CN105004883B - 电子装置、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现小型化的电子装置。本发明所涉及的功能元件(100)具备:第一功能元件(101),其具有可向第一轴方向(X轴方向)进行位移的第一可动体,以及第一虚设电极(70a);第二功能元件(102),其具有可向与第一轴方向(X轴方向)正交的第二轴方向(Y轴方向)进行位移的第二可动体,以及第二虚设电极(70b);第一配线,其对第一虚设电极(70a)与第二虚设电极(70b)进行连接。

Description

电子装置、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及到电子装置、电子设备以及移动体。
背景技术
近年开发了一种例如使用硅MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电***)技术来对加速度等物理量进行检测的功能元件(物理量传感器)。
在这样的功能元件中,能够根据被固定于基板上的固定电极与被设置于可动部上的可动电极之间的静电电容来对加速度进行检测,所述可动部能够根据加速度而进行位移。在这样的功能元件中,存在有在可动电极与基板之间产生电位差,可动电极由于静电力而向支承基板侧被吸引,从而可动电极粘附在支承基板上的情况。
例如在专利文献1中,记载了一种物理量传感器的制造方法,其通过在将导电膜(虚设电极)与半导体基板相互连接的状态下对玻璃基板与半导体基板进行阳极接合,从而能够避免传感器部的可动部分粘附在玻璃基板上的情况。
在此,在如专利文献2所记载的那样的能够对三轴方向的加速度进行检测的电子装置中,存在例如为了防止可动部粘附在基板上,而在三个功能元件上分别设置虚设电极。在这样的电子装置中,存在必须设置用于对三个虚设电极施加电位的端子,从而难以实现电子装置的小型化的情况。
专利文献1:日本特开2013-11549号公报
专利文献2:日本特开2013-167469号公报
发明内容
本发明的几个方式所涉及的目的之一在于,提供一种能够实现小型化的电子装置。此外,本发明的几个方式所涉及的目的在于,提供一种包括上述电子装置的电子设备以及移动体。
本发明为为了解决前文所述的课题的至少一部分而被完成,能够作为以下的方式或应用例而实现。
应用例1
本应用例所涉及的电子装置包括:第一功能元件,其具有能够在第一轴方向上进行位移的第一可动体,以及第一虚设电极;第二功能元件,其具有能够在与所述第一轴方向交叉的第二轴方向上进行位移的第二可动体,以及第二虚设电极;第一配线,其对所述第一虚设电极与所述第二虚设电极进行连接。
在这样的电子装置中,能够通过一个端子来对两个虚设电极施加电位。因此,在这样的电子装置中,与为了对两个虚设电极施加电位而设置了两个端子的情况相比,能够减少端子的数目。其结果为,能够在这样的电子装置中实现小型化。
应用例2
在本应用例所涉及的电子装置中,也可以采用如下方式,即,包括:第三功能元件,其具有能够在与所述第一轴方向以及所述第二轴方向交叉的第三轴方向上进行位移的第三可动体,以及第三虚设电极;第二配线,其对所述第二虚设电极与所述第三虚设电极进行连接。
在这样的电子装置中,由于第一虚设电极、第二虚设电极以及第三虚设电极被电连接,从而能够通过一个端子来对三个虚设电极施加电位。因此,在这样的电子装置中,与为了对三个虚设电极施加电位而设置了三个端子的情况相比,能够减少端子的数目。
应用例3
在本应用例所涉及的电子装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一虚设电极与所述第一可动体电连接,所述第二虚设电极与所述第二可动体电连接,所述第三虚设电极与所述第三可动体电连接。
在这样的电子装置中,对于第一可动体、第二可动体、第三可动体、第一虚设电极、第二虚设电极以及第三虚设电极,能够通过一个端子来对三个可动体以及三个虚设电极施加电位。因此,在这样的电子装置中,与通过分别不同的端子来对可动体与虚设电极施加电位的情况相比,能够减少端子的数目。
另外,在本发明所涉及的记载中,“电连接”这一用语例如被用于“在特定的部件(以下称为‘A部件’)上‘电连接’有其他的特定的部件(以下称为‘B部件’)”等。在本发明所涉及的记载中,在如该示例这样的情况下,“电连接”这一用语作为包括如下的情况的用语而被使用,即,A部件与B部件直接连接而被电连接的情况、A部件与B部件经由其他的部件而被电连接的情况。
应用例4
在本应用例所涉及的电子装置中,也可以采用如下方式,即,所述第三功能元件具有第四虚设电极,所述电子装置包括第三配线,所述第三配线对所述第二虚设电极与所述第四虚设电极进行连接。
在这样的电子装置中,由于第一虚设电极、第二虚设电极、第三虚设电极以及第四虚设电极被电连接,因此能够通过一个端子来对四个虚设电极施加电位。因此,在这样的电子装置中,与为了对四个虚设电极施加电位而设置了四个端子的情况相比,能够减少端子的数目。
应用例5
在本应用例所涉及的电子装置中,也可以采用如下方式,即,所述第三功能元件具有第五虚设电极,所述电子装置包括第四配线,所述第四配线对所述第一虚设电极与所述第五虚设电极进行连接。
在这样的电子装置中,由于第一虚设电极、第二虚设电极、第三虚设电极、第四虚设电极以及第五虚设电极被电连接,因此能够通过一个端子来对五个虚设电极施加电位。因此,在这样的电子装置中,与为了对五个虚设电极施加电位而设置了五个端子的情况相比,能够减少端子的数目。
应用例6
在本应用例所涉及的电子装置中,也可以采用如下方式,即,所述第二功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧,所述第三功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧,且被设置于所述第二功能元件的所述第二轴方向侧。
在这样的电子装置中,能够实现小型化。
应用例7
在本应用例所涉及的电子装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一功能元件的所述第二轴方向上的宽度与所述第一功能元件的所述第一轴方向上的宽度相比较宽,所述第二功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第二功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽,所述第三功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第三功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽。
在这样的电子装置中,通过将第二功能元件设置于第一功能元件的第一轴方向侧,将第三功能元件设置于第一功能元件的第一轴方向侧且设置于第二功能元件的第二轴方向侧,从而与例如三个功能元件被排列在第一轴方向上的情况相比,能够使电子装置的第一轴方向上的宽度(尺寸)缩窄(减小)。
应用例8
在应用例1至7中的任意一例中,也可以采用如下方式,即,包括端子,所述端子与所述第一虚设电极以及所述第二虚设电极电连接。
在这样的电子装置中,能够实现小型化。
应用例9
在应用例1至7中的任意一例中,也可以采用如下方式,即,所述第一虚设电极、所述第二虚设电极以及所述第一配线被设置为一体。
在这样的电子装置中,与虚设电极以及配线由不同的部件而构成的情况相比,能够降低断线的可能性。
应用例10
本应用例所涉及的电子设备包括上述的任意的电子装置。
在这样的电子设备中,由于包括上述的任意的电子装置,因此能够实现小型化。
应用例11
本应用例所涉及的移动体包括上述的任意的电子装置。
在这样的移动体中,由于包括上述的任意的电子装置,因此能够实现小型化。
附图说明
图1为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的俯视图。
