電子デバイスおよび電子機器
【課題】小型化を図りつつ、電子部品の位置決めを簡単かつ正確に行うことができる電子デバイスおよび電子機器を提供すること。
【解決手段】電子デバイス１は、実装基板２と、台座３と、蓋部材８とを有している。また、台座３は、実装基板２に含まれる第１のリジッド基板２１を支持する第１の支持部３２と、実装基板２に含まれる第２のリジッド基板２２をその厚さ方向が第１のリジッド基板２１の厚さ方向に対して直交するように支持する第２の支持部３３とを有している。また、蓋部材８は、その内側に実装基板２に含まれる第３のリジッド基板２３を支持する第３の支持部８２を有している。
【解決手段】電子デバイス１は、実装基板２と、台座３と、蓋部材８とを有している。また、台座３は、実装基板２に含まれる第１のリジッド基板２１を支持する第１の支持部３２と、実装基板２に含まれる第２のリジッド基板２２をその厚さ方向が第１のリジッド基板２１の厚さ方向に対して直交するように支持する第２の支持部３３とを有している。また、蓋部材８は、その内側に実装基板２に含まれる第３のリジッド基板２３を支持する第３の支持部８２を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているようなセンサーユニット（電子デバイス）が知られている。特許文献１に記載のセンサーユニットは、直方体形状をなし、互いに直交する３つの面を有する固定部材（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）と、３つの面それぞれに実装されたセンサー素子（ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ）とを有している。
このようなセンサー素子を回路基板等に実装する場合、センサー素子を回路基板に直接実装することは困難であり、台座と蓋部材とからなるケーシングに収容した状態で実装するのが一般的である。しかし、このようなケーシングに収容すると、センサー素子が大型化する問題がある。また、センサー素子がケーシングに対して傾いて固定されると、センサー素子の検出軸が傾いてしまい、検出精度が低下するという問題もある。すなわち、小型化を図りつつ、センサー素子の位置決めが正確に行われた電子デバイスが待ち望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７０４０９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、電子部品の位置決めを簡単かつ正確に行うことができる電子デバイスおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電子デバイスは、電子部品が実装された複数の実装部と、
前記複数の実装部を支持する台座と、
前記台座に固定される蓋部材と、を有し、
前記複数の実装部には、第１の実装部と、第２の実装部と、第３の実装部とが含まれ、
前記台座は、前記第１の実装部を支持する第１の支持部と、前記第２の実装部を支持する第２の支持部とを有し、
前記蓋部材は、前記第１の実装部および前記第２の実装部を覆うように前記台座に固定され、内側に前記第３の実装部を支持する第３の支持部を有していることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、電子部品の位置決めを簡単かつ正確に行うことができる電子デバイスを提供することができる。
【０００６】
本発明の電子デバイスでは、前記複数の実装部は、さらに、第４の実装部を備え、
前記台座は、前記第４の実装部を支持する第４の支持部を有していることが好ましい。
これにより、第４の実装部の位置決めを簡単に行うことができる。
本発明の電子デバイスでは、前記第１の実装部、前記第２の実装部、前記第３の実装部および前記第４の実装部のうちの少なくとも２つの実装部には、前記電子部品としてのセンサー部品が実装されており、各前記センサー部品の検出軸が交差していることが好ましい。
これにより、電子デバイスを３軸検出型のジャイロセンサーとして利用することができる。
【０００７】
本発明の電子デバイスでは、前記台座は、一方の面に開放する凹部を有し、
前記第１の支持部は、前記第１の実装部を、該第１の実装部が有する少なくとも１つの前記電子部品が前記凹部内に位置するとともに、厚さ方向が前記基部の厚さ方向と平行となるように支持することが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化をさらに図ることができる。
【０００８】
本発明の電子デバイスでは、前記凹部には、充填剤が充填されていることが好ましい。
これにより、第１の実装部に不要な振動が発生するのを効果的に防止することができるため、電子デバイスの精度が向上する。
本発明の電子デバイスでは、前記第３の支持部は、前記第３の実装部を前記第１の実装部と前記台座の厚さ方向に対向するように支持することが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化をさらに図ることができる。
【０００９】
本発明の電子デバイスでは、前記蓋部材は、凹部を有し、
前記凹部は、前記第３の実装部に実装された前記電子部品の少なくとも一部を収納することが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化をさらに図ることができる。
本発明の電子デバイスでは、前記第１の実装部および前記第３の実装部の一方には、アナログ回路が形成されており、他方には、デジタル回路が形成されていることが好ましい。
これにより、アナログ回路からデジタル回路へのノイズの伝達をより効果的に防止することができ、電子デバイスの特性が向上する。
【００１０】
本発明の電子デバイスでは、前記複数の実装部には、電子部品としての出力用コネクターが実装された第５の実装部が含まれ、
前記台座または前記蓋部材は、前記第５の実装部を支持する第５の支持部を有していることが好ましい。
これにより、信号の出力が容易となる。
【００１１】
本発明の電子デバイスでは、前記複数の実装部は、それぞれ、可撓性を有する連結部によって接続されていることが好ましい。
これにより、実装部の台座または蓋部材への固定が容易となる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を発揮することのできる電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電子デバイスの好適な実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子デバイスの蓋部材を開いた状態の平面図である。
【図３】図１に示す電子デバイスが有する実装基板の展開図である。
【図４】図１に示す電子デバイスが備える角速度センサーの一例を示す平面図である。
【図５】図１に示す電子デバイスが有する台座の斜視図である。
【図６】図５に示す台座の平面図である。
【図７】図１に示す電子デバイスが有する蓋部材の平面図である。
【図８】本発明の電子デバイスを搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．電子デバイス
図１は、本発明の電子デバイスの好適な実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す電子デバイスの蓋部材を開いた状態の平面図、図３は、図１に示す電子デバイスが有する実装基板の展開図、図４は、図１に示す電子デバイスが備える角速度センサーの一例を示す平面図、図５は、図１に示す電子デバイスが有する台座の斜視図、図６は、図５に示す台座の平面図、図７は、図１に示す電子デバイスが有する蓋部材の平面図である。
【００１４】
なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸を「ｘ軸」、「ｙ軸」および「ｚ軸」とする。ｚ軸は、台座３の厚さ方向と平行な軸であり、ｘ軸は、台座の平面視にて、台座の対向する１組の辺の延在方向と平行な軸であり、ｙ軸は、台座の対向する他の１組の辺の延在方向と平行な軸である。
また、以下では、ｘ軸と平行な方向を「ｘ軸方向」とし、ｙ軸と平行な方向を「ｙ軸方向」とし、ｚ軸と平行な方向を「ｚ軸方向」とする。また、ｘ軸とｙ軸とで形成される平面を「ｘｙ平面」とし、ｙ軸とｚ軸とで形成される平面を「ｙｚ平面」とし、ｚ軸とｘ軸とで形成される平面を「ｘｚ平面」とする。
【００１５】
電子デバイス１は、角速度センサー７１１、７１２、７１３を備え、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸まわりの角速度を検出することのできる３軸ジャイロセンサーデバイスである。このような電子デバイス１は、利便性に優れ、例えば、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等に好適に利用することができる。
図１および図２に示すように、このような電子デバイス１は、電子部品７が実装された実装基板２と、実装基板２を収容するパッケージ１０とを有している。また、パッケージ１０は、台座３と、台座３に固定された蓋部材８とを有している。
以下、これら各部材について順次説明する。
【００１６】
［実装基板２］
実装基板２は、硬質で変形し難いリジッド基板と、軟質で変形し易い可撓性を有するフレキシブル基板とを組み合わせたリジッドフレキシブル基板である。このような実装基板２としては、例えば、フレキシブル基板の両側にガラスエポキシ基板等の硬質層を貼り付け、この部分をリジッド基板として用いるもの等、公知のリジッドフレキシブル基板を用いることができる。
【００１７】
図３（ａ）は、展開した状態の実装基板２を一方の面側から見た平面図であり、図３（ｂ）は、展開した状態の実装基板２を他方の面側から見た平面図である。図３に示すように、実装基板２は、互いに離間して配置された第１のリジッド基板（第１の実装部）２１と、第２のリジッド基板（第２の実装部）２２、第３のリジッド基板（第３の実装部）２３と、第４のリジッド基板（第４の実装部）２４と、第５のリジッド基板（第５の実装部）２５と、これらを連結するフレキシブル基板２６とで構成されている。
なお、以下では、説明の便宜上、各リジッド基板２１〜２５の図３（ａ）にて図示されている面を「表側実装面」と言い、図３（ｂ）にて図示されている面を「裏側実装面」と言う。
【００１８】
フレキシブル基板２６は、第１のリジッド基板２１と第２のリジッド基板２２とを連結する第１の連結部２６１と、第１のリジッド基板２１と第３のリジッド基板２３とを連結する第２の連結部２６２と、第１のリジッド基板２１と第４のリジッド基板２４とを連結する第３の連結部２６３と、第３のリジッド基板２３と第５のリジッド基板２５とを連結する第４の連結部２６４とを有している。各連結部２６１〜２６４は、可撓性を有しており、面方向への曲げ変形を容易に行うことができる。
【００１９】
実装基板２は、フレキシブル基板２６の各連結部２６１〜２６４を曲げることで、リジッド基板２１〜２５同士の姿勢を変化させることができる。具体的には、各リジッド基板２１〜２５の表側実装面２１１〜２５１が内側を向くように連結部２６１〜２６４を曲げることで、隣接するリジッド基板同士が直交する直方体状に変形させることができる。この状態では、例えば、第１のリジッド基板２１を下面とすると、第３のリジッド基板２３が上面をなし、第２、第４、第５のリジッド基板２２、２４、２５がそれぞれ側面をなす。
【００２０】
このように、実装基板２をリジッドフレキシブル基板で構成することにより、実装基板２を容易に変形させることができるため、実装基板２の台座３への固定が簡単となる。また、連結部２６１〜２６４によって各リジッド基板２１〜２５がひとまとまりに連結されているため、この点でも、実装基板２の台座３への固定を簡単かつ円滑に行うことができる。また、複数のリジッド基板を備えることによって、電子部品７の配置の自由度が増す。
【００２１】
