(57)【要約】【課題】  センサが使用される環境の温度変化に対して、従来よりも安定した出力特性を有するセンサを提供する。【解決手段】  プリント基板１と、プリント基板１上に実装され、パッケージ２ｂにセンサデバイスが内包されているセンサ部２と、プリント基板１およびセンサ部２を覆うケース４とを有する物理量センサにおいて、物理量センサの構造を、センサ部２のパッケージ２ｂに、ヒータ３を直接巻き付けた構造とする。そして、センサの使用環境温度が変化しても、センサデバイスの温度が所定の温度範囲となるように、センサ部２の作動時に、ヒータ３により、センサデバイスを加熱する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板（１）上に実装されたセンサデバイス（２ａ、１１）と、
前記プリント基板（１）およびセンサデバイス（２ａ、１１）を覆うケース（４）とを有する物理量センサにおいて、
前記ケース（４）内に配置され、前記センサデバイス（２ａ、１１）の温度を使用環境温度範囲よりも狭い所定温度範囲に保持する保持手段（３、１３）を備えることを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
前記保持手段として、前記センサデバイス（２ａ、１１）の作動時に、前記センサデバイス（２ａ、１１）が前記所定温度範囲となるように、前記センサデバイス（２ａ、１１）を加熱もしくは冷却する加熱冷却手段（３、１１）が用いられていることを特徴とする請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記保持手段として、前記加熱冷却手段（３、１１）と、前記センサデバイス（２ａ、１１）および前記加熱冷却手段（３、１１）を覆う断熱部材とが用いられていることを特徴とする請求項２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記センサデバイス（２ａ、１１）は、パッケージ（２ｂ、１４）に収納された状態で、前記プリント基板（１）に実装されており、前記加熱冷却手段（３）は前記パッケージ（２ｂ、１４）を直接覆うように配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の物理量センサ。
【請求項５】
前記センサデバイスとして、ＩＣチップ（１１）が用いられ、前記ＩＣチップ（１１）は、パッケージ（１４）に収納された状態で、前記プリント基板（１）に実装されており、
前記加熱冷却手段として、前記パッケージ（１４）内に収納されたペルチェ効果素子（１３）が用いられていることを特徴とする請求項２または３に記載の物理量センサ。
【請求項６】
前記加熱冷却手段として、前記センサデバイス（２ａ、１１）の温度が、前記使用環境温度範囲の上限温度以上の温度となるように、加熱する加熱手段（３、１１）が用いられていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサに関するものであり、特に、車両制御用物理量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両制御用物理量センサとして、例えば、車両の制御用に用いられている車両制御用角速度センサや、車両制御用加速度センサがある。これらのセンサは、例えば、物理量の実検出部であるセンサデバイスがプリント基板に実装され、これらがケースにより覆われた構造となっている。なお、これらの物理量センサを以下では単にセンサと呼ぶ。
【０００３】
センサは、通常、実検出部であるセンサデバイスの温度が変化すると、出力（電圧値）の大きさが変化してしまう性質（出力の温度特性）を有している。そこで、従来では、センサに、センサデバイスの他に、温度センサ部と、補正値があらかじめ記憶されているＥＥＰＲＯＭ等のメモリとをプリント基板に搭載し、温度センサが検出した温度に応じて、センサデバイスの出力値に補正値を加え、センサデバイスの出力を電気的に補正することで、センサデバイスが有する出力の温度特性に対処していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した対処方法であっても、センサデバイスの補正前の温度変化による出力変化が、非線形であったり、急激（大きい）であったり、温度センサの検出温度の間隔が粗いため、補正後の出力変化にがたつきが生じたりする等の理由により、センサデバイスの出力を補正しきれないことがある。すなわち、上記方法により対処されたセンサであっても、若干の温度特性を有することとなる。
