專(zhuān)利名稱(chēng)：慣性傳感器、慣性傳感器裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加速度傳感器和陀螺傳感器等慣性傳感器及其制造方 法，本發(fā)明特別適用于車(chē)載用導(dǎo)航裝置等。
背景技術(shù)：
汽車(chē)導(dǎo)航裝置已廣泛普及。在此類(lèi)汽車(chē)導(dǎo)航裝置中，在檢測(cè)汽車(chē)等車(chē)輛的當(dāng)前位置時(shí)，并用了使用所謂的GPS (Global Positioning System: 全球定位系統(tǒng))來(lái)進(jìn)行測(cè)位的方法，以及獨(dú)立測(cè)量車(chē)輛的移動(dòng)方向和移 動(dòng)距離的方法。因此，在汽車(chē)導(dǎo)航裝置中，安裝了檢測(cè)施加在車(chē)輛上的 加速度和角速度等的陀螺傳感器(角速度傳感器)和加速度傳感器等慣 性傳感器，以便獨(dú)立測(cè)量車(chē)輛的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離。在通過(guò)此類(lèi)慣性傳感器檢測(cè)角速度和加速度等的情況下，需要使檢 測(cè)軸朝向應(yīng)檢測(cè)方向，例如，如果是陀螺傳感器，則需要將檢測(cè)軸朝向 鉛直上方地設(shè)置。但是，近年來(lái)，汽車(chē)導(dǎo)航裝置不斷小型化，以往開(kāi)發(fā)了使配置于座 位下和行李箱內(nèi)等中的裝置主體(以下稱(chēng)為"導(dǎo)航主體")設(shè)置于位于駕 駛席和助手席之間的副儀表板的類(lèi)型的導(dǎo)航裝置。圖15是表示在副儀表板上設(shè)置的導(dǎo)航主體的圖，(a)是其整體立體 圖，(b)是表示在導(dǎo)航主體上安裝的陀螺傳感器的圖。如圖15 (a)所示，在副儀表板102上設(shè)置導(dǎo)航主體100的情況下， 基于安裝在導(dǎo)航主體100上的顯示裝置101的視認(rèn)性和未圖示的操作面 板的操作性的觀點(diǎn)，優(yōu)選使顯示裝置101和操作面板的板面朝向駕駛員 的視線方向。即，優(yōu)選使導(dǎo)航主體100從水平方向向斜上方傾斜地設(shè)置 在副儀表板102內(nèi)。但是，在使導(dǎo)航主體100向斜上方傾斜地設(shè)置在副
儀表板102上的情況下，由于如圖15 (b)所示，在導(dǎo)航主體100內(nèi)的印 刷基板103上安裝的陀螺傳感器104的檢測(cè)軸G從本來(lái)應(yīng)朝向的方向即 鉛直方向V傾斜了導(dǎo)航主體iOO的安裝角度(傾斜角)e，所以在陀螺 傳感器104檢測(cè)到的角速度會(huì)產(chǎn)生誤差。在通常的汽車(chē)導(dǎo)航裝置中，為了修正陀螺傳感器104等的由于導(dǎo)航 主體100的安裝角度而產(chǎn)生的檢測(cè)誤差，通過(guò)軟件的運(yùn)算處理來(lái)進(jìn)行檢 測(cè)結(jié)果的修正，但這種通過(guò)軟件進(jìn)行的修正處理存在極限，現(xiàn)狀為例如在導(dǎo)航主體ioo的傾斜角e為30°以上時(shí)，通過(guò)軟件的運(yùn)算處理無(wú)法完全修正。因此，在汽車(chē)導(dǎo)航裝置中，需要即使在傾斜安裝的情況下也能正確 地進(jìn)行檢測(cè)的慣性傳感器，這樣的傳感器己提出了多種方案。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了這樣的角速度傳感器通過(guò)保持部件使傳感器內(nèi)部的角速度檢測(cè)元件傾斜，從而在不改變傳感器的形狀和 傳感器的安裝方法的情況下使檢測(cè)軸傾斜。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了這樣的傳感器裝置具備檢測(cè)元件 和固定支撐檢測(cè)元件的安裝部，該檢測(cè)元件對(duì)具有固定的方向性的物理 量的有關(guān)方向以及大小進(jìn)行檢測(cè)，在該傳感器裝置中，檢測(cè)元件以向減 小方向傾斜預(yù)先設(shè)定的減小角度的方式固定在安裝部上，所述減小方向 是使作為成為檢測(cè)方向和大小的基準(zhǔn)的檢測(cè)軸的方向與在相應(yīng)檢測(cè)時(shí)實(shí) 際施加在檢測(cè)元件上的物理量的方向的差而預(yù)測(cè)的角度差減小的方向。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了這樣的振子的支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)將振子連接在支撐基板上的腳部、以及將該支撐基板和封裝用基板連接起來(lái) 的粘接劑，設(shè)定封裝內(nèi)的振子的角度，使振子的檢測(cè)軸定向?yàn)橄Ｍ姆较?。?zhuān)利文獻(xiàn)l: WO03/畫(huà)50專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特幵2003—227844號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2005—249428號(hào)公報(bào)但是，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l、 2所公開(kāi)的傳感器中，由于將作為檢測(cè)元 件的水晶振子直接固定在安裝部上，所以安裝部成為來(lái)自水晶振子的振 動(dòng)泄漏和無(wú)用振動(dòng)模式等的產(chǎn)生原因，因而存在使檢測(cè)性能惡化的可能。 此外，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l、 2所公開(kāi)的傳感器中，由于需要使檢測(cè)元 件本身傾斜安裝，所以每個(gè)安裝角度都需要專(zhuān)用的工具，從而導(dǎo)致制造 成本的上升。像這樣需要專(zhuān)用工具是因?yàn)樵趯?zhuān)利文獻(xiàn)l、 2所公開(kāi)的傳感 器中，在將檢測(cè)元件安裝到安裝部上之后，向檢測(cè)元件照射激光來(lái)進(jìn)行 傳感器的調(diào)整，所以在改變了檢測(cè)元件的安裝角度的情況下，按照每個(gè) 安裝角度，激光的焦點(diǎn)不同，因而不能使工具通用。另外，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，為了使檢測(cè)元件傾斜安裝，在檢測(cè)元 件其本身上形成狹縫。因此，檢測(cè)元件的加工成本增高，從這一點(diǎn)考慮 也導(dǎo)致了制造成本的上升。再有，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l、 2中，由于在傳感器的內(nèi)部使檢測(cè)元件傾斜，所以在將傳感器安裝到安裝基板上時(shí)，存在不能將檢測(cè)軸的角度改 變成任意角度的問(wèn)題。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，將振動(dòng)片(振子)連接到支撐基板上的腳部(接合線)與來(lái)自振動(dòng)片的振動(dòng)泄漏和無(wú)用振動(dòng)模式的產(chǎn)生有很深的 關(guān)聯(lián)，存在使傳感器的檢測(cè)性能惡化的情況。此外，通過(guò)粘接劑來(lái)改變 角度在制造方面偏差大，且設(shè)定的角度的精度差。