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電子裝置、集成電路、電子設備及移動體的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電子裝置、集成電路、電子設備及移動體，其課題在于，提供一種即使在用戶使用的模式下也能夠有效地利用測試用途的外部端子的電子裝置、集成電路、以及使用了該電子裝置的電子設備和移動體、使用了該集成電路的電子設備和移動體。電子裝置（1）包括：振動元件（20），其對預定的物理量進行檢測；集成電路（10），其與振動元件20電連接；陶瓷封裝件（30）。在陶瓷封裝件（30）中設置有第一外部端子和被供給恒定電位的第二外部端子，第一外部端子在第一模式中與第二外部端子電連接，而在第二模式中與集成電路（10）的內部節點電連接。
【專利說明】電子裝置、集成電路、電子設備及移動體

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電子裝置、集成電路、電子設備及移動體。

【背景技術】
[0002] 目前，在各種系統和電子設備中，對加速度進行檢測的加速度傳感器及對角速度 進行檢測的陀螺傳感器等能夠對各種物理量進行檢測的物理量傳感器被廣泛利用。特別 是，近年來角速度傳感器或加速度傳感器被內置于智能手機等便攜式設備中，從而傳感器 封裝件的小型化和薄型化變得重要。一般而言，在物理量傳感器的最終檢查中，從傳感器封 裝件的外部端子對實施振動元件的驅動及物理量的檢測的1C的各種內部信號進行監視、 或者從傳感器封裝件的外部端子向1C施加信號，并對是否正常工作進行判斷。因此，在測 試模式中向多個多功能I/O端子輸出內部信號。另外，由于可同時監視的內部信號依賴于 多功能I/O端子數，因此通過具有多個測試模式并切換從多功能I/O端子輸出的內部信號， 從而能夠對多個內部信號進行監視。例如，在專利文獻1中，提出了一種如下的角速度傳感 器，其具備具有與角速度檢測元件和信號處理部的各個輸出的個數相對應的輸入端子數的 開關電路，且根據從模式信號產生電路輸出的模式信號來切換開關電路的連接狀態，并且 選擇角速度檢測元件和信號處理部的各個輸出中的任意一個而向輸出端子供給。
[0003] -直以來，多功能I/O端子僅在調節/檢查時以及故障分析時被利用，而在用戶使 用的狀態下(物理量傳感器的通常工作時)被設為無連接（NC)端子。即，多功能I/O端子是 為了僅在調節/檢查以及故障分析時被使用的功能而設置的，在用戶使用的狀態下成為了 無意義的端子。這種情況也存在于物理量傳感器以外的電子裝置中。
[0004] 專利文獻1 :國際公開第2005/103726號


【發明內容】

[0005] 本發明是鑒于以上這種問題而完成的發明，其能夠提供一種即使在用戶使用的模 式下也能夠有效地利用測試用途的外部端子的電子裝置、集成電路、以及使用了該電子裝 置的電子設備和移動體、使用了該集成電路的電子設備和移動體。
[0006] 本發明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，并能夠作為以下的方式或應 用例來實現。
[0007] 應用例1
[0008] 本應用例所涉及的電子裝置包括：振動元件，其輸出電信號；集成電路，其與所述 振動元件電連接；封裝件，所述封裝件包括：第一外部端子；第二外部端子，其與恒定電位 源電連接，所述第一外部端子在第一模式中與所述第二外部端子電連接，而在第二模式中 與所述集成電路的內部節點電連接。
[0009] 恒定電位源例如可以為電源，也可以為接地。
[0010] 本應用例所涉及的電子裝置只要是根據振動元件輸出的電信號而進行工作的裝 置即可，例如，可以為加速度傳感器、陀螺傳感器(角速度傳感器)、速度傳感器等的慣性傳 感器、基于重力而對傾斜角進行計測的傾斜計、對壓力進行計測的壓力傳感器等的物理量 傳感器，也可以為使用了音叉型振子、AT振子、硅振子、壓電振子等各種振動元件的振蕩器。 [0011] 根據本應用例所涉及的電子裝置，在第二模式中，能夠將第一外部端子用于測試 用途，而在第一模式中，能夠通過使第一外部端子與第二外部端子電連接而成為恒定電位， 從而使該第一外部端子作為對于外部干擾的屏蔽件而發揮功能。因此，根據本應用例所涉 及的電子裝置，即使在用戶使用的模式下也能夠有效地利用測試用途的外部端子。
[0012] 另外，根據本應用例所涉及的電子裝置，由于在第一模式中，使第一外部端子與第 二端子電連接，因此能夠通過電子裝置單體而穩定地進行屏蔽。
[0013] 應用例2
[0014] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，所述集成電路包含： 第一端子，其與所述第一外部端子電連接；第二端子，其與所述第二外部端子電連接；切換 控制電路，其在所述第一模式中，使所述第一端子與所述第二端子電連接，而在所述第二模 式中，使所述第一端子與所述內部節點電連接。
[0015] 根據本應用例所涉及的電子裝置，通過變更集成電路的設定，從而能夠容易地控 制使第一外部端子與第二外部端子和集成電路的內部節點中哪一個進行電連接。
[0016] 應用例3
[0017] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，所述集成電路還包括 第三端子，所述第三端子與所述振動元件的輸出端子電連接，在俯視觀察所述集成電路時， 所述第三端子在設置于所述集成電路內的多個端子中，被設置在所述集成電路的最接近某 一角部的位置上。
[0018] 根據本應用例所涉及的電子裝置，由于能夠縮短連接振動元件的輸出端子與集成 電路的第三端子的配線圖案，并且能夠使第三端子遠離集成電路的數字輸入輸出端子，因 此能夠降低干擾對振動元件的輸出信號的影響。
