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物理量傳感器、傳感器器件、電子設備以及移動體的製作方法

2023-06-23 19:15:02


本發明涉及一種物理量傳感器、傳感器器件、電子設備以及移動體。



背景技術:

作為對加速度、角速度等的物理量進行檢測的物理量傳感器而已知有一種所謂槓桿型的傳感器(例如,參照專利文獻1)。例如,專利文獻1所述的物理量傳感器具備:底基板;傳感器部,其以能夠擺動的方式而被底基板支承,並且隔著擺動中心軸而分別在一方側和另一方側設置有可動電極部;固定電極部,其以與各可動電極部對置的方式而被設置在底基板上。在這種物理量傳感器中,能夠根據可動電極部和固定電極部的靜電電容而對加速度和角速度等的物理量進行檢測。

此外,在專利文獻1所述的物理量傳感器中,在被設置於底基板上的第一凹部的上方配置有傳感器部。此外,在底基板的傳感器部側的表面上,於在俯視觀察時與傳感器部的頂端重疊的位置處,設置有與第一凹部相比而較深的第二凹部。由此,能夠減少傳感器部與底基板之間的氣體阻尼。

在前述的專利文獻1所述的物理量傳感器中,在一方的可動電極部與固定電極部之間所產生的邊緣電容不同於在另一方的可動電極部與固定電極部之間所產生的邊緣電容。一直以來,由於這種兩個邊緣電容的差分而造成在未向傳感器部施加物理量的狀態下的一方的可動電極部與固定電極部之間的靜電電容、與在另一方的可動電極部與固定電極部之間的靜電電容的差分即靜電電容的偏差較大,其結果為,存在導致檢測精度的降低的問題。

專利文獻1:日本特開2013-040856號公報



技術實現要素:

本發明的目的在於,提供一種能夠提高檢測精度的物理量傳感器、具備所述物理量傳感器的傳感器器件、電子設備以及移動體。

這種目的通過下述的本發明來達成。

本發明的一種物理量傳感器,其特徵在於,具備:基板;可動體,其相對於所述基板而對置,並以能夠繞擺動中心軸而擺動的方式設置,並且在從所述基板的厚度方向俯視觀察時以所述擺動中心軸為邊界而被劃分為第一可動部、和與所述第一可動部相比而面積較大的第二可動部;第一電極,其以與所述第一可動部對置的方式被配置在所述基板上;第二電極,其以與所述第二可動部對置的方式被配置在所述基板上,所述第一電極以及所述第二電極被構成為,對所述第一可動部與所述第一電極之間的第一邊緣電容和所述第二可動部與所述第二電極之間的第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

根據這種物理量傳感器,通過對第一可動部與第一電極之間的第一邊緣電容、和第二可動部與第二電極之間的第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消,從而能夠減小在未向可動體施加物理量的狀態下的第一可動部與第一電極之間的靜電電容、和第二可動部與第二電極之間的靜電電容的差分即靜電電容偏差。其結果為,能夠使檢測精度提高。

本發明的物理量傳感器的特徵在於,具備:基板;可動體,其相對於所述基板而對置,並以能夠繞擺動中心軸而擺動的方式設置,並且在從所述基板的厚度方向俯視觀察時以所述擺動中心軸為邊界而被劃分為第一可動部、和與所述第一可動部相比而面積較大的第二可動部;第一電極,其以與所述第一可動部對置的方式被配置在所述基板上;第二電極,其以與所述第二可動部對置的方式被配置在所述基板上,在進行所述俯視觀察時,所述第一可動部和所述第一電極重疊的第一區域的面積與所述第二可動部和所述第二電極所重疊的第二區域的面積相比而較大。

根據這種物理量傳感器通過對第一可動部與第一電極之間的第一邊緣電容、和第二可動部與第二電極之間的第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消,從而能夠減小在未向可動體施加物理量的狀態下的第一可動部與第一電極之間的靜電電容、和第二可動部與第二電極之間的靜電電容的差分即靜電電容偏差。其結果為,能夠使檢測精度提高。