また、硬質なリジッド基板に電子部品７を実装することにより、電子部品７（特に、角速度センサー７１１〜７１３）の不要な振動を抑制でき、電子デバイス１の検出精度が向上する。また、実装基板２に電子部品７を実装し易い。また、電子部品７の平行度が取り易く、特に、角速度センサー７１１〜７１３を簡単に所望の姿勢とし、かつその姿勢を維持することができる。また、電子部品７を高密度実装することもできる。
【００２２】
ここで、本実施形態では、第１のリジッド基板２１は、その縁（外周）に開放する欠損部２１ｃ、欠損部２１ｄ、欠損部２１ｅを有している。欠損部２１ｃは、第１のリジッド基板２１の図３（ａ）中上側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２１ｃから第１の連結部２６１が延出している。また、欠損部２１ｄは、第１のリジッド基板２１の図３（ａ）中右側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２１ｄから第２の連結部２６２が延出している。また、欠損部２１ｅは、第１のリジッド基板２１の図３（ａ）中左側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２１ｅから第３の連結部２６３が延出している。
【００２３】
第１のリジッド基板２１に欠損部２１ｃを形成することにより、第１の連結部２６１を、第１のリジッド基板２１との接続部付近（より第１のリジッド基板２１側）にて簡単に曲げ変形させることができ、また、曲げ変形させたときの曲率半径を比較的大きく保つことができる。また、第１の連結部２６１の過度な突出が抑制され、電子デバイス１の小型化を図ることができる。欠損部２１ｄ、２１ｅについても同様の効果が得られる。
【００２４】
また、本実施形態では、第３のリジッド基板２３は、その縁（外周）に開放する欠損部２３ｃおよび欠損部２３ｄを有している。欠損部２３ｃは、第３のリジッド基板２３の図３（ａ）中左側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２３ｃから第２の連結部２６２が延出している。同様に、欠損部２３ｄは、第３のリジッド基板２３の図３（ａ）中下側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２３ｃから第４の連結部２６４が延出している。
【００２５】
第３のリジッド基板２３に欠損部２３ｃを形成することにより、第２の連結部２６２を、第３のリジッド基板２３との接続部付近（より第３のリジッド基板２３側）にて簡単に曲げ変形させることができ、また、曲げ変形させたときの曲率半径を比較的大きく保つことができる。また、折り曲がった部分の、第３のリジッド基板２３の外周からの過度な突出が抑制され、電子デバイス１の小型化を図ることができる。欠損部２３ｄについても同様の効果が得られる。
以上、実装基板２について説明した。なお、実装基板２の各リジッド基板２１〜２５およびフレキシブル基板２６には、図示しない導体パターンが形成されており、この導体パターンを介して複数の電子部品７が適切に電気接続されている。
【００２６】
また、実装基板２には、図示しないグランド層が形成されており、このグランド層が外部磁場を遮断する機能を発揮する。そのため、台座３に固定された状態にて、実装基板２より内側にある電子部品７（すなわち、表側実装面２１１〜２５１に実装されている電子部品７）については、電子デバイス１の外部からの外部磁場（外来ノイズ）による影響を排除することができる。
【００２７】
［電子部品７］
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、実装基板２には複数の電子部品７が実装されている。
実装基板２には、電子部品７として、１軸検出型の３つの角速度センサー７１１〜７１３と、３軸検出型の加速度センサー７２と、各種電子部品を駆動するための電源回路７３と、センサー類（７１１〜７１３、７２）からの出力信号を増幅する増幅回路７４と、増幅回路７４で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路７５と、所望の制御を行うマイクロコントローラー７６と、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリー７７と、方位を検出する方位センサー（磁気センサー）７８と、信号を出力するためのコネクター（インターフェースコネクター）７９とが実装されている。なお、実装する電子部品７としては、これに限定されず、その目的に応じたものを適宜実装すればよい。
以下、これら電子部品７の配置について詳細に説明する。
【００２８】
（第１のリジッド基板２１）
第１のリジッド基板２１の表側実装面２１１には、電源回路７３、増幅回路７４およびアナログ／デジタル変換回路７５が実装されており、裏側実装面２１２には、角速度センサー７１１および加速度センサー７２が実装されている。
アナログ／デジタル変換回路７５は、表側実装面２１１に実装されている他の電子部品７（電源回路７３および増幅回路７４）に対してサイズが大きい。そのため、アナログ／デジタル変換回路７５を表側実装面２２１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、アナログ／デジタル変換回路７５を第１のリジッド基板２１の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第１のリジッド基板２１の撓み変形に起因する不本意な振動が抑えられ、角速度センサー７１１〜７１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー７１１〜７１３（特に第１のリジッド基板２１に実装されている角速度センサー７１１）による角速度の検出精度が高まる。
【００２９】
また、角速度センサー７１１および加速度センサー７２は、裏側実装面２１２の角部付近に配置するのが好ましい。後述するように、第１のリジッド基板２１は、接着剤を介して角部が台座３に固定される。そのため、第１のリジッド基板２１の角部は、変形し難く、不要な振動が発生し難い。よって、このような場所に角速度センサー７１１および加速度センサー７２を配置することで、より高精度に角速度および加速度を検出することができる。
【００３０】
また、角速度センサー７１１および加速度センサー７２を裏側実装面２１２に実装することにより、実装基板２がパッケージ１０に固定された状態にて、マイクロコントローラー７６との距離をより離間させることができる。また、角速度センサー７１１および加速度センサー７２とマイクロコントローラー７６との間に、第１のリジッド基板２１の前記グランド層を位置させることができる。そのため、マイクロコントローラー７６から発生する放射ノイズが、角速度センサー７１１および加速度センサー７２に悪影響を及ぼすのを防止でき、角速度センサー７１１および加速度センサー７２の検出精度を向上させることができる。
【００３１】
（第２のリジッド基板２２）
第２のリジッド基板２２の表側実装面２２１には、角速度センサー７１２が実装されている。
（第３のリジッド基板２３）
第３のリジッド基板２３の表側実装面２３１には、マイクロコントローラー７６が実装され、裏側実装面２３２には、不揮発性メモリー７７および方位センサー７８が実装されている。
【００３２】
マイクロコントローラー７６は、第３のリジッド基板２３に実装された他の電子部品７（不揮発性メモリー７７および方位センサー７８）に対してサイズが大きい。そのため、マイクロコントローラー７６を表側実装面２３１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、マイクロコントローラー７６を第３のリジッド基板２３の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第３のリジッド基板２３の撓み変形による不要な振動が抑えられ、角速度センサー７１１〜７１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー７１１〜７１３による角速度の検出精度が高まる。
【００３３】
また、方位センサー７８をマイクロコントローラー７６と反対の実装面に実装することにより、マイクロコントローラー７６から発生する放射ノイズを第３のリジッド基板２３の前記グランド層によって遮断することができるため、放射ノイズ（磁場）が方位センサー７８に悪影響を及ぼすことを効果的に防止することができる。そのため、方位センサー７８の検出精度を向上させることができる。
【００３４】
（第４のリジッド基板２４）
第４のリジッド基板２４の表側実装面２４１には、角速度センサー７１３が実装されている。
（第５のリジッド基板２５）
第５のリジッド基板２５の裏側実装面２５２には、コネクター７９が実装されている。
以上、電子部品７の配置について詳細に説明した。
【００３５】
実装基板２では、第１のリジッド基板２１に電源回路７３、増幅回路７４、アナログ／デジタル変換回路７５などからなるアナログ回路を形成し、第３のリジッド基板２３にマイクロコントローラー７６および不揮発性メモリー７７などからなるデジタル回路が形成されている。このように、アナログ回路とデジタル回路とを別のリジッド基板上に形成することにより、ノイズの発生および伝達を効果的に抑制することができ、電子デバイス１の検出精度がより高くなる。
角速度センサー７１１〜７１３としては、角速度を検出することができれば、特に限定されず、公知の１軸検出型の角速度センサーを用いることができる。このような角速度センサー７１１〜７１３としては、例えば、図４に示すような振動片５を有するセンサーを用いることができる。
【００３６】
振動片５は、水晶（圧電材料）で構成されている。また、振動片５は、基部５１と、基部５１の両側から紙面縦方向へ延出する一対の検出用振動腕５２、５３と、基部５１の両側から紙面横方向へ延出する一対の連結腕５４、５５と、各連結腕５４、５５の先端部の両側から紙面縦方向へ延出する各一対の駆動用振動腕５６、５７、５８、５９とを有している。また、各検出用振動腕５２、５３の表面には検出用電極（図示せず）が形成されており、駆動用振動腕５６、５７、５８、５９の表面には駆動用電極（図示せず）が形成されている。
【００３７】
このような振動片５では、駆動用電極に電圧を印加することにより、駆動用振動腕５６、５８および駆動用振動腕５７、５９を、互いに接近・離間を繰り返すように振動させた状態にて、振動片５の法線Ａ（検出軸Ａ）まわりの角速度ωが加わると、振動片５にコリオリ力が加わり、検出用振動腕５２、５３の振動が励起される。そして、検出用振動腕５２、５３の振動により発生した検出用振動腕５２、５３の歪を検出用電極で検出することにより、振動片５に加わった角速度を求めることができる。
以上のような構成の角速度センサー７１１〜７１３は、それぞれ、厚さ方向を検出軸とするように第１、第２、第４のリジッド基板２１、２２、２４に実装される。
【００３８】
［台座３］
図５および図６に示すように、台座３は、板状のベース３１と、ベース３１に設けられた第１の支持部３２、第２の支持部３３および第４の支持部３５とを有している。
（基部）
ベース３１は、ｚ軸方向を厚さ方向とし、ｘ軸およびｙ軸により形成されるｘｙ平面と平行な下面および上面３１２を有している。また、ベース３１は、上面３１２に開放する凹部３１３を有している。凹部３１３は、上面３１２の縁部を除く中央部に開放しており、ベース３１の側面には開放していない。すなわち、凹部３１３は、周囲が側壁により囲まれた槽状をなしている。
【００３９】
このような凹部３１３は、台座３に第１のリジッド基板２１を固定した状態にて、第１のリジッド基板２１の裏側実装面２１２に実装された角速度センサー７１１および加速度センサー７２を収納する収納部として機能する。言い換えれば、凹部３１３は、台座３と角速度センサー７１１および加速度センサー７２との接触を防止するための逃げ部を構成する。このような凹部３１３を形成することによって、台座３のスペースを有効活用でき、電子デバイス１の小型化（薄型化、低背化）を図ることができる。
【００４０】
