(57)【要約】  センサは、センサ素子と、内側にセンサ素子を収容するパッケージと、パッケージに設けられたグランド電極と、パッケージの開口部を覆う蓋と、パッケージから延出するリードとを備える。リードは、パッケージの側面との間に空間が設けられるように側面に沿って延びるとともにグランド電極に電気的に接続された第１の部分と、蓋とパッケージとの間に配置されてかつパッケージの内側に向かって延びる第２の部分とを有する。このセンサでは、半田付けをせずに開口部を封止でき、蓋を確実にグランド電極に接続できる。
2016114114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ素子と、
内側に前記センサ素子を収容するパッケージと、
前記パッケージに設けられたグランド電極と、
前記パッケージの開口部を覆う蓋と、
前記パッケージから延出するリードと、
を備え、
前記リードは、
前記パッケージの側面との間に空間が設けられるように前記側面に沿って延びるとともに前記グランド電極に電気的に接続された第１の部分と、
前記蓋と前記パッケージとの間に配置されてかつ前記パッケージの前記内側に向かって延びる第２の部分と、
を有する、センサ。
【請求項２】
前記蓋は前記パッケージの一部によりかしめられて前記パッケージに固定されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
少なくとも前記空間に面する前記側面の部分は前記蓋に近いほど前記内側へ傾斜している、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記パッケージに収容された回路部品を更に備えた、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記センサ素子は加速度を検出する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記回路部品は前記センサ素子からの検出信号を処理して、前記検出した加速度に対応する加速度信号を出力する、請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記パッケージから延出して外部基板と接続される複数の接続用リードを更に備え、
前記複数の接続用リードの少なくとも１つは前記グランド電極である、請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
前記第２の部分の先端は前記パッケージの内壁面より前記内側に向かって突出する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項９】
前記蓋は金属材料から形成されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記パッケージは樹脂材料から形成されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１１】
前記リードの前記第２の部分はスリットで分離された複数の部分を有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記リードの前記第２の部分は突起部を有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１３】
前記センサ素子を含むセンサ部と、
前記センサ部から出力される信号を処理する回路部品と、
をさらに備え、
前記回路部品は、
第１の非反転入力端子と第１の反転入力端子と出力端子とを有する第１のオペアンプと、
前記第１のオペアンプの前記第１の反転入力端子と前記出力端子との間に接続された第１のコンデンサと、
前記第１のコンデンサに並列に接続された第１の抵抗と、
を有し、前記センサ部から出力される電気信号を積分する積分部と、
第２の非反転入力端子と第２の反転入力端子とを有して前記第２の非反転入力端子と前記第２の反転入力端子との間の電圧差を増幅する第２のオペアンプを有する相関二重サンプリング部と、
を有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記相関二重サンプリング部は、
前記積分部から出力される出力信号を蓄積する第２のコンデンサと、
前記積分部から出力される前記出力信号を蓄積する第３のコンデンサと、
をさらに有し、
前記相関二重サンプリング部は、前記第２のコンデンサの電圧と前記第３のコンデンサの電圧との差分を出力する、請求項１３に記載のセンサ。
【請求項１５】
前記相関二重サンプリング部は、前記第２のコンデンサと並列に接続された第２の抵抗と、前記第３のコンデンサと並列に接続された第３の抵抗とをさらに有する、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記センサ部は、第１の電極と第２の電極と第３の電極と第４の電極とを有しており、
前記第２のコンデンサは、前記第３の電極と前記第１の電極との間の電圧差に対応する出力信号を蓄積し、
前記第３のコンデンサは、前記第４の電極と前記第２の電極との間の電圧差に対応する出力信号を蓄積する、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１７】
前記センサ部から出力される出力信号は連続的な信号である、請求項１３から１６のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１８】
前記センサ部は２つの出力信号を出力可能であり、
前記センサ部から出力される２つの出力信号のうち前記積分部に供給する出力信号を決定する第１のスイッチ部をさらに備えた、請求項１３から１７のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１９】
前記積分部から出力される前記出力信号を復調して前記第２のコンデンサに蓄積させる第１の復調部と、
前記積分部から出力される前記出力信号を復調して前記第３のコンデンサに蓄積させる第２の復調部と、
を有する第２のスイッチ部をさらに備え、
前記第１の復調部と前記第２の復調部は前記積分部の出力信号を、前記第２のオペアンプの前記第２の反転入力端子と前記第２の非反転入力端子のいずれか一方に振り分ける、請求項１８に記載のセンサ。
【請求項２０】
前記第１の復調部と前記第２の復調部は第２のスイッチ部として機能し、
前記第１のスイッチ部を切り換える周波数は、前記第２のスイッチ部を切り換える周波数と同じである、請求項１９に記載のセンサ。
【請求項２１】
前記センサ部を含む複数のセンサ部と、
前記相関二重サンプリング部を含む複数の相関二重サンプリング部と、
を更に備え、
前記複数のセンサ部の数と前記複数の相関二重サンプリング部の数が一致する、請求項１３から２０のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項２２】
前記相関二重サンプリング部が差分処理をする周波数は、前記積分部から出力される出力信号の周波数の６倍以上である、請求項１３から２１のいずれか１つに記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられるセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３６は従来のセンサ９０の分解斜視図である。従来の半導体パッケージはセンサ素子１と回路部品２ａとパッケージ３と金属蓋４と電極５で構成されている。電極５はグランドに接続されている。金属蓋４とパッケージ３は半田付けされて接合されている。【０００３】
センサ９０に類似する従来のセンサは、たとえが特許文献１に開示されている。【０００４】
特許文献２は、加速度を検出するセンサ素子を開示している。【０００５】
上記従来のセンサでは半田付けによる接合のためグランド電極と金属蓋との接続保持と封止にコストがかかる。【０００６】
特許文献３に開示されている従来のセンサは、梁を用いて複数の錘を回動可能に支持し、２軸の加速度を検出する。【０００７】
特許文献４は角速度を検出するセンサ素子を開示している。【０００８】
特許文献５が開示する従来のセンサはセンサ部と積分部と比較器を有している。積分部は、センサ部の出力信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングした後に積分する。比較器は、積分部からの出力信号の電圧値と基準電圧とを比較する。比較器は、積分部の出力電圧が一定の電圧（例えば、基準電圧Ｖｒｅｆ）に達したときに、積分部による積分処理を終了させることが可能である。特許文献５では、所定のサンプリング周波数でサンプリングすることによって、ノイズ成分を通過させにくくし、センサ部からの電圧信号に混入しているノイズ成分を除去している。つまり、積分部において、ノイズ除去を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１０６２５号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３８２８１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１２３９１号公報
【特許文献４】特開２００７−１０１２０３号公報
【特許文献５】特開２０１１−４７７７５号公報
【発明の概要】
【００１０】
センサは、センサ素子と、内側にセンサ素子を収容するパッケージと、パッケージに設けられたグランド電極と、パッケージの開口部を覆う蓋と、パッケージから延出するリードとを備える。リードは、パッケージの側面との間に空間が設けられるように側面に沿って延びるとともにグランド電極に電気的に接続された第１の部分と、蓋とパッケージとの間に配置されてかつパッケージの内側に向かって延びる第２の部分とを有する。
【００１１】
このセンサでは、半田付けをせずに開口部を封止することができ、蓋を確実にグランド電極に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは実施の形態１におけるセンサの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは実施の形態１におけるセンサの分解斜視図である。
【図２】図２は実施の形態１におけるセンサの断面図である。
【図３】図３は実施の形態１におけるセンサの一部拡大図である。
【図４】図４は実施の形態１におけるセンサの製造工程を説明する図である。
【図５】図５は実施の形態１における他のセンサの一部を拡大した図である。
