专利名称：传感器装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器装置以及电子设备。
背景技术：
已知一种例如专利文献I所公开的这种传感器单元(传感器装置)。专利文献I所记载的传感器单元具有固定部件(mounting member),其呈长方体形状,且具有相互正交的三个面；传感器元件(sensor devices),其分别被安装在三个面上。当将这种传感器元件安装在电路基板等上时，直接将传感器元件安装在电路基板上较为困难，从而通常以收纳于由基座和盖部件构成的箱体中的状态进行安装。但是，当收
纳在这种箱体中时，将存在传感器元件大型化的问题。此外，当传感器元件以相对于箱体倾斜的方式而被固定时，传感器元件的检测轴将会倾斜，从而也存在检测精度降低的问题。即，期望一种在实现小型化的同时，准确地实施传感器元件的定位的传感器装置。专利文献I :美国专利第7040922号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够在实现小型化的同时，简单且准确地实施电子部件的定位的传感器装置以及电子设备。这种目的通过下述的本发明而实现。本发明的传感器装置的特征在于，具有多个安装基板，其上安装有传感器部件；基座，其对多个所述安装基板中的每个进行固定，当将相互正交的三个轴设定为第一轴、第二轴以及第三轴时，所述基座包括基部，其具有沿着所述第一轴以及所述第二轴的第一固定面；突出部，其被设置在所述基部上，且具有沿着所述第一轴以及所述第三轴的第二固定面、和沿着所述第二轴以及所述第三轴的第三固定面中的至少一方，多个所述安装基板分别被支承在所述第一固定面、所述第二固定面、或所述第三固定面上，所述传感器部件的检测轴相互交叉。由此，能够提供可在实现小型化的同时，简单且准确地实现电子部件的定位的传
感器装置。在本发明的传感器装置中，优选为，所述突出部至少设置有一对，多个所述安装基板中的至少一个通过一对所述突出部而被支承，并且以所述传感器部件位于一对所述突出部之间的方式而被支承。由此，能够对至少一个安装基板进行定位并将其稳定地固定在基座上。 在本发明的传感器装置中，优选为，所述基部在沿着所述第一轴以及所述第二轴的面上设置有凹部。由此，能够实现小型化。在本发明的传感器装置中，优选为，所述第一固定面被设置在所述凹部的边缘处。由此，能够将安装基板稳定地固定在第一固定面上。
在本发明的传感器装置中，优选为，被支承在所述第一固定面上的所述安装基板，以所述传感器部件的安装面朝向所述凹部侧的方式而被支承。由此，能够将传感器部件收纳在凹部内，从而能够实现装置的小型化。在本发明的传感器装置中，优选为，在所述凹部中填充有填充剂。由此，能够防止传感器部件的非所愿的损坏等。在本发明的传感器装置中，优选为，所述突出部位于所述第一固定面的上方，并且具有包含所述第一轴以及所述第二轴的第四固定面。由此，由于能够在第三轴方向上重叠配置两个安装基板，因 此能够实现装置的小型化。在本发明的传感器装置中，优选为，所述传感器装置包括模拟电路基板，其具有模拟电路；数字电路基板，其具有数字电路，在所述第一固定面和所述第四固定面中的一方上支承有所述1旲拟电路基板，而在另一方上支承有所述数字电路基板。由此，由于能够较大程度地分隔模拟电路和数字电路，因此能够抑制噪声的传递。在本发明的传感器装置中，优选为，多个所述安装基板分别通过能够折弯的连结部而被连接。由此，安装基板的固定变得简单。在本发明的传感器装置中，优选为，所述传感器部件为，角速度传感器和加速度传感器中的至少一方。由此，构成能够对角速度或者加速度进行检测的传感器装置。本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的传感器装置。由此，能够得到可靠性较高的电子设备。
图I为表示本发明的传感器装置的优选实施方式的立体图。图2为图I所示的传感器装置所具有的安装基板的展开图。图3为表示图I所示的传感器装置所具备的角速度传感器的一个示例的俯视图。图4为图I所示的传感器装置所具有的基座的立体图。图5为图4所不的基座的俯视图。图6为表示将安装基板固定了在图4所示的基座上的状态的立体图。图7为表示搭载有本发明的传感器装置的电子设备的结构的一个示例的图。
具体实施例方式下面，根据附图所示的优选实施方式而对本发明的传感器装置以及电子设备进行详细说明。I.传感器装置图I为表示本发明的传感器装置的优选实施方式的立体图，图2为图I所示的传感器装置所具有的安装基板的展开图，图3为表示图I所示的传感器装置所具有的角速度传感器的一个示例的俯视图，图4为图I所示的传感器装置所具有的基座的立体图，图5为图4所不的基座的俯视图，图6为表不将安装基板固定在了图4所不的基座上的状态的立体图。另外，在以下，为了便于说明，将图I中的上侧设定为“上”，下侧设定为“下”而进行说明。此外，如图I所示，将相互正交的三个轴设定为X轴(第一轴)、y轴(第二轴)以及Z轴(第三轴)。z轴为，与基座3的法线方向平行的轴，X轴为，在俯视观察基座时，与基座中的相对置的一组边的延伸方向平行的轴，y轴为，与基座中的相对置的另一组边的延伸方向平行的轴。此外，将与X轴平行的方向设定为“X轴方向”，将与I轴平行的方向设定为“y轴方向”，并将与z轴平行的方向设定为“z轴方向”。此外，将由X轴和y轴形成的平面设定为“xy平面”，将由y轴和z轴形成的平面设定为“yz平面”，并将由z轴和x轴形成的平面设定为“χζ平面”。图I所示的传感器装置I为，具备角速度传感器711、712、713，且能够对绕相互正交的X轴、y轴、Z轴的角速度进行检测的三轴陀螺传感器装置。这种传感器装置I便利性优异，从而能够理想地用于例如，运动轨迹、运动跟踪、运动控制器、PDR (步行者航位推算)
