物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，開發(fā)了一種例如使用娃MEMS(MicroElectorMechanicalSystems:微機(jī) 電系統(tǒng)）技術(shù)來對加速度等物理量進(jìn)行檢測的物理量傳感器。
[0003] 作為該物理量傳感器，已知一種物理量傳感器，具有：可動(dòng)電極，其具有大板部和 小板部，并且大板部和小板部以能夠呈蹺蹺板狀擺動(dòng)的方式而被支承在絕緣層上；固定電 極，其與大板部對置并被設(shè)置在絕緣層上；固定電極，其與小板部對置并被設(shè)置在絕緣層上 (參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 在專利文獻(xiàn)1所記載的中央固定型的物理量傳感器中，將扭轉(zhuǎn)彈簧的位置故意設(shè) 計(jì)成偏離中心，以使由于施加加速度而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不平衡從而進(jìn)行蹺蹺板式動(dòng)作。
[0005] 然而，在上述物理量傳感器中，在小型化的情況下，靈敏度的效率下降，從而難以 實(shí)現(xiàn)物理量傳感器的高靈敏度化。
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2007-298405號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在小型化的情況下也具有高靈敏度的物理量傳 感器以及具備該物理量傳感器的電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
[0008] 本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的發(fā)明，并且能夠作為以下的方 式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0009] 應(yīng)用例1
[0010] 本發(fā)明的物理量傳感器的特征在于，具有：基板；支承部，其被固定在所述基板 上；可動(dòng)部，其通過連結(jié)部而與所述支承部連接，并能夠相對于支承部進(jìn)行擺動(dòng)；固定電 極，其與所述可動(dòng)部對置并被配置在所述基板上，所述可動(dòng)部具有：相對于所述連結(jié)部而 被設(shè)置在一側(cè)的第一質(zhì)量部；相對于所述連結(jié)部而被設(shè)置在另一側(cè)且質(zhì)量小于所述第一質(zhì) 量部的第二質(zhì)量部；被配置在所述第一質(zhì)量部上的第一可動(dòng)電極；以及被配置在所述第二 質(zhì)量部上的第二可動(dòng)電極，所述固定電極由與所述第一質(zhì)量部對置配置的第一固定電極和 與所述第二質(zhì)量部對置配置的第二固定電極構(gòu)成，當(dāng)將所述可動(dòng)部的長度方向上的所述可 動(dòng)部的長度設(shè)為L，將所述可動(dòng)部的長度方向上的所述第二質(zhì)量部的長度設(shè)為L2時(shí)，滿足 0· 2彡L2/L彡0· 48的關(guān)系。
[0011] 由此，能夠提供一種即使在小型化的情況下也具有高靈敏度的物理量傳感器。
[0012] 應(yīng)用例2
[0013] 在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述基板為玻璃基板。
[0014] 由此，能夠提供一種更高靈敏度的物理量傳感器。
[0015] 應(yīng)用例3
[0016] 在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，滿足0. 25 <L2/L< 0. 44的關(guān)系。
[0017] 由此，能夠提供一種更加高靈敏度的物理量傳感器。
[0018] 應(yīng)用例4
[0019] 本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具備本發(fā)明的物理量傳感器。
[0020] 這種電子設(shè)備由于包括本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器，因此能夠具有較高的檢 測靈敏度。
[0021] 應(yīng)用例5
[0022] 本發(fā)明的移動(dòng)體的特征在于，具備本發(fā)明的物理量傳感器。
[0023] 這種移動(dòng)體由于包括本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器，因此能夠具有較高的檢測 靈敏度。
【附圖說明】
[0024] 圖1為模式化地表示本應(yīng)用例的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視 圖。
[0025] 圖2為模式化地對圖1的物理量傳感器進(jìn)行表示的圖1的II-II線剖視圖。
[0026] 圖3為模式化地對圖1的物理量傳感器進(jìn)行表示的圖1的III-III線剖視圖。
[0027] 圖4為模式化地對圖1的物理量傳感器進(jìn)行表示的圖1的IV-IV線剖視圖。
[0028] 圖5為向圖1的物理量傳感器施加了 1G加速度時(shí)的剖視圖。
[0029] 圖6為表示L2/L與靈敏度之間的關(guān)系的曲線圖。
[0030] 圖7為模式化地表示圖1的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0031] 圖8為模式化地表示圖1的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0032] 圖9為模式化地表示圖1的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0033] 圖10為模式化地表示第一實(shí)施方式的改變例所涉及的物理量傳感器的俯視圖。
