の電気的な接続をより確実に行うことができると共に、隣り合う半田６間にも洗浄剤Ｑを効率的に供給することができ、フラックスをより確実に洗浄、除去することができる。
【００６８】
また、前述したように、スペーサー９は、基板１００と一体的に形成されている。これにより、センサーデバイス１の構成が簡単なものとなる。
【００６９】
また、前述したように、導電性接合材は、半田６である。これにより、導電性接合材の構成が簡単なものとなる。また、基板１００とパッケージ２とを比較的簡単に機械的に接合することができると共に、電気的に接続することができる。また、比較的低温でろう接できるため、基板１００や加速度センサー３への熱ダメージを低減することができる。ただし、導電性接合材としては、半田６に限定されず、例えば、金ろう、パラジウムろう、銀ろう、ニッケルろう、銅ろう等のろう材を用いることができる。このようなろう材を用いる場合にもフラックスの洗浄、除去が必要となるため、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るセンサーデバイスについて説明する。
【００７１】
図１３は、本発明の第２実施形態に係るセンサーデバイスの平面図である。
本実施形態に係るセンサーデバイス１では、スペーサー９の構成（数および配置）が異なること以外は、前述した第１実施形態に係るセンサーデバイス１と同様である。
【００７２】
なお、以下の説明では、第２実施形態のセンサーデバイス１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。また、本実施形態では、説明の便宜上、端子１０１、２４の数を８つに変更している。
【００７３】
図１３に示すように、本実施形態のセンサーデバイス１では、スペーサー９が４つ配置されている。４つのスペーサー９は、基板１００の平面視で、底面２１２の外周部に沿って配置されている。具体的には、第１外縁２１２ａの中央部に１つのスペーサー９が設けられ、第２外縁２１２ｂの中央部に１つのスペーサー９が設けられ、第３外縁２１２ｃの中央部に１つのスペーサー９が設けられ、第４外縁２１２ｄの中央部に１つのスペーサー９が設けられている。これら各スペーサー９は、ブロック状をなしており、対応する外縁の全長に亘って延在していない。このような構成によっても、スペーサー９の外側、具体的には、隣り合うスペーサー９を結ぶ線分Ｌよりも外側に半田６（端子１０１、２４）を位置させることができるため、フラックスを効果的に洗浄、除去することができる。また、前述した第１実施形態と比べて、半田リフロー時の基板１００に対するパッケージ２の姿勢がより安定する。
【００７４】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、スペーサー９の数や配置としては、特に限定されず、例えば、２つまたは３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。また、少なくとも１つのスペーサー９が前述した第１実施形態のように、底面２１２の中央部に配置されていてもよい。
【００７５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るセンサーデバイスについて説明する。
【００７６】
図１４は、本発明の第３実施形態に係るセンサーデバイスの断面図である。
本実施形態に係るセンサーデバイス１では、半導体素子５を有すること以外は、前述した第１実施形態に係るセンサーデバイス１と同様である。
【００７７】
なお、以下の説明では、第３実施形態のセンサーデバイス１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１４では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００７８】
図１４に示すように、本実施形態のセンサーデバイス１は、パッケージ２内に収納された半導体素子５（制御ＩＣチップ）を有している。半導体素子５は、接合部材を介して、加速度センサー３の上面（蓋体３３の上面）に接合されている。接合部材としては、特に限定されず、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系等の各種樹脂接着剤、金属ろう材（金ろう、銀ろう等）、半田等を用いることができる。
【００７９】
また、半導体素子５は、ボンディングヤイワーＢＷ１を介して加速度センサー３の接続パッドＰと電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ２を介してパッケージ２の内部端子２３と電気的に接続されている。このような半導体素子５には、例えば、センサー素子３４、３５、３６に駆動電圧を印加する駆動回路や、センサー素子３４、３５、３６からの出力に基づいて加速度Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを検出する検出回路や、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等が、必要に応じて含まれている。
【００８０】
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
【００８２】
図１５は、本発明の第４実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図１６は、図１５に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【００８３】
図１５に示す慣性計測装置２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの運動体（被装着装置）の姿勢や、挙動（慣性運動量）を検出する慣性計測装置である。慣性計測装置２０００は、３軸の加速度センサーと、３軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる６軸モーションセンサーとして機能する。
【００８４】
慣性計測装置２０００は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に固定部としてのネジ穴２１１０が形成されている。この２ヶ所のネジ穴２１１０に２本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置２０００を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
【００８５】
慣性計測装置２０００は、アウターケース２１００と、接合部材２２００と、センサーモジュール２３００と、を有し、アウターケース２１００の内部に、接合部材２２００を介在させて、センサーモジュール２３００を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有している。
【００８６】
アウターケース２１００の外形は、前述した慣性計測装置２０００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、それぞれネジ穴２１１０が形成されている。また、アウターケース２１００は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール２３００が収納されている。
【００８７】