由
寸T O如图I所示，这种传感器装置I具有安装基板2，其上安装有电子部件7 ;基座3，其对安装基板2进行支承；盖部件8，其以覆盖安装基板2的方式而被固定在基座3上。另夕卜，图I (b)为从图I (a)中省略了盖部件8的图。以下，对上述各个部件依次进行说明。安装基板2安装基板2为，将硬质且不易变形的刚性基板、和软质且容易变形的具有挠性的柔性基板组合在一起的刚柔基板。作为这种安装基板2，例如可以采用，在柔性基板的两侧粘贴玻璃环氧树脂基板等的硬质层，并将该部分作为刚性基板来使用的基板等、公知的刚柔基板。图2 (a)为从一面侧观察处于展开了的状态下的安装基板2的俯视图，图2 (b)为从另一面侧观察处于展开了的状态下的安装基板2的俯视图。如图2所示，安装基板2通过以相互隔开的方式而配置的第一刚性基板(安装部)21、第二刚性基板(安装部)22、第三刚性基板(安装部)23、第四刚性基板(安装部)24、第五刚性基板(安装部)25，以及对这些基板进行连结的柔性基板26而构成。另外，在以下，为了便于说明，而将各个刚性基板21 25的、在图2 (a)中所图示的面称为“表面侧安装面”，在图2 (b)中所图示的面称为“背面侧安装面”。柔性基板26具有第一连结部261，其对第一刚性基板21和第二刚性基板22进行连结；第二连结部262，其对第一刚性基板21和第三刚性基板23进行连结；第三连结部263，其对第一刚性基板21和第四刚性基板24进行连结；第四连结部264，其对第二刚性基板22和第五刚性基板25进行连结。第一连结部261、第二连结部262、第三连结部263以及第四连结部264分别具有挠性，从而能够简单地实现朝向面方向的弯曲变形。此外，在第一刚性基板21的边缘部(处于对角关系的两个角部)上形成有孔21a、21b，在第二刚性基板22的边缘部(处于对角关系的两个角部)上形成有孔22a、22b，在第三刚性基板23的一个端部上形成有孔23a，在第四刚性基板24的一个端部上形成有孔24a，在第五刚性基板25的两端部上形成有孔25a、25b。这些孔为，用于将第一至第五刚性基板21 25螺栓紧固而固定在基座3上的孔。安装基板2能够通过弯曲柔性基板26的各个连结部261 264，从而使刚性基板21 25彼此的姿态发生变化。具体而言，能够通过以各个刚性基板21 25的表面侧安装面211 251朝向内侧的方式来弯曲连结部261 264，从而使安装基板2变形为相邻接的刚性基板彼此正交的长方体状。在该状态下，第一刚性基板21构成下表面，第二刚性基板22构成上表面，第三刚性基板23、第四刚性基板24、第五刚性基板25构成侧面。安装基板2在以此种方式发生变形的状态下被固定在基座3上。以此种方式，由于通过由刚柔基板构成安装基板2，从而能够容易地使安装基板2发生变形，因此安装基板2向基座3的固定变得简单。此外，由于通过连结部261 264而将各个刚性基板21 25连结在一起，因此在这一点上，也能够简单且顺利地实施安装基板2向基座3的固定。此外，由于具备多个刚性基板，从而增加了电子部件7的配置的自由度。此外，通过将电子部件7安装在硬质的刚性基板上，从而能够抑制电子部件7 (尤其是，角速度传感器711 713)的不必要的振动，进而提高传感器装置I的检测精度。此夕卜，易于将电子部件7安装在安装基板2上。此外，易于取得电子部件7的平行度，尤其是，能够简单地将角速度传感器711 713设定为所需的姿态，并维持该姿态。此外，也能够对
电子部件7进行高密度安装。此处，在本实施方式中，第一刚性基板21具有在其边缘(外周)开放的第一缺损部21c、第二缺损部21d、第三缺损部21e。第一缺损部21c通过对第一刚性基板21的图2Ca)中右侧的边付与高低差而形成，并且第一连结部261从该第一缺损部21c延伸出。此夕卜，第二缺损部21d通过对第一刚性基板21的图2 Ca)中上侧的边付与高低差而形成，并且第二连结部262从该第二缺损部21d延伸出。此外，第三缺损部21e通过对第一刚性基板21的图2 Ca)中左侧的边付与高低差而形成，并且第三连结部263从该第三缺损部21e延伸出。通过在第一刚性基板21上形成第一缺损部21c，从而能够简单地使第一连结部261在与第一刚性基板21的连接部附近(更靠第一刚性基板21侧)发生弯曲变形，此外，能够将发生弯曲变形时的曲率半径保持得比较大。此外，抑制了第一连结部261的过度的突出，从而能够实现传感器装置I的小型化。关于第二缺损部21d以及第三缺损部21e，也可得到相同的效果。此外，在本实施方式中，第二刚性基板22具有在其边缘(外周)开放的第四缺损部22c和第五缺损部22d。