图2为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的第一功能元件的俯视图。
图3为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的第一功能元件的剖视图。
图4为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的第二功能元件的俯视图。
图5为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的第三功能元件的俯视图。
图6为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的第三功能元件的剖视图。
图7为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的制造工序的剖视图。
图8为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的制造工序的剖视图。
图9为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置的制造工序的剖视图。
图10为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图11为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图12为模式化地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图13为模式化地表示本实施方式所涉及的移动体的立体图。
具体实施方式
以下,使用附图来详细地对本发明的优选的实施方式进行说明。另外,以下所说明的实施方式并不是对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。此外,以下所说明的全部结构并不一定均为本发明的必要结构要素。
1、电子装置
首先,参照附图来对本实施方式所涉及的电子装置进行说明。图1为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置100的俯视图。另外,在图1以及以下所示的图2~图6中,作为相互正交的三个轴而图示了X轴(第一轴)、Y轴(第二轴)以及Z轴(第三轴)。
如图1所示,电子装置100包括基板10,配线81、82、83、84、85,端子91、92、93、94、95、96、97,功能元件101、102、103和盖体110。
另外,为了方便,在图1中,以对盖体110进行透视的方式而进行了图示。此外,在图1中,以将功能元件101、102、103简化的方式而进行了图示。此外,在图1中,省略了设置于基板10上的凹部12、14、16以及槽部18的图示。
在下文中,对功能元件101、102、103为物理量传感器的情况进行说明。具体而言,对如下示例进行说明,即,第一功能元件101为对水平方向(X轴方向(第一轴方向))的加速度进行检测的加速度传感器(静电电容型MEMS加速度传感器),第二功能元件102为对水平方向(Y轴方向(第二轴方向))的加速度进行检测的加速度传感器,第三功能元件103为对铅直方向(Z轴方向(第三轴方向))的加速度进行检测的加速度传感器。
基板10的材质例如为玻璃、硅。盖体110被设置在基板10上。基板10以及盖体110构成了封装件。基板10以及盖体110形成空腔111(参照图3以及图6),在空腔111中收纳有功能元件101、102、103。空腔111可以通过惰性气体(例如氮气)气氛而被密封。盖体110的材质例如为硅、玻璃,在盖体110的材质为硅,基板10的材质为玻璃的情况下,盖体110与基板10例如通过阳极接合而被接合。
第一功能元件101、第二功能元件102以及第三功能元件103被设置于基板10上。在图示的示例中,第二功能元件102被设置于第一功能元件101的X轴方向侧。具体而言,第二功能元件102被设置于第一功能元件101的-X轴方向侧。在图示的示例中,第三功能元件103被设置于第一功能元件101的X轴方向侧且被设置于第二功能元件102的Y轴方向侧。具体而言,第三功能元件103位于第一功能元件101的-X轴方向侧,且位于第二功能元件102的+Y轴方向侧。例如,在俯视观察时,在第二功能元件102与端子94、95、96、97之间设置有第三功能元件103。
第一功能元件101的Y轴方向上的宽度(尺寸)W1y例如与第一功能元件101的X轴方向上的宽度W1x宽度相比较宽(较大)。第二功能元件102的X轴方向上的宽度W2x例如与第二功能元件102的Y轴方向上的宽度W2y相比较宽。第三功能元件103的X轴方向上的宽度W3x例如与第三功能元件103的Y轴方向上的宽度W3y相比较宽。
第一功能元件101具有第一虚设电极70a。第二功能元件102具有第二虚设电极70b。第三功能元件103具有第三虚设电极70c、第四虚设电极70d、第五虚设电极70e。在图示的示例中,第四虚设电极70d被设置于第三虚设电极70c的-X轴方向侧,第五虚设电极70e被设置于第三虚设电极70c的+X轴方向侧。
虚设电极70a、70b、70c、70d、70e的材质例如为ITO(Indium TinOxide,铟锡氧化物)、铝、金、铂、钛、钨、铬。
当虚设电极70a、70b、70c、70d、70e的材质为ITO等透明电极材料时,在基板10为透明的情况下,能够从基板10的下表面侧容易地目视确认存在于虚设电极70a、70b、70c、70d、70e上的异物。这一点在配线81、82、83、84、85以及端子91、92、93、94、95、96、97的材质为透明电极材料的情况下也同样如此。
第一配线81、第二配线82、第三配线83、第四配线84以及第五配线85被设置于基板10上。第一配线81对第一虚设电极70a与第二虚设电极70b进行连接。第二配线82对第二虚设电极70b与第三虚设电极70c进行连接。第三配线83对第二虚设电极70b与第四虚设电极70d进行连接。第四配线84对第一虚设电极70a与第五虚设电极70e进行连接。
配线81、82、83、84、85的材质与虚设电极70a、70b、70c、70d、70e的材质相同。虚设电极70a、70b、70c、70d、70e以及配线81、82、83、84、85被设置为一体。例如,虚设电极70a、70b、70c、70d、70e以及配线81、82、83、84、85通过对一个导电层进行图案形成而被同时形成。
第一端子91、第二端子92、第三端子93、第四端子94、第五端子95、第六端子96以及第七端子97被设置于基板10上。端子91、92、93、94、95、96、97以在俯视观察时不与盖体110重叠的方式而被设置。在图示的示例中,端子91、92、93、94、95、96、97按照该顺序而被并排设置于X轴方向上。
第一端子91与虚设电极70a、70b、70c、70d、70e电连接。在图示的示例中,虚设电极70a、70b、70c、70d、70e通过配线81、82、83、84而被电连接,通过第五配线85对第一虚设电极70a与第一端子91进行连接,从而第一端子91与虚设电极70a、70b、70c、70d、70e电连接。端子92、93例如通过未图示的配线而与第一功能元件102电连接(详细内容在后文叙述)。端子94、95例如通过未图示的配线而与第三功能元件103电连接(详细内容在后文叙述)。端子96、97例如通过未图示的配线而与第二功能元件102电连接(详细内容在后文叙述)。端子91、92、93、94、95、96、97例如为与外部的电路或元件相连接的部分。端子91、92、93、94、95、96、97的材质例如与虚设电极70a、70b、70c、70d、70e的材质相同。
以下,对第一功能元件101、第二功能元件102以及第三功能元件103详细地进行说明。
1.1.第一功能元件
首先,对第一功能元件101进行说明。图2为模式化地表示第一功能元件101的俯视图。图3为模式化地表示第一功能元件101的图2的III-III线剖视图。另外,为了便利,在图2中省略了盖体110的图示。
