(57)【要約】【課題】小型で高精度を有する物理量センサー、移動体測位装置、電子機器、および移動体を提供する。【解決手段】物理量センサー１は、互いに表裏の関係にある第１面２５ａおよび第２面２５ｂを有する基板２５と、第１面２５ａに配置されている角速度センサー４と、角速度センサー４の面であって、第１面２５ａとは反対側の載置面４８に配置され、感温素子５３を含む半導体素子５と、半導体素子５の面であって、載置面４８とは反対側の面に配置されている加速度センサー３と、第２面２５ｂに配置されているコネクター６０と、第２面２５ｂに配置される第１凸部２８ａおよび第２凸部２８ｂと、を含み、角速度センサー４と半導体素子５とが重なる方向からの平面視において、コネクター６０、第１凸部２８ａ、および第２凸部２８ｂは、第２面２５ｂ内に収まるように配置され、且つ、コネクター６０は、第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂとの間に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに表裏の関係にある第１面および第２面を有する基板と、
前記第１面に配置されている第１物理量センサーと、
前記第１物理量センサーの面であって、前記第１面とは反対側の第３面に配置され、感温素子を含む半導体素子と、
前記半導体素子の面であって、前記第３面とは反対側の面に配置されている第２物理量センサーと、
前記第２面に配置されているコネクターと、
前記第２面に配置されている第１凸部および第２凸部と、
を含み、
前記第１物理量センサーと前記半導体素子とが重なる方向からの平面視において、
前記コネクター、前記第１凸部、および前記第２凸部は、前記第２面内に収まるように配置され、
且つ、前記コネクターは、前記第１凸部と前記第２凸部との間に配置されている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、
前記第１凸部および前記第２凸部の少なくとも一方は、複数の凸部から構成されていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第１凸部と前記第２凸部とは、一体となっている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の何れか一項において、
前記半導体素子は、前記感温素子からの出力に基づいて前記第１物理量センサーおよび前記第２物理量センサーからの出力を補正する補正回路を含む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の何れか一項において、
前記平面視で、
前記感温素子は、前記第１物理量センサーおよび前記第２物理量センサーと重なるように配置され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の何れか一項において、
前記感温素子は、サーミスタであ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の何れか一項において、
前記基板の前記第２面には、前記コネクターと前記半導体素子とを電気的に接続するための電極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８】
請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の物理量センサーと、
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、
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９】
請求項１乃至請求項７の何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１０】
請求項１乃至請求項７の何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、物理量センサー、移動体測位装置、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、物理量を検出する機能を有する複数のセンサーと、センサーからの出力信号を処理する半導体素子と、が積層されている構成の複合センサー（物理量センサー）が開示されている。この複合センサーは、検出値を半導体素子と電気的に接続されたリード部材を介して、外部に出力する。しかし、このような複合センサーを被装着装置の基板へ実装する際、実装時の歪がリード部材を介して各センサーへ伝達し、初期特性を変動させ、検出精度が劣化するという問題があった。
一方、特許文献２には、検出値を出力するコネクターをパッケージの対向する側面に備えた構造とすることにより、基板への実装に起因して生じる応力がパッケージに作用することを低減することができ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２０１５−１０９０６号公報
【特許文献２】特開２０１１−３５８９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の構造では、被装着装置の基板への実装時の歪の影響を低減することができるが、パッケージの対向する側面にコネクターが設けられているので、コネクターとパッケージとの占有面積が大きくなってしまい小型化を図ることが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の物理量センサーは、互いに表裏の関係にある第１面および第２面を有する基板と、前記第１面に配置されている第１物理量センサーと、前記第１物理量センサーの面であって、前記第１面とは反対側の第３面に配置され、感温素子を含む半導体素子と、前記半導体素子の面であって、前記第３面とは反対側の面に配置されている第２物理量センサーと、前記第２面に配置されているコネクターと、前記第２面に配置されている第１凸部および第２凸部と、を含み、前記第１物理量センサーと前記半導体素子とが重なる方向からの平面視において、前記コネクター、前記第１凸部、および前記第２凸部は、前記第２面内に収まるように配置され、且つ、前記コネクターは、前記第１凸部と前記第２凸部との間に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
上述の物理量センサーにおいて、前記第１凸部および前記第２凸部の少なくとも一方は、複数の凸部から構成されていることが好ましい。
【０００７】
上述の物理量センサーにおいて、前記第１凸部と前記第２凸部とは、一体となっていることが好ましい。
【０００８】
上述の物理量センサーにおいて、前記半導体素子は、前記感温素子からの出力に基づいて前記第１物理量センサーおよび前記第２物理量センサーからの出力を補正する補正回路を含むことが好ましい。
【０００９】
上述の物理量センサーにおいて、前記平面視で、前記感温素子は、前記第１物理量センサーおよび前記第２物理量センサーと重なるように配置されていることが好ましい。
【００１０】
上述の物理量センサーにおいて、前記感温素子は、サーミスタであることが好ましい。
【００１１】
上述の物理量センサーにおいて、前記基板の前記第２面には、前記コネクターと前記半導体素子とを電気的に接続するための電極が設けられていることが好ましい。
【００１２】
本願の移動体測位装置は、上記の何れか一項に記載の物理量センサーと、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、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。
【００１３】
本願の電子機器は、上記の何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。
【００１４】
本願の移動体は、上記の何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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す断面図。
【図２】図１に示す物理量センサーをコネクター側から見た平面図。
【図３】図１に示す物理量センサーを加速度センサー側から見た平面図。
【図４】パッケージに収納された各部を示す分解斜視図。
【図５】加速度Ａｘを検出するためのセンサー素子を示す平面図。
【図６】加速度Ａｙを検出するためのセンサー素子を示す平面図。
【図７】加速度Ａｚを検出するためのセンサー素子を示す平面図。
【図８】角速度ωｘを検出するためのセンサー素子を示す平面図。
【図９】図８に示すセンサー素子の変形例を示す平面図。
【図１０】角速度ωｙを検出するためのセンサー素子を示す平面図。
【図１１】図１０に示すセンサー素子の変形例を示す平面図。
【図１２】角速度ωｚを検出するためのセンサー素子を示す平面図。
【図１３】図１２に示すセンサー素子の変形例を示す平面図。
【図１４】半導体素子の回路構成を示すブロック図。
【図１５】角速度センサーのセンサー素子の配置を示す平面図。
【図１６】加速度センサーのセンサー素子の配置を示す平面図。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーをコネクター側から見た平面図。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーの変形例を示す平面図。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーをコネクター側から見た平面図。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーの第１変形例を示す平面図。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーの第２変形例を示す平面図。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーの第３変形例を示す平面図。
【図２３】本発明の第４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。
【図２４】図２３に示す移動体測位装置の作用を示す図。
【図２５】本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図。
【図２６】本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図。
【図２７】本発明の第７実施形態に係る電子機器を示す斜視図。
【図２８】本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の物理量センサー、移動体測位装置、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。なお、以下で説明する本実施形態は、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。
【００１７】
［物理量センサー］
＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態に係る物理量センサー１について、図１、図２、図３、および図４を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。図２は、図１に示す物理量センサーをコネクター側から見た平面図である。図３は、図１に示す物理量センサーを加速度センサー側から見た平面図である。図４は、パッケージに収納された各部を示す分解斜視図である。なお、図３において、物理量センサー１の内部の構成を説明する便宜上、蓋体２２を取り外した状態を図示している。
