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电子装置、集成电路、电子设备及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电子装置、集成电路、电子设备及移动体，其课题在于，提供一种即使在用户使用的模式下也能够有效地利用测试用途的外部端子的电子装置、集成电路、以及使用了该电子装置的电子设备和移动体、使用了该集成电路的电子设备和移动体。电子装置（1）包括：振动元件（20），其对预定的物理量进行检测；集成电路（10），其与振动元件20电连接；陶瓷封装件（30）。在陶瓷封装件（30）中设置有第一外部端子和被供给恒定电位的第二外部端子，第一外部端子在第一模式中与第二外部端子电连接，而在第二模式中与集成电路（10）的内部节点电连接。
【专利说明】电子装置、集成电路、电子设备及移动体

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子装置、集成电路、电子设备及移动体。

【背景技术】
[0002] 目前，在各种系统和电子设备中，对加速度进行检测的加速度传感器及对角速度 进行检测的陀螺传感器等能够对各种物理量进行检测的物理量传感器被广泛利用。特别 是，近年来角速度传感器或加速度传感器被内置于智能手机等便携式设备中，从而传感器 封装件的小型化和薄型化变得重要。一般而言，在物理量传感器的最终检查中，从传感器封 装件的外部端子对实施振动元件的驱动及物理量的检测的1C的各种内部信号进行监视、 或者从传感器封装件的外部端子向1C施加信号，并对是否正常工作进行判断。因此，在测 试模式中向多个多功能I/O端子输出内部信号。另外，由于可同时监视的内部信号依赖于 多功能I/O端子数，因此通过具有多个测试模式并切换从多功能I/O端子输出的内部信号， 从而能够对多个内部信号进行监视。例如，在专利文献1中，提出了一种如下的角速度传感 器，其具备具有与角速度检测元件和信号处理部的各个输出的个数相对应的输入端子数的 开关电路，且根据从模式信号产生电路输出的模式信号来切换开关电路的连接状态，并且 选择角速度检测元件和信号处理部的各个输出中的任意一个而向输出端子供给。
[0003] -直以来，多功能I/O端子仅在调节/检查时以及故障分析时被利用，而在用户使 用的状态下(物理量传感器的通常工作时)被设为无连接（NC)端子。即，多功能I/O端子是 为了仅在调节/检查以及故障分析时被使用的功能而设置的，在用户使用的状态下成为了 无意义的端子。这种情况也存在于物理量传感器以外的电子装置中。
[0004] 专利文献1 :国际公开第2005/103726号


【发明内容】

[0005] 本发明是鉴于以上这种问题而完成的发明，其能够提供一种即使在用户使用的模 式下也能够有效地利用测试用途的外部端子的电子装置、集成电路、以及使用了该电子装 置的电子设备和移动体、使用了该集成电路的电子设备和移动体。
[0006] 本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，并能够作为以下的方式或应 用例来实现。
[0007] 应用例1
[0008] 本应用例所涉及的电子装置包括：振动元件，其输出电信号；集成电路，其与所述 振动元件电连接；封装件，所述封装件包括：第一外部端子；第二外部端子，其与恒定电位 源电连接，所述第一外部端子在第一模式中与所述第二外部端子电连接，而在第二模式中 与所述集成电路的内部节点电连接。
[0009] 恒定电位源例如可以为电源，也可以为接地。
[0010] 本应用例所涉及的电子装置只要是根据振动元件输出的电信号而进行工作的装 置即可，例如，可以为加速度传感器、陀螺传感器(角速度传感器)、速度传感器等的惯性传 感器、基于重力而对倾斜角进行计测的倾斜计、对压力进行计测的压力传感器等的物理量 传感器，也可以为使用了音叉型振子、AT振子、硅振子、压电振子等各种振动元件的振荡器。 [0011] 根据本应用例所涉及的电子装置，在第二模式中，能够将第一外部端子用于测试 用途，而在第一模式中，能够通过使第一外部端子与第二外部端子电连接而成为恒定电位， 从而使该第一外部端子作为对于外部干扰的屏蔽件而发挥功能。因此，根据本应用例所涉 及的电子装置，即使在用户使用的模式下也能够有效地利用测试用途的外部端子。
[0012] 另外，根据本应用例所涉及的电子装置，由于在第一模式中，使第一外部端子与第 二端子电连接，因此能够通过电子装置单体而稳定地进行屏蔽。
[0013] 应用例2
[0014] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，所述集成电路包含： 第一端子，其与所述第一外部端子电连接；第二端子，其与所述第二外部端子电连接；切换 控制电路，其在所述第一模式中，使所述第一端子与所述第二端子电连接，而在所述第二模 式中，使所述第一端子与所述内部节点电连接。
[0015] 根据本应用例所涉及的电子装置，通过变更集成电路的设定，从而能够容易地控 制使第一外部端子与第二外部端子和集成电路的内部节点中哪一个进行电连接。
[0016] 应用例3
[0017] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，所述集成电路还包括 第三端子，所述第三端子与所述振动元件的输出端子电连接，在俯视观察所述集成电路时， 所述第三端子在设置于所述集成电路内的多个端子中，被设置在所述集成电路的最接近某 一角部的位置上。
[0018] 根据本应用例所涉及的电子装置，由于能够缩短连接振动元件的输出端子与集成 电路的第三端子的配线图案，并且能够使第三端子远离集成电路的数字输入输出端子，因 此能够降低干扰对振动元件的输出信号的影响。