【０００５】
このため、従来のセンサでは、使用環境の温度変化が大きい場合、センサデバイスの出力が温度特性の影響を受けるため、出力の精度が悪化してしまうという問題が生じる。このような問題は、上記した車両制御用物理量センサに限らず、他の技術分野に用いられるセンサであって、出力の温度特性を有するセンサに対しても、生じる問題である。なお、車両制御用物理量センサは、一般に、搭載環境の温度変化が大きく、かつ、高精度出力が要求されるため、このような問題が特に顕著となる。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、センサが使用される環境の温度変化に対して、従来よりも安定した出力特性を有するセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ケース（４）内に配置され、センサデバイス（２ａ、１１）の温度を使用環境温度範囲よりも狭い所定温度範囲に保持する保持手段（３、１３）を備えることを特徴としている。
【０００８】
これにより、物理量センサの使用環境に温度変化が生じた場合であっても、環境の温度変化の影響により、センサデバイス自体の温度が変化するのを抑制することができる。この結果、物理量センサの周囲環境の温度変化に対し、安定した出力特性を有する物理量センサを提供することができる。
【０００９】
特に、本発明を、搭載環境の温度変化が大きく、かつ、高精度出力を要求される車両制御用として用いられる角速度センサや加速度センサに適用することで、従来よりも、搭載温度変化に対して、安定した出力特性を有する車両制御用物理量センサを得ることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、環境温度変化によるセンサデバイスの温度変化を抑制できるので、温度特性変化の大きなセンサデバイスを、高精度用途のセンサとして使用することが可能となる。
【００１１】
保持手段としては、例えば、請求項２に示すように、センサデバイス（２ａ、１１）の作動時に、センサデバイス（２ａ、１１）が所定温度範囲となるように、センサデバイス（２ａ、１１）を加熱もしくは冷却する加熱冷却手段（３、１１）を用いることができる。
【００１２】
また、請求項３に示すように、保持手段として、加熱冷却手段の他に、センサデバイス（２ａ、１１）および加熱冷却手段（３、１１）を覆う断熱部材を用いることもできる。これにより、センサデバイスの温度を一定範囲内に保つことが容易となる。
【００１３】
また、加熱冷却手段の配置場所に関して、請求項４に示すように、センサデバイス（２ａ、１１）を収納しているパッケージ（２ｂ、１４）を直接覆うように、加熱冷却手段を配置することができる。
【００１４】
その他にも、請求項５に示すように、センサデバイスがＩＣチップ（１１）により構成されており、加熱冷却手段として、ペルチェ効果素子（１３）を用いる場合では、ＩＣチップ（１１）が収納されているパッケージ（１４）内に、ペルチェ効果素子を配置することもできる。例えば、ＩＣチップの下、横、上等にペルチェ効果素子を配置することができる。
【００１５】
なお、この場合、ＩＣチップは、体積が小さいので、ＩＣチップを所定の温度範囲に保持する際に、ＩＣチップに供給したり、ＩＣチップから奪ったりする熱量が少なくて済むので、センサデバイスを所定温度範囲に保持することが容易となる。
【００１６】
また、同様の理由により、本発明によれば、センサデバイスとしてＩＣチップ以外のものを用いた場合と比較して、加熱冷却手段の消費電力を低減することもできる。
【００１７】
また、加熱冷却手段として、請求項６に示すように、センサデバイス（２ａ、１１）の温度が、使用環境温度範囲の上限温度以上の温度となるように、加熱する加熱手段（３、１１）を用いることが好ましい。
【００１８】
このように、センサデバイス（２ａ、１１）の温度を使用環境温度範囲の上限温度以上の温度に保持する場合では、センサデバイスに対して、冷却する必要がなく、加熱するだけなので、加熱冷却手段として、加熱および冷却の両方を行うものを用いた場合と比較して、加熱冷却手段の構成を簡略化することができる。
【００１９】
例えば、使用環境温度が−３５℃から８５℃であれば、センサデバイス自体の温度が８５℃〜９５℃となるように、センサデバイスを加熱できるヒータを用いることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態における物理量センサの分解斜視図を示す。本実施形態では、車両制御用ヨーレートセンサを例として説明する。