インナーケース２３１０は、基板２３２０を支持する部材であり、アウターケース２１００の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース２３１０には、基板２３２０との接触を防止するための凹部２３１１や後述するコネクター２３３０を露出させるための開口２３１２が形成されている。このようなインナーケース２３１０は、接合部材２２００（例えば、接着剤を含浸させたパッキン）を介してアウターケース２１００に接合されている。また、インナーケース２３１０の下面には接着剤を介して基板２３２０が接合されている。
【００８８】
図１６に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。なお、角速度センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙとしては、特に限定されず、例えば、コリオリの力を利用した振動ジャイロセンサーを用いることができる。
【００８９】
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０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、慣性計測装置２０００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２３２０には、その他にも複数の電子部品が実装されている。
【００９０】
以上、慣性計測装置２０００について説明した。このような慣性計測装置２０００は、センサーデバイス（角速度センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙおよび加速度センサー２３５０と基板２３２０との接合体）と、これら各センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３５０の駆動を制御する制御ＩＣ２３６０（制御回路）と、を含んでいる。これにより、本発明のセンサーデバイスの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置２０００が得られる。
【００９１】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
【００９２】
図１７は、本発明の第５実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図１８は、図１７に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【００９３】
図１７に示す移動体測位装置３０００は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車（四輪自動車およびバイクを含む）、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置３０００は、慣性計測装置３１００（ＩＭＵ）と、演算処理部３２００と、ＧＰＳ受信部３３００と、受信アンテナ３４００と、位置情報取得部３５００と、位置合成部３６００と、処理部３７００と、通信部３８００と、表示部３９００と、を有している。なお、慣性計測装置３１００としては、例えば、前述した慣性計測装置２０００を用いることができる。
【００９４】
慣性計測装置３１００は、３軸の加速度センサー３１１０と、３軸の角速度センサー３１２０と、を有している。演算処理部３２００は、加速度センサー３１１０からの加速度データおよび角速度センサー３１２０からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ（移動体の加速度および姿勢を含むデータ）を出力する。
【００９５】
また、ＧＰＳ受信部３３００は、受信アンテナ３４００を介してＧＰＳ衛星からの信号（ＧＰＳ搬送波。位置情報が重畳された衛星信号）を受信する。また、位置情報取得部３５００は、ＧＰＳ受信部３３００が受信した信号に基づいて、移動体測位装置３０００（移動体）の位置（緯度、経度、高度）、速度、方位を表すＧＰＳ測位データを出力する。このＧＰＳ測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。
【００９６】
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力されたＧＰＳ測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、ＧＰＳ測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図１８に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、ＧＰＳ測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部３６００は、慣性航法測位データ（特に、移動体の姿勢に関するデータ）を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数（鉛直方向に対する傾きθ）を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。
【００９７】
位置合成部３６００から出力された位置データは、処理部３７００によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部３９００に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部３８００によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。
【００９８】
以上、移動体測位装置３０００について説明した。このような移動体測位装置３０００は、前述したように、慣性計測装置３１００と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するＧＰＳ受信部３３００（受信部）と、受信した衛星信号に基づいて、ＧＰＳ受信部３３００の位置情報を取得する位置情報取得部３５００（取得部）と、慣性計測装置３１００から出力された慣性航法測位データ（慣性データ）に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部３２００（演算部）と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部３６００（算出部）と、を含んでいる。これにより、前述した慣性計測装置２０００の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置３０００が得られる。
【００９９】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１００】
図１９は、本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図１９に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の電子機器を適用したものである。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。また、パーソナルコンピューター１１００には、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、が内蔵されている。
【０１０１】