在本發明的物理量傳感器中,優選為,在所述第一可動部與所述第二可動部所排列的方向上的所述第二區域的長度與所述第一區域的長度相比而較短。

由此,即使第一可動部以及第二可動部的沿著擺動中心軸的方向上的長度相互相等,但通過使第一區域的面積與第二區域的面積相比而較大,從而也能夠對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

在本發明的物理量傳感器中,優選為,在進行所述俯視觀察時,所述第一電極的與所述擺動中心軸相反側的一端位於所述第一區域的外側。

由此,能夠防止或減少第一可動部緊貼在基板上的情況。

在本發明的物理量傳感器中,優選為,沿著所述擺動中心軸的方向上的所述第一電極以及所述第二電極各自的長度與所述可動體的長度相比而較長。

由此,在製造物理量傳感器時,即使可動體與第一電極以及第二電極的位置關係偏離,也能夠防止或減少第一區域以及第二區域的面積變動的情況。

在本發明的物理量傳感器中,優選為,在將所述俯視觀察時的所述第一區域與所述擺動中心軸之間的長度設為l1,並將所述俯視觀察時的所述第二區域與所述擺動中心軸之間的長度設為l2時,滿足l1≤l2的關係。

由此,能夠使沿著擺動中心軸的方向上的第一區域以及第二區域的長度相等,並且使第一區域的面積與第二區域的面積相比而較大。

在本發明的物理量傳感器中,優選為,所述可動體具有貫穿孔,所述貫穿孔被設置在所述俯視觀察時與所述第二電極的邊緣部重疊的位置處,並在厚度方向上貫穿所述可動體。

由此,能夠使第二邊緣電容減小。因此,能夠較容易地對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

在本發明的物理量傳感器中,優選為,在進行所述俯視觀察時,在相對於所述擺動中心軸而垂直的方向上的所述第二可動部的長度與所述第一可動部的長度相比而較長。

由此,使繞擺動中心軸的第一可動部以及第二可動部的力矩相互不同,從而能夠提高檢測感度。此外,在這種情況下,由於第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分較大,因此通過應用本發明而產生效果較為顯著。

本發明的一種傳感器器件的特徵在於,具有:本發明的物理量傳感器;電子部件,其與所述物理量傳感器電連接。

由此,能夠提供一種具備了具有優異的檢測精度的物理量傳感器的傳感器器件。

本發明的一種電子設備的特徵在於,具備本發明的物理量傳感器。

由此,能夠提供一種具備了具有優異的檢測精度的物理量傳感器的電子設備。

本發明的一種移動體的特徵在於,具備本發明的物理量傳感器。

由此,能夠提供一種具備了具有優異的檢測精度的物理量傳感器的移動體。

附圖說明

圖1為表示本發明的第一實施方式所涉及的物理量傳感器的平面圖(俯視圖)。

圖2為圖1中的a-a線剖視圖。

圖3為用於對圖1所示的物理量傳感器的邊緣電容進行說明的模式圖。

圖4為用於對圖1所示的物理量傳感器的第一區域以及第二區域進行說明的模式圖。

圖5為表示本發明的第二實施方式所涉及的物理量傳感器的平面圖(俯視圖)。

圖6為用於對圖5所示的物理量傳感器的第一區域以及第二區域進行說明的模式圖。

圖7為表示本發明的傳感器器件的一個示例的剖視圖。

圖8為表示應用了本發明的電子設備的移動型(或筆記本型)的個人計算機的結構的立體圖。

圖9為表示應用了本發明的電子設備的行動電話(也包括phs:personalhandy-phonesystem,個人手持電話系統)的結構的立體圖。

圖10為表示應用了本發明的電子設備的數位照相機的結構的立體圖。

圖11為表示應用了本發明的移動體的汽車的立體圖。

具體實施方式

以下,根據附圖所示的實施方式來對本發明的物理量傳感器、傳感器器件、電子設備以及移動體進行詳細說明。

1.物理量傳感器

第一實施方式

圖1為表示本發明的第一實施方式所涉及的物理量傳感器的平面圖(俯視圖)。圖2為圖1中的a-a線剖視圖。另外,為了便於說明,在各圖中作為互相正交的三個軸而圖示有x軸、y軸以及z軸,將表示各軸的箭頭的頂端側設為「+」,將基端側設為「-」。此外,在以下中,將與x軸平行的方向稱為「x軸方向」,將與y軸平行的方向稱為「y軸方向」,將與z軸平行的方向稱為「z軸方向」。此外,將+z軸方向側稱為「上」,將-z軸方向側稱為「下」。