【００２２】
本実施形態のセンサは、図１に示すように、プリント基板１と、プリント基板１上に実装されたセンサ部２と、ヒータ３と、ケース４とを有する構成となっている。なお、ヒータ３を有している点が、本実施形態のセンサと従来のセンサとが主に異なるところである。
【００２３】
プリント基板１には、図示しないが、センサ部２とともに、センサ部２に電源を供給する電源回路、増幅回路、その他センサ部２から所望の出力を得るために必要な素子が実装されている。
【００２４】
センサ部２は、車両のヨー角速度を検出するものである。本実施形態では、センサ部２として、一般的なものを用いており、センサ部２は、例えば、センサデバイスとしての水晶２ａがパッケージ２ｂに内包された構造となっている。
【００２５】
なお、図示しないが、本実施形態のセンサも、従来のセンサと同様に、温度センサおよびＥＥＰＲＯＭを備えており、センサ部２の出力が補正されるようになっている。
【００２６】
ヒータ３は、センサ部２を加熱するためのものである。このヒータ３が、本発明の保持手段、加熱冷却手段、加熱手段に相当する。
【００２７】
ヒータ３は、例えば、シート状の樹脂内に電熱線が配置された構造となっており、センサ部２のパッケージ２ｂの表面上に、直接、巻き付けられている。
【００２８】
また、図示しないが、プリント基板１には、ヒータ３に電源を供給する電源回路や、ヒータ３を制御する制御回路（制御部）等が実装されている。そして、ヒータ３は、制御回路により、例えば、センサ部２に電源が供給されるとき、ヒータ３に電源が供給され、一方、センサ部２の電源供給が停止されるとき、ヒータ３の電源供給も停止されるようになっている。
【００２９】
ヒータ３は、センサ部２（水晶２ａ）が所定の温度範囲となるように、加熱温度が設定されている。具体的には、車両制御用ヨーレートセンサが使用される環境温度としては、−３５℃から８５℃が想定されているため、センサの使用環境温度が−３５℃から８５℃に変化した場合に、センサ部２の温度範囲が、この８５℃以上の温度であって、使用環境温度範囲よりも狭い温度範囲である８５℃から９５℃の範囲内となるように、ヒータ３の温度が設定されている。この８５℃から９５℃の範囲が本発明の所定温度範囲に相当し、８５℃が本発明の使用環境温度範囲の上限温度に相当する。
【００３０】
なお、このように、センサ部２の温度範囲を８５℃よりも高い温度としているのは、センサ部２の温度を、環境温度よりも高い温度範囲に設定すれば、ヒータ３による加熱だけで、センサ部２の温度を容易に管理することができるからである。
【００３１】
本実施形態では、ヒータ３の発熱温度は、例えば、９５℃の一定の温度となっている。ヒータ３はセンサ部２に接しており、センサ部２との距離が近いので、使用環境温度が−３５℃から８５℃まで変化した場合、センサデバイス（水晶２ａ）の温度は８５℃から９５℃（９０℃近傍の温度）となる。
【００３２】
ケース４は、樹脂製または金属製であり、プリント基板１およびプリント基板１に実装されたセンサ部２やヒータ３を覆うようになっている。そして、このケース４が車両に取り付けられる。
【００３３】
以上のように構成された本実施形態のセンサでは、センサ部２に電源供給がされ、センサ部２の作動が開始する場合、ヒータ３にも電源供給されることで、ヒータ３は、センサ部２に対して、加熱を開始する。そして、センサ部２が作動中であれば、ヒータ３は、常に、センサ部２に対して加熱を行う。これにより、センサ部２の温度が８５℃から９５℃の範囲内に保持される。
【００３４】
一方、センサ部２への電源供給が停止され、センサ部２の作動が停止する場合、ヒータ３への電源供給も停止され、ヒータ３はセンサ部２への加熱を停止する。
【００３５】
次に、本実施形態のセンサの主な特徴について説明する。
【００３６】
図２（ｂ）に本実施形態のセンサにおける環境温度変化に対する出力特性の一例を示し、図２（ａ）に、図１のセンサにおいてヒータ３を有していないセンサの環境温度変化に対する出力特性の一例を示す。なお、図２（ａ）中の破線で示された曲線が、温度センサおよびＥＥＰＲＯＭを用いた補正を行う前の出力値であり、実線で示された曲線が補正後の出力値である。
【００３７】