[0019] 應用例4
[0020] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，所述集成電路還包 括：第三端子，其與所述振動元件的輸出端子電連接；第四端子，其被輸入或輸出數字信 號，所述第一端子被設置在所述第三端子與所述第四端子之間。
[0021] 根據本應用例所涉及的電子裝置，由于在第一模式中，集成電路的第一端子成為 恒定電位，因此能夠對輸入有振動元件的輸出信號的集成電路的第三端子與輸入或輸出有 數字信號的集成電路的第四端子之間的電容性耦合進行屏蔽。因此，能夠降低由數字信號 產生的干擾對振動元件的輸出信號的影響。
[0022] 應用例5
[0023] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，在俯視觀察所述集成 電路時，所述第三端子在設置于所述集成電路內的多個端子中，被設置在所述集成電路的 最接近某一角部的位置上。
[0024] 根據本應用例所涉及的電子裝置，由于能夠縮短連接振動元件的輸出端子與集成 電路的第三端子的配線圖案，并且能夠使第三端子遠離輸入或輸出有數字信號的集成電路 的第四端子，因此能夠降低干擾對振動元件的輸出信號的影響。
[0025] 應用例6
[0026] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，所述封裝件包括第一 層，在所述第一層上設置有：第一配線圖案，其對所述第一外部端子和所述集成電路的所述 第一端子進行電連接；第二配線圖案，其對所述振動元件的輸出端子和所述集成電路的所 述第三端子進行電連接；第三配線圖案，其與所述集成電路的所述第四端子相連接，所述第 一配線圖案位于所述第二配線圖案與所述第三配線圖案之間。
[0027] 根據本應用例所涉及的電子裝置，由于在第一模式中，與集成電路的第一端子相 連接的第一配線圖案成為恒定電位，因此能夠對與集成電路的第三端子相連接并輸送振動 元件的輸出信號的第二配線圖案、和與集成電路的第四端子相連接并輸送數字信號的第三 配線圖案之間的電容性耦合進行屏蔽。因此，能夠降低由數字信號產生的、對振動元件的輸 出信號的影響。
[0028] 應用例7
[0029] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，所述封裝件具有位于 所述第一層和所述第一外部端子之間的第二層，在所述第二層上設置有恒定電位的第四配 線圖案，在俯視觀察所述第二層時，所述第四配線圖案包含與所述第二配線圖案重疊的區 域。
[0030] 根據本應用例所涉及的電子裝置，通過與第二配線圖案對置的恒定電位的第四配 線圖案，從而能夠對在第二配線圖案中輸送的振動元件的輸出信號屏蔽干擾。
[0031] 應用例8
[0032] 在上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下方式，S卩，在俯視觀察所述封裝 件時，所述第一外部端子在所述封裝件的外部端子中，被設置在所述封裝件的最接近某一 角部的位置上。
[0033] 根據本應用例所涉及的電子裝置，由于第一外部端子在封裝件的內部以恒定電位 與第二外部端子電連接，因此即使第一外部端子從印刷基板剝離，也能夠維持屏蔽效果，因 而能夠配置在安裝可靠性最低端的部分。由此，能夠將重要的端子設置在能確保較高的安 裝可靠性的位置處。
[0034] 應用例9
[0035] 上述應用例所涉及的電子裝置中，可以采用如下裝置，即，所述集成電路具備檢測 電路，所述檢測電路根據來自振動元件的信號，而生成物理量信號，所述第一外部端子在所 述第一模式中與所述第二外部端子電連接，而在所述第二模式中，與所述集成電路的所述 檢測電路的內部節點電連接。
[0036] 根據本應用例所涉及的電子裝置，能夠使在測試用途中與檢測電路的內部節點相 連接的外部端子，在用戶使用的模式下作為對于外部干擾的屏蔽件而發揮功能。
[0037] 應用例10
[0038] 本應用例所涉及的電子設備包含上述任意一個電子裝置。
[0039] 應用例11
[0040] 本應用例所涉及的移動體包含上述任意一個電子裝置。
[0041] 應用例12
[0042] 本應用例所涉及的集成電路包含：第一端子，其與第一外部端子電連接；第二端 子，其與第二外部端子電連接，所述第二外部端子與恒定電位源電連接；內部節點；切換控 制電路，其在第一模式中使所述第一端子與所述第二端子電連接，而在第二模式中使所述 第一端子與所述內部節點電連接。
[0043] 根據本應用例所涉及的集成電路，通過變更設定，從而能夠容易地控制使第一外 部端子與第二外部端子和內部節點中的哪一個進行電連接。
[0044] 應用例13
[0045] 在上述應用例所涉及的集成電路中，可以采用如下方式，即，具有配置有多個端子 的端子配置部，在所述端子配置部上設置有第三端子，所述第三端子與輸出電信號的振動 元件電連接，在俯視觀察所述端子配置部時，所述第三端子在設置于所述集成電路的所述 多個端子中，被設置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
[0046] 根據本應用例所涉及的集成電路，由于能夠縮短連接振動元件的輸出端子與第三 端子的配線圖案，并且能夠使第三端子遠離數字輸入輸出端子，因此能夠降低干擾對振動 元件的輸出信號的影響。
[0047] 應用例14
[0048] 在上述應用例所涉及的集成電路中，可以采用如下方式，即，還包括：第三端子，其 與輸出電信號的振動元件電連接；第四端子，其被輸入或輸出數字信號，所述第一端子被設 置在所述第三端子與所述第四端子之間。