第四缺损部22c通过对第二刚性基板22的图2 Ca)中左侧的边付与高低差而形成，并且第一连结部261从该第四缺损部22c延伸出。同样地，第五缺损部22d通过对第二刚性基板22的图2 (a)中下侧的边付与高低差而形成，并且第四连结部264从该第五缺损部22d延伸出。通过在第二刚性基板22上形成第四缺损部22c，从而能够简单地使第一连结部261在与第二刚性基板22的连接部附近(更靠第二刚性基板22侧)发生弯曲变形，此外，能够将发生弯曲变形时的曲率半径保持得比较大。此外，抑制了折弯的部分自第二刚性基板22的外周的过度的突出，从而能够实现传感器装置I的小型化。关于第五缺损部22d，也可得到相同的效果。以上，对安装基板2进行了说明。另外，在安装基板2的各个刚性基板21 25以及柔性基板26上形成有未图示的导体图案，多个电子部件7经由该导体图形而适当地被电连接。
此外，在安装基板2上形成有未图示的接地层，该接地层发挥阻断外部磁场的功能。因此，在被固定于基座3上的状态下，对于与安装基板2相比位于内侧的电子部件7(即，被安装在表面侧安装面211 251上的电子部件7)而言，能够排除由于来自传感器装置I的外部的外部磁场(外来噪声)而产生的影响。电子部件7如图2 (a)、(b)所示，在安装基板2上安装有多个电子部件7。在安装基板2上，作为电子部件7而安装有单轴检测型的三个角速度传感器(传感器部件)711 713 ;三轴检测型的加速度传感器(传感器部件)72 ;电源电路73，其用于对各种电子部件进行驱动；放大电路74，其对来自所述传感器部件(711 713、72)的输出信号进行放大；模拟/数字转换电路75，其将通过放大电路74而被放大的模拟信号转换为数字信号；微控制器76，其实施所需的控制；EEPR0M (电可擦可编程只读存储器)等非易失性存储器77 ;方位传感器(磁传感器)78，其对方位进行检测；连接器(接口连接器)79，其用
于对信号进行输出。另外，作为进行安装的电子部件7，并不限定于此，只需适当安装对应于其目的的部件即可。以下，对这些电子部件7的配置进行详细说明。第一刚性基板21在第一刚性基板21的表面侧安装面211上安装有电源电路73、放大电路74以及模拟/数字转换电路75，而在背面侧安装面212上安装有角速度传感器713和加速度传感器72。模拟/数字转换电路75相对于被安装在表面侧安装面211上的其他电子部件7(电源电路73以及放大电路74)而言，尺寸较大。因此，优选为，将模拟/数字转换电路75配置在表面侧安装面211的中央部处。由此，能够有效地将模拟/数字转换电路75用作对第一刚性基板21的强度进行加强的加强部件。因此，抑制了因第一刚性基板21的挠曲变形而产生的非所愿的振动，从而不必要的振动不会被传递至角速度传感器711 713，由此提高了角速度传感器711 713(尤其是被安装在第一刚性基板21上的角速度传感器713)对角速度的检测精度。此外，角速度传感器713和加速度传感器72优选配置在背面侧安装面212的角部附近。如后文所述，第一刚性基板21通过粘合剂而将四角固定在基座3上。因此，第一刚性基板21的角部不易发生变形，从而不易产生不必要的振动。因此，通过将角速度传感器713和加速度传感器72配置在这种位置处，从而能够更高精度地对角速度和加速度进行检测。此外，通过将角速度传感器713和加速度传感器72安装在背面侧安装面212上，从而能够在安装基板2被固定于基座3上的状态下，进一步隔开与微控制器76之间的距离。此外，能够使第一刚性基板21的所述接地层位于角速度传感器713以及加速度传感器72、与微控制器76之间。因此，能够防止由微控制器76产生的放射噪声对角速度传感器713以及加速度传感器72造成的负面影响，从而能够提高角速度传感器713以及加速度传感器72的检测精度。第二刚性基板22在第二刚性基板22的表面侧安装面221上安装有微控制器76，而在背面侧安装面222上安装有非易失性存储器77以及方位传感器78。微控制器76相对于被安装在第二刚性基板22上的其他电子部件7 (非易失性存储器77以及方位传感器78)而言，尺寸较大。因此，优选为，将微控制器76配置在表面侧安装面221的中央部处。由此，能够有效地将微控制器76用作对第二刚性基板22的强度进行加强的加强部件。因此，抑制了由第二刚性基板22的挠曲变形而产生的不必要的振动，从而不必要的振动不会被传递至角速度传感器711 713，由此提高角速度传感器711 713对角速度的检测精度。此外，由于通过将方位传感器78安装在与微控制器76相反的安装面上，从而能够通过第二刚性基板22的所述接地层而阻断由微控制器76产生的放射噪声，因此能够有效地防止放射噪声(磁场)到达方位传感器78，而对方位传感器78造成负面影响的情况·。因此，能够提高方位传感器78的检测精度。第三刚性基板23在第三刚性基板23的表面侧安装面231上安装有角速度传感器711。第四刚性基板24在第四刚性基板24的表面侧安装面241上安装有角速度传感器712。第五刚性基板25在第五刚性基板25的背面侧安装面252上安装有连接器79。以上，对电子部件7的配置进行了详细说明。