传感器器件、传感器模块、机器人制造技术

本发明专利技术提供传感器器件、传感器模块、机器人。传感器器件具备：封装；传感器元件，其配置于所述封装；以及盖体，其对所述封装进行密封，所述传感器元件具有供所述盖体接触的接触面，所述封装具有供所述盖体接合的接合面，所述接触面与所述接合面不位于同一平面，所述传感器元件是通过板状基板层积而成。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利申请是针对中国专利申请号为201210558600.0、申请人为精工爱普生株式会社、专利技术名称为传感器器件及其制造方法、传感器模块、机器人的专利申请提出的分案申请。
本专利技术涉及传感器器件、传感器模块、机器人。
技术介绍
以往，作为使用压电材料的力传感器公知有专利文献1的装置。所公开的力传感器，利用作为压电材料的结晶圆板16夹持专利文献1的图15所示的信号电极15，并且如专利文献1的图4所示，通过焊接将多个被金属罩圆板17夹持的测定元件配置在金属环14内。另外，图13表示现有技术的传感器器件。如图13所示，传感器器件200的整体由传感器元件214、具有收容传感器元件214的凹部的金属制造的封装202、以及与封装202的凹部的开口部220的成为外周的上表面(接合面224)接合并且与传感器元件214接触的金属制造的板状的盖体204构成。传感器元件214是使两个具有相同截面的水晶板216以相互对置的状态夹持检测电极218而成的元件。而且水晶板216的上表面成为传感器元件214的接触面222，并与盖体204接触。另一方面，在封装202的侧面安装有同轴连接器206。同轴连接器206具有外周部208与中心导体210，并在两者之间填充有绝缘性树脂212，从而外周部208与中心导体210电绝缘。此处，外周部208与封装202以及盖体204短路，中心导体210与检测电极218电连接。该传感器器件200被增压板(未图示)夹持并作用增压，盖体204将力(压力)传递到传感器元件214的接触面222。于是，施加于水晶板216的力(压力)与施加于增压板的外力对应地变化。然后，水晶板216通过压电效应而向检测电极218输出(感应)伴随着施加的力而产生的电荷。因此，能够以仅进行增压的情况下的信号的输出为基准，通过同轴连接器206监控该力(压力)的变化引起的输出电荷的变化量，从而检测施加于传感器器件200的外力。此处，在传感器器件200中，在用干燥空气充满封装202内部的状态下，利用盖体204将传感器元件214密封，以使由水晶板216感应的电荷不会通过水分等泄漏到外部。专利文献1：日本特开平4-231827号公报专利文献1所公开的力传感器是利用结晶圆板夹持信号电极，并利用金属罩圆板夹持该结晶圆板的结构。在通过焊接将该力传感器安装于金属环的情况下，在信号电极等各个零件存在尺寸误差，该尺寸误差形成为焊接位置的凹凸，可能会对焊接产生空隙。因此在湿度高等外部环境恶劣的状况下，可能会由于水分浸入传感器元件而导致电荷发生外部漏泄从而难以进行稳定的测定。另外，在图13所示的现有技术的传感器器件中，出现收容于封装202的传感器元件214的接触面222的高度，与封装202的凹部的开口部220的成为外周的接合面224的高度相互不一致的情况。图14表示现有技术的传感器器件(接触面的高度＜接合面的高度)的示意图，图14(a)表示对盖体施加力之前的示意图，图14(b)表示对盖体施加力之后的示意图。如图14(a)所示，在传感器元件214的接触面222的高度比接合面224的高度低的情况下，使盖体204与封装202接合。于是，盖体204与传感器元件214的接触面222未接触而形成有空隙226。图15表示现有技术的传感器器件(接触面的高度＞接合面的高度)的示意图，图15(a)表示盖体接合前的示意图，图15(b)表示盖体接合后且对盖体施加力之前的示意图，图15(c)表示对盖体施加力之后的示意图。如图15(a)所示，在传感器元件214的接触面222的高度比封装202的接合面224的高度高的情况下，若使盖体204与封装202接合则如图15(b)那样。即、成为盖体204的中央部凸起的状态，虽然传感器元件214的接触面222的外缘与盖体204接触，但是在传感器元件214的接触面222的中央部与盖体204之间形成空隙228。无论在哪种情况下，若对盖体204施加力(包括上述的增压)，则上述空隙226、228消失。但是，如图14(b)所示，在封装202的凹部深度方向观察的俯视观察时，盖体204的成为比传感器元件214更靠外侧且比开口部220的缘更靠内侧的区域，在朝向盖体204的中心的方向(箭头230的方向)受到应力。另外，如图15(c)所示，在上述俯视观察时盖体204的成为比传感器元件214更靠外侧且比开口部220的缘更靠内侧的区域，受到从盖体204的中心呈放射状扩散的方向(箭头232的方向)上的应力。因此无论在哪种情况下，在将盖体204与封装202接合的接合部(接合面224)的成为内侧的传感器元件侧内缘部，集中地施加有剪切应力(箭头234的方向为应力的方向)。并且，在反复被施加力的传感器器件200中，在上述接合部的传感器元件侧内缘部应力集中加剧，从而可能会导致盖体204与封装202的接合变差而破坏气密密封。