如图2以及图3所示,第一功能元件101具有第一可动体20a,固定部30、32,弹性部40、44,可动电极部50、52,固定电极部60、62、64、66和第一虚设电极70a。
第一可动体20a,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52被设置于形成在基板10上的凹部12上。在图2所示的示例中,凹部12的俯视形状(从Z轴方向观察时的形状)为长方形。第一可动体20a通过凹部12而能够在不与基板10接触的条件下可动。另外,虽然在图2所示的示例中,规定凹部12的基板10的侧面相对于基板10的上表面而垂直,但规定凹部12的基板10的侧面也可以相对于基板10的上表面而倾斜。
第一可动体20a,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52被设为一体。第一可动体20a,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52例如通过对一个基板(硅基板6,参照图8)进行图案形成而被形成为一体。因此,第一可动体20a,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52构成了一个结构体(硅结构体)2。结构体2的材质例如为通过掺杂磷、硼等杂质而被赋予了导电性的硅。
第一可动体20a能够在X轴方向上进行位移。具体而言,第一可动体20a根据X轴方向上的加速度而使弹性部40、44发生弹性变形且在X轴方向上进行位移。随着这样的位移,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的间隙的大小会发生变化。即,随着这样的位移,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的静电电容的大小会发生变化。第一功能元件101根据上述静电电容来对X轴方向上的加速度进行检测。在图1所示的示例中,第一可动体20a的俯视形状为具有沿着X轴的长边的长方形。
第一固定部30以及第二固定部32被固定并接合于基板10上。第一固定部30在俯视观察时(从Z轴方向观察时)位于凹部12的+X轴方向侧。第二固定部32在俯视观察时位于凹部12的-X轴方向侧。固定部30、32被设置为跨越凹部12的外缘。在基板10的材质为玻璃,固定部30、32的材质为硅的情况下,基板10与固定部30、32(结构体2)例如通过阳极接合而被接合。
第一弹性部40对第一可动体20a与第一固定部30进行连结。第二弹性部44对第一可动体20a与第二固定部32进行连结。弹性部40、44具有预定的弹性常数,并被构成为可使第一可动体20a在X轴方向上进行位移。在图示的示例中,第一弹性部40通过呈在Y轴方向上往返并在X轴方向上延伸的形状的梁41、42而被构成。第二弹性部44通过呈在Y轴方向上往返并在X轴方向上延伸的形状的梁45、46而被构成。
第一可动电极部50以及第二可动电极部52沿着Y轴而从第一可动体20a起彼此向相反方向延伸。具体而言,第一可动电极部50从第一可动体20a起向-Y轴方向延伸。第二可动电极部52从第一可动体20a起向+Y轴方向延伸。可动电极部50、52分别在X轴方向上被并排设置有多个。在图示的示例中,可动电极部50、52的俯视形状为具有沿着Y轴的长边的长方形。可动电极部50、52能够随着第一可动体20a的位移而沿着X轴进行位移。
第一固定电极部60以及第二固定电极部62被设置为与第一可动电极部50对置。具体而言,第一固定电极部60被设置为在第一可动电极部50的一侧(+X轴方向侧)与第一可动电极部50对置。第二固定电极部62被设置为在第一可动电极部50的另一侧(-X轴方向侧)与第一可动电极部50对置。固定电极部60、62被固定于基板10上。固定电极部60、62的俯视形状为具有沿着Y轴的长边的长方形。固定电极部60、62的材质与第一可动体20a的材质相同。
第三固定电极部64以及第四固定电极部66被设置为与第二可动电极部52对置。具体而言,第三固定电极部64被设置为在第二可动电极部52的一侧(+X轴方向侧)与第二可动电极部52对置。第四固定电极部66被设置为在第二可动电极部52的另一侧(-X轴方向侧)与第二可动电极部52对置。固定电极部64、66被固定于基板10上。固定电极部64、66的俯视形状为具有沿着Y轴的长边的长方形。固定电极部64、66的材质与第一可动体20a的材质相同。
第一虚设电极70a被设置在基板10上。第一虚设电极70a被设置在凹部12的底面(规定凹部12的基板10的面)12a上。第一虚设电极70a被配置为与第一可动体20a,弹性部40、44,可动电极部50、52以及固定电极60、62、64、66对置。即,第一虚设电极70a在俯视观察时,与第一可动体20a,弹性部40、44,可动电极部50、52以及固定电极60、62、64、66重叠。
在第一虚设电极70a上连接有配线81、84、85。在图示的示例中,配线81、84、85被设置于形成在基板10上的槽部18中。第一虚设电极70a与第一可动体20a电连接。在图示的示例中,配线81、84经由接触部8而与第二固定部32电连接。因此,第一虚设电极70a经由配线81、84,接触部8,第二固定部32以及第二弹性部44而与第一可动体20a电连接。并且,在图示的示例中,第五配线85经由接触部8而与第一固定部30电连接。因此,第一虚设电极70a经由第五配线85,接触部8,第一固定部30以及第一弹性部40而与第一可动体20a电连接。
第一虚设电极70a经由第五配线85而与第一端子91电连接。因此,第一可动体20a与第一端子91电连接。
第一虚设电极70a能够抑制在第一可动体20a(结构体2)与基板10之间产生的静电力,从而减少结构体2粘附于基板10上的情况。因此,能够不使如下的问题产生,即,例如在制造电子装置100时,在结构体2与基板10之间产生电位差,从而结构体2由于静电力而向基板10侧被吸引,由此导致结构体2粘附于基板10上的问题。同样地,第一虚设电极70a能够对在固定电极60、62、64、66与底面12a之间产生的静电力进行抑制,从而减少固定电极60、62、64、66粘附于底面12a上的情况。因此,能够不使如下的问题产生,即,例如在制造电子装置100时,在固定电极60、62、64、66与底面12a之间产生电位差,从而结构体2由于静电力而向底面12a侧被吸引,由此结构体2粘附于底面12a上的问题。
在第一功能元件101中,第一固定电极部60与第三固定电极部64通过未图示的配线而被电连接,该配线例如与第二端子92相连接。第二固定电极部62与第四固定电极部66通过未图示的配线而被电连接,该配线例如与第三端子93相连接。
在第一功能元件101中,例如能够通过端子91、92来测量第一可动电极部50与第一固定电极部60之间的静电电容,以及第二可动电极部52与第三固定电极部64之间的静电电容。并且,在第一功能元件101中,例如能够通过端子91、93来测量第一可动电极部50与第二固定电极部62之间的静电电容,以及第二可动电极部52与第四固定电极部66之间的静电电容。这样,在第一功能元件101中,能够对可动电极部50、52与固定电极部60、64之间的静电电容,以及可动电极部50、52与固定电极部62、66之间的静电电容分别进行测量,并通过差动检测(使用所谓的差动检测方式)来检测加速度。
另外,如图2所示,第一功能元件101的X轴方向上的宽度W1x例如为第一固定部30的+X轴方向的端部与第二固定部32的-X轴方向的端部之间的距离。第一功能元件101的Y轴方向上的宽度W1y例如为第一固定电极部60的-Y轴方向的端部与第三固定电极部64的+Y轴方向的端部之间的距离。
1.2、第二功能元件
接下来,对第二功能元件102进行说明。图4为模式化地表示第二功能元件102的俯视图。另外,为了便利,在图4中省略了盖体110的图示。
如图4所示,第二功能元件102具有第二可动体20b,固定部30、32,弹性部40、44,可动电极部50、52,固定电极部60、62、64、66与第二虚设电极70b。