圖1以及圖2所示的物理量傳感器1作為例如慣性傳感器來使用,具體而言,作為用於對z軸方向的加速度進行測定的加速度傳感器來使用。該物理量傳感器1具有:底基板2(第一基板);蓋體3(第二基板);擺動結構體4(可動電極),其被配置在由所述底基板2和所述蓋體3而形成的內部空間s內;導體圖案5,其被配置在底基板2上。以下,依次對物理量傳感器1的各部進行說明。

底基板

底基板2呈板狀,在該底基板2的上表面形成有凹部21。該凹部21作為防止後述的擺動結構體4的可動部42以及連結部43、44與底基板2的接觸的迴避部而發揮作用。此外,在凹部21的底面211的中央部上設置有突出的凸部213。在該凸部213上固定有後述的擺動結構體4的支承部41。此外,凹部21的側面以及凸部213的側面由傾斜面構成。由此,容易從凹部21的底面211朝向底基板2的上表面引繞配線,並且減少了配線的形成不良或斷線等。此外,在底基板2上形成有被配置在凹部21的周圍的凹部23、24、25。在這些凹部23、24、25內配置有後述的導體圖案5的配線53、54、55的一部分以及端子56、57、58。

這種底基板2的優選為,具有絕緣性,並且由例如玻璃材料構成。特別地,在底基板2由含有硼珪酸玻璃那樣的鹼金屬離子的玻璃材料構成,並且蓋體3或擺動結構體4使用矽而被構成的情況下,能夠通過陽極接合而實施所述蓋體3或擺動結構體4與底基板2的接合。另外,作為底基板2的構成材料而並不限定於玻璃材料,例如也可以使用高電阻的矽材料。此外,在底基板2的表面也可以根據需要而形成矽氧化膜或矽氮化膜等的絕緣膜。

導體圖案

導體圖案5被設置在底基板2的上表面。該導體圖案5具有作為電極的、被配置在凹部21的底面211上的第一固定電極51(第一電極)以及第二固定電極52(第二電極)。此外,導體圖案5具有作為配線的、在凹部21內與第一固定電極51連接並被引繞至凹部22內的配線53、在凹部21內與第二固定電極52連接並被引繞至凹部23內的配線54、在凸部213上與擺動結構體4連接並被引繞繞至凹部24內的配線55。在此,配線55在被形成於凸部213的上表面(頂面)的槽內經由導電性的凸點59而與擺動結構體4連接。此外,導體圖案5具有作為端子的、被配置在凹部22內並且與配線53連接的端子56、被配置在凹部23內配置並且與配線54連接的端子57、被配置在凹部24內並且與配線55連接的端子58。在此,端子56、57、58被配置在內部空間s的外側。由此,導體圖案5與外部(例如後述的ic晶片102)的接觸成為可能。

作為這種導體圖案5的構成材料,只要具有導電性即可而並沒有特別的限定,例如能夠列舉有ito(indiumtinoxide:氧化銦錫),izo(indiumzincoxide:氧化銦鋅)、in3o3、sno2、sb含有sno2、al含有zno等的氧化物(透明電極材料)、au、pt、ag、cu、al或者含有這些的合金等,並且能夠組合使用這些中的1種或2種以上。

擺動結構體

如圖1以及圖2所示,擺動結構體4被設置在底基板2的上方。該擺動結構體4具有:支承部41;板狀可動部42(可動體),其以相對於底基板2而對置的方式配置;一對連結部43、44,其以使可動部42能夠相對於支承部41而擺動的方式對可動部42與支承部41進行連結。並且構成為,可動部42能夠以沿著連結部43、44的軸ay為擺動中心軸而相對於支承部41進行槓桿擺動。