【００１８】
また、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。
【００１９】
図１に示す物理量センサー１は、３軸の加速度センサー３（第２物理量センサー）と３軸の角速度センサー４（第１物理量センサー）とを備えた、所謂「６軸モーションセンサー」として機能する。そして、物理量センサー１は、例えば、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（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）として用いることができる。このような物理量センサー１は、パッケージ２と、パッケージ２に収納された加速度センサー３、角速度センサー４、および半導体素子５と、を有している。
【００２０】
パッケージ２は、図１に示すように、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、ベース２１の下面に実装されたコネクター６０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。
【００２１】
ベース２１は、板状で互いに表裏の関係にある第１面２５ａおよび第２面２５ｂを有する基板２５と、基板２５の第１面２５ａ側に設けられた第１枠基板２６および第２枠基板２７と、基板２５の第２面２５ｂ側に設けられた第１凸部２８ａおよび第２凸部２８ｂと、で構成されている。第１枠基板２６は、中央部に開口部を有する３枚の枠基板２６ａ，２６ｂ，２６ｃからなり、第２凹部２１１ｂを構成している。第２枠基板２７は、第１枠基板２６の開口部よりも広い開口部を有しており、第１凹部２１１ａを構成している。
【００２２】
ベース２１の凹部２１１内で、基板２５の第１面２５ａ上には、第１物理量センサーとしての角速度センサー４が配置されている。また、基板２５の第１面２５ａとは反対側の角速度センサー４の第３面としての載置面４８には、感温素子５３を有する半導体素子５が配置されている。また、角速度センサー４の載置面４８とは反対側の半導体素子５の面には、第２物理量センサーとしての加速度センサー３が配置されている。
【００２３】
ベース２１の基板２５の第２面２５ｂには、第１凸部２８ａおよび第２凸部２８ｂと、コネクター６０と、が配置されている。また、角速度センサー４と半導体素子５とが重なる方向から見た平面視において、コネクター６０、第１凸部２８ａ、および第２凸部２８ｂは、基板２５の第２面２５ｂ内に収まるように配置されている。そのため、基板２５の占有面積の範囲内にコネクター６０が収まっているので、物理量センサー１を被装着装置の実装基板等に搭載する際、コネクター６０接続による搭載にも関わらず、物理量センサー１の実装面積を基板２５の面積と同じとすることができる。従って、物理量センサー１の小型化を図ることができる。更に、平面視で、コネクター６０は、第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂとの間に配置されている。そのため、物理量センサー１を略水平状態で被装着装置の実装基板等に搭載することができる。
なお、第１凸部２８ａや第２凸部２８ｂの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。
【００２４】
基板２５の第２面２５ｂに配置されたコネクター６０は、図２に示すように、矩形状で、オス型又はプラグ型コネクターであり、２列に配置された複数のピン６２を有しており、それぞれの列において、複数のピン６２がＹ軸方向に配列されている。また、コネクター６０は、コネクター基板６４に設けられた実装端子６６を介して、基板２５の第２面２５ｂに設けられた電極としての接続端子２４に半田接合されることで、基板２５の第２面２５ｂに配置されている。なお、接続端子２４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、半導体素子５と電気的に接続されている内部端子２３に電気的に接続されている。そのため、コネクター６０は、被装着装置の実装基板等に設けられたメス型又はソケット型コネクターと接続することで、物理量センサー１の駆動電圧や物理量センサー１から出力される出力データ等の電気信号の送受信を被装着装置と行うことができる。
【００２５】
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、角速度センサー４、および半導体素子５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、角速度センサー４、および半導体素子５を衝撃、埃、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。
【００２６】
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、特に限定されず、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ても良いし、角速度センサー４の内部空間Ｓ４と同じ雰囲気となっていても良いし、これ以外の雰囲気であっても良い。例えば、収納空間Ｓ２が加速度センサー３の内部空間Ｓ３と同じ雰囲気であれば、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、安定した駆動を行うことのできる物理量センサー１となる。同様に、収納空間Ｓ２が角速度センサー４の内部空間Ｓ４と同じ雰囲気であれば、仮に内部空間Ｓ４の気密性が崩壊し、内部空間Ｓ４と収納空間Ｓ２とが連通してしまっても、内部空間Ｓ４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Ｓ４の雰囲気が変化することによる角速度センサー４の角速度検出特性の変化を抑制することができ、安定した駆動を行うことのできる物理量センサー１となる。
【００２７】
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。
【００２８】
また、ベース２１は、収納空間Ｓ２内に配置された複数の内部端子２３と、底面に配置された複数の接続端子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、所定の接続端子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ＢＷ３を介して半導体素子５と電気的に接続されている。これにより、接続端子２４を介して、コネクター６０と電気的な接続を行えるようになる。従って、半導体素子５とコネクター６０とを電気的に接続することができ、物理量センサー１の駆動電圧や物理量センサー１から出力される出力データ等の電気信号をコネクター６０を介して、被装着装置と送受信することがきる。また、物理量センサー１の被装着装置への搭載が容易となる。
【００２９】
複数の内部端子２３は、それぞれ、第１凹部２１１ａの底面に配置されている。具体的には、図３に示すように、第１凹部２１１ａの底面は、第２凹部２１１ｂの開口を囲む枠状となっており、その周方向に沿って複数の内部端子２３が配置されている。
【００３０】
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、角速度センサー４、および半導体素子５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良い。
【００３１】
次に、加速度センサー３について説明する。
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を検出することができる。このような加速度センサー３は、図４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３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、基板３２と、基板３２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（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、テンパックス（登録商標）ガラス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℃〜８０℃程度）で、ほぼ大気圧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の上面の一部がパッケージ３１の外側に臨んでおり、当該部分には複数の電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７が配置されている。電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７は、それぞれ、基板３２に配置された図示しない配線を介してセンサー素子３４，３５，３６と電気的に接続されている。
【００３５】
次に、センサー素子３４，３５，３６について、図５、図６、および図７を参照して説明する。
図５は、加速度Ａｘを検出するためのセンサー素子を示す平面図である。図６は、加速度Ａｙを検出するためのセンサー素子を示す平面図である。図７は、加速度Ａｚを検出するためのセンサー素子を示す平面図である。
【００３６】
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）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（シリコンディープエッチング法）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】
先ず、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。
センサー素子３４は、図５に示すように、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。
【００３８】
このような可動電極３４２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３１と電気的に接続されている。なお、基板３２は、上面に開放し、可動部３４２２と重なって配置された凹部３２１を有し、この凹部３２１によって、基板３２と可動部３４２２との接触が防止されている。
【００３９】
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。
【００４０】
各第１固定電極指３４１１は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３２と電気的に接続されており、各第２固定電極指３４１２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３３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。
【００４１】
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。従って、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。
【００４２】
次に、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。