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)l、 2中的安裝部是將元件直接固定的部件，安裝部 成為來(lái)自振動(dòng)片的振動(dòng)泄漏和無(wú)用振動(dòng)模式等的產(chǎn)生原因，存在使物理 量的檢測(cè)性能變差的情況。于是，本發(fā)明的發(fā)明人把目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)了將利用現(xiàn)有的接合方法固定傳 感器元件的傳感器設(shè)備接合到引線框上并進(jìn)行澆鑄的方法。根據(jù)該方法， 由于傳感器元件利用現(xiàn)有的接合方法固定，所以抑制了振動(dòng)泄漏和無(wú)用 振動(dòng)模式的產(chǎn)生，能夠根據(jù)引線框的形狀來(lái)控制與傳感器的響應(yīng)動(dòng)作的 檢測(cè)軸對(duì)應(yīng)的設(shè)置角度，而且能夠通過(guò)澆鑄來(lái)確保機(jī)械強(qiáng)度。但是，在該方法中，容納了傳感器的傳感器設(shè)備通過(guò)控制引線框的 形狀來(lái)根據(jù)傳感器的響應(yīng)動(dòng)作的檢測(cè)軸來(lái)相對(duì)于安裝面傾斜。因此，在 使用沿傳感器設(shè)備的外形進(jìn)行澆鑄的現(xiàn)有模塑方法來(lái)形成傳感器裝置 時(shí)，傳感器裝置的外形相對(duì)于安裝面不平行。因此，存在安裝工序中的
作業(yè)性變差的可能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的是提供一種能夠在不使檢 測(cè)元件的檢測(cè)性能惡化的情況下將檢測(cè)軸設(shè)定為預(yù)定角度的慣性傳感器 及其制造方法。此外，本發(fā)明的目的是提供一種即使安裝在具有預(yù)定傾斜的安裝面 上也能夠高精度地設(shè)定傳感器的檢測(cè)軸，能夠?qū)鞲衅鞯臋z測(cè)軸和鑄模 的底面及頂面設(shè)定為希望的角度的作業(yè)性良好的慣性傳感器裝置的制造 方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的慣性傳感器的特征在于，該慣性傳感 器具有對(duì)檢測(cè)軸方向的物理量的大小進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)元件；支撐檢測(cè) 元件的大致中央的具有撓性的多個(gè)支撐部件；以及容納檢測(cè)元件和所述 支撐部件的封裝用基板，在將多個(gè)支撐部件的延長(zhǎng)方向設(shè)為X軸、將在 檢測(cè)元件的平面內(nèi)與X軸正交的軸設(shè)為Y軸、將與X軸和Y軸正交的 軸設(shè)為Z軸時(shí)，施加在支撐部件上的檢測(cè)元件的Y軸方向的載荷分量在 多個(gè)支撐部件之間大致相同，而且Z軸方向的載荷分量在多個(gè)支撐部件 之間大致相同。通過(guò)這樣構(gòu)成，由于在多個(gè)支撐部件上因加速度而作用有相等的作 用，所以能夠使支撐部件的機(jī)械共振頻率的設(shè)定條件相對(duì)于與加速度相 伴的力的變化而不易紊亂。即，可防止支撐部件的共振頻率紊亂成非預(yù) 期值，例如還可以防止以下不良情況在慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)頻率隨溫度 變化而變化的過(guò)程中，在該共振頻率移到慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)附近時(shí)， 慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)頻率與支撐部件的共振頻率結(jié)合(被誘導(dǎo))，從而導(dǎo)致 慣性傳感器的輸出信號(hào)跳躍。此外，本發(fā)明的慣性傳感器的特征在于，檢測(cè)元件的檢測(cè)角速度的 檢測(cè)軸是Z軸方向，而且Z軸和鉛直方向所構(gòu)成的角為e，合成了Y軸 方向的載荷分量和Z軸方向的載荷分量的載荷分量至少是基于重力加速 度的載荷分量。
在如此構(gòu)成慣性傳感器時(shí)，由于即使在將慣性傳感器傾斜配置的情 況下，也是在多個(gè)支撐部件上因加速度而作用有相等的作用，所以能夠 使支撐部件的機(jī)械共振頻率的設(shè)定條件相對(duì)于與加速度相伴的力的變化 而不易紊亂。即，可防止支撐部件的共振頻率紊亂成非預(yù)期值，例如還 可以防止以下不良情況在慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)頻率隨溫度變化而變化的 過(guò)程中，在該共振頻率移到慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)附近時(shí)，慣性傳感器 的驅(qū)動(dòng)頻率與支撐部件的共振頻率結(jié)合(被誘導(dǎo))，從而導(dǎo)致慣性傳感器 的輸出信號(hào)跳躍。此外，可在使慣性傳感器傾斜的狀態(tài)下檢查慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)頻率， 從而能夠簡(jiǎn)化檢查工序。再有，由于該情況下重力加速度和Z軸方向一致，所以Y軸方向與 移動(dòng)體的行進(jìn)方向一致，所以具有即使相對(duì)于移動(dòng)體移動(dòng)時(shí)的加速度， 支撐部件的共振頻率也不易紊亂的優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明的慣性傳感器的特征在于，所述慣性傳感器構(gòu)成為通過(guò)使該慣性傳感器的短方向傾斜來(lái)使z軸和鉛直方向所構(gòu)成的角度為e。在這樣構(gòu)成時(shí)，在組裝該慣性傳感器構(gòu)成傾斜結(jié)構(gòu)的慣性傳感器裝 置時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的薄型化。一種慣性傳感器裝置，其特征在于，所述慣性傳感器具有本發(fā)明的慣性傳感器；與慣性傳感器電連接的多個(gè)引線端子；以及容納慣性傳感 器的模制外殼。如果如此構(gòu)成慣性傳感器裝置，由于在多個(gè)支撐部件上因加速度而 作用有相等的作用，所以能夠使支撐部件的機(jī)械共振頻率的設(shè)定條件相 對(duì)于與加速度相伴的力的變化而不易紊亂。即，可防止支撐部件的共振 頻率紊亂成非預(yù)期值，例如還可以防止以下不良情況在慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)頻率隨溫度變化而變化的過(guò)程中，在該共振頻率移到慣性傳感器的 驅(qū)動(dòng)振動(dòng)附近時(shí)，慣性傳感器的驅(qū)動(dòng)頻率與支撐部件的共振頻率結(jié)合(被 誘導(dǎo))，從而導(dǎo)致慣性傳感器的輸出信號(hào)跳躍。此外，本發(fā)明的慣性傳感器的特征在于，所述模制外殼構(gòu)成為具有: 從該模制外殼的一部分向所述模制外殼的底面方向延伸的引線端子；和與所述一部分對(duì)置的一部分向所述模制外殼的底面方 向延伸的、比所述引線端子長(zhǎng)的引線端子，所述長(zhǎng)引線端子朝向所述模 制外殼側(cè)具有多個(gè)彎曲部。在如此構(gòu)成時(shí)，可防止在該慣性傳感器安裝于安裝基板上時(shí)由于焊 料附著導(dǎo)致的慣性傳感器的浮起。