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公開番号2025091487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206673
出願日2023-12-07
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H01L 23/02 20060101AFI20250612BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リークパスの生成を抑制可能なパッケージ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、複数のコーナを有する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、平板形状を有する金属製の蓋部であって、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接合部を備える。接合部は、複数のコーナの各々に対応する領域に、第1区間を備えている。第1区間では、接合部は、リング形状の径方向の内側に配置されている内側接合部と、径方向の外側に配置されている外側接合部と、を備えている。内側接合部と外側接合部との間に、特定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】
複数のコーナを有する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、
平板形状を有する金属製の蓋部であって、前記開口枠の全体を覆っている前記蓋部と、
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接合部と、
を備える慣性力センサであって、
前記接合部は、複数の前記コーナの各々に対応する領域に、第１区間を備えており、
前記第１区間では、前記接合部は、前記リング形状の径方向の内側に配置されている内側接合部と、前記径方向の外側に配置されている外側接合部と、を備えており、
前記内側接合部と前記外側接合部との間に、特定空間が形成されている、
慣性力センサ。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記接合部は、隣接する前記第１区間の間に配置されている第２区間を備えており、
前記第２区間では、前記接合部が前記径方向に連続して配置されている、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項３】
前記第１区間では、前記内側接合部の前記径方向の幅と前記外側接合部の前記径方向の幅との合計値が、第１幅であり、
前記第２区間では、前記径方向の幅が第２幅であり、
前記第１幅と前記第２幅とが同等である、請求項２に記載の慣性力センサ。
【請求項４】
前記第１区間では、前記接合部と接合している前記蓋部、または、前記接合部と接合している前記開口枠に、前記リング形状の周方向に延びている溝が配置されており、
前記溝に対して前記径方向の内側に、前記内側接合部が配置されており、
前記溝に対して前記径方向の外側に、前記外側接合部が配置されている、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項５】
前記第１区間では、前記開口枠に前記溝が配置されており、
前記溝の内部に前記接合部の一部が配置されている、請求項４に記載の慣性力センサ。
【請求項６】
前記第１区間では、前記蓋部に前記溝が配置されており、
前記溝は、前記蓋部の塑性変形により形成されている、請求項４に記載の慣性力センサ。
【請求項７】
前記接合部は、金属で構成されており、
前記開口枠と前記蓋部とは、前記接合部を介した溶接により接合されている、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項８】
前記センサ部は、
基板と、
前記基板の表面に配置されている電極部と、
中心軸を有する管形状の柱部と、前記中心軸を中心とした中空の略半球形状の周囲部と、を備えるガラス振動子であって、前記柱部が前記電極部に固定されている、前記ガラス振動子と、
を備える、請求項１に記載の慣性力センサ。
【請求項９】
複数のコーナを有する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、
平板形状を有する金属製の蓋部であって、前記開口枠の全体を覆っている前記蓋部と、
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接合部と、
を備える慣性力センサの製造方法であって、
前記接合部は、前記パッケージとは別体の部品であり、金属製の枠体の構造を有しており、
前記接合部は、複数の前記コーナの各々に対応する領域に、第１区間を備えており、
前記第１区間では、前記接合部は、前記リング形状の径方向の内側に配置されている内側接合部と、前記径方向の外側に配置されている外側接合部と、を備えており、
前記内側接合部と前記外側接合部との間に、特定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、
前記開口枠の上に、前記接合部を配置する工程と、
前記接合部の上に、前記蓋部を配置する工程と、
真空雰囲気中において、前記開口枠と前記蓋部とを、前記接合部を介してシーム溶接する工程と、
を備える、慣性力センサの製造方法。
【請求項１０】
前記第１区間では、前記開口枠に、前記リング形状の周方向に延びている溝が配置されており、
前記シーム溶接する工程では、前記接合部の一部を前記溝の内部に入り込むように変形させることで、前記特定空間を形成する、請求項９に記載の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、セラミックパッケージ内に、電子部品素子（慣性力センサなど）を収容し、金属製蓋体を封止した電子部品が開示されている。具体的には、一面が開口した筺体状セラミックパッケージ内に、電子部品素子を収容する。セラミックパッケージの開口周囲に配置したシールリングを介して、矩形状金属製蓋体を被覆する。そして、金属製蓋体とセラミックパッケージとを溶接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－２２０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶接では、急激な温度上昇および下降により大きな残留応力が発生する。特に、矩形状の金属製蓋体のコーナでは、応力が集中する。この応力集中により、溶接の接合部に亀裂が発生してしまう場合がある。発生した亀裂が広がると、外部とのリークパスが生成されてしまい、パッケージ内部を高真空状態に維持することが困難となってしまう。
【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、複数のコーナを有する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、平板形状を有する金属製の蓋部であって、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接合部を備える。接合部は、複数のコーナの各々に対応する領域に、第１区間を備えている。第１区間では、接合部は、リング形状の径方向の内側に配置されている内側接合部と、径方向の外側に配置されている外側接合部と、を備えている。内側接合部と外側接合部との間に、特定空間が形成されている。
【０００６】
上記の構造によると、コーナの各々に対応する領域に、第１区間が配置されている。第１区間では、内側接合部と外側接合部との間に、特定空間が形成されている。コーナの応力集中により、内側接合部および外側接合部の一方に亀裂が発生した場合においても、特定空間によって、内側接合部および外側接合部の他方側への亀裂の伝播を抑制することができる。亀裂が外部と連通してしまうことを防止できるため、リークパスの生成を抑制できる。パッケージ内部を高真空状態に維持することが可能となる。
【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。
接合部１２０の上面図である。
第１区間ＳＥ１における接合部１２０の断面拡大図である。
第２区間ＳＥ２における接合部１２０の断面拡大図である。
ジャイロセンサ１の製造工程の概略を示すフローチャートである。
ジャイロセンサ１の製造工程の概略図である。
シーム溶接の概略概念図である。
接合部１２０の第１変形例を示す図である。
接合部１２０の第２変形例を示す図である。
実施例２におけるジャイロセンサ１の上面図である。
図１１のXII－XII線における一部断面図である。
実施例３におけるジャイロセンサ１の上面図である。
図１３のXIV－XIV線における一部断面図である。
【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、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。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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