【００４３】
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Ｙ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。
【００４４】
このような可動電極３５２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３１と電気的に接続されている。なお、基板３２は、上面に開放し、可動部３５２２と重なって配置された凹部３２２を有し、この凹部３２２によって、基板３２と可動部３５２２との接触が防止されている。
【００４５】
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。
【００４６】
各第１固定電極指３５１１は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３４と電気的に接続されており、各第２固定電極指３５１２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３５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。
【００４７】
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。従って、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。
【００４８】
次に、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、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。
【００４９】
また、可動部３６１は、梁３６３により形成された回動軸Ｊの一方側（Ｘ軸方向プラス側）に位置する第１可動電極３６１ａと、回動軸Ｊの他方側（Ｘ軸方向マイナス側）に位置する第２可動電極３６１ｂと、を有している。第１可動電極３６１ａと第２可動電極３６１ｂとは、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。
【００５０】
このような可動部３６１は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３１と電気的に接続されている。なお、基板３２は、上面に開放し、可動部３６１と重なって配置された凹部３２３を有し、この凹部３２３によって、基板３２と可動部３６１との接触が防止されている。
【００５１】
また、凹部３２３の底面には、第１可動電極３６１ａと対向する第１固定電極３６８と、第２可動電極３６１ｂと対向する第２固定電極３６９と、が設けられている。また、第１固定電極３６８は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３６と電気的に接続されており、第２固定電極３６９は、図示しない配線を介して電極パッドＰ３７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３６１ａと第１固定電極３６８との間および第２可動電極３６１ｂ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。
【００５２】
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３６１ａと第１固定電極３６８とのギャップおよび第２可動電極３６１ｂ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３６１ａ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３６１ｂ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。
【００５３】
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、少なくとも１方向の加速度を検出することができれば、特に限定されない。例えば、センサー素子３４，３５，３６のうちの１つ又は２つを省略しても良い。また、センサー素子３４，３５，３６の構成についても、それぞれ、特に限定されない。
【００５４】
次に、角速度センサー４について説明する。
角速度センサー４は、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、Ｙ軸まわりの角速度ωｙ、およびＺ軸まわりの角速度ωｚを検出することができる。このような角速度センサー４は、パッケージ４１と、パッケージ４１に収納された３つのセンサー素子４４，４５，４６と、を有している。このうち、センサー素子４４で角速度ωｘを検出し、センサー素子４５で角速度ωｙを検出し、センサー素子４６で角速度ωｚを検出する。
【００５５】
パッケージ４１は、基板４２と、基板４２に接合された蓋体４３と、を有している。このようなパッケージ４１は、前述したパッケージ３１と同様の構成であるため、その説明を省略する。パッケージ４１の内部空間Ｓ４は、減圧状態、好ましくは真空状態となっている。これにより、粘性抵抗が減り、センサー素子４４，４５，４６を効率的に振動させることができる。
【００５６】
また、基板４２の上面の一部がパッケージ４１の外側に臨んでおり、当該部分には複数の電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９が配置されている。電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９は、それぞれ、基板４２に配置された図示しない配線を介してセンサー素子４４，４５，４６と電気的に接続されている。
【００５７】
次に、センサー素子４４，４５，４６について図８、図９、図１０、図１１、図１２、および図１３を参照して簡単に説明する。
図８は、角速度ωｘを検出するためのセンサー素子を示す平面図である。図９は、図８に示すセンサー素子の変形例を示す平面図である。図１０は、角速度ωｙを検出するためのセンサー素子を示す平面図である。図１１は、図１０に示すセンサー素子の変形例を示す平面図である。図１２は、角速度ωｚを検出するためのセンサー素子を示す平面図である。図１３は、図１２に示すセンサー素子の変形例を示す平面図である。
【００５８】
センサー素子４４，４５，４６は、例えば、基板４２の上面に陽極接合され、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）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（シリコンディープエッチング法）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。
【００５９】
先ず、センサー素子４４は、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを検出するためのセンサー素子である。
センサー素子４４は、図８に示すように、基板４２に固定された固定電極４４１と、基板４２に対して変位可能な可動電極４４２と、を有している。
【００６０】
可動電極４４２は、一対の櫛歯状の可動駆動電極４４２１Ａ，４４２１Ｂと、可動駆動電極４４２１Ａの周囲に位置し、基板４２に固定された４つの固定部４４２２Ａと、可動駆動電極４４２１Ｂの周囲に位置し、基板４２に固定された４つの固定部４４２２Ｂと、可動駆動電極４４２１Ａと固定部４４２２Ａとを接続し、可動駆動電極４４２１ＡをＹ軸方向に変位可能とする駆動ばね４４２３Ａと、可動駆動電極４４２１Ｂと固定部４４２２Ｂとを接続し、可動駆動電極４４２１ＢをＹ軸方向に変位可能とする駆動ばね４４２３Ｂと、を有している。
【００６１】
また、可動電極４４２は、可動駆動電極４４２１Ａ，４４２１Ｂの間に位置する一対の可動検出電極４４２４Ａ，４４２４Ｂと、可動検出電極４４２４Ａ，４４２４Ｂの間に位置し、基板４２に固定された２つの固定部４４２５と、可動検出電極４４２４Ａと固定部４４２２Ａ，４４２５とを接続し、可動検出電極４４２４ＡをＹ軸方向およびＺ軸方向に変位可能とする検出ばね４４２６Ａと、可動検出電極４４２４Ｂと固定部４４２２Ｂ，４４２５とを接続し、可動検出電極４４２４ＢをＹ軸方向およびＺ軸方向に変位可能とする検出ばね４４２６Ｂと、を有している。
【００６２】
また、可動電極４４２は、可動駆動電極４４２１Ａと可動検出電極４４２４Ａとを接続する梁４４２７Ａと、可動駆動電極４４２１Ｂと可動検出電極４４２４Ｂとを接続する梁４４２７Ｂと、を有している。
【００６３】
このような可動電極４４２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４１と電気的に接続されている。なお、基板４２は、上面に開放し、可動電極４４２と重なって配置された凹部４２１を有し、この凹部４２１によって、基板４２と可動電極４４２との接触が防止されている。
【００６４】
また、固定電極４４１は、可動駆動電極４４２１Ａを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定駆動電極４４１１Ａ，４４１２Ａと、可動駆動電極４４２１Ｂを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定駆動電極４４１１Ｂ，４４１２Ｂと、を有している。固定駆動電極４４１１Ａ，４４１１Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４２と電気的に接続されており、固定駆動電極４４１２Ａ，４４１２Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４３と電気的に接続されている。
【００６５】
また、凹部４２１の底面には、可動検出電極４４２４Ａと対向する固定検出電極４４８と、可動検出電極４４２４Ｂと対向する固定検出電極４４９と、が配置されている。また、固定検出電極４４８は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４４と電気的に接続されており、固定検出電極４４９は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４５と電気的に接続されている。そして、角速度センサー４の駆動時には、可動検出電極４４２４Ａと固定検出電極４４８との間および可動検出電極４４２４Ｂと固定検出電極４４９との間にそれぞれ静電容量が形成される。
【００６６】
固定駆動電極４４１１Ａ，４４１２Ａおよび固定駆動電極４４１１Ｂ，４４１２Ｂに駆動電圧を印加すると、固定駆動電極４４１１Ａ，４４１２Ａと可動駆動電極４４２１Ａとの間および固定駆動電極４４１１Ｂ，４４１２Ｂと可動駆動電極４４２１Ｂとの間にそれぞれ静電引力が発生し、この静電引力によって、可動駆動電極４４２１Ａ，４４２１Ｂが可動検出電極４４２４Ａ，４４２４Ｂと共にＹ軸方向に逆相で振動する。
【００６７】
この状態で、物理量センサー１に角速度ωｘが加わると、可動検出電極４４２４Ａ，４４２４Ｂは、コリオリの力によって、Ｚ軸方向に逆相で振動する。これにより、可動検出電極４４２４Ａと固定検出電極４４８とのギャップおよび可動検出電極４４２４Ｂと固定検出電極４４９とのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って、可動検出電極４４２４Ａと固定検出電極４４８との間の静電容量および可動検出電極４４２４Ｂと固定検出電極４４９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、角速度ωｘを求めることができる。