此外，本發(fā)明是--種慣性傳感器裝置的制造方法，慣性傳感器裝置 具有與安裝基板進(jìn)行電連接的多個(gè)引線端子，所述慣性傳感器裝置是通 過(guò)模塑方法利用樹(shù)脂對(duì)由多個(gè)引線端子構(gòu)成的引線框和傳感器設(shè)備進(jìn)行 澆鑄而形成的裝置，所述傳感器設(shè)備根據(jù)引線框的形狀來(lái)確定設(shè)置角度， 而且包括響應(yīng)相對(duì)于檢測(cè)軸的動(dòng)作的傳感器，其特征在于，在將傳感器 設(shè)備接合到引線框上之后，將分別形成有凹部的下模具和上模具以在凹 部形成面之間夾著引線框的方式重疊起來(lái)，在由此劃分而成的型腔內(nèi)容 納傳感器設(shè)備，然后在型腔內(nèi)填充樹(shù)脂進(jìn)行成形，在這種模塑方法中使 用由下模具和上模具構(gòu)成的模塑模具，在所述下模具和所述上模具中以 下述方式形成有凹部型腔的與引線框相對(duì)的頂面和底面分別形成為相 對(duì)于引線框的兩個(gè)主面傾斜，而且該頂面和底面平行。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可對(duì)調(diào)整了傳感器設(shè)備的與響應(yīng)動(dòng)作的檢測(cè)軸對(duì)應(yīng)的、 相對(duì)于安裝面的設(shè)置角度的傳感器設(shè)備，以相對(duì)于安裝面平行的外形進(jìn) 行澆鑄。由此，可制造安裝時(shí)的作業(yè)性良好的慣性傳感器裝置。此外，本發(fā)明，在慣性傳感器裝置的制造方法中，其特征在于，使 用如下形成的模塑模具型腔的與引線框相對(duì)的頂面和底面相對(duì)于引線 框的兩個(gè)主面以與傳感器設(shè)備的設(shè)置角度相同的角度傾斜。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)使用上述結(jié)構(gòu)的模塑模具，能夠以傳感器設(shè)備的 底面和慣性傳感器裝置的底面具有角度地傾斜配置的方式來(lái)成形模制 件，從而使慣性傳感器裝置的底面的法線和檢測(cè)軸形成為構(gòu)成預(yù)定角度。因此，通過(guò)將慣性傳感器裝置的底面的法線和檢測(cè)軸所構(gòu)成的角度， 設(shè)定為與安裝慣性傳感器裝置的傾斜的安裝基板的基板面的法線和鉛直 方向所構(gòu)成的角度相同的角度，可制造即使在傾斜的面上安裝本發(fā)明的 慣性傳感器裝置也能夠高精度地設(shè)定傳感器的檢測(cè)軸的慣性傳感器裝


圖1是表示本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a)是其頂視圖。圖2是表示本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的安裝例的圖。 圖3是在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置中使用的引線端子單元的說(shuō) 明圖。圖4是說(shuō)明陀螺傳感器裝置的制造工序的流程圖。 圖5是表示第二實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的圖。 圖6是表示第二實(shí)施方式的線接合用的工具的圖。 圖7是表示第三實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的圖。 圖8是表示陀螺傳感器10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖9是表示設(shè)置于陀螺傳感器10的支撐基板的結(jié)構(gòu)的圖。 圖10中(a)是概要地表示水晶振動(dòng)元件11的俯視圖，(b)是表示 水晶振動(dòng)元件11的檢測(cè)振動(dòng)模式的振動(dòng)的俯視圖。圖11中(a)是表示沒(méi)有使用本發(fā)明的狀態(tài)的線13和傾斜方向的俯 視圖，(b)是將水晶振動(dòng)元件11安裝在圖11 (a)所示的線13上的陀螺 傳感器裝置的傾斜安裝的情況的側(cè)視圖，(c)是表示圖11 (b)所示的陀 螺傳感器裝置的線13的共振頻率和水晶振動(dòng)元件11的共振頻率之間的 關(guān)系的圖。圖12中(a)是表示使用了本發(fā)明的狀態(tài)的線13和傾斜方向的俯視 圖，(b)是將水晶振動(dòng)元件11安裝在圖12 (a)所示的線13上的陀螺傳 感器裝置的傾斜安裝的情況的側(cè)視圖，(c)是表示圖12 (b)所示的陀螺 傳感器裝置的線13的共振頻率和水晶振動(dòng)元件11的共振頻率之間的關(guān) 系的圖。圖13是表示模塑模具中的下模具的結(jié)構(gòu)圖的圖。。 圖14是用于說(shuō)明模塑模具的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖15是表示設(shè)置在副儀表板上的導(dǎo)航主體的圖，(a)是其整體立體
圖，(b)是表示安裝在汽車(chē)導(dǎo)航主體上的陀螺傳感器的圖。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、 20、 30:陀螺傳感器轉(zhuǎn)置；2:樹(shù)脂部；3:弓l線框(引線端子); 5:下墊板；10:陀螺傳感器(傳感器設(shè)備)；11:水晶振動(dòng)元件；12:支撐基板；13a、 13b:線；14:粘接劑；16:蓋體；17:陶瓷外殼(ceramic package)。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在本實(shí)施方式中作為本發(fā)明的慣性傳感器的一例列舉陀螺傳 感器為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a)是其頂 視圖，(b)是側(cè)視圖。該圖1所示的陀螺傳感器裝置1，以在其內(nèi)部陀螺傳感器10的角速 度檢測(cè)軸G (檢觀IJ軸G)相對(duì)于該陀螺傳感器裝置1的頂面的垂線V傾 斜角度9的狀態(tài)，通過(guò)由例如樹(shù)脂等鑄型材料構(gòu)成的樹(shù)脂部2密封。從 樹(shù)脂部2的長(zhǎng)方向兩側(cè)向外部分別引出有多個(gè)引線端子3。此外，陀螺傳感器裝置1的頂面和陀螺傳感器1的安裝側(cè)的面平行。 引線端子3在樹(shù)脂部2內(nèi)與陀螺傳感器10電連接。在該情況下，從靠近 樹(shù)脂部2的底面?zhèn)鹊奈恢寐冻龅囊€端子3使引線端子3在彎曲部4a、 4b處向內(nèi)側(cè)彎曲以在樹(shù)脂部2的底面形成電極端子8。另一方面，從遠(yuǎn) 離樹(shù)脂部2的底面?zhèn)鹊奈恢寐冻龅囊€端子3也使引線端子3彎曲以在 樹(shù)脂部2的底面形成電極端子8，但由于從樹(shù)脂部2露出的引線端子3的 引線部分變長(zhǎng)，所以是在彎曲部4c、 4d、 4e處向內(nèi)側(cè)彎曲。圖2是表示上述本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的安裝例的圖。如該 圖2 (a)所示，若通過(guò)焊料53將本實(shí)施方式的陀螺傳感器1的引線端子 3連接到安裝基板51上的圖案電極52上，則可在使其檢測(cè)軸G相對(duì)于安裝基板51的安裝面的垂線V (鉛直方向)傾斜角度e的狀態(tài)下進(jìn)行安裝。此外，在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置1中，在從遠(yuǎn)離底面的位置露出的引線端子3上設(shè)置彎曲部4c、 4d、 4e是基于以下原因。