【図６】図６は実施の形態１におけるさらに他のセンサの一部を拡大した図である。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態２におけるセンサの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態２におけるセンサのパッケージ基板の内部を示す斜視図である。
【図８】図８は実施の形態２におけるセンサのパッケージ基板の内部を示す上面図である。
【図９Ａ】図９Ａは図８に示すセンサの線９Ａ−９Ａにおける断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは図８に示すセンサの線９Ｂ−９Ｂにおける断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは実施の形態２におけるセンサのセンサ素子の平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは図１０Ａに示すセンサ素子の断面図である。
【図１１】図１１は実施の形態２におけるセンサのセンサ素子の分解斜視図である。
【図１２】図１２は実施の形態２におけるセンサの別のセンサ素子の分解斜視図である。
【図１３】図１３は実施の形態２におけるセンサの、Ｘ軸の方向の加速度が印加されていない状態におけるセンサ素子の断面図である。
【図１４】図１４は実施の形態２におけるセンサの、Ｘ軸の方向の加速度を検出する原理を説明するための等価回路図である。
【図１５】図１５は実施の形態２におけるセンサの、Ｘ軸の方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるセンサ素子の断面図である。
【図１６】図１６は実施の形態２におけるセンサの、Ｘ軸の方向の加速度を検出する原理を説明するための等価回路図である。
【図１７】図１７は実施の形態２におけるセンサ素子の他の基板の斜視図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは実施の形態２における他のセンサのセンサ素子の上面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは図１８Ａに示すセンサのセンサ素子の断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは実施の形態３におけるセンサの断面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは実施の形態３におけるセンサの断面図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは実施の形態３におけるセンサのセンサ素子の上面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは図２０Ａに示すセンサ素子の断面図である。
【図２１】図２１は実施の形態４におけるセンサのパッケージ基板の内部を示す上面図である。
【図２２】図２２は実施の形態４におけるセンサのセンサ素子の上面図である。
【図２３】図２３は実施の形態４における他のセンサのパッケージ基板の内部を示す上面図である。
【図２４】図２４は図２３に示すセンサのセンサ素子の上面図である。
【図２５】図２５は実施の形態５におけるセンサのパッケージ基板の内部を示す上面図である。
【図２６】図２６は図２５に示すセンサのセンサ素子の上面図である。
【図２７】図２７は実施の形態５における他のセンサのパッケージ基板の内部を示す上面図である。
【図２８】図２８は図２７に示すセンサのセンサ素子の上面図である。
【図２９】図２９は実施の形態６におけるセンサのパッケージ基板の内部を示す上面図である。
【図３０】図３０は図２９に示すセンサのセンサ素子の上面図である。
【図３１】図３１は実施の形態６における他のセンサのパッケージ基板の内部の構成を示す上面図である。
【図３２】図３２は実施の形態７におけるセンサの回路図である。
【図３３】図３３は実施の形態７におけるセンサのセンサ部からスイッチ部を通過後に出力される出力信号の波形図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは実施の形態７におけるセンサの相関二重サンプリング部に送られる出力信号の波形図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは実施の形態７におけるセンサの相関二重サンプリング部に送られる出力信号の波形図である。
【図３５】図３５は実施の形態７におけるセンサの積分部から出力される出力信号の周波数とノイズ低減効果の効果比の関係図である。
【図３６】図３６は従来のセンサの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
図１Ａと図１Ｂはそれぞれ実施の形態１におけるセンサ１０の斜視図と分解斜視図である、図２は、センサ１０の断面図である。
【００１４】
センサ１０は、センサ素子１２と、内側にセンサ素子１２を収容するパッケージ１４と、パッケージ１４に設けられたグランド電極１５と、パッケージ１４の開口部１４ａを覆う蓋１６と、パッケージ１４から延出するリード１１とを備える。
【００１５】
センサ素子１２は、例えば加速度を検出する素子である。
【００１６】
回路部品１３ａは、センサ素子１２と、例えば金属のワイヤを介して電気的に接続され、センサ素子１２から出力される電気信号、例えば加速度を表す信号、を処理し、パッケージ１４の外部に出力する。
【００１７】
蓋１６は、ステンレスなどの金属材料で構成され、パッケージ１４の開口部１４ａを覆う位置に配置される。あるいは別の表現では、センサ素子１２と回路部品１３ａとを覆う位置に配置される。
【００１８】
パッケージ１４は、パッケージから延出するリード１１と、リード１１の上面に配置されたセンサ素子１２と、リード１１の上面に配置された回路部品１３ａと、内側にセンサ素子１２と回路部品１３ａとを収容するパッケージ１４と、リード１１と電気的に接続されるグランド電極１５と、パッケージ１４の開口部を覆う蓋１６とを有する。
【００１９】
パッケージ１４は、例えば液晶ポリマー等の樹脂材料で構成される。パッケージ１４は、底部１４ｅと底部１４ｅから内部空間１４ｂを囲むように上方向Ｄ１０ａに延びる側壁１４ｆとを有する。内部空間１４ｂは開口部１４ａでパッケージ１４の外部に開口する。パッケージ１４の側壁１４ｆは、側面１４ｈの反対側で内部空間に面する内壁面１４ｃを有する。パッケージ１４の側壁１４ｆの側面１４ｈのうちリード１１に対向する部分１４ｊは、蓋１６に近いほど内側へ傾斜している。ここで「内側」とは、「回路部品１３ａとセンサ素子１２とを収容している側」という意味である。これにより、リード１１とパッケージ１４の側面１４ｈの部分１４ｊとの間に空間１４ｋを大きく形成することができ、リード１１の折り曲げを容易にし、またバネとしての作用を妨げないことができる。リード１１は、蓋１６と電気的に接続されている。
【００２０】
リード１１は、パッケージ１４から突出する部分１１ｋを有する。リード１１の部分１１ｋは部分１１ａと部分１１ｂとを有する。
【００２１】
リード１１の部分１１ａは、パッケージ１４から延出し、パッケージ１４の側面１４ｈに沿って延びる。なお、図２では、リード１１の部分１１ａが上方向Ｄ１０ａに延びるよう図示しているが、これに限定されない。例えば、パッケージ１４の側面１４ｈの内側への傾斜に沿って延びていてもよい。
【００２２】
部分１１ａは、グランド電極１５に電気的に接続されている。これにより、リード１１の部分１１ｂに接続される蓋１６の電位をグランドに落とすことができる。
【００２３】
リード１１の部分１１ｂは、パッケージ１４の内側に向かって延び、蓋１６とパッケージ１４との間に挟まれる。これにより、蓋１６と電気的に接続している。
【００２４】
以上の構成により、折り曲げられたリード１１の先端１１ｃ（部分１１ｂ）がバネの力で蓋１６に押し当てられる。これにより、リード１１と蓋１６との電気的接続を安定して保持することができる。
【００２５】
図３は実施の形態１におけるセンサの一部拡大図である。部分１１ｂは、パッケージ１４の側壁１４ｆの上縁１４ｇに設けられた凹部２０内に配置される。側壁１４ｆの上縁１４ｇはパッケージ１４の上面１４ｐを構成する。凹部２０は、底面２０ａと、底面２０ａからパッケージ１４の上縁１４ｇの上面１４ｐに繋がる内側面２０ｂとを有する。
【００２６】
凹部２０の深さすなわち上方向Ｄ１０ａにおける上面１４ｐから底面２０ａまでの距離は、リード１１の部分１１ｂの厚みＴ１１より大きくすることが好ましい。これにより、蓋１６を取り付けた後の状態において、パッケージ１４の凹部２０の底面２０ａとリード１１の部分１１ｂとの間に間隔１９を設けることができる。これにより、例えば、横方向からのＸ線検査により、リード１１が蓋１６と適切に接触しているか確認することができ、検査を簡単化することができる。ただし、凹部２０の深さを部分１１ｂの厚みＴ１１より大きくする構造に限らない。例えば、凹部２０の深さを部分１１ｂの厚みＴ１１と略等しくしてもよい。この場合、パッケージ１４の上縁１４ｇとリード１１の部分１１ｂとを略一致させることができるので、パッケージ１４を小型化することができる。
【００２７】
リード１１の部分１１ｂは、凹部２０の内側面２０ｂに対向する側面１１ｆを有する。部分１１ｂの側面１１ｆは、図３に示すように、パッケージ１４の凹部２０の内側面２０ｂから間隔２１を空けて配置されることが好ましい。これにより、部分１１ｂの側面１１ｆがパッケージ１４に拘束されない、すなわち、部分１１ｂがパッケージ１４に挟み込まれて動かなくなることがないので、前述のリード１１のバネ性を損なうことを抑制することができる。部分１１ｂの先端１１ｃは、パッケージ１４の内壁面１４ｃ（図３中の面Ｌ１４）より内側すなわち内部空間１４ｂに突出する。これにより、例えば、上方向Ｄ１１ａからのＸ線検査により、リード１１が適切に配置されているか確認することができ、検査を簡単化することができる。
【００２８】
なお、パッケージ１４からは外部基板と接続される複数の端子３０が延出している。
【００２９】
以上のように構成されたセンサ１０について、以下にその製造方法を説明する。
【００３０】
図４はセンサ１０の製造方法を説明する断面図である。
【００３１】
パッケージ１４の側壁１４ｆの上縁１４ｇの上面１４ｐからは端部４０が上方向Ｄ１０ａに突出している。まず、図４に示すように、センサ素子１２および回路部品１３ａをパッケージ１４の底部１４ｅに接着剤等により固定する。
【００３２】
次に、リード１１の先端（部分１１ｂ）を押し込みながら蓋１６を配置し、パッケージ１４の端部４０を内側へ折り込むことによって蓋１６を挟み込み、固定する。
【００３３】
以上のように、蓋１６をグランド電極１５に接続することにより、パッケージ１４の内側のセンサ素子１２および回路部品１３ａをシールドすることができるため、外部からの電磁波および静電気から電気的保護することができる。