【００６８】
なお、図９に示すように、可動電極４４２は、可動駆動電極４４２１Ａに設けられた櫛歯状の可動モニター電極４４２８Ａと、可動駆動電極４４２１Ｂに設けられた櫛歯状の可動モニター電極４４２８Ｂと、を有し、固定電極４４１は、可動モニター電極４４２８Ａと噛み合うように配置された櫛歯状の固定モニター電極４４１３Ａと、可動モニター電極４４２８Ｂと噛み合うように配置された櫛歯状の固定モニター電極４４１３Ｂと、を有していても良い。このような構成によれば、可動モニター電極４４２８Ａと固定モニター電極４４１３Ａとの間の静電容量の変化および可動モニター電極４４２８Ｂと固定モニター電極４４１３Ｂとの間の静電容量の変化に基づいて、可動駆動電極４４２１Ａ，４４２１Ｂの振動状態をモニターすることができる。
【００６９】
次に、センサー素子４５は、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを検出するためのセンサー素子である。
センサー素子４５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４４と同様の構成である。図１０に示すように、センサー素子４５は、基板４２に固定された固定電極４５１と、基板４２に対して変位可能な可動電極４５２と、を有している。
【００７０】
可動電極４５２は、一対の櫛歯状の可動駆動電極４５２１Ａ，４５２１Ｂと、可動駆動電極４５２１Ａの周囲に位置し、基板４２に固定された４つの固定部４５２２Ａと、可動駆動電極４５２１Ｂの周囲に位置し、基板４２に固定された４つの固定部４５２２Ｂと、可動駆動電極４５２１Ａと固定部４５２２Ａとを接続し、可動駆動電極４５２１ＡをＸ軸方向に変位可能とする駆動ばね４５２３Ａと、可動駆動電極４５２１Ｂと固定部４５２２Ｂとを接続し、可動駆動電極４５２１ＢをＸ軸方向に変位可能とする駆動ばね４５２３Ｂと、を有している。
【００７１】
また、可動電極４５２は、可動駆動電極４５２１Ａ，４５２１Ｂの間に位置する一対の可動検出電極４５２４Ａ，４５２４Ｂと、可動検出電極４５２４Ａ，４５２４Ｂの間に位置し、基板４２に固定された２つの固定部４５２５と、可動検出電極４５２４Ａと固定部４５２２Ａ，４５２５とを接続し、可動検出電極４５２４ＡをＸ軸方向およびＺ軸方向に変位可能とする検出ばね４５２６Ａと、可動検出電極４５２４Ｂと固定部４５２２Ｂ，４５２５とを接続し、可動検出電極４５２４ＢをＸ軸方向およびＺ軸方向に変位可能とする検出ばね４５２６Ｂと、を有している。
【００７２】
また、可動電極４５２は、可動駆動電極４５２１Ａと可動検出電極４５２４Ａとを接続する梁４５２７Ａと、可動駆動電極４５２１Ｂと可動検出電極４５２４Ｂとを接続する梁４５２７Ｂと、を有している。
【００７３】
このような可動電極４５２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４１と電気的に接続されている。なお、基板４２は、上面に開放し、可動電極４５２と重なって配置された凹部４２２を有し、この凹部４２２によって、基板４２と可動電極４５２との接触が防止されている。
【００７４】
また、固定電極４５１は、可動駆動電極４５２１Ａを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定駆動電極４５１１Ａ，４５１２Ａと、可動駆動電極４５２１Ｂを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定駆動電極４５１１Ｂ，４５１２Ｂと、を有している。固定駆動電極４５１１Ａ，４５１１Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４２と電気的に接続されており、固定駆動電極４５１２Ａ，４５１２Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４３と電気的に接続されている。
【００７５】
また、凹部４２２の底面には、可動検出電極４５２４Ａと対向する固定検出電極４５８と、可動検出電極４５２４Ｂと対向する固定検出電極４５９と、が配置されている。また、固定検出電極４５８は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４６と電気的に接続されており、固定検出電極４５９は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４７と電気的に接続されている。そして、角速度センサー４の駆動時には、可動検出電極４５２４Ａと固定検出電極４５８との間および可動検出電極４５２４Ｂと固定検出電極４５９との間にそれぞれ静電容量が形成される。
【００７６】
固定駆動電極４５１１Ａ，４５１２Ａおよび固定駆動電極４５１１Ｂ，４５１２Ｂに駆動電圧を印加すると、固定駆動電極４５１１Ａ，４５１２Ａと可動駆動電極４５２１Ａとの間および固定駆動電極４５１１Ｂ，４５１２Ｂと可動駆動電極４５２１Ｂとの間にそれぞれ静電引力が発生し、この静電引力によって、可動駆動電極４５２１Ａ，４５２１Ｂが可動検出電極４５２４Ａ，４５２４Ｂと共にＸ軸方向に逆相で振動する。
【００７７】
この状態で、物理量センサー１に角速度ωｙが加わると、可動検出電極４５２４Ａ，４５２４Ｂは、コリオリの力によって、Ｚ軸方向に逆相で振動する。これにより、可動検出電極４５２４Ａと固定検出電極４５８とのギャップおよび可動検出電極４５２４Ｂと固定検出電極４５９とのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って、可動検出電極４５２４Ａと固定検出電極４５８との間の静電容量および可動検出電極４５２４Ｂと固定検出電極４５９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、角速度ωｙを求めることができる。
【００７８】
なお、図１１に示すように、可動電極４５２は、可動駆動電極４５２１Ａに設けられた櫛歯状の可動モニター電極４５２８Ａと、可動駆動電極４５２１Ｂに設けられた櫛歯状の可動モニター電極４５２８Ｂと、を有し、固定電極４５１は、可動モニター電極４５２８Ａと噛み合うように配置された櫛歯状の固定モニター電極４５１３Ａと、可動モニター電極４５２８Ｂと噛み合うように配置された櫛歯状の固定モニター電極４５１３Ｂと、を有していても良い。このような構成によれば、可動モニター電極４５２８Ａと固定モニター電極４５１３Ａとの間の静電容量の変化および可動モニター電極４５２８Ｂと固定モニター電極４５１３Ｂとの間の静電容量の変化に基づいて、可動駆動電極４５２１Ａ，４５２１Ｂの振動状態をモニターすることができる。
【００７９】
次に、センサー素子４６は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出するためのセンサー素子である。
センサー素子４６は、図１２に示すように、基板４２に固定された固定電極４６１と、基板４２に対して変位可能な可動電極４６２と、を有している。
【００８０】
可動電極４６２は、一対の櫛歯状の可動駆動電極４６２１Ａ，４６２１Ｂと、可動駆動電極４６２１Ａの周囲に位置し、基板４２に固定された４つの固定部４６２２Ａと、可動駆動電極４６２１Ｂの周囲に位置し、基板４２に固定された４つの固定部４６２２Ｂと、可動駆動電極４６２１Ａと固定部４６２２Ａとを接続し、可動駆動電極４６２１ＡをＸ軸方向に変位可能とする駆動ばね４６２３Ａと、可動駆動電極４６２１Ｂと固定部４６２２Ｂとを接続し、可動駆動電極４６２１ＢをＸ軸方向に変位可能とする駆動ばね４６２３Ｂと、を有している。
【００８１】
また、可動電極４６２は、可動駆動電極４６２１Ａ，４６２１Ｂの間に位置する一対の櫛歯状の可動検出電極４６２４Ａ，４６２４Ｂと、可動検出電極４６２４Ａ，４６２４Ｂの間に位置し、基板４２に固定された２つの固定部４６２５と、可動検出電極４６２４Ａと固定部４６２２Ａ，４６２５とを接続し、可動検出電極４６２４ＡをＸ軸方向およびＹ軸方向に変位可能とする検出ばね４６２６Ａと、可動検出電極４６２４Ｂと固定部４６２２Ｂ、４６２５とを接続し、可動検出電極４６２４ＢをＸ軸方向およびＹ軸方向に変位可能とする検出ばね４６２６Ｂと、を有している。
【００８２】
また、可動電極４６２は、可動駆動電極４６２１Ａと可動検出電極４６２４Ａとを接続する梁４６２７Ａと、可動駆動電極４６２１Ｂと可動検出電極４６２４Ｂとを接続する梁４６２７Ｂと、を有している。
【００８３】
このような可動電極４６２は、図示しない配線を介して電極パッドＰ４１と電気的に接続されている。なお、基板４２は、上面に開放し、可動電極４６２と重なって配置された凹部４２３を有し、この凹部４２３によって、基板４２と可動電極４６２との接触が防止されている。
【００８４】
また、固定電極４６１は、可動駆動電極４６２１Ａを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定駆動電極４６１１Ａ，４６１２Ａと、可動駆動電極４６２１Ｂを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定駆動電極４６１１Ｂ，４６１２Ｂと、を有している。固定駆動電極４６１１Ａ，４６１１Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４２と電気的に接続されており、固定駆動電極４６１２Ａ，４６１２Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４３と電気的に接続されている。
【００８５】
また、固定電極４６１は、可動検出電極４６２４Ａを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定検出電極４６１３Ａ，４６１４Ａと、可動検出電極４６２４Ｂを間に挟んで配置された一対の櫛歯状の固定検出電極４６１３Ｂ，４６１４Ｂと、を有している。固定検出電極４６１３Ａ，４６１３Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４８と電気的に接続されており、固定検出電極４６１４Ａ，４６１４Ｂは、図示しない配線を介して電極パッドＰ４９と電気的に接続されている。そして、角速度センサー４の駆動時には、可動検出電極４６２４Ａと固定検出電極４６１３Ａ，４６１４Ａとの間および可動検出電極４６２４Ｂと固定検出電極４６１３Ｂ，４６１４Ｂとの間にそれぞれ静電容量が形成される。
【００８６】
固定駆動電極４６１１Ａ，４６１２Ａおよび固定駆動電極４６１１Ｂ，４６１２Ｂに駆動電圧を印加すると、固定駆動電極４６１１Ａ，４６１２Ａと可動駆動電極４６２１Ａとの間および固定駆動電極４６１１Ｂ，４６１２Ｂと可動駆動電極４６２１Ｂとの間にそれぞれ静電引力が発生し、この静電引力によって、可動駆動電極４６２１Ａ，４６２１Ｂが可動検出電極４６２４Ａ，４６２４Ｂと共にＸ軸方向に逆相で振動する。
【００８７】
この状態で、物理量センサー１に角速度ωｚが加わると、可動検出電極４６２４Ａ，４６２４Ｂは、コリオリの力によって、Ｙ軸方向に逆相で振動する。これにより、可動検出電極４６２４Ａと固定検出電極４６１３Ａ，４６１４Ａとのギャップおよび可動検出電極４６２４Ｂと固定検出電極４６１３Ｂ，４６１４Ｂとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って、可動検出電極４６２４Ａと固定検出電極４６１３Ａ，４６１４Ａとの間の静電容量および可動検出電極４６２４Ｂと固定検出電極４６１３Ｂ，４６１４Ｂ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、角速度ωｚを求めることができる。
