(57)【要約】【課題】製造工程を簡略化し、製造コストを削減すること。【解決手段】本発明は、角速度を検出する振動子を格納するパッケージ１０と、パッケージ１０と接続するための第１端子２７、２８と、外部と接続するための第２端子２４、２５と、第１端子及び第２端子の少なくとも一部を露出する樹脂部２１と、を有し、パッケージを支持する搭載部２０と、金属製の接合部３２を有し、パッケージ１０を覆い、搭載部２０に設けられた金属製の接合端子２２に接合部３２が接合することにより搭載部２０に固定されたカバー３０と、を具備する角速度センサである。【選択図】図２
2008256570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度を検出する振動子を格納するパッケージと、
前記パッケージと接続するための第１端子と、外部と接続するための第２端子と、前記第１端子及び前記第２端子の少なくとも一部を露出する樹脂部と、を有し、前記パッケージを搭載する搭載部と、
金属製の接合部を有し、前記パッケージを覆い、前記搭載部に設けられた金属製の接合端子に前記接合部が接合することにより前記搭載部に固定されたカバーと、を具備することを特徴とする角速度センサ。
【請求項２】
前記接合部は前記接合端子に溶接により接合されていることを特徴とする請求項１記載の角速度センサ。
【請求項３】
前記接合端子は複数設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の角速度センサ。
【請求項４】
前記カバーは導電性材料からなり、前記接合端子は、前記第１端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の角速度センサ。
【請求項５】
前記搭載部と前記カバーとには位置決めするための係合部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の角速度センサ。
【請求項６】
角速度を検出する振動子を格納するパッケージと、
前記パッケージと接続するための第１端子と、外部と接続するための第２端子と、前記第１端子及び前記第２端子の少なくとも一部を露出する樹脂部と、を有し、前記パッケージを搭載する搭載部と、
前記パッケージを覆い、前記搭載部の一部の樹脂を再溶融することにより前記搭載部に固定されたカバーと、を具備することを特徴とする角速度センサ。
【請求項７】
前記搭載部の突起が前記カバーの溝部に嵌合された状態で、前記突起を再溶融することにより、前記カバーが前記搭載部に固定されていることを特徴とする請求項６記載の角速度センサ。
【請求項８】
前記搭載部は、前記第２端子と同じ位置か外側に側面を有する保護部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の角速度センサ。
【請求項９】
前記カバーは金属からなり、かつ前記第２端子は前記搭載部を表面実装可能なように配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は角速度センサに関し、特に振動子を格納するパッケージを搭載部に搭載しカバーで覆った角速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度センサは回転時の角速度を検知するセンサであり、カメラの手ぶれ防止やカーナビゲーションなどのシステム、自動車、ロボットの姿勢制御システムなどに利用されている。特許文献１の図９には、ピン実装タイプの角速度センサにおいて、搭載部（ベース部５５ａ）及びカバー（蓋部５５ｂ）が金属製の技術が開示されている。
【０００３】
角速度センサは振動子を有しており、振動子の振動モードにより角速度を検知する。衝撃等が振動子に伝達すると、誤動作の原因となる。そこで、振動子をパッケージに格納し、パッケージ内において減振等の対策を行う場合がある。角速度センサの用途によっては、角速度の検知軸は、角速度センサの実装する面に対しほぼ垂直であることが求められている。このため、パッケージの側面方向に角速度の検知軸がある場合、特許文献２の例えば図１のように、パッケージ（ケース３０）の側面を樹脂搭載部（載置部）に固定し、角速度の検知軸を搭載部に対し（角速度センサの実装面に対し縦方向）とする。すなわち、パッケージを縦に配置する。さらに、パッケージの保護のため、パッケージにカバー５９を被せる。
【特許文献１】特開２００３−２８６４７号公報
【特許文献２】特許３８０７４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、実装密度の低減のため、角速度センサを実装基板に表面実装する要求が高まっている。特許文献１のように、金属製の搭載部（ベース部５５ａ）を用いた場合、例えば表面実装用の端子を設けると、搭載部と表面実装用の端子とを絶縁するための絶縁部が必要となる。このため、製造コストが増大する。また、絶縁部により、角速度センサの高さが高くなってしまう。また、例えば、特許文献２のように、減振等の対策を行うため振動子をパッケージに収納し、かつ角速度の検知軸を角速度センサの実装面に対しほぼ垂直とする場合、特許文献１のように搭載部が金属製であると、パッケージの端子（特許文献２の図７のケース端子３７）と搭載部に設けられた外部に接続するための端子（特許文献２の図１２の端子４５から４９）とを接続する配線が必要となり、この配線間の絶縁が求められる。このため、製造コストが増大する。