ヒータ３を有していないセンサ（従来のセンサ）では、センサの周囲環境温度の変化が、センサデバイスの温度変化となる。すなわち、ヒータ３を有していないセンサでは、環境温度が−３５℃〜８５℃の間で変化する場合、センサデバイスの温度も−３５℃〜８５℃の間で変化する。
【００３８】
このため、図２（ａ）からわかるように、従来のように、センサデバイスの出力を補正しても、センサデバイスの出力に温度特性が生じる。このため、例えば、センサデバイスの温度が低いときと高いときとで、センサデバイスの出力の大きさに差（図２（ａ）中のΔＶ２）が生じてしまう。
【００３９】
これに対して、本実施形態のセンサでは、センサ部２のパッケージ２ｂに、ヒータ３を直接巻き付けている。このため、ヒータ３から供給される熱がセンサ部２の温度決定の主要因になっており、センサの使用環境温度が−３０℃〜８５℃であっても、センサ部２の温度、すなわち、センサデバイスの温度が、常に、８５℃〜９５℃内の温度に保持されるようになっている。
【００４０】
したがって、本実施形態のセンサの出力特性は、図２（ｂ）に示すように、センサの使用環境温度が−３０℃〜８５℃であっても、図２（ａ）に示すヒータ３を有していないセンサの８５℃〜９５℃における出力特性と同じとなる。
【００４１】
一般に、センサデバイスの温度が変化する範囲が広いほど、低い温度と高い温度での出力の差が大きくなる傾向がある。このため、本実施形態のセンサでは、図２（ａ）、（ｂ）からわかるように、センサの使用環境温度の最大温度と最小温度におけるセンサデバイスの出力差ΔＶ１（図２（ｂ）参照）が、ヒータ３を有していないセンサでの使用環境温度の最大温度と最小温度におけるセンサデバイスの出力差ΔＶ２（図２（ａ）参照）よりも小さくなっている。すなわち、本実施形態のセンサは、ヒータ３を有していないセンサと比較して、出力の精度が向上している。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、センサが使用される環境に温度変化が生じても、センサデバイスの温度変化を従来のセンサよりも抑制できるので、センサが使用される環境の温度変化に対して、従来よりも安定した出力特性を有するセンサを提供することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、センサデバイスの温度範囲を８５℃〜９５℃内に保持する場合を説明したが、センサの使用環境温度範囲よりも狭い温度範囲で、使用環境温度の上限温度よりも高い温度であれば、センサデバイスの温度範囲を他の温度範囲とすることができる。このとき、センサデバイスが保持される温度範囲が狭いほど、使用環境温度の変化に対して、安定した出力特性を有するセンサが得られる。
【００４４】
また、本実施形態のセンサは、上記したように、例えば、温度センサおよびＥＥＰＲＯＭを用いて、出力特性が補正されたセンサに対して、ヒータ３を設けることで、出力の精度が高められた従来のセンサに対して、出力の精度をより高めることができるだけでなく、次に説明する効果も有している。
【００４５】
図３（ｂ）に本実施形態のセンサにおける環境温度変化に対する出力特性の他の例を示し、図３（ａ）に、図１のセンサにおいてヒータ３を有していないセンサの環境温度変化に対する出力特性の他の例を示す。
【００４６】
本実施形態によれば、図３（ａ）に示すように、従来では、−３０℃近傍のセンサ出力が規格範囲内に収まらないため、−３０℃〜８５℃では使用できなかったセンサデバイスを、−３０℃〜８５℃の環境においても、使用することができるようになる。
【００４７】
これは、従来のセンサにおいて、センサデバイスの出力が規格範囲からはみ出てしまうのは、図３（ａ）に示すように、使用環境温度が−３０℃〜８５℃の場合では、通常、センサデバイスの温度が−３０℃のように低いときであり、８５℃〜９５℃のような高い温度のときは、出力値は規格範囲内に収まっている。
【００４８】
そこで、本実施形態では、センサの使用環境温度が−３０℃〜８５℃の場合であっても、センサ部２の作動時において、ヒータ３により、センサ部２を８５℃〜９５℃の範囲に保持するようにしているので、図３（ｂ）に示すように、センサ出力が規格範囲内に収まるようにすることができる。
【００４９】
このように、本実施形態では、センサデバイスの温度を、ヒータ３により、８５℃〜９５℃のような環境温度範囲よりも狭い温度範囲であって、センサデバイスの出力値が規格範囲内に収まる温度範囲に保持している。これにより、本実施形態によれば、−３０℃〜８５℃のように環境温度範囲が広い用途では使用することができなかったセンサデバイスであっても、環境温度範囲が広く、高精度出力が要求される用途のセンサとして用いることができる。