[0049] 根據本應用例所涉及的集成電路，由于在第一模式中，第一端子成為恒定電位，因 此能夠對被輸入有振動元件的輸出信號的第三端子與被輸入或輸出有數字信號的第四端 子之間的電容性耦合進行屏蔽。因此，能夠降低有數字信號產生的干擾對振動元件的輸出 信號的影響。
[0050] 應用例15
[0051] 在上述應用例所涉及的集成電路中，可以采用如下方式，即，具有配置多個端子的 端子配置部，在俯視觀察所述端子配置部時，所述第三端子在設置于所述端子配置部上的 所述多個端子中，被設置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
[0052] 根據本應用例所涉及的集成電路，由于能夠縮短連接振動元件的輸出端子與第三 端子的配線圖案，并且能夠使第三端子遠離被輸入或輸出有數字信號的第四端子，因此能 夠降低干擾對振動元件的輸出信號的影響。
[0053] 應用例16
[0054] 在本應用例所涉及的集成電路中，可以采用如下方式，S卩，具備檢測電路，所述檢 測電路根據來自振動元件的信號，而生成物理量信號，所述切換控制電路在所述第一模式 中使所述第一端子與所述第二端子電連接，而在所述第二模式中，使所述第一端子與所述 檢測電路的內部節點電連接。
[0055] 根據本應用例所涉及的集成電路，通過變更設定，從而能夠容易地控制使第一外 部端子與第二外部端子和檢測電路的內部節點中的哪一個進行電連接。
[0056] 應用例17
[0057] 本應用例所涉及的電子設備包括上述任意一個集成電路。
[0058] 應用例18
[0059] 本應用例所涉及的移動體包括上述任意一個集成電路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0060] 圖1為示出本實施方式的電子裝置的功能塊圖的一個示例的圖。
[0061] 圖2為本實施方式的電子裝置的立體圖。
[0062] 圖3為電子裝置的分解立體圖。
[0063] 圖4為示出陶瓷封裝件的縱結構的圖。
[0064] 圖5為示出在陶瓷基板上所形成的配線圖案的一個示例的圖。
[0065] 圖6為示出在陶瓷基板上所形成的配線圖案的一個示例的圖。
[0066] 圖7為示出在陶瓷基板上所形成的配線圖案的一個示例的圖。
[0067] 圖8為本實施方式的電子設備的功能塊圖。
[0068] 圖9為示出本實施方式的電子設備的外觀的一個示例的圖。
[0069] 圖10為示出本實施方式的移動體的一個示例的圖。

【具體實施方式】
[0070] 以下，利用附圖對本發明的優選實施方式進行詳細說明。另外，以下所說明的實施 方式并非對專利權利要求的范圍所記載的本發明的內容進行不當限定的方式。另外，以下 所說明的結構并不一定均為本發明的必要結構要件。
[0071] 1.電子裝置
[0072] 以下，作為本發明所涉及的電子裝置列舉物理量傳感器(其中，特別是角速度傳感 器)為例來進行說明。圖1為，本實施方式的電子裝置的功能模塊圖的一個示例。如圖1所 示，本實施方式的電子裝置1包括集成電路（1C) 10和振動元件20。
[0073] 在圖1中，振動元件20為，在具有兩個T形的驅動振動臂并且在它們之間具有一 個檢測振動臂的所謂雙T型的水晶振動片上形成有兩個驅動電極和兩個檢測電極的振動 式的壓電型角速度檢測元件。
[0074] 振動元件20的兩個驅動振動臂在作為驅動信號而被施加了交流電壓信號時，由 于逆壓電效應，而進行彼此的頂端反復接近和遠離的彎曲振動(激勵振動）。如果這兩個驅 動振動臂的彎曲振動的振幅相等，則由于兩個驅動振動臂始終以相對于檢測振動臂線對稱 的關系而進行彎曲振動，因此檢測振動臂不會進行振動。
[0075] 在該狀態下，當施加了以與振動元件20的激勵振動面垂直的軸為旋轉軸的角速 度時，兩個驅動振動臂在與彎曲振動的方向和旋轉軸雙方垂直的方向上得到科里奧利力。 其結果為，兩個驅動振動臂的彎曲振動的對稱性被破壞，從而檢測振動臂將進行彎曲振動 以保持平衡。伴隨于該科里奧利力而產生的檢測振動臂的彎曲振動與驅動振動臂的彎曲振 動(激勵振動）的相位錯開90°。而且，由于壓電效應，而在兩個檢測電極上產生有基于這 些彎曲振動而形成的相位相反(相位相差180° )的交流電荷。該交流電荷根據科里奧利力 的大小(換言之，施加于振動元件20上的角速度的大小）而發生變化。
[0076] 另外，振動元件20的振動片也可以不為雙T型，例如，可以為音叉型或梳齒型，也 可以為三棱柱、四棱柱、圓柱狀等形狀的音片型。另外，作為振動元件20的振動片的材料， 例如，可以代替水晶（Si02)，而使用鉭酸鋰（LiTa03)、鈮酸鋰（LiNb03)等壓電單晶或鋯酸 鈦酸鉛（PZT)等壓電陶瓷等的壓電性材料，還可以使用硅半導體。另外，可以采用例如在硅 半導體的表面的一部分上配置了被驅動電極夾持的氧化鋅（ZnO)、氮化鋁（A1N)等壓電薄 膜的結構。
[0077] 另外，振動元件20并不限定于壓電型的振動元件，也可以為動電型、靜電電容型、 渦電流型、光學型、應變儀型等振動元件。或者，另外，振動元件20所檢測的物理量并不限 定于角速度，也可以為角加速度、加速度、速度、力等。
[0078] 如圖1所示，在本實施方式中，振動元件20的兩個驅動電極分別與集成電路（1C) 10的DS端子和DG端子相連接。另外，振動元件20的兩個檢測電極分別與集成電路（1C) 10的S1端子和S2端子相連接。
[0079] 集成電路（1C) 10被構成為，包括驅動電路11、檢測電路12、溫度傳感器13、電源 電壓傳感器14、基準電壓電路15、串行接口電路16、非易失性存儲器17、切換控制電路18、 端子功能切換電路19以及開關電路21A?21D。另外，本實施方式的集成電路（1C) 10也 可以采用省略或變更圖1所示的要素的一部分、或者追加其它要素的結構。