第二功能元件102具有如下形状,即,使第一功能元件101绕与Z轴平行的轴旋转了90°的形状。
第二可动体20b,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52被设置于形成在基板10上的凹部14上。在图2所示的示例中,凹部14的俯视形状为长方形。第二可动体20b通过凹部14而能够在不与基板10接触的条件下可动。
第二可动体20b,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52被设置为一体。第二可动体20b,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52例如通过对一个基板(硅基板6,参照图8)进行图案形成而被形成为一体。因此,第二可动体20b,固定部30、32,弹性部40、44以及可动电极部50、52构成了一个结构体(硅结构体)3。结构体3的材质例如为通过掺杂磷、硼等杂质而被赋予了导电性的硅。
第二可动体20b能够在Y轴方向上进行位移。具体而言,第二可动体20b根据Y轴方向上的加速度而使弹性部40、44发生弹性变形且在Y轴方向上进行位移。随着这样的位移,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的间隙的大小会发生变化。即,伴随着这样的位移,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的静电电容的大小会发生变化。第二功能元件102根据上述静电电容来对Y轴方向上的加速度进行检测。
第二虚设电极70b被设置于基板10上。第二虚设电极70b被设置于凹部14的底面(规定凹部14的基板10的面)14a上。第二虚设电极70b被配置为与第二可动体20b,弹性部40、44,可动电极部50、52以及固定电极60、62、64、66对置。即,第二虚设电极70b在俯视观察时与第二可动体20b,弹性部40、44,可动电极部50、52以及固定电极60、62、64、66重叠。
在第二虚设电极70b上连接有配线81、82、83。在图示的示例中,配线81、82、83被设置于形成在基板10上的槽部18中。第二虚设电极70b与第二可动体20b电连接。在图示的示例中,配线82、83经由接触部8而与第一固定部30电连接。因此,第二虚设电极70b经由配线82、83,接触部8,第一固定部30以及第一弹性部40而与第二可动体20b电连接。
如图1所示,第二虚设电极70b经由第一配线81、第一虚设电极70a、第五配线85而与第一端子91电连接。因此,第二可动体20b与第一端子91电连接。
第二虚设电极70b能够对在第二可动体20b(结构体3)与基板10之间产生的静电力进行抑制,从而减少结构体3粘附于基板10上的情况。因此,能够不使如下的问题产生,即,例如在制造电子装置100时,在结构体3与基板10之间产生电位差,从而结构体3通过静电力而向基板10侧被吸引,由此导致结构体3粘附于基板10上的问题。同样地,第二虚设电极70b能够对在固定电极60、62、64、66与底面14a之间产生的静电力进行抑制,从而减少固定电极60、62、64、66粘附于底面14a上的情况。因此,能够不使如下的问题产生,即,例如在制造电子装置100时,在固定电极60、62、64、66与底面14a产生电位差,从而固定电极60、62、64、66通过静电力而向底面14a侧被吸引,由此导致固定电极60、62、64、66粘附于底面14a上的问题。
在第二功能元件102中,第一固定电极部60与第三固定电极部64通过未图示的配线而被电连接,该配线例如与第六端子96连接。第二固定电极部62与第四固定电极部66通过未图示的配线而被电连接,该配线例如与第七端子97相连接。
在第二功能元件102中,例如能够通过端子91、96来测量第一可动电极部50与第一固定电极部60之间的静电电容,以及第二可动电极部52与第三固定电极部64之间的静电电容。并且,在第二功能元件102中,例如能够通过端子91、97来测量第一可动电极部50与第二固定电极部62之间的静电电容,以及第二可动电极部52与第四固定电极部66之间的静电电容。这样,在第二功能元件102中,能够对可动电极部50、52与固定电极部60、64之间的静电电容,以及可动电极部50、52与固定电极部62、66之间的静电电容分别进行测量,并通过差动检测来检测加速度。
另外,如图4所示,第二功能元件102的X轴方向上的宽度W2x例如为第一固定电极部60的+X轴方向的端部与第三固定电极部64的-X轴方向的端部之间的距离。第二功能元件102的Y轴方向上的宽度W2y例如为第一固定部30的+Y轴方向的端部与第二固定部32的-Y轴方向的端部之间的距离。
1.3、第三功能元件
接下来,对第三功能元件103进行说明。图5为模式化地表示第三功能元件103的俯视图。图6为模式化地表示第三功能元件103的图5的VI-VI线剖视图。另外,为了便利,在图5中省略了盖体110的图示。
如图5以及图6所示,第三功能元件103包括第三可动体20c,支承部130、132,固定部140,固定电极部150、152,虚设电极70c、70d、70e。
第三可动体20c被设置于形成于基板10上的凹部16上。在图2所示的示例中,凹部16的俯视形状为长方形。在凹部16的底面(规定凹部16的基板10的面)16a上设置有柱部17。柱部17与底面16a相比向上方(+Z轴方向)突出。柱部17的高度与凹部16的深度例如为相等。第三可动体20c通过凹部16而能够在不与基板10接触的条件下可动。第三可动体20c经由支承部130、132而与固定于基板10上的固定部140相连接。
第三可动体20c能够绕支承轴Q而进行位移。具体而言,第三可动体20c在施加有铅直方向(Z轴方向)上的加速度时,将以通过支承部130、132所决定的支承轴Q为旋转轴(摆动轴)而进行杠杆式摆动,并在Z轴方向上进行位移。这样,第三可动体20c能够在Z轴方向上进行位移。支承轴Q在图示的示例中与Y轴平行。第三可动体20c的俯视形状例如为长方形。可动体20的厚度(Z轴方向上的大小)例如为固定。
第三可动体20c具有第一杠杆片(第一部分)120a与第二杠杆片(第二部分)120b。第一杠杆片120a为,在俯视观察时通过支承轴Q而被划分的第三可动体20c的两个部分中的一方(在图示的示例中为位于支承轴Q的-X轴方向侧的部分)。第二杠杆片120b为,在俯视观察时通过支承轴Q而被划分的第三可动体20c的两个部分中的另一方(在图示的示例中为位于支承轴Q的+X轴方向侧的部分)。即,第三可动体20c以支承轴Q为界而被划分为第一杠杆片120a以及第二杠杆片120b。
例如,铅直方向的加速度(例如重力加速度)被施加在第三可动体20c上的情况下,在第一杠杆片120a与第二杠杆片120b上将分别产生转矩(力的力矩)。在此,在第一杠杆片120a的转矩(例如逆时针的转矩)与第二杠杆片120b的转矩(例如顺时针的转矩)为均衡的情况下,第三可动体20c的倾斜不会发生变化,从而无法检测加速度。因此,第三可动体20c被设计为,在施加有铅直方向上的加速度时,第一杠杆片120a的转矩与第二杠杆片120b的转矩不均衡,从而第三可动体20c产生预定的倾斜。
在第三功能元件103中,通过使第一杠杆片120a的质量与第二杠杆片120b的质量不同,从而在施加有铅直方向的加速度时,第一杠杆片120a的转矩与第二杠杆片120b的转矩不均衡,由此第三可动体20c产生预定的倾斜。即,在第三功能元件103中,支承轴Q被配置于从第三可动体20c的重心偏离的位置。在图示的示例中,在俯视观察时,使第一杠杆片120a的端面123a与支承轴Q之间的距离大于第二杠杆片120b的端面123b与支承轴Q之间的距离,并且使第一杠杆片120a的厚度与第二杠杆片120b的厚度相等。由此,将第一杠杆片120a的质量设为与第二杠杆片120b的质量相比较大,从而使第一杠杆片120a的质量与第二杠杆片120b的质量不同。