【００３４】
また、蓋１６と接続するリード１１を曲げ加工により折り曲げ、パッケージ１４の側面１４ｈに空間１４ｋを保たせることにより、蓋１６と接続するリード１１の先端１１ｃをバネとして利用し、先端１１ｃが常に蓋１６に押し当てられるため、半田付け等による工程を除くことができる。
【００３５】
なお、実施の形態１において、蓋１６を下方向Ｄ１０ｂ置いた後にパッケージの端部４０を方向Ｄ１０ｃに折り曲げることにより、蓋１６を樹脂で挟み込んで固定することができるため、さらに接着剤等による固定工程を除くことができる。
【００３６】
図５は実施の形態１における他のセンサ１０ａの拡大図である。図５において、図１Ａから図４に示すセンサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ１０ａではリード１１の部分１１ｂがスリット１１ｈによって２つの部分１１ｊに分離している。別の表現では、リード１１の部分１１ｂはスリット１１ｈを有する。センサ１０ａでは、リード１１の２つの部分１１ｊのうちの片方がバネ性を失っても他方が蓋１６と接触を保つことができる。
【００３７】
スリット１１ｈは、リード１１の部分１１ｂの幅方向の略中央に設けられている。
【００３８】
図６は実施の形態１におけるさらに他のセンサ１０ｂの拡大図である。図６において、図１Ａから図４に示すセンサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。リード１１の部分１１ｂは、凹部２０の底面２０ａに対向する下面１１ｇと、下面１１ｇの反対側で上方向Ｄ１０ａを向く上面１１ｅとを有する。側面１１ｆは上面１１ｅと下面１１ｇに繋がっている。センサ１０ｂでは、リード１１の部分１１ｂは、上面１１ｅから上方向Ｄ１０ａに突出する突起部１１ｍを有する。これにより、部分１１ｂの表面に切削くずなどがある場合にであっても、蓋１６とリード１１の部分１１ｂが確実に接触する。
【００３９】
突起部１１ｍは部分１１ｂの幅方向の略中央に位置に設けられている。突起部１１ｍは蓋１６に対向するリード１１の部分１１ｂの上面１１ｅに設けられている。
【００４０】
図６に示す突起部１１ｍは半球形状を有するが、円錐形状や角錐形状等の他の形状を有していてもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
図７Ａは、実施の形態２におけるセンサ１００の斜視図である。センサ１００は、パッケージ基板１０４と、パッケージ基板１０４から突出するリード端子１０５と、パッケージ基板１０４に設けられた蓋１９１とを備える。
【００４２】
図７Ｂは、センサ１００のセンサ素子１０１、センサ素子１０２を搭載したパッケージ基板１０４の内部の構成を示す斜視図である。図７Ｂは、外部基板１０６に実装されたパッケージ基板１０４の蓋１９１を開けた状態を示している。
【００４３】
パッケージ基板１０４には開口部１０４ｐで開口する内部空間１０４ｂが設けられている。蓋１９１は開口部１０４ｐを覆う。パッケージ基板１０４の内部空間１０４ｂの底面１０４ｃ上には、センサ素子１０１、１０２と、検出回路１０３とが搭載されている。検出回路１０３は、センサ素子１０１、１０２と電気的に接続され、センサ素子１０１、１０２からの出力に基づいて各種の演算を行い、物理量を検出する。
【００４４】
リード端子１０５は、パッケージ基板１０４から引き出される。パッケージ基板１０４から引き出されたリード端子１０５は、外部基板１０６に接続されるように構成されている。
【００４５】
センサ１００は、静電容量型の加速度を検出するセンサである。センサ１００は、ＭＥＭＳ技術で製造される。
【００４６】
センサ素子１０１、１０２には、Ｚ軸方向の加速度を検出する錘部と、Ｘ軸方向の加速度を検出する錘部とが設けられている。すなわち、２軸方向の加速度を検出するため、複数の錘部がセンサ素子１０１、１０２に設けられている。
【００４７】
図８はセンサ１００の上面図である。センサ素子１０１、１０２はそれぞれ、金属の導電ワイヤ１０３ａにより検出回路１０３と接続されている。なお、図７Ｂでは導電ワイヤ１０３ａは省略されている。
【００４８】
図９Ａは、図８に示すセンサ１００の線９Ａ−９Ａにおける断面図である。図９Ｂは図８に示すセンサ１００の線９Ｂ−９Ｂにおける断面図である。
【００４９】
パッケージ基板１０４の内部空間１０４ｂの底面１０４ｃには、底面１０４ｄを有する、凹部１０４ａが設けられている。センサ素子１０１と、センサ素子１０２とは、パッケージ基板１０４の凹部１０４ａの底面１０４ｄに並んで配置されている。
【００５０】
図１０Ａは、センサ素子１０１、１０２の上面図である。図１０Ｂはセンサ素子１０１、１０２の断面図であり、図８に示す線９Ａ−９Ａにおける断面を示す。図１１は、センサ素子１０１の分解斜視図である。センサ素子１０１は、互いに積層された基板１３０、１３１ａ、１３１ｂを有している。基板１３０が基板１３１ａと基板１３１ｂとの間に位置する。基板１３０は、面１１３０と、面１１３０の反対側の面２１３０と、面１１３０、２１３０に繋がる互いに反対側の側面３１３０、４１３０とを有する。基板１３１ａは、面１１３１ａと、面１１３１ａの反対側の面２１３１ａと、面１１３１ａ、２１３１ａに繋がる互いに反対側の側面３１３１ａ、４１３１ａとを有する。基板１３１ｂは、面１１３１ｂと、面１１３１ｂの反対側の面２１３１ｂとを有する。基板１３１ａの面２１３１ａが基板１３０の面１１３０に接合し、基板１３１ｂの面１１３１ｂが基板１３０の面２１３０に接合している。基板１３０の側面３１３０は基板１３１ａの側面３１３１ａと面一であり、基板１３０の側面４１３０は基板１３１ａの側面４１３１ａと面一である。
【００５１】
基板１３０は、内部空間１１６を囲む枠形状を有する支持部１１３と、錘部１１１と、錘部１１１を支持部１１３に接続する一対の梁部１１２ａ、１１２ｂとを有する。錘部１１１は軸ＡＸ１の方向の加速度を検出し、センサ１００ではＺ軸の方向の加速度を検出する。
【００５２】
錘部１１１は電極として機能する。以降の説明では、錘部１１１の電極としての機能に着目する時は、錘部１１１は共通電極１１１ｍとして表記される。錘部１１１は、基板１３１ａの面２１３１ａに対向する面１１１１を有する。
【００５３】
基板１３１ａには、固定電極１１５ａ、１１５ｃと、固定電極１１５ａ、１１５ｃのそれぞれから得られる電気信号を外部に引き出すための貫通配線１１４ａ、１１４ｃとが設けられている。固定電極１１５ａ、１１５ｂは基板１３１ａの面２１３１ａに設けられている。固定電極１１５ａ、１１５ｂは錘部１１１の面１１１１に間隔を空けて対向する。
【００５４】
なお、貫通配線の端面は、導電ワイヤに接続するための電極パッドとしての金属メッキなどで覆われており、貫通配線は電極パッドを含む。
【００５５】
基板１３１ｂは、パッケージ基板１０４の凹部１０４ａの底面１０４ｄ上に配置される。
【００５６】
１つ以上の貫通配線１１４ａ、１１４ｃは貫通配線群１１４を構成する。貫通配線１１４ａ、１１４ｃは、センサ素子１０１を横にした際に、電気的取出しを容易にするため、基板１３１ａの側面３１３１ａ、４１３１ａまで延びている。別の表現では、貫通配線群１１４の貫通配線１１４ａ、１１４ｃの端面は、基板１３１ａの側面３１３１ａ、４１３１ａから露出する。
【００５７】
基板１３０は、例えば、ＳＯＩ基板で形成することができる。これにより、基板１３０の側面３１３０、４１３０を共通電極１１１ｍ（錘部１１１）からの電気信号を外部に取り出すために用いることができる。共通電極１１１ｍからの電気信号は、基板１３０の一方の側面３１３０に設けられた貫通配線１１４ｂからの取り出すことができる。
【００５８】
ここで、一対の梁部１１２ａ、１１２ｂは軸ＡＸ１と直角な軸ＡＸ２に平行な支持軸ＡＸ２１に沿って延びる。具体的には、支持軸ＡＸ２１において梁部１１２ａ、１１２ｂは錘部１１１について互いに反対側に位置し、錘部１１１から支持軸ＡＸ２１に沿って互いに反対の方向に延び、枠形状を有する支持部１１３に接続されて錘部１１１を支持部１１３に対して内部空間１１６内で可動に支持する。
【００５９】
すなわち、軸ＡＸ１と軸ＡＸ２とは互いに直交するとともに、錘部１１１の面１１１１と平行に延びる。
【００６０】
図１２はセンサ素子１０２の分解斜視図である。センサ素子１０２は、互いに積層された基板１４０、１４１ａ、１４１ｂを有している。基板１４０は基板１４１ａと基板１４１ｂとの間に位置する。基板１４０は、面１１４０と、面１１４０の反対側の面２１４０とを有する。基板１４１ａは、面１１４１ａと、面１１４１ａの反対側の面２１４１ａとを有する。基板１４１ｂは、面１１４１ｂと、面１１４１ｂの反対側の面２１４１ｂとを有する。基板１４１ａの面２１４１ａが基板１４０の面１１４０に接合し、基板１４１ｂの面１１４１ｂが基板１４０の面２１４０に接合している。
【００６１】
基板１３００、１４０はシリコンを含む半導体基板であってもよい。基板１３１ａ、１３１ｂ、１４１a、１４１ｂはガラスを含む基板であってもよい。
【００６２】
基板１４０は、内部空間１２６を囲む枠形状を有する支持部１２３と、錘部１２１と、錘部１２１を支持部１２３に接続する一対の梁部１２２ａ、１２２ｂとを有している。錘部１２１は軸ＡＸ３の方向の加速度を検出し、センサ１００ではＸ軸の方向の加速度を検出する。
【００６３】
錘部１２１は電極として機能する。以降の説明では、錘部１２１の電極としての機能に着目する時は、錘部１２１は共通電極１２１ｍとして表記される。錘部１２１は、基板１４１ａの面２１４１ａに間隔を空けて対向する面１１２１を有する。
【００６４】
基板１４１ａには、固定電極１２５ａ、１２５ｃと、貫通配線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄとが設けられている。貫通配線１２４ａ、１２４ｃは固定電極１２５ａ、１２５ｃから得られる電気信号をそれぞれ外部に引き出す。貫通配線１２４ｂ、１２４ｄは共通電極１２１ｍから得られる電気信号を外部に引き出す。固定電極１２５ａ、１２５ｃは基板１４１ａの面２１４１ａに設けられている。錘部１２１の面１１２１は固定電極１２５ａ、１２５ｃに間隔を空けて対向する。
【００６５】
貫通配線１２４ｂ、１２４ｄは共通電極１２１ｍ（錘部１２１）に電気的に接続されている。
【００６６】
基板１４１ｂは、パッケージ基板１０４の凹部１０４ａの底面１０４ｄ上に面２１４１ｂが配置されるようにパッケージ基板１０４に配置される。
【００６７】
貫通配線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ（貫通配線群１２４）は、センサ素子１０１からの電気的取出しを行うため、基板１４１ａの面１１４１ａまで延びている。別の表現では、貫通配線群１２４の貫通配線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄの端部は、基板１４１ａの面１１４１ａから露出する。