【００５０】
また、本実施形態のセンサは、以下の効果も有している。
【００５１】
背景技術の欄で説明したように、温度センサとＥＥＰＲＯＭを用いて、センサデバイスの出力に対して温度変化に応じた補正を行う場合では、センサの生産において、実際に、センサの使用環境の温度変化をベンチで再現し、センサ１つずつに対して、補正値を設定しなければならなかった。
【００５２】
さらに、使用環境温度が広範囲であるセンサの生産においては、広範囲な温度を再現する必要があった。これらの理由により、従来のセンサは、生産性が悪いものであった。
【００５３】
これに対して、本実施形態のセンサでは、センサの使用環境温度が−３０℃〜８５℃の場合であっても、センサ部２の作動時において、ヒータ３により、センサ部２を８５℃〜９５℃の範囲に保持するようにしている。
【００５４】
このように、本実施形態では、センサデバイスの温度を環境温度範囲よりも狭い温度範囲となるようにしているので、センサデバイスの出力において、温度特性の影響が従来よりも抑制されている。
【００５５】
したがって、本実施形態によれば、温度特性の影響が小さいので、補正値を厳密に設定しなくても、高精度出力を有するセンサが得られる。このため、本実施形態によれば、センサの生産において、従来では、センサデバイス毎に補正値を設定していたのに対して、複数のセンサデバイスに、同じ補正値を設定することもできる。
【００５６】
また、センサの生産において、補正値を設定する際では、８５℃〜９５℃の温度範囲だけ再現すればよいことから、本実施形態によれば、従来のように、−３５℃〜８５℃の環境温度変化をベンチで再現する場合と比較して、センサの生産性を向上させることができる。
【００５７】
なお、従来のセンサでは、センサの生産において、−３５℃から８５℃での出力特性を検査するため、−３５℃のように、低い温度や、８５℃等の高い温度を再現する必要があった。−３５℃のように、低い温度を再現する場合、冷却用のコンプレッサを用いる必要があった。
【００５８】
これに対して、本実施形態では、センサの生産において、室温よりも高い温度である８５℃〜９５℃を再現すればよいので、冷却用のコンプレッサを用いる必要がなく、加熱用の装置があればよく、生産時に必要な設備を従来よりも簡略化することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、ヒータ３をセンサ部２のパッケージ２ｂに直接巻き付ける場合、すなわち、ヒータ３がパッケージ２ｂを直接覆うように配置されている場合を例として説明したが、必ずしも、ヒータ３をパッケージ２ｂに直接巻き付けなくてもよく、ケース４内であって、センサ部２のセンサデバイスを加熱できる位置であれば、他の位置にヒータ３を配置することもできる。
【００６０】
例えば、センサ部２の隣であって、センサ部２に接しないように、ヒータ３を配置することもできる。この場合、例えば、ヒータ３の温度を１００℃に設定する。このように、センサ部２とヒータ３とが接していない場合では、センサ部２の温度が８５℃〜９５℃の範囲内に保持されるように、センサ部２とヒータ３との距離に応じて、ヒータ３の温度を設定する。
【００６１】
なお、ヒータ３の配置に関して、ヒータ３とセンサ部２との距離が離れているほど、熱のロスが大きいので、ヒータ３からの熱のロスが小さくなるように、センサ部２と接するように、ヒータ３を配置することが好ましい。
【００６２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、センサ部２として、パッケージ２ｂ内に水晶２ａを有する構造のものを用いた場合を例として説明したが、本実施形態では、センサ部２として、センサデバイスが半導体チップで構成されたものを用いる場合を説明する。
【００６３】
図４に、本発明の第２実施形態におけるセンサ部２の斜視図を示す。図４では、センサ部２の内部がわかるように、セラミックパッケージや蓋の一部を省略している。
【００６４】
本実施形態のセンサ部２は、センサデバイスとしての半導体チップ（センサチップ）１１と、センサチップ１１の下側に配置された回路チップ１２と、センサチップ１１と回路チップ１２との間に配置されたペルチェ効果素子１３と、これらを覆うセラミックパッケージ１４とを有する構成となっている。
【００６５】