另外,虽然未进行图示,但也可以采用如下结构,即,在俯视观察时,通过使第一杠杆片120a的端面123a与支承轴Q之间的距离同第二杠杆片120b的端面123b与支承轴Q之间的距离相等,并且使杠杆片120a、120b的厚度彼此不同,从而使杠杆片120a、120b具有彼此不同的质量。在该情况下,也能够在施加有铅直方向上的加速度时,使第三可动体20c产生预定的倾斜。
第三可动体20c具有以支承轴Q为界而被设置的第一可动电极部121以及第二可动电极部122。第一可动电极部121被设置于第一杠杆片120a上。第二可动电极部122被设置于第二杠杆片120b上。
第一可动电极部121为第三可动体20c中的在俯视观察时与第一固定电极部150重叠的部分。第二可动电极部122为第三可动体20c中的在俯视观察时与第二固定电极部152重叠的部分。在第三功能元件103中,通过使第三可动体20c由导电性材料(掺杂有杂质的硅)构成,从而设置了可动电极部121、122。即,第一杠杆片120a作为第一可动电极部121而发挥功能,第二杠杆片120b作为第二可动电极部122而发挥功能。在第一可动电极部121以及第二可动电极部122(第三可动体20c)被施加预定的电位。
在第三可动体20c上设置有贯穿第三可动体20c的狭缝部126。狭缝部126被设置有多个。在第一杠杆片120a以及第二杠杆片120b双方上均设置有狭缝部126。在图示的示例中,狭缝部126的俯视形状例如为具有沿着Y轴的长边的长方形。通过在第三可动体20c上设置狭缝部126,从而减小由于气体的粘性而产生的阻尼(欲使质量体的动作停止的作用、流动阻力)。
在第三可动体20c上设置有贯穿孔128,该贯穿孔128中配置有支承部130、132以及固定部140。
支承部130、132以使第三可动体20c可绕支承轴Q进行位移的方式而对该第三可动体20c进行支承。支承部130、132作为扭转弹簧(扭簧)而发挥功能。因此,第三可动体20c能够相对于通过杠杆式摆动而在支承部130、132上所产生的扭转变形具有较强的恢复力。
支承部130、132在俯视观察时被配置在支承轴Q上。支承部130、132沿着支承轴Q而延伸。支承部130从固定部140起向+Y轴方向延伸至第三可动体20c。支承部132从固定部140起向-Y轴方向延伸至第三可动体20c。支承部130、132对固定部140与第三可动体20c进行连接。
固定部140被配置于贯穿孔128中。固定部140在俯视观察时被设置于支承轴Q上。固定部140与基板10的柱部17接合。
第三可动体20c,支承部130、132以及固定部140被设置为一体。第三可动体20c,支承部130、132以及固定部140例如通过对一个基板(硅基板6,参照图8)进行图案形成而被设为一体。因此,第三可动体20c,支承部130、132以及固定部140构成了一个结构体(硅结构体)4。结构体4的材质例如为通过掺杂磷、硼等杂质而被赋予了导电性的硅。在基板10的材质为玻璃,结构体3的材质为硅的情况下,基板10与固定部140(结构体4)例如通过阳极接合而被接合。
结构体4通过一个固定部140而被固定于基板10上。即,结构体4通过一点而被支承在基板10上。因此,与例如结构体4通过两点而被支承在基板10上的情况(通过两个固定部而被固定于基板上的情况)相比,能够减小由于基板10的热膨胀率与结构体4的热膨胀率的差所产生的应力或封装时施加于装置上的应力等对支承部130、132产生的影响。
第一固定电极部150被设置于基板10上。第一固定电极部150被设置在凹部16的底面16a上。第一固定电极部150被配置为与第一杠杆片120a(第一可动电极部121)对置。即,在俯视观察时,第一固定电极部150与第一杠杆片120a(第一可动电极部121)重叠。在第一固定电极部150与第一杠杆片120a(第一可动电极部121)之间设置有间隙。第一固定电极部150例如经由未图示的配线而与第五端子95电连接。
第二固定电极部152被设置在基板10上。第二固定电极部152被设置在凹部16的底面16a上。在第一固定电极部150与第二固定电极部152之间设置有第三虚设电极70c。第二固定电极部152被配置为与第二杠杆片120b(第二可动电极部122)对置。即,在俯视观察时,第二固定电极部152与第二杠杆片120b(第二可动电极部122)重叠。在第二固定电极部152与第二杠杆片120b(第二可动电极部122)之间设置有间隙。第二固定电极部152例如经由未图示的配线而与第四端子94电连接。
在第三功能元件103中,例如,在俯视观察时第一固定电极部150与第三可动体20c重叠的部分的形状与在俯视观察时第二固定电极部152与第三可动体20c重叠的部分的形状关于支承轴Q对称。即,在俯视观察时第一固定电极部150与第三可动体20c重叠的部分的面积与在俯视观察时第二固定电极部152与第三可动体20c重叠的部分的面积相等。
静电电容C1通过第一固定电极部150与第一可动电极部121而被形成。此外,静电电容C2通过第二固定电极部152与第二可动电极部122而被形成。静电电容C1以及静电电容C2例如被构成为,在图6所示的第三可动体20c为水平的状态下成为相等。可动电极部121、122的位置根据第三可动体20c的动作而发生变化,并且,根据该可动电极部121、122的位置,静电电容C1、C2发生变化。
第三虚设电极70c被设置在基板10上。第三虚设电极70c被设置在凹部16的底面16a上。第三虚设电极70c被设置于第一固定电极部150与第二固定电极部152之间。第三虚设电极70c被配置为与第一杠杆片120a的一部分、第二杠杆片120b的一部分以及支承部130、132对置。即,第三虚设电极70c在俯视观察时,与第一杠杆片120a的一部分、第二杠杆片120b的一部分以及支承部130、132重叠。
第三虚设电极70c与第三可动体20c电连接。第三虚设电极70c例如经由设置于柱部17的表面上的配线(未图示)、固定部140以及支承部130、132而与第三可动体20c电连接。如图1所示,第三虚设电极70c经由第二配线82、第二虚设电极70b、第一配线81、第一虚设电极70a以及第五配线85而与第一端子91电连接。因此,第三可动体20c与第一端子91电连接。可动体20a、20b、20c被电连接。
如图6所示,第四虚设电极70d被设置在基板10上。第四虚设电极70d被设置在凹部16的底面16a上。第四虚设电极70d被设置于第一固定部电极部150的与第三虚设电极70c相反的一侧。在图示的示例中,第四虚设电极70d被设置于第一固定电极部150的-X轴方向侧。第四虚设电极70d被配置为与第一杠杆片120a对置。即,在俯视观察时,第四虚设电极70d与第一杠杆片120a重叠。
如图1所示,第四虚设电极70d经由第三配线83、第二虚设电极70b、第一配线81、第一虚设电极70a以及第五配线85而与第一端子91电连接。
第三虚设电极70c以及第四虚设电极70d能够对在第三可动体20c(结构体4)与基板10之间产生的静电力进行抑制,从而减少结构体4粘附于基板10上的情况。因此,能够不使如下的问题产生,即,例如在制造电子装置100时,在结构体4与基板10之间产生电位差,从而结构体4通过静电力而向基板10侧被吸引,由此导致结构体4粘附于基板10上的问题。
如图6所示,第五虚设电极70e被设置在基板10上。第五虚设电极70e被设置在凹部16的底面16a上。第五虚设电极70e被设置于第二固定电极部152的与第三虚设电极70c相反的一侧。在图示的示例中,第五虚设电极70e被设置于第二固定电极部152的+X轴方向侧。第五虚设电极70e不与第三可动体20c对置。即,第五虚设电极70e在俯视观察时例如未与第三可动体20c重叠。
如图1所示,第五虚设电极70e经由第四配线84、第一虚设电极70a以及第五配线85而与第一端子91电连接。
第三虚设电极70c与第一固定电极部150之间的距离、第三虚设电极70c与第二固定电极部152之间的距离、第四虚设电极70d与第一固定电极部150之间的距离、第五虚设电极70e与第二固定电极部152之间的距离例如为相互相等。