可動部42呈在x軸方向上延伸的較條形狀(大致長方形狀)。在此,可動部42在從底基板2或可動部42的厚度方向進行俯視觀察時(以下,僅稱為「俯視觀察時」),以擺動中心軸即軸ay為邊界而被劃分為位於+x軸方向(一方)側的第一可動部421和位於-x軸方向(另一方)側的第二可動部422。

在此,在俯視觀察時,第一可動部421與第一固定電極51重疊,另一方面,第二可動部422與第二固定電極52重疊。即,第一固定電極51以與第一可動部421對置的方式而被配置在底基板2上,並且在第一固定電極51與第一可動部421之間形成有靜電電容ca。此外,第二固定電極52以與第二可動部422對置的方式而被配置在底基板2上,並且在第二固定電極52與第二可動部422之間形成有靜電電容cb。

此外,在第一可動部421上,於x軸方向上並排形成有在y軸方向上延伸的多個狹縫423,同樣地,在第二可動部422上形成有多個狹縫424。由此,能夠減少可動部42與底基板2以及蓋體3之間的氣體阻尼。此外,在可動部42的第一可動部421與第二可動部422之間形成有開口425。在該開口425的內側配置有支承部41以及連結部43、44。

此外,在第一可動部421以及第二可動部422中,在施加有z軸方向的加速度時的繞軸ay的旋轉力矩(慣性力矩)相互不同。由此,當受到z軸方向的加速度時,可動部42將繞軸ay而進行槓桿擺動,並根據所施加的加速度而使可動部42產生預定的傾斜。在本實施方式中,雖然第一可動部421以及第二可動部422在z軸方向上的厚度以及y軸方向上的寬度相互相等,但是第二可動部422在x軸方向上的長度與第一可動部421在x軸方向上的長度相比而較長。由此,與第一可動部421的旋轉力矩相比而第二可動部422的旋轉力矩較大。通過這種設計,能夠比較簡單地使第一可動部421以及第二可動部422的旋轉力矩相互不同。

此外,如前所述,雖然第一可動部421以及第二可動部422在y軸方向上的寬度相互相等,但是由於第二可動部422在x軸方向上的長度與第一可動部421在x軸方向上的長度相比而較長,因此,在俯視觀察時與第一可動部421的面積相比而第二可動部422的面積較大。

另外,作為第一可動部421以及第二可動部422的形狀,如前所述,只要繞軸ay的旋轉力矩相互不同即可,而並限定於前述的形狀,例如,只要第一可動部421以及第二可動部422的厚度相互不同,則也可以為在俯視觀察時形狀為相同(相對於軸ay而對稱的形狀)。此外,即使第一可動部421以及第二可動部422的形狀相同,也能夠通過在第一可動部421或第二可動部422的任意一方上配置錘部而使第一可動部421以及第二可動部422的繞軸ay的旋轉力矩相互不同。所述錘部也可以將例如鎢鋼、錳鋼等的錘材料分體配置,也可以與可動部42一體形成。

此外,如前述的那樣被配置在開口部413內的支承部41的在y軸方向上的中央部被接合在底基板2的凸部213上。此外,通過與支承部41一起被配置在開口部413內的連結部43、44而對支承部41與可動部42進行連結。此外,連結部43、44以同軸的方式而被設置在支承部41的兩側。並且,連結部43、44在可動部42繞軸ay進行槓桿擺動時作為扭曲彈簧而發揮作用。

此外,支承部41的在y軸方向上的兩端側的部分與底基板2隔離,在該部分上形成有貫穿孔411、412。該貫穿孔411、412被配置在軸ay上。由此,例如,能夠減少由於底基板2與擺動結構體4的線膨脹係數差而產生的應力對連結部43、44造成的影響。另外,支承部41的形狀並不於前述的形狀,例如也可以省略貫穿孔411、412。

這種擺動結構體4由例如摻雜磷、硼等的雜質的矽構成。由此,通過對矽基板進行蝕刻而實施加工,從而能夠實現優異的尺寸精度的擺動結構體4。此外,在底基板2由玻璃材料構成的情況下,能夠通過陽極接合而實施擺動結構體4與底基板2的接合。另外,作為擺動結構體4的構成材料並不限定於矽。此外,擺動結構體4的基本材料自身也可以不具有導電性,在該情況下,例如,只要在可動部42的表面形成金屬等的導體層即可。