[0080] 基準電壓電路15根據由VDD端子供給的電源電壓而生成基準電位(模擬接地電 壓）等恒定電壓或恒定電流，并向驅動電路11、檢測電路12、溫度傳感器13供給。
[0081] 驅動電路11生成用于使振動元件20進行激勵振動的驅動信號，并經由DS端子而 向振動元件20的一個驅動電極供給。另外，驅動電路11經由DG端子而被輸入因振動元件 20的激勵振動而在另一個驅動電極上所產生的驅動電流(水晶電流)，并對驅動信號的振幅 電平進行反饋控制，以使該驅動電流的振幅保持恒定。另外，驅動電路11生成相位與驅動 信號錯開90°的信號，并向檢測電路12供給。
[0082] 檢測電路12經由S1端子和S2端子分別被輸入在振動元件20的兩個檢測電極的 各個電極上所產生的交流電荷(檢測電流)，且僅對這些交流電荷(檢測電流）中所包含的角 速度成分進行檢測，并生成與角速度的大小相對應的電壓電平的信號(角速度信號)。在本 實施方式中，檢測電路12在將通過SI、S2端子而被輸入的檢測電流轉換為電壓，將從驅動 電路11供給的信號(相位與驅動信號錯開90°的信號)作為采樣時鐘并進行A/D轉換之后， 通過數字處理而生成檢測信號(角速度信號)。
[0083] 溫度傳感器13生成電壓相對于溫度變化而大致線性地發生變化的信號，并且對 該信號進行A/D轉換并輸出。溫度傳感器13例如可以利用帶隙基準電路來實現。
[0084] 電源電壓傳感器14對由VDD端子供給的電源電壓值進行A/D轉換并輸出。
[0085] 串行接口電路16經由SS端子、SCLK端子、SI端子而分別被輸入選擇信號、時鐘信 號、串行輸入信號。串行接口電路16在選擇信號啟動時通過時鐘信號而對串行輸入信號進 行采樣，并實施串行輸入信號中所包含的指令的分析處理及將串行輸入信號中所包含的串 行數據轉換為并行數據的處理。并且，串行接口電路16根據指令，而實施對非易失性存儲 器17及內部寄存器(未圖示）的數據的寫入(設定）及讀取的處理。另外，串行接口電路16 實施將從非易失性存儲器17及內部寄存器讀取出的數據轉換為串行數據，并經由S0端子 而向外部輸出的處理。
[0086] 非易失性存儲器17保持對于驅動電路11、檢測電路12、溫度傳感器13的各種調 節數據及補正數據。非易失性存儲器17例如可以通過M0N0S (金屬-氧化物-氮化物-氧 化物-硅）型存儲器來實現。
[0087] 檢測電路12在角速度的生成處理中，使用來自溫度傳感器13和電源電壓傳感器 14的數字輸出信號和非易失性存儲器17中所存儲的補正數據，而實施角速度信號的0點電 源電壓補正、0點溫度補正以及靈敏度溫度補正。
[0088] 檢測電路12所生成的角速度信號(數字信號）被供給至串行接口電路16。
[0089] 端子功能切換電路19對101、102、103、104這四個端子的連接目標進行切換。例 如，端子功能切換電路19能夠根據在切換控制電路18的控制，選擇驅動電路11、檢測電路 12、基準電壓電路15的輸出信號及內部信號，通過101、102、103、104中的任意一個而向外 部輸出、或者將通過101、102、103、104中的任意一個而被外部輸入的信號供給至驅動電路 11、檢測電路12、基準電壓電路15。
[0090] 開關電路21Α?21D根據切換控制電路18的控制，而將101端子與端子功能切換 電路19和VSS端子中的任意一個電連接。
[0091] 切換控制電路18根據從串行接口電路16接收到的設定值，而對101、102、103、 104這四個端子的連接目標的切換進行控制。另外，切換控制電路18根據由串行接口電路 16設定的模式，而對開關電路21Α?21D進行控制，在通常工作模式(第一模式的一個不例） 下，將101、102、103、104的各個端子(第一端子的一個示例)與￥55端子(第二端子的一個示 例）電連接，而在測試模式(第二模式的一個示例）下，經由端子功能切換電路19,而將101、 102、103、104的各個端子與預定的內部節點連接在一起。因此，在通常工作模式下，101、 102、103、104的各個端子經由VSS端子而被接地，而在測試模式下，能夠根據101、102、103、 104的各個端子而對集成電路（1C)的內部信號進行監視、或者向集成電路（1C)的內部輸入 信號。
[0092] 本實施方式的電子裝置1以集成電路（IC)10和振動元件20被封裝件密封的方式 而構成。圖2為，本實施方式的電子裝置1的立體圖，圖3為，電子裝置1的分解立體圖。
[0093] 如圖2和圖3所示，在電子裝置1中，安裝有如下結構的封裝件，S卩，在多層層疊 而成的陶瓷封裝件30 (封裝件的一個示例）的開口部處配置有集成電路（1C) 10,在陶瓷封 裝件30的上表面上配置有振動元件保持部件40,在該振動元件保持部件40上以能夠振動 的方式保持有振動元件20,在設置于陶瓷封裝件30的上表面上的環形墊片上粘合有蓋部 (蓋)50。陶瓷封裝件30發揮集成電路（1C) 10和振動元件20的封裝的作用，并且承擔集成 電路（1C) 10和振動元件20與外部的電連接。
[0094] 圖4為，表示陶瓷封裝件30的縱向結構的圖。如圖4所示，在陶瓷封裝件30中例 如層疊有五塊陶瓷基板3認、3川、31(：、310、3^。例如，陶瓷封裝件30的厚度(陶瓷基板3認、 31B、31C、31D、31E各自的厚度之和)例如為1mm左右，陶瓷基板31E的表面的一邊的長度例 如為5mm左右。