[0019] 应用例4
[0020] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，所述集成电路还包 括：第三端子，其与所述振动元件的输出端子电连接；第四端子，其被输入或输出数字信 号，所述第一端子被设置在所述第三端子与所述第四端子之间。
[0021] 根据本应用例所涉及的电子装置，由于在第一模式中，集成电路的第一端子成为 恒定电位，因此能够对输入有振动元件的输出信号的集成电路的第三端子与输入或输出有 数字信号的集成电路的第四端子之间的电容性耦合进行屏蔽。因此，能够降低由数字信号 产生的干扰对振动元件的输出信号的影响。
[0022] 应用例5
[0023] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，在俯视观察所述集成 电路时，所述第三端子在设置于所述集成电路内的多个端子中，被设置在所述集成电路的 最接近某一角部的位置上。
[0024] 根据本应用例所涉及的电子装置，由于能够缩短连接振动元件的输出端子与集成 电路的第三端子的配线图案，并且能够使第三端子远离输入或输出有数字信号的集成电路 的第四端子，因此能够降低干扰对振动元件的输出信号的影响。
[0025] 应用例6
[0026] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，所述封装件包括第一 层，在所述第一层上设置有：第一配线图案，其对所述第一外部端子和所述集成电路的所述 第一端子进行电连接；第二配线图案，其对所述振动元件的输出端子和所述集成电路的所 述第三端子进行电连接；第三配线图案，其与所述集成电路的所述第四端子相连接，所述第 一配线图案位于所述第二配线图案与所述第三配线图案之间。
[0027] 根据本应用例所涉及的电子装置，由于在第一模式中，与集成电路的第一端子相 连接的第一配线图案成为恒定电位，因此能够对与集成电路的第三端子相连接并输送振动 元件的输出信号的第二配线图案、和与集成电路的第四端子相连接并输送数字信号的第三 配线图案之间的电容性耦合进行屏蔽。因此，能够降低由数字信号产生的、对振动元件的输 出信号的影响。
[0028] 应用例7
[0029] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，所述封装件具有位于 所述第一层和所述第一外部端子之间的第二层，在所述第二层上设置有恒定电位的第四配 线图案，在俯视观察所述第二层时，所述第四配线图案包含与所述第二配线图案重叠的区 域。
[0030] 根据本应用例所涉及的电子装置，通过与第二配线图案对置的恒定电位的第四配 线图案，从而能够对在第二配线图案中输送的振动元件的输出信号屏蔽干扰。
[0031] 应用例8
[0032] 在上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下方式，S卩，在俯视观察所述封装 件时，所述第一外部端子在所述封装件的外部端子中，被设置在所述封装件的最接近某一 角部的位置上。
[0033] 根据本应用例所涉及的电子装置，由于第一外部端子在封装件的内部以恒定电位 与第二外部端子电连接，因此即使第一外部端子从印刷基板剥离，也能够维持屏蔽效果，因 而能够配置在安装可靠性最低端的部分。由此，能够将重要的端子设置在能确保较高的安 装可靠性的位置处。
[0034] 应用例9
[0035] 上述应用例所涉及的电子装置中，可以采用如下装置，即，所述集成电路具备检测 电路，所述检测电路根据来自振动元件的信号，而生成物理量信号，所述第一外部端子在所 述第一模式中与所述第二外部端子电连接，而在所述第二模式中，与所述集成电路的所述 检测电路的内部节点电连接。
[0036] 根据本应用例所涉及的电子装置，能够使在测试用途中与检测电路的内部节点相 连接的外部端子，在用户使用的模式下作为对于外部干扰的屏蔽件而发挥功能。
[0037] 应用例10
[0038] 本应用例所涉及的电子设备包含上述任意一个电子装置。
[0039] 应用例11
[0040] 本应用例所涉及的移动体包含上述任意一个电子装置。
[0041] 应用例12
[0042] 本应用例所涉及的集成电路包含：第一端子，其与第一外部端子电连接；第二端 子，其与第二外部端子电连接，所述第二外部端子与恒定电位源电连接；内部节点；切换控 制电路，其在第一模式中使所述第一端子与所述第二端子电连接，而在第二模式中使所述 第一端子与所述内部节点电连接。
[0043] 根据本应用例所涉及的集成电路，通过变更设定，从而能够容易地控制使第一外 部端子与第二外部端子和内部节点中的哪一个进行电连接。
[0044] 应用例13
[0045] 在上述应用例所涉及的集成电路中，可以采用如下方式，即，具有配置有多个端子 的端子配置部，在所述端子配置部上设置有第三端子，所述第三端子与输出电信号的振动 元件电连接，在俯视观察所述端子配置部时，所述第三端子在设置于所述集成电路的所述 多个端子中，被设置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
[0046] 根据本应用例所涉及的集成电路，由于能够缩短连接振动元件的输出端子与第三 端子的配线图案，并且能够使第三端子远离数字输入输出端子，因此能够降低干扰对振动 元件的输出信号的影响。
[0047] 应用例14
[0048] 在上述应用例所涉及的集成电路中，可以采用如下方式，即，还包括：第三端子，其 与输出电信号的振动元件电连接；第四端子，其被输入或输出数字信号，所述第一端子被设 置在所述第三端子与所述第四端子之间。
