JP2015021786A - 機能素子、電子機器、および移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る機能素子100は、可動体20と、第1軸Qに沿って延出する連結部30,32を介して可動体20を支持する支持部40と、を備え、支持部40には、連結部30,32が接続され且つ第1軸Qに沿って設けられている接続領域46と、平面視で接続領域46の外側に設けられ且つ基板10上に設けられた配線60と電気的に接続されるコンタクト領域63と、が設けられている。
【選択図】図1
Description
Systems)技術を用いて、加速度等の物理量を検出する物理量センサー(機能素子)が開発されている。
本適用例に係る機能素子は、
可動体と、
第1軸に沿って延出する連結部を介して前記可動体を支持する支持部と、を備え、
前記支持部には、前記連結部が接続され且つ前記第1軸に沿って設けられている接続領域と、平面視で前記接続領域の外側に設けられ且つ基板上に設けられた配線と電気的に接続されるコンタクト領域と、が設けられている。
な機能素子では、支持体が配線に押されることによって生じる応力が、連結部に与える影響を低減することができる。その結果、このような機能素子は、高い検出感度を有することができる。
本適用例に係る機能素子において、
前記接続領域の少なくとも一部は、前記基板に固定されていなくてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記可動体には開口部が設けられ、
前記支持部は、前記開口部内に配置されていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記コンタクト領域は、平面視において、前記第1軸を境にして前記接続領域の両側に設けられていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記支持部は、前記第1軸と交差する第2軸に沿って第1部分が延出し、前記第1部分の端部から第2部分が突出した形状であり、
前記接続領域は、前記第1部分に設けられ、
前記コンタクト領域は、前記第2部分に設けられていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記支持部の前記第1部分は、前記第1軸を境に前記第2軸に沿って両側に延出し、
前記第2部分は、前記第1部分の両端から突出し、
前記第2部分の各々にはコンタクト領域が設けられていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記支持部には、前記接続領域と前記コンタクト領域との間に第1応力緩和部が設けられていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記支持部の少なくとも一部は、前記基板に設けられたポスト部に接続されていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記可動体には、前記連結部が接続されている部分に第2応力緩和部が設けられていてもよい。
本適用例に係る機能素子において、
前記ポスト部には、窪み部が設けられ、
前記窪み部の内底には前記配線が設けられ、
前記コンタクト領域は、平面視において、前記窪み部に設けられた前記配線と重なって設けられていてもよい。
本適用例に係る電子機器は、
適用例1ないし10のいずれか1例に記載の機能素子を含む。
本適用例に係る移動体は、
適用例1ないし10のいずれか1例に記載の機能素子を含む。
1.1. 機能素子
まず、第1実施形態に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る機能素子100を模式的に示す平面図である。図2は、第1実施形態に係る機能素子100を模式的に示す図1のII−II線断面図である。図3は、第1実施形態に係る機能素子100を模式的に示す図1のIII−III線断面図である。図4は、第1実施形態に係る機能素子100を模式的に示す図1のIV−IV線断面図である。
2は、支持軸Qに沿って延出している。第1連結部30は、支持部40から+Y軸方向に延出している。第2連結部32は、支持部40から−Y軸方向に延出している。
構造体)2を構成している。可動体20、連結部30,32、および支持部40は、1つの基板(シリコン基板)をパターニングすることによって一体に設けられる。可動体20、連結部30,32、および支持部40の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。基板10の材質がガラスであり、可動体20、連結部30,32、および支持部40の材質がシリコンである場合、基板10と支持部40とは、例えば陽極接合によって接合される。
クト領域63は、4つ設けられ、平面視において、支持部40の第2部分42,43,44,45と重なって設けられている。すなわち、コンタクト領域63は、平面視において、H字状(略H字状)の形状を有する支持部40の縦棒の端部の各々と重なって設けられている。図示の例では、コンタクト領域63の平面形状は、長方形である。
。この結果、静電容量C1が大きくなり、静電容量C2が小さくなる。また、例えば鉛直下向き(−Z軸方向)の加速度が機能素子100に加わると、可動体20は時計回りに回転し、第1可動電極部21と第1固定電極部50との間の距離が大きくなり、第2可動電極部22と第2固定電極部52との間の距離が小さくなる。この結果、静電容量C1が小さくなり、静電容量C2が大きくなる。
与えることができる。
次に、第1実施形態に係る機能素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図5〜図7は、第1実施形態に係る機能素子100の製造工程を模式的に示す断面図であって、図2に対応している。
1.3.1. 第1変形例