【００６８】
なお、貫通配線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄの端面は、導電ワイヤ１０３ａに接続するための電極パッドとして機能する金属メッキなどの導電性コーティングで覆われている。貫通配線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄは、センサ素子１０１と同様に、金属パッドを含む。
【００６９】
ここで、一対の梁部１２２ａ、１２２ｂは軸ＡＸ３に垂直な軸ＡＸ４に平行な支持軸ＡＸ４１に沿って延びる。具体的には、支持軸ＡＸ４１において梁部１２２ａ、１２２ｂは錘部１２１について互いに反対側に位置し、錘部１２１から支持軸ＡＸ４１に沿って互いに反対の方向に延び、枠形状を有する支持部１２３に接続されて錘部１２１を支持部１２３に対して内部空間１２６内で可動に支持する。軸ＡＸ３と軸ＡＸ４とは互いに直交するとともに、錘部１２１の面１１２１と平行に延びる。
【００７０】
また、軸ＡＸ１と軸ＡＸ２とに垂直な軸を軸ＡＸ５と定義し、軸ＡＸ３と軸ＡＸ４とに垂直な軸を軸ＡＸ６と定義する。
【００７１】
実施の形態２におけるセンサ１００では、軸ＡＸ５が軸ＡＸ６と直角になるようにセンサ素子１０１、１０２が配置される。
【００７２】
次に、実施の形態２におけるセンサ１００の動作を説明する。
【００７３】
図１３は、Ｘ軸の方向の加速度が印加されていない状態におけるセンサ素子１０２の断面図であり、図１２に示すセンサ素子１０２の線１３−１３における断面を示す。図１４は、Ｘ軸の方向の加速度を検出する動作を説明するためのセンサ１００の等価回路図である。Ｘ軸の方向の加速度が印加されていない状態では、図１４に示すように、錘部１２１と固定電極１２５ａとの間の静電容量Ｃ１と、錘部１２１と固定電極１２５ｃとの間の静電容量Ｃ２とはともに寄生容量Ｃ０と等しくなる。検出回路１０３は、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２の差分値（Ｃ１−Ｃ２＝Ｃ０−Ｃ０＝０）を算出し、Ｘ出力として出力する。
【００７４】
図１５は、Ｘ軸の方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるセンサ素子１０２の断面図である。図１６は、Ｘ軸の方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるセンサ１００の等価回路図である。
【００７５】
Ｘ軸の方向に１Ｇの加速度が印加された状態では、図１５に示すように、錘部１２１は梁部１２２ａ、１２２ｂすなわち支持軸ＡＸ４１を中心に回動し、図１６に示すように、錘部１２１と固定電極１２５ａとの間の静電容量Ｃ１は寄生容量Ｃ０と感度容量ΔＣとの和の静電容量（Ｃ０＋ΔＣ）となり、錘部１２１と固定電極１２５ｃとの間の静電容量Ｃ２は寄生容量Ｃ０と感度容量−ΔＣとの和の静電容量（Ｃ０−ΔＣ）となる。検出回路１０３は、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２の差分値（Ｃ１−Ｃ２＝２・ΔＣ）を算出し、Ｘ出力として出力する。
【００７６】
このように、センサ素子１０２は、静電容量の変化に基づいてＸ軸の方向の加速度を検出する。なお、センサ素子１０１は、センサ素子１０２と電極の取り出し位置が異なるのみで、同様の原理でＺ軸の方向の加速度を検出する。
【００７７】
また、センサ素子１０１、１０２では、検出する軸以外の軸の方向の加速度でも錘部１１１、１２１は支持軸ＡＸ２１、ＡＸ４１を中心にそれぞれ回動するため、検出回路１０３では、センサ素子１０１によるＺ軸の方向の加速度の検出結果に基づいて、センサ素子１０２のＺ軸の方向の加速度による出力の補正を行い、センサ素子１０２によるＸ軸の方向の加速度の検出結果に基づいて、センサ素子１０１のＸ軸の方向の加速度による出力の補正を行う。
【００７８】
特許文献３に開示されている従来のセンサでは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれも同一面内に位置するので、検出軸以外の加速度に対する出力を補正するために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の検出が必要であり、センサのサイズが大型化する。
【００７９】
実施の形態２にかかるセンサ１００によれば、以下のような効果（１）〜（４）を得ることができる。
【００８０】
（１）Ｘ軸及びＺ軸の加速度検出において、他軸の加速度に対する感度を抑制することができる。
【００８１】
（２）センサ素子１０１、１０２の実装の間違いを低減することができる。
【００８２】
（３）センサ素子１０１、１０２の検出回路１０３との接続を簡略化することができる。
【００８３】
（４）加速度が印加されていないときの出力を安定させることができる。
【００８４】
効果（１）について詳細な説明を行う。センサ素子１０１の梁部１１２ａ、１１２ｂが配置される支持軸ＡＸ２１と、センサ素子１０２の梁部１２２ａ、１２２ｂが配置される支持軸ＡＸ４１（軸ＡＸ４）は、センサ１００の上部からの投影面においてすなわち上方からの平面視において、平行となるようにセンサ素子１０１、１０２は配置される。このように配置すると、センサ素子１０１の錘部１１１はＸ軸の方向の加速度に対して支持軸ＡＸ２１を中心に容易に回動するが、Ｙ軸の方向の加速度に対して変位は抑制されることとなる。一方、センサ素子１０２の錘部１２１は、Ｚ軸の方向の加速度に対して支持軸ＡＸ４１を中心に容易に回動するが、Ｙ軸の方向の加速度に対して変位は抑制されることとなる。ここで、センサ素子１０１はＺ軸の方向の加速度の検出に使用され、センサ素子１０２はＸ軸の方向の加速度の検出に使用されるため、その検出結果をもとに、補正を行うことができる。Ｙ軸の方向の加速度に対して錘部１１１、１２１の変位は抑制されることから、センサ１００は２軸（Ｘ軸、Ｚ軸）の加速度を検出しながら、他軸（Ｙ軸）の加速度に対する感度を抑制することができる。
【００８５】
効果（２）について詳細な説明を行う。センサ素子１０１における軸ＡＸ５と、センサ素子１０２における軸ＡＸ６は互いに垂直になるように配置されるため、上面から見た形状（見え方）は、まったく異なったものとなる（図１０Ｂを参照）。その結果、パッケージ基板１０４への実装の際、センサ素子１０１、１０２の取り違えを防止することができる。
【００８６】
効果（３）について詳細な説明を行う。センサ素子１０１の側面３１３０とセンサ素子１０２の面１１４１ａとの高さが略一致する。その結果、センサ素子１０１、１０２と検出回路１０３の接続を、例えば、ワイヤボンディング等で行う場合に条件を調整する必要がなく、容易に行うことができる。
【００８７】
また、基板１３１ｂ、および基板１４１ｂの厚みを調整することで、センサ素子１０１の側面３１３０とセンサ素子１０２の面１１４１ａとの高さが一致することが好ましい。これは、基板１３１ａと基板１４１ａを薄くすることで、貫通配線を容易に作製することが可能となるなどの効果を有している。
【００８８】
効果（４）について詳細な説明を行う。センサ素子１０１の錘部１１１と梁部１１２ａ、１１２ｂは、センサ素子１０２の錘部１２１と梁部１２２ａ、１２２ｂと同じ構造を有しており、センサ素子１０１、１２１は互いに９０度だけ方向をずらして回転させて実装することでＸ軸の方向とＺ軸の方向の異なる軸の加速度を検出する。センサ素子１０１、センサ素子１０２のいずれも固定電極は片面（図１１および図１２において基板１３１ａの面２１３１ａおよび基板１４１ａの面２１４１ａ）にのみ設けられるため、固定電極１１５ａ、１１５ｃのそれぞれと錘部１１１の面１１１１との間のギャップと固定電極１２５ａ、１２５ｃのそれぞれと錘部１２１の面１１２１と間のギャップが変化した場合でも、それらの変化はキャンセルされて、電極から出力される信号にはそれらの変化は現れない。そのため、Ｚ軸の方向の加速度と、Ｚ軸と垂直な方向の加速度を検出するセンサ１００において、加速度が印加されていないときの出力を安定化することができる。
【００８９】
なお、センサ素子１０１の基板１３１ａとセンサ素子１０２の基板１４１ａとは異なる構造としたが、同じ構造としても同様の効果が得られる。好ましくは、貫通配線１１４ａ、１１４ｃは錘部１１１に対して互いに対称に配置され、貫通配線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄは錘部１２１に対して対称に配置されている。このように配置することで、温度により膨張収縮が発生した際にも上述のギャップの変化を均等にすることができる。
【００９０】
図１７はセンサ素子１０１の他の基板１３１ａの斜視図である。図１７において、図１１に示す基板１３１ａと同じ部分には同じ参照番号を付す。図１１に示す基板１３１ａでは、貫通配線１１４ａ、１１４ｃは固定電極１１５ａ、１１５ｃにそれぞれ接続されている。図１７に示す基板１３１ａは、面１１３１ａに設けられた貫通配線１１４ｂ、１１４ｄをさらに備える。貫通配線１１４ｂ、１１４ｄは共通電極１１１ｍ（錘部１１１）に接続されて電気取出しを行う。
【００９１】
図１７に示す基板１３１ａでは、貫通配線１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄを設けることで、上面からの投影すなわち上方からの平面視において、貫通配線１１４ｂ、１１４ｄは錘部１１１に対して互いに対称に配置することができる。これにより、基板１３０、１３１ａ、１３１ｂの線膨張係数の差に起因する温度変化による固定電極１１５ａ、１１５ｂのそれぞれと錘部１１１（共通電極１１１ｍ）との間のギャップの変化すなわち静電容量Ｃ１、Ｃ２の変化を同じにすることができ、温度に対して、より安定なセンサ素子１０１を実現することができる。
【００９２】
図１８Ａと図１８Ｂはそれぞれ実施の形態２における他のセンサ１００ａの上面図と断面図である。図１８Ａと図１８Ｂにおいて、図７Ａから図１６に示すセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１８Ａと図１８Ｂはそれぞれ図１０Ａと図１０Ｂと同じ位置でのセンサ１００ａの断面を示す。図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ１００ａは、センサ素子１０２の代わりにセンサ素子１５２を備える。
【００９３】