通过设置第五虚设电极70e,从而能够使与第一固定电极部150邻接的虚设电极的数目和与第二固定电极部152邻接的虚设电极的数目相等。因此,能够使第一固定电极部150与邻接于第一固定电极部150的虚设电极70c、70d之间的寄生电容,以及第二固定电极部152与邻接于第二固定电极部152的虚设电极70c、70e之间的寄生电容例如为相互相等。由此,第三功能元件103能够使用差动检测方式而更加准确地对加速度进行检测。
另外,如图5所示,第三功能元件103的X轴方向上的宽度W3x例如为第四虚设电极70d的-X轴方向的端部与第五虚设电极70e的+X轴方向的端部之间的距离。第三功能元件103的Y轴方向上的宽度W3y例如为第五虚设电极70e的+Y轴方向的端部与第五虚设电极70e的-Y轴方向的端部之间的距离。
接下来,对第三功能元件103的动作进行说明。
在第三功能元件103中,第三可动体20c根据加速度、角速度等物理量而绕支承轴Q进行摆动。随着该第三可动体20c的动作,第一可动电极部121与第一固定电极部150之间的距离,以及第二可动电极部122与第二固定电极部152之间的距离会发生变化。
具体而言,当朝向铅直上方(+Z轴方向)的加速度被施加于第三功能元件103上时,第三可动体20c将向逆时针进行旋转,从而第一可动电极部121与第一固定电极部150之间的距离会变小,并且第二可动电极部122与第二固定电极部152之间的距离会变大。其结果为,静电电容C1变大,静电电容C2变小。
此外,当朝向铅直下方(-Z轴方向)的加速度被施加于第三功能元件103上时,第三可动体20c将向顺时针方向进行旋转,从而第一可动电极部121与第一固定电极部150之间的距离会变大,并且第二可动电极部122与第二固定电极部152之间的距离会变小。其结果为,静电电容C1变小,静电电容C2变大。
因此,在第三功能元件103中,例如,能够通过端子91、95来对静电电容C1进行测量,通过端子91、94来对静电电容C2进行测量,并根据静电电容C1与静电电容C2的差(通过所谓的差动检测方式)来对加速度或角速度等的方向或大小等物理量进行检测。
另外,功能元件101、102、103的配置并没有被特别限定。例如,在图1中,也可以在设置了第一功能元件101的位置上设置第二功能元件102,在设置了第二功能元件102的位置上设置第一功能元件101。
电子装置100例如具有以下的特征。
在电子装置100中,包括对第一虚设电极70a与第二虚设电极70b进行连接的第一配线81。因此,在电子装置100中,例如,通过由第五配线85对第一端子91与第一虚设电极70a进行连接,从而能够通过第一端子91来对两个虚设电极70a、70b施加电位。这样,在电子装置100中,能够通过一个端子91来对两个虚设电极70a、70b施加电位。因此,在电子装置100中,与为了对两个虚设电极施加电位而设置了两个端子的情况相比,能够使端子的数目减少。其结果为,在电子装置100中能够实现小型化。
在此,例如,在通过第一配线对第一功能元件的第一虚设电极与第一端子进行连接,通过第二配线对第二功能元件的第二虚设电极与第二端子进行连接的情况下,如果在俯视观察时,在第二功能元件与第二端子之间设置有第三功能元件,则存在如下情况,即,第二配线以避开第三功能元件的方式而被绕置,从而第二配线变得较长,配线电阻变得较高。
然而,由于在电子装置100中包括对第一虚设电极70a与第二虚设电极70b进行连接的配线81,因此不必设置对第二虚设电极70b与端子进行连接的较长的配线。因此,在电子装置100中,能够实现例如效率较高的配线布局,从而能够进一步实现小型化。并且,在电子装置100中,能够降低配线电阻,从而能够更加准确地对加速度进行检测。
在电子装置100中,包括对第二虚设电极70b与第三虚设电极70c进行连接的第二配线82。因此,在电子装置100中,由于虚设电极70a、70b、70c被电连接,从而能够通过一个端子91来对三个虚设电极70a、70b、70c施加电位。因此,在电子装置100中,与为了对三个虚设电极施加电位而设置了三个端子的情况相比,能够减少端子的数目。
在电子装置100中,第一虚设电极70a与第一可动体20a电连接,第二虚设电极70b与第二可动体20b电连接,第三虚设电极70c与第三可动体20c电连接。因此,在电子装置100中,由于可动体20a、20b、20c以及虚设电极70a、70b、70c被电连接,因此能够通过一个端子91来对可动体20a、20b、20c以及虚设电极70a、70b、70c施加电位。因此,在电子装置100中,与通过分别不同的端子来对可动体与虚设电极施加电位的情况相比,能够使端子的数目减少。
在电子装置100中,包括对第二虚设电极70b与第四虚设电极70d进行连接的第三配线83。因此,在电子装置100中,由于虚设电极70a、70b、70c、70d被电连接,因此能够通过一个端子91来对四个虚设电极70a、70b、70c、70d施加电位。因此,在电子装置100中,与为了对四个虚设电极施加电位而设置了四个端子的情况相比,能够减少端子的数目。
在电子装置100中,包括对第一虚设电极70a与第五虚设电极70e进行连接的第四配线84。因此,在电子装置100中,由于虚设电极70a、70b、70c、70d、70e被电连接,因此能够通过一个端子91来对五个虚设电极70a、70b、70c、70d、70e施加电位。因此,在电子装置100中,与为了对五个虚设电极施加电位而设置了五个端子的情况相比,能够减少端子的数目。
在电子装置100中,第二功能元件102被设置于第一功能元件101的X轴方向侧,第三功能元件103被设置于第一功能元件101的X轴方向侧,且被设置于第二功能元件102的Y轴方向侧。并且,在电子装置100中,例如,第一功能元件101的Y轴方向上的宽度W1y与第一功能元件101的X轴方向上的宽度W1x相比较宽,第二功能元件102的X轴方向上的宽度W2x与第二功能元件102的Y轴方向上的宽度W2y相比较宽,第三功能元件103的X轴方向上的宽度W3x与第三功能元件103的Y轴方向上的宽度W3y相比较宽。因此,在电子装置100中,例如与三个功能元件并排列在X轴方向上的情况相比,能够将电子装置100的X轴方向上的宽度(大小)缩窄(减小)。
在电子装置100中,虚设电极70a、70b、70c、70d、70e以及配线81、82、83、84、85被设置为一体。因此,与虚设电极以及配线由不同部件构成的情况相比,能够降低断线的可能性。
2、电子装置的制造方法
接下来,参照附图对本实施方式所涉及的电子装置的制造方法进行说明。图7~图9为模式化地表示本实施方式所涉及的电子装置100的制造工序的剖视图。另外,在图7~图9中,(A)与图3对应,(B)与图6对应。
如图7所示,例如对玻璃基板进行图案形成(具体而言,通过光刻以及时刻来进行图案形成)从而形成凹部12、14、16,柱部17以及槽部18。通过本工序能够获得形成有凹部12、14、16,柱部17以及槽部18的基板10。
接下来,在凹部12的底面12a上形成第一虚设电极70a,在凹部14的底面14a上形成第二虚设电极70b,在凹部16的底面16a上形成虚设电极70c、70d、70e以及固定电极部150、152。虚设电极70a、70b、70c、70d、70e以及配线81、82、83、84、85通过对导电层进行图案形成而被形成,所述导电层通过溅射法或CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法而被形成。由此,能够一体地形成虚设电极70a、70b、70c、70d、70e以及配线81、82、83、84、85。
接下来,在配线81、82、83、84、85上形成接触部8。接下来,在基板10上形成端子91、92、93、94、95、96、97。接触部8以及端子91、92、93、94、95、96、97通过成膜以及图案形成而被形成,所述成膜通过溅射法或CVD法而被实施。形成接触部8的工序与形成端子91、92、93、94、95、96、97的工序的顺序为任意。
另外,优选为,接触部8以与基板10的上表面相比向上方突出的方式而被形成。由此,能够可靠地使接触部8与后文所述的硅基板6接触。在该情况下,接触部8例如在将硅基板6接合于基板10的工序中被压溃。