また、ベース３１の対角上に位置する２つの角部には、それぞれ、外周（外縁）に開放する長孔３１８、３１９が形成されている。これら長孔３１８、３１９は、互いに同じ方向に延在している。このような長孔３１８、３１９は、電子デバイス１を例えばマザーボード等の回路基板に固定するためのネジ穴として用いられる。この長孔３１８、３１９を用いて、電子デバイス１を回路基板にネジ止めすることにより、電子デバイス１を回路基板に簡単かつ確実に固定することができる。
【００４１】
ここで、長孔３１８、３１９のうちの一方をネジによって回路基板に仮止めした状態とすると、このネジを回動中心として電子デバイス１を回路基板上にてｚ軸まわりに回動させることができる。そのため、まず、一方の長孔を用いて電子デバイス１を仮止め（ネジ止め）し、次いで、電子デバイス１のｚ軸まわりの位置決めを行い、次いで、他方の長孔をネジ止めし、最後に、両ネジを本締めすることにより、電子デバイス１をｚ軸まわりに精度よく位置決めした状態で回路基板に固定することができる。
【００４２】
また、各長孔３１８、３１９を用いて電子デバイス１が回路基板に仮止めされている状態では、電子デバイス１を回路基板に対して長孔３１８、３１９の延在方向にスライドさせることができる。そのため、電子デバイス１を回路基板に対してｘ軸方向およびｙ軸方向の位置を微細に調整することができる。これにより、回路基板に対する電子デバイス１の位置決めをより精度よく行うことができる。
【００４３】
（第１の支持部）
第１の支持部３２は、凹部３１３の周囲に設けられた２つの固定面３２１、３２２を有している。２つの固定面３２１、３２２は、台座３に対する第１のリジッド基板２１の位置決めを行いつつ、台座３に第１のリジッド基板２１を固定するための面である。具体的には、固定面３２１、３２２は、角速度センサー７１１の検出軸がｚ軸と平行となるように、台座３に対して第１のリジッド基板２１を位置決めし、固定する機能を有している。
【００４４】
固定面３２１、３２２は、第１のリジッド基板２１の対角上の２つの角部に対応するように、凹部３１３の周囲に形成されている。このような固定面３２１、３２２は、それぞれ、上面３１２で構成されている。上面３１２を固定面３２１、３２２として利用することにより、第１の支持部３２を簡単かつ精度よく形成することができる。
固定面３２１、３２２は、互いにｘｙ平面と平行な同一平面上に位置しているため、固定面３２１、３２２に第１のリジッド基板２１を載置すると、角速度センサー７１１の検出軸Ａ１がｚ軸と平行となる。このように、固定面３２１、３２２に第１のリジッド基板２１を載置するだけで、簡単に、台座３に対する角速度センサー７１１の位置決め（検出軸Ａ１の軸合わせ）を精度よく行うことができる。
【００４５】
固定面３２１、３２２へ第１のリジッド基板２１を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第１の支持部３２への第１のリジッド基板２１の固定を確実に行うことができる。また、台座３と第１のリジッド基板２１との間に接着剤の層が介在するため、台座３からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第１のリジッド基板２１の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００４６】
また、本実施形態では、台座３は、上面３１２から突出する３つの突出部４１、４２、４３を有している。各突出部４１、４２、４３の内側の面４１３、４２３、４３３は、それぞれ、ｘｙ平面視にて、直角に屈曲した面で構成されている。そして、第１のリジッド基板２１は、各突出部４１〜４３の面４１３、４２３、４３３に当接した状態で、第１の支持部３２に支持されている。すなわち、各突出部４１〜４３は、第１のリジッド基板２１の位置決めを行う位置決め部として機能する。これにより、第１のリジッド基板２１を簡単に所定の位置に載置することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、凹部３１３には、充填剤が充填されており、この充填剤によって、台座３と第１のリジッド基板２１との隙間が埋められている。これにより、第１のリジッド基板２１（角速度センサー７１１、加速度センサー７２）や、第１のリジッド基板２１から延出する連結部２６１、２６２、２６３が固定され、第１のリジッド基板２１に不要な振動が発生するのを効果的に防止することができる。そのため、電子デバイス１の検出精度が向上する。
【００４８】
充填剤の構成材料としては、絶縁性を有するものが好ましい。このような材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４９】
（第２の支持部）
第２の支持部３３は、台座３に対する第２のリジッド基板２２の位置決めを行うとともに、台座３に第２のリジッド基板２２を固定するための部位である。具体的には、第２の支持部３３は、角速度センサー７１２の検出軸がｘ軸と平行となるように、台座３に対して第２のリジッド基板２２を位置決めし、固定する機能を有している。
【００５０】
第２の支持部３３は、ベース３１縁部に位置し、その上面３１２から突出する突出部４１が備える固定面４１１を有している。固定面４１１は、台座３の外側に臨むとともに、ｙｚ平面と平行な面である。そのため、固定面４１１に第２のリジッド基板２２を固定すると、第２のリジッド基板２２の厚さ方向がｘ軸方向と平行となると同時に、角速度センサー７１２の検出軸がｘ軸と平行となる。このように、第２の支持部３３によれば、固定面４１１に第２のリジッド基板２２を固定するだけで、簡単かつ精度よく、台座３に対する角速度センサー７１２の位置決め（検出軸の軸合わせ）を行うことができる。
【００５１】
固定面４１１へ第２のリジッド基板２２を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第２の支持部３３への第２のリジッド基板２２の固定を確実に行うことができる。また、台座３と第２のリジッド基板２２との間に接着剤の層が介在するため、台座３からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第２のリジッド基板２２の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００５２】
また、凹部３１３は、ｘｙ平面視にて、固定面４１１よりも台座３の外周側へ突出する領域３１３ａを有している。このような領域３１３ａには、第１のリジッド基板２１と第２のリジッド基板２２とを連結する第１の連結部２６１を過度な変形をさせることなく配置することができる。なお、領域３１３ａは、固定面４１１に対して、第２のリジッド基板２２の厚さ程度突出しているのが好ましい。
【００５３】
また、第２のリジッド基板２２が固定面４１１に固定された状態では、角速度センサー７１２が第２のリジッド基板２２よりも内側に位置している。そのため、例えば、電子デバイス１の製造時などに、角速度センサー７１２と作業者や製造機器等との接触が抑制され、角速度センサー７１２の破損を効果的に防止することができる。また、前述したように、実装基板２が有するグランド層によって外部磁場を遮断することができるため、角速度センサー７１２の検出精度が向上する。
【００５４】
（第４の支持部）
第４の支持部３５は、台座３に対する第４のリジッド基板２４の位置決めを行うとともに、台座３に第４のリジッド基板２４を固定するための部位である。具体的には、第４の支持部３５は、角速度センサー７１３の検出軸がｙ軸と平行となるように、台座３に対して第４のリジッド基板２４を位置決めし、固定する機能を有している。
【００５５】
このような第４の支持部３５は、突出部４１が備える固定面４１２を有している。固定面４１２は、台座３の外側に臨むとともに、ｘｚ平面と平行な面である。そのため、固定面４１２に第４のリジッド基板２４を固定すると、第４のリジッド基板２４の厚さ方向がｙ軸方向と平行となり、第１、第２、第４のリジッド基板２１、２２、２４の厚さ方向が互いに直交する。すなわち、角速度センサー７１３の検出軸がｙ軸と平行となり、角速度センサー７１１〜７１３の検出軸が互いに直交する。
【００５６】
このように、第４の支持部３５によれば、固定面４１２に第４のリジッド基板２４を固定するだけで、簡単かつ精度よく、台座３に対する角速度センサー７１３の位置決め（検出軸Ａ３の軸合わせ）を行うことができる。
【００５７】
固定面４１２へ第４のリジッド基板２４を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第４の支持部３５への第４のリジッド基板２４の固定を確実に行うことができる。また、台座３と第４のリジッド基板２４との間に接着剤の層が介在するため、台座３からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第４のリジッド基板２４の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００５８】
また、凹部３１３は、ｘｙ平面視にて、固定面４１２よりも台座３の外周側へ突出する領域３１３ｂを有している。このような領域３１３ｂには、第１のリジッド基板２１と第４のリジッド基板２４とを連結する第３の連結部２６３を過度な変形をさせることなく配置することができる。なお、領域３１３ｂは、固定面４１２に対して、第４のリジッド基板２４の厚さ程度突出しているのが好ましい。
【００５９】
また、第４のリジッド基板２４が固定面４１２に固定された状態では、角速度センサー７１３が第４のリジッド基板２４よりも内側に位置している。そのため、例えば電子デバイス１の製造時などに、角速度センサー７１３と作業者や製造機器等との接触が抑制され、角速度センサー７１３の破損を効果的に防止することができる。また、前述したように、実装基板２が有するグランド層によって、外部磁場を遮断することができるため、角速度センサー７１３の検出精度が向上する。
台座３の構成材料としては、特に限定されないが、制振特性を有する材料であるのが好ましい。これにより、不要な振動が抑えられ、角速度センサー７１１〜７１３等の検出精度が向上する。このような材料としては、例えば、マグネシウム合金、鉄系合金、銅合金、マンガン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金などの各種制振合金が挙げられる。
【００６０】
［蓋部材８］
蓋部材８は、実装基板２を覆うように台座３に固定される。これにより、電子部品７を保護することができる。図７に示すように、このような蓋部材８は、側面（側壁）に開口８１１を有する本体８１と、第３のリジッド基板２３を支持する第３の支持部８２と、第５のリジッド基板２５を支持する第５の支持部８３とを有している。
【００６１】
（本体）
本体８１は、箱状をなしている。また、本体８１は、その内底面８１２に開放する凹部８１３を有している。また、凹部８１３は、内底面８１２の縁部を除く中央部に開放している。
このような凹部８１３は、蓋部材８に第３のリジッド基板２３を固定した状態にて、第３のリジッド基板２３の裏側実装面２３２に実装された不揮発性メモリー７７および方位センサー７８を収納する収納部として機能する。言い換えれば、凹部８１３は、蓋部材８と不揮発性メモリー７７および方位センサー７８との接触を防止するための逃げ部を構成する。このような凹部８１３を形成することによって、電子デバイス１の小型化（薄型化、低背化）を図ることができる。
また、蓋部材８は、ｘｙ平面視にて、台座３に形成された長孔３１８、３１９と重ならないように、２つの角部が欠損している。これにより、電子デバイス１の回路基板への固定を容易に行うことができる。
【００６２】
（第３の支持部）
第３の支持部８２は、蓋部材８に対する第３のリジッド基板２３の位置決めを行いつつ、蓋部材８に第３のリジッド基板２３を固定するため部位である。このような第３の支持部８２は、固定面としての内底面８１２で構成されている。内底面８１２は、蓋部材８が台座３に固定された状態では、ｘｙ平面と平行な面である。そのため、内底面８１２に第３のリジッド基板２３を載置すると、第３のリジッド基板２３は、第１のリジッド基板２１とｚ軸方向に対向とするとともに、第１のリジッド基板２１と平行となる。第３のリジッド基板２３をこのように配置することにより、電子デバイス１の小型化（薄型化、低背化）を図ることができる。
