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公開番号2025114285
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008889
出願日2024-01-24
発明の名称慣性力センサおよび慣性力センサの製造方法
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社ミライズテクノロジーズ,トヨタ自動車株式会社,株式会社デンソー
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類G01C 19/5733 20120101AFI20250729BHJP(測定;試験)
要約【課題】高真空化されたパッケージに気密封止されたセンサ部を備える慣性力センサを提供する。
【解決手段】慣性力センサは、矩形形状の開口枠を備えるパッケージを備える。慣性力センサは、パッケージの内部に配置されているセンサ部を備える。慣性力センサは、開口枠の全体を覆っている蓋部を備える。慣性力センサは、開口枠に沿って配置されており、閉じたリング形状を備えており、開口枠と蓋部とを接合している第1接合リングおよび第2接合リングを備える。第1接合リングは、第2接合リングの外周を取り囲んで配置されている。第1接合リングと、第2接合リングと、開口枠と、蓋部と、によって囲まれた閉空間が形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
矩形形状の開口枠を備えるパッケージと、
前記パッケージの内部に配置されているセンサ部と、
前記開口枠の全体を覆っている蓋部と、
前記開口枠に沿って配置されており、閉じたリング形状を備えており、前記開口枠と前記蓋部とを接合している第１接合リングおよび第２接合リングと、
を備える慣性力センサであって、
前記第１接合リングは、前記第２接合リングの外周を取り囲んで配置されており、
前記第１接合リングと、前記第２接合リングと、前記開口枠と、前記蓋部と、によって囲まれた閉空間が形成されている、
慣性力センサ。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記慣性力センサには、前記パッケージの内部と、前記蓋部と、前記第２接合リングと、によって囲まれた内部空間が形成されており、
前記慣性力センサは、前記内部空間および前記閉空間の少なくとも一方に配置されているガス吸着部をさらに備える、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項３】
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングは、前記蓋部とは別体の部品であり、前記蓋部に接合されており、
前記ガス吸着部は、前記蓋部において、前記第１接合リングと前記第２接合リングとの間の領域、および、前記第２接合リングの内側の領域に配置されており、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングと前記蓋部とが直接に接合している、請求項２に記載の慣性力センサ。
【請求項４】
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングは、前記蓋部とは別体の部品であり、前記蓋部に接合されており、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングは、金属で構成されており、
前記ガス吸着部は、前記蓋部において、前記第１接合リングおよび前記第２接合リングと前記蓋部との接合界面に配置されており、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングを前記蓋部に接合するために用いられる金属が、前記ガス吸着部に拡散浸透している、請求項２に記載の慣性力センサ。
【請求項５】
前記開口枠には、前記開口枠に沿って溝が形成されており、
前記溝は、前記閉空間と連通している、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項６】
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングと前記開口枠との接合界面を通る平面視において、前記第１接合リングと前記第２接合リングとの間には、開口部が形成されており、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングと前記蓋部との界面を通る平面視において、前記第１接合リングと前記第２接合リングとの間には、底面が形成されており、
前記開口部と前記底面とは、互いに対向しており、
前記開口部の幅は、前記底面の幅よりも小さい、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項７】
前記第１接合リングの幅の方が、前記第２接合リングの幅よりも大きい、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項８】
前記第１接合リング、前記第２接合リングは、金属で構成されており、
前記蓋部は、ガラスまたは金属で構成されており、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングは、前記蓋部とは別体の部品であり、前記蓋部に接合されている、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項９】
前記第１接合リング、前記第２接合リングおよび前記蓋部は、シリコンで構成されており、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングは、前記蓋部と一体の部品である、