【００８８】
なお、図１３に示すように、可動電極４６２は、可動駆動電極４６２１Ａに設けられた櫛歯状の可動モニター電極４６２８Ａと、可動駆動電極４６２１Ｂに設けられた櫛歯状の可動モニター電極４６２８Ｂと、を有し、固定電極４６１は、可動モニター電極４６２８Ａと噛み合うように配置された櫛歯状の固定モニター電極４６１５Ａと、可動モニター電極４６２８Ｂと噛み合うように配置された櫛歯状の固定モニター電極４６１５Ｂと、を有していても良い。このような構成によれば、可動モニター電極４６２８Ａと固定モニター電極４６１５Ａとの間の静電容量の変化および可動モニター電極４６２８Ｂと固定モニター電極４６１５Ｂとの間の静電容量の変化に基づいて、可動駆動電極４６２１Ａ，４６２１Ｂの振動状態をモニターすることができる。
【００８９】
以上、角速度センサー４について説明した。なお、角速度センサー４としては、少なくとも１軸まわりの角速度を検出することができれば、特に限定されない。例えば、センサー素子４４，４５，４６のうちの１つ又は２つを省略しても良い。また、センサー素子４４，４５，４６の構成についても、それぞれ、特に限定されない。
【００９０】
次に、半導体素子５について、図１４を参照して説明する。
図１４は、半導体素子の回路構成を示すブロック図である。
【００９１】
半導体素子５（ＩＣチップ）は、例えば、図１４に示すように、加速度センサー３に接続された第１回路５１と、角速度センサー４に接続された第２回路５２と、加速度センサー３および角速度センサー４の温度を検知する感温素子５３と、外部のホストデバイスと通信を行うインターフェイス５４と、を有している。
【００９２】
また、第１回路５１は、加速度センサー３を駆動する（加速度センサー３に駆動信号を印加する）駆動回路５１１と、加速度センサー３の出力から加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚの検出処理を行う加速度検出回路５１２と、を有する。また、第２回路５２は、角速度センサー４を駆動する（角速度センサー４に駆動信号を印加する）駆動回路５２１と、角速度センサー４の出力から角速度ωｘ，ωｙ，ωｚの検出処理を行う角速度検出回路５２２と、を有している。
【００９３】
また、加速度検出回路５１２は、加速度Ａｘを検出する検出回路５１２ｘと、加速度Ａｙを検出する検出回路５１２ｙと、加速度Ａｚを検出する検出回路５１２ｚと、を有している。
【００９４】
また、検出回路５１２ｘは、電極パッドＰ３２，Ｐ３３から出力された信号を受ける電荷電圧変換アンプ５１３ｘ，５１４ｘと、電荷電圧変換アンプ５１３ｘ，５１４ｘから出力された信号を減算処理する減算処理回路５１５ｘと、減算処理回路５１５ｘから出力された信号を感温素子５３からの出力（温度）に基づいて補正する補正回路５１６ｘと、補正回路５１６ｘから出力された信号に基づいて加速度Ａｘを算出する演算回路５１７ｘと、を有している。
【００９５】
また、検出回路５１２ｙは、電極パッドＰ３４，Ｐ３５から出力された信号を受ける電荷電圧変換アンプ５１３ｙ，５１４ｙと、電荷電圧変換アンプ５１３ｙ，５１４ｙから出力された信号を減算処理する減算処理回路５１５ｙと、減算処理回路５１５ｙから出力された信号を感温素子５３からの出力（温度）に基づいて補正する補正回路５１６ｙと、補正回路５１６ｙから出力された信号に基づいて加速度Ａｙを算出する演算回路５１７ｙと、を有している。
【００９６】
また、検出回路５１２ｚは、電極パッドＰ３６，Ｐ３７から出力された信号を受ける電荷電圧変換アンプ５１３ｚ，５１４ｚと、電荷電圧変換アンプ５１３ｚ，５１４ｚから出力された信号を減算処理する減算処理回路５１５ｚと、減算処理回路５１５ｚから出力された信号を感温素子５３からの出力（温度）に基づいて補正する補正回路５１６ｚと、補正回路５１６ｚから出力された信号に基づいて加速度Ａｚを算出する演算回路５１７ｚと、を有している。
【００９７】
なお、加速度検出回路５１２の構成としては、加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚを独立して検出することができれば、特に限定されない。例えば、加速度検出回路は、減算処理回路５１５ｘ，５１５ｙ，５１５ｚから出力された信号をマルチプレクサー（ＭＵＸ）によって時分割で取得することで、加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚを順に算出するようになっていても良い。
【００９８】
また、角速度検出回路５２２は、角速度ωｘを検出する検出回路５２２ｘと、角速度ωｙを検出する検出回路５２２ｙと、角速度ωｚを検出する検出回路５２２ｚと、を有している。
【００９９】
また、検出回路５２２ｘは、電極パッドＰ４４，Ｐ４５から出力された信号を受ける電荷電圧変換アンプ５２３ｘ，５２４ｘと、電荷電圧変換アンプ５２３ｘ，５２４ｘから出力された信号を減算処理する減算処理回路５２５ｘと、減算処理回路５２５ｘから出力された信号を感温素子５３からの出力（温度）に基づいて補正する補正回路５２６ｘと、補正回路５２６ｘから出力された信号に基づいて角速度ωｘを算出する演算回路５２７ｘと、を有している。
【０１００】
また、検出回路５２２ｙは、電極パッドＰ４６，Ｐ４７から出力された信号を受ける電荷電圧変換アンプ５２３ｙ，５２４ｙと、電荷電圧変換アンプ５２３ｙ，５２４ｙから出力された信号を減算処理する減算処理回路５２５ｙと、減算処理回路５２５ｙから出力された信号を感温素子５３からの出力（温度）に基づいて補正する補正回路５２６ｙと、補正回路５２６ｙから出力された信号に基づいて角速度ωｙを算出する演算回路５２７ｙと、を有している。
【０１０１】
また、検出回路５２２ｚは、電極パッドＰ４８，Ｐ４９から出力された信号を受ける電荷電圧変換アンプ５２３ｚ，５２４ｚと、電荷電圧変換アンプ５２３ｚ，５２４ｚから出力された信号を減算処理する減算処理回路５２５ｚと、減算処理回路５２５ｚから出力された信号を感温素子５３からの出力（温度）に基づいて補正する補正回路５２６ｚと、補正回路５２６ｚから出力された信号に基づいて角速度ωｚを算出する演算回路５２７ｚと、を有している。
【０１０２】
なお、角速度検出回路５２２の構成としては、角速度ωｘ，ωｙ，ωｚを独立して検出することができれば、特に限定されない。例えば、角速度検出回路は、減算処理回路５２５ｘ，５２５ｙ，５２５ｚから出力された信号をマルチプレクサー（ＭＵＸ）によって時分割で取得することで、角速度ωｘ，ωｙ，ωｚを順に算出するようになっていても良い。
【０１０３】
このような回路構成を有する半導体素子５は、シリコン基板（半導体基板）上に、トランジスター、抵抗（電気抵抗）、コンデンサー等の機能を持つ各種回路素子を作り込むことで製造することができる。ここで、感温素子５３としては、特に限定されないが、本実施形態では、サーミスタやダイオード（シリコンダイオード）で構成されている。これにより、半導体素子５に感温素子５３を形成し易くなる。
【０１０４】
次に、加速度センサー３、角速度センサー４、および半導体素子５のパッケージ２内での配置について説明する。図１に示すように、凹部２１１の底面、又は第２凹部２１１ｂの底面、すなわち基板２５の第１面２５ａには、接合部材９１を介して角速度センサー４が接合されている。角速度センサー４は、基板４２を下側にして配置されており、蓋体４３が上側に位置している。角速度センサー４の上面（蓋体４３の上面）、すなわち基板２５の第１面２５ａとは反対側の第３面は、載置面４８となっており、載置面４８上には、接合部材９２を介して半導体素子５が接合されている。半導体素子５は、複数の端子５９が配置された能動面を上側にして配置されている。半導体素子５の上面（能動面）、すなわち角速度センサー４の第３面（載置面４８）とは反対側の面は、載置面５８となっており、載置面５８上には、接合部材９３を介して加速度センサー３が接合されている。このように、物理量センサー１では、ベース２１上に角速度センサー４、半導体素子５、加速度センサー３の順で積層されている。
【０１０５】
また、図４に示すように、半導体素子５は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して角速度センサー４と電気的に接続されており、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して加速度センサー３と電気的に接続されており、ボンディングワイヤーＢＷ３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。Ｚ軸方向からの平面視で、各ボンディングワイヤーＢＷ１、ＢＷ２、ＢＷ３は、互いに交差することなく配置されている。これにより、各ボンディングワイヤーＢＷ１、ＢＷ２、ＢＷ３のループ高さを低く抑えることができ、物理量センサー１の低背化を図ることができる。
【０１０６】
このように、半導体素子５を角速度センサー４と加速度センサー３との間に配置することにより、半導体素子５が有する感温素子５３を角速度センサー４および加速度センサー３の両方になるべく近づけて配置することができる。そのため、角速度センサー４および加速度センサー３の温度を精度よく検出することができ、その分、温度補正を精度よく行うことができる。従って、高精度な温度補償を行うことのできる物理量センサー１となる。
【０１０７】
特に、本実施形態では、Ｚ軸方向からの平面視で、感温素子５３は、角速度センサー４および加速度センサー３と重なるように配置されている。これにより、角速度センサー４および加速度センサー３のより近くに感温素子５３を配置することができ、これらの温度をより精度よく検出することができる。従って、より高精度な温度補償を行うことのできる物理量センサー１となる。
【０１０８】
ここで、角速度センサー４におけるセンサー素子４４，４５，４６および加速度センサー３におけるセンサー素子３４，３５，３６の配置について、図１５および図１６を参照して説明する。
図１５は、角速度センサーのセンサー素子の配置を示す平面図である。図１６は、加速度センサーのセンサー素子の配置を示す平面図である。
【０１０９】
図１５に示すように、角速度センサー４においてセンサー素子４４，４５，４６が配置された領域をセンサー素子領域Ｑ４とし、図１６に示すように、加速度センサー３においてセンサー素子３４，３５，３６が配置された領域をセンサー素子領域Ｑ３とする。このとき、感温素子５３は、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子領域Ｑ３，Ｑ４の両方と重なるように配置されていることがより好ましく、センサー素子領域Ｑ３，Ｑ４の中心部同士と重なるように配置されていることがさらに好ましい。これにより、センサー素子３４，３５，３６，４４，４５，４６の温度をより精度よく検出することができるため、さらに高精度な温度補償を行うことのできる物理量センサー１となる。
【０１１０】
なお、センサー素子領域Ｑ４とは、例えば、図１５に示すように、センサー素子４４，４５，４６の全域を内包する最小の矩形領域を言う。同様に、センサー素子領域Ｑ３とは、例えば、図１６に示すように、センサー素子３４，３５，３６の全域を内包する最小の矩形領域を言う。
【０１１１】
ボンディングワイヤーＢＷ１は、電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９に接続されたボンディングワイヤーＢＷ１ａと、蓋体４３に接続されたボンディングワイヤーＢＷ１ｂと、を有している。蓋体４３は、ボンディングワイヤーＢＷ１ｂを介してＧＮＤに接続されている。これにより、蓋体４３は、角速度センサー４が検出する信号の漏れや、外部から角速度センサー４に与えるノイズを遮断あるいは低減するシールド効果を発揮する。そのため、角速度ωｘ，ωｙ，ωｚの検出精度が向上する。