実施の形態２におけるセンサ１００は、Ｘ軸の方向とＺ軸の方向の２軸の加速度を検出する。図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ１００ａは、Ｙ軸の方向とＺ軸の方向の２軸の加速度を検出する。具体的には、センサ素子１５２は、図７Ａから図１６に示すセンサ１００のセンサ素子１０２の基板１３０、１３１ａ、１３１ｂを有する同じ構造を有する。センサ素子１５２は、センサ素子１０２の貫通配線１２４ａ、１２４ｂと貫通配線１２４ｃと同様に固定電極１２５ａ、１２５ｂと共通電極１２１ｍとにそれぞれ接続された貫通配線１７４ａ、１７４ｂと貫通配線１７４ｃとを有する。一対の梁部１１２ａ、１１２ｂが支持軸ＡＸ４１に配置されている。軸ＡＸ５は、錘部１２１の面１１２１に平行でかつ軸ＡＸ４（支持軸ＡＸ４１）に直角である。センサ素子１０２の軸ＡＸ３はセンサ素子１０１の軸ＡＸ２と支持軸ＡＸ２１に平行である。センサ素子１５２の軸ＡＸ６はセンサ素子１０１の軸ＡＸ５と直角であり異なる方向に延びる。センサ素子１５２の軸ＡＸ４はＸ軸の方向に延びる。センサ素子１５２はＹ軸の方向の加速度を検出する。センサ素子１０１はＺ軸の方向の加速度を検出するので、センサ１００ａはＹ軸とＺ軸の２軸の方向の加速度を検出することができる。図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ１００ａでも効果（２）〜（４）の効果が得られる。
【００９４】
（実施の形態３）
図１９Ａと図１９Ｂは実施の形態３におけるセンサ１００ｂの断面図である。図１９Ａと図１９Ｂにおいて図９Ａと図９Ｂに示す実施の形態２におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ１００ｂは図７Ａと図７Ｂに示す実施の形態２におけるセンサ１００とほぼ同じ外観を有する。図１９Ａと図１９Ｂはそれぞれ図９Ａと図９Ｂと同じ位置でのセンサ１００ｂの断面を示す。
【００９５】
図２０Ａはセンサ１００ｂの上面図である。図２０Ｂはセンサ１００ｂの断面図である。図２０Ａと図２０Ｂはそれぞれ図１０Ａと図１０Ｂと同じ位置でのセンサ１００ｂの断面を示す。
【００９６】
センサ１００ｂのパッケージ基板１０４の内部空間１０４ｂの底面１０４ｃには、異なる深さを有する凹部２０４ａ、２０４ｂが設けられている。凹部２０４ａ、２０４ｂは異なる深さの底面２０４ｃ、２０４ｄをそれぞれ有する。実施の形態３では、凹部２０４ａ、２０４ｂは互いに繋がっている。センサ素子１０１、１０２は、パッケージ基板１０４の凹部２０４ａ、２０４ｂの底面２０４ｃ、２０４ｄ上に載置されるように凹部２０４ａ、２０４ｂにそれぞれ配置されて並んでいる。
【００９７】
実施の形態３におけるセンサ１００ｂでは、図１９Ａと図２０Ｂに示すように、センサ素子１０１、１０２のＺ軸の方向での厚さが異なる。パッケージ基板１０４の凹部２０４ａ、２０４ｂの深さをセンサ素子１０１、１０２の厚さに合わせて設定されている。実施の形態３では、センサ素子１０１のＺ軸の方向の厚さはセンサ素子１０２のＺ軸の方向の厚さより大きく、凹部２０４ｂの深さは凹部２０４ａの深さより小さい。
【００９８】
凹部２０４ａ、２０４ｂにより、パッケージ基板１０４の底面のうち最も低い底面（即ち、凹部２０４ａの底面２０４ｃ）からセンサ素子１０１の上面とセンサ素子１０２の上面までの高さが略一致する。このような構成とすることで、錘部１１１と錘部１２１を、温度に対して安定なセンサ１００ｂを実現することができる。
【００９９】
センサ１００ｂでは、軸ＡＸ２と軸ＡＸ４との高さが異なる。なお、軸ＡＸ２は錘部１１１の略中心（断面における略中心）を通り、軸ＡＸ４は錘部１２１の略中心（断面における略中心）を通る軸である。
【０１００】
このように構成することにより、上述の効果（１）〜（４）に加えて、さらに以下のような効果（５）を得ることができる。
【０１０１】
（５）センサ素子１０１とセンサ素子１０２の特性を個別に調整することができる。
【０１０２】
効果（５）について詳細な説明を行う。センサ素子１０１とセンサ素子１０２は９０度異なる向きでパッケージ基板１０４に配置されている。図１１と図１２に示すように、基板１３１ａと基板１４１ａは異なる構造を有する。温度による錘部と固定電極間のギャップの変化をセンサ素子１０１とセンサ素子１０２で最適化するためには、基板１３１ｂと基板１４１ｂの厚みを変えることが必要となる。実施の形態３におけるパッケージ基板１０４を用いることで、検出回路１０３との接続を簡略化するという効果に加え、センサ素子１０１とセンサ素子１０２の特性を個別に調整することができる。
【０１０３】
なお、実施の形態３ではパッケージ基板１０４の凹部２０４ａ、２０４ｂの深さを異ならせる。凹部２０４ａ、２０４ｂの深さを同じにして、厚みの異なるセンサ素子１０１、１０２場合でも同様の効果を得られる。この場合、パッケージ基板１０４の製造が容易となり、パッケージ基板１０４を形成する際のばらつきによる特性への影響を抑制することが可能となる。
【０１０４】
（実施の形態４）
図２１は、実施の形態４におけるセンサ３００のパッケージ基板１０４の内部の構成を示す上面図である。図２２はセンサ３００のセンサ素子３０１、３０２の上面図である。図２１と図２２において、図７Ａから図１６に示す実施の形態２におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１０５】
センサ素子３０１は、実施の形態２におけるセンサ素子１０１の積層された基板１３０、１３１ａ、１３１ｂを有し、固定電極１１５ａ、１１５ｃと共通電極１１１ｍ（錘部１１１）に接続された貫通配線３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃを有する。センサ素子３０２は、実施の形態２におけるセンサ素子１０２の積層された基板１４０、１４１ａ、１４１ｂを有し、固定電極１２５ａ、１２５ｃと共通電極１２１ｍ（錘部１２１）に接続された貫通配線３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃを有する。
【０１０６】
貫通配線３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃおよび貫通配線３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃは、検出回路１０３との接続が容易になる位置に配置される。具体的には、貫通配線３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃは検出回路１０３と平行に並ぶように配置される。
【０１０７】
貫通配線３２４ａ、３２４ｃは基板１４１ａ上に並んで配置され、貫通配線３２４ｂは基板１４１ｂ上に配置される。
【０１０８】
貫通配線３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃと貫通配線３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃは検出回路１０３とそれぞれ金属の導電ワイヤ１３１４ａ、１３１４ｂ、１３１４ｃ、１３２４ａ、１３２４ｂ、１３２４ｃで接続される。
【０１０９】
導電ワイヤ１３１４ａ、１３１４ｂ、１３１４ｃ、１３２４ａ、１３２４ｂ、１３２４ｃは、上面視すなわち上方からの平面視において、互いに略平行である。
【０１１０】
導電ワイヤ１３１４ａ、１３１４ｂ、１３１４ｃ、１３２４ａ、１３２４ｂ、１３２４ｃは、上面視すなわち平面視において弧形状を有する。
【０１１１】
貫通配線３２４ｂと検出回路１０３との間を接続する導電ワイヤ１３２４ｂ、および貫通配線３２４ｃと検出回路１０３との間を接続する導電ワイヤ１３２４ｃとは、上面視すなわち上方からの平面視において、互いに略平行である。
【０１１２】
導電ワイヤ１３２４ｂ、１３２４ｃは、上面視すなわち上方からの平面視において、方向Ｄ３００ａに突出するように反った弧形状を有する。導電ワイヤ１３２４ａは、上面視すなわち上方からの平面視において、方向Ｄ３００ａと反対の方向Ｄ３００ｂに突出するように反った弧形状を有する。別の表現では、導電ワイヤ１３２４ａと導電ワイヤ１３２４ｂとの間の距離が、導電ワイヤ１３２４ａと導電ワイヤ１３２４ｃとの間の距離よりも小さい。また別の表現では、導電ワイヤ１３２４ａと導電ワイヤ１３２４ｃとは、上面視すなわち上方からの平面視で互いに逆方向に突出するように沿った弧形状を有する。
【０１１３】
実施の形態４におけるセンサ３００が実施の形態２や実施の形態２におけるセンサと異なる点は、センサ素子３０１、３０２が同一の形状を有し、センサ素子３０１、３０２が互いに９０度回転させた状態でパッケージ基板１０４内に配置される点である。
【０１１４】
センサ３００のその他の構成、動作等は、他の実施の形態と同様である。
【０１１５】
このように構成することにより、効果（２）、（３）、（４）に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
【０１１６】
（６）Ｘ軸、及びＹ軸の検出において、他軸感度を抑制することができる。
【０１１７】
効果（６）について詳細な説明を行う。センサ素子３０１とセンサ素子３０２は９０度異ならせてパッケージ基板１０４に配置するため、センサ素子３０１の軸ＡＸ２（支持軸ＡＸ２１）と、センサ素子３０２の軸ＡＸ４（支持軸ＡＸ４１）は、センサ３００の上面視すなわち上方からの平面視において、平行となるようにセンサ素子３０１、３０２が配置される。このように配置すると、センサ素子３０１ではＸ軸の方向の加速度に対して錘部１１１は支持軸ＡＸ２１を中心に容易に回動するが、Ｚ軸の方向の加速度に対して、錘部１１１の変位は抑制される。一方、センサ素子３０２においては、Ｙ軸の方向の加速度に対して錘部１２１は支持軸ＡＸ４１を中心に容易に回動するが、Ｚ軸の方向の加速度に対して、錘部１２１の変位は抑制される。ここで、センサ素子３０１はＸ軸の方向の加速度の検出に使用され、センサ素子３０２はＹ軸の方向の加速度の検出に使用されるため、それぞれの検出結果をもとに、他方の出力の補正を行うことができる。Ｚ軸の方向の加速度に関しては、センサ素子３０１、３０２の錘部１１１、１２１の変位は構造的に抑制されることから、２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）検出でありながら、他軸（Ｚ軸）感度を容易に抑制することができる。
【０１１８】
また、センサ素子３０１とセンサ素子３０２で貫通配線の位置が異なるため、センサ素子３０１とセンサ素子３０２の実装の間違いを低減できる。
【０１１９】