また、第３のリジッド基板２３を、第１のリジッド基板２１と対向するように配置することにより、第３のリジッド基板２３と第１のリジッド基板２１とをなるべく離間させることができ、アナログ回路とデジタル回路のノイズの伝達をより効果的に防止することができる。
【００６３】
内底面８１２へ第３のリジッド基板２３を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第３の支持部８２への第３のリジッド基板２３の固定を確実に行うことができる。また、蓋部材８と第３のリジッド基板２３との間に接着剤の層が介在するため、蓋部材８からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第３のリジッド基板２３の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００６４】
また、本実施形態では、蓋部材８は、内底面８１２から突出する２つの突出部８４、８５を有している。各突出部８４、８５の内側の面８４１、８５１は、それぞれ、ｘｙ平面視にて、直角に屈曲した面で構成されている。そして、第３のリジッド基板２３は、各突出部８４、８５の面８４１、８５１に当接した状態で、第３の支持部８２に支持されている。すなわち、各突出部８４、８５は、第３のリジッド基板２３の位置決めを行う位置決め部として機能する。これにより、第３のリジッド基板２３を簡単に所定の位置に載置することができる。
【００６５】
（第５の支持部）
第５の支持部８３は、蓋部材８に対する第５のリジッド基板２５の位置決めを行いつつ、蓋部材８に第５のリジッド基板２５を固定するため部位である。このような第５の支持部８３は、開口８１１の両側に位置する一対の固定面８３１、８３２を有している。蓋部材８が台座３に固定されている状態では、固定面８３１、８３２は、ｙｚ平面と平行な面である。また、固定面８３１、８３２は、同一平面上に位置している。そのため、固定面８３１、８３２に固定された第５のリジッド基板２５は、その厚さ方向がｘ軸方向と平行となる。第５のリジッド基板２５が第５の支持部８３に固定された状態では、コネクター７９が開口８１１から電子デバイス１の外部へ露出する。第５のリジッド基板２５をこのように配置することにより、対向する第２のリジッド基板２２と平行に配置できるため、電子デバイス１の小型化を図ることができる。
【００６６】
固定面８３１、８３２へ第５のリジッド基板２５を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定と、ネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第５の支持部８３への第５のリジッド基板２５の固定を確実に行うことができる。また、蓋部材８と第５のリジッド基板２５との間に接着剤の層が介在するため、蓋部材８からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第５のリジッド基板２５の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００６７】
なお、本実施形態では、第５の支持部８３を補強するために、補強部材を第５のリジッド基板２５とともに固定面８３１、８３２に固定している。
蓋部材８の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
以上、電子デバイス１について詳細に説明した。
このような電子デバイス１によれば、台座３および蓋部材８に直接、実装基板２を固定するため、部品点数が少なく、その分、小型化を図ることができる。また、各リジッド基板２１〜２５の位置決めを簡単かつ正確に行うことができるため、優れた検出能力および信頼性を発揮することができる。
【００６９】
なお、電子デバイス１をマザーボード等の回路基板に実装する場合には、台座３の直交する２つの側面３ａ、３ｂを基準とすることで、角速度センサー７１２、７１３の検出軸Ａ２、Ａ３を簡単に所望の方向に向けることができる。具体的には、側面３ａは、検出軸Ａ３と平行な面であり、側面３ｂは、検出軸Ａ２と平行な面である。そのため、これら側面３ａ、３ｂを基準に回路基板に対する位置決めを行うことにより、簡単かつ確実に、角速度センサー７１２、７１３の検出軸Ａ２、Ａ３を所望の方向に向けることができる。
【００７０】
２．電子機器
以上のような電子デバイス１は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電子デバイス１を搭載した本発明の電子機器について説明する。図８は、電子デバイス１を搭載した電子機器５００の構成の一例を示す図である。電子機器５００としては、特に限定されず、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カーナビゲーションシステム、携帯電話、モバイルＰＣ、ロボット、ゲーム機、ゲームコントローラーなどが挙げられる。
【００７１】
図８に示す電子機器５００は、電子デバイス１を含むセンサーモジュール５１０と、処理部５２０と、メモリー５３０と、操作部５４０と、表示部５５０とを有している。これらは、バス５６０にて接続されている。処理部（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）５２０は、センサーモジュール５１０等の制御や電子機器５００の全体制御を行う。また処理部５２０は、センサーモジュール５１０により検出された角速度情報に基づいて処理を行う。例えば、角速度情報に基づいて、手ぶれ補正、姿勢制御、ＧＰＳ自律航法などのための処理を行う。メモリー５３０は、制御プログラムや各種データを記憶し、また、ワーク領域やデータ格納領域として機能する。操作部５４０は、ユーザーが電子機器５００を操作するためのものである。表示部５５０は、種々の情報をユーザーに表示するものである。
【００７２】
以上、本発明の電子デバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
また、前述した実施形態では、実装基板に３つの角速度センサーが実装された構成について説明したが、角速度センサーの数は、これに限定されず、１つでもよいし、２つでもよい。また、角速度センサーの数に応じて、リジッド基板の数も変更してもよい。
【００７３】
また、前述した実施形態では、３つの角速度センサーが第１、第２、第４のリジッド基板に実装された構成について説明したが、３つの角速度センサーを実装するリジッド基板としては、これに限定されず、例えば、第２、第３、第４のリジッド基板に実装してもよい。
また、前述した実施形態では、第１のリジッド基板にアナログ回路が形成され、第３のリジッド基板にデジタル回路を形成した構成について説明したが、反対に、第１のリジッド基板にデジタル回路が形成され、第３のリジッド基板にアナログ回路を形成した構成であってもよい。
また、前述した実施形態では、実装基板がリジッドフレキシブル基板で構成されていたが、実装基板の構成は、これに限定されず、例えば、互いに連結していない複数のリジッド基板で構成されていてもよい。この場合には、各リジッド基板を台座に固定した後、コネクター等を用いてリジッド基板同士を電気的に接続することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１‥‥電子デバイス １０‥‥パッケージ ２‥‥実装基板 ２１‥‥第１のリジッド基板 ２１１‥‥表側実装面 ２１２‥‥裏側実装面 ２１ｃ‥‥欠損部 ２１ｄ‥‥欠損部 ２１ｅ‥‥欠損部 ２２‥‥第２のリジッド基板 ２２１‥‥表側実装面 ２３‥‥第３のリジッド基板 ２３１‥‥表側実装面 ２３２‥‥裏側実装面 ２３ｃ‥‥欠損部 ２３ｄ‥‥欠損部 ２４‥‥第４のリジッド基板 ２４１‥‥表側実装面 ２５‥‥第５のリジッド基板 ２５１‥‥表側実装面 ２５２‥‥裏側実装面 ２６‥‥フレキシブル基板 ２６１‥‥第１の連結部 ２６２‥‥第２の連結部 ２６３‥‥第３の連結部 ２６４‥‥第４の連結部 ３‥‥台座 ３ａ、３ｂ‥‥側面 ３１‥‥ベース ３１２‥‥上面 ３１３‥‥凹部 ３１３ａ、３１３ｂ‥‥領域 ３１８、３１９‥‥長孔 ３２‥‥第１の支持部 ３２１、３２２‥‥固定面 ３３‥‥第２の支持部 ３５‥‥第４の支持部 ４１、４２、４３‥‥突出部 ４１１、４１２‥‥固定面 ４１３、４２３、４３３‥‥面 ５‥‥振動片 ５１‥‥基部 ５２、５３‥‥検出用振動腕 ５４、５５‥‥連結腕 ５６、５７、５８、５９‥‥駆動用振動腕 ７‥‥電子部品 ７１１、７１２、７１３‥‥角速度センサー ７２‥‥加速度センサー ７３‥‥電源回路 ７４‥‥増幅回路 ７５‥‥アナログ／デジタル変換回路 ７６‥‥マイクロコントローラー ７７‥‥不揮発性メモリー ７８‥‥方位センサー ７９‥‥コネクター ８‥‥蓋部材 ８１‥‥本体 ８１１‥‥開口 ８１２‥‥内底面 ８１３‥‥凹部 ８２‥‥第３の支持部 ８３‥‥第５の支持部 ８３１、８３２‥‥固定面 ８４、８５‥‥突出部 ８４１、８５１‥‥面 ５００‥‥電子機器 ５１０‥‥ジャイロセンサー ５２０‥‥処理部 ５３０‥‥メモリー ５４０‥‥操作部 ５５０‥‥表示部 ５６０‥‥バス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているようなセンサーユニット（電子デバイス）が知られている。特許文献１に記載のセンサーユニットは、直方体形状をなし、互いに直交する３つの面を有する固定部材（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）と、３つの面それぞれに実装されたセンサー素子（ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ）とを有している。
このようなセンサー素子を回路基板等に実装する場合、センサー素子を回路基板に直接実装することは困難であり、台座と蓋部材とからなるケーシングに収容した状態で実装するのが一般的である。しかし、このようなケーシングに収容すると、センサー素子が大型化する問題がある。また、センサー素子がケーシングに対して傾いて固定されると、センサー素子の検出軸が傾いてしまい、検出精度が低下するという問題もある。すなわち、小型化を図りつつ、センサー素子の位置決めが正確に行われた電子デバイスが待ち望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７０４０９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、電子部品の位置決めを簡単かつ正確に行うことができる電子デバイスおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電子デバイスは、電子部品が実装された複数の実装部と、
前記複数の実装部を支持する台座と、
前記台座に固定される蓋部材と、を有し、
前記複数の実装部には、第１の実装部と、第２の実装部と、第３の実装部とが含まれ、
前記台座は、前記第１の実装部を支持する第１の支持部と、前記第２の実装部を支持する第２の支持部とを有し、
前記蓋部材は、前記第１の実装部および前記第２の実装部を覆うように前記台座に固定され、内側に前記第３の実装部を支持する第３の支持部を有していることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、電子部品の位置決めを簡単かつ正確に行うことができる電子デバイスを提供することができる。
【０００６】
本発明の電子デバイスでは、前記複数の実装部は、さらに、第４の実装部を備え、
前記台座は、前記第４の実装部を支持する第４の支持部を有していることが好ましい。
これにより、第４の実装部の位置決めを簡単に行うことができる。