在安装基板2中，在第一刚性基板21上形成有通过电源电路73、放大电路74、模拟/数字转换电路75等而构成的模拟电路，而在第二刚性基板22上形成有通过微控制器76以及非易失性存储器77等而构成的数字电路。以此种方式，通过设置作为模拟电路基板的第一刚性基板和作为数字电路基板的第二刚性基板，而将模拟电路和数字电路分别形成在不同的刚性基板上，从而能够有效地抑制噪声的产生以及传递，由此进一步提高传感器装置I的检测精度。作为角速度传感器711 713，只要能够对角速度进行检测，则没有特别地被限定，能够使用公知的单轴检测型的角速度传感器。作为这种角速度传感器711 713，能够使用例如具有图3所示的振动片5的传感器。振动片5由水晶(压电材料)构成。此外,振动片5具有基部51 对检测用振动臂52、53，其从基部51的两侧向纸面纵向延伸；一对连结臂54、55，其从基部51的两侧向纸面横向延伸；各一对驱动用振动臂56、57、58、59,其从各个连结臂54、55的顶端部的两侧向纸面纵向延伸。此外，在各个检测用振动臂52、53的表面上形成有检测用电极(未图示)，在驱动用振动臂56、57、58、59的表面上形成有驱动用电极(未图示)。在这种振动片5中，当在通过对驱动用电极施加电压，从而以反复相互接近、远离的方式而使驱动用振动臂56、58以及驱动用振动臂57、59振动的状态下，施加绕振动片5的法线A (检测轴A)的角速度ω时,将向振动片5施加科里奥利力(Coriolis force),从而检测用振动臂52、53的振动被激励。并且，通过用检测用电极对因检测用振动臂52、53的振动而产生的检测用振动臂52、53的变形进行检测，从而能够求出施加于振动片5的角速度。以上这种结构的角速度传感器711 713分别以将厚度方向设定为检测轴的方式而被安装在相对应的刚性基板上。基座3如图4、图5以及图6所示，基座3具有板状的基部31、被设置在基部31上的第一支承部32、第二支承部33、第三支承部34、第四支承部35以及第五支承部36。以下，虽然根据图4 图6来对基座3进行说明，但在图6中，为了便于说明，而省略了一部分部件的图示。基部
基部31以z轴方向为厚度方向，且具有与由X轴和y轴形成的xy平面平行的下表面以及上表面312。此外，基部31具有在上表面312上开放的凹部313。凹部313在除上表面312的边缘部以外的中央部处开放，而在基部31的侧面处不开放。S卩，凹部313形成周围通过侧壁而被包围的槽状。这种凹部313作为在将安装基板2固定在了基座3上的状态下，对被安装在第一刚性基板21的背面侧安装面212上的角速度传感器713以及加速度传感器72进行收纳的收纳部而发挥功能。换言之，凹部313构成用于防止基座3与角速度传感器713以及加速度传感器72之间的接触的避让部。通过形成这种凹部313，从而能够有效利用基座3的空间，由此能够实现传感器装置I的小型化(薄型化、扁平化)。第一支承部如图5所示，第一支承部32具有被设置在凹部313的周围的四个固定面321、322、323,3240四个固定面321 324为如下的面，S卩，用于实施第一刚性基板21相对于基座3的定位，且将第一刚性基板21固定在基座3上的面。具体而言，固定面321 324具有如下功能，即，以使角速度传感器713的检测轴与ζ轴平行的方式，而相对于基座3对第一刚性基板21进行定位并固定的功能。固定面(第一固定面)321 324以与第一刚性基板21的四角相对应的方式，而被形成在凹部313的周围。这种固定面321 324分别由上表面312构成。以此种方式，通过将上表面312作为固定面321 324来利用，从而能够简单且高精度地形成第一支承部32。由于固定面321 324相互位于与xy平面平行的同一平面上，因此如图6所示，当将第一刚性基板21载置于固定面321 324上时，角速度传感器713的检测轴Al将与z轴平行。以此种方式，仅通过将第一刚性基板21载置在固定面321 324上，便能够简单且高精度地实施角速度传感器713相对于基座3的定位(检测轴Al的轴对齐)。另外，虽然作为向固定面321 324固定第一刚性基板21的方法，并没有特别地被限定，但在本实施方式中，并用了通过粘合剂实施的固定、和螺栓紧固。具体而言，首先，通过粘合剂而对各个固定面321 324和第一刚性基板21进行固定。在该状态下，由于被形成在第一刚性基板21上的孔21a、21b位于固定面321、323上，因此经由孔21a、21b而将第一刚性基板21螺栓紧固在固定面321、322 (基部31)上。由此，能够可靠地实施第一刚性基板21向第一支承部32的固定。此外，由于在基座3与第一刚性基板21之间存在粘合剂层，因此粘合剂吸收并缓和来自基座3的振动，从而抑制第一刚性基板21的不必要的振动。其结果为，进一步提高了传感器装置I的检测精度。另外，在凹部313内填充有未图示的填充剂，通过该填充剂，从而填补了基座3与第一刚性基板21之间的间隙。由此，第一刚性基板21 (角速度传感器713、加速度传感器72)、和从第一刚性基板21延伸出的连结部261、262、263被固定，从而能够有效地防止在第一刚性基板21上产生不必要的振动的情况。因此，提高了传感器装置I的检测精度。作为填充剂的构成材料，优选为具有绝缘性的材料。