蓋體

蓋體3被配置在相對於前述的擺動結構體4的可動部42而與底基板2相反的一側。並且,蓋體3被接合在底基板2上。蓋體3呈板狀,在該蓋體3的下表面(底基板2側的一面)上形成有凹部31。該凹部31與前述的底基板2的凹部21一起形成內部空間s。此外,凹部31的底面在後文詳述,並且具有深度不同的兩個部分311、312。另外,凹部31的形狀並沒有特別限定,例如凹部31的深度也可以為固定。

這種蓋體3由例如矽構成。由此,在底基板2由玻璃材料構成的情況下,能夠通過陽極接合而實施蓋體3與底基板2的接合。如前所述,由於在底基板2的上表面形成有橫跨內部空間s的內外的凹部22、23、24,因此在將蓋體3僅接合在底基板2上的狀態下,經由凹部22、23、24而使內部空間s的內外連通。因此,在本實施方式中,如圖2所示,通過由teosvcd法等形成的sio2膜那樣的密封部6而對凹部22、23、24進行封塞,從而對內部空間s進行氣密性密封。

以上,對物理量傳感器1的結構進行了簡單說明。在以此方式構成的物理量傳感器1中,以如下的方式對z軸方向的加速度進行檢測。

當向物理量傳感器1施加z軸方向的加速度時,由於第一可動部421以及第二可動部422的繞軸ay的旋轉力矩相互不同,因此可動部42會以軸ay為擺動中心軸而進行槓桿擺動。此時,由於與第一可動部421的旋轉力矩相比而第二可動部422的旋轉力矩較大,因此在向物理量傳感器1所施加的加速度的方向為-z軸方向的情況下,可動部42將以第一可動部421從第一固定電極51遠離並且第二可動部422靠近第二固定電極52的方式繞軸ay進行槓桿擺動。另一方面,在向物理量傳感器1所施加的加速度的方向為+z軸方向的情況下,可動部42將以第一可動部421靠近第一固定電極51並且第二可動部422從第二固定電極52遠離的方式繞軸ay進行槓桿擺動。

以此方式,根據向物理量傳感器1所施加的加速度的方向以及大小,第一可動部421與第一固定電極51之間的間隔距離以及第二可動部422與第二固定電極52的間隔距離分別產生變化,伴隨於此,靜電電容ca、cb產生變化。因此,能夠根據該靜電電容ca、cb的變化量(例如靜電電容ca、cb的差動信號)而對加速度的值進行檢測。

靜電電容偏差的調節

圖3為用於對圖1所示的物理量傳感器的邊緣電容進行說明的模式圖。圖4為用於對圖1所示的物理量傳感器的第一區域以及第二區域進行說明的模式圖。

在前述的物理量傳感器中,如圖3所示,在第一固定電極51的軸ay側的一端與可動部42之間以及第二固定電極52的軸ay側的一端與可動部42之間均產生邊緣電容f。另一方面,對於第一固定電極51以及第二固定電極52的與軸ay相反側的一端,則在第二固定電極52與可動部42之間產生邊緣電容f,與此相對,在第一固定電極51與可動部42之間幾乎不產生邊緣電容f。

因此,在第一可動部421與第一固定電極51之間所產生的邊緣電容(以下,僅稱為「第一邊緣電容」)小於在第二可動部422與第二固定電極52之間所產生的邊緣電容(以下,僅稱為「第二邊緣電容」)。其原因為,在俯視觀察時相對於軸ay而垂直的方向上的第二可動部422的長度與第一可動部421的長度相比而較長,在這種情況下,第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分較大。

一直以來,由於這種兩個邊緣電容的差分從而造成在未向可動部42施加物理量的狀態下的第一可動部421與第一固定電極51之間的靜電電容、和第二可動部422與第二固定電極52之間的靜電電容的差分即靜電電容偏差(以下,僅稱為「靜電電容偏差」)較大,其結果為,存在導致檢測精度的降低的問題。