[0049] 根据本应用例所涉及的集成电路，由于在第一模式中，第一端子成为恒定电位，因 此能够对被输入有振动元件的输出信号的第三端子与被输入或输出有数字信号的第四端 子之间的电容性耦合进行屏蔽。因此，能够降低有数字信号产生的干扰对振动元件的输出 信号的影响。
[0050] 应用例15
[0051] 在上述应用例所涉及的集成电路中，可以采用如下方式，即，具有配置多个端子的 端子配置部，在俯视观察所述端子配置部时，所述第三端子在设置于所述端子配置部上的 所述多个端子中，被设置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
[0052] 根据本应用例所涉及的集成电路，由于能够缩短连接振动元件的输出端子与第三 端子的配线图案，并且能够使第三端子远离被输入或输出有数字信号的第四端子，因此能 够降低干扰对振动元件的输出信号的影响。
[0053] 应用例16
[0054] 在本应用例所涉及的集成电路中，可以采用如下方式，S卩，具备检测电路，所述检 测电路根据来自振动元件的信号，而生成物理量信号，所述切换控制电路在所述第一模式 中使所述第一端子与所述第二端子电连接，而在所述第二模式中，使所述第一端子与所述 检测电路的内部节点电连接。
[0055] 根据本应用例所涉及的集成电路，通过变更设定，从而能够容易地控制使第一外 部端子与第二外部端子和检测电路的内部节点中的哪一个进行电连接。
[0056] 应用例17
[0057] 本应用例所涉及的电子设备包括上述任意一个集成电路。
[0058] 应用例18
[0059] 本应用例所涉及的移动体包括上述任意一个集成电路。

【专利附图】

【附图说明】
[0060] 图1为示出本实施方式的电子装置的功能块图的一个示例的图。
[0061] 图2为本实施方式的电子装置的立体图。
[0062] 图3为电子装置的分解立体图。
[0063] 图4为示出陶瓷封装件的纵结构的图。
[0064] 图5为示出在陶瓷基板上所形成的配线图案的一个示例的图。
[0065] 图6为示出在陶瓷基板上所形成的配线图案的一个示例的图。
[0066] 图7为示出在陶瓷基板上所形成的配线图案的一个示例的图。
[0067] 图8为本实施方式的电子设备的功能块图。
[0068] 图9为示出本实施方式的电子设备的外观的一个示例的图。
[0069] 图10为示出本实施方式的移动体的一个示例的图。

【具体实施方式】
[0070] 以下，利用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下所说明的实施 方式并非对专利权利要求的范围所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。另外，以下 所说明的结构并不一定均为本发明的必要结构要件。
[0071] 1.电子装置
[0072] 以下，作为本发明所涉及的电子装置列举物理量传感器(其中，特别是角速度传感 器)为例来进行说明。图1为，本实施方式的电子装置的功能模块图的一个示例。如图1所 示，本实施方式的电子装置1包括集成电路（1C) 10和振动元件20。
[0073] 在图1中，振动元件20为，在具有两个T形的驱动振动臂并且在它们之间具有一 个检测振动臂的所谓双T型的水晶振动片上形成有两个驱动电极和两个检测电极的振动 式的压电型角速度检测元件。
[0074] 振动元件20的两个驱动振动臂在作为驱动信号而被施加了交流电压信号时，由 于逆压电效应，而进行彼此的顶端反复接近和远离的弯曲振动(激励振动）。如果这两个驱 动振动臂的弯曲振动的振幅相等，则由于两个驱动振动臂始终以相对于检测振动臂线对称 的关系而进行弯曲振动，因此检测振动臂不会进行振动。
[0075] 在该状态下，当施加了以与振动元件20的激励振动面垂直的轴为旋转轴的角速 度时，两个驱动振动臂在与弯曲振动的方向和旋转轴双方垂直的方向上得到科里奥利力。 其结果为，两个驱动振动臂的弯曲振动的对称性被破坏，从而检测振动臂将进行弯曲振动 以保持平衡。伴随于该科里奥利力而产生的检测振动臂的弯曲振动与驱动振动臂的弯曲振 动(激励振动）的相位错开90°。而且，由于压电效应，而在两个检测电极上产生有基于这 些弯曲振动而形成的相位相反(相位相差180° )的交流电荷。该交流电荷根据科里奥利力 的大小(换言之，施加于振动元件20上的角速度的大小）而发生变化。
[0076] 另外，振动元件20的振动片也可以不为双T型，例如，可以为音叉型或梳齿型，也 可以为三棱柱、四棱柱、圆柱状等形状的音片型。另外，作为振动元件20的振动片的材料， 例如，可以代替水晶（Si02)，而使用钽酸锂（LiTa03)、铌酸锂（LiNb03)等压电单晶或锆酸 钛酸铅（PZT)等压电陶瓷等的压电性材料，还可以使用硅半导体。另外，可以采用例如在硅 半导体的表面的一部分上配置了被驱动电极夹持的氧化锌（ZnO)、氮化铝（A1N)等压电薄 膜的结构。
[0077] 另外，振动元件20并不限定于压电型的振动元件，也可以为动电型、静电电容型、 涡电流型、光学型、应变仪型等振动元件。或者，另外，振动元件20所检测的物理量并不限 定于角速度，也可以为角加速度、加速度、速度、力等。
[0078] 如图1所示，在本实施方式中，振动元件20的两个驱动电极分别与集成电路（1C) 10的DS端子和DG端子相连接。另外，振动元件20的两个检测电极分别与集成电路（1C) 10的S1端子和S2端子相连接。
[0079] 集成电路（1C) 10被构成为，包括驱动电路11、检测电路12、温度传感器13、电源 电压传感器14、基准电压电路15、串行接口电路16、非易失性存储器17、切换控制电路18、 端子功能切换电路19以及开关电路21A?21D。另外，本实施方式的集成电路（1C) 10也 可以采用省略或变更图1所示的要素的一部分、或者追加其它要素的结构。