[0095] 在各個陶瓷基板的表面(雖然在本實施方式中為上表面，但也可以為下表面）上形 成由導電性的配線圖案。在相鄰的兩塊陶瓷基板的表面上所分別形成的配線圖案的一部分 經由形成于通孔(孔）中的通道而被電連接。"通道"例如可以為在通孔(孔）的內壁上設置 導電膜從而將基板的表面側與背面側電連接的構件，也可以為在通孔(孔）的內部填充導電 性材料而將基板的表面側與背面側電連接的構件。在最下層的陶瓷基板31E的下表面（陶 瓷封裝件30的底面)上形成有作為外部端子而發揮功能的配線圖案(外部導體圖案)。外部 導體圖案(外部端子）被釬焊在印刷基板(未圖示）上，從而與外部裝置電連接。
[0096] 在陶瓷基板31A、31B、31C上，在中央處設置有開口部，在該開口部處配置有集成 電路（1C) 10。在陶瓷基板31B的上表面上，在配線圖案的至少一部分上，形成有用金或鎳 等材料而被金屬噴鍍了的金屬噴鍍區域，集成電路（IC) 10的端子（電極）與金屬噴鍍區域 通過引線而被接合。
[0097] 如此，外部導體圖案經由導體圖案（內部導體圖案）而與集成電路（1C) 10電連接， 其中，導體圖案（內部導體圖案）由將形成在所述陶瓷基板31A、31B、31C、31D、31E的表面上 的多個配線圖案和與該多個配線圖案電連接的多個通道構成。
[0098] 在形成于各個陶瓷基板的表面上的配線圖案及通道中，使用了鎢材料或薄片電阻 值較低的銀或銅等材料。另外，在圖4中，在配線圖案上畫有斜線，而在通道上畫有堅線。 [0099] 在陶瓷基板31B的上表面上所形成的配線圖案的上表面的一部分上，設置有金屬 噴鍍區域，并與集成電路（1C) 10的端子（電極）被引線接合。
[0100] 圖5為，表示在陶瓷基板31E的下表面上所形成的配線圖案(外部端子的配線圖 案）的一個示例的圖。
[0101] 如圖5所示，在本實施方式中，在陶瓷基板31E的下表面上，形成10個配線圖案 61?70。在本實施方式中，封裝件配線圖案70、65、66、61 (第一外部端子的一個不例）分 別與集成電路（1C) 10的I01、I02、I03、I04的各個端子(第一端子的一個示例）電連接。配 線圖案64 (第二外部端子的一個示例）與集成電路（1C) 10的VSS端子(第二端子的一個示 例）電連接。配線圖案69與集成電路（IC)10的VDD端子電連接。其余的配線圖案62、63、 67、68分別與集成電路（1C) 10的SS、SCLK、SI、S0這四個端子中的某一個端子電連接。
[0102] 在本實施方式中，分別與集成電路（1C) 10的101、102、103、104的各個端子相連 接的配線圖案(外部端子）70、65、66、61在10個配線圖案(外部端子）61?70中被設置在 最接近角部的位置上。由于分別與集成電路（1C) 10的101、102、103、104的各個端子相連 接的配線圖案(外部端子）70、65、66、61為，在通常工作模式(用戶使用的狀態）下不輸入輸 出信號的外部端子，因此被設置在印刷基板中的應力影響最大的位置，即，在10個配線圖 案(外部端子)61?70中最接近角部的位置上。反過來說，不將在通常工作模式(用戶使用 的狀態）下被輸入輸出有信號的配線圖案62、63、64、67、68、69設置于最接近應力影響較大 的角部的位置上。
[0103] 在本實施方式中，在通常工作模式(用戶使用的狀態)下，配線圖案70、65、66、61在 傳感器封裝件的內部(具體而言，通過集成電路（IC)IO內部的開關電路21A?21D)與配線 圖案64電連接。因此，即使假設配線圖案70、65、66、61受到應力的影響而從印刷基板上被 剝離，只要配線圖案69不從印刷基板上被剝離，則配線圖案70、65、66、61的接地狀態便不 會發生變化。
[0104] 圖6為，表示在陶瓷基板31B的上表面上所形成的配線圖案的一個示例的圖。另 夕卜，雖然實際上，在陶瓷基板31B上，設置有用于將各個配線圖案與其它陶瓷基板上的配線 圖案電連接的通孔和通道，但在圖6中，省略通孔和通道予以進行簡化。另外，在圖6中，圖 事了在陶瓷基板31B的開口部處配置有集成電路（1C) 10的狀態。
[0105] 如圖6所不，在本實施方式中，在陶瓷基板31B (第一層的一個不例）的上表面上， 形成有18個配線圖案80?97。
[0106] 配線圖案80、83?97通過引線接合而與配置于陶瓷基板31B的開口部處的集成 電路（1C) 10的端子配置部10A (在圖6中為矩形形狀的平面）中的各個端子(在圖6中用 網格狀斜線圖示）相連接。
[0107] 配線圖案81與振動元件20的驅動用的輸入端子(驅動電極)電連接。該配線圖案 81經由其它的陶瓷基板而與配線圖案85?97中的某一個配線圖案電連接，并且還通過引 線接合而與集成電路（1C) 10的DS端子相連接。
[0108] 配線圖案82與振動元件20的驅動用的輸出端子(驅動電極)電連接。該配線圖案 82經由其它的陶瓷基板與配線圖案85?97中的某一個配線圖案電連接，并且還通過引線 接合而與集成電路（1C) 10的DG端子相連接。
[0109] 配線圖案83經由陶瓷基板31A而與振動元件20的檢測用的一個輸出端子(檢測 電極)電連接。該配線圖案83還通過引線接合，而與集成電路（IC)10的端子配置部10A的 端子中被設置在最接近于角部的位置處的S1端子(第三端子)相連接。由此，由于能夠縮短 配線圖案83,并且能夠使配線圖案83遠離集成電路（1C) 10的數字輸入輸出端子，因此能 夠降低干擾對振動元件20的輸出信號的影響。
[0110] 配線圖案84經由陶瓷基板31A而與振動元件20的檢測用的另一個輸出端子(檢 測電極）電連接。該配線圖案84還通過引線接合，而與集成電路（1C) 10的端子配置部10A 的端子中被設置在最接近于角部的位置處的S2端子(第三端子）相連接。
[0111] 配線圖案80經由其它的陶瓷基板而與陶瓷基板31E上所形成的配線圖案64電連 接。該配線圖案80還通過引線接合，而與集成電路（1C) 10的VSS端子相連接。