因此,在物理量傳感器1中,第一固定電極51以及第二固定電極52以對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消的方式構成。具體而言,在本實施方式中,在俯視觀察時第一可動部421和第一固定電極51重疊的第一區域s1的面積、與第二可動部422和第二固定電極52重疊的第二區域s2的面積相比而較大(參照圖4)。即,以靜電電容偏差減小的方式(優選為成為零的方式)而對第一區域s1以及第二區域s2的面積進行調節。

通過以此方式構成第一固定電極51以及第二固定電極52,能夠通過對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消,從而減小靜電電容偏差。其結果為,能夠使檢測精度提高。

另外,第一區域s1以及第二區域s2的面積指的是除去上述的狹縫423、424的部分的面積。在本實施方式中,第一可動部421的狹縫423的配置密度(專有面積)與第二可動部422的狹縫424的配置密度(專有面積)相互相等。

在此,在本實施方式中,第一可動部421與第二可動部422所排列的方向即x軸方向上的第二區域s2的長度w2(第二寬度)與第一區域s1的長度w1(第一寬度)相比而較短。由此,即使沿著第一可動部421以及第二可動部422的軸ay的方向(即y軸方向)上的長度相互相等,但通過使第一區域s1的面積大於第二區域s2的面積,從而也能夠對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

此外,在俯視觀察時第一固定電極51的與軸ay相反側(即+x軸方向側)的一端位於第一區域s1的外側。由此,能夠防止或減少第一可動部421緊貼在底基板2上的情況。此外,如前述的那樣在這種第一固定電極51的與軸ay相反側的一端和可動部42之間幾乎不產生邊緣電容f。因此,前述的第一區域s1以及第二區域s2的面積的調節成為必要。

此外,沿著軸ay的方向即y軸方向上的第一固定電極51以及第二固定電極52各自的長度l3、l4與可動部42的長度l相比而較長。由此,在製造物理量傳感器1時,即使可動部42與第一固定電極51以及第二固定電極52的位置關係偏離,也能夠防止或減少第一區域s1以及第二區域s2的面積產生變動的情況。

此外,在將俯視觀察時的第一區域s1與軸ay之間的長度設為l1,並將俯視觀察時的第二區域s2與軸ay之間的長度設為l2時,優選為滿足l1≤l2的關係。由此,能夠使沿著軸ay的方向上的第一區域s1以及第二區域s2的長度l3、l4相等,並且使第一區域s1的面積大於第二區域s2的面積。

此外,狹縫424被設置在俯視觀察時與第二固定電極52的邊緣部(更具體而言為,-x軸方向側的一端)重疊的位置處。由此,能夠減小第二邊緣電容。因此,能夠較容易地對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

第二實施方式

接下來,對本發明的第二實施方式進行說明。

圖5為表示本發明的第二實施方式所涉及的物理量傳感器的平面圖(俯視圖)。圖6為用於對圖5所示的物理量傳感器的第一區域以及第二區域進行說明的模式圖。

本實施方式除了第一電極以及第二電極的俯視觀察時形狀不同之外,均與前述的第一實施方式相同。

另外,在以下的說明中,關於第二實施方式,以與前述的實施方式的不同點為中心進行說明,相同的事項省略其說明。

在圖5所示的物理量傳感器1a中,具有被配置在俯視觀察時的可動部42的外周緣的內側的第一固定電極51a(第一電極)以及第二固定電極52a(第二電極)。

在該物理量傳感器1a中,第一固定電極51a以及第二固定電極52a也以對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消的方式構成。具體而言,在本實施方式中,在俯視觀察時第一可動部421與第一固定電極51a所重疊的第一區域s1的面積、和第二可動部422與第二固定電極52a所重疊的第二區域s2的面積相比而較大(參照圖6)。

特別地,在本實施方式中,沿著軸ay的方向即y軸方向上的第二區域s2的長度l4與第一區域s1的長度l3相比而較短。由此,即使沿著第一可動部421以及第二可動部422的x軸方向上的長度相互相等,但通過使第一區域s1的面積大於第二區域s2的面積,從而也能夠對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