【０１１２】
同様に、ボンディングワイヤーＢＷ２は、電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７に接続されたボンディングワイヤーＢＷ２ａと、蓋体３３に接続されたボンディングワイヤーＢＷ２ｂと、を有している。蓋体３３は、ボンディングワイヤーＢＷ２ｂを介してＧＮＤに接続されている。これにより、蓋体３３は、加速度センサー３が検出する信号の漏れや、外部から加速度センサー３に与えるノイズを遮断あるいは低減するシールド効果を発揮する。そのため、加速度Ａｘ，Ａｙ，Ａｚの検出精度が向上する。
【０１１３】
図３および図４に示すように、Ｚ軸方向からの平面視で、半導体素子５は、載置面４８よりも小さい。そのため、載置面４８は、半導体素子５から露出した露出部４８１を有している。そして、露出部４８１において蓋体４３とボンディングワイヤーＢＷ１ｂとが接続されている。このように、露出部４８１を設けることで、キャピラリーを蓋体４３に押し付け易くなり、蓋体４３とボンディングワイヤーＢＷ１ｂとの接続が容易となる。
【０１１４】
また、Ｚ軸方向からの平面視で、載置面４８および半導体素子５は、それぞれ、矩形である。そして、半導体素子５は、載置面４８のＹ軸方向プラス側に偏って配置されている。このような配置によれば、露出部４８１を１箇所に集中して広く配置することができるため、キャピラリーを押し付けるスペースを確保し易くなる。そのため、露出部４８１とボンディングワイヤーＢＷ１ｂとの接続がより容易となる。
【０１１５】
また、図３に示すように、半導体素子５では、載置面５８の外周に沿って複数の端子５９が配置されている。そして、これら複数の端子５９のうち、ボンディングワイヤーＢＷ１ａを介して角速度センサー４と接続されている端子５９ａは、Ｚ軸方向からの平面視で、電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９と並ぶように、載置面５８の辺５８ｃ（載置面４８の辺４８ｃ）に沿って配置されている。そのため、電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９の近くに端子５９ａが配置され、ボンディングワイヤーＢＷ１ａの引き回しが容易となる。また、ボンディングワイヤーＢＷ１ａが短くなり、ボンディングワイヤーＢＷ１ａのループ高さを抑えることもできる。
【０１１６】
図３および図４に示すように、Ｚ軸方向からの平面視で、加速度センサー３は、載置面５８よりも小さい。加速度センサー３は、載置面５８の外周部と重ならないように、載置面５８の中央部に配置されている。そのため、載置面５８は、その外周部に位置し、加速度センサー３から露出している枠状の露出部５８１を有している。そして、この露出部５８１に複数の端子５９が周方向に並んで配置されている。これにより、加速度センサー３によって端子５９が隠れてしまうことを防止することができる。
【０１１７】
また、加速度センサー３は、角速度センサー４に対してＺ軸まわりに９０度回転した姿勢で配置されている。これにより、加速度センサー３の電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７を角速度センサー４の電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９に対してずらして配置することができる。具体的には、電極パッドＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９が載置面４８の辺４８ｃに沿って配置されているのに対して、電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７は、載置面４８の辺４８ｄに沿って配置されている。これにより、ボンディングワイヤーＢＷ１，ＢＷ２を配置するスペースをそれぞれ確保し易くなる。
【０１１８】
また、半導体素子５が有する複数の端子５９のうちボンディングワイヤーＢＷ２ａを介して加速度センサー３と接続されている端子５９ｂは、Ｚ軸方向からの平面視で、電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７と並ぶように、載置面５８の辺５８ｄ（載置面４８の辺４８ｄ）に沿って配置されている。そのため、電極パッドＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７の近くに端子５９ｂが配置され、ボンディングワイヤーＢＷ２ａの引き回しが容易となる。また、ボンディングワイヤーＢＷ２ａが短くなり、ボンディングワイヤーＢＷ２ａのループ高さを抑えることもできる。
【０１１９】
以上、物理量センサー１について説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、基板２５の第２面２５ｂにコネクター６０、第１凸部２８ａ、および第２凸部２８ｂが基板２５の第２面内に収まるように配置され、コネクター６０が第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂとの間に配置されているので、物理量センサー１を被装着装置の実装基板等に搭載する際、基板２５の面積の大きさで、コネクター６０により実装基板等に物理量センサー１を搭載することができ、物理量センサー１の小型化を図ることができる。また、コネクター６０が第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂとの間に配置されているので、物理量センサー１を略水平状態で被装着装置の実装基板等に搭載することができる。
【０１２０】
また、前述したように、半導体素子５は、感温素子５３からの出力に基づいて角速度センサー４および加速度センサー３からの出力を補正する補正回路を有しているので、角速度センサー４および加速度センサー３からの出力に対して、高精度な温度補償を行うことができる。
【０１２１】
また、前述したように、平面視で、感温素子５３が、角速度センサー４および加速度センサー３と重なるように配置されているので、角速度センサー４および加速度センサー３の両方の温度をより精度良く検知することができる。
【０１２２】
また、前述したように、物理量センサー１では、感温素子５３がサーミスタであるため、感温素子５３の構成が簡単なものとなる。
【０１２３】
また、前述したように、基板２５の第２面２５ｂに、コネクター６０と半導体素子５とを電気的に接続するための接続端子２４が設けられているので、半導体素子５から出力される出力データをコネクター６０を介して、被装着装置に送信することがきる。
【０１２４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る物理量センサー１ａについて説明する。
図１７は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーをコネクター側から見た平面図である。
【０１２５】
本実施形態に係る物理量センサー１ａでは、第１凸部２８ａが複数の凸部２８ａａ，２８ａｂで構成されていること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
【０１２６】
なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサー１ａ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１７では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１２７】
本実施形態の物理量センサー１ａのベース２１ａは、図１７に示すように、第１凸部２８ａａ，２８ａｂが、２つの凸部（２８ａａ，２８ａｂ）で構成されている。そのため、コネクター６０の周囲の基板２５を多点で支持することができるので、物理量センサー１をバランス良く略水平状態で、被装着装置の実装基板等に搭載することができる。
なお、第１凸部２８ａａ，２８ａｂや第２凸部２８ｂの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。
【０１２８】
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。
【０１２９】
＜第２実施形態の変形例＞
次に、本発明の第２実施形態の変形例に係る物理量センサー１ｂについて説明する。
図１８は、本発明の第２実施形態の変形例に係る物理量センサーを示す平面図である。
【０１３０】
本変形例の物理量センサー１ｂのベース２１ｂは、図１８に示すように、第２凸部２８ｂａ，２８ｂｂが、第２実施形態の第１凸部２８ａａ，２８ａｂと同様に、２つの凸部（２８ｂａ，２８ｂｂ）で構成されている。そのため、第２実施形態と同様に、コネクター６０の周囲の基板２５を多点で支持することができるので、物理量センサー１をバランス良く略水平状態で、被装着装置の実装基板等に搭載することができる。
なお、第１凸部２８ａａ，２８ａｂや第２凸部２８ｂａ，２８ｂｂの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。
【０１３１】
このような第２実施形態の変形例によっても、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。
【０１３２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る物理量センサー１ｃについて説明する。
図１９は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーをコネクター側から見た平面図である。
【０１３３】
本実施形態に係る物理量センサー１ｃでは、第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂｃとが一体となった構成であること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
【０１３４】
なお、以下の説明では、第３実施形態の物理量センサー１ｃ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１９では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１３５】
本実施形態の物理量センサー１ｃのベース２１ｃは、図１９に示すように、第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂｃとが一体となって構成されている。つまり、平面視で、第２凸部２８ｂｃが、第１実施形態における第２凸部２８ｂの長辺方向の端部に短辺方向に延在する凸部が連続して設けられた形状で、第２凸部２８ｂｃの短辺方向に延在する凸部の先端が第１凸部２８ａと連結している。そのため、一体となった第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂｃの機械的強度が向上し、物理量センサー１を被装着装置の実装基板等に搭載する際や物理量センサー１を検査している際に、コネクター６０や凸部の破損を防止することができる。
なお、第１凸部２８ａや第２凸部２８ｂｃの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。
【０１３６】