[0034] 圖11為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動(dòng)型（或筆記本型）的個(gè)人計(jì)算機(jī)的 結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0035] 圖12為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動(dòng)電話（也包括PHS)的結(jié)構(gòu)的立體 圖。
[0036] 圖13為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0037] 圖14為對作為本發(fā)明的移動(dòng)體的一個(gè)示例的汽車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下，參照附圖，對本發(fā)明的物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的優(yōu)選的實(shí)施方 式進(jìn)行說明。
[0039] 物理量傳感器
[0040] 首先，參照附圖，對圖1的物理量傳感器進(jìn)行說明。
[0041] 圖1為模式化地表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖， 圖2為模式化地對圖1的物理量傳感器100進(jìn)行表示的圖1的II-II線剖視圖，圖3為模 式化地對圖1的物理量傳感器100進(jìn)行表示的圖1的III-III線剖視圖，圖4為模式化地對 圖1的物理量傳感器100進(jìn)行表示的圖1的IV-IV線剖視圖。此外，圖5為在向圖1的物 理量傳感器施加了 1G加速度時(shí)的剖視圖，圖6為表示L2/L與靈敏度之間的關(guān)系的曲線圖。
[0042] 另外，為了便于說明，在圖1中以透視蓋體80的方式進(jìn)行了圖示。此外，在圖3及 圖4中以省略蓋體80的方式進(jìn)行了圖示。此外，在圖1至圖4中，作為相互正交的三個(gè)軸， 圖示了X軸、Y軸及Z軸。
[0043] 如圖1至圖4所示，物理量傳感器100具有：基板10,可動(dòng)部20,連結(jié)部30、32,支 承部40,固定電極50、52,配線60、64、66，襯墊70、72、74，蓋體80。
[0044] 另外，在本實(shí)施方式中，對物理量傳感器100為對鉛直方向（Z軸方向）的加速度 進(jìn)行檢測的加速度傳感器（靜電電容型MEMS加速度傳感器）的示例進(jìn)行說明。
[0045] 以下，對構(gòu)成物理量傳感器100的各部件依次進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046] 基板10的材質(zhì)例如為玻璃等絕緣材料。例如通過將基板10設(shè)為玻璃等絕緣材料， 將可動(dòng)部20設(shè)為硅等半導(dǎo)體材料，從而能夠容易地使兩者電絕緣，由此能夠使傳感器結(jié)構(gòu) 簡化。另外，在由玻璃構(gòu)成基板10的情況下，能夠提供更高靈敏度的物理量傳感器。
[0047] 在基板10上形成有凹部11。在凹部11的上方隔著間隙而設(shè)置有可動(dòng)部20以及 連結(jié)部30、32。在圖1所示的示例中，凹部11的俯視形狀（從Z軸方向觀察的形狀）為長 方形。在凹部11的底面（對凹部11進(jìn)行規(guī)定的基板10的面）12上設(shè)置有柱狀部13。
[0048] 在圖2至圖4所不的不例中，柱狀部13與基板10被一體地設(shè)置。柱狀部13與底 面12相比向上方（+Z軸方向）突出。
[0049] 如圖3及圖4所示，在本實(shí)施方式中，柱狀部13的高度（柱狀部13的上表面14 與底面12之間的距離）與凹部11的深度被構(gòu)成為相等。
[0050] 柱狀部13的上表面14與支承部40接合。在柱狀部13的上表面14上形成有凹 陷部15。在凹陷部15的底面（對凹陷部15進(jìn)行規(guī)定的柱狀部13的面）16上設(shè)置有第一 配線60。
[0051] 另外，雖然在圖2至圖4所示的示例中，凹部11的側(cè)面（對凹部11進(jìn)行規(guī)定的基 板10的側(cè)面）以及柱狀部13的側(cè)面相對于凹部11的底面12而垂直，但也可以相對于底 面12而傾斜。
[0052] 可動(dòng)部20能夠繞支承軸（第一軸）Q進(jìn)行位移。具體而言，當(dāng)施加有鉛直方向（Z 軸方向）的加速度時(shí)，可動(dòng)部20將以由連結(jié)部30、32決定的支承軸Q為旋轉(zhuǎn)軸（擺動(dòng)軸） 進(jìn)行蹺蹺板式擺動(dòng)。支承軸Q例如與Y軸平行。在圖示的示例中，可動(dòng)部20的俯視形狀為 長方形?？蓜?dòng)部20的厚度（Z軸方向的大小）例如為固定。
[0053] 可動(dòng)部20具有第一質(zhì)量部20a和第二質(zhì)量部20b。
[0054] 第一質(zhì)量部20a為，在俯視觀察時(shí)，通過支承軸Q而被劃分的可動(dòng)部20的兩部分 中的一方（在圖1中位于左側(cè)的部分）。
[0055] 第二質(zhì)量部20b為，在俯視觀察時(shí)，通過支承軸Q而被劃分的可動(dòng)部20的兩部分 中的另一方（在圖1中位于右側(cè)的部分）
[0056] 在向可動(dòng)部20施加了鉛直方向的加速度（例如重力加速度）的情況下，在第一質(zhì) 量部20和第二質(zhì)量部20b將分別產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩（力矩）。在此，在第一質(zhì)量部20a的旋轉(zhuǎn) 力矩（例如逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力矩）與第二質(zhì)量部20b的旋轉(zhuǎn)力矩（例如順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋 轉(zhuǎn)力矩）平衡的情況下，可動(dòng)部20的傾斜程度不發(fā)生變化，從而無法對加速度進(jìn)行檢測。因 此，可動(dòng)部20被設(shè)置為，當(dāng)施加了鉛直方向的加速度時(shí)，第一質(zhì)量部20a的旋轉(zhuǎn)力矩與第二 質(zhì)量部20b的旋轉(zhuǎn)力矩不平衡從而使可動(dòng)部20產(chǎn)生預(yù)定的傾斜。
[0057] 在物理量傳感器100中，通過將支承