根據以上說明的那樣的物理量傳感器1a,也能夠提高檢測精度。

2.傳感器器件

接下來,對本發明的傳感器器件進行說明。

圖7為表示本發明的傳感器器件的一個示例的剖視圖。

圖7所示的傳感器器件100具有:基板101;物理量傳感器1,其經由粘合層103而被固定在基板101的上表面上;ic晶片(電子部件)102,其經由粘合層104而被固定在物理量傳感器1的上表面上。並且,物理量傳感器1以及ic晶片102在使基板101的下表面露出的狀態下,通過成模材料109而被成模。另外,作為粘合層103、104而能夠使用例如焊錫、銀漿、樹脂系粘合劑(晶片粘貼劑)等。此外,作為成模材料109而能夠使用例如熱固化型的環氧樹脂樹脂,並能夠通過例如壓鑄成模法而成模。

此外,在基板101的上表面上配置有多個端子107,在下表面配置有經由未圖示的內部配線或凸起而與端子107連接的多個安裝端子108。作為這種基板101沒有特別限定,能夠使用例如矽基板、陶瓷基板、樹脂基板、玻璃基板、玻璃環氧樹脂基板等。

此外,在ic晶片102中包含有例如對物理量傳感器1進行驅動的驅動電路或、對靜電電容ca、cb的差動信號進行補正的補正電路或、根據靜電電容ca、cb的差動信號而對加速度進行檢測的檢測電路或、將來自檢測電路的信號轉換為預定的信號並進行輸出的輸出電路等。這種ic晶片102經由接合導線105而與物理量傳感器1的端子56、57、58電連接,並且經由接合導線106而與基板101的端子107電連接。

這種傳感器器件100由於具備物理量傳感器1,因此具有優異的可靠性。

3.電子設備

接下來,對本發明的電子設備進行說明。

圖8為表示本發明的應用了電子設備的可移動型(或筆記本型)的個人計算機的結構的立體圖。

在該圖中,個人計算機1100由具備鍵盤1102的主體部1104、和具備顯示部1108的顯示單元1106而構成,並且顯示單元1106以能夠經由鉸鏈結構部而相對於主體部1104進行轉動的方式被支承。在這種個人計算機1100中搭載有物理量傳感器1,所述物理量傳感器1對用於測量其落下或傾斜的加速度或角速度等的物理量進行測量。以此方式,通過搭載上述的物理量傳感器1,從而能夠獲得可靠性較高的個人計算機1100。

圖9為表示應用了本發明的電子設備的行動電話(也包括phs)的結構的立體圖。

在該圖中,行動電話1200具備天線(未圖示)、多個操作按鈕1202、聽筒1204以及話筒1206,並且在操作按鈕1202與聽筒1204之間配置有顯示部1208。在這種行動電話1200中搭載有物理量傳感器1,所述物理量傳感器1對用於測量其落下或傾斜的加速度或角速度等的物理量進行測量。以此方式,通過搭載上述的物理量傳感器1,從而能夠獲得可靠性較高的行動電話1200。

圖10為表示應用了本發明的電子設備的數位照相機的結構的立體圖。另外,在該圖中對其與外部設備的連接也進行了簡單的圖示。

在此,通常的照相機通過被攝物體的光圖像而使氯化銀照相膠片感光,與此相對,數位相機1300通過ccd(chargecoupledevice:電荷耦合元件)等攝像元件而對被攝物體的光圖像進行光電轉換,從而生成攝像信號(圖像信號)。

在數位相機1300的殼體(主體)1302的背面上設置有顯示部1310,並且其成為根據由ccd所產生的攝像信號來實施顯示的結構,顯示部1310作為將被攝物體顯示為電子圖像的取景器而發揮功能。此外,在殼體1302的正面側(圖中的背面側)設置有包括光學透鏡(攝像光學系統)、ccd等在內的受光單元1304。