[0080] 基准电压电路15根据由VDD端子供给的电源电压而生成基准电位(模拟接地电 压）等恒定电压或恒定电流，并向驱动电路11、检测电路12、温度传感器13供给。
[0081] 驱动电路11生成用于使振动元件20进行激励振动的驱动信号，并经由DS端子而 向振动元件20的一个驱动电极供给。另外，驱动电路11经由DG端子而被输入因振动元件 20的激励振动而在另一个驱动电极上所产生的驱动电流(水晶电流)，并对驱动信号的振幅 电平进行反馈控制，以使该驱动电流的振幅保持恒定。另外，驱动电路11生成相位与驱动 信号错开90°的信号，并向检测电路12供给。
[0082] 检测电路12经由S1端子和S2端子分别被输入在振动元件20的两个检测电极的 各个电极上所产生的交流电荷(检测电流)，且仅对这些交流电荷(检测电流）中所包含的角 速度成分进行检测，并生成与角速度的大小相对应的电压电平的信号(角速度信号)。在本 实施方式中，检测电路12在将通过SI、S2端子而被输入的检测电流转换为电压，将从驱动 电路11供给的信号(相位与驱动信号错开90°的信号)作为采样时钟并进行A/D转换之后， 通过数字处理而生成检测信号(角速度信号)。
[0083] 温度传感器13生成电压相对于温度变化而大致线性地发生变化的信号，并且对 该信号进行A/D转换并输出。温度传感器13例如可以利用带隙基准电路来实现。
[0084] 电源电压传感器14对由VDD端子供给的电源电压值进行A/D转换并输出。
[0085] 串行接口电路16经由SS端子、SCLK端子、SI端子而分别被输入选择信号、时钟信 号、串行输入信号。串行接口电路16在选择信号启动时通过时钟信号而对串行输入信号进 行采样，并实施串行输入信号中所包含的指令的分析处理及将串行输入信号中所包含的串 行数据转换为并行数据的处理。并且，串行接口电路16根据指令，而实施对非易失性存储 器17及内部寄存器(未图示）的数据的写入(设定）及读取的处理。另外，串行接口电路16 实施将从非易失性存储器17及内部寄存器读取出的数据转换为串行数据，并经由S0端子 而向外部输出的处理。
[0086] 非易失性存储器17保持对于驱动电路11、检测电路12、温度传感器13的各种调 节数据及补正数据。非易失性存储器17例如可以通过M0N0S (金属-氧化物-氮化物-氧 化物-硅）型存储器来实现。
[0087] 检测电路12在角速度的生成处理中，使用来自温度传感器13和电源电压传感器 14的数字输出信号和非易失性存储器17中所存储的补正数据，而实施角速度信号的0点电 源电压补正、0点温度补正以及灵敏度温度补正。
[0088] 检测电路12所生成的角速度信号(数字信号）被供给至串行接口电路16。
[0089] 端子功能切换电路19对101、102、103、104这四个端子的连接目标进行切换。例 如，端子功能切换电路19能够根据在切换控制电路18的控制，选择驱动电路11、检测电路 12、基准电压电路15的输出信号及内部信号，通过101、102、103、104中的任意一个而向外 部输出、或者将通过101、102、103、104中的任意一个而被外部输入的信号供给至驱动电路 11、检测电路12、基准电压电路15。
[0090] 开关电路21Α?21D根据切换控制电路18的控制，而将101端子与端子功能切换 电路19和VSS端子中的任意一个电连接。
[0091] 切换控制电路18根据从串行接口电路16接收到的设定值，而对101、102、103、 104这四个端子的连接目标的切换进行控制。另外，切换控制电路18根据由串行接口电路 16设定的模式，而对开关电路21Α?21D进行控制，在通常工作模式(第一模式的一个不例） 下，将101、102、103、104的各个端子(第一端子的一个示例)与￥55端子(第二端子的一个示 例）电连接，而在测试模式(第二模式的一个示例）下，经由端子功能切换电路19,而将101、 102、103、104的各个端子与预定的内部节点连接在一起。因此，在通常工作模式下，101、 102、103、104的各个端子经由VSS端子而被接地，而在测试模式下，能够根据101、102、103、 104的各个端子而对集成电路（1C)的内部信号进行监视、或者向集成电路（1C)的内部输入 信号。
[0092] 本实施方式的电子装置1以集成电路（IC)10和振动元件20被封装件密封的方式 而构成。图2为，本实施方式的电子装置1的立体图，图3为，电子装置1的分解立体图。
[0093] 如图2和图3所示，在电子装置1中，安装有如下结构的封装件，S卩，在多层层叠 而成的陶瓷封装件30 (封装件的一个示例）的开口部处配置有集成电路（1C) 10,在陶瓷封 装件30的上表面上配置有振动元件保持部件40,在该振动元件保持部件40上以能够振动 的方式保持有振动元件20,在设置于陶瓷封装件30的上表面上的环形垫片上粘合有盖部 (盖)50。陶瓷封装件30发挥集成电路（1C) 10和振动元件20的封装的作用，并且承担集成 电路（1C) 10和振动元件20与外部的电连接。
[0094] 图4为，表示陶瓷封装件30的纵向结构的图。如图4所示，在陶瓷封装件30中例 如层叠有五块陶瓷基板3认、3川、31(：、310、3^。例如，陶瓷封装件30的厚度(陶瓷基板3认、 31B、31C、31D、31E各自的厚度之和)例如为1mm左右，陶瓷基板31E的表面的一边的长度例 如为5mm左右。
[0095] 在各个陶瓷基板的表面(虽然在本实施方式中为上表面，但也可以为下表面）上形 成由导电性的配线图案。在相邻的两块陶瓷基板的表面上所分别形成的配线图案的一部分 经由形成于通孔(孔）中的通道而被电连接。"通道"例如可以为在通孔(孔）的内壁上设置 导电膜从而将基板的表面侧与背面侧电连接的构件，也可以为在通孔(孔）的内部填充导电 性材料而将基板的表面侧与背面侧电连接的构件。在最下层的陶瓷基板31E的下表面（陶 瓷封装件30的底面)上形成有作为外部端子而发挥功能的配线图案(外部导体图案)。外部 导体图案(外部端子）被钎焊在印刷基板(未图示）上，从而与外部装置电连接。