図２３は、実施の形態４における他のセンサ３００ａのパッケージ基板１０４の内部の構成を示す上面図である。図２４はセンサ３００ａのセンサ素子３０１、３０２の上面図である。図２３と図２４において、図２１と図２２に示すセンサ３００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２１と図２２に示すセンサ３００では、センサ素子３０１とセンサ素子３０２は、検出回路１０３へ導電ワイヤを介して直接接続される。たが、図２３と図２４に示すセンサ３００ａでは、センサ素子３０１、３０２はパッケージ基板１０４を介して検出回路１０３へ接続されている。この場合、センサ素子３０１とセンサ素子３０２は同一構造を有し、互いに９０度だけ回転させて配置することができ、製造が簡便になる。
【０１２０】
（実施の形態５）
図２５は、実施の形態５におけるセンサ４００のパッケージ基板１０４の内部構成を示す上面図である。図２６はセンサ４００のセンサ素子４０１、４０２の上面図である。図２５と図２６において、図７Ａから図１６に示す実施の形態２におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１２１】
センサ素子４０１は、実施の形態２におけるセンサ素子１０１の積層された基板１３０、１３１ａ、１３１ｂを有し、固定電極１１５ａ、１１５ｃと共通電極１１１ｍ（錘部１１１）に接続された貫通配線４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃを有する。センサ素子４０２は、実施の形態２におけるセンサ素子１０２の積層された基板１４０、１４１ａ、１４１ｂを有し、固定電極１２５ａ、１２５ｃと共通電極１２１ｍ（錘部１２１）に接続された貫通配線４２４ａ、４２４ｂ、４２４ｃを有する。
【０１２２】
貫通配線４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃおよび貫通配線４２４ａ、４２４ｂ、４２４ｃは検出回路１０３との接続が容易になる位置に配置される。
【０１２３】
貫通配線４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃは、検出回路１０３に平行に並んで配置される。
【０１２４】
貫通配線４２４ａ、４２４ｃは、基板１４１ａの上に並んで配置される。貫通配線４２４ｂは、基板１４１ｂの上に配置される。
【０１２５】
センサ素子４０１は、Ｚ軸の方向の加速度を検出し、実施の形態２におけるセンサ素子１０１に相当する。センサ素子４０２はＹ軸の方向の加速度を検出して、実施の形態２のセンサ素子１０２に相当する。センサ４００では、実施の形態２におけるセンサ１００と異なり、センサ素子４０１の梁部１１２ａ、１１２ｂが沿う支持軸ＡＸ２１（軸ＡＸ２）と、センサ素子４０２の梁部１２２ａ、１２２ｂが沿う支持軸ＡＸ４１（軸ＡＸ４）がＸ軸の方向と一致している。
【０１２６】
センサ４００のその他の構成、動作等は、他の実施の形態同様である。
【０１２７】
このように構成することにより、効果（２）、（３）、（４）に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
【０１２８】
（７）Ｙ軸、及びＺ軸の検出において、他軸感度を抑制する。
【０１２９】
効果（７）について詳細な説明を行う。センサ素子４０１とセンサ素子４０２は、パッケージ基板１０４内に、軸ＡＸ２と軸ＡＸ４がＸ軸の方向と一致するように配置される。このように配置すると、センサ素子４０１ではＺ軸の方向の加速度に対して錘部１１１は支持軸ＡＸ２１を中心に容易に回動するが、Ｘ軸の方向の加速度に対して、錘部１１１の変位は抑制される。一方、センサ素子３０２においては、Ｙ軸の方向の加速度に対して錘部１２１はＡＸ４１を中心に容易に回動するが、Ｘ軸の方向の加速度に対して、錘部１２１の変位は抑制される。ここで、センサ素子４０１はＺ軸の方向の加速度の検出に使用され、センサ素子４０２はＹ軸の方向の加速度の検出に使用されるため、それぞれの検出結果をもとに、他方の出力の補正を行うことができる。Ｘ軸の方向の加速度に関しては、センサ素子４０１、センサ素子４０２の錘部１１１、１２１の変位は構造的に抑制されることから、２軸（Ｙ軸、Ｚ軸）検出でありながら、他軸（Ｘ軸）感度を容易に抑制することができる。
【０１３０】
また、センサ素子４０１とセンサ素子４０２は、それぞれ図１１、図１２に示すように異なる構造を有しており、かつ、貫通配線の位置が異なるため、同様に組立時のセンサ素子４０１、４０２の取り違いによる間違いを防止することができる。
【０１３１】
図２７は、実施の形態５における他のセンサ４００ａのパッケージ基板１０４の内部の構成を示す上面図である。図２８はセンサ４００ａのセンサ素子４０１、４０２の上面図である。図２７と図２８において、図２５と図２６に示すセンサ４００と同じ部分には同じ参照番号を付す。なお、図２５と図２６に示すセンサ４００では、センサ素子４０１とセンサ素子４０２は、検出回路１０３へ直接接続される。図２７と図２８に示すセンサ４００ａでは、センサ素子４０１、４０２はパッケージ基板１０４を介して検出回路１０３へ接続されている。このような貫通配線の配置であっても、センサ素子４０１とセンサ素子４０２は異なる構造を有し、同様にセンサ素子４０１とセンサ素子４０２の実装の間違いを低減することができる。
【０１３２】
（実施の形態６）
図２９は、実施の形態６におけるセンサ５００のパッケージ基板１０４の内部の構成を示す上面図である。図３０はセンサ５００のセンサ素子５０１、５０２、５０６の上面図である。図２９と図３０において、図７Ａから図１６に示す実施の形態２におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【０１３３】
センサ５００は、Ｚ軸の方向の加速度を検出するセンサ素子５０１と、Ｘ軸の方向の加速度を検出するセンサ素子５０２と、Ｙ軸の方向の加速度を検出するセンサ素子５０６との３つのセンサ素子を有する。
【０１３４】
図３０に示すように、センサ素子５０２、５０６は互いに異なる幅Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ有する。
【０１３５】
センサ素子５０１は、実施の形態２におけるセンサ素子１０１の積層された基板１３０、１３１ａ、１３１ｂを有し、固定電極１１５ａ、１１５ｃと共通電極１１１ｍ（錘部１１１）に接続された貫通配線を有する。センサ素子５０２は、実施の形態２におけるセンサ素子１０２の積層された基板１４０、１４１ａ、１４１ｂを有し、固定電極１２５ａ、１２５ｃと共通電極１２１ｍ（錘部１２１）に接続された貫通配線を有する。センサ素子５０６は、センサ素子５０１、５０２に、積層された基板を有し、固定電極と共通電極（錘部）に接続された貫通配線を有する。
【０１３６】
実施の形態６におけるセンサ５００は、実施の形態２から実施の形態５と異なり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の加速度を検出することができる。
【０１３７】
このように構成することにより、効果（２）、（３）、（４）に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
【０１３８】
（８）他軸感度を抑制することができる。
【０１３９】
効果（８）について詳細な説明を行う。センサ５００は、Ｚ軸の方向の加速度を検出するセンサ素子５０１と、Ｘ軸の方向の加速度を検出するセンサ素子５０２と、Ｙ軸の方向の加速度を検出するセンサ素子５０６との３つのセンサ素子を有するため、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、それぞれの方向の加速度を検出することができる。それにより、それぞれの検出結果をもとに、他方の出力の補正を行うことができ、それぞれのセンサ素子の検出軸以外の軸方向に印加される加速度に対して出力を容易に補正することができる。
【０１４０】
図３１は、実施の形態６における他のセンサ５００ａのパッケージ基板１０４の内部の構成を示す上面図である。図３１において、図２９と図３０に示すセンサ５００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２９と図３０に示すセンサ５００では、３つのセンサ素子５０１、５０２、５０６がパッケージ基板１０４に内包されている。図３１に示すセンサ５００ａでは、センサ素子５０２、５０６は厚さ方向に同じ構成を有するため、一体化されている。すなわち、センサ素子５０２の３つの基板は、センサ素子５０６の３つの基板とそれぞれ接続することができ、これによりセンサ素子５０２、５０６を一体化することができる。
【０１４１】
なお、本実施の形態では、センサ素子は加速度を検出するが、これに限らず、例えば、角速度を検出してもよい。
【０１４２】
上記実施の形態において「上面」下面」「上方向」「上面図」「上方」等の方向を示す用語はセンサの構成部品の相対的な位置関係のみにより決まる相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【０１４３】
（実施の形態７）
図３２は実施の形態７におけるセンサ６９０の回路図である。センサ６９０は、センサ部６０１と、センサ部６０１から出力される電気信号を積分する積分部６０５と、相関二重サンプリング部６０９とを備える。積分部６０５は、非反転入力端子６０２ｂと反転入力端子６０２ａと出力端子６０２ｃとを有するオペアンプ６０２と、オペアンプ６０２の反転入力端子６０２ａと出力端子６０２ｃとの間に接続されたコンデンサ６０３と、コンデンサ６０３に並列に接続された抵抗６０４とを有する。相関二重サンプリング部６０９は、非反転入力端子６０６ｂと反転入力端子６０２ａと出力端子６０６ｃとを有するオペアンプ６０６を有する。オペアンプ６０６は、非反転入力端子６０６ｂと反転入力端子６０２ａとの間の電圧差を増幅して出力端子６０６ｃから出力する。センサ６９０はスイッチ部６１２、６１５をさらに有してもよい。
【０１４４】
特許文献５に開示されている従来のセンサの積分部においてノイズ除去を行うだけではノイズを十分除去できない場合がある。
【０１４５】
実施の形態７におけるセンサ６９０では、上記構成により、積分部６０５よりも後の処理回路である相関二重サンプリング部６０９により、ノイズを除去することができ、センサ６９０の測定精度をさらに向上させることができる。上記の処理について、以下で詳しく説明する。
【０１４６】
センサ部６０１は出力信号Ｓ６０１ａ、Ｓ６０１ｂをスイッチ部６１２に供給する。スイッチ部６１２は周期Δｔで出力信号Ｓ６０１ａ、Ｓ６０１ｂを交互に出力信号Ｓ６１２として出力する。
【０１４７】
図３３はセンサ部６０１からスイッチ部６１２を通過して積分部６０５に供給される出力信号Ｓ６１２を示す。図３３において、横軸は時間を示し、縦軸は出力信号の値を示す。図３３に示す出力信号Ｓ６１２は、時間Δｔ／２ごとに逆の位相を有する。出力信号Ｓ６１２は時間に対してランダムに変化する値を有するノイズ成分を含む。
【０１４８】