如图8所示,例如将硅基板6接合于基板10上。基板10与硅基板6的接合例如通过阳极接合而被实施。由此,能够使基板10与硅基板6牢固地接合。
如图9所示,例如在通过研磨机对硅基板6进行研磨而使之薄膜化之后,图案形成为预定的形状,从而形成功能元件101、102、103。本工序中的图案形成的蚀刻可以通过博世(Bosch)法而被实施。
如图3以及图6所示,将盖体110接合于基板10上,从而将功能元件101、102、103收纳于通过基板10以及盖体110而被形成的空腔111。基板10与盖体110的接合例如通过阳极接合而被实施。由此,能够使基板10与盖体110牢固地接合。通过将本工序在惰性气体气氛下进行,从而将惰性气体填充于空腔111中。
在本工序中,由于将盖体110接合于基板10时的阳极接合,从而会在可动体20a、20b、20c(结构体2、3、4)与基板10之间产生较大的电位差。然而,通过虚设电极70a、70b、70c、70d,能够抑制作用于结构体2、3、4与基板10之间的静电力。因此,能够减少结构体2、3、4粘附于基板10上的情况。同样地,能够减少固定电极60、62、64、66粘附于底面12a、14a、16a上的情况。
通过以上的工序能够制造出电子装置100。
3、电子设备
接下来,参照附图对本实施方式所涉及的电子设备进行说明。本实施方式所涉及的电子设备包括本发明所涉及的电子装置。在下文中,对包括作为本发明所涉及的电子装置的电子装置100的电子设备进行说明。
图10为模式化地表示作为本实施方式所涉及的电子设备的便携型(或者笔记本型)的个人计算机1100的立体图。
如图10所示,个人计算机1100通过具备键盘1102的主体部1104、具有显示部1108的显示单元1106而被构成,显示单元1106相对于主体部1104以可经由铰链结构部而进行转动的方式被支承。
在这样的个人计算机1100中内置有电子装置100。
图11为模式化地表示作为本实施方式所涉及的电子设备的移动电话机(也包括PHS:Personal Handy-phone System,个人手持式电话***)1200的立体图。
如图11所示,移动电话机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206,在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1208。
在这样的移动电话机1200中内置有电子装置100。
图12为模式化地表示作为本实施方式所涉及的电子设备的数码照相机1300的立体图。另外,在图12中还简单地图示了与外部设备之间的连接。
在此,通常的照相机通过被摄物体的光学图像而使银盐胶片感光,与此相对,数码照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合装置)等摄像元件对被摄物体的光学图像进行光电转换,从而生成摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1300的壳体(机身)1302的背面上设置显示部1310,并且成为根据通过CCD生成的摄像信号而进行显示的结构,显示部1310作为将被摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。
此外,在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学***)与CCD等在内的受光单元1304。
当摄影者对被显示在显示部1310上的被摄物体图像进行确认,并按下快门按钮1306时,该时间点的CCD的摄像信号将被传送并存储于存储器1308中。
此外,在数码照相机1300中,在壳体1302的侧面上设置有视频信号输出端子1312、数据通信用输入输出端子1314。而且,根据需要,在视频信号输出端子1312上连接有影像监视器1430,在数据通信用的输入输出端子1314上连接有个人计算机1440。并且,成为如下的接构,即,通过预定的操作而使存储于储存器1308中的摄像信号向影像监视器1430或个人计算机1440输出。
在这种数码照相机1300中,内置有物理量传感器100。
由于以上这样的电子设备1100、1200、1300包括电子装置100,因此能够实现小型化。
另外,具备电子装置100的电子设备除了能够应用于图10所示的个人计算机(便携型个人计算机)、图11所示的移动电话机、图12所示的数码照相机中之外,还能够应用于如下的电子设备中,例如,喷墨式喷出装置(例如喷墨式打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、各种车辆导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子词典、电子计算机、电子游戏机设备、头戴式显示器、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如,车辆、飞机、火箭、船舶的计量仪器类)、机器人或人体等的姿态控制、飞行模拟器等。
4、移动体
接下来,参照附图对本实施方式所涉及的移动体进行说明。本实施方式所涉及的移动体包括本发明所涉及的电子装置。在下文中,对包括作为本发明所涉及的电子装置的电子装置100的移动体进行说明。
图13为模式化地表示作为本实施方式所涉及的移动体的汽车1500的立体图。
在汽车1500中内置有电子装置100。具体而言,如图13所示,在汽车1500的车身1502中搭载有电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)1504,该电子控制单元1504内置有对汽车1500的加速度进行检测的电子装置100并对发动机的输出进行控制。此外,除此之外,电子装置100还能够广泛地应用于车身姿态控制单元、防抱死制动***(ABS)、安全气囊、轮胎压力检测***(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)中。
由于汽车1500包括电子装置100,因此能够实现小型化。
另外,本发明不限定于上述的实施方式,可在本发明的主旨的范围内实施多种改变。
例如,虽然在上述的实施方式中,对功能元件为加速度传感器(物理量传感器)的情况进行了说明,但本发明所涉及的功能元件并不限定于加速度传感器,例如也可以为对角速度进行检测的陀螺传感器。此外,本发明所涉及的功能元件也可以为加速度传感器与角速度传感器等传感器以外的元件,例如可以为MEMS(Micro Electro MechanicalSystems:微机电***)振子等。
此外,虽然在上述的实施方式中将第一轴、第二轴以及第三轴设为相互正交的三轴而进行了说明,但第一轴、第二轴以及第三轴也可以不为相互正交,而是相互交叉的三轴。
此外,虽然在上述的实施方式中,对第一端子91与可动体20a、20b、20c以及虚设电极70a、70b、70c、70d、70e电连接的示例进行了说明,但也可以为,虚设电极70a、70b、70c、70d、70e与第一端子91电连接,可动体20a、20b、20c与第一端子91以外的其他的端子(未图示)电连接。并且,可以对虚设电极70a、70b、70c、70d、70e与可动体20a、20b、20c施加例如相等的电位。然而,当考虑到电子装置100的小型化时,优选为如上述的示例那样,将用于对可动体20a、20b、20c与虚设电极70a、70b、70c、70d、70e施加电位的端子设为一个。
此外,在上述的实施方式中,如图5所示,第三功能元件103的第三可动体20c通过一个固定部140而被固定于基板10上。本发明所涉及的第三功能元件并不限定于此,例如也可以通过两个固定部而被固定于基板上。例如,可以在俯视观察时,在可动体的两侧设置固定部,并通过由支承部对各固定部与可动体进行连接从而支承可动体。
上述的实施方式以及变形例为一个示例,并不是限定于此。例如,也能够对各实施方式以及各变形例适当地进行组合。
