JP2016176894A - Inertia sensor, electronic apparatus, and mobile body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、慣性センサー、電子機器、および移動体に関する。 The present invention relates to an inertial sensor, an electronic device, and a moving object.
近年、シリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて物理量を検出する慣性センサーが開発されている。特に、加速度を検出する加速度センサーや角速度を検出するジャイロセンサーは、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手振れ補正機能、自動車のナビゲーションシステム、ゲーム機のモーションセンシング機能などの用途が急速に広がりつつある。 In recent years, an inertial sensor that detects a physical quantity by using a silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology has been developed. In particular, acceleration sensors that detect acceleration and gyro sensors that detect angular velocity are rapidly expanding in applications such as a camera shake correction function of a digital still camera (DSC), an automobile navigation system, and a motion sensing function of a game machine. .
例えば特許文献１には、アンカー部（固定部）を介して基板に固定された固定電極と、センターバー（可動体）から互いに反対方向に延出している（可動体の両側から延出している）可動電極と、を備え、可動電極と固定電極との間の容量を測定することによって、加速度を検出することができる加速度センサーが記載されている。 For example, in Patent Document 1, a fixed electrode fixed to a substrate via an anchor portion (fixed portion) and a center bar (movable body) extend in opposite directions (extend from both sides of the movable body). And a movable electrode, and an acceleration sensor capable of detecting acceleration by measuring a capacitance between the movable electrode and the fixed electrode is described.
しかしながら、特許文献１に記載の加速度センサーでは、可動体の一方側から延出している第１可動電極に対向している第１固定電極と、可動体の他方側から延出している第２可動電極に対向している第２固定電極とは、別々の固定部に接続されている。そのため、特許文献１に記載の加速度センサーでは、例えば、熱によって基板が反った場合に、第１可動電極と第１固定電極との間の容量と、第２可動電極と第２固定電極との間の容量と、に差が生じ、正確に加速度を検出することができない場合がある。 However, in the acceleration sensor described in Patent Document 1, the first fixed electrode facing the first movable electrode extending from one side of the movable body and the second movable electrode extending from the other side of the movable body. The second fixed electrode facing the electrode is connected to a separate fixed portion. Therefore, in the acceleration sensor described in Patent Document 1, for example, when the substrate is warped by heat, the capacitance between the first movable electrode and the first fixed electrode, and the second movable electrode and the second fixed electrode There is a case where the acceleration is not accurately detected due to a difference in the capacity between the two.
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、正確に物理量を検出することができる慣性センサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記の慣性センサーを含む電子機器および移動体を提供することにある。 One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide an inertial sensor capable of accurately detecting a physical quantity. Another object of some embodiments of the present invention is to provide an electronic apparatus and a moving body including the inertial sensor described above.
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
［適用例１］
本適用例に係る慣性センサーは、
基板と、
前記基板と離間している可動体と、
前記可動体に接続されている可動体固定部と、
前記可動体から延出している可動櫛歯電極と、
前記可動櫛歯電極と対向している固定櫛歯電極と、
前記固定櫛歯電極を、梁部を介して固定している固定櫛歯固定部と、
を含み、
平面視において、前記梁部は、前記固定櫛歯固定部から第１方向に延出し、
前記固定櫛歯電極は、前記梁部から、前記第１方向と交差し互いに対向する方向である第２方向および第３方向に延出し、
前記第２方向に延出している前記固定櫛歯電極は、複数設けられ、
前記第３方向に延出している前記固定櫛歯電極は、複数設けられており、
各々の前記固定櫛歯電極に対応するように、前記可動櫛歯電極が複数設けられている。
[Application Example 1]
The inertial sensor according to this application example is
A substrate,
A movable body spaced from the substrate;
A movable body fixing portion connected to the movable body;
A movable comb electrode extending from the movable body;
A fixed comb electrode facing the movable comb electrode;
A fixed comb fixing portion for fixing the fixed comb electrode through a beam portion; and
Including
In plan view, the beam portion extends in a first direction from the fixed comb fixing portion,
The fixed comb electrode extends from the beam portion in a second direction and a third direction that are crossing the first direction and facing each other,
A plurality of the fixed comb electrodes extending in the second direction are provided,
A plurality of the fixed comb electrodes extending in the third direction are provided,
A plurality of the movable comb electrodes are provided so as to correspond to each of the fixed comb electrodes.
このような慣性センサーでは、例えば熱によって基板が反った場合でも、正確に物理量を検出することができる。 Such an inertial sensor can accurately detect a physical quantity even when the substrate is warped by heat, for example.