技术实现思路
因此，本专利技术着眼于上述问题点，目的在于提供通过形成难以引起封装破损的结构，长期而稳定地实现收容于封装的传感器元件的气密密封的传感器器件、传感器模块、机器人以及传感器器件的制造方法。本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，并能够通过以下的应用例来实现。在应用例1中，一种传感器器件，其特征在于具备：第一部件，其具有凹部；传感器元件，其配置于上述凹部，并具有压电体；以及第二部件，其与上述第一部件接合，并对上述第一部件的凹部进行密封，上述传感器元件具有供上述第二部件接触的接触面，上述第一部件具有供上述第二部件接合的接合面，上述接触面与上述接合面不位于同一平面。根据上述结构，第二部件与接触面接触、且与接合部接合。由此，能够抑制应力向第一部件与第二部件的接合部的集中。因此，通过形成难以引起上述接合部破损的结构，而形成长期且稳定地实现收容于第一部件的传感器元件的气密密封的传感器器件。在应用例2中，根据应用例1所记载的传感器器件，其特征在于上述第二部件具有：第一平坦部，其与上述接触面位于同一平面；以及第二平坦部，其与上述接合面位于同一平面，上述第二部件的上述第一平坦部与上述接触面接触。根据上述结构，依照接合面与接触面的高低差而在第二部件形成有阶梯差。因此第一平坦部与有无接合面与接触面的高低差无关均与接触面接触，第二平坦部与接合部接合。由此，能够抑制应力向第一部件与第二部件的接合部的集中。因此，通过形成难以引起上述接合部破损的结构，形成长期且稳定地实现收容于第一部件的传感器元件的气密密封的传感器器件。在应用例3中，根据应用例1或2所记载的传感器器件，其特征在于，在上述凹部深度方向观察的俯视观察时，在上述第二部件的成为比上述凹部的开口部更靠内侧、且比上述传感器元件更靠外侧的位置存在可挠部，该可挠部将上述传感器元件的周围包围，并具有可挠性。根据上述结构，在使第二部件与第一部件接合的接合工序中，能够容易地使第二部件变形，从而能够容易地进行接合工序。在应用例4中，根据应用例1至3中任一项所记载的传感器器件，其特征在于，在将上述接触面的法线方向设为Z轴方向，与上述Z轴方向正交且相互正交的方向分别设为X轴方向、Y轴方向的情况下，上述传感器元件具备检测上述X轴方向上的力的第一传感器元件、检测上述Y轴方向上的力的第二传感器元件、检测上述Z轴方向上的力的第三传感器元件的至少任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器器件，其特征在于，具备：第一部件，其具有凹部；传感器元件，其配置于所述凹部，并具有压电体；以及第二部件，其与所述第一部件接合，并对所述第一部件的所述凹部进行密封，所述传感器元件具有与所述第二部件接触的接触面，所述第一部件具有供所述第二部件接合的接合面，所述接触面与所述接合面不位于同一平面，所述传感器元件是通过板状基板层积而成。

【技术特征摘要】
2011.12.20 JP 2011-2789691.一种传感器器件，其特征在于，具备：第一部件，其具有凹部；传感器元件，其配置于所述凹部，并具有压电体；以及第二部件，其与所述第一部件接合，并对所述第一部件的所述凹部进行密封，所述传感器元件具有与所述第二部件接触的接触面，所述第一部件具有供所述第二部件接合的接合面，所述接触面与所述接合面不位于同一平面，所述传感器元件是通过板状基板层积而成。2.根据权利要求1所述的传感器器件，其特征在于，所述第二部件具有：第一面，其与所述传感器元件的所述接触面接触；以及第二面，其与所述第一部件的所述接合面接合。3.一种传感器模块，其特征在于，具备：传感器器件，该传感器器件具备第一部件、传感器元件以及第二部件，其中，所述第一部件具有凹部，所述传感器元件配置于所述凹部并具有压电体，所述第二部件与所述第一部件接合并对所述第一部件的所述凹部进行密封；第一板，该第一板与所述第一部件接触；第二板，该第二板与所述第二部件接触；以及紧固部，该紧固部对所述第一板以及所述第二板进行紧固，所述传感器元件具有与所述第二部件接触的接触面，所述第一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：神谷俊幸，冈秀明，松本隆伸，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP