物理量传感器、电子设备以及移动体制造技术

提供物理量传感器、电子设备以及移动体，降低在从物理量传感器元件输出的信号中混入残留噪声而使传感器检测特性恶化的情况。物理量传感器(1)包括：作为传感器元件的加速度传感器元件(20)；作为半导体电路的IC(40)；以及作为基板的第一基材(11)，安装有加速度传感器元件和IC，并设置有串行通信用布线(30a、30b、30c)，加速度传感器元件与IC层叠，在俯视加速度传感器元件时，相对于加速度传感器元件的假想中心线(L)，连接加速度传感器元件与IC的作为电连接部的接合线(43)配置在串行通信用布线(30a、30b、30c)的相反侧。

Physical sensors, electronic devices and mobile devices

【技术实现步骤摘要】
物理量传感器、电子设备以及移动体
本专利技术涉及物理量传感器、电子设备以及移动体。
技术介绍
近年，作为电子器件，开发了使用硅MEMS(MicroElectroMechanicalSystem)技术制造的物理量传感器。作为这样的物理量传感器，例如在专利文献1中记载有一种电容型的物理量传感器(力学传感器)，包括具有呈梳齿状并配置为互相相对的可动电极以及固定电极的传感器元件，并基于这两个电极间生成的电容对物理量进行检测。另外，作为将传感器元件安装于封装的方法，例如在专利文献2中记载有将半导体芯片(麦克风芯片)和LSI芯片安装在半导体封装的凹部的底面的构造。专利文献1：日本特开2007-139505号公报专利文献2：日本特开2008-288492号公报然而，当将物理量(加速度、角速度)传感器元件与半导体电路(IC)安装于封装的凹部的底面时，由于将物理量传感器元件与半导体电路电连接的导线以及配置于封装的内部的串行通信SPI用布线的电干扰导致的噪声的影响，从物理量传感器元件输出的信号中混入有宽频噪声，即所谓残留噪声(NoiseDensity)，存在传感器检测特性恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题的至少一部分而完成的，能够作为以下方式或应用例来实现。[应用例1]本应用例涉及的物理量传感器，其特征在于，包括：传感器元件；半导体电路；以及基板，安装有所述传感器元件和所述半导体电路，并设置有串行通信用布线，所述传感器元件与所述半导体电路层叠，在俯视所述传感器元件时，相对于穿过所述传感器元件的中心的假想中心线，连接所述传感器元件与所述半导体电路的电连接部配置在所述串行通信用布线的相反侧。根据本应用例涉及的物理量传感器，相对于穿过传感器元件的中心的假想中心线，连接传感器元件与半导体电路的电连接部配置在串行通信用布线的相反侧，因此电连接部与串行通信用布线不容易电干扰。因此，在从传感器元件输出的信号中不容易混入残留噪声，能够降低物理量传感器的传感器检测特性的恶化。[应用例2]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，在所述俯视下，在配置有所述电连接部的一侧设置有GND布线。根据本应用例，由于在配置有电连接部的一侧设置有GND布线，在电连接部与串行通信用布线之间配置有GND布线，从而在电连接部与串行通信用布线更不容易电干扰。因此，能够更加降低物理量传感器的传感器检测特性的恶化。[应用例3]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述串行通信用布线包括MISO(主机输入从机输出)用布线、MOSI(从机输入主机输出)用布线以及SCLK(串行时钟线)用布线。根据本应用例，由于串行通信用布线包括MISO用布线、MOSI用布线以及SCLK用布线，因此不容易混入与电连接部的电干扰导致的残留噪声，能够获得高精度的传感器检测特性。[应用例4]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述串行通信用布线通过填充于贯通所述基板的贯通孔的导电体与设置于所述基板相反侧的面的端子电连接。根据本应用例，由于串行通信用布线通过填充于贯通基板的贯通孔的导电体与设置于基板相反侧的面的端子电连接，能够降低来自外部的噪声的影响。另外，不需要引出线等，能够达到物理量传感器的小型化的目的。[应用例5]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述传感器元件与所述半导体电路之间的连接方法是倒装芯片安装。根据本应用例，传感器元件与半导体电路之间的连接方法因为是倒装芯片安装，与导线连接相比，电连接部与串行通信用布线更不容易电干扰。因此，能够更加降低物理量传感器的传感器检测特性的恶化。[应用例6]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述物理量传感器包括GND平面布线，所述GND平面布线与安装有所述基板的所述传感器元件和所述半导体电路的面分离设置。根据本应用例涉及的物理量传感器，由于GND平面布线与安装有传感器元件和半导体电路的面分离设置，由GND平面布线和传感器元件的线性膨胀系数不同而产生的残留应力不容易传递至传感器元件，能够降低由残留应力产生的温度滞后现象。[应用例7]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，在从所述传感器元件与所述半导体电路重合方向的俯视下，所述GND平面布线配置为与所述传感器元件重合。根据本应用例，由于GND平面布线在俯视下配置为与传感器元件重合，能够通过GND平面布线隔绝来自外部的辐射噪声，能够降低辐射噪声对传感器元件的影响。[应用例8]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述基板是层叠多个基板的层叠基板。根据本应用例，在层叠的基板与基板之间能够设置多个布线(金属化)的走线图案，因此能够配置复杂的布线而不使俯视下的基板尺寸增大。[应用例9]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述层叠基板的层叠数为三层。根据本应用例，基板与基板的具有两层夹层，因此能够配置更复杂的布线。[应用例10]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述物理量传感器包括：环状基板，在安装有所述基板的所述传感器元件和半导体电路的面使所述传感器元件和所述半导体电路环绕在内侧并层叠；以及盖，具有导电性，以使由所述基板和所述环状基板构成的凹陷部成为封闭空间的方式，密封所述凹陷部的开口部。根据本应用例，能够通过在设置于基板、环状基板以及盖之间的封闭空间容纳传感器元件和半导体电路而与外部的氛围隔绝，能够提供高性能的物理量传感器。[应用例11]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述盖与所述GND平面布线经由形成于设置在所述基板以及所述环状基板的侧面的堞形结构的导电层或者填充在贯通所述环状基板的孔中的导电体而电连接。根据本应用例，由于具有导电性的盖与GND平面布线通过导电层或导电体电连接，能够通过盖和GND平面布线隔绝来自由基板、环状基板以及盖构成的容器的盖侧或从基板侧对传感器元件产生影响的容器外部的辐射噪声，能够更加降低辐射噪声对传感器元件的影响。[应用例12]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，在形成于所述基板的多个布线中，模拟用布线的宽度大于信号用布线的宽度。根据本应用例，通过使模拟用布线的宽度大于信号用布线的宽度，使模拟用布线的阻抗降低，能够降低来自容器外部的辐射噪声的影响。[应用例13]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，在将所述模拟用布线的宽度设为L1，将所述信号用布线的宽度设为L2时，满足L1/L2≥2。根据本应用例，通过使模拟用布线的宽度为信号用布线的宽度的两倍以上，能够更加降低来自容器外部的辐射噪声的影响。[应用例14]在上述应用例中记载的物理量传感器中，优选的是，所述传感器元件是加速度传感器元件。根据本应用例，由于从加速度传感器元件输出的信号中不容易混入残留噪声，能够获取高精度的加速度信号。[应用例15]本应用例涉及的惯性测量单元具备：上述应用例中记载的物理量传感器；角速度传感器；以及控制部，对所述物理量传感器以及所述角速度传感器进行控制。根据本应用例，在从传感器元件输出的信号中不容易混入残留噪声，通过将传感器检测特性的恶化降低后的物理量传感器，能够提供更高精度的惯性测量单元。[应用例16]本应用例涉及的电子设备具备：上述应用例任意一个例子中记载的物理量传感器；控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理量传感器，其特征在于，包括：传感器元件；半导体电路；以及基板，安装有所述传感器元件和所述半导体电路，并设置有串行通信用布线，所述传感器元件与所述半导体电路层叠，在俯视所述传感器元件时，相对于穿过所述传感器元件的中心的假想中心线，连接所述传感器元件与所述半导体电路的电连接部配置在所述串行通信用布线的相反侧。

【技术特征摘要】
2018.01.26 JP 2018-0113091.一种物理量传感器，其特征在于，包括：传感器元件；半导体电路；以及基板，安装有所述传感器元件和所述半导体电路，并设置有串行通信用布线，所述传感器元件与所述半导体电路层叠，在俯视所述传感器元件时，相对于穿过所述传感器元件的中心的假想中心线，连接所述传感器元件与所述半导体电路的电连接部配置在所述串行通信用布线的相反侧。2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，在所述俯视下，相对于所述假想中心线，在所述串行通信用布线的所述相反侧设置有GND布线。3.根据权利要求2所述的物理量传感器，其特征在于，所述GND布线设置于所述基板。4.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，所述串行通信用布线包括主机输入从机输出用布线、从机输入主机输出用布线以及串行时钟线用布线。5.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，所述串行通信用布线通过填充于贯通所述基板的贯通孔的导电体与设置于所述基板相反侧的面的端子电连接。6.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，所述传感器元件与所述半导体电路之间的连接方法是倒装芯片安装。7.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，所述物理量传感器包括GND平面布线，所述GND平面布线与安装有所述基板的所述传感器元件和半导体电路的面分离设置。8.根据权利要求7所述的物理量传感器，其特征在于，在从所述传感器元件与所述半导体电路重...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳泽良直，
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