例如，如圖2 (b)所示，在具有從彎曲部4c到4e的長(zhǎng)引線部分的 引線端子3的彎曲部4c、 4e之間，在不設(shè)置彎曲部4d的情況下，與具 有從彎曲部4a到4b的短引線部分的引線端子3相比，會(huì)附著大量的焊 料53。因此，焊料53的表面張力的平衡差在左右變大，存在引線部分短 的引線端子3從安裝面51浮起的可能。即，陀螺傳感器裝置1傾斜安裝， 因此傾斜角度可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。于是，在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置1中，為了限制引線部分長(zhǎng) 的引線端子3的焊料附著量，在該引線端子3的三處形成了彎曲部4c、 4d、 4e。通過(guò)這樣構(gòu)成，由于可限制引線部分長(zhǎng)的引線端子3的焊料附 著量。所以可防止安裝于安裝基板51上的陀螺傳感器裝置1的傾斜角度 產(chǎn)生錯(cuò)誤。特別是在構(gòu)成為引線部分長(zhǎng)的引線端子3的高度與引線端子3的彎 曲部4a的高度位置相等時(shí)，由于能使左右引線端子3的焊料附著量相等， 所以更理想。再有，即使在長(zhǎng)引線端子3的彎曲部4d的上側(cè)發(fā)生焊料附著，由于 該部分的引線端子3的面和圖案電極52完全不是對(duì)置的，所以該情況下， 不會(huì)產(chǎn)生使陀螺傳感器裝置1傾斜的表面張力。此外，陀螺傳感器裝置1由于其頂面和陀螺傳感器裝置1的安裝側(cè) 的面平行，所以可在使用部件安裝裝置來(lái)吸附陀螺傳感器裝置1的頂面 后，使陀螺傳感器裝置1相對(duì)于安裝基板51在垂直方向上移動(dòng)來(lái)進(jìn)行安 裝。這樣，陀螺傳感器裝置1在向安裝基板51上進(jìn)行安裝時(shí)，以在多個(gè) 引線端子3上施加相等的力狀態(tài)、或在樹(shù)脂部2的底面上施加均等的力 的狀態(tài)，被按壓在安裝基板51上。因此，可將安裝基板51的安裝面和 陀螺傳感器裝置1的頂面的平行度保持得較高。即，在安裝基板51上安 裝的陀螺傳感器裝置1可在其檢測(cè)軸G和安裝基板51的安裝面的垂線的
角度0不產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況下安裝到安裝基板51上。此外，本實(shí)施方式的陀螺傳感器10構(gòu)成為通過(guò)使陀螺傳感器10繞其長(zhǎng)方向傾斜來(lái)使z軸與鉛直方向所構(gòu)成的角為e。在如此構(gòu)成時(shí)，在組 裝陀螺傳感器io來(lái)構(gòu)成陀螺傳感器裝置1時(shí)，可實(shí)現(xiàn)裝置的薄型化。下面，對(duì)本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置中的引線端子和陀螺傳感器 的接合方法進(jìn)行說(shuō)明。圖3 (a)是表示在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置1中使用的引線端 子單元的結(jié)構(gòu)的圖，圖3 (b)是表示陀螺傳感器接合在引線端子單元上 的狀態(tài)的頂視圖，圖3 (c)是表示陀螺傳感器接合在引線端子單元上的 狀態(tài)的后視圖，圖3 (d)是表示將陀螺傳感器接合到引線端子上時(shí)的不 良情況的圖。如該圖3 U)所示，在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置l中使用的引 線端子單元61具有多個(gè)引線端子3并且具有下墊板(die pad) 5。而且， 在本實(shí)施方式中，在連接陀螺傳感器10和引線端子3時(shí)，為了防止引線 端子彎曲，將引線端子3之間以及與緣部63之間用懸吊引線62連接起來(lái)。位于引線端子單元61的頂面的下墊板5和陀螺傳感器10通過(guò)例如 粘接劑而機(jī)械地連接。再有，可使用導(dǎo)電性粘接劑來(lái)作為粘接劑進(jìn)一步 進(jìn)行電連接。此外，引線端子單元61的各引線端子3與位于陀螺傳感器 10的底面上的電極端子8通過(guò)接合線或?qū)щ娦哉辰觿┒娺B接。這里，例如在沒(méi)有引線端子3的懸吊引線62的情況下，如圖3 (d) 所示，在陀螺傳感器10安裝在引線端子單元61上時(shí)，有時(shí)引線端子3 彎曲，而使得陀螺傳感器10以下墊板5為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)果為，不能高精 度地將陀螺傳感器10安裝到引線端子3上，存在陀螺傳感器10的傾斜 角度產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置l中， 通過(guò)由懸吊引線62來(lái)固定引線端子3，抑制了引線端子3的彎曲，從而 能夠抑制陀螺傳感器10的轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，可提高本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置1的傾斜角度的精度。 再有，雖然在圖3 (a)所示的引線端子單元61中具有固定引線端子3的前端側(cè)的三根懸吊引線62，但用于固定引線端子3的前端側(cè)的懸吊引線62可以以下墊板5為分界而在對(duì)角位置上至少設(shè)置于兩處。這樣，可抑 制陀螺傳感器10在對(duì)角方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。再有，懸吊引線62在樹(shù)脂部2形 成后被切斷。接著，對(duì)第一實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。 圖4是說(shuō)明陀螺傳感器裝置的制造工序的流程圖。 首先，在步驟Sl中，在下墊板5或者陀螺傳感器10上涂抹粘接劑 (非導(dǎo)電性粘接劑、環(huán)氧類(lèi)粘接劑)后，在下墊板5上放置陀螺傳感器 IO進(jìn)行粘接。接著，在步驟S2中，通過(guò)引線接合法，在引線端子3和位于陀螺傳 感器10的底面上的電極端子8之間形成線進(jìn)行接合布線。然后，在步驟S3中，進(jìn)行利用樹(shù)脂來(lái)澆鑄陀螺傳感器10的模塑成 形。模塑成形通過(guò)在形成有型腔的上模具和下模具中以在型腔內(nèi)容納陀 螺傳感器10的方式夾入引線端子3，然后在型腔內(nèi)填充樹(shù)脂進(jìn)行澆鑄的 所謂傳遞模塑法來(lái)進(jìn)行。此時(shí)，露出于模制件之外的引線是伸直的狀態(tài)。 此外，引線端子3上形成有多個(gè)圖案以便能夠安裝多個(gè)陀螺傳感器10。在該工序中，首先，將上模具和下模具加熱到符合樹(shù)脂特性的預(yù)定 溫度并進(jìn)行保持，然后通過(guò)以下模具的定位銷(xiāo)為位置基準(zhǔn)等的方法，將 接合有陀螺傳感器10的引線端子3定位并安裝在下模具上。然后，將樹(shù) 脂片劑放入到下模具的推桿加料腔(plimgerpot)中，并以將引線端子3 夾入到與下模具之間的方式重疊上模具，并施加預(yù)定壓力來(lái)均勻地合模。 此時(shí)，處于上模具和下模具的各型腔內(nèi)容納有陀螺傳感器10的狀態(tài)。接著，使推桿加料腔內(nèi)的樹(shù)脂片劑預(yù)熱到預(yù)定溫度以使樹(shù)脂熔融， 以預(yù)定的相位、速度、溫度使推桿工作以將熔融樹(shù)脂從上模具和下模具 的澆口注入到型腔內(nèi)。在型腔內(nèi)填充樹(shù)脂后，保持一定時(shí)間使樹(shù)脂成形。 樹(shù)脂成形后，在打開(kāi)模具夾具將上模具取下后，將因樹(shù)脂溢出而在型腔 周?chē)a(chǎn)生的樹(shù)脂的殘邊除去，并從下模具取出通過(guò)澆鑄樹(shù)脂成形的引線 端子3，然后在預(yù)定溫度的爐內(nèi)干燥預(yù)定時(shí)間。接下來(lái)，在步驟S4中，通過(guò)沖壓等，將引線端子3的引線端子的端