センサ部６０１から出力される出力信号は積分部６０５を介して、出力信号Ｓ６１３として相関二重サンプリング部６０９に送られる。また、センサ部６０１で出力される出力信号が積分部６０５を介して、出力信号Ｓ６１４として相関二重サンプリング部６０９に送られる。スイッチ部６１５は復調部６１３、６１４を有する。復調部６１３は、積分部６０５から出力された出力信号Ｓ６０５を周期Δｔごとにサンプリングしホールドして出力信号Ｓ６１３を出力する。復調部６１４は出力信号Ｓ６０５を周期Δｔごとに信号Ｓ６１３に対して時間Δｔ／２ずらしてサンプリングしホールドして出力信号Ｓ６１４を出力する。図３４Ａは出力電圧Ｓ６１３を示し、図３４Ｂは出力電圧Ｓ６１４を示す。図３４Ａと図３４Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は信号の値を示す。出力信号Ｓ６１３と出力信号Ｓ６１４の差分を取ることで、ノイズを除去することができる。すなわち、出力信号Ｓ６１３と出力信号Ｓ６１４に乗っているノイズ成分はランダムに変化する。周期Δｔを小さく設定することで、相関二重サンプリング部６０９によりノイズ成分が打ち消し合う。従って、センサ６９０の測定精度をさらに向上させることができる。なお、積分部６０５がコンデンサ６０３及び抵抗６０４を有している。そのため、図３３に示すように、センサ部６０１から出力される出力信号が連続的な信号である場合に、コンデンサ６０３は出力信号Ｓ６１２によって効果的に充電されることになる。
【０１４９】
なお、センサ部６０１は、物理量を電気信号に変換し、電気信号を出力するセンサ素子６０１ａを備える。ここで、電気信号とは、電流信号又は電圧信号などが考えられる。センサ素子６０１ａは、例えば、上述の実施の形態におけるセンサ素子である。センサ６９０のセンサ素子６０１ａ以外の部分は上述の実施の形態の回路部品１３ａや検出回路１０３、２０３、３０３、４０３、５０３に相当する。
【０１５０】
コンデンサ６０７はオペアンプ６０６の反転入力端子６０６ａと出力端子６０６ｃの間に接続されている。抵抗６１０はオペアンプ６０６の反転入力端子６０６ａと出力端子６０６ｃの間にコンデンサ６０７と並列に接続されている。コンデンサ６０８はオペアンプ６０６の非反転入力端子６０６ｂと出力端子６０６ｃの間に接続されている。抵抗６１１はオペアンプ６０６の非反転入力端子６０６ｂと出力端子６０６ｃの間にコンデンサ６０８と並列に接続されている。
【０１５１】
コンデンサ６０７は、積分部６０５からスイッチ部６１５を介して出力される出力信号Ｓ６１３を蓄積する。コンデンサ６０８は積分部６０５からスイッチ部６１５を介して出力される出力信号Ｓ６１４を蓄積する。図３２に示すように、相関二重サンプリング部６０９は、コンデンサ６０７の電圧とコンデンサ６０８の電圧との差分を出力することが好ましい。このように、出力信号Ｓ６１３として蓄えられる信号と出力信号Ｓ６１４として蓄えられる信号の差分を取ることで、オペアンプ６０６は反転増幅回路として機能する。ただし、相関二重サンプリング部６０９はコンデンサ６０７又はコンデンサ６０８のどちらか一つを備えていなくてもよく、コンデンサ６０７、６０８のいずれも備えていなくてもよい。相関二重サンプリング部６０９は時間差をつけた出力信号Ｓ６１３、Ｓ６１４の差分を得られる限り、例えば、オペアンプ６０６の前段階にある復調部６１３、６１４が時間差をつけて出力信号Ｓ６１３、Ｓ６１４を出力することができれば、相関二重サンプリング部６０９はコンデンサ６０７又はコンデンサ６０８を有していなくてもよい。
【０１５２】
また、図３２に示すように、相関二重サンプリング部６０９は、コンデンサ６０７と並列接続する抵抗６１０及びコンデンサ６０８と並列接続する抵抗６１１を有していることが好ましい。相関二重サンプリング部６０９は、コンデンサ６０７に蓄積された出力信号Ｓ６１３とコンデンサに蓄積された出力信号Ｓ６１４との差分を取らないことも可能である。つまり、オペアンプ６０６のカットオフ周波数よりも出力信号Ｓ６１３及び出力信号Ｓ６１４の周波数が低いときには、オペアンプ６０６を反転増幅回路として機能させることができる。この場合、帰還部の実質的なインピーダンスは、抵抗６１０と抵抗６１１により決定される。一方、オペアンプ６０６のカットオフ周波数よりも出力信号Ｓ６１３及び出力信号Ｓ６１４の周波数が高いときには、オペアンプ６０６を積分回路として機能させることができる。この場合、帰還部の実質的なインピーダンスは、コンデンサ６０７とコンデンサ６０８によって決定される。従って、抵抗６１０と抵抗６１１があることによって、オペアンプ６０６を反転増幅回路としても積分回路としても機能させることができる。
【０１５３】
なお、センサ部６０１は、２つの出力信号Ｓ６０１ａ、Ｓ６０１ｂを出力可能である。センサ６９０は、センサ部６０１から出力される２つの出力信号Ｓ６０１ａ、Ｓ６０１ｂのどちらを出力されるかを決定するスイッチ部６１２を有していてもよい。スイッチ部６１２によりセンサ部６０１から出力される２つの出力信号Ｓ６０１ａ、Ｓ６０１ｂを周期的に選択して取り出すことが可能となる。ただし、図３３に示すように、センサ部６０１自身が、周期Δｔで周期的に逆位相となるような連続的な出力信号Ｓ６１２を出力する場合には、センサ６９０はスイッチ部６１２を有していなくてもよい。
【０１５４】
また、図３２に示すように、復調部６１３は、積分部６０５から出力される出力信号Ｓ６０５を復調してコンデンサ６０７に蓄積させる。復調部６１４は積分部６０５から出力される出力信号Ｓ６０５を復調してコンデンサ６０８に蓄積させる。スイッチ部６１５は積分部６０５からの出力信号Ｓ６０５をオペアンプ６０６の反転入力端子６０６ａと非反転入力端子６０６ｂのいずれか一方に振り分ける。つまり、復調部６１３と復調部６１４はスイッチ部６１５として機能する。なお、復調部自身がスイッチング機能を有していても構わない。
【０１５５】
なお、センサ６９０がスイッチ部６１２を有する場合には、スイッチ部６１２を切り換える周波数（周期Δｔの逆数）は、スイッチ部６１５を切り換える周波数と同じであることが好ましい。一方、図３３に示すように、センサ部６０１が、周期Δｔで周期的に逆位相となるような連続的な出力信号Ｓ６１２を出力する場合には、スイッチ部６１５を切り換える周波数は、周期Δｔの逆数であることが好ましく、これによりスイッチ部６１５で、出力信号Ｓ６１３と出力信号Ｓ６１４とが互いに逆の位相を有する。
【０１５６】
ノイズを低減するために、相関二重サンプリング部６０９が出力信号Ｓ６１３と出力信号Ｓ６１４の差分を取るタイミングを説明する。図３５は、積分部６０５から出力される出力信号Ｓ６０５の周波数とノイズ低減効果の効果比の関係図である。図３５において、横軸は出力信号Ｓ６０５の周波数ｆ６０５を示し、縦軸は相関二重サンプリング部６０９に入力される信号Ｓ６１３、Ｓ６１４のそれぞれにおけるノイズ量に対する相関二重サンプリング部６０９から出力される信号Ｓ６０９におけるノイズ量の比Ｈ（ｆ）の絶対値を示す。縦軸の「１」は、相関二重サンプリング部６０９に入力される信号におけるノイズの量と相関二重サンプリング部６０９から出力される信号におけるノイズの量とが等しいことを示している。また、縦軸の「２」は、相関二重サンプリング部６０９に入力される信号におけるノイズの量に比べて相関二重サンプリング部６０９から出力される信号におけるノイズの量が２倍であることを示している。まず、出力信号Ｓ６１３と出力信号Ｓ６１４の差分を取るすなわち相関二重サンプリング部６０９で差分処理を行う周波数である相関二重サンプリング周波数Ｆｃｄｓは高ければ高いほど好ましい。差分処理の回数を増やすにつれて、ノイズ除去効果が大きい。しかし、差分処理の回数が増えると、それだけ処理コストが増大する。そのため、処理コストを抑えて、ノイズを十分に低減できることが望ましい。ここで、ノイズと相関二重サンプリング周波数Ｆｃｄｓには相関がある。そして、相関二重サンプリング周波数Ｆｃｄｓで二つの信号Ｓ６１３、Ｓ６１４に乗るノイズの差分をとると、相関二重サンプリング周波数Ｆｃｄｓと一致する周波数のノイズは完全に除去できる。ここで、図３５に示すように、相関二重サンプリングにより、積分部６０５から出力される出力信号Ｓ６０５の周波数がＦｃｄｓ／６以下である場合のノイズでは比Ｈ（ｆ）の絶対値が１以下になり、ノイズを十分に低減できていることを実験により確認した。よって、Ｆｃｄｓを積分部から出力される出力信号の周波数の６倍以上となるように設定すれば、処理コストを抑えて、ノイズを十分に低減することができることとなる。従って、相関二重サンプリング周波数Ｆｃｄｓを積分部６０５から出力される出力信号Ｓ６０５の周波数ｆ６０５の６倍以上に設定することが好ましい。
【０１５７】
なお、センサ部６０１のセンサ素子６０１ａは、２つの検知電極の間を周期的に移動できる物体を有する構造体であることが好ましい。例えば、センサ素子６０１ａは、検知電極６５１と、検知電極６５２と、可動部６５６を有する。可動部６５６は電極６５３と電極６５４とを有する。コンデンサ６０７は、電極６５３と検知電極６５１との間の電圧差に対応する出力信号を蓄積する。コンデンサ６０８は、電極６５４と検知電極６５２との間の電圧差に対応する出力信号を蓄積することが好ましい。該構成とすることで、図３３に示す出力信号Ｓ６１２をセンサ部６０１はスイッチ部６１２を介して出力可能となる。
【０１５８】
センサ部６０１は、角速度を検出可能な角速度センサ又は、加速度を検出可能な加速度センサであることが好ましい。これらのセンサは周期的に移動できる構造を有するセンサである。なお、周期的に移動できる構造を有しないその他のセンサ、例えば、赤外線センサなどにも適用することは可能である。
【０１５９】
また、センサ部６０１が角速度センサである場合には、センサ６９０は１つの角速度センサに対して、１つの相関二重サンプリング部６０９を有することが好ましい。具体的には、センサ６９０がＸ軸周りの角速度を検知する角速度センサとＹ軸周りの角速度を検知する角速度センサとを独立に有する場合には、センサ６９０はＸ軸の角速度センサに対する相関二重サンプリング部６０９と、Ｙ軸の角速度センサに対する相関二重サンプリング部６０９とを備えることが好ましい。つまり、センサ部６０１の数と相関二重サンプリング部６０９の数が一致することが好ましい。同様に、センサ６９０はＸ軸の角速度センサに対する積分部６０５と、Ｙ軸の角速度センサに対する積分部６０５とを備えることが好ましい。つまり、センサ部６０１の数と積分部６０５の数が一致することが好ましい。ただし、センサ６９０は複数軸周りの複数の角速度を検知する角速度センサに対して１つの相関二重サンプリング部６０９を備えていてもよく、この場合、部品点数が減り、小型化に寄与することになる。
【０１６０】
実施の形態７におけるセンサ６９０は、ノイズ成分をより精度よく除去し、測定精度をさらに向上させることが可能である。特に、角速度センサ、又は加速度センサの測定制度をさらに向上させるのに有用である。