[0112] 在本實施方式中，在集成電路（1C) 10的端子配置部10A中，在S1端子(第三端子 的一個示例）與SS、SCLK、SI、S0的各個端子(第四端子的一個示例）之間，設置有101、102、 103、104中的至少一個端子(第一端子的一個示例)。同樣，在S2端子(第三端子的一個示例） 與SS、SCLK、SI、S0的各個端子(第四端子的一個示例）之間，設置有101、102、103、104中 的至少一個端子(第一端子的一個示例）。而且，例如配線圖案97、90分別與集成電路（1C) 10的101、102的各個端子電連接，配線圖案93、94、88、87分別與集成電路（1C) 10的SS、 SCLK、SI、S0的各端子電連接。
[0113] 在通常工作模式下，集成電路（1C) 10的S1、S2的各個端子為，被輸入有從振動元 件20輸出的信號的端子，在配線圖案83、84中輸送有微小的信號。另一方面，集成電路（1C) 10的55、5〇^、51、50的各個端子為，被輸入或輸出數字信號的端子，在配線圖案93、94、88、 87中輸送有成為干擾源的數字信號。在本實施方式中，配線圖案97 (第一配線圖案的一個 示例)位于配線圖案83 (第二配線圖案的一個示例）與配線圖案93、94 (第三配線圖案的一 個示例)之間，由于在通常工作模式下，配線圖案97被接地，因此能夠屏蔽配線圖案83與配 線圖案93、94之間的電容性耦合。同樣，配線圖案90 (第一配線圖案的一個示例)位于配線 圖案84 (第二配線圖案的一個示例）與配線圖案87、88 (第三配線圖案的一個示例）之間， 由于在通常工作模式下，配線圖案90被接地，因此能夠屏蔽配線圖案84與配線圖案87、88 之間的電容性耦合。因此，能夠由抑制數字信號產生的干擾對從振動元件20所輸出的微小 信號的重疊。
[0114] 圖7為，表示在陶瓷基板31C的上表面上所形成的配線圖案的一個示例的圖。另 夕卜，雖然實際上，在陶瓷基板31C上，設置有用于與不同的陶瓷基板上的配線圖案電連接的 通孔和通道，但在圖7中，省略通孔和通道以進行簡化。
[0115] 如圖7所示，在本實施方式中，在陶瓷基板31C (第二層的一個示例）的上表面上， 形成有配線圖案100。
[0116] 配線圖案100與在陶瓷基板31B上所形成的配線圖案80電連接，并通過引線接合 而與集成電路（1C) 10的VSS端子相連接。該配線圖案100被形成在除陶瓷基板31B的開 口部以外的大致整個表面上。因此，形成有配線圖案100 (第四配線圖案的一個示例）的區 域包括與在陶瓷基板31B上所形成的配線圖案83、84 (第二配線圖案的一個示例）對置的 位置(在俯視觀察時重疊的位置)，從而實現對輸送微小信號的配線圖案83、84的屏蔽作用。
[0117] 另外，由于配線圖案100非常薄因此具有一定的電阻值。因此，即使配線圖案100 被接地，當在陶瓷基板31D的上表面所形成的配線圖案中輸送有信號時，配線圖案100的電 位會局部地發生變動。由于該電位發生變動的位置，對在配線圖案83、84中輸送的微小信 號造成影響，從而成為使電子裝置1的檢測精度劣化的主要原因。因此，雖然優選為，在陶 瓷基板31D的上表面上，在與配線圖案83、84對置的位置處，不形成輸送信號的配線圖案， 但由于配線規則的制約等，有時會不得不形成一部分配線。在這種情況下，在本實施方式 中，只需在陶瓷基板31D的上表面上，在與配線圖案83、84對置的位置處，形成與集成電路 (IC)10的I01、I02、I03、I04的各個端子電連接的配線圖案即可。由于在通常工作模式下， 這些配線圖案均被接地，因此不會對在配線圖案83、84中輸送的微小信號造成影響。
[0118] 如以上所說明地那樣，根據本實施方式的電子裝置，通過在通常工作模式時(用戶 使用時)，使多功能I/O端子處于恒定電位，從而能夠通過與多功能I/O端子相連接的配線 圖案，針對振動元件20所輸出的微小信號而屏蔽掉數字通信時的干擾。因此，能夠防止檢 測信號的S/N比的降低，從而獲得穩定的輸出。
[0119] 另外，根據本實施方式的電子裝置，由于在通常工作模式時(用戶使用時)，通過封 裝件內部而使多功能I/O端子與VSS端子電連接，因此無論安裝的狀態如何，通過電子裝置 單體便能夠穩定地進行屏蔽。因此，即使假設未在印刷基板上將多功能I/O端子接地、或者 在接地的多功能I/O端子上存在裂縫或與印刷基板剝離，也能夠防止多功能I/O端子成為 來自外部的電磁波的天線或來自外部的干擾信號的輸入源，從而能夠維持屏蔽效果。
[0120] 另外，根據本實施方式的電子裝置，在測試模式時，能夠通過多功能I/O端子，而 實施集成電路10的各種內部信號的監視及向集成電路10的各種內部節點的信號輸入。如 此，根據本實施方式的電子裝置，能夠在通常工作模式時(用戶使用時）和測試模式時可有 效地使用多功能I/O端子。
[0121] 另外，雖然在本實施方式中，作為電子裝置1而列舉優選使用的物理量傳感器為 例，但電子裝置1除了物理量傳感器以外，還可以為基于振動元件輸出的電信號而進行工 作的任意的電子裝置。例如，電子裝置1可以為，作為振動元件而使用了音叉型振子、AT振 子、娃振子、壓電振子等各種振動兀件的振蕩器。
[0122] 2.電子設備
[0123] 圖8為，本實施方式的電子設備的功能模塊圖。另外，圖9為，表示作為本實施方 式的電子設備的一個示例的智能手機的外觀的一個示例的圖。
[0124] 本實施方式的電子設備300被構成為，包括電子裝置310、CPU (Central Processing Unit:中央處理器）320、操作部 330、ROM (Read Only memory:只讀存儲器） 340、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器）350、通信部360、顯不部370、聲音輸 出部380。另外，本實施方式的電子設備也可以采用省略或變更圖8的結構要素(各個部分） 的一部分、或者附加了其它結構要素的構成。