作为这种材料,并没有特别地被限定，例如可以列举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等的聚烯烃；聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-I)、离聚物、丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的聚酯；聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺、聚甲醛(Ρ0Μ)、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、其他氟类树月旨、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、聚氨酯等，或者以上述物质
为主的共聚物、混合物、聚合物合金等，并且可以使用这些物质中的一种、或将两种以上组合而使用。第二支承部如图5所示，第二支承部33为如下部位，即，用于实施第三刚性基板23相对于基座3的定位，且将第三刚性基板23固定在基座3上的部位。具体而言，第二支承部33具有如下功能，即，以使角速度传感器712的检测轴与X轴平行的方式，而相对于基座3对第三刚性基板23进行定位并固定的功能。这种第二支承部33具有一对突出部41、42，其从基部31的上表面突出，且在y轴方向上分隔设置；空间61，其被形成在所述突出部41、42之间。在突出部41、42上分别形成有面向基座3的外侧，且与yz平面平行的面(第三固定面)411,421ο此外，这些面411、421相互位于同一平面上。而且，这种面411、421作为用于对第三刚性基板23进行固定的固定面(以下，称为“固定面411”以及“固定面421”)而发挥功能。由于固定面411、421相互位于与yz平面平行的同一平面上，因此如图6所示，当将固定面411、421固定在第三刚性基板23上时，角速度传感器711的检测轴将与X轴平行。即，仅通过将第三刚性基板23固定在固定面411、421上，便能够简单且高精度地实施角速度传感器711相对于基座3的定位(检测轴的轴对齐)。虽然作为向固定面411、421固定第三刚性基板23的方法，并没有特别地被限定，但在本实施方式中，并用通过粘合剂实施的固定、和螺栓紧固。具体而言，首先，通过粘合剂而对各个固定面411、421与第三刚性基板23进行固定。在该状态下，由于被形成在第三刚性基板23上的孔23a位于固定面411上，因此经由孔23a，而将第三刚性基板23螺栓紧固在突出部41上。由此，能够可靠地实施第三刚性基板23向第二支承部33的固定。此外，由于在基座3和第三刚性基板23之间存在粘合剂层，因此粘合剂吸收并缓和来自基座3的振动，从而抑制第三刚性基板23的不必要的振动。其结果为，进一步提高了传感器装置I的检测精度。在第三刚性基板23被固定在固定面411、421上的状态下，角速度传感器711位于一对突出部41、42之间的空间61内。因此，可以说空间61构成了用于防止基座3与角速度传感器711之间的接触的避让部(以下，称为“避让部61”)。通过形成这种避让部61，从而能够防止角速度传感器711的损坏，并且能够实现传感器装置I的小型化。
此外，避让部61与凹部313内的空间相连接，凹部313具有在从xy平面观察时，与固定面411、421相比向基座3的外周侧突出的区域313a。通过形成这种结构,从而能够将第二连结部262在不会发生过度的变形的条件下配置于避让部61和区域313的内侧，所述第二连结部262对第一刚性基板21和第三刚性基板23进行连结。因此，有效地防止了由于过度的变形而导致的安装基板2的损坏，从而提高传感器装置I的可靠性。此外，在第三刚性基板23被固定在固定面411、421上的状态下，角速度传感器711位于第三刚性基板23的内侧。因此，抑制了例如在传感器装置I的制造时等，角速度传感器711与作业者或制造设备等之间的接触，从而能够有效地防止角速度传感器711的损坏。此外，如前文所述，由于能够通过安装基板2所具有的接地层而截断 外部磁�。虼颂岣吡私撬俣却衅�711的检测精度。第三支承部第三支承部34为如下部位，即，用于实施第四刚性基板24相对于基座3的定位，且将第四刚性基板24固定在基座3上的部位。具体而言，第三支承部34具有如下功能，SP，以使角速度传感器712的检测轴与y轴平行的方式，而相对于基座3对第四刚性基板24进行定位并固定的功能。这种第三支承部34具有一对突出部42、43，其从基部31的上表面突出，并在X轴方向上分隔设置；空间62，其被形成在所述突出部42、43之间。在突出部42、43上分别形成有面向基座3的外侧、且与Xz平面平行的面(第二固定面)422,4310此外，这些面422、431相互位于同一平面上。而且，这种面422、431作为用于对第四刚性基板24进行固定的固定面(以下，称为“固定面422”以及“固定面431”)而发挥功能。由于固定面422、431相互位于与χζ平面平行的同一平面上，因此如图6所示，当将第四刚性基板24固定在固定面422、431上时，角速度传感器712的检测轴将与y轴平行。