本発明の電子デバイスでは、前記第１の実装部、前記第２の実装部、前記第３の実装部および前記第４の実装部のうちの少なくとも２つの実装部には、前記電子部品としてのセンサー部品が実装されており、各前記センサー部品の検出軸が交差していることが好ましい。
これにより、電子デバイスを３軸検出型のジャイロセンサーとして利用することができる。
【０００７】
本発明の電子デバイスでは、前記台座は、一方の面に開放する凹部を有し、
前記第１の支持部は、前記第１の実装部を、該第１の実装部が有する少なくとも１つの前記電子部品が前記凹部内に位置するとともに、厚さ方向が前記基部の厚さ方向と平行となるように支持することが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化をさらに図ることができる。
【０００８】
本発明の電子デバイスでは、前記凹部には、充填剤が充填されていることが好ましい。
これにより、第１の実装部に不要な振動が発生するのを効果的に防止することができるため、電子デバイスの精度が向上する。
本発明の電子デバイスでは、前記第３の支持部は、前記第３の実装部を前記第１の実装部と前記台座の厚さ方向に対向するように支持することが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化をさらに図ることができる。
【０００９】
本発明の電子デバイスでは、前記蓋部材は、凹部を有し、
前記凹部は、前記第３の実装部に実装された前記電子部品の少なくとも一部を収納することが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化をさらに図ることができる。
本発明の電子デバイスでは、前記第１の実装部および前記第３の実装部の一方には、アナログ回路が形成されており、他方には、デジタル回路が形成されていることが好ましい。
これにより、アナログ回路からデジタル回路へのノイズの伝達をより効果的に防止することができ、電子デバイスの特性が向上する。
【００１０】
本発明の電子デバイスでは、前記複数の実装部には、電子部品としての出力用コネクターが実装された第５の実装部が含まれ、
前記台座または前記蓋部材は、前記第５の実装部を支持する第５の支持部を有していることが好ましい。
これにより、信号の出力が容易となる。
【００１１】
本発明の電子デバイスでは、前記複数の実装部は、それぞれ、可撓性を有する連結部によって接続されていることが好ましい。
これにより、実装部の台座または蓋部材への固定が容易となる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を発揮することのできる電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電子デバイスの好適な実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子デバイスの蓋部材を開いた状態の平面図である。
【図３】図１に示す電子デバイスが有する実装基板の展開図である。
【図４】図１に示す電子デバイスが備える角速度センサーの一例を示す平面図である。
【図５】図１に示す電子デバイスが有する台座の斜視図である。
【図６】図５に示す台座の平面図である。
【図７】図１に示す電子デバイスが有する蓋部材の平面図である。
【図８】本発明の電子デバイスを搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．電子デバイス
図１は、本発明の電子デバイスの好適な実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す電子デバイスの蓋部材を開いた状態の平面図、図３は、図１に示す電子デバイスが有する実装基板の展開図、図４は、図１に示す電子デバイスが備える角速度センサーの一例を示す平面図、図５は、図１に示す電子デバイスが有する台座の斜視図、図６は、図５に示す台座の平面図、図７は、図１に示す電子デバイスが有する蓋部材の平面図である。
【００１４】
なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸を「ｘ軸」、「ｙ軸」および「ｚ軸」とする。ｚ軸は、台座３の厚さ方向と平行な軸であり、ｘ軸は、台座の平面視にて、台座の対向する１組の辺の延在方向と平行な軸であり、ｙ軸は、台座の対向する他の１組の辺の延在方向と平行な軸である。
また、以下では、ｘ軸と平行な方向を「ｘ軸方向」とし、ｙ軸と平行な方向を「ｙ軸方向」とし、ｚ軸と平行な方向を「ｚ軸方向」とする。また、ｘ軸とｙ軸とで形成される平面を「ｘｙ平面」とし、ｙ軸とｚ軸とで形成される平面を「ｙｚ平面」とし、ｚ軸とｘ軸とで形成される平面を「ｘｚ平面」とする。
【００１５】
電子デバイス１は、角速度センサー７１１、７１２、７１３を備え、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸まわりの角速度を検出することのできる３軸ジャイロセンサーデバイスである。このような電子デバイス１は、利便性に優れ、例えば、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等に好適に利用することができる。
図１および図２に示すように、このような電子デバイス１は、電子部品７が実装された実装基板２と、実装基板２を収容するパッケージ１０とを有している。また、パッケージ１０は、台座３と、台座３に固定された蓋部材８とを有している。
以下、これら各部材について順次説明する。
【００１６】
［実装基板２］
実装基板２は、硬質で変形し難いリジッド基板と、軟質で変形し易い可撓性を有するフレキシブル基板とを組み合わせたリジッドフレキシブル基板である。このような実装基板２としては、例えば、フレキシブル基板の両側にガラスエポキシ基板等の硬質層を貼り付け、この部分をリジッド基板として用いるもの等、公知のリジッドフレキシブル基板を用いることができる。
【００１７】
図３（ａ）は、展開した状態の実装基板２を一方の面側から見た平面図であり、図３（ｂ）は、展開した状態の実装基板２を他方の面側から見た平面図である。図３に示すように、実装基板２は、互いに離間して配置された第１のリジッド基板（第１の実装部）２１と、第２のリジッド基板（第２の実装部）２２、第３のリジッド基板（第３の実装部）２３と、第４のリジッド基板（第４の実装部）２４と、第５のリジッド基板（第５の実装部）２５と、これらを連結するフレキシブル基板２６とで構成されている。
なお、以下では、説明の便宜上、各リジッド基板２１〜２５の図３（ａ）にて図示されている面を「表側実装面」と言い、図３（ｂ）にて図示されている面を「裏側実装面」と言う。
【００１８】
フレキシブル基板２６は、第１のリジッド基板２１と第２のリジッド基板２２とを連結する第１の連結部２６１と、第１のリジッド基板２１と第３のリジッド基板２３とを連結する第２の連結部２６２と、第１のリジッド基板２１と第４のリジッド基板２４とを連結する第３の連結部２６３と、第３のリジッド基板２３と第５のリジッド基板２５とを連結する第４の連結部２６４とを有している。各連結部２６１〜２６４は、可撓性を有しており、面方向への曲げ変形を容易に行うことができる。
【００１９】
実装基板２は、フレキシブル基板２６の各連結部２６１〜２６４を曲げることで、リジッド基板２１〜２５同士の姿勢を変化させることができる。具体的には、各リジッド基板２１〜２５の表側実装面２１１〜２５１が内側を向くように連結部２６１〜２６４を曲げることで、隣接するリジッド基板同士が直交する直方体状に変形させることができる。この状態では、例えば、第１のリジッド基板２１を下面とすると、第３のリジッド基板２３が上面をなし、第２、第４、第５のリジッド基板２２、２４、２５がそれぞれ側面をなす。
【００２０】
このように、実装基板２をリジッドフレキシブル基板で構成することにより、実装基板２を容易に変形させることができるため、実装基板２の台座３への固定が簡単となる。また、連結部２６１〜２６４によって各リジッド基板２１〜２５がひとまとまりに連結されているため、この点でも、実装基板２の台座３への固定を簡単かつ円滑に行うことができる。また、複数のリジッド基板を備えることによって、電子部品７の配置の自由度が増す。
【００２１】
また、硬質なリジッド基板に電子部品７を実装することにより、電子部品７（特に、角速度センサー７１１〜７１３）の不要な振動を抑制でき、電子デバイス１の検出精度が向上する。また、実装基板２に電子部品７を実装し易い。また、電子部品７の平行度が取り易く、特に、角速度センサー７１１〜７１３を簡単に所望の姿勢とし、かつその姿勢を維持することができる。また、電子部品７を高密度実装することもできる。
【００２２】
ここで、本実施形態では、第１のリジッド基板２１は、その縁（外周）に開放する欠損部２１ｃ、欠損部２１ｄ、欠損部２１ｅを有している。欠損部２１ｃは、第１のリジッド基板２１の図３（ａ）中上側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２１ｃから第１の連結部２６１が延出している。また、欠損部２１ｄは、第１のリジッド基板２１の図３（ａ）中右側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２１ｄから第２の連結部２６２が延出している。また、欠損部２１ｅは、第１のリジッド基板２１の図３（ａ）中左側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２１ｅから第３の連結部２６３が延出している。
【００２３】
第１のリジッド基板２１に欠損部２１ｃを形成することにより、第１の連結部２６１を、第１のリジッド基板２１との接続部付近（より第１のリジッド基板２１側）にて簡単に曲げ変形させることができ、また、曲げ変形させたときの曲率半径を比較的大きく保つことができる。また、第１の連結部２６１の過度な突出が抑制され、電子デバイス１の小型化を図ることができる。欠損部２１ｄ、２１ｅについても同様の効果が得られる。
【００２４】
また、本実施形態では、第３のリジッド基板２３は、その縁（外周）に開放する欠損部２３ｃおよび欠損部２３ｄを有している。欠損部２３ｃは、第３のリジッド基板２３の図３（ａ）中左側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２３ｃから第２の連結部２６２が延出している。同様に、欠損部２３ｄは、第３のリジッド基板２３の図３（ａ）中下側の辺に対して段差を付けて形成されており、この欠損部２３ｃから第４の連結部２６４が延出している。
【００２５】
第３のリジッド基板２３に欠損部２３ｃを形成することにより、第２の連結部２６２を、第３のリジッド基板２３との接続部付近（より第３のリジッド基板２３側）にて簡単に曲げ変形させることができ、また、曲げ変形させたときの曲率半径を比較的大きく保つことができる。また、折り曲がった部分の、第３のリジッド基板２３の外周からの過度な突出が抑制され、電子デバイス１の小型化を図ることができる。欠損部２３ｄについても同様の効果が得られる。
以上、実装基板２について説明した。なお、実装基板２の各リジッド基板２１〜２５およびフレキシブル基板２６には、図示しない導体パターンが形成されており、この導体パターンを介して複数の電子部品７が適切に電気接続されている。
【００２６】
また、実装基板２には、図示しないグランド層が形成されており、このグランド層が外部磁場を遮断する機能を発揮する。そのため、台座３に固定された状態にて、実装基板２より内側にある電子部品７（すなわち、表側実装面２１１〜２５１に実装されている電子部品７）については、電子デバイス１の外部からの外部磁場（外来ノイズ）による影響を排除することができる。
【００２７】
［電子部品７］
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、実装基板２には複数の電子部品７が実装されている。