當攝像者對被顯示在顯示部上的被攝物體圖像進行確認,並按下快門按鈕1306時,該時間點的ccd的攝像信號將被傳送並被存儲於存儲器1308中。此外,在該數位相機1300中,在殼體1302的側面上設置有視頻信號輸出端子1312和數據通信用的輸入輸出端子1314。而且,如圖示的那樣,根據需要而分別在影像信號輸出端子1312上連接有影像監視器1430、在數據通信用的輸入輸出端子1314上連接有個人計算機1440。並且,成為如下的結構,即,通過預定的操作,從而使被存儲於存儲器1308中的攝像信號被輸出至影像監視器1430或個人計算機1440。在這種數位照相機1300中搭載有物理量傳感器1,所述物理量傳感器1對用於測量其落下或傾斜的加速度或角速度等的物理量進行測量。以此方式,通過搭載上述的物理量傳感器1,從而能夠獲得可靠性較高的數位照相機1300。

另外,本發明的物理量傳感器的電子設備除了應用於圖8的個人計算機(移動式個人計算機)、圖9的行動電話、圖10的數位相機以外,還能夠應用於如下設備中,例如,智慧型手機、平板終端、時鐘、噴墨式噴出裝置(例如噴墨式印表機)、膝上型個人計算機、電視機、攝像機、錄像機、汽車導航裝置、尋呼機、電子記事本(也包括附帶通信功能的產品)、電子辭典、電子計算器、電子遊戲設備、文字處理器、工作站、可視電話、防盜用電視監視器、電子雙筒望遠鏡、pos(pointofsale:銷售點)終端、醫療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、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、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器等。

4.移動體

接下來,對本發明的移動體進行說明。

圖11為表示應用了本發明的移動體的汽車的立體圖。

在汽車1500內置有物理量傳感器1,例如通過物理量傳感器1從而能夠對車身1501的姿態進行檢測。物理量傳感器1的檢測信號被供給至車身姿態控制裝置1502,車身姿態控制裝置1502根據該信號而對車身1501的姿態進行檢測,並能夠根據檢測結果來對懸架的硬軟進行控制、或對各個車輪1503的制動進行控制。

以上,雖然根據圖示的實施方式而對本發明的物理量傳感器、傳感器器件、電子設備以及移動體進行了說明,但是本發明並不限定於此,各部分的結構能夠替換為具有相同的功能的任意的結構。此外,在本發明中也可以附加其他的任意的結構體。

在前述的實施方式中,雖然對以如下方式構成的情況進行了舉例說明,即,通過對第一區域以及第二區域的面積進行調節而對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消,但是並不限定於此,例如構成方式也能夠為,通過使第一電極以及第二電極的厚度、構成材料等不同而對第一邊緣電容與第二邊緣電容的差分的至少一部分進行抵消。

符號說明

1…物理量傳感器;1a…物理量傳感器;2…底基板;3…蓋體;4…擺動結構體;5…導體圖案;6…密封部;21…凹部;22…凹部;23…凹部;24…凹部;31…凹部;41…支承部;42…可動部;43…連結部;44…連結部;51…第一固定電極;51a…第一固定電極;52…第二固定電極;52a…第二固定電極;53…配線;54…配線;55…配線;56…端子;57…端子;58…端子;59…凸點;100…傳感器器件;101…基板;102…晶片;103…粘合層;104…粘合層;105…接合導線;106…接合導線;107…端子;108…安裝端子;109…成模材料;211…底面;213…凸部;311…部分;312…部分;411…貫穿孔;412…貫穿孔;413…開口部;421…第一可動部;422…第二可動部;423…狹縫;424…狹縫;425…開口;1100…個人計算機;1102…鍵盤;1104…主體部;1106…顯示單元;1108…顯示部;1200…行動電話;1202…操作按鈕;1204…聽筒;1206…話筒;1208…顯示部;1300…數位照相機;1302…殼體;1304…受光單元;1306…快門按鈕;1308…存儲器;1310…顯示部;1312…視頻信號出力端子;1314…輸入輸出端子;1430…影像監視器;1440…個人計算機;1500…汽車;1501…車身;1502…車身姿態控制裝置;1503…車輪;ay…軸(擺動中心軸);f…邊緣電容;s…內部空間;s1…第一區域;s2…第二區域;l1…長度;l2…長度;l3…長度;l4…長度。

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