即，仅通过将第四刚性基板24固定在固定面422、431上，便能够简单且高精度地实现角速度传感器712相对于基座3的定位(检测轴的轴对齐)。虽然作为向固定面422、431固定第四刚性基板24的方法，并没有特别地被限定，但在本实施方式中，并用通过粘合剂实施的固定、和螺栓紧固。具体而言，首先，通过粘合齐U，而对各个固定面422、431和第四刚性基板24进行固定。在该状态下，由于被形成在第四刚性基板24上的孔24a位于固定面422上，因此经由孔24a，而将第四刚性基板24螺栓固定在突出部42上。由此，能够可靠地实施第四刚性基板24向第三支承部34的固定。此夕卜，由于在基座3与第四刚性基板24之间存在粘合剂层，因此粘合剂吸收并缓和来自基座3的振动，从而抑制第四刚性基板24的不必要的振动。其结果为，进一步提高了传感器装置I的检测精度。在第四刚性基板24被固定在固定面422、431上的状态下，角速度传感器712位于一对突出部42、43之间的空间62内。因此，可以说空间62构成了用于防止基座3与角速度传感器712之间的接触的避让部(以下，称为“避让部62”)。通过形成这种避让部62，从而能够防止角速度传感器712的损坏，且实现传感器装置I的小型化。此外，避让部62与凹部313内的空间相连接，凹部313具有在从xy平面观察时，与固定面422、431相比向基座3的外周侧突出的区域313b。通过形成这种结构，从而能够将第三连结部263在不会发生过度的变形的条件下配置于避让部62和区域313b的内侧，所述第三连结部263对第一刚性基板21和第四刚性基板24进行连结。因此，有效地防止了由于过度的变形而导致的安装基板2的损坏，从而提高了传感器装置I的可靠性。此外，在第四刚性基板24被固定在固定面422、431上的状态下，角速度传感器712位于第四刚性基板24的内侧。因此，抑制了例如在传感器装置I的制造时等，角速度传感器712与作业者或制造设备等的接触，从而能够有效地防止角速度传感器712的损坏。此夕卜，如前文所述，由于能够通过安装基板2所具有的接地层来阻断外部磁�。虼颂岣吡私撬俣却衅�712的检测精度。第四支承部第四支承部35为如下部位，S卩，用于以在z轴方向上与第一刚性基板21对置的方式而将第二刚性基板22固定在基座3上的部位。通过以与第一刚性基板21重叠的方式而
对第二刚性基板22进行固定，从而能够实现传感器装置I的小型化(尤其是，从xy平面观察时的小型化)。另外，由于在第二刚性基板22上未安装有如角速度传感器711 713和加速度传感器72这种物理量传感器，因此对于第四支承部35，不要求如前文所述的第一至第三支承部32 34程度的、与定位相关的精密度。但是，从传感器装置I的小型化(薄型化、扁平化)的观点出发，第四支承部35优选被构成为，以与第一刚性基板21平行的方式，对第二刚性基板22进行支承并固定。这种第四支承部35具有从基部31的上表面突出的四个突出部41、42、43、44。突出部41 44位于与第二刚性基板22的四角相对应的位置处。这四个突出部41、42、43、44的上表面413、423、433、443为与xy平面平行的面(第四固定面)，且相互位于同一平面上。而且，这四个上表面413 443作为用于对第二刚性基板22进行固定的固定面(以下称为“固定面413”、“固定面423”、“固定面433”以及“固定面443”)而发挥功能。由于固定面413 443相互位于与xy平面平行的同一平面上，因此如图I所示，当将第二刚性基板22固定在固定面413 443上时，第二刚性基板22将在z轴方向上与第一刚性基板21对置，且与xy平面平行。由此，能够实现传感器装置I的小型化。虽然作为向固定面413 443固定第二刚性基板22的方法，并没有特别地被限定，但在本实施方式中，并用通过粘合剂实施的固定、和螺栓紧固。具体而言，首先，通过粘合剂，而对各个固定面413 443和第二刚性基板22进行固定。由于在该状态下，被形成在第二刚性基板22上的孔22a、22b位于固定面413、433上，因此经由孔22a、22b，而将第二刚性基板22螺栓紧固在突出部41、43上。由此，能够可靠地实施第二刚性基板22向第四支承部35的固定。第五支承部第五支承部36为，用于对第五刚性基板25进行固定的部位。另外，在第五刚性基板25上未安装有如角速度传感器711 713和加速度传感器72这种物理量传感器。因此，与前文所述的第四支承部35相同地，对于第五支承部36，不要求前文所述的第一至第三支承部32 34程度的、与定位相关的精密度。但是，从传感器装置I的小型化的观点出发，第五支承部36优选被构成为，以与yz平面平行的方式而对第五刚性基板25进行支承。这种第五支承部36具有从基部31的上表面突出的突出部45。突出部45被设置为隔着凹部313而与第二支承部33对置，且在J轴方向上延伸。在这种突出部45上形成有面向基座3的外侧，且与yz平面平行的面451，该面451作为用于对第五刚性基板25进行固定的固定面(以下，称为“固定面451”)而发挥功能。如图6所示，当将第五刚性基板25固定在这种固定面451上时，第五刚性基板25将与yz平面平行。由此，能够实现传感器装置I的小型化。虽然作为向固定面451固定第五刚性基板25的方法，并没有特别地被限定，但在本实施方式中，并用通过粘合剂实施的固定、和螺栓紧固。具体而言，首先，通过粘合剂，而对固定面451和第五刚性基板25进行固定。由于在该状态下，被形成在第五刚性基板25上的孔25a、25b位于固定面451上，因此经由孔25a、25b而将第五刚性基板25螺栓紧固在突出部45上。由此，能够可靠地实施第五刚性基板25向支承部36的固定。以上，对第一至第五支承部32 36进行了说明。基座3还具有从基部31的两个处于对角关系的角部突出的突出部46、47。突出部46与突出部41相比横截面面积较大，且与突出部41 一体地形成。由此，提高了突出部41