[0096] 在陶瓷基板31A、31B、31C上，在中央处设置有开口部，在该开口部处配置有集成 电路（1C) 10。在陶瓷基板31B的上表面上，在配线图案的至少一部分上，形成有用金或镍 等材料而被金属喷镀了的金属喷镀区域，集成电路（IC) 10的端子（电极）与金属喷镀区域 通过引线而被接合。
[0097] 如此，外部导体图案经由导体图案（内部导体图案）而与集成电路（1C) 10电连接， 其中，导体图案（内部导体图案）由将形成在所述陶瓷基板31A、31B、31C、31D、31E的表面上 的多个配线图案和与该多个配线图案电连接的多个通道构成。
[0098] 在形成于各个陶瓷基板的表面上的配线图案及通道中，使用了钨材料或薄片电阻 值较低的银或铜等材料。另外，在图4中，在配线图案上画有斜线，而在通道上画有坚线。 [0099] 在陶瓷基板31B的上表面上所形成的配线图案的上表面的一部分上，设置有金属 喷镀区域，并与集成电路（1C) 10的端子（电极）被引线接合。
[0100] 图5为，表示在陶瓷基板31E的下表面上所形成的配线图案(外部端子的配线图 案）的一个示例的图。
[0101] 如图5所示，在本实施方式中，在陶瓷基板31E的下表面上，形成10个配线图案 61?70。在本实施方式中，封装件配线图案70、65、66、61 (第一外部端子的一个不例）分 别与集成电路（1C) 10的I01、I02、I03、I04的各个端子(第一端子的一个示例）电连接。配 线图案64 (第二外部端子的一个示例）与集成电路（1C) 10的VSS端子(第二端子的一个示 例）电连接。配线图案69与集成电路（IC)10的VDD端子电连接。其余的配线图案62、63、 67、68分别与集成电路（1C) 10的SS、SCLK、SI、S0这四个端子中的某一个端子电连接。
[0102] 在本实施方式中，分别与集成电路（1C) 10的101、102、103、104的各个端子相连 接的配线图案(外部端子）70、65、66、61在10个配线图案(外部端子）61?70中被设置在 最接近角部的位置上。由于分别与集成电路（1C) 10的101、102、103、104的各个端子相连 接的配线图案(外部端子）70、65、66、61为，在通常工作模式(用户使用的状态）下不输入输 出信号的外部端子，因此被设置在印刷基板中的应力影响最大的位置，即，在10个配线图 案(外部端子)61?70中最接近角部的位置上。反过来说，不将在通常工作模式(用户使用 的状态）下被输入输出有信号的配线图案62、63、64、67、68、69设置于最接近应力影响较大 的角部的位置上。
[0103] 在本实施方式中，在通常工作模式(用户使用的状态)下，配线图案70、65、66、61在 传感器封装件的内部(具体而言，通过集成电路（IC)IO内部的开关电路21A?21D)与配线 图案64电连接。因此，即使假设配线图案70、65、66、61受到应力的影响而从印刷基板上被 剥离，只要配线图案69不从印刷基板上被剥离，则配线图案70、65、66、61的接地状态便不 会发生变化。
[0104] 图6为，表示在陶瓷基板31B的上表面上所形成的配线图案的一个示例的图。另 夕卜，虽然实际上，在陶瓷基板31B上，设置有用于将各个配线图案与其它陶瓷基板上的配线 图案电连接的通孔和通道，但在图6中，省略通孔和通道予以进行简化。另外，在图6中，图 事了在陶瓷基板31B的开口部处配置有集成电路（1C) 10的状态。
[0105] 如图6所不，在本实施方式中，在陶瓷基板31B (第一层的一个不例）的上表面上， 形成有18个配线图案80?97。
[0106] 配线图案80、83?97通过引线接合而与配置于陶瓷基板31B的开口部处的集成 电路（1C) 10的端子配置部10A (在图6中为矩形形状的平面）中的各个端子(在图6中用 网格状斜线图示）相连接。
[0107] 配线图案81与振动元件20的驱动用的输入端子(驱动电极)电连接。该配线图案 81经由其它的陶瓷基板而与配线图案85?97中的某一个配线图案电连接，并且还通过引 线接合而与集成电路（1C) 10的DS端子相连接。
[0108] 配线图案82与振动元件20的驱动用的输出端子(驱动电极)电连接。该配线图案 82经由其它的陶瓷基板与配线图案85?97中的某一个配线图案电连接，并且还通过引线 接合而与集成电路（1C) 10的DG端子相连接。
[0109] 配线图案83经由陶瓷基板31A而与振动元件20的检测用的一个输出端子(检测 电极)电连接。该配线图案83还通过引线接合，而与集成电路（IC)10的端子配置部10A的 端子中被设置在最接近于角部的位置处的S1端子(第三端子)相连接。由此，由于能够缩短 配线图案83,并且能够使配线图案83远离集成电路（1C) 10的数字输入输出端子，因此能 够降低干扰对振动元件20的输出信号的影响。
[0110] 配线图案84经由陶瓷基板31A而与振动元件20的检测用的另一个输出端子(检 测电极）电连接。该配线图案84还通过引线接合，而与集成电路（1C) 10的端子配置部10A 的端子中被设置在最接近于角部的位置处的S2端子(第三端子）相连接。
[0111] 配线图案80经由其它的陶瓷基板而与陶瓷基板31E上所形成的配线图案64电连 接。该配线图案80还通过引线接合，而与集成电路（1C) 10的VSS端子相连接。