センサチップ１１は、車両の角速度を検出するものであり、一般的な構造のものである。センサチップ１１としては、例えば、櫛歯状の固定電極と可動電極とを有しており、これらの固定電極と可動電極との間における静電容量変化により角速度を検出するものを用いることができる。なお、センサチップ１１の面積は、例えば３ｍｍ2である。
【００６６】
回路チップ１２は、センサチップ１１との間で送信される信号を処理する回路であり、センサチップ１１とボンディングワイヤ１５ａにより電気的に接続されている。
【００６７】
ペルチェ効果素子１３は、センサチップ１１と回路チップ１２との間に挟まれており、センサチップ１１の底面と接触している。ペルチェ効果素子１３は、電流が供給されることで、発熱もしくは吸熱をする熱電素子である。このペルチェ効果素子１３が本発明の保持手段、加熱冷却手段、加熱手段に相当する。
【００６８】
ペルチェ効果素子１３は、回路チップ１２とボンディングワイヤ１５ｂを介して、電気的に接続されており、回路チップ１２により、ペルチェ効果素子１３の発熱温度が制御されるようになっている。
【００６９】
そして、このペルチェ効果素子１３は、第１実施形態と同様に、センサの使用環境温度が−３５℃〜８５℃の場合、センサチップ１１の作動時において、センサチップ１１の温度が８５℃〜９５℃の範囲となるように、センサチップ１１を加熱するようになっている。ペルチェ効果素子１３の発熱温度は、本実施形態においても、例えば、９５℃に設定されている。
【００７０】
セラミックパッケージ１４の内部には、センサチップ１１、回路チップ１２およびペルチェ効果素子１３が配置されており、セラミックパッケージ１４と、セラミックパッケージ１４の上側に配置された蓋１４ｂにより、センサチップ１１、回路チップ１２およびペルチェ効果素子１３が密閉されている。
【００７１】
また、セラミックパッケージ１４の内側には、センサチップ１１、回路チップ１２およびペルチェ効果素子１３を、外部電源と接続するための配線端子部１４ａが設けられている。この配線端子部１４ａと、センサチップ１１、回路チップ１２およびペルチェ効果素子１３  におけるそれぞれのボンディングパッドとが、ボンディングワイヤ１５ｃ、１５ｄ、１５ｅにより接続されている。
【００７２】
本実施形態のセンサは、このような構成されたセンサ部２が、第１実施形態と同様に、プリント基板１に実装され、ケース４により覆われた構造となっている。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態のセンサにおいても、センサの使用環境温度が−３５℃〜８５℃の場合、センサチップ１１の温度が８５℃〜９５℃の範囲となるように、ペルチェ効果素子１３により、センサチップ１１を加熱するようになっている。したがって、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
また、本実施形態で用いているセンサチップ１１は、面積が３ｍｍ2であり、面積、体積が小さいので、センサチップ１１を８５℃〜９５℃の温度範囲に保持する際に、センサチップ１１に供給するために必要な熱量が、第１実施形態のように、センサデバイスが水晶２ａにより構成されている場合と比較して、少ない。
【００７５】
このため、本実施形態のセンサの方が、第１実施形態のセンサよりも、センサチップ１１の温度を容易に８５℃〜９５℃に保持することができる。また、本実施形態によれば、センサデバイスとして、水晶２ａを用いた場合と比較して、加熱冷却手段の消費電力を低減することもできる。
【００７６】
なお、本実施形態では、ペルチェ効果素子１３をセンサチップ１１の下側に配置する場合を例として説明したが、セラミックパッケージ１４内であって、センサチップ１１を加熱できる位置であれば、他の位置にペルチェ効果素子１３を配置することもできる。
【００７７】
例えば、ペルチェ効果素子１３をセンサチップ１１の横側や、上側に配置することもできる。ただし、センサチップ１１の上側ペルチェ効果素子１３を配置する場合では、センサチップ１１の可動電極が抑えられないように、ペルチェ効果素子１３を配置し、センサチップ１１に固定する。
【００７８】
（第３実施形態）
第１、第２実施形態では、センサの構造を、センサデバイスの近傍にヒータ３やペルチェ効果素子１３を配置した構造とする場合を例として説明したが、これらの周りに、さらに、発泡スチロール等の断熱部材を配置した構造とすることもできる。この断熱部材が本発明の保持手段に相当する。