以及各引線之間的懸吊引線切斷而成為單片。然后，在步驟S5中，進(jìn)行在從模制件露出的引線端子上鍍上Sn (錫)或焊料等接合金屬的端子涂 鍍。并且，從彎曲部4a、 4c來(lái)固定與樹(shù)脂部2之間，并將彎曲部4a、 4c 彎曲為預(yù)定形狀。然后，將彎曲部4b、 4d和樹(shù)脂部2之間固定，并使彎 曲部4b、 4d彎曲，從而得到陀螺傳感器裝置l (步驟S6)。另外，端子涂鍍也可在引線切斷前進(jìn)行，而且也可在引線切斷后再 進(jìn)行引線彎曲然后進(jìn)行端子涂鍍。最后，實(shí)施特性檢查和外觀檢查等必要的檢查(步驟S7)，然后結(jié) 束本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置1的制造工序。通過(guò)如此構(gòu)成，能夠提供一種以高生產(chǎn)率來(lái)制造將陀螺傳感器10的 檢測(cè)軸和樹(shù)脂部2頂面設(shè)定為希望的角度的本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝 置1的制造方法。下面，在上述陀螺傳感器裝置1的制造方法中，按照附圖對(duì)模塑成 形所使用的模塑模具進(jìn)行說(shuō)明。圖13是說(shuō)明構(gòu)成模塑模具的上模具和下模具中的下模具110A的俯 視圖，圖14是用于說(shuō)明模塑模具110的整體構(gòu)成的、在下模具110A中 夾入引線框3并安裝了上模具110B的狀態(tài)下的沿圖13中的a—a線的剖面圖。模塑模具110由上模具110B和下模具110A構(gòu)成。這里，首先，為 了易懂地說(shuō)明模塑模具110的樹(shù)脂注入路徑等的結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖13來(lái)說(shuō)明 下模具110A的結(jié)構(gòu)。下模具110A在由金屬等制成的下模具主體120上形成有多個(gè)凹部 (型腔)，這些多個(gè)凹部具有這樣的結(jié)構(gòu)通過(guò)同樣作為凹部的連接通道 (澆口等)而分別連通并且串聯(lián)連接。下模具UOA上設(shè)有推桿加料腔115，該推桿加料腔115在形成于下 模具主體120的圓筒形的凹部?jī)?nèi)設(shè)置未圖示的推桿。推桿加料腔115的 側(cè)壁的一部分開(kāi)放，從這里作為連通通道延伸的槽狀的澆道116A與作為 長(zhǎng)方體形凹部的第一型腔111A連接。在第一型腔111A的與推桿加料腔 115的接合部分的相反側(cè)設(shè)有第二型腔112，兩者之間用槽狀的澆口 113A
連通并連接。再有，在第二型腔112的與第一型腔111A的接合部分的相 反側(cè)延伸有澆口 114，該澆口 114同樣地與下一型腔連通并連接，但省略 了圖示。如上所述，推桿加料腔115和各型腔111A、 112及所需數(shù)量的 下一 型腔分別通過(guò)澆道116A和澆口 113A、1I4及所需數(shù)量的下一澆口而串聯(lián)連通并連接。再有，圖中用雙點(diǎn)劃線所示的長(zhǎng)方形的區(qū)域表示樹(shù)脂密封時(shí)的引線 框放置位置3a。另一方面，上模具110B上形成有在與上述下模具110A重疊的面 的相同位置處具有同一形狀的開(kāi)口部的推桿加料腔和多個(gè)型腔；以及將 它們連通起來(lái)的澆道和多個(gè)澆口。通過(guò)將該上模具110B和下模具110A 重疊并固定，形成了作為容器狀空間的推桿加料腔115和多個(gè)型腔，以 及將它們連通并串聯(lián)連接起來(lái)的成為樹(shù)脂連通通道的澆道和多個(gè)澆口。接下來(lái)，根據(jù)圖14，對(duì)于澆鑄作為傳感器設(shè)備而安裝有陀螺傳感器 10的引線框3時(shí)的狀態(tài)下的、由上模具110B和下模具110A而形成的模 塑模具110，特別以型腔的截面形狀為中心來(lái)詳細(xì)說(shuō)明。如圖14所示，在下模具110A的下模具主體120上形成的作為凹部 的型腔111A的凹底部分161A形成為相對(duì)于在下模具110A上安裝了引 線框3時(shí)與引線框3平行的平行線170而傾斜了角度e。通過(guò)該凹底部分 161A,形成了陀螺傳感器裝置1的底面。從而，形成了這樣的陀螺傳感 器裝置h通過(guò)該下模具IIOA進(jìn)行模塑成形而得的陀螺傳感器裝置1的法線和陀螺傳感器io的檢測(cè)軸g之間關(guān)系設(shè)定為希望的角度e。同樣地，圖14所示的在上模具110B的上模具主體130上形成的作 為凹部的型腔1UB的凹底部分161B形成為相對(duì)于在安裝有引線框3的 下模具110A上重疊和固定上模具110B時(shí)與引線框3平行的平行線270 而傾斜了角度9。通過(guò)該凹底部分161B,形成了陀螺傳感器裝置1的頂 面。從而，形成了這樣的陀螺傳感器裝置1:通過(guò)該上模具110B進(jìn)行模 塑成形而得的陀螺傳感器裝置1的頂面的法線和陀螺傳感器10的檢測(cè)軸g之間關(guān)系設(shè)定為希望的角度e。在將安裝有陀螺傳感器10的引線框3夾入下模具110A和上模具 110B并固定(合模)時(shí)，通過(guò)下模具110A的型腔U1A和上模具110B 的型腔111B，形成了用于澆鑄傳感器設(shè)備10的一個(gè)型腔。此外，通過(guò)下模具110A的澆道116A和上模具110B的澆道116B， 構(gòu)成了在從未圖示的推桿加料腔向上述一個(gè)型腔中填充熔融樹(shù)脂時(shí)成為 樹(shù)脂注入路徑的一個(gè)澆道。再有，由下模具110A的澆口 113A和上模具110B的澆口 113B形成 的一個(gè)澆口成為從上述一個(gè)型腔到下一型腔的樹(shù)脂注入路徑。還有，在本實(shí)施方式中，上模具110B的澆道116B和澆口 113B形 成為在厚度方向上比下模具110A的澆道116A和澆口 113A大。由此， 在向各型腔填充熔融樹(shù)脂時(shí)，上模具110B側(cè)的樹(shù)脂的流動(dòng)變強(qiáng)。這是為 了在熔融樹(shù)脂注入時(shí)避免樹(shù)脂強(qiáng)烈碰撞通過(guò)接合線和金球形成的陀螺傳 感器10的接合部。不限于此，也可構(gòu)成為將澆道和澆口避開(kāi)陀螺傳感器 10的接合部而僅設(shè)置在上模具IIOB側(cè)。再有，各型腔111A、 111B的側(cè)壁部分形成為相對(duì)于與引線框3的 接觸面垂直或以相比于垂直成為銳角的角度向內(nèi)側(cè)傾斜。這樣，在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置1的制造方法中，在下模具 110A的下模具主體120上形成了具有凹底部分161A的作為凹部的型腔 111A，凹底部分161A形成為相對(duì)于在下模具110A上安裝了引線框3時(shí) 與引線框3平行的平行線170而傾斜角度0。