[0112] 在本实施方式中，在集成电路（1C) 10的端子配置部10A中，在S1端子(第三端子 的一个示例）与SS、SCLK、SI、S0的各个端子(第四端子的一个示例）之间，设置有101、102、 103、104中的至少一个端子(第一端子的一个示例)。同样，在S2端子(第三端子的一个示例） 与SS、SCLK、SI、S0的各个端子(第四端子的一个示例）之间，设置有101、102、103、104中 的至少一个端子(第一端子的一个示例）。而且，例如配线图案97、90分别与集成电路（1C) 10的101、102的各个端子电连接，配线图案93、94、88、87分别与集成电路（1C) 10的SS、 SCLK、SI、S0的各端子电连接。
[0113] 在通常工作模式下，集成电路（1C) 10的S1、S2的各个端子为，被输入有从振动元 件20输出的信号的端子，在配线图案83、84中输送有微小的信号。另一方面，集成电路（1C) 10的55、5〇^、51、50的各个端子为，被输入或输出数字信号的端子，在配线图案93、94、88、 87中输送有成为干扰源的数字信号。在本实施方式中，配线图案97 (第一配线图案的一个 示例)位于配线图案83 (第二配线图案的一个示例）与配线图案93、94 (第三配线图案的一 个示例)之间，由于在通常工作模式下，配线图案97被接地，因此能够屏蔽配线图案83与配 线图案93、94之间的电容性耦合。同样，配线图案90 (第一配线图案的一个示例)位于配线 图案84 (第二配线图案的一个示例）与配线图案87、88 (第三配线图案的一个示例）之间， 由于在通常工作模式下，配线图案90被接地，因此能够屏蔽配线图案84与配线图案87、88 之间的电容性耦合。因此，能够由抑制数字信号产生的干扰对从振动元件20所输出的微小 信号的重叠。
[0114] 图7为，表示在陶瓷基板31C的上表面上所形成的配线图案的一个示例的图。另 夕卜，虽然实际上，在陶瓷基板31C上，设置有用于与不同的陶瓷基板上的配线图案电连接的 通孔和通道，但在图7中，省略通孔和通道以进行简化。
[0115] 如图7所示，在本实施方式中，在陶瓷基板31C (第二层的一个示例）的上表面上， 形成有配线图案100。
[0116] 配线图案100与在陶瓷基板31B上所形成的配线图案80电连接，并通过引线接合 而与集成电路（1C) 10的VSS端子相连接。该配线图案100被形成在除陶瓷基板31B的开 口部以外的大致整个表面上。因此，形成有配线图案100 (第四配线图案的一个示例）的区 域包括与在陶瓷基板31B上所形成的配线图案83、84 (第二配线图案的一个示例）对置的 位置(在俯视观察时重叠的位置)，从而实现对输送微小信号的配线图案83、84的屏蔽作用。
[0117] 另外，由于配线图案100非常薄因此具有一定的电阻值。因此，即使配线图案100 被接地，当在陶瓷基板31D的上表面所形成的配线图案中输送有信号时，配线图案100的电 位会局部地发生变动。由于该电位发生变动的位置，对在配线图案83、84中输送的微小信 号造成影响，从而成为使电子装置1的检测精度劣化的主要原因。因此，虽然优选为，在陶 瓷基板31D的上表面上，在与配线图案83、84对置的位置处，不形成输送信号的配线图案， 但由于配线规则的制约等，有时会不得不形成一部分配线。在这种情况下，在本实施方式 中，只需在陶瓷基板31D的上表面上，在与配线图案83、84对置的位置处，形成与集成电路 (IC)10的I01、I02、I03、I04的各个端子电连接的配线图案即可。由于在通常工作模式下， 这些配线图案均被接地，因此不会对在配线图案83、84中输送的微小信号造成影响。
[0118] 如以上所说明地那样，根据本实施方式的电子装置，通过在通常工作模式时(用户 使用时)，使多功能I/O端子处于恒定电位，从而能够通过与多功能I/O端子相连接的配线 图案，针对振动元件20所输出的微小信号而屏蔽掉数字通信时的干扰。因此，能够防止检 测信号的S/N比的降低，从而获得稳定的输出。
[0119] 另外，根据本实施方式的电子装置，由于在通常工作模式时(用户使用时)，通过封 装件内部而使多功能I/O端子与VSS端子电连接，因此无论安装的状态如何，通过电子装置 单体便能够稳定地进行屏蔽。因此，即使假设未在印刷基板上将多功能I/O端子接地、或者 在接地的多功能I/O端子上存在裂缝或与印刷基板剥离，也能够防止多功能I/O端子成为 来自外部的电磁波的天线或来自外部的干扰信号的输入源，从而能够维持屏蔽效果。
[0120] 另外，根据本实施方式的电子装置，在测试模式时，能够通过多功能I/O端子，而 实施集成电路10的各种内部信号的监视及向集成电路10的各种内部节点的信号输入。如 此，根据本实施方式的电子装置，能够在通常工作模式时(用户使用时）和测试模式时可有 效地使用多功能I/O端子。
[0121] 另外，虽然在本实施方式中，作为电子装置1而列举优选使用的物理量传感器为 例，但电子装置1除了物理量传感器以外，还可以为基于振动元件输出的电信号而进行工 作的任意的电子装置。例如，电子装置1可以为，作为振动元件而使用了音叉型振子、AT振 子、娃振子、压电振子等各种振动兀件的振荡器。
[0122] 2.电子设备
[0123] 图8为，本实施方式的电子设备的功能模块图。另外，图9为，表示作为本实施方 式的电子设备的一个示例的智能手机的外观的一个示例的图。
[0124] 本实施方式的电子设备300被构成为，包括电子装置310、CPU (Central Processing Unit:中央处理器）320、操作部 330、ROM (Read Only memory:只读存储器） 340、RAM (Random Access Memory :随机存取存储器）350、通信部360、显不部370、声音输 出部380。另外，本实施方式的电子设备也可以采用省略或变更图8的结构要素(各个部分） 的一部分、或者附加了其它结构要素的构成。