次に、第1実施形態の第1変形例に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図8は、第1実施形態の第1変形例に係る機能素子200を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図8では、蓋体80を透視して図示している。また、図8および以下に示す図9〜図12では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
次に、第1実施形態の第2変形例に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図9は、第1実施形態の第2変形例に係る機能素子300を模式的に示す断面図であって、図3に対応している。図10は、第1実施形態の第2変形例に係る機能素子300を模式的に示す断面図であって、図4に対応している。なお、便宜上、図7および図8では、蓋体80を省略して図示している。
2.1. 機能素子
次に、第2実施形態に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図11は、第2実施形態に係る機能素子400を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図11では、蓋体80を透視して図示している。
路に形成されている。支持部40には、接続領域46とコンタクト領域63との間にスリット440,442,444,446が設けられているといえる。
次に、第2実施形態に係る機能素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。第2実施形態に係る機能素子の製造方法は、シリコン基板102をパターニングする際にスリット440,442,444,446を形成すること以外は、第1実施形態に係る機能素子の製造方法と基本的に同じである。したがって、その説明を省略する。
3.1. 機能素子
次に、第3実施形態に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図12、第3実施形態に係る機能素子500を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図12では、蓋体80を透視して図示している。
ある。図示の例では、第1バネ部520の平面形状は、X軸に沿った長辺を有する長方形である。第1バネ部520は、第1連結部30に接続されている。第1バネ部520の幅(Y軸方向の大きさ)は、例えば、第1連結部30の幅(X軸方向の大きさ)以下である。
次に、第3実施形態に係る機能素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。第3実施形態に係る機能素子の製造方法は、シリコン基板102をパターニングする際にスリット440,442,444,446,524,526を形成すること以外は、第1実施形態に係る機能素子の製造方法と基本的に同じである。したがって、その説明を省略する。
次に、第4実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。第4実施形態に係る電子機器は、本発明に係る機能素子を含む。以下では、本発明に係る機能素子として、機能素子100を含む電子機器について、説明する。
次に、第5実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。第5実施形態に係る移動体は、本発明に係る機能素子を含む。以下では、本発明に係る機能素子とし
て、機能素子100を含む移動体について、説明する。
Claims (12)
- 可動体と、
第1軸に沿って延出する連結部を介して前記可動体を支持する支持部と、を備え、
前記支持部には、前記連結部が接続され且つ前記第1軸に沿って設けられている接続領域と、平面視で前記接続領域の外側に設けられ且つ基板上に設けられた配線と電気的に接続されるコンタクト領域と、が設けられている、機能素子。 - 請求項1において、
前記接続領域の少なくとも一部は、前記基板に固定されていない、機能素子。 - 請求項1または2において、
前記可動体には開口部が設けられ、
前記支持部は、前記開口部内に配置されている、機能素子。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記コンタクト領域は、平面視において、前記第1軸を境にして前記接続領域の両側に設けられている、機能素子。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記支持部は、前記第1軸と交差する第2軸に沿って第1部分が延出し、前記第1部分の端部から第2部分が突出した形状であり、
前記接続領域は、前記第1部分に設けられ、
前記コンタクト領域は、前記第2部分に設けられている、機能素子。 - 請求項5において、
前記支持部の前記第1部分は、前記第1軸を境に前記第2軸に沿って両側に延出し、
前記第2部分は、前記第1部分の両端から突出し、
前記第2部分の各々にはコンタクト領域が設けられている、機能素子。 - 請求項1ないし6のいずれか1項において、
前記支持部には、前記接続領域と前記コンタクト領域との間に第1応力緩和部が設けられている、機能素子。 - 請求項1ないし7のいずれか1項において、
前記支持部の少なくとも一部は、前記基板に設けられたポスト部に接続されている、機能素子。 - 請求項1ないし8のいずれか1項において、
前記可動体には、前記連結部が接続されている部分に第2応力緩和部が設けられている、機能素子。 - 請求項8において、
前記ポスト部には、窪み部が設けられ、
前記窪み部の内底には前記配線が設けられ、
前記コンタクト領域は、平面視において、前記窪み部に設けられた前記配線と重なって設けられている、機能素子。 - 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の機能素子を含む、電子機器。
- 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の機能素子を含む、移動体。
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