此外，在上模具110B的上 模具主體130上形成了具有凹底部分161B的作為凹部的型腔111B，該 凹底部分161B形成為相對(duì)于在安裝有引線框3的下模具110A上重疊固 定上模具110B時(shí)與引線框3平行的平行線270而傾斜角度6。而且形成 為以下結(jié)構(gòu)以在下模具IIOA和上模具110B的各型腔111A、 111B中 容納陀螺傳感器10的方式夾持并固定引線框3，通過(guò)將熔融的模塑用樹(shù) 脂填充到型腔111A、 111B中來(lái)進(jìn)行成形，由此來(lái)形成陀螺傳感器裝置1。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可制造模制外殼(樹(shù)脂部2)，其具有通過(guò)下模具110A 的凹底部分161A形成的底面，和通過(guò)上模具110B的凹底部分161B形 成的頂面。由此，可提供一種陀螺傳感器裝置，其具有響應(yīng)相對(duì)于預(yù)定 檢測(cè)軸G的動(dòng)作的傳感器；容納該傳感器的陀螺傳感器10;使該陀螺傳 感器10的端子和安裝基板導(dǎo)通的引線；固定陀螺傳感器10的模制件， 并且陀螺傳感器裝置的傳感器的檢測(cè)軸G和陀螺傳感器裝置的底面設(shè)定 為希望的角度。此外，可將陀螺傳感器的檢測(cè)軸G與陀螺傳感器裝置的底面和頂面 設(shè)定為希望角度的陀螺傳感器裝置的底面和頂面制造成相互平行。由此， 在將陀螺傳感器裝置安裝到安裝基板等上時(shí)，可通過(guò)例如安裝器來(lái)與通 常的芯片型電子部件同樣地進(jìn)行拾取。此外，用于對(duì)陀螺傳感器裝置進(jìn) 行包裝的托盤(pán)和環(huán)狀包裝材料(帶子)不需要為特殊形狀，能夠使用現(xiàn) 有的部件托盤(pán)和環(huán)狀包裝材料。因此，可制造能以高生產(chǎn)率進(jìn)行安裝的 陀螺傳感器裝置。另外，在本實(shí)施方式中，使上模具110B的澆道116B和澆口 113B 形成為在厚度方向上比下模具110A的澆道116A和澆口 113A大。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在向各型腔中填充熔融樹(shù)脂時(shí)，由于上模具110B側(cè)的 樹(shù)脂的流動(dòng)變強(qiáng)，所以可減小樹(shù)脂對(duì)在下模具UOA側(cè)配置的陀螺傳感器 10的由接合線和金球形成的接合部的應(yīng)力。這樣，可抑制接合線的切斷 和接合部的打開(kāi)不良的發(fā)生。再有，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為，下模具110A和上模具110B的各 型腔111A、 111B的側(cè)壁部分形成為相對(duì)于與引線框3的接觸面垂直或以 相比于垂直成為銳角的角度傾斜。由此，在模塑成形后取下下模具110A 及上模具110B時(shí)的拔模性變好，能夠提高作業(yè)性。圖5是表示第二實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的圖。該圖5所示的陀螺傳感器裝置20也是以在其內(nèi)部陀螺傳感器10的檢測(cè)軸G相對(duì)于安裝該陀螺傳感器裝置的安裝面的鉛直方向傾斜角度e的狀態(tài)，由樹(shù)脂部2密封。該情況下，也從樹(shù)脂部2的長(zhǎng)方向兩側(cè)分別向外部引出多個(gè)引線端 子3，但該引線端子3在樹(shù)脂部2內(nèi)的彎曲部6e、彎曲部6f和彎曲部6g 處彎曲，由此陀螺傳感器10相對(duì)于該陀螺傳感器裝置20的頂面傾斜角 度e。在如此構(gòu)成的情況下，彎曲部6a和彎曲部6b之間的長(zhǎng)度可與彎曲 部6c和彎曲部6d之間的長(zhǎng)度大致相等。因此，在安裝在安裝基板51上
時(shí)可防止陀螺傳感器裝置20的傾斜角度產(chǎn)生錯(cuò)誤。下面，簡(jiǎn)單說(shuō)明第二實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的制造方法。在該情況下，首先，進(jìn)行沖壓以使引線端子3的彎曲部6e和6g相 對(duì)于引線框的一個(gè)面(所謂一個(gè)面是與陀螺傳感器10的接合側(cè)的面)為 凸，使彎曲部6f相對(duì)于上述面為凹。然后，在引線端子3的下墊板5或 陀螺傳感器10上涂抹粘接材料53 (非導(dǎo)電性粘接劑、環(huán)氧類(lèi)粘接劑)， 之后將陀螺傳感器10放置在下墊板5上進(jìn)行粘接。接著，通過(guò)引線接合法，例如，在引線端子3上放置金球9b，形成 以金球％為起點(diǎn)、以處于陀螺傳感器10的底面上的電極端子8為終點(diǎn) 的線9a。另外，也可以將金球9b放置于電極端子8上交換起點(diǎn)和終點(diǎn)。 在引線接合時(shí)，使用圖6所示的工具81。工具81具有使多個(gè)的各陀螺傳 感器10的頂面嵌入的形狀以便與引線端子3對(duì)應(yīng)。這里，工具的底面80 和引線端子3的整體構(gòu)成角度e。因此，在嵌入了陀螺傳感器10的情況 F，陀螺傳感器10的底面和工具底面80平行。引線接合時(shí)，通過(guò)將工 具底面80朝下大致水平地放置，陀螺傳感器10的底面為大致水平，從 而可正確地進(jìn)行引線接合。接著，用樹(shù)脂澆鑄陀螺傳感器10。此時(shí)，露出于模制件外的引線為 伸直的狀態(tài)。接下來(lái)，將引線端子3的端6h、 6i及各引線端子3之間的 懸吊引線切斷。然后，從引線彎曲部6b、 6d固定樹(shù)脂部2側(cè)的部位，并 使引線彎曲部6b、 6d彎曲。接著，將引線彎曲部6a、 6c和樹(shù)脂部2之 間固定，并使引線彎曲部6a、 6c彎曲。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可提供一種制造方法，其能夠以高生產(chǎn)率來(lái)制造將陀 螺傳感器的檢測(cè)軸G和樹(shù)脂部2的頂面設(shè)定為希望的角度(與安裝陀螺 傳感器裝置的安裝面的鉛直方向所成的角度e)的陀螺傳感器裝置20。 此外，陀螺傳感器裝置20的頂面和安裝陀螺傳感器裝置20的面平行。圖7是表示第三實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的圖。該圖7所示的陀螺傳感器裝置30也以在其內(nèi)部陀螺傳感器10的檢 測(cè)軸G相對(duì)于安裝該陀螺傳感器裝置30的安裝面的鉛直方向傾斜角度e 的狀態(tài)，由樹(shù)脂部2密封。
在該情況下，也從樹(shù)脂部2的長(zhǎng)方向兩側(cè)分別向外部引出多個(gè)引線端子3，但該引線端子3因樹(shù)脂部2內(nèi)的彎曲部7e 71，而使長(zhǎng)方向兩側(cè) 的引線端子3彎曲成臺(tái)階狀，由此，陀螺傳感器10配置成相對(duì)于該陀螺 傳感器裝置30的頂面傾斜角度e。在如此構(gòu)成的情況下，彎曲部7a和彎 曲部7b之間的長(zhǎng)度可以與彎曲部7c和彎曲部7d之間的長(zhǎng)度大致相等。 因此，在安裝在安裝基板51上時(shí)，可防止陀螺傳感器裝置30的傾斜角 度產(chǎn)生錯(cuò)誤。
此外，通過(guò)將陀螺傳感器10并列配置在引線端子3的上層側(cè)的臺(tái)階 部上，陀螺傳感器10能夠相對(duì)于該陀螺傳感器裝置30的頂面平行地配 置。即，僅通過(guò)改變配置陀螺傳感器10的臺(tái)階部位置就能夠制作陀螺傳 感器10的檢測(cè)軸G為鉛直方向的陀螺傳感器裝置、和從檢測(cè)軸G傾斜 希望角度e的陀螺傳感器裝置。