[0125] 电子装置310为，具有输出电信号的振动元件312、和与振动元件312电连接的集 成电路314的电子装置。例如，电子装置310为，振动元件312对物理量进行检测、而集成 电路314输出与物理量相对应的电平的信号(物理量信号）的装置，例如，可以为对加速度、 角速度、速度等的物理量的至少一部分进行检测的惯性传感器，也可以为对倾斜角进行计 测的倾斜计或对压力进行计测的压力传感器。另外，例如，电子装置310为，集成电路314 使振动元件312以预期的频率进行振荡的振荡器，可以为作为振动元件312而使用了音叉 型振子、AT振子、硅振子、压电振子等各种振动元件的振荡器。作为电子装置310,例如，可 以应用上述的本实施方式的电子装置1。
[0126] CPU320按照存储于R0M340等内的程序，使用电子装置310输出的信号而实施各种 计算处理及控制处理。此外，CPU320实施如下的处理，S卩，与来自操作部330的操作信号相 对应的各种处理；为了与外部实施数据通信而对通信部360进行控制的处理；发送用于使 各种信息在显不部370上进行显不的显不信号的处理；使声音输出部380输出各种声音的 处理等。
[0127] 操作部330为，由操作按键或按钮开关等构成的输入装置，并向CPU320输出与由 用户实施的操作相对应的操作信号。
[0128] R0M340对用于CPU320实施各种计算处理及控制处理的程序及数据等进行存储。
[0129] RAM350被用作为CPU320的作业区域，并暂时对从R0M340中读取出的程序及数据、 从操作部330输入的数据、CPU320按照各种程序而执行的运算结果等进行存储。
[0130] 通信部360实施用于达成CPU320与外部装置之间的数据通信的各种控制。
[0131] 显示部370为，由IXD (Liquid Crystal Display :液晶显示器)、或有机EL显示 器等构成的显示装置，并基于从CPU320输入的显示信号而对各种信息进行显示。在显示部 370上可以设置有作为操作部330而发挥功能的触摸面板。
[0132] 声音输出部380为输出扬声器等的声音的装置。
[0133] 通过作为电子装置310而组入上述本实施方式的电子装置1，从而能够实现可靠 性更高的电子设备。
[0134] 作为这种电子设备300,考虑到各种电子设备，例如可以列举：个人计算机(例如 便携式个人计算机、膝上型个人计算机、笔记本型个人计算机、平板型个人计算机)、移动电 话等的移动体终端、数码照相机、喷墨式喷出装置(例如喷墨式打印机)、路由器或交换机等 的存储区域网络设备、局域网络设备、电视机、摄像机、视频磁带录像机、车载导航装置、寻 呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子词典、计算器、电子游戏设备、游戏 用控制器、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用影像监控器、电子双筒望远镜、P0S终端、 医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥 镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如车辆、飞机以及船舶的计量仪器类)、飞 行模拟器、头戴式显示器、运动轨迹装置、运动跟踪装置、运动控制器、roR (步行者航位测 量）等。
[0135] 3.移动体
[0136] 图10为，表示本实施方式的移动体的一个示例的图（俯视图)。图10所示的移动 体400被构成为，包括电子装置410、420、430、控制器440、450、460、蓄电池470。另外，本实 施方式的移动体可以采用省略或变更了图10的结构要素(各个部分)的一部分、或附加了其 它结构要素的结构。
[0137] 电子装置410、420、430、控制器440、450、460通过从蓄电池470供给的电源电压而 进行工作。
[0138] 电子装置410、420、430为，具有输出电信号的振动兀件(未图不)、和与该振动兀件 电连接的集成电路(未图示)的电子装置。例如，电子装置410、420、430为，振动元件对物理 量进行检测，而集成电路输出与物理量相对应的电平的信号（物理量信号）的装置，例如还 可以为角速度传感器、加速度传感器、速度传感器、压力传感器、倾斜计等。另外，例如，电子 装置410、420、430为，集成电路使振动元件以预期的频率进行振荡的振荡器，可以为使用 了音叉型振子、AT振子、硅振子、压电振子等各种振动元件的振荡器。
[0139] 控制器440、450、460分别使用电子装置410、420、430输出的信号的一部分或全 部，而实施姿态控制系统、防侧滚系统、制动系统等的各种控制。
[0140] 作为电子装置410、420、430，可以应用上述的本实施方式的电子装置1，由此能够 确保较高的可靠性。
[0141] 作为这种移动体400,考虑到各种移动体，例如可以列举出汽车(也包含电动汽 车)、喷气式飞机及直升飞机等飞机、船舶、火箭、人造卫星等。
[0142] 另外，本发明并不限于本实施方式，在本发明的主旨的范围内能够实施各种改变 来实施。
[0143] 例如，虽然在本实施方式中，在通常工作模式时(用户使用时)，使多功能I/O端子 与VSS端子电连接，但也可以与VDD端子等恒定电位的端子连接。即使在这种情况下，也能 够通过与多功能I/O端子相连接的配线图案而发挥屏蔽效果。