[0125] 電子裝置310為，具有輸出電信號的振動元件312、和與振動元件312電連接的集 成電路314的電子裝置。例如，電子裝置310為，振動元件312對物理量進行檢測、而集成 電路314輸出與物理量相對應的電平的信號(物理量信號）的裝置，例如，可以為對加速度、 角速度、速度等的物理量的至少一部分進行檢測的慣性傳感器，也可以為對傾斜角進行計 測的傾斜計或對壓力進行計測的壓力傳感器。另外，例如，電子裝置310為，集成電路314 使振動元件312以預期的頻率進行振蕩的振蕩器，可以為作為振動元件312而使用了音叉 型振子、AT振子、硅振子、壓電振子等各種振動元件的振蕩器。作為電子裝置310,例如，可 以應用上述的本實施方式的電子裝置1。
[0126] CPU320按照存儲于R0M340等內的程序，使用電子裝置310輸出的信號而實施各種 計算處理及控制處理。此外，CPU320實施如下的處理，S卩，與來自操作部330的操作信號相 對應的各種處理；為了與外部實施數據通信而對通信部360進行控制的處理；發送用于使 各種信息在顯不部370上進行顯不的顯不信號的處理；使聲音輸出部380輸出各種聲音的 處理等。
[0127] 操作部330為，由操作按鍵或按鈕開關等構成的輸入裝置，并向CPU320輸出與由 用戶實施的操作相對應的操作信號。
[0128] R0M340對用于CPU320實施各種計算處理及控制處理的程序及數據等進行存儲。
[0129] RAM350被用作為CPU320的作業區域，并暫時對從R0M340中讀取出的程序及數據、 從操作部330輸入的數據、CPU320按照各種程序而執行的運算結果等進行存儲。
[0130] 通信部360實施用于達成CPU320與外部裝置之間的數據通信的各種控制。
[0131] 顯示部370為，由IXD (Liquid Crystal Display :液晶顯示器)、或有機EL顯示 器等構成的顯示裝置，并基于從CPU320輸入的顯示信號而對各種信息進行顯示。在顯示部 370上可以設置有作為操作部330而發揮功能的觸摸面板。
[0132] 聲音輸出部380為輸出揚聲器等的聲音的裝置。
[0133] 通過作為電子裝置310而組入上述本實施方式的電子裝置1，從而能夠實現可靠 性更高的電子設備。
[0134] 作為這種電子設備300,考慮到各種電子設備，例如可以列舉：個人計算機(例如 便攜式個人計算機、膝上型個人計算機、筆記本型個人計算機、平板型個人計算機)、移動電 話等的移動體終端、數碼照相機、噴墨式噴出裝置(例如噴墨式打印機)、路由器或交換機等 的存儲區域網絡設備、局域網絡設備、電視機、攝像機、視頻磁帶錄像機、車載導航裝置、尋 呼機、電子記事本(也包括附帶通信功能的產品)、電子詞典、計算器、電子游戲設備、游戲 用控制器、文字處理器、工作站、可視電話、防盜用影像監控器、電子雙筒望遠鏡、P0S終端、 醫療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內窺 鏡)、魚群探測器、各種測量設備、計量儀器類(例如車輛、飛機以及船舶的計量儀器類)、飛 行模擬器、頭戴式顯示器、運動軌跡裝置、運動跟蹤裝置、運動控制器、roR (步行者航位測 量）等。
[0135] 3.移動體
[0136] 圖10為，表示本實施方式的移動體的一個示例的圖（俯視圖)。圖10所示的移動 體400被構成為，包括電子裝置410、420、430、控制器440、450、460、蓄電池470。另外，本實 施方式的移動體可以采用省略或變更了圖10的結構要素(各個部分)的一部分、或附加了其 它結構要素的結構。
[0137] 電子裝置410、420、430、控制器440、450、460通過從蓄電池470供給的電源電壓而 進行工作。
[0138] 電子裝置410、420、430為，具有輸出電信號的振動兀件(未圖不)、和與該振動兀件 電連接的集成電路(未圖示)的電子裝置。例如，電子裝置410、420、430為，振動元件對物理 量進行檢測，而集成電路輸出與物理量相對應的電平的信號（物理量信號）的裝置，例如還 可以為角速度傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、傾斜計等。另外，例如，電子 裝置410、420、430為，集成電路使振動元件以預期的頻率進行振蕩的振蕩器，可以為使用 了音叉型振子、AT振子、硅振子、壓電振子等各種振動元件的振蕩器。
[0139] 控制器440、450、460分別使用電子裝置410、420、430輸出的信號的一部分或全 部，而實施姿態控制系統、防側滾系統、制動系統等的各種控制。
[0140] 作為電子裝置410、420、430，可以應用上述的本實施方式的電子裝置1，由此能夠 確保較高的可靠性。
[0141] 作為這種移動體400,考慮到各種移動體，例如可以列舉出汽車(也包含電動汽 車)、噴氣式飛機及直升飛機等飛機、船舶、火箭、人造衛星等。
[0142] 另外，本發明并不限于本實施方式，在本發明的主旨的范圍內能夠實施各種改變 來實施。
[0143] 例如，雖然在本實施方式中，在通常工作模式時(用戶使用時)，使多功能I/O端子 與VSS端子電連接，但也可以與VDD端子等恒定電位的端子連接。即使在這種情況下，也能 夠通過與多功能I/O端子相連接的配線圖案而發揮屏蔽效果。