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。
【０１３７】
＜第３実施形態の第１変形例＞
次に、本発明の第３実施形態の第１変形例に係る物理量センサー１ｄについて説明する。
図２０は、本発明の第３実施形態の第１変形例に係る物理量センサーを示す平面図である。
【０１３８】
本第１変形例の物理量センサー１ｄのベース２１ｄは、図２０に示すように、第２凸部２８ｂｄが、第１凸部２８ａｂと一体となっている。つまり、平面視で、第２凸部２８ｂｄが、第２実施形態における第２凸部２８ｂの長辺方向の一方の端部に短辺方向に延在する凸部が連続して設けられた形状で、第２凸部２８ｂｄの短辺方向に延在する凸部の先端が第１凸部２８ａｂと連結している。そのため、一体となった第１凸部２８ａｂと第２凸部２８ｂｄの機械的強度が向上し、物理量センサー１を被装着装置の実装基板等に搭載する際や物理量センサー１を検査している際に、コネクター６０や凸部の破損を防止することができる。
なお、第１凸部２８ａａ，２８ａｂや第２凸部２８ｂｄの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。ことができる。
【０１３９】
このような第３実施形態の第１変形例によっても、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。
【０１４０】
＜第３実施形態の第２変形例＞
次に、本発明の第３実施形態の第２変形例に係る物理量センサー１ｅについて説明する。
図２１は、本発明の第３実施形態の第２変形例に係る物理量センサーを示す平面図である。
【０１４１】
本第２変形例の物理量センサー１ｅのベース２１ｅは、図２１に示すように、第２凸部２８ｂｅが、第１凸部２８ａａ，２８ａｂと一体となっている。つまり、平面視で、第２凸部２８ｂｅが、第２実施形態における第２凸部２８ｂの長辺方向の一方の端部に短辺方向に延在する凸部が連続して設けられた形状で、第２凸部２８ｂｅの短辺方向に延在する凸部の先端が第１凸部２８ａｂと連結している。また、第２実施形態における第２凸部２８ｂの長辺方向の他方の端部に短辺方向に延在する凸部が連続して設けられた形状で、第２凸部２８ｂｄの短辺方向に延在する凸部の先端が第１凸部２８ａａと連結している。そのため、一体となった第１凸部２８ａａ，２８ａｂと第２凸部２８ｂｅの機械的強度が向上し、物理量センサー１を被装着装置の実装基板等に搭載する際や物理量センサー１を検査している際に、コネクター６０や凸部の破損を防止することができる。
なお、第１凸部２８ａａ，２８ａｂや第２凸部２８ｂｅの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。ことができる。
【０１４２】
このような第３実施形態の第２変形例によっても、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。
【０１４３】
＜第３実施形態の第３変形例＞
次に、本発明の第３実施形態の第３変形例に係る物理量センサー１ｆについて説明する。
図２２は、本発明の第３実施形態の第３変形例に係る物理量センサーを示す平面図である。
【０１４４】
本第３変形例の物理量センサー１ｆのベース２１ｆは、図２２に示すように、第２凸部２８ｂｆが、第１凸部２８ａと一体となっている。つまり、平面視で、第２凸部２８ｂｆが、第１実施形態における第２凸部２８ｂの長辺方向の一方の端部に短辺方向に延在する凸部が連続して設けられた形状で、第２凸部２８ｂｆの短辺方向に延在する凸部の先端が第１凸部２８ａと連結している。また、第１実施形態における第２凸部２８ｂの長辺方向の他方の端部に短辺方向に延在する凸部が連続して設けられた形状で、第２凸部２８ｂｆの短辺方向に延在する凸部の先端が第１凸部２８ａと連結している。そのため、一体となった第１凸部２８ａと第２凸部２８ｂｆの機械的強度が向上し、物理量センサー１を被装着装置の実装基板等に搭載する際や物理量センサー１を検査している際に、コネクター６０や凸部の破損を防止することができる。
なお、第１凸部２８ａや第２凸部２８ｂｆの平面視における形状の大小関係は、図示の構成に限定されない。ことができる。
【０１４５】
このような第３実施形態の第３変形例によっても、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。
【０１４６】
［移動体測位装置］
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る移動体測位装置３０００について説明する。
図２３は、本発明の第４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２４は、図２３に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【０１４７】
図２３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、船等のいずれでも良いが、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、前述した各実施形態の物理量センサー１を用いることができる。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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２４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。
【０１５１】
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良い。
【０１５２】
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、物理量センサー１を適用した慣性計測装置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、本発明の物理量センサー１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。
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）を利用しても良い。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以上を利用しても良い。また、衛星測位システムの少なくとも一つに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）を利用しても良い。
【０１５３】
［電子機器］
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子機器について説明する。
図２５は、本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【０１５４】
図２５に示す電子機器としての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。
【０１５５】
このようなパーソナルコンピューター１１００には、物理量センサー１と、物理量センサー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。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１５６】
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー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、前述した物理量センサー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。
【０１５７】
＜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。
図２６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。
【０１５８】
図２６に示す電子機器としての携帯電話機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。
【０１５９】
このような携帯電話機１２００には、物理量センサー１と、物理量センサー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。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１６０】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー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、前述した物理量センサー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。
【０１６１】
＜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。
図２７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。
【０１６２】
図２７に示す電子機器としてのデジタルスチールカメラ１３００のケース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。
【０１６３】
このようなデジタルスチールカメラ１３００には、物理量センサー１と、物理量センサー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。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１６４】
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー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、前述した物理量センサー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。
【０１６５】
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１１００、携帯電話機１２００、およびデジタルスチールカメラ１３００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ー）、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、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。
【０１６６】
［移動体］
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る移動体について説明する。
図２８は、本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【０１６７】
図２８に示す移動体としての自動車１５００には、物理量センサー１が内蔵されており、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。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態と同様のものを用いることができる。
【０１６８】