【符号の説明】
【０１６１】
１    センサ素子
２    回路部品
３    パッケージ
４    金属蓋
５    電極
１０，１０ａ，１０ｂ    センサ
１１    リード
１１ａ    リードの部分（第１の部分）
１１ｂ    リードの部分（第２の部分）
１１ｃ    先端
１２    センサ素子
１３ａ    回路部品
１４    パッケージ
１４ｋ    空間
１５    グランド電極
１６    蓋
１９，２１    間隔
２０    凹部
３０    端子
４０    端部
１００，３００，４００，５００    センサ
１０１，１０２，１５２    センサ素子
３０１，３０２，４０１，４０２    センサ素子
５０１，５０２，５０６    センサ素子
１０３    検出回路
１０４    パッケージ基板
１０４ａ，２０４ａ，２０４ｂ    凹部
１０５    リード端子
１０６    外部基板
１１１    錘部
１１２ａ，１１２ｂ    梁部
１１３，１２３    支持部
１１４ａ，１１４ｂ，１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ    貫通配線
１７４ａ，１７４ｃ    貫通配線
３１４ａ，３１４ｂ，３１４ｃ，３２４ａ，３２４ｂ，３２４ｃ    貫通配線
４１４ａ，４１４ｂ，４１４ｃ，４２４ａ，４２４ｂ，４２４ｃ    貫通配線
１１５ａ，１１５ｃ，１２５ａ，１２５ｃ    固定電極
１２１    錘部
１２２ａ，１２２ｂ    梁部
１３０    基板
１３１ａ    基板
１３１ｂ    基板
１４０    基板
１４１ａ    基板
１４１ｂ    基板
１３１４ａ，１３１４ｂ，１３１４ｃ    導電ワイヤ
１３２４ａ，１３２４ｂ，１３２４ｃ    導電ワイヤ
ＡＸ１〜ＡＸ６    軸
ＡＸ２１，ＡＸ４１    支持軸
６０１    センサ部
６０２    オペアンプ（第１のオペアンプ）
６０３    コンデンサ（第１のコンデンサ）
６０４    抵抗（第１の抵抗）
６０５    積分部
６０６    オペアンプ（第２のオペアンプ）
６０７    コンデンサ（第２のコンデンサ）
６０８    コンデンサ（第３のコンデンサ）
６０９    相関二重サンプリング部
６１０    抵抗（第２の抵抗）
６１１    抵抗（第３の抵抗）
６１２    スイッチ部（第１のスイッチ部）
６１３    復調部（第１の復調部）
６１４    復調部（第２の復調部）
６１５    スイッチ部（第２のスイッチ部）
【図１Ａ】
2016114114.tif 000003
【図１Ｂ】
2016114114.tif 000004
【図２】
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【図３】
2016114114.tif 000006
【図４】
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【図５】
2016114114.tif 000008
【図６】
2016114114.tif 000009
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2016114114.tif 000011
【図８】
2016114114.tif 000012
【図９Ａ】
2016114114.tif 000013
【図９Ｂ】
2016114114.tif 000014
【図１０Ａ】
2016114114.tif 000015
【図１０Ｂ】
2016114114.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
2016114114.tif 000018
【図１３】
2016114114.tif 000019
【図１４】
2016114114.tif 000020
【図１５】
2016114114.tif 000021
【図１６】
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【図１７】
2016114114.tif 000023
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2016114114.tif 000033
【図２５】
2016114114.tif 000034
【図２６】
2016114114.tif 000035
【図２７】
2016114114.tif 000036
【図２８】
2016114114.tif 000037
【図２９】
2016114114.tif 000038
【図３０】
2016114114.tif 000039
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
2016114114.tif 000042
【図３４Ａ】
2016114114.tif 000043
【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月13日(2017.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
センサ１０は、パッケージ１４から延出するリード１１と、リード１１の上面に配置されたセンサ素子１２と、リード１１の上面に配置された回路部品１３ａと、内側にセンサ素子１２と回路部品１３ａとを収容するパッケージ１４と、リード１１と電気的に接続されるグランド電極１５と、パッケージ１４の開口部を覆う蓋１６とを有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
リード１１の部分１１ｂは、パッケージ１４の内側に向かって延び、蓋１６とパッケージ１４との間に挟まれる。これにより、リード１１の部分１１ｂは、蓋１６と電気的に接続される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
リード１１の部分１１ｂは、凹部２０の内側面２０ｂに対向する側面１１ｆを有する。部分１１ｂの側面１１ｆは、図３に示すように、パッケージ１４の凹部２０の内側面２０ｂから間隔２１を空けて配置されることが好ましい。これにより、部分１１ｂの側面１１ｆがパッケージ１４に拘束されない、すなわち、部分１１ｂがパッケージ１４に挟み込まれて動かなくなることがないので、前述のリード１１のバネ性を損なうことを抑制することができる。部分１１ｂの先端１１ｃは、パッケージ１４の内壁面１４ｃ（図２中の面Ｌ１４）より内側すなわち内部空間１４ｂに突出する。これにより、例えば、上方向Ｄ１１ａからのＸ線検査により、リード１１が適切に配置されているか確認することができ、検査を簡単化することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
なお、実施の形態１において、蓋１６を下方向Ｄ１０ｂに置いた後にパッケージの端部４０を方向Ｄ１０ｃに折り曲げることにより、蓋１６を樹脂で挟み込んで固定することができるため、さらに接着剤等による固定工程を除くことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
実施の形態４におけるセンサ３００が実施の形態１や実施の形態２におけるセンサと異なる点は、センサ素子３０１、３０２が同一の形状を有し、センサ素子３０１、３０２が互いに９０度回転させた状態でパッケージ基板１０４内に配置される点である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
また、センサ素子４０１とセンサ素子４０２は、それぞれ図２５、図２６に示すように異なる構造を有しており、かつ、貫通配線の位置が異なるため、同様に組立時のセンサ素子４０１、４０２の取り違いによる間違いを防止することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
センサ素子５０１は、実施の形態２におけるセンサ素子１０１の積層された基板１３０、１３１ａ、１３１ｂを有し、固定電極１１５ａ、１１５ｃと共通電極１１１ｍ（錘部１１１）に接続された貫通配線を有する。センサ素子５０２は、実施の形態２におけるセンサ素子１０２の積層された基板１４０、１４１ａ、１４１ｂを有し、固定電極１２５ａ、１２５ｃと共通電極１２１ｍ（錘部１２１）に接続された貫通配線を有する。センサ素子５０６は、センサ素子５０１、５０２と同様に、積層された基板を有し、固定電極と共通電極（錘部）に接続された貫通配線を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
また、図３２に示すように、相関二重サンプリング部６０９は、コンデンサ６０７と並列接続する抵抗６１０及びコンデンサ６０８と並列接続する抵抗６１１を有していることが好ましい。相関二重サンプリング部６０９は、コンデンサ６０７に蓄積された出力信号Ｓ６１３とコンデンサ６０８に蓄積された出力信号Ｓ６１４との差分を取らないことも可能である。つまり、オペアンプ６０６のカットオフ周波数よりも出力信号Ｓ６１３及び出力信号Ｓ６１４の周波数が低いときには、オペアンプ６０６を反転増幅回路として機能させることができる。この場合、帰還部の実質的なインピーダンスは、抵抗６１０と抵抗６１１により決定される。一方、オペアンプ６０６のカットオフ周波数よりも出力信号Ｓ６１３及び出力信号Ｓ６１４の周波数が高いときには、オペアンプ６０６を積分回路として機能させることができる。この場合、帰還部の実質的なインピーダンスは、コンデンサ６０７とコンデンサ６０８によって決定される。従って、抵抗６１０と抵抗６１１があることによって、オペアンプ６０６を反転増幅回路としても積分回路としても機能させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
前記積分部から出力される出力信号を復調して前記第２のコンデンサに蓄積させる第１の復調部と、
前記積分部から出力される前記出力信号を復調して前記第３のコンデンサに蓄積させる第２の復調部と、
を有する第２のスイッチ部をさらに備え、
前記第１の復調部と前記第２の復調部は前記積分部の出力信号を、前記第２のオペアンプの前記第２の反転入力端子と前記第２の非反転入力端子のいずれか一方に振り分ける、請求項１８に記載のセンサ。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２０】
前記第１のスイッチ部を切り換える周波数は、前記第２のスイッチ部を切り換える周波数と同じである、請求項１９に記載のセンサ。
【国際調査報告】
2016114114.tif 000047
2016114114.tif 000048