[0144] 本發明包括與實施方式所說明的結構實質上相同的結構(例如，功能、方法以及結 果相同的結構、或者目的以及效果相同的結構)。另外，本發明包含對實施方式所說明的結 構中的非本質部分進行了替換的結構。另外，本發明包含能夠實現與實施方式所說明的結 構相同的作用效果的結構、或者能夠達成相同的目的的結構。另外，本發明包括在實施方式 所說明的結構上附加了公知技術的結構。
[0145] 符號說明
[0146] 1電子裝置；10集成電路（IC) ;10A端子配置部；11驅動電路；12檢測電路；13溫 度傳感器；14電源電壓傳感器；15基準電壓電路；16串行接口電路；17非易失性存儲器；18 切換控制電路；19端子功能切換電路；20振動元件；21A?21D開關電路；30陶瓷封裝件； 40振動元件保持部件；50蓋部(蓋）；31A?31E陶瓷基板；61?70配線圖案；80?97配 線圖案；100配線圖案；300電子設備；310電子裝置；312振動元件；314集成電路；320CPU ; 330操作部；340R0M ;350RAM ;360通信部；370顯示部；380聲音輸出部；400移動體；410、 420、430電子裝置；440、450、460控制器；470蓄電池。
【權利要求】
1. 一種電子裝置，包括： 振動兀件，其輸出電信號； 集成電路，其與所述振動元件電連接； 封裝件， 所述封裝件包括： 第一外部端子； 第二外部端子，其與恒定電位源電連接， 所述第一外部端子在第一模式中與所述第二外部端子電連接，而在第二模式中與所述 集成電路的內部節點電連接。
2. 如權利要求1所述的電子裝置，其中， 所述集成電路包括： 第一端子，其與所述第一外部端子電連接； 第二端子，其與所述第二外部端子電連接； 切換控制電路，其在所述第一模式中，使所述第一端子與所述第二端子電連接，而在所 述第二模式中，使所述第一端子與所述內部節點電連接。
3. 如權利要求2所述的電子裝置，其中， 所述集成電路還包括第三端子，所述第三端子與所述振動元件的輸出端子電連接， 在俯視觀察所述集成電路時，所述第三端子在設置于所述集成電路內的多個端子中， 被設置在所述集成電路的最接近某一角部的位置上。
4. 如權利要求2所述的電子裝置，其中， 所述集成電路還包括： 第三端子，其與所述振動元件的輸出端子電連接； 第四端子，其被輸入或輸出數字信號， 所述第一端子被設置在所述第三端子與所述第四端子之間。
5. 如權利要求4所述的電子裝置，其中， 在俯視觀察所述集成電路時，所述第三端子在設置于所述集成電路內的多個端子中， 被設置在所述集成電路的最接近某一角部的位置上。
6. 如權利要求4或5所述的電子裝置，其中， 所述封裝件包括第一層， 在所述第一層上設置有： 第一配線圖案，其對所述第一外部端子和所述集成電路的所述第一端子進行電連接； 第二配線圖案，其對所述振動元件的輸出端子和所述集成電路的所述第三端子進行電 連接； 第三配線圖案，其與所述集成電路的所述第四端子相連接， 所述第一配線圖案位于所述第二配線圖案與所述第三配線圖案之間。
7. 如權利要求6所述的電子裝置，其中， 所述封裝件具有位于所述第一層和所述第一外部端子之間的第二層， 在所述第二層上設置有恒定電位的第四配線圖案，在俯視觀察所述第二層時，所述第 四配線圖案包含與所述第二配線圖案重疊的區域。
8. 如權利要求1所述的電子裝置，其中， 在俯視觀察所述封裝件時，所述第一外部端子在所述封裝件的外部端子中，被設置在 所述封裝件的最接近某一角部的位置上。
9. 如權利要求1所述的電子裝置，其中， 所述集成電路具備檢測電路，所述檢測電路根據來自振動元件的信號，而生成物理量 信號， 所述第一外部端子在所述第一模式中，與所述第二外部端子電連接，而在所述第二模 式中，與所述集成電路的所述檢測電路的內部節點電連接。
10. -種電子設備， 包括權利要求1所述的電子裝置。
11. 一種移動體， 包括權利要求1所述的電子裝置。
12. -種集成電路，包括： 第一端子，其與第一外部端子電連接； 第二端子，其與第二外部端子電連接，所述第二外部端子與恒定電位源電連接； 內部節點， 切換控制電路，其在第一模式中，使所述第一端子與所述第二端子電連接，而在第二模 式中，使所述第一端子與所述內部節點電連接的。
13. 如權利要求12所述的集成電路，其中， 具有配置有多個端子的端子配置部， 在所述端子配置部上設置有第三端子，所述第三端子與輸出電信號的振動元件電連 接， 在俯視觀察所述端子配置部時，所述第三端子在設置于所述集成電路內的所述多個端 子中，被設置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
14. 如權利要求12所述的集成電路，其中， 還包含： 第三端子，其與輸出電信號的振動元件電連接； 第四端子，其被輸入或輸出數字信號， 所述第一端子被設置在所述第三端子與所述第四端子之間。
15. 如權利要求14所述的集成電路，其中， 具有配置多個端子的端子配置部， 在俯視觀察所述端子配置部時，所述第三端子在設置于所述端子配置部上的所述多個 端子中，被設置在所述端子配置部的最接近某一角部的位置上。
16. 如權利要求12所述的集成電路，其中， 具備檢測電路，所述檢測電路根據來自振動元件的信號，而生成物理量信號， 所述切換控制電路在所述第一模式中使所述第一端子與所述第二端子電連接，而在所 述第二模式中使所述第一端子與所述檢測電路的內部節點電連接。
17. -種電子設備， 包括權利要求12所述的集成電路。
18. -種移動體， 包括權利要求12所述的集成電路。
【文檔編號】G01C19/56GK104111067SQ201410156081
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2013年4月18日
【發明者】松川典仁 申請人:精工愛普生株式會社