請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項１０】
矩形形状の開口枠を備えるパッケージと、
前記パッケージの内部に配置されているセンサ部と、
前記開口枠の全体を覆っている蓋部と、
前記開口枠に沿って配置されており、閉じたリング形状を備えており、前記開口枠と前記蓋部とを接合している第１接合リングおよび第２接合リングと、
を備える慣性力センサの製造方法であって、
前記第１接合リングは、前記第２接合リングの外周を取り囲んで配置されており、
前記第１接合リングと、前記第２接合リングと、前記開口枠と、前記蓋部と、によって囲まれた閉空間が形成されており、
前記パッケージの内部と、前記第２接合リングと、前記蓋部と、によって囲まれた内部空間が形成されており、
前記パッケージの内部に前記センサ部を固定する工程と、
前記内部空間および前記閉空間の少なくとも一方にガス吸着部を配置する工程と、
前記第１接合リングおよび前記第２接合リングを介して、前記開口枠と前記蓋部とを真空雰囲気内で接合する工程と、
熱処理を行う工程と、
を備える、慣性力センサの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、慣性力センサおよび慣性力センサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、慣性力センサを気密に囲う第１のパッケージと、第１のパッケージを気密に囲う第２のパッケージと、を備えた電子部品が開示されている。２重のパッケージ構造により、気密封止の性能が向上されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２５７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、２重のパッケージ構造を備えているため、電子部品全体の体格が増大してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する慣性力センサは、矩形形状の開口枠を備えるパッケージを備える。慣性力センサは、パッケージの内部に配置されているセンサ部を備える。慣性力センサは、開口枠の全体を覆っている蓋部を備える。慣性力センサは、開口枠に沿って配置されており、閉じたリング形状を備えており、開口枠と蓋部とを接合している第１接合リングおよび第２接合リングを備える。第１接合リングは、第２接合リングの外周を取り囲んで配置されている。第１接合リングと、第２接合リングと、開口枠と、蓋部と、によって囲まれた閉空間が形成されている。
【０００６】
上記の構造によると、パッケージの開口枠と蓋部とが、外側の第１接合リングおよび内側の第２接合リングによって２重に閉塞されている。そして第１接合リングと第２接合リングとの間に、閉空間が形成されている。第１接合リングの内部を通ってガスが侵入する場合、または、蓋部やパッケージの枠体と第１接合リングとの接合界面を通ってガスが侵入する場合においても、閉空間によって、パッケージの内部空間へのガスの侵入を留めることができる。パッケージ内部へのガスの侵入を閉空間にて一旦留めることができるため、パッケージ内部の高気密性を長期間維持することが可能となる。そして、１つのパッケージに対して、第１および第２接合リングの２つを用いて気密を維持する、２重の接合枠構造を備えている。２つのパッケージを用いる２重のパッケージ構造に比して、体格の増大を抑制することができるため、慣性力センサの小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
ジャイロセンサ１の上面図である。
ジャイロセンサ１の断面図である。
接合界面の近傍領域の拡大断面図である。
接合界面の近傍領域の拡大断面図である。
溝１０３ｔ近傍の拡大断面図である。
Ｓｉウエハ接合前の状態を示す斜視図である。
センサ素子２４０の断面構造を示す図である。
図７のVIII－VIII線における、蓋部２３０の下面図である。
ＷＬＰ構造２０１の製造工程を示すフローチャートである。
ＷＬＰ構造２０１の製造工程を示す断面図である。
ＷＬＰ構造２０１の製造工程を示す断面図である。
ＷＬＰ構造２０１の製造工程を示す断面図である。
センサ素子２４０の断面構造を示す図である。
蓋部４３０の製造工程を示す断面図である。
蓋部４３０の製造工程を示す断面図である。
蓋部４３０の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００８】
図１に、本実施例に係るジャイロセンサ１の上面図を示す。図１では、見やすさのために、リッド１３０を取り除いた状態を示している。また図２に、図１のII－II線における断面図を示す。図２は、中心軸ＣＡを通る断面図である。また図３に、図２の接合領域ＪＲを拡大した図を示す。ジャイロセンサ１は、センサ素子１０、パッケージ１００、リッド１３０を主に備えている。センサ素子１０は、パッケージ１００内に真空気密封止されている。
【０００９】
（センサ素子１０の構成）
センサ素子１０は、台座電極２０、ガラス振動子３０、ペースト４０、を主に備えている。台座電極２０は、ガラス基板２１上にシリコン基板２２が積層された構造を備えている。
【００１０】
ガラス基板２１は、シリコン基板２２と陽極接合可能なガラス材料である。ガラス基板２１の表面２１ｆには、環状のリング溝２１ｒが形成されている。リング溝２１ｒには、ガラス振動子３０のリム部３０ｒが挿入されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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