［適用例２］
本適用例に係る慣性センサーにおいて、
前記固定櫛歯固定部は、前記第１方向に２つ設けられ、
前記可動体固定部は、２つの前記固定櫛歯固定部の間に設けられていてもよい。
[Application Example 2]
In the inertial sensor according to this application example,
Two fixed comb fixing portions are provided in the first direction,
The movable body fixing portion may be provided between the two fixed comb fixing portions.
このような慣性センサーでは、正確に物理量を検出することができる。 Such an inertial sensor can accurately detect a physical quantity.
［適用例３］
本適用例に係る慣性センサーにおいて、
前記可動体は、枠状の形状を有し、
前記可動体固定部、前記可動櫛歯電極、前記固定櫛歯電極、および前記固定櫛歯固定部は、平面視において、前記可動体の内側に設けられていてもよい。
[Application Example 3]
In the inertial sensor according to this application example,
The movable body has a frame shape,
The movable body fixing portion, the movable comb electrode, the fixed comb electrode, and the fixed comb fixing portion may be provided inside the movable body in a plan view.
このような慣性センサーでは、正確に物理量を検出することができる。 Such an inertial sensor can accurately detect a physical quantity.
［適用例４］
本適用例に係る慣性センサーにおいて、
前記可動体の前記第１方向における端部は、複数の前記固定櫛歯電極のうち前記第１方向の端部に位置している前記固定櫛歯電極と対向していてもよい。
[Application Example 4]
In the inertial sensor according to this application example,
The end of the movable body in the first direction may be opposed to the fixed comb electrode positioned at the end of the first direction among the plurality of fixed comb electrodes.
このような慣性センサーでは、複数の固定櫛歯電極のうち第１方向の端部に位置している固定櫛歯電極と対向するように可動櫛歯電極を新たに設ける場合に比べて、小型化を図ることができる。 Such an inertial sensor is smaller than a case where a movable comb electrode is newly provided so as to face the fixed comb electrode positioned at the end in the first direction among the plurality of fixed comb electrodes. Can be achieved.
［適用例５］
本適用例に係る慣性センサーにおいて、
平面視において、前記可動体固定部の第１辺、前記基板の表面、前記第１辺と対向している前記固定櫛歯固定部の第１辺は、連続して設けられていてもよい。
[Application Example 5]
In the inertial sensor according to this application example,
In a plan view, the first side of the movable body fixing part, the surface of the substrate, and the first side of the fixed comb fixing part facing the first side may be provided continuously.
このような慣性センサーでは、可動体固定部と第１固定櫛歯固定部との間の距離を小さくすることができる。 In such an inertial sensor, the distance between the movable body fixing portion and the first fixed comb fixing portion can be reduced.
［適用例６］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る慣性センサーを含む。
[Application Example 6]
The electronic device according to this application example is
The inertial sensor according to this application example is included.
このような電子機器では、正確に物理量を検出することができる慣性センサーを含むことができる。 Such an electronic device can include an inertial sensor that can accurately detect a physical quantity.
［適用例７］
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係る慣性センサーを含む。
[Application Example 7]
The mobile object according to this application example is
The inertial sensor according to this application example is included.
このような移動体では、正確に物理量を検出することができる慣性センサーを含むことができる。 Such a moving body can include an inertial sensor capable of accurately detecting a physical quantity.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
１． 慣性センサー
まず、本実施形態に係る慣性センサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る慣性センサー１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る慣性センサー１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１および図２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。
1. Inertial Sensor First, the inertial sensor according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing an inertial sensor 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1 schematically showing the inertial sensor 100 according to the present embodiment. In FIGS. 1 and 2, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.
慣性センサー１００は、例えば、加速度を検出することができる加速度センサーである。以下では、慣性センサー１００がＹ軸方向の加速度を検出することができる加速度センサーである場合について説明する。 The inertial sensor 100 is, for example, an acceleration sensor that can detect acceleration. Hereinafter, a case where the inertial sensor 100 is an acceleration sensor that can detect acceleration in the Y-axis direction will be described.
慣性センサー１００は、図１および図２に示すように、基板１０と、蓋体２０と、機能素子１０２と、を含む。なお、便宜上、図１では、蓋体２０を省略している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the inertial sensor 100 includes a substrate 10, a lid 20, and a functional element 102. For convenience, the lid 20 is omitted in FIG.