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１と、物理量センサー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、前述した物理量センサー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。
【０１６９】
なお、物理量センサー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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
以上、本発明の物理量センサー１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ、移動体測位装置３０００、電子機器（１１００，１２００，１３００）、および移動体（１５００）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良い。また、前述した実施形態を適宜組み合わせても良い。
【０１７２】
また、前述した実施形態では、物理量センサー１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆとして、第１物理量センサーおよび第２物理量センサーの一方が加速度を検出し、他方が角速度を検出する構成について説明したが、第１物理量センサーおよび第２物理量センサーが検出する物理量としては、特に限定されない。例えば、第１物理量センサーおよび第２物理量センサーが、共に加速度を検出しても良いし、共に角速度を検出しても良いし、共に加速度および角速度を検出しても良い。また、加速度、角速度以外の物理量（例えば、圧力）を検出しても良い。
【０１７３】
また、前述した実施形態では、第１物理量センサーと第２物理量センサーとが異なる物理量（加速度と角速度）を検出するものであるが、この組み合わせに限定されず、例えば、同じ物理量を検出するものであっても良い。例えば、第１物理量センサーと第２物理量センサーとが共に加速度を検出するものであっても良い。この場合、第１物理量センサーと第２物理量センサーとの検出軸が同じであっても良いし、異なっていても良い。
【０１７４】
また、前述した実施形態では、感温素子５３として、サーミスタやダイオードを用いる構成について説明したが、これに限定されず、例えば、熱電対、サーモパイル等を用いても良い。
【０１７５】
また、前述した実施形態では、コネクター６０として、１列６ピンで合計１２ピンのピン６２としているが、ピン数は、設計仕様に応じて適宜変更しても良い。また、コネクター６０の形状は、矩形について説明したが、これに限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形等であっても良い。
【０１７６】
以下に、上述した実施形態から導き出される内容を、各態様として記載する。
【０１７７】
本態様に係る物理量センサーは、互いに表裏の関係にある第１面および第２面を有する基板と、前記第１面に配置されている第１物理量センサーと、前記第１物理量センサーの面であって、前記第１面とは反対側の第３面に配置され、感温素子を含む半導体素子と、前記半導体素子の面であって、前記第３面とは反対側の面に配置されている第２物理量センサーと、前記第２面に配置されているコネクターと、前記第２面に配置されている第１凸部および第２凸部と、を含み、前記第１物理量センサーと前記半導体素子とが重なる方向からの平面視において、前記コネクター、前記第１凸部、および前記第２凸部は、前記第２面内に収まるように配置され、且つ、前記コネクターは、前記第１凸部と前記第２凸部との間に配置されていることを特徴とする。
【０１７８】
本態様によれば、基板の第２面にコネクター、第１凸部、および第２凸部が基板の第２面内に収まるように配置され、コネクターが第１凸部と第２凸部との間に配置されているので、物理量センサーを被装着装置の実装基板等に搭載する際、基板の占有面積の大きさの範囲内で、コネクターにより実装基板等に物理量センサーを搭載することができる。従って、物理量センサーの小型化を図ることができる。また、コネクターが第１凸部と第２凸部との間に配置されているので、物理量センサーを略水平状態で被装着装置の実装基板等に搭載することができる。
【０１７９】
上記態様に記載の物理量センサーにおいて、前記第１凸部および前記第２凸部の少なくとも一方は、複数の凸部から構成されていることが好ましい。
【０１８０】
本態様によれば、第１凸部および第２凸部の少なくとも一方が、複数の凸部から構成されているので、コネクターの周囲の基板を多点で支持することができる。そのため、物理量センサーをバランス良く略水平状態で、被装着装置の実装基板等に搭載することができる。
【０１８１】
上記態様に記載の物理量センサーにおいて、前記第１凸部と前記第２凸部とは、一体となっていることが好ましい。
【０１８２】
本態様によれば、第１凸部と第２凸部とが、一体となっているので、凸部の機械的強度が向上し、物理量センサーを被装着装置の実装基板等に搭載する際や物理量センサーを検査している際に、コネクターや凸部の破損し難くすることができる。
【０１８３】
上記態様に記載の物理量センサーにおいて、前記半導体素子は、前記感温素子からの出力に基づいて前記第１物理量センサーおよび前記第２物理量センサーからの出力を補正する補正回路を含むことが好ましい。
【０１８４】
本態様によれば、第１物理量センサーおよび第２物理量センサーからの出力に対して、高精度な温度補償を行うことができる。
【０１８５】
上記態様に記載の物理量センサーにおいて、前記平面視で、前記感温素子は、前記第１物理量センサーおよび前記第２物理量センサーと重なるように配置されていることが好ましい。
【０１８６】
本態様によれば、第１物理量センサーおよび第２物理量センサーの両方の温度をより精度良く検知することができる。
【０１８７】
上記態様に記載の物理量センサーにおいて、前記感温素子は、サーミスタであることが好ましい。
【０１８８】
本態様によれば、感温素子の構成を簡単なものとすることができる。
【０１８９】
上記態様に記載の物理量センサーにおいて、前記基板の前記第２面には、前記コネクターと前記半導体素子とを電気的に接続するための電極が設けられていることが好ましい。
【０１９０】
本態様によれば、基板の第２面に、コネクターと半導体素子とを電気的に接続するための電極が設けられているので、半導体素子から出力される出力データをコネクターを介して、被装着装置に送信することがきる。
【０１９１】
本態様に係る移動体測位装置は、上記の何れか一項に記載の物理量センサーと、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、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。
【０１９２】
本態様によれば、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、優れた信頼性を有する移動体測位装置を提供することができる。
【０１９３】
本態様に係る電子機器は、上記の何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。
【０１９４】
本態様によれば、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
【０１９５】
本態様に係る移動体は、上記の何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。
【０１９６】
本態様によれば、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、優れた信頼性を有する移動体を提供することができる。
【符号の説明】
【０１９７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…物理量センサー、２…パッケージ、２１…ベース、２１１…凹部、２１１ａ…第１凹部、２１１ｂ…第２凹部、２２…蓋体、２３…内部端子、２４…電極としての接続端子、２５…基板、２５ａ…第１面、２５ｂ…第２面、２６…第１枠基板、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…枠基板、２７…第２枠基板、２８ａ…第１凸部、２８ｂ…第２凸部、２９…シームリング、３…第２物理量センサーとしての加速度センサー、３１…パッケージ、３２…基板、３３…蓋体、３４，３５，３６…センサー素子、４…第１物理量センサーとしての角速度センサー、４１…パッケージ、４２…基板、４３…蓋体、４４，４５，４６…センサー素子、４８…第３面としての載置面、４８ｃ，４８ｄ…辺、４８１…露出部、５…半導体素子、５３…感温素子、５８…載置面、５８ｃ，５８ｄ…辺、５８１…露出部、５９，５９ａ，５９ｂ…端子、６０…コネクター、６２…ピン、６４…コネクター基板、６６…実装端子、９１，９２，９３…接合部材、１１００…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ、１５００…移動体としての自動車、３０００…移動体測位装置、Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ…加速度、ＢＷ１，ＢＷ１ａ，ＢＷ１ｂ，ＢＷ２，ＢＷ２ａ，ＢＷ２ｂ，ＢＷ３…ボンディングワイヤー、Ｊ…回動軸、Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ３７，Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６，Ｐ４７，Ｐ４８，Ｐ４９…電極パッド、Ｑ３，Ｑ４…センサー素子領域、Ｓ２…収納空間、Ｓ３，Ｓ４…内部空間、θ…傾き、ωｘ，ωｙ，ωｚ…角速度。
【図１】
2019215268.tif 000003
【図２】
2019215268.tif 000004
【図３】
2019215268.tif 000005
【図４】
2019215268.tif 000006
【図５】
2019215268.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019215268.tif 000009
【図８】
2019215268.tif 000010
【図９】
2019215268.tif 000011
【図１０】
2019215268.tif 000012
【図１１】
2019215268.tif 000013
【図１２】
2019215268.tif 000014
【図１３】
2019215268.tif 000015
【図１４】
2019215268.tif 000016
【図１５】
2019215268.tif 000017
【図１６】
2019215268.tif 000018
【図１７】
2019215268.tif 000019
【図１８】
2019215268.tif 000020
【図１９】
2019215268.tif 000021
【図２０】
2019215268.tif 000022
【図２１】
2019215268.tif 000023
【図２２】
2019215268.tif 000024
【図２３】
2019215268.tif 000025
【図２４】
2019215268.tif 000026
【図２５】
2019215268.tif 000027
【図２６】
2019215268.tif 000028
【図２７】
2019215268.tif 000029
【図２８】
2019215268.tif 000030