【０００５】
特許文献２によれば、搭載部として樹脂を用い形成しているため、搭載部として金属を用いかつ絶縁部を設けたものより製造コストを削減することができる。また、パッケージの端子（ケース端子３７）と搭載部に設けられた外部に接続するための端子（端子４５から４９）とを接続する配線を樹脂で容易に絶縁することができる。しかし、特許文献２においては、特許文献２の図３のように、カバーの係止部６０を搭載部の凹部５８に折り曲げることにより、カバーを搭載部に固定している。カバーは搭載部の両辺から固定することが好ましいが、カバーを搭載部の両辺から固定する場合、係止部６１を異なる方向に折り曲げることとなる。よって、製造工数が増大する。さらに、係止部６１の折り曲げの衝撃により、樹脂からなる搭載部が破損することがありえる。これを抑制するためには搭載部を厚くすることが求められる。また、搭載部の底面を平坦にするためには凹部５８を設けることとなる。これらは、製造工程を複雑化し製造コストの増大につながる。
【０００６】
以上のように、パッケージと接続するための端子と外部と接続するための端子とを有する樹脂搭載部と、カバーと、を有する角速度センサにおいて、カバーを樹脂搭載部に低製造コストで固定することが求められている。特に、特許文献２のようにシールドするため金属製カバーを用いた場合、搭載部は主に樹脂からなるため、カバーの搭載部への固定方法が複雑になる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、カバーを樹脂製の搭載部に固定する際の製造工程を簡略化し、製造コストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、角速度を検出する振動子を格納するパッケージと、前記パッケージと接続するための第１端子と、外部と接続するための第２端子と、前記第１端子及び前記第２端子の少なくとも一部を露出する樹脂部と、を有し、前記パッケージを搭載する搭載部と、金属製の接合部を有し、前記パッケージを覆い、前記搭載部に設けられた金属製の接合端子に前記接合部が接合することにより前記搭載部に固定されたカバーと、を具備することを特徴とする角速度センサである。本発明によれば、カバーの接合部及び搭載部の接合端子がともに金属製のため、カバーを搭載部に容易に固定することができる。また、接続端子を第１端子及び第２端子と同時に形成することができる。よって、製造工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
【０００９】
上記構成において、前記接合部は前記接合端子に溶接により接合されている構成とすることができる。この構成によれば、製造工程をより簡略化することができる。
【００１０】
上記構成において、前記接合端子は複数設けられている構成とすることができる。この構成によれば、搭載部とカバーとの接合強度を保つことができる。
【００１１】
上記構成において、前記カバーは導電性材料からなり、前記接合端子は、前記第１端子と電気的に接続されている構成とすることができる。この構成によれば、カバーを第１端子の電位とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記搭載部と前記カバーとには位置決めするための係合部が設けられている構成とすることができる。この構成によれば、搭載部とカバーとを接合する際に、位置決めを容易に行うことができる。
【００１３】
本発明は、角速度を検出する振動子を格納するパッケージと、前記パッケージと接続するための第１端子と、外部と接続するための第２端子と、前記第１端子及び前記第２端子の少なくとも一部を露出する樹脂部と、を有し、前記パッケージを搭載する搭載部と、前記パッケージを覆い、前記搭載部の一部の樹脂を再溶融することにより前記搭載部に固定されたカバーと、を具備することを特徴とする角速度センサである。本発明によれば、カバーを搭載部に簡単に固定することができる。
【００１４】
上記構成において、前記搭載部の突起が前記カバーの溝部に嵌合された状態で、前記突起を再溶融することにより、前記カバーが前記搭載部に固定されている構成とすることができる。この構成によれば、カバーを搭載部により簡単に固定することができる。
【００１５】
上記構成において、前記搭載部は、前記第２端子と同じ位置か外側に側面を有する保護部を有する構成とすることができる。この構成によれば、第２端子の破損を抑制することができる。
【００１６】
上記構成において、前記カバーは金属からなり、かつ前記第２端子は前記搭載部を表面実装可能なように配置されている構成とすることができる。この構成によれば、第２端子が表面実装用端子の場合は搭載部が主に樹脂部からなることにより製造コストを削減できる。かつ、カバーを金属製とした場合であっても、金属製カバーを搭載部の樹脂部に、簡単に固定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、カバーを搭載部に固定する工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は実施例１に係る角速度センサのパッケージ１０を示す斜視図である。図１を参照に、例えばセラミックからなるパッケージ１０の本体部１１のキャビティ内に、角速度を検出する音叉型振動子１４が収納されている。音叉型振動子１４は本体部１１の裏面のパッド電極（不図示）に電気的に接続されている。音叉型振動子１４は防振部（不図示）を介し本体部１１に実装されており、パッケージ１０に加わる振動が音叉型振動子１４に影響することを抑制している。音叉型振動子１４のアーム方向が角速度の検知軸であり、検知軸を中心とした角速度を検知することができる。本体部１１に例えばコバールからなるキャップ部１２が搭載され、音叉型振動子１４がパッケージ１０に収納される。