[0144] 本发明包括与实施方式所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结 果相同的结构、或者目的以及效果相同的结构)。另外，本发明包含对实施方式所说明的结 构中的非本质部分进行了替换的结构。另外，本发明包含能够实现与实施方式所说明的结 构相同的作用效果的结构、或者能够达成相同的目的的结构。另外，本发明包括在实施方式 所说明的结构上附加了公知技术的结构。
[0145] 符号说明
[0146] 1电子装置；10集成电路（IC) ;10A端子配置部；11驱动电路；12检测电路；13温 度传感器；14电源电压传感器；15基准电压电路；16串行接口电路；17非易失性存储器；18 切换控制电路；19端子功能切换电路；20振动元件；21A?21D开关电路；30陶瓷封装件； 40振动元件保持部件；50盖部(盖）；31A?31E陶瓷基板；61?70配线图案；80?97配 线图案；100配线图案；300电子设备；310电子装置；312振动元件；314集成电路；320CPU ; 330操作部；340R0M ;350RAM ;360通信部；370显示部；380声音输出部；400移动体；410、 420、430电子装置；440、450、460控制器；470蓄电池。
【权利要求】
1. 一种电子装置，包括： 振动兀件，其输出电信号； 集成电路，其与所述振动元件电连接； 封装件， 所述封装件包括： 第一外部端子； 第二外部端子，其与恒定电位源电连接， 所述第一外部端子在第一模式中与所述第二外部端子电连接，而在第二模式中与所述 集成电路的内部节点电连接。
2. 如权利要求1所述的电子装置，其中， 所述集成电路包括： 第一端子，其与所述第一外部端子电连接； 第二端子，其与所述第二外部端子电连接； 切换控制电路，其在所述第一模式中，使所述第一端子与所述第二端子电连接，而在所 述第二模式中，使所述第一端子与所述内部节点电连接。
3. 如权利要求2所述的电子装置，其中， 所述集成电路还包括第三端子，所述第三端子与所述振动元件的输出端子电连接， 在俯视观察所述集成电路时，所述第三端子在设置于所述集成电路内的多个端子中， 被设置在所述集成电路的最接近某一角部的位置上。
4. 如权利要求2所述的电子装置，其中， 所述集成电路还包括： 第三端子，其与所述振动元件的输出端子电连接； 第四端子，其被输入或输出数字信号， 所述第一端子被设置在所述第三端子与所述第四端子之间。
5. 如权利要求4所述的电子装置，其中， 在俯视观察所述集成电路时，所述第三端子在设置于所述集成电路内的多个端子中， 被设置在所述集成电路的最接近某一角部的位置上。
6. 如权利要求4或5所述的电子装置，其中， 所述封装件包括第一层， 在所述第一层上设置有： 第一配线图案，其对所述第一外部端子和所述集成电路的所述第一端子进行电连接； 第二配线图案，其对所述振动元件的输出端子和所述集成电路的所述第三端子进行电 连接； 第三配线图案，其与所述集成电路的所述第四端子相连接， 所述第一配线图案位于所述第二配线图案与所述第三配线图案之间。
7. 如权利要求6所述的电子装置，其中， 所述封装件具有位于所述第一层和所述第一外部端子之间的第二层， 在所述第二层上设置有恒定电位的第四配线图案，在俯视观察所述第二层时，所述第 四配线图案包含与所述第二配线图案重叠的区域。
8. 如权利要求1所述的电子装置，其中， 在俯视观察所述封装件时，所述第一外部端子在所述封装件的外部端子中，被设置在 所述封装件的最接近某一角部的位置上。
9. 如权利要求1所述的电子装置，其中， 所述集成电路具备检测电路，所述检测电路根据来自振动元件的信号，而生成物理量 信号， 所述第一外部端子在所述第一模式中，与所述第二外部端子电连接，而在所述第二模 式中，与所述集成电路的所述检测电路的内部节点电连接。
10. -种电子设备， 包括权利要求1所述的电子装置。
11. 一种移动体， 包括权利要求1所述的电子装置。
12. -种集成电路，包括： 第一端子，其与第一外部端子电连接； 第二端子，其与第二外部端子电连接，所述第二外部端子与恒定电位源电连接； 内部节点， 切换控制电路，其在第一模式中，使所述第一端子与所述第二端子电连接，而在第二模 式中，使所述第一端子与所述内部节点电连接的。
13. 如权利要求12所述的集成电路，其中， 具有配置有多个端子的端子配置部， 在所述端子配置部上设置有第三端子，所述第三端子与输出电信号的振动元件电连 接， 在俯视观察所述端子配置部时，所述第三端子在设置于所述集成电路内的所述多个端 子中，被设置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
14. 如权利要求12所述的集成电路，其中， 还包含： 第三端子，其与输出电信号的振动元件电连接； 第四端子，其被输入或输出数字信号， 所述第一端子被设置在所述第三端子与所述第四端子之间。
15. 如权利要求14所述的集成电路，其中， 具有配置多个端子的端子配置部， 在俯视观察所述端子配置部时，所述第三端子在设置于所述端子配置部上的所述多个 端子中，被设置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
16. 如权利要求12所述的集成电路，其中， 具备检测电路，所述检测电路根据来自振动元件的信号，而生成物理量信号， 所述切换控制电路在所述第一模式中使所述第一端子与所述第二端子电连接，而在所 述第二模式中使所述第一端子与所述检测电路的内部节点电连接。
17. -种电子设备， 包括权利要求12所述的集成电路。
18. -种移动体， 包括权利要求12所述的集成电路。
【文档编号】G01C19/56GK104111067SQ201410156081
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2013年4月18日
【发明者】松川典仁 申请人:精工爱普生株式会社