的机械强度。另一方面，突出部47与突出部43相比横截面面积较大，且与突出部43 —体地形成。由此，提高了突出部43的机械强度。并且，突出部47也与突出部44、45 —体地形成，由此，分别提高了突出部44、45的机械强度。如此，通过设置突出部46、47，从而能够提高第一至第五支承部32 36所具有的各个突出部41 45的机械强度，由此能够更加可靠地以所需的姿态而对安装基板2进行固定。虽然作为这种基座3的构成材料，并没有特别地被限定，但优选为具有振动抑制特性的材料。由此，可抑制安装基板2的不必要的振动，从而提高传感器装置I的检测精度。作为这种材料，并没有特别地被限定，例如可以列举出镁合金、铁类合金、铜合金、锰合金、镍-钛类合金等各种振动抑制合金。根据这种基座3，仅通过将安装基板2固定在预定位置，便能够使角速度传感器711、712、713的检测轴与x轴、y轴、z轴各个轴平行。因此，可简单地得到能够发挥优异的检测精度的传感器装置I。此外，当将传感器装置I安装在母板等的电路基板(目标物)上时，通过将基座3中的正交的两个侧面3a、3b作为基准，从而能够简单地使角速度传感器711、712的检测轴朝向所需的方向。具体而言，侧面3a为，与角速度传感器712的检测轴平行的面，侧面3b为，与角速度传感器711的检测轴平行的面。因此，通过以这些侧面3a、3b为基准来实施相对于电路基板的定位，从而能够简单且可靠地使角速度传感器711、712朝向所需的方向。盖部件盖部件8以覆盖安装基板2的方式而被固定在基座3上。由此，能够对电子部件7进行保护。此外，在盖部件8的侧面上形成有开口，以在盖部件8被固定在基座3上的状态下，使连接器79从该开口露出于外部。由此，能够容易地实施外部设备与连接器79之间的电连接。基座3与盖部件8的固定方法并没有特别地被限定，能够使用嵌合、螺合、通过粘合剂实施的接合。作为这种盖部件8的构成材料，并没有特别地被限定，例如可以列举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等的聚烯烃；聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-I)、离聚物、丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的聚酯；聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺、聚甲醒(POM)、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、其他氟类树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树月旨、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、聚氨酯等，或者以上述物质为主的共聚物、混合物、聚合物合金等，并且，可以使用这些物质中的一种、或将两种以上组合而使用。2.电子设备以上所述的传感器装置I能够被组装在各种电子设备中。以下，对搭载了传感器装置I的本发明的电子设备进行说明。图7为表示搭载了传感器装置I的电子设备500的结构的一个示例的图。作为电子设备500，并没有特别地被限定，例如可以列举出数码照相机、摄像机、汽车导航系统、移动电话、便携式PC、机扑、游戏机、游戏控制器等 。图7所示的电子设备500具有包括传感器装置I在内的传感器模块510、处理部520、存储器530、操作部540、显示部550。这些构件通过总线560而被连接。处理部(CPU(中央处理器)、MPU (微处理器)等)520实施对传感器�？�510等的控制以及对电子设备500的整体控制。此外，处理部520根据由传感器�？�510检测出的角速度信息而实施处理。例如，根据角速度信息，实施用于手抖补正、姿态控制、GPS (全球定位系统)自主导航等的处理。存储器530对控制程序以及各种数据进行存储，此外，作为工作区域和数据存储区域而发挥功能。操作部540为，用于对电子设备500进行操作的构件。显示部550为，向用户显示各种信息的构件。虽然在以上，根据图示的实施方式而对本发明的传感器装置以及电子设备进行了说明，但本发明并不限定于此，各个部分的结构能够替换为具有相同功能的任意结构。此外，虽然在前文所述的实施方式中，对在安装基板上安装有三个角速度传感器的结构进行了说明，但角速度传感器的数量并不限定于此，既可以为一个，也可以为两个。此外，也可以根据角速度传感器的数量而对刚性基板的数量进行变更。