【００２０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、角速度センサの搭載部２０から金属製カバー３０を外した状態の斜視図である。金属製カバー３０は、例えばＳＰＣＣ（軟鋼）等の金属からなる。搭載部２０は、第１端子２７及び２８、第２端子２４及び２５、接合端子２２、配線（不図示）、及び樹脂部２１を有している。第１端子２７、２８はパッケージ１０の裏面（図では側面１６）に設けられたパッド電極（不図示）と半田等を用い電気的に接続されている。パッケージ１０の上方向（搭載部２０が実装基板等に実装される実装面にほぼ垂直な方向）が角速度を検知する軸方向である。第２端子２４、２５は外部と電気的に接続するための端子である。接合端子２２はカバー３０の金属製の接合部３２と接合される端子である。カバー３０には溝部である係合部３９、樹脂部２１には突起である係合部２９が設けられている。
【００２１】
図３は、搭載部２０の第１端子２７及び２８、第２端子２４及び２５、接合端子２２、配線２６を示した図である。これらは、Ｃｕ（銅）にＡｕ（金）をメッキした金属から形成されている。第１端子２７及び２８と第２端子２４及び２５とは配線２６により接続されている。図２（ａ）及び図２（ｂ）と図３とを比較すると、搭載部２０の樹脂部２１は、配線２６を被覆し、第１端子２７及び２８並びに第２端子２４及び２５の少なくとも一部を露出するように設けられている。接合端子２２は一部の第１端子２７ａ並びに一部の第２端子２４ａ及び２５ａと電気的に接続されている。第２端子２４及び２５は樹脂部２１の下面（搭載部２０が実装基板等に実装される実装面）に露出している。すなわち、搭載部２０を表面実装可能なように配置されている。
【００２２】
図４（ａ）および図４（ｂ）は搭載部２０にカバー３０が固定された図である。図５は図４（ａ）の箇所Ａの断面図である。搭載部２０の接合端子２２とカバー３０の接合部３２とがレーザ溶接されている。これにより、カバー３０は搭載部２０に固定されている。図６（ａ）は図４（ａ）の箇所Ｂの拡大図、図６（ｂ）は断面図である。樹脂部２１には係合部２９として突起が形成されている。カバー３０には係合部３９として溝部が形成されている。係合部２９及び３９が係合することにより、搭載部２０に対しカバー３０が位置決めされる。
【００２３】
図７は実施例１に係る角速度センサの上視図である。第２端子２４及び２５の先端は樹脂部２１の主側面より外側に配置されている。ここで、主側面とは、保護部４０ではない樹脂部２１であり、第２端子２４及び２５が設けられている樹脂部２１の側面である。これにより、第２端子２４及び２５の先端を角速度センサの上方より視認することができる。よって、角速度センサを回路基板等に実装した際に、第２端子２４及び２５が半田付けされたかの確認が容易となる。搭載部２０の樹脂部２１は角部に保護部４０を有している。保護部４０の側面は、第２端子２４及び２５より外側に配置されている。つまり、第２端子２４及び２５は、保護部４０の端面を結んだ直線より間隔Ｌ内側に設けられている。これにより、角速度センサを保持する際等に、第２端子２４及び２５が変形または破損してしまうことを抑制することができる。例えば、角速度センサをキャリアテープから取り出す際に、第２端子２４及び２５がキャリアテープに引っかかり変形または破損してしまうことを抑制することができる。
【００２４】
実施例１においては、カバー３０の金属製の接合部３２が搭載部２０に設けられた金属製の接合端子２２に溶接されている。このように、接合部３２と接合端子２２とがともに金属製のため容易に溶接することができる。これにより、特許文献２のように、係止部を折り曲げることを要せず、製造工程を簡略化することができる。さらに、特許文献２のように係止部を折り曲げないため、係止部を折り曲げる際の衝撃により搭載部２０が破損することを抑制できる。また、搭載部２０の樹脂部２１を薄くすることができる。また、接合端子２２を第１端子２７及び２８及び第２端子２４及び２５と同時に形成できるため、より製造工程を簡略化することができる。以上より、角速度センサの製造コストを削減することができる。
【００２５】
実施例１では、接合部３２を接合端子２２に溶接する例を説明したが、接合部３２は接合端子２２に半田等の金属や絶縁性の接着剤を用い接合してもよい。接合部３２と接合端子２２とがともに金属製のため、溶接以外にも容易に接合することができる。また、接合部３２及び接合端子２２は、複数設けられていることが好ましい。これにより、搭載部２０とカバー３０との接合強度を保つことができる。
【００２６】
カバー３０は導電性材料からなり、接合端子２２は、パッケージ１０と接続するための第１端子２７ａまたは第２端子２５ａと電気的に接続されていることが好ましい。これにより、カバー３０を特定の電位にすることができる。例えば接地電位とすることができる。これにより、カバー３０によるシールド効果を高めることができる。
【００２７】