実装基板２には、電子部品７として、１軸検出型の３つの角速度センサー７１１〜７１３と、３軸検出型の加速度センサー７２と、各種電子部品を駆動するための電源回路７３と、センサー類（７１１〜７１３、７２）からの出力信号を増幅する増幅回路７４と、増幅回路７４で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路７５と、所望の制御を行うマイクロコントローラー７６と、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリー７７と、方位を検出する方位センサー（磁気センサー）７８と、信号を出力するためのコネクター（インターフェースコネクター）７９とが実装されている。なお、実装する電子部品７としては、これに限定されず、その目的に応じたものを適宜実装すればよい。
以下、これら電子部品７の配置について詳細に説明する。
【００２８】
（第１のリジッド基板２１）
第１のリジッド基板２１の表側実装面２１１には、電源回路７３、増幅回路７４およびアナログ／デジタル変換回路７５が実装されており、裏側実装面２１２には、角速度センサー７１１および加速度センサー７２が実装されている。
アナログ／デジタル変換回路７５は、表側実装面２１１に実装されている他の電子部品７（電源回路７３および増幅回路７４）に対してサイズが大きい。そのため、アナログ／デジタル変換回路７５を表側実装面２２１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、アナログ／デジタル変換回路７５を第１のリジッド基板２１の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第１のリジッド基板２１の撓み変形に起因する不本意な振動が抑えられ、角速度センサー７１１〜７１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー７１１〜７１３（特に第１のリジッド基板２１に実装されている角速度センサー７１１）による角速度の検出精度が高まる。
【００２９】
また、角速度センサー７１１および加速度センサー７２は、裏側実装面２１２の角部付近に配置するのが好ましい。後述するように、第１のリジッド基板２１は、接着剤を介して角部が台座３に固定される。そのため、第１のリジッド基板２１の角部は、変形し難く、不要な振動が発生し難い。よって、このような場所に角速度センサー７１１および加速度センサー７２を配置することで、より高精度に角速度および加速度を検出することができる。
【００３０】
また、角速度センサー７１１および加速度センサー７２を裏側実装面２１２に実装することにより、実装基板２がパッケージ１０に固定された状態にて、マイクロコントローラー７６との距離をより離間させることができる。また、角速度センサー７１１および加速度センサー７２とマイクロコントローラー７６との間に、第１のリジッド基板２１の前記グランド層を位置させることができる。そのため、マイクロコントローラー７６から発生する放射ノイズが、角速度センサー７１１および加速度センサー７２に悪影響を及ぼすのを防止でき、角速度センサー７１１および加速度センサー７２の検出精度を向上させることができる。
【００３１】
（第２のリジッド基板２２）
第２のリジッド基板２２の表側実装面２２１には、角速度センサー７１２が実装されている。
（第３のリジッド基板２３）
第３のリジッド基板２３の表側実装面２３１には、マイクロコントローラー７６が実装され、裏側実装面２３２には、不揮発性メモリー７７および方位センサー７８が実装されている。
【００３２】
マイクロコントローラー７６は、第３のリジッド基板２３に実装された他の電子部品７（不揮発性メモリー７７および方位センサー７８）に対してサイズが大きい。そのため、マイクロコントローラー７６を表側実装面２３１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、マイクロコントローラー７６を第３のリジッド基板２３の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第３のリジッド基板２３の撓み変形による不要な振動が抑えられ、角速度センサー７１１〜７１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー７１１〜７１３による角速度の検出精度が高まる。
【００３３】
また、方位センサー７８をマイクロコントローラー７６と反対の実装面に実装することにより、マイクロコントローラー７６から発生する放射ノイズを第３のリジッド基板２３の前記グランド層によって遮断することができるため、放射ノイズ（磁場）が方位センサー７８に悪影響を及ぼすことを効果的に防止することができる。そのため、方位センサー７８の検出精度を向上させることができる。
【００３４】
（第４のリジッド基板２４）
第４のリジッド基板２４の表側実装面２４１には、角速度センサー７１３が実装されている。
（第５のリジッド基板２５）
第５のリジッド基板２５の裏側実装面２５２には、コネクター７９が実装されている。
以上、電子部品７の配置について詳細に説明した。
【００３５】
実装基板２では、第１のリジッド基板２１に電源回路７３、増幅回路７４、アナログ／デジタル変換回路７５などからなるアナログ回路を形成し、第３のリジッド基板２３にマイクロコントローラー７６および不揮発性メモリー７７などからなるデジタル回路が形成されている。このように、アナログ回路とデジタル回路とを別のリジッド基板上に形成することにより、ノイズの発生および伝達を効果的に抑制することができ、電子デバイス１の検出精度がより高くなる。
角速度センサー７１１〜７１３としては、角速度を検出することができれば、特に限定されず、公知の１軸検出型の角速度センサーを用いることができる。このような角速度センサー７１１〜７１３としては、例えば、図４に示すような振動片５を有するセンサーを用いることができる。
【００３６】
振動片５は、水晶（圧電材料）で構成されている。また、振動片５は、基部５１と、基部５１の両側から紙面縦方向へ延出する一対の検出用振動腕５２、５３と、基部５１の両側から紙面横方向へ延出する一対の連結腕５４、５５と、各連結腕５４、５５の先端部の両側から紙面縦方向へ延出する各一対の駆動用振動腕５６、５７、５８、５９とを有している。また、各検出用振動腕５２、５３の表面には検出用電極（図示せず）が形成されており、駆動用振動腕５６、５７、５８、５９の表面には駆動用電極（図示せず）が形成されている。
【００３７】
このような振動片５では、駆動用電極に電圧を印加することにより、駆動用振動腕５６、５８および駆動用振動腕５７、５９を、互いに接近・離間を繰り返すように振動させた状態にて、振動片５の法線Ａ（検出軸Ａ）まわりの角速度ωが加わると、振動片５にコリオリ力が加わり、検出用振動腕５２、５３の振動が励起される。そして、検出用振動腕５２、５３の振動により発生した検出用振動腕５２、５３の歪を検出用電極で検出することにより、振動片５に加わった角速度を求めることができる。
以上のような構成の角速度センサー７１１〜７１３は、それぞれ、厚さ方向を検出軸とするように第１、第２、第４のリジッド基板２１、２２、２４に実装される。
【００３８】
［台座３］
図５および図６に示すように、台座３は、板状のベース３１と、ベース３１に設けられた第１の支持部３２、第２の支持部３３および第４の支持部３５とを有している。
（基部）
ベース３１は、ｚ軸方向を厚さ方向とし、ｘ軸およびｙ軸により形成されるｘｙ平面と平行な下面および上面３１２を有している。また、ベース３１は、上面３１２に開放する凹部３１３を有している。凹部３１３は、上面３１２の縁部を除く中央部に開放しており、ベース３１の側面には開放していない。すなわち、凹部３１３は、周囲が側壁により囲まれた槽状をなしている。
【００３９】
このような凹部３１３は、台座３に第１のリジッド基板２１を固定した状態にて、第１のリジッド基板２１の裏側実装面２１２に実装された角速度センサー７１１および加速度センサー７２を収納する収納部として機能する。言い換えれば、凹部３１３は、台座３と角速度センサー７１１および加速度センサー７２との接触を防止するための逃げ部を構成する。このような凹部３１３を形成することによって、台座３のスペースを有効活用でき、電子デバイス１の小型化（薄型化、低背化）を図ることができる。
【００４０】
また、ベース３１の対角上に位置する２つの角部には、それぞれ、外周（外縁）に開放する長孔３１８、３１９が形成されている。これら長孔３１８、３１９は、互いに同じ方向に延在している。このような長孔３１８、３１９は、電子デバイス１を例えばマザーボード等の回路基板に固定するためのネジ穴として用いられる。この長孔３１８、３１９を用いて、電子デバイス１を回路基板にネジ止めすることにより、電子デバイス１を回路基板に簡単かつ確実に固定することができる。
【００４１】
ここで、長孔３１８、３１９のうちの一方をネジによって回路基板に仮止めした状態とすると、このネジを回動中心として電子デバイス１を回路基板上にてｚ軸まわりに回動させることができる。そのため、まず、一方の長孔を用いて電子デバイス１を仮止め（ネジ止め）し、次いで、電子デバイス１のｚ軸まわりの位置決めを行い、次いで、他方の長孔をネジ止めし、最後に、両ネジを本締めすることにより、電子デバイス１をｚ軸まわりに精度よく位置決めした状態で回路基板に固定することができる。
【００４２】
また、各長孔３１８、３１９を用いて電子デバイス１が回路基板に仮止めされている状態では、電子デバイス１を回路基板に対して長孔３１８、３１９の延在方向にスライドさせることができる。そのため、電子デバイス１を回路基板に対してｘ軸方向およびｙ軸方向の位置を微細に調整することができる。これにより、回路基板に対する電子デバイス１の位置決めをより精度よく行うことができる。
【００４３】
（第１の支持部）
第１の支持部３２は、凹部３１３の周囲に設けられた２つの固定面３２１、３２２を有している。２つの固定面３２１、３２２は、台座３に対する第１のリジッド基板２１の位置決めを行いつつ、台座３に第１のリジッド基板２１を固定するための面である。具体的には、固定面３２１、３２２は、角速度センサー７１１の検出軸がｚ軸と平行となるように、台座３に対して第１のリジッド基板２１を位置決めし、固定する機能を有している。
【００４４】
固定面３２１、３２２は、第１のリジッド基板２１の対角上の２つの角部に対応するように、凹部３１３の周囲に形成されている。このような固定面３２１、３２２は、それぞれ、上面３１２で構成されている。上面３１２を固定面３２１、３２２として利用することにより、第１の支持部３２を簡単かつ精度よく形成することができる。
固定面３２１、３２２は、互いにｘｙ平面と平行な同一平面上に位置しているため、固定面３２１、３２２に第１のリジッド基板２１を載置すると、角速度センサー７１１の検出軸Ａ１がｚ軸と平行となる。このように、固定面３２１、３２２に第１のリジッド基板２１を載置するだけで、簡単に、台座３に対する角速度センサー７１１の位置決め（検出軸Ａ１の軸合わせ）を精度よく行うことができる。
【００４５】
固定面３２１、３２２へ第１のリジッド基板２１を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第１の支持部３２への第１のリジッド基板２１の固定を確実に行うことができる。また、台座３と第１のリジッド基板２１との間に接着剤の層が介在するため、台座３からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第１のリジッド基板２１の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００４６】