基板１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。図示の例では、基板１０の平面形状（Ｚ軸方向からみた形状）は、四角形である。基板１０は、第１面１２と、第１面１２と反対方向を向く第２面１４と、を有している。第１面１２には、凹部１６が設けられている。凹部１６は、キャビティー２を構成している。凹部１６の底面（凹部１６を規定する基板１０の面）１７には、ポスト部１８が設けられている。図示の例では、ポスト部１８は、３つ設けられている。ポスト部１８は、機能素子１０２を支持するための部材である。 The material of the substrate 10 is, for example, glass or silicon. In the illustrated example, the planar shape (the shape viewed from the Z-axis direction) of the substrate 10 is a quadrangle. The substrate 10 has a first surface 12 and a second surface 14 facing in the opposite direction to the first surface 12. A recess 16 is provided in the first surface 12. The recess 16 constitutes the cavity 2. A post portion 18 is provided on the bottom surface (surface of the substrate 10 defining the recess 16) 17 of the recess 16. In the illustrated example, three post portions 18 are provided. The post portion 18 is a member for supporting the functional element 102.
なお、図２に示す例では、凹部１６の内側面（凹部１６を規定する基板１０の側面）およびポスト部１８の側面は、Ｚ軸に平行であるが、凹部１６の内側面およびポスト部１８の側面は、Ｚ軸に対して傾斜していてもよい。 In the example shown in FIG. 2, the inner surface of the recess 16 (the side surface of the substrate 10 that defines the recess 16) and the side surface of the post portion 18 are parallel to the Z axis, but the inner surface of the recess 16 and the post portion 18. These side surfaces may be inclined with respect to the Z-axis.
蓋体２０は、基板１０上に（蓋体２０の＋Ｚ軸方向側に）設けられている。蓋体２０の材質は、例えば、シリコンである。蓋体２０は、基板１０の第１面１２に接合されている。基板１０と蓋体２０とは、陽極接合によって接合されていてもよい。図示の例では、蓋体２０に凹部が形成されており、該凹部は、キャビティー２を構成している。 The lid 20 is provided on the substrate 10 (on the + Z axis direction side of the lid 20). The material of the lid 20 is, for example, silicon. The lid 20 is bonded to the first surface 12 of the substrate 10. The substrate 10 and the lid 20 may be joined by anodic bonding. In the illustrated example, a recess is formed in the lid 20, and the recess constitutes the cavity 2.
なお、基板１０と蓋体２０との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス（ガラスペースト）による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基板１０および蓋体２０の各々の接合部分に金属薄膜（図示せず）を形成し、該金属薄膜同士を共晶接合させることにより、基板１０と蓋体２０とを接合させてもよい。 In addition, the joining method of the board | substrate 10 and the cover body 20 is not specifically limited, For example, joining by low melting glass (glass paste) may be sufficient and joining by solder may be sufficient. Alternatively, the substrate 10 and the lid 20 may be joined by forming a metal thin film (not shown) at each joint portion of the substrate 10 and the lid 20 and eutectically bonding the metal thin films to each other. .
機能素子１０２は、基板１０の第１面１２側に設けられている。機能素子１０２は、例えば、陽極接合や直接接合によって、基板１０に接合されている。機能素子１０２は、基板１０と蓋体２０とによって形成されるキャビティー２に収容されている。キャビティー２は、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されていてもよい。 The functional element 102 is provided on the first surface 12 side of the substrate 10. The functional element 102 is bonded to the substrate 10 by, for example, anodic bonding or direct bonding. The functional element 102 is accommodated in the cavity 2 formed by the substrate 10 and the lid 20. The cavity 2 may be sealed in an inert gas (for example, nitrogen gas) atmosphere.
機能素子１０２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。機能素子１０２は、可動体固定部３０と、バネ部３２と、可動体３４と、可動櫛歯電極３６と、固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂと、梁部４２ａ，４２ｂと、固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂと、を含む。バネ部３２、可動体３４、可動櫛歯電極３６、梁部４２ａ，４２ｂ、および固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂは、基板１０と離間している。 The material of the functional element 102 is, for example, silicon imparted with conductivity by doping impurities such as phosphorus and boron. The functional element 102 includes a movable body fixing portion 30, a spring portion 32, a movable body 34, a movable comb electrode 36, fixed comb fixing portions 40a and 40b, beam portions 42a and 42b, and fixed comb electrodes. 44a, 44b. The spring portion 32, the movable body 34, the movable comb electrode 36, the beam portions 42 a and 42 b, and the fixed comb electrodes 44 a and 44 b are separated from the substrate 10.
可動体固定部３０は、基板１０に固定されている。可動体固定部３０は、基板１０のポスト部１８に接合されている。可動体固定部３０は、バネ部３２を介して可動体３４と接続されている。可動体固定部３０は、平面視において（Ｚ軸方向からみて）基板１０の中心（図示せず）と重なって設けられている。図示の例では、可動体固定部３０の平面形状は、四角形である。 The movable body fixing unit 30 is fixed to the substrate 10. The movable body fixing portion 30 is joined to the post portion 18 of the substrate 10. The movable body fixing portion 30 is connected to the movable body 34 via the spring portion 32. The movable body fixing portion 30 is provided so as to overlap with the center (not shown) of the substrate 10 in a plan view (as viewed from the Z-axis direction). In the illustrated example, the planar shape of the movable body fixing portion 30 is a quadrangle.