下面，說(shuō)明第三實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置的制造方法。 該情況下，進(jìn)行沖壓以使引線端子3的彎曲部7e、 7g、 7j、 71為凸， 使彎曲部7f、 7h、 7i、 7k為凹。另外，雖然未圖示，但引線端子3在上 下左右的方向上連接有多個(gè)，從而具有嵌入多個(gè)陀螺傳感器10的底的形、、在處于陀螺傳感器10的底面上的電極端子8或引線端子的彎曲部 7g附近和7i附近涂抹焊料膏，在將該焊料膏加熱到熔點(diǎn)以上的溫度后， 回到常溫，由此來(lái)對(duì)電極端子8和引線進(jìn)行機(jī)械連接和電連接。
接著，用樹(shù)脂澆鑄陀螺傳感器10。此時(shí)，露出到模制件外的引線為 伸直的狀態(tài)。然后，將引線端子3的前端部和各懸吊引線之間切斷。而 后，從彎曲部7b、 7d來(lái)固定樹(shù)脂部2側(cè)的部位，使彎曲部7b、 7d彎曲。 然后，將彎曲部7a、 7c和樹(shù)脂部2之間固定，并使彎曲部7a、 7c彎曲。 通過(guò)如此構(gòu)成，可提供以高生產(chǎn)率來(lái)制造上述的陀螺傳感器裝置30的制 造方法。
下面，對(duì)在本實(shí)施方式的陀螺傳感器裝置上安裝的陀螺傳感器10進(jìn) 行說(shuō)明。
圖8是表示陀螺傳感器10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖9是表示在陀螺
傳感器10上設(shè)置的支撐基板的結(jié)構(gòu)的圖。如該圖8所示，陀螺傳感器10具有水晶振動(dòng)元件11作為檢測(cè)角速度的檢測(cè)元件。如圖9 (a)、 (b)所示，水晶振動(dòng)元件11通過(guò)具有撓性 的作為支撐部件的線13機(jī)械連接和電連接在支撐基板12上。支撐基板 12通過(guò)粘接劑14連接在陶瓷外殼17的內(nèi)部底面上。此外，在支撐基板 12的中央形成有開(kāi)口部12a，從支撐基板12的背面?zhèn)冉?jīng)該開(kāi)口部12a而 在頂面?zhèn)扰渲糜芯€13。另外，在陶瓷外殼17的頂面，通過(guò)低熔點(diǎn)金屬等 密封部件19而接合有由金屬構(gòu)成的蓋體16。由此，真空密封了陶瓷外殼 17的內(nèi)部。再有，可使用玻璃蓋來(lái)作為蓋體16，該情況下，使用低熔點(diǎn) 玻璃等來(lái)作為密封部件19。從陶瓷外殼17的外部底面到側(cè)面形成有電極 端子8。電極端子8經(jīng)在陶瓷外殼17上形成的未圖示的內(nèi)部導(dǎo)體與水晶 振動(dòng)元件ll連接。此外，圖9 (c)所示的六條線13中的作為主要支撐水晶振動(dòng)元件 11的支撐部件的線13至少是在分別排列在中央的兩條線13。圖10 (a)是概要表示本實(shí)施方式的水晶振動(dòng)元件11的俯視圖，圖 10 (b)是表示水晶振動(dòng)元件ll的檢測(cè)振動(dòng)模式的振動(dòng)的俯視圖。該圖lO所示的水晶振動(dòng)元件ll具有基部31;從基部31突出的一對(duì) 檢測(cè)振動(dòng)片32a、 32b;從基部31突出的一對(duì)連接部33;以及在各連接 部33的前端設(shè)置的各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片34a、 34b、 34c、 34d。在各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片 34a、 34b、 34c、 34d的各主面上分別形成有細(xì)長(zhǎng)的槽，各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片34a、 34b、 34c、 34d的橫截面形狀為大致H形。此外，在槽內(nèi)形成有激勵(lì)電 極(驅(qū)動(dòng)電極，下同)36。在各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片34a、 34b、 34c、 34d的各前 端分別設(shè)有大寬度部或重量部38a、 38b、 38c、 38d。在各檢測(cè)振動(dòng)片32a、 32b的各主面上，分別形成有細(xì)長(zhǎng)的槽，各檢測(cè)振動(dòng)片32a、 32b的橫截 面形狀為大致H形。此外，在槽內(nèi)形成有檢測(cè)電極37。在各檢測(cè)振動(dòng)片 32a、 32b的各前端分別設(shè)有大寬度部或重量部35a、 35b。圖10 (a)表示驅(qū)動(dòng)模式的振動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)時(shí)，各驅(qū)動(dòng)振動(dòng)片34a、 34b、 34c、 34d分別以與連接部33連接的根部39為中心而如箭頭A那樣彎曲 振動(dòng)。在該狀態(tài)下，使水晶振動(dòng)元件11繞大致垂直于水晶振動(dòng)元件11
的旋轉(zhuǎn)軸G以角速度w轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，如圖IO (b)所示，在重量部38a、 38b、 38c、 38d上向作為與彎曲振動(dòng)的方向A和旋轉(zhuǎn)軸G兩者垂直的方 向的方向上施加了科里奧利力F。其結(jié)果為，連接部33以與基部31連接 的根部33a為中心而如箭頭B那樣彎曲振動(dòng)。各檢測(cè)振動(dòng)片32a、 32b分 別通過(guò)其反作用而以基部31的根部40為中心如箭頭C那樣彎曲振動(dòng)。 通過(guò)箭頭C的彎曲振動(dòng)產(chǎn)生了壓電現(xiàn)象，使得檢測(cè)電極37的電位發(fā)生變 化。通過(guò)由未圖示的檢測(cè)電路檢測(cè)該電位的變化，來(lái)求出繞檢測(cè)軸(旋 轉(zhuǎn)軸)G的角速度co。這里，在使水晶振動(dòng)元件ll的+X軸/一X軸的晶 軸方向?yàn)榧^A的方向，使水晶振動(dòng)元件11的Z軸的晶軸方向與轉(zhuǎn)軸G 一致時(shí)，檢測(cè)效率高。此外，由這樣的結(jié)構(gòu)的水晶振動(dòng)元件ll所構(gòu)成的檢測(cè)元件，由于旋 轉(zhuǎn)軸G的方向是水晶振動(dòng)元件11的厚度方向，所以與采用了旋轉(zhuǎn)軸和檢 測(cè)振動(dòng)片的延長(zhǎng)方向一致的音叉振子的檢測(cè)元件相比，可將陀螺傳感器 IO構(gòu)成為較薄。這里，如圖8所示，安裝在陀螺傳感器10上的作為支撐部件的線 13的延長(zhǎng)方向?yàn)閄軸，使在水晶振動(dòng)元件11的安裝面內(nèi)相對(duì)于該X軸 正交的軸為Y軸，使與X軸和Y軸正交的軸為Z軸，如圖ll (a)、 (b) 所示，可以使陀螺傳感器10的傾斜方向與X軸方向一致。該情況下，在 圖11 (a)、 (b)所示的線Ba的共振頻率和線13b的共振頻率之間發(fā)生 頻率差，陀螺傳感器10的動(dòng)作狀態(tài)可能會(huì)變得不穩(wěn)定。艮卩，如圖11 (b)所示，在使線13a側(cè)較高、使線13b側(cè)較低以使檢 測(cè)軸G具有角度e的傾斜的情況下，相對(duì)于重力加速度的X軸分量的方 向，線13a的延長(zhǎng)方向和線13b的延長(zhǎng)方向?yàn)榉聪虻年P(guān)系。因此，線13a、 13b所受的加速度的影響(慣性力的方向)不同。例如，如圖ll (c)所 示，在使水晶振動(dòng)元件11的共振頻率為fref，使水晶振動(dòng)元件11水平時(shí) 的線13a、 13b的共振頻率為f0的情況下，在傾斜狀態(tài)下，由于重力加速 度的X軸分量的影響，線13a上產(chǎn)生拉伸力，另一方面，由于在線13b 上產(chǎn)生壓縮力，所以線13a的共振頻率fa升高，線13b的共振頻率fb降 低。因此，存在線13a和13b的共振頻率大不相同的情況。在線13a、 13b