また、本実施形態では、台座３は、上面３１２から突出する３つの突出部４１、４２、４３を有している。各突出部４１、４２、４３の内側の面４１３、４２３、４３３は、それぞれ、ｘｙ平面視にて、直角に屈曲した面で構成されている。そして、第１のリジッド基板２１は、各突出部４１〜４３の面４１３、４２３、４３３に当接した状態で、第１の支持部３２に支持されている。すなわち、各突出部４１〜４３は、第１のリジッド基板２１の位置決めを行う位置決め部として機能する。これにより、第１のリジッド基板２１を簡単に所定の位置に載置することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、凹部３１３には、充填剤が充填されており、この充填剤によって、台座３と第１のリジッド基板２１との隙間が埋められている。これにより、第１のリジッド基板２１（角速度センサー７１１、加速度センサー７２）や、第１のリジッド基板２１から延出する連結部２６１、２６２、２６３が固定され、第１のリジッド基板２１に不要な振動が発生するのを効果的に防止することができる。そのため、電子デバイス１の検出精度が向上する。
【００４８】
充填剤の構成材料としては、絶縁性を有するものが好ましい。このような材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４９】
（第２の支持部）
第２の支持部３３は、台座３に対する第２のリジッド基板２２の位置決めを行うとともに、台座３に第２のリジッド基板２２を固定するための部位である。具体的には、第２の支持部３３は、角速度センサー７１２の検出軸がｘ軸と平行となるように、台座３に対して第２のリジッド基板２２を位置決めし、固定する機能を有している。
【００５０】
第２の支持部３３は、ベース３１縁部に位置し、その上面３１２から突出する突出部４１が備える固定面４１１を有している。固定面４１１は、台座３の外側に臨むとともに、ｙｚ平面と平行な面である。そのため、固定面４１１に第２のリジッド基板２２を固定すると、第２のリジッド基板２２の厚さ方向がｘ軸方向と平行となると同時に、角速度センサー７１２の検出軸がｘ軸と平行となる。このように、第２の支持部３３によれば、固定面４１１に第２のリジッド基板２２を固定するだけで、簡単かつ精度よく、台座３に対する角速度センサー７１２の位置決め（検出軸の軸合わせ）を行うことができる。
【００５１】
固定面４１１へ第２のリジッド基板２２を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第２の支持部３３への第２のリジッド基板２２の固定を確実に行うことができる。また、台座３と第２のリジッド基板２２との間に接着剤の層が介在するため、台座３からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第２のリジッド基板２２の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００５２】
また、凹部３１３は、ｘｙ平面視にて、固定面４１１よりも台座３の外周側へ突出する領域３１３ａを有している。このような領域３１３ａには、第１のリジッド基板２１と第２のリジッド基板２２とを連結する第１の連結部２６１を過度な変形をさせることなく配置することができる。なお、領域３１３ａは、固定面４１１に対して、第２のリジッド基板２２の厚さ程度突出しているのが好ましい。
【００５３】
また、第２のリジッド基板２２が固定面４１１に固定された状態では、角速度センサー７１２が第２のリジッド基板２２よりも内側に位置している。そのため、例えば、電子デバイス１の製造時などに、角速度センサー７１２と作業者や製造機器等との接触が抑制され、角速度センサー７１２の破損を効果的に防止することができる。また、前述したように、実装基板２が有するグランド層によって外部磁場を遮断することができるため、角速度センサー７１２の検出精度が向上する。
【００５４】
（第４の支持部）
第４の支持部３５は、台座３に対する第４のリジッド基板２４の位置決めを行うとともに、台座３に第４のリジッド基板２４を固定するための部位である。具体的には、第４の支持部３５は、角速度センサー７１３の検出軸がｙ軸と平行となるように、台座３に対して第４のリジッド基板２４を位置決めし、固定する機能を有している。
【００５５】
このような第４の支持部３５は、突出部４１が備える固定面４１２を有している。固定面４１２は、台座３の外側に臨むとともに、ｘｚ平面と平行な面である。そのため、固定面４１２に第４のリジッド基板２４を固定すると、第４のリジッド基板２４の厚さ方向がｙ軸方向と平行となり、第１、第２、第４のリジッド基板２１、２２、２４の厚さ方向が互いに直交する。すなわち、角速度センサー７１３の検出軸がｙ軸と平行となり、角速度センサー７１１〜７１３の検出軸が互いに直交する。
【００５６】
このように、第４の支持部３５によれば、固定面４１２に第４のリジッド基板２４を固定するだけで、簡単かつ精度よく、台座３に対する角速度センサー７１３の位置決め（検出軸Ａ３の軸合わせ）を行うことができる。
【００５７】
固定面４１２へ第４のリジッド基板２４を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第４の支持部３５への第４のリジッド基板２４の固定を確実に行うことができる。また、台座３と第４のリジッド基板２４との間に接着剤の層が介在するため、台座３からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第４のリジッド基板２４の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００５８】
また、凹部３１３は、ｘｙ平面視にて、固定面４１２よりも台座３の外周側へ突出する領域３１３ｂを有している。このような領域３１３ｂには、第１のリジッド基板２１と第４のリジッド基板２４とを連結する第３の連結部２６３を過度な変形をさせることなく配置することができる。なお、領域３１３ｂは、固定面４１２に対して、第４のリジッド基板２４の厚さ程度突出しているのが好ましい。
【００５９】
また、第４のリジッド基板２４が固定面４１２に固定された状態では、角速度センサー７１３が第４のリジッド基板２４よりも内側に位置している。そのため、例えば電子デバイス１の製造時などに、角速度センサー７１３と作業者や製造機器等との接触が抑制され、角速度センサー７１３の破損を効果的に防止することができる。また、前述したように、実装基板２が有するグランド層によって、外部磁場を遮断することができるため、角速度センサー７１３の検出精度が向上する。
台座３の構成材料としては、特に限定されないが、制振特性を有する材料であるのが好ましい。これにより、不要な振動が抑えられ、角速度センサー７１１〜７１３等の検出精度が向上する。このような材料としては、例えば、マグネシウム合金、鉄系合金、銅合金、マンガン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金などの各種制振合金が挙げられる。
【００６０】
［蓋部材８］
蓋部材８は、実装基板２を覆うように台座３に固定される。これにより、電子部品７を保護することができる。図７に示すように、このような蓋部材８は、側面（側壁）に開口８１１を有する本体８１と、第３のリジッド基板２３を支持する第３の支持部８２と、第５のリジッド基板２５を支持する第５の支持部８３とを有している。
【００６１】
（本体）
本体８１は、箱状をなしている。また、本体８１は、その内底面８１２に開放する凹部８１３を有している。また、凹部８１３は、内底面８１２の縁部を除く中央部に開放している。
このような凹部８１３は、蓋部材８に第３のリジッド基板２３を固定した状態にて、第３のリジッド基板２３の裏側実装面２３２に実装された不揮発性メモリー７７および方位センサー７８を収納する収納部として機能する。言い換えれば、凹部８１３は、蓋部材８と不揮発性メモリー７７および方位センサー７８との接触を防止するための逃げ部を構成する。このような凹部８１３を形成することによって、電子デバイス１の小型化（薄型化、低背化）を図ることができる。
また、蓋部材８は、ｘｙ平面視にて、台座３に形成された長孔３１８、３１９と重ならないように、２つの角部が欠損している。これにより、電子デバイス１の回路基板への固定を容易に行うことができる。
【００６２】
（第３の支持部）
第３の支持部８２は、蓋部材８に対する第３のリジッド基板２３の位置決めを行いつつ、蓋部材８に第３のリジッド基板２３を固定するため部位である。このような第３の支持部８２は、固定面としての内底面８１２で構成されている。内底面８１２は、蓋部材８が台座３に固定された状態では、ｘｙ平面と平行な面である。そのため、内底面８１２に第３のリジッド基板２３を載置すると、第３のリジッド基板２３は、第１のリジッド基板２１とｚ軸方向に対向とするとともに、第１のリジッド基板２１と平行となる。第３のリジッド基板２３をこのように配置することにより、電子デバイス１の小型化（薄型化、低背化）を図ることができる。
また、第３のリジッド基板２３を、第１のリジッド基板２１と対向するように配置することにより、第３のリジッド基板２３と第１のリジッド基板２１とをなるべく離間させることができ、アナログ回路とデジタル回路のノイズの伝達をより効果的に防止することができる。
【００６３】
内底面８１２へ第３のリジッド基板２３を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定とネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第３の支持部８２への第３のリジッド基板２３の固定を確実に行うことができる。また、蓋部材８と第３のリジッド基板２３との間に接着剤の層が介在するため、蓋部材８からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第３のリジッド基板２３の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００６４】
また、本実施形態では、蓋部材８は、内底面８１２から突出する２つの突出部８４、８５を有している。各突出部８４、８５の内側の面８４１、８５１は、それぞれ、ｘｙ平面視にて、直角に屈曲した面で構成されている。そして、第３のリジッド基板２３は、各突出部８４、８５の面８４１、８５１に当接した状態で、第３の支持部８２に支持されている。すなわち、各突出部８４、８５は、第３のリジッド基板２３の位置決めを行う位置決め部として機能する。これにより、第３のリジッド基板２３を簡単に所定の位置に載置することができる。
【００６５】
（第５の支持部）
第５の支持部８３は、蓋部材８に対する第５のリジッド基板２５の位置決めを行いつつ、蓋部材８に第５のリジッド基板２５を固定するため部位である。このような第５の支持部８３は、開口８１１の両側に位置する一対の固定面８３１、８３２を有している。蓋部材８が台座３に固定されている状態では、固定面８３１、８３２は、ｙｚ平面と平行な面である。また、固定面８３１、８３２は、同一平面上に位置している。そのため、固定面８３１、８３２に固定された第５のリジッド基板２５は、その厚さ方向がｘ軸方向と平行となる。第５のリジッド基板２５が第５の支持部８３に固定された状態では、コネクター７９が開口８１１から電子デバイス１の外部へ露出する。第５のリジッド基板２５をこのように配置することにより、対向する第２のリジッド基板２２と平行に配置できるため、電子デバイス１の小型化を図ることができる。
【００６６】
固定面８３１、８３２へ第５のリジッド基板２５を固定する方法は、特に限定されないが、接着剤による固定と、ネジ止めとを併用するのが好ましい。これにより、第５の支持部８３への第５のリジッド基板２５の固定を確実に行うことができる。また、蓋部材８と第５のリジッド基板２５との間に接着剤の層が介在するため、蓋部材８からの振動を接着剤が吸収、緩和し、第５のリジッド基板２５の不要な振動が抑制される。その結果、電子デバイス１の検出精度がより向上する。
【００６７】
なお、本実施形態では、第５の支持部８３を補強するために、補強部材を第５のリジッド基板２５とともに固定面８３１、８３２に固定している。
蓋部材８の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
以上、電子デバイス１について詳細に説明した。
このような電子デバイス１によれば、台座３および蓋部材８に直接、実装基板２を固定するため、部品点数が少なく、その分、小型化を図ることができる。また、各リジッド基板２１〜２５の位置決めを簡単かつ正確に行うことができるため、優れた検出能力および信頼性を発揮することができる。