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、を有している。そのため、前述したセンサーデバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０２】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１０３】
図２０は、本発明の第７実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図２０に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。また、携帯電話機１２００には、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、が内蔵されている。
【０１０４】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、を有している。そのため、前述したセンサーデバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０５】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１０６】
図２１は、本発明の第８実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図２１に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、ケース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。そして、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を押すと、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、デジタルスチールカメラ１３００には、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、が内蔵されている。
【０１０７】
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、を有している。そのため、前述したセンサーデバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０８】
なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、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、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、移動体端末基地局用機器、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、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【０１０９】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
【０１１０】
図２２は、本発明の第９実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図２３は、図２２に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【０１１１】
図２２に示す腕時計型の活動計１４００（アクティブトラッカー）は、本発明の携帯型電子機器を適用したリスト機器である。活動計１４００は、バンド１４０１によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着される。また、活動計１４００は、デジタル表示の表示部１４０２を備えると共に、無線通信が可能である。上述した本発明に係るセンサーデバイス１は、加速度を測定する加速度センサー１４０８や角速度を計測する角速度センサー１４０９として活動計１４００に組込まれている。
【０１１２】
活動計１４００は、ケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、センサーデバイス１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を備えている。また、透光性カバー１４０４の外側にはベゼル１４０５が設けられている。また、ケース１４０３の側面には複数の操作ボタン１４０６、１４０７が設けられている。
【０１１３】
図２３に示すように、加速度センサー１４０８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１４０９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軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
【０１１４】
表示部１４０２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１４１１や地磁気センサー１４１２を用いた位置情報、移動量や加速度センサー１４０８や角速度センサー１４０９などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１４１３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１４１４を用いた環境温度を表示することもできる。
【０１１５】
通信部１４１５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１４１５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、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。
【０１１６】
処理部１４１０（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１４１０は、記憶部１４１６に格納されたプログラムと、操作部１４１７（例えば操作ボタン１４０６、１４０７）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１４１０による処理には、ＧＰＳセンサー１４１１、地磁気センサー１４１２、圧力センサー１４１８、加速度センサー１４０８、角速度センサー１４０９、脈拍センサー１４１３、温度センサー１４１４、計時部１４１９の各出力信号に対するデータ処理、表示部１４０２に画像を表示させる表示処理、音出力部１４２０に音を出力させる音出力処理、通信部１４１５を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１４２１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。
【０１１７】
このような活動計１４００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。
【０１１８】