【００７９】
これにより、センサデバイスが外部温度変化から受ける影響を抑制することができるので、第１、第２実施形態のセンサと比較して、センサデバイスの温度を安定させることができる。
【００８０】
なお、本実施形態では、センサデバイスの温度を８５℃〜９５℃に保持する手段として、ヒータ３やペルチェ効果素子１３と、断熱部材とを併用する場合を例として説明したが、断熱部材のみを用いることもできる。この場合においても、センサデバイスの温度範囲をセンサの使用環境温度範囲よりも狭い温度範囲に保持することができる。
（他の実施形態）
（１）第１実施形態では、保持手段としてヒータ３を用いる場合を例として説明したが、第１実施形態のセンサにおいて、第２実施形態のように、ヒータ３の代わりにペルチェ効果素子を用いることもできる。同様に、第２実施形態のセンサにおいて、ペルチェ効果素子１３の代わりに、ヒータ３を用い、第１実施形態のように、このヒータ３をセラミックパッケージ１４の表面に直接巻き付けることもできる。
【００８１】
（２）上記した各実施形態では、ヒータ３やペルチェ効果素子１３の発熱温度を、９５℃等の一定の温度とする場合を例として説明したが、ヒータ３およびペルチェ効果素子１３の発熱温度を、環境温度に応じて変動させることもできる。
【００８２】
この場合、温度センサが検出した温度に応じて、ヒータ３を制御する回路や、ペルチェ効果素子１３を制御する回路チップ１２により、ヒータ３やペルチェ効果素子１３の発熱温度を制御する。このようにして、センサデバイスの温度を所定の温度範囲内に保持することもできる。
【００８３】
（３）上記した各実施形態では、センサデバイスの温度が、センサの使用環境温度範囲よりも高い温度範囲となるように、ヒータ３やペルチェ効果素子１３の発熱温度を設定する場合を例として説明したが、センサデバイスの温度を他の温度範囲で保持することもできる。なお、センサデバイスの温度を、センサの使用環境温度の最大温度よりも低い温度範囲とする場合では、第２実施形態で説明したように、加熱冷却手段として、ペルチェ効果素子１３を用いる。
【００８４】
例えば、センサの使用環境温度範囲が−３０℃〜８５℃の場合であれば、ペルチェ効果素子１３により、センサデバイスの温度を３０℃近傍に保持することもできる。このとき、使用環境温度が３０℃を超えているときでは、ペルチェ効果素子１３により、センサデバイスを冷却し、３０℃よりも低いときでは、ペルチェ効果素子１３により、センサデバイスを加熱するように、回路チップ１２により制御する。
【００８５】
（４）上記した各実施形態では、車両制御用ヨーレートセンサを例として説明したが、加速度センサ、圧力センサ等の車両制御用物理量センサや、他の技術分野における物理量センサにおいても、本発明を適用することができる。すなわち、水晶２ａや半導体等のセンサデバイスの種類に限らず、出力の温度特性を有するセンサデバイスを有するセンサ全般において、本発明を適用することができる。
【００８６】
この場合、センサの種類によって使用環境温度が異なるので、その使用環境温度を考慮して、センサデバイスの保持温度を設定する。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態における物理量センサの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のセンサにおいてヒータ３を有していない構造のセンサの環境温度変化に対する出力特性の一例を示す図であり、（ｂ）は、図１のセンサの環境温度変化に対する出力特性の一例を示す図である。
【図３】（ａ）は、図１のセンサにおいてヒータ３を有していない構造のセンサの環境温度変化に対する出力特性の他の例を示す図であり、（ｂ）は、図１のセンサの環境温度変化に対する出力特性の他の例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるセンサ部の透過斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１…プリント基板、２…センサ部、２ａ…パッケージ２ｂ、３…ヒータ、４…ケース、
１１…センサチップ、１２…回路チップ、１３…ペルチェ効果素子、
１４…セラミックパッケージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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