本发明包括与在实施方式中所说明的结构实质相同的结构(例如,功能、方法以及结果相同的结构,或目的以及效果相同的结构)。此外,本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质部分进行置换的结构。此外,本发明包括与在实施方式中所说明的结构起到相同的作用效果的结构或能够实现相同的目的的结构。此外,本发明包括在实施方式中所说明的结构中附加了公知技术的结构。
符号说明
2、3、4…结构体;6…硅基板;8…接触部;10…基板;12…凹部;12a…底面;14…凹部;14a…底面;16…凹部;16a…底面;17…柱部;18…槽部;20a…第一可动体;20b…第二可动体;20c…第三可动体;30…第一固定部;32…第二固定部;40…第一弹性部;41、42…梁;44…第二弹性部;45、46…梁;50…第一可动电极部;52…第二可动电极部;60…第一固定电极部;62…第二固定电极部;64…第三固定电极部;66…第四固定电极部;70a…第一虚设电极;70b…第二虚设电极;70c…第三虚设电极;70d…第四虚设电极;70e…第五虚设电极;81…第一配线;82…第二配线;83…第三配线;84…第四配线;85…第五配线;91…第一端子;92…第二端子;93…第三端子;94…第四端子;95…第五端子;96…第六端子;97…第七端子;100…电子装置;101…第一功能元件;102…第二功能元件;103…第三功能元件;110…盖体;111…空腔;120a…第一杠杆片;120b…第二杠杆片;121…第一可动电极部;122…第二可动电极部;123a、123b…端面;124…开口部;126…狭缝部;128…贯穿孔;130、132…支承部;140…固定部;150…第一固定电极部;152…第二固定电极部;1100…个人计算机;1102…键盘;1104…主体部;1106…显示单元;1108…显示部;1200…移动电话机;1202…操作按钮;1204…听筒;1206…话筒;1208…显示部;1300…数码照相机;1302…壳体;1304…受光单元;1306…快门按钮;1308…存储器;1310…显示部;1312…视频信号输出端子;1314…输入输出端子;1430…影像监视器;1440…个人计算机;1500…汽车;1502…车身;1504…电子控制单元。

Claims (17)

1.一种电子装置,包括:
第一功能元件,其具有能够在第一轴方向上进行位移的第一可动体,以及第一虚设电极;
第二功能元件,其具有能够在与所述第一轴方向交叉的第二轴方向上进行位移的第二可动体,以及第二虚设电极;
第一配线,其对所述第一虚设电极与所述第二虚设电极进行连接;
第一端子,其与所述第一虚设电极电连接,
所述第一虚设电极和所述第二虚设电极通过所述第一端子而被施加电位,
所述第一虚设电极与所述第一可动体电连接。
2.如权利要求1所述的电子装置,包括:
第三功能元件,其具有能够在与所述第一轴方向以及所述第二轴方向交叉的第三轴方向上进行位移的第三可动体,以及第三虚设电极;
第二配线,其对所述第二虚设电极与所述第三虚设电极进行连接,
所述第三虚设电极通过所述第一端子而被施加电位。
3.如权利要求2所述的电子装置,其中,
所述第二虚设电极与所述第二可动体电连接,
所述第三虚设电极与所述第三可动体电连接。
4.如权利要求2所述的电子装置,其中,
所述第三功能元件具有第四虚设电极,
所述电子装置包括第三配线,所述第三配线对所述第二虚设电极与所述第四虚设电极进行连接,
所述第四虚设电极通过所述第一端子而被施加电位。
5.如权利要求2所述的电子装置,其中,
所述第三功能元件具有第五虚设电极,
所述电子装置包括第四配线,所述第四配线对所述第一虚设电极与所述第五虚设电极进行连接,
所述第五虚设电极通过所述第一端子而被施加电位。
6.如权利要求2所述的电子装置,其中,
所述第二功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧的位置,
所述第三功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧,且被设置于所述第二功能元件的所述第二轴方向侧的位置。
7.如权利要求6所述的电子装置,其中,
所述第一功能元件的所述第二轴方向上的宽度与所述第一功能元件的所述第一轴方向上的宽度相比较宽,
所述第二功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第二功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽,
所述第三功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第三功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽。
8.如权利要求1所述的电子装置,其中,
所述第一虚设电极、所述第二虚设电极以及所述第一配线被设置为一体。
9.如权利要求3所述的电子装置,其中,
所述第三功能元件具有第四虚设电极,
所述电子装置包括第三配线,所述第三配线对所述第二虚设电极与所述第四虚设电极进行连接,
所述第四虚设电极通过所述第一端子而被施加电位。
10.如权利要求3所述的电子装置,其中,
所述第三功能元件具有第五虚设电极,
所述电子装置包括第四配线,所述第四配线对所述第一虚设电极与所述第五虚设电极进行连接,
所述第五虚设电极通过所述第一端子而被施加电位。
11.如权利要求3所述的电子装置,其中,
所述第二功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧的位置,
所述第三功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧,且被设置于所述第二功能元件的所述第二轴方向侧的位置。
12.如权利要求11所述的电子装置,其中,
所述第一功能元件的所述第二轴方向上的宽度与所述第一功能元件的所述第一轴方向上的宽度相比较宽,
所述第二功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第二功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽,
所述第三功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第三功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽。
13.如权利要求4所述的电子装置,其中,
所述第三功能元件具有第五虚设电极,
所述电子装置包括第四配线,所述第四配线对所述第一虚设电极与所述第五虚设电极进行连接,
所述第五虚设电极通过所述第一端子而被施加电位。
14.如权利要求4所述的电子装置,其中,
所述第二功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧的位置,
所述第三功能元件被设置于所述第一功能元件的所述第一轴方向侧,且被设置于所述第二功能元件的所述第二轴方向侧的位置。
15.如权利要求14所述的电子装置,其中,
所述第一功能元件的所述第二轴方向上的宽度与所述第一功能元件的所述第一轴方向上的宽度相比较宽,
所述第二功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第二功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽,
所述第三功能元件的所述第一轴方向上的宽度与所述第三功能元件的所述第二轴方向上的宽度相比较宽。
16.一种电子设备,其中,
包括权利要求1所述的电子装置。
17.一种移动体,其中,
包括权利要求1所述的电子装置。
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