このような活動計１４００（携帯型電子機器）は、センサーデバイス１と、センサーデバイス１が収容されているケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、センサーデバイス１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を含んでいる。そのため、前述したセンサーデバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１１９】
なお、活動計１４００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。
【０１２０】
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または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。
【０１２１】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態に係る移動体について説明する。
【０１２２】
図２４は、本発明の第１０実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
図２４に示す自動車１５００は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００には、センサーデバイス１が内蔵されており、センサーデバイス１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。センサーデバイス１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２（姿勢制御部）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。
【０１２３】
このような自動車１５００（移動体）は、センサーデバイス１と、センサーデバイス１から出力された検出信号に基づいて制御を行う車体姿勢制御装置１５０２（制御部）と、を有している。そのため、前述したセンサーデバイス１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１２４】
なお、センサーデバイス１は、他にも、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、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。
【０１２５】
また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【０１２６】
以上、本発明のセンサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、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。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１２７】
また、前述した実施形態では、センサーデバイスが加速度を検出する構成について説明したが、センサーデバイスが検出する物理量としては、特に限定されず、例えば、角速度、圧力等であってもよい。また、センサーデバイスが複数の物理量を検出できるようになっていてもよい。なお、複数の物理量とは、検出軸が異なる同種の物理量（例えば、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度およびＺ軸方向の加速度や、Ｘ軸まわりの角速度、Ｙ軸まわりの角速度およびＺ軸まわりの角速度）であってもよいし、異なる物理量（例えば、Ｘ軸まわりの角速度およびＸ軸方向の加速度）であってもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１…センサーデバイス、２…パッケージ、２１…ベース、２１１…凹部、２１１ａ…第１凹部、２１１ｂ…第２凹部、２１２…底面、２１２ａ…第１外縁、２１２ｂ…第２外縁、２１２ｃ…第３外縁、２１２ｄ…第４外縁、２２…蓋体、２３…内部端子、２４…外部端子、２９…シームリング、３…加速度センサー、３１…パッケージ、３２…基板、３２１、３２２、３２３…凹部、３２４…溝、３３…蓋体、３４…センサー素子、３４１…固定電極、３４１１…第１固定電極指、３４１２…第２固定電極指、３４２…可動電極、３４２１…固定部、３４２２…可動部、３４２３…接続ばね、３４２４…可動電極指、３５…センサー素子、３５１…固定電極、３５１１…第１固定電極指、３５１２…第２固定電極指、３５２…可動電極、３５２１…固定部、３５２２…可動部、３５２３…接続ばね、３５２４…可動電極指、３６…センサー素子、３６１…可動部、３６１’…第１可動電極、３６１”…第２可動電極、３６２…固定部、３６３…梁、３６８…第１固定電極、３６９…第２固定電極、５…半導体素子、６…半田、６Ａ…半田ペースト、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７…配線、９…スペーサー、１００…基板、１０１…端子、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１１１０…制御回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３２０…制御回路、１４００…活動計、１４０１…バンド、１４０２…表示部、１４０３…ケース、１４０４…透光性カバー、１４０５…ベゼル、１４０６…操作ボタン、１４０７…操作ボタン、１４０８…加速度センサー、１４０９…角速度センサー、１４１０…処理部、１４１１…ＧＰＳセンサー、１４１２…地磁気センサー、１４１３…脈拍センサー、１４１４…温度センサー、１４１５…通信部、１４１６…記憶部、１４１７…操作部、１４１８…圧力センサー、１４１９…計時部、１４２０…音出力部、１４２１…バッテリー、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、２０００…慣性計測装置、２１００…アウターケース、２１１０…ネジ穴、２２００…接合部材、２３００…センサーモジュール、２３１０…インナーケース、２３１１…凹部、２３１２…開口、２３２０…基板、２３３０…コネクター、２３４０ｘ…角速度センサー、２３４０ｙ…角速度センサー、２３４０ｚ…角速度センサー、２３５０…加速度センサー、２３６０…制御ＩＣ、３０００…移動体測位装置、３１００…慣性計測装置、３１１０…加速度センサー、３１２０…角速度センサー、３２００…演算処理部、３３００…ＧＰＳ受信部、３４００…受信アンテナ、３５００…位置情報取得部、３６００…位置合成部、３７００…処理部、３８００…通信部、３９００…表示部、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ…加速度、ＢＷ、ＢＷ１、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、Ｊ…回動軸、Ｌ…線分、Ｏ…中心、Ｐ…接続パッド、Ｑ…洗浄剤、Ｓ…隙間、Ｓ２…収納空間、Ｓ３…内部空間、Ｔ…高さ、θ…傾き
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019082348.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2019082348.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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