此外，虽然在前文所述的实施方式中，安装基板由刚柔基板构成，但安装基板的结构并不限定于此，也可以由例如相互不连结的多个刚性基板构成。此时，能够在将各个刚性基板固定在基座上之后，使用连接器等而对刚性基板彼此进行电连接。符号说明I…传感器装置；2…安装基板；21…第一刚性基板；211…表面侧安装面；212…背面侧安装面；21a、21b…孔；21c…第一缺损部；21d…第二缺损部；21e…第三缺损部；22···第二刚性基板；221…表面侧安装面；222…背面侧安装面；22a、22b…孔；22c…第四缺损部；22d…第五缺损部；23…第三刚性基板；231…表面侧安装面；23a…孔；24…第四刚性基板；241…表面侧安装面；24a…孔；25…第五刚性基板；251…表面侧安装面；252…背面侧安装面；25a、25b…孔；26…柔性基板；261…第一连结部；262…第二连结部；263…第三连结部；264…第四连结部；3…基座；3a、3b…侧面；31…基部；312…上表面；313…凹部；313a、313b…区域；32…第一支承部；321、322、323、324…固定面；33…第二支承部;34...第三支承部;35…第四支承部;36…第五支承部;41、42、43、44、45、46、47…突出部；411、413、421、422、423、431、433、443、451…固定面；5…振动片；51…基部；52、53…检测用振动臂；54、55…连结臂；56、57、58、59…驱动用振动臂；61、62…空间；7…电子部件；711、712、713…角速度传感器；72…加速度传感器；73···电源电路；74···放大电路；75···模拟/数字转换电路；76…微控制器；77···非易失性存储器；78…方位传感器；79···连接器；8…盖部
件；500…电子设备；510…传感器�？椋�520…处理部；530…存储器；540…操作部；550…显示部；560…总线。
权利要求
1.一种传感器装置，其特征在于，具有 多个安装基板，其上安装有传感器部件； 基座，其对多个所述安装基板中的每个进行固定， 当将相互正交的三个轴设定为第一轴、第二轴以及第三轴时， 所述基座包括 基部，其具有沿着所述第一轴以及所述第二轴的第一固定面； 突出部，其被设置在所述基部上，且具有沿着所述第一轴以及所述第三轴的第二固定面、和沿着所述第二轴以及所述第三轴的第三固定面中的至少一方， 多个所述安装基板中的每个被支承在所述第一固定面、所述第二固定面或所述第三固定面上， 所述传感器部件的检测轴相互交叉。
2.如权利要求I所述的传感器装置，其中， 所述突出部至少设置有一对， 多个所述安装基板中的至少一个通过一对所述突出部而被支承，并且以所述传感器部件位于一对所述突出部之间的方式而被支承。
3.如权利要求I所述的传感器装置，其中， 所述基部在沿着所述第一轴以及所述第二轴的面上设置有凹部。
4.如权利要求3所述的传感器装置，其中， 所述第一固定面被设置在所述凹部的边缘处。
5.如权利要求3所述的传感器装置，其中， 被支承在所述第一固定面上的所述安装基板，以所述传感器部件的安装面朝向所述凹部侧的方式而被支承。
6.如权利要求3所述的传感器装置，其中， 在所述凹部中填充有填充剂。
7.如权利要求I所述的传感器装置，其中， 所述突出部位于所述第一固定面的上方，并且具有包含所述第一轴以及所述第二轴的第四固定面。
8.如权利要求7所述的传感器装置，其中， 所述传感器装置包括模拟电路基板，其具有模拟电路；数字电路基板，其具有数字电路， 在所述第一固定面和所述第四固定面中的一方上支承有所述模拟电路基板，而在另一方上支承有所述数字电路基板。
9.如权利要求I所述的传感器装置，其中， 多个所述安装基板分别通过能够折弯的连结部而被连接。
10.如权利要求I所述的传感器装置，其中， 所述传感器部件为，角速度传感器和加速度传感器中的至少一方。
11.一种电子设备，其特征在于， 具备权利要求I所述的传感器装置。
全文摘要
本发明提供一种传感器装置以及电子设备，其能够实现小型化，并简单且准确地实施电子部件的定位。传感器装置(1)具有安装基板(2)，其具有安装有角速度传感器(711)的第一刚性基板(21)、和安装有角速度传感器(712)的第三刚性基板(23)；基座(3)，其对安装基板(2)进行固定。此外，基座(3)包括基部(31)，其具有沿着x轴以及y轴的第一固定面；突出部(41～44)，其被设置在基部(31)上，且具有沿着x轴以及z轴的第二固定面、和沿着y轴以及z轴的第三固定面中的至少一方，刚性基板(21、22、23)分别被支承在第一固定面、第二固定面或第三固定面上，角速度传感器(711、712)的检测轴相互交叉。
文档编号G01P3/00GK102879597SQ20121023774
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月9日 优先权日2011年7月11日
发明者佐久间正泰, 小林祥宏, 北村昇二郎, 茅野岳人, 今井信行 申请人:精工爱普生株式会社
专业数控铣床产品供应商
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