的共振頻率大不相同的情況下，接近水晶振動(dòng)元件ll的共振頻率，存在 發(fā)生共振能量的結(jié)合的可能性，并且水晶振動(dòng)元件11的安裝狀態(tài)也容易 變得不穩(wěn)定。
于是，在本實(shí)施方式中，如圖12 (a)、 (b)所示，陀螺傳感器10 (水 晶振動(dòng)元件11)的傾斜方向是成為Y軸方向的方向，將陀螺傳感器10 安裝在陀螺傳感器裝置1上。即，當(dāng)構(gòu)成為將線13a和線13b配置成以 傾斜方向?yàn)橹行妮S對(duì)稱(chēng)時(shí)，即使是在Y軸方向上施加加速度的情況下， 對(duì)于線13a、 13b，加速度產(chǎn)生同樣影響，所以如圖12 (c)所示，線13a、 13b的共振頻率不易發(fā)生頻率差。因此，例如存在易于進(jìn)行頻率調(diào)整等管 理的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于線13a、 13b的延長(zhǎng)方向和加速度方向(Y軸方向) 不一致，所以線13所受的加速度的影響小。因此，如圖12 (c)所示， 可使線13a、 13b的共振頻率的變化量小，從而具有不易發(fā)生共振能量的 結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)。
再有，如圖12 (a)所示，在構(gòu)成為將線13a和線13b配置成以?xún)A斜 方向?yàn)橹行妮S對(duì)稱(chēng)，且線13a的延長(zhǎng)方向和線13b的延長(zhǎng)方向相對(duì)于傾 斜方向正交的情況下，即使在水平時(shí)Y軸方向的加速度的方向是反向 (G)，線13a、 13b的共振頻率的變化特性也大致相同，所以例如可在水平狀態(tài)下安裝本實(shí)施方式的陀螺傳感器。
此外，在具有這樣的結(jié)構(gòu)的陀螺傳感器10的陀螺傳感器裝置中，由 于在車(chē)輛中以Y軸方向和車(chē)輛的加速度方向一致的方式組裝，所以即使 相對(duì)于車(chē)輛的前進(jìn)方向的加速度，也可抑制線13a和13b的共振頻率的 變化特性對(duì)陀螺傳感器裝置的不良影響。
另外，線13可以是由與水晶振動(dòng)元件11的基部31 —體化的水晶構(gòu)成的引線狀支撐部件。
權(quán)利要求
1.一種慣性傳感器，其特征在于，所述慣性傳感器具有對(duì)檢測(cè)軸方向的物理量的大小進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)元件；支撐所述檢測(cè)元件的大致中央的具有撓性的多個(gè)支撐部件；以及容納所述檢測(cè)元件和所述支撐部件的封裝用基板，在將所述多個(gè)支撐部件的延長(zhǎng)方向設(shè)為X軸、將在所述檢測(cè)元件的平面內(nèi)與X軸正交的軸設(shè)為Y軸、將與所述X軸和所述Y軸正交的軸設(shè)為Z軸時(shí)，施加在所述支撐部件上的所述檢測(cè)元件的Y軸方向的載荷分量在所述多個(gè)支撐部件之間大致相同，而且所述Z軸方向的載荷分量在所述多個(gè)支撐部件之間大致相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性傳感器，其特征在于，所述檢測(cè)元件的檢測(cè)角速度的檢測(cè)軸在所述z軸方向上，而且所述z 軸和鉛直方向所構(gòu)成的角為e，合成了所述Y軸方向的載荷分量和所述Z軸方向的載荷分量的載荷分量至少是基于重力加速度的載荷分量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的慣性傳感器，其特征在于，所述慣性傳感器構(gòu)成為通過(guò)使該慣性傳感器的短方向傾斜來(lái)使所述z軸和所述鉛直方向所構(gòu)成的角度為e。
4. 一種慣性傳感器裝置，其特征在于，所述慣性傳感器裝置具有 權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的的慣性傳感器； 與該慣性傳感器電連接的多個(gè)引線端子；以及 容納所述慣性傳感器的模制外殼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的慣性傳感器裝置，其特征在于， 所述模制外殼構(gòu)成為具有從該模制外殼的一部分向所述模制外殼的底面方向延伸的引線端子；和從所述模制外殼的與所述一部分對(duì)置的 一部分向所述模制外殼的底面方向延伸的、比所述引線端子長(zhǎng)的引線端 子，所述長(zhǎng)引線端子朝向所述模制外殼側(cè)具有多個(gè)彎曲部。
6. —種慣性傳感器裝置的制造方法，所述慣性傳感器裝置具有與安 裝基板進(jìn)行電連接的多個(gè)導(dǎo)線端子，所述慣性傳感器裝置是通過(guò)模塑方 法利用樹(shù)脂對(duì)由所述多個(gè)引線端子構(gòu)成的引線框和傳感器設(shè)備進(jìn)行澆鑄 而形成的裝置，所述傳感器設(shè)備根據(jù)所述引線框的形狀來(lái)確定設(shè)置角度， 而且包括響應(yīng)相對(duì)于檢測(cè)軸的動(dòng)作的傳感器，其特征在于，在將所述傳感器設(shè)備接合到所述引線框上之后，將分別形成有凹部 的下模具和上模具以在所述凹部形成面之間夾著所述引線框的方式重疊 起來(lái)，在由此劃分而成的型腔內(nèi)容納所述傳感器設(shè)備，然后在所述型腔 內(nèi)填充樹(shù)脂進(jìn)行成形，在這種模塑方法中使用由所述下模具和所述上模 具構(gòu)成的模塑模具，在所述下模具和所述上模具中以下述方式形成有所 述凹部所述型腔的與所述引線框相對(duì)的頂面和底面分別形成為相對(duì)于 所述引線框的兩個(gè)主面傾斜，而且該頂面和底面平行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的慣性傳感器裝置的制造方法，其特征在于， 使用如下形成的所述模塑模具所述型腔的與所述引線框相對(duì)的頂面和底面相對(duì)于所述引線框的兩個(gè)主面以與所述傳感器設(shè)備的所述設(shè)置 角度相同的角度傾斜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種慣性傳感器、慣性傳感器裝置及其制造方法。慣性傳感器能夠在不使檢測(cè)元件的檢測(cè)性能惡化的情況下將檢測(cè)軸設(shè)定為預(yù)定角度。慣性傳感器具有與安裝基板電連接的多個(gè)引線；陀螺傳感器(10)，其根據(jù)由上述多個(gè)引線構(gòu)成的引線端子(20)的形狀來(lái)確定設(shè)置角度，而且包括響應(yīng)相對(duì)于檢測(cè)軸(70)的動(dòng)作的傳感器；以及模制件，其固定陀螺傳感器(10)，并使模制外殼的底面(61)的垂線和檢測(cè)軸(70)構(gòu)成預(yù)定角度。
文檔編號(hào)G01C19/56GK101126646SQ200710140340
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者佐藤健二, 松永雅敬 申請(qǐng)人:愛(ài)普生拓優(yōu)科夢(mèng)株式會(huì)社