搭載部２０とカバー３０とには位置決めするための係合部２９、３９が設けられていることが好ましい。これにより、搭載部２０とカバー３０とを接合する際に、位置決めを容易に行うことができる。なお、係合部２９及び３９は互いに係合する形状であれば、実施例１の形状には限られない。
【００２８】
図８（ａ）及び図８（ｂ）はカバー３０の搭載部２０への固定を別の方法で行う例である。図６（ａ）及び図６（ｂ）で示した係合部２９を再溶融させカバー３０を固定する。つまり、搭載部２０の突起がカバー３０の溝部に嵌合された状態で、突起が再溶融することにより、カバー３０が搭載部２０に固定されている。これにより、カバー３０を搭載部２０に簡単に固定することができる。このように、搭載部２０の一部の樹脂を再溶融することにより搭載部２０にカバー３０を簡単に固定することができる。なお、再溶融する樹脂は、樹脂部２１と同じ樹脂であってもよいし、異なる樹脂でもよい。
【００２９】
樹脂部２１の再溶融によるカバー３０の固定は、接合による固定と併用してもよい。これにより、カバー３０の搭載部２０への固定がより強固となる。また、樹脂部２１の再溶融によるカバー３０の固定を単独で行ってもよい。これにより、製造コストを削減することができる。樹脂部２１は、角速度センサを回路基板等に実装する際の半田のリフローでは溶融しないことが好ましい。また、樹脂部２１を再溶融させるためには、半田のリフロー温度より高い温度において溶融することが好ましい。これらを満足する材料として例えば液晶ポリマーを用いることができる。
【００３０】
実施例１及びその変形例において、カバー３０は金属製とは限らない。しかしながら、第２端子が表面実装用端子の場合は搭載部２０が主に樹脂部２１からなることにより製造コストを削減できる。かつ、カバー３０を金属製とした場合、金属製カバー３０を搭載部２０の樹脂部２１に、簡単に固定することが求められる。よって、カバー３０が金属製であり、かつ第２端子が表面実装用端子の場合、特に本発明を用いることが有効である。
【００３１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は振動子が収納されたパッケージのキャップ部を開放した状態での斜視図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）はカバーを外した実施例１に係る角速度センサの斜視図である。
【図３】図３は各端子及び配線を示した斜視図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は実施例１に係る角速度センサの斜視図である。
【図５】図５は接合領域の断面図である。
【図６】図６（ａ）は係合部の側面図、図６（ｂ）は断面図である。
【図７】図７は実施例１に係る角速度センサの上視図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）はカバーの固定の別の方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０          パッケージ
１４          音叉型振動子
２０          搭載部
２１          樹脂部
２２          接合端子
２４、２５    第２端子
２６          配線
２７、２８    第１端子
２９          係合部
３０          カバー
３２          接合部
３９          係合部
４０          保護部
【図１】
2008256570.tif 000003
【図２】
2008256570.tif 000004
【図３】
2008256570.tif 000005
【図４】
2008256570.tif 000006
【図５】
2008256570.tif 000007
【図６】
2008256570.tif 000008
【図７】
2008256570.tif 000009
【図８】
2008256570.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月4日(2008.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
特許文献２によれば、搭載部として樹脂を用い形成しているため、搭載部として金属を用いかつ絶縁部を設けたものより製造コストを削減することができる。また、パッケージの端子（ケース端子３７）と搭載部に設けられた外部に接続するための端子（端子４５から４９）とを接続する配線を樹脂で容易に絶縁することができる。しかし、特許文献２においては、特許文献２の図３のように、カバーの係止部６０を搭載部の凹部５８に折り曲げることにより、カバーを搭載部に固定している。カバーは搭載部の両辺から固定することが好ましいが、カバーを搭載部の両辺から固定する場合、係止部６０を異なる方向に折り曲げることとなる。よって、製造工数が増大する。さらに、係止部６０の折り曲げの衝撃により、樹脂からなる搭載部が破損することがありえる。これを抑制するためには搭載部を厚くすることが求められる。また、搭載部の底面を平坦にするためには凹部５８を設けることとなる。これらは、製造工程を複雑化し製造コストの増大につながる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2008256570.tif 000011
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2008256570.tif 000012