【００６９】
なお、電子デバイス１をマザーボード等の回路基板に実装する場合には、台座３の直交する２つの側面３ａ、３ｂを基準とすることで、角速度センサー７１２、７１３の検出軸Ａ２、Ａ３を簡単に所望の方向に向けることができる。具体的には、側面３ａは、検出軸Ａ３と平行な面であり、側面３ｂは、検出軸Ａ２と平行な面である。そのため、これら側面３ａ、３ｂを基準に回路基板に対する位置決めを行うことにより、簡単かつ確実に、角速度センサー７１２、７１３の検出軸Ａ２、Ａ３を所望の方向に向けることができる。
【００７０】
２．電子機器
以上のような電子デバイス１は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電子デバイス１を搭載した本発明の電子機器について説明する。図８は、電子デバイス１を搭載した電子機器５００の構成の一例を示す図である。電子機器５００としては、特に限定されず、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カーナビゲーションシステム、携帯電話、モバイルＰＣ、ロボット、ゲーム機、ゲームコントローラーなどが挙げられる。
【００７１】
図８に示す電子機器５００は、電子デバイス１を含むセンサーモジュール５１０と、処理部５２０と、メモリー５３０と、操作部５４０と、表示部５５０とを有している。これらは、バス５６０にて接続されている。処理部（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）５２０は、センサーモジュール５１０等の制御や電子機器５００の全体制御を行う。また処理部５２０は、センサーモジュール５１０により検出された角速度情報に基づいて処理を行う。例えば、角速度情報に基づいて、手ぶれ補正、姿勢制御、ＧＰＳ自律航法などのための処理を行う。メモリー５３０は、制御プログラムや各種データを記憶し、また、ワーク領域やデータ格納領域として機能する。操作部５４０は、ユーザーが電子機器５００を操作するためのものである。表示部５５０は、種々の情報をユーザーに表示するものである。
【００７２】
以上、本発明の電子デバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
また、前述した実施形態では、実装基板に３つの角速度センサーが実装された構成について説明したが、角速度センサーの数は、これに限定されず、１つでもよいし、２つでもよい。また、角速度センサーの数に応じて、リジッド基板の数も変更してもよい。
【００７３】
また、前述した実施形態では、３つの角速度センサーが第１、第２、第４のリジッド基板に実装された構成について説明したが、３つの角速度センサーを実装するリジッド基板としては、これに限定されず、例えば、第２、第３、第４のリジッド基板に実装してもよい。
また、前述した実施形態では、第１のリジッド基板にアナログ回路が形成され、第３のリジッド基板にデジタル回路を形成した構成について説明したが、反対に、第１のリジッド基板にデジタル回路が形成され、第３のリジッド基板にアナログ回路を形成した構成であってもよい。
また、前述した実施形態では、実装基板がリジッドフレキシブル基板で構成されていたが、実装基板の構成は、これに限定されず、例えば、互いに連結していない複数のリジッド基板で構成されていてもよい。この場合には、各リジッド基板を台座に固定した後、コネクター等を用いてリジッド基板同士を電気的に接続することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１‥‥電子デバイス １０‥‥パッケージ ２‥‥実装基板 ２１‥‥第１のリジッド基板 ２１１‥‥表側実装面 ２１２‥‥裏側実装面 ２１ｃ‥‥欠損部 ２１ｄ‥‥欠損部 ２１ｅ‥‥欠損部 ２２‥‥第２のリジッド基板 ２２１‥‥表側実装面 ２３‥‥第３のリジッド基板 ２３１‥‥表側実装面 ２３２‥‥裏側実装面 ２３ｃ‥‥欠損部 ２３ｄ‥‥欠損部 ２４‥‥第４のリジッド基板 ２４１‥‥表側実装面 ２５‥‥第５のリジッド基板 ２５１‥‥表側実装面 ２５２‥‥裏側実装面 ２６‥‥フレキシブル基板 ２６１‥‥第１の連結部 ２６２‥‥第２の連結部 ２６３‥‥第３の連結部 ２６４‥‥第４の連結部 ３‥‥台座 ３ａ、３ｂ‥‥側面 ３１‥‥ベース ３１２‥‥上面 ３１３‥‥凹部 ３１３ａ、３１３ｂ‥‥領域 ３１８、３１９‥‥長孔 ３２‥‥第１の支持部 ３２１、３２２‥‥固定面 ３３‥‥第２の支持部 ３５‥‥第４の支持部 ４１、４２、４３‥‥突出部 ４１１、４１２‥‥固定面 ４１３、４２３、４３３‥‥面 ５‥‥振動片 ５１‥‥基部 ５２、５３‥‥検出用振動腕 ５４、５５‥‥連結腕 ５６、５７、５８、５９‥‥駆動用振動腕 ７‥‥電子部品 ７１１、７１２、７１３‥‥角速度センサー ７２‥‥加速度センサー ７３‥‥電源回路 ７４‥‥増幅回路 ７５‥‥アナログ／デジタル変換回路 ７６‥‥マイクロコントローラー ７７‥‥不揮発性メモリー ７８‥‥方位センサー ７９‥‥コネクター ８‥‥蓋部材 ８１‥‥本体 ８１１‥‥開口 ８１２‥‥内底面 ８１３‥‥凹部 ８２‥‥第３の支持部 ８３‥‥第５の支持部 ８３１、８３２‥‥固定面 ８４、８５‥‥突出部 ８４１、８５１‥‥面 ５００‥‥電子機器 ５１０‥‥ジャイロセンサー ５２０‥‥処理部 ５３０‥‥メモリー ５４０‥‥操作部 ５５０‥‥表示部 ５６０‥‥バス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装された複数の実装部と、
前記複数の実装部を支持する台座と、
前記台座に固定される蓋部材と、を有し、
前記複数の実装部には、第１の実装部と、第２の実装部と、第３の実装部とが含まれ、
前記台座は、前記第１の実装部を支持する第１の支持部と、前記第２の実装部を支持する第２の支持部とを有し、
前記蓋部材は、前記第１の実装部および前記第２の実装部を覆うように前記台座に固定され、内側に前記第３の実装部を支持する第３の支持部を有していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記複数の実装部は、さらに、第４の実装部を備え、
前記台座は、前記第４の実装部を支持する第４の支持部を有している請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記第１の実装部、前記第２の実装部、前記第３の実装部および前記第４の実装部のうちの少なくとも２つの実装部には、前記電子部品としてのセンサー部品が実装されており、各前記センサー部品の検出軸が交差している請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記台座は、一方の面に開放する凹部を有し、
前記第１の支持部は、前記第１の実装部を、該第１の実装部が有する少なくとも１つの前記電子部品が前記凹部内に位置するとともに、厚さ方向が前記基部の厚さ方向と平行となるように支持する請求項１ないし３のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記凹部には、充填剤が充填されている請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第３の支持部は、前記第３の実装部を前記第１の実装部と前記台座の厚さ方向に対向するように支持する請求項４または５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記蓋部材は、凹部を有し、
前記凹部は、前記第３の実装部に実装された前記電子部品の少なくとも一部を収納する請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記第１の実装部および前記第３の実装部の一方には、アナログ回路が形成されており、他方には、デジタル回路が形成されている請求項６または７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記複数の実装部には、電子部品としての出力用コネクターが実装された第５の実装部が含まれ、
前記台座または前記蓋部材は、前記第５の実装部を支持する第５の支持部を有している請求項１ないし８のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記複数の実装部は、それぞれ、可撓性を有する連結部によって接続されている請求項１ないし９のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
電子部品が実装された複数の実装部と、
前記複数の実装部を支持する台座と、
前記台座に固定される蓋部材と、を有し、
前記複数の実装部には、第１の実装部と、第２の実装部と、第３の実装部とが含まれ、
前記台座は、前記第１の実装部を支持する第１の支持部と、前記第２の実装部を支持する第２の支持部とを有し、
前記蓋部材は、前記第１の実装部および前記第２の実装部を覆うように前記台座に固定され、内側に前記第３の実装部を支持する第３の支持部を有していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記複数の実装部は、さらに、第４の実装部を備え、
前記台座は、前記第４の実装部を支持する第４の支持部を有している請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記第１の実装部、前記第２の実装部、前記第３の実装部および前記第４の実装部のうちの少なくとも２つの実装部には、前記電子部品としてのセンサー部品が実装されており、各前記センサー部品の検出軸が交差している請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記台座は、一方の面に開放する凹部を有し、
前記第１の支持部は、前記第１の実装部を、該第１の実装部が有する少なくとも１つの前記電子部品が前記凹部内に位置するとともに、厚さ方向が前記基部の厚さ方向と平行となるように支持する請求項１ないし３のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記凹部には、充填剤が充填されている請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第３の支持部は、前記第３の実装部を前記第１の実装部と前記台座の厚さ方向に対向するように支持する請求項４または５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記蓋部材は、凹部を有し、
前記凹部は、前記第３の実装部に実装された前記電子部品の少なくとも一部を収納する請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記第１の実装部および前記第３の実装部の一方には、アナログ回路が形成されており、他方には、デジタル回路が形成されている請求項６または７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記複数の実装部には、電子部品としての出力用コネクターが実装された第５の実装部が含まれ、
前記台座または前記蓋部材は、前記第５の実装部を支持する第５の支持部を有している請求項１ないし８のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記複数の実装部は、それぞれ、可撓性を有する連結部によって接続されている請求項１ないし９のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１９７４６（Ｐ２０１３−１９７４６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２７３２（Ｐ２０１１−１５２７３２）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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