バネ部３２は、可動体固定部３０と可動体３４とを連結している。バネ部３２は、複数の（図示の例では４つの）梁部３３によって構成されている。梁部３３は、可動体３４の変位方向であるＹ軸方向に円滑に伸縮することができる。 The spring portion 32 connects the movable body fixing portion 30 and the movable body 34. The spring portion 32 includes a plurality of (four in the illustrated example) beam portions 33. The beam portion 33 can smoothly expand and contract in the Y-axis direction, which is the displacement direction of the movable body 34.
可動体３４は、平面視において、枠状の形状を有している。可動体３４は、例えば、Ｘ軸方向に延出している第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂと、Ｙ軸方向に延出している第３部分３４ｃおよび第４部分３４ｄと、によって構成されている。第３部分３４ｃは、第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂに接続され、第４部分３４ｄは、第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂに接続されている。図示の例では、第１部分３４ａは可動体３４の＋Ｙ軸方向の端部であり、第２部分３４ｂは可動体３４の−Ｙ軸方向の端部であり、第３部分３４ｃは可動体３４の＋Ｘ軸方向の端部であり、第４部分３４ｄは可動体３４の−Ｘ軸方向の端部である。可動体固定部３０、バネ部３２、可動櫛歯電極３６、固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂ、梁部４２ａ，４２ｂ、および固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂは、平面視において、可動体３４の内側に設けられている。可動体３４は、Ｙ軸方向に変位可能である。具体的には、可動体３４は、Ｙ軸方向の加速度に応じて、バネ部３２を弾性変形させながら、Ｙ軸方向に変位する。 The movable body 34 has a frame shape in plan view. The movable body 34 includes, for example, a first portion 34a and a second portion 34b that extend in the X-axis direction, and a third portion 34c and a fourth portion 34d that extend in the Y-axis direction. . The third portion 34c is connected to the first portion 34a and the second portion 34b, and the fourth portion 34d is connected to the first portion 34a and the second portion 34b. In the illustrated example, the first portion 34 a is an end portion in the + Y axis direction of the movable body 34, the second portion 34 b is an end portion in the −Y axis direction of the movable body 34, and the third portion 34 c is the movable body 34. The fourth portion 34 d is an end portion of the movable body 34 in the −X axis direction. The movable body fixing section 30, the spring section 32, the movable comb electrode 36, the fixed comb fixing sections 40a and 40b, the beam sections 42a and 42b, and the fixed comb electrodes 44a and 44b are arranged inside the movable body 34 in plan view. Is provided. The movable body 34 can be displaced in the Y-axis direction. Specifically, the movable body 34 is displaced in the Y-axis direction while elastically deforming the spring portion 32 according to the acceleration in the Y-axis direction.
可動櫛歯電極３６は、可動体３４から延出している。可動櫛歯電極３６は、複数（図示の例では８つ）設けられている。図示の例では、第３部分３４ｃから４つの可動櫛歯電極３６が−Ｘ軸方向に延出し、第４部分３４ｄから４つの可動櫛歯電極３６が＋Ｘ軸方向に延出している。 The movable comb electrode 36 extends from the movable body 34. A plurality (eight in the illustrated example) of movable comb electrodes 36 are provided. In the illustrated example, four movable comb electrodes 36 extend from the third portion 34c in the −X axis direction, and four movable comb electrodes 36 extend from the fourth portion 34d in the + X axis direction.
第１固定櫛歯固定部４０ａおよび第２固定櫛歯固定部４０ｂは、基板１０に固定されている。固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂは、基板１０のポスト部１８に接合されている。第１固定櫛歯固定部４０ａは、第１梁部４２ａを介して、第１固定櫛歯電極４４ａを基板１０に対して固定している。第２固定櫛歯固定部４０ｂは、第２梁部４２ｂを介して、第２固定櫛歯電極４４ｂを基板１０に対して固定している。図示の例では、固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂの平面形状は、四角形である。 The first fixed comb fixed portion 40 a and the second fixed comb fixed portion 40 b are fixed to the substrate 10. The fixed comb fixing portions 40 a and 40 b are joined to the post portion 18 of the substrate 10. The first fixed comb-tooth fixing portion 40a fixes the first fixed comb-tooth electrode 44a to the substrate 10 via the first beam portion 42a. The second fixed comb-teeth fixing part 40b fixes the second fixed comb-teeth electrode 44b to the substrate 10 via the second beam part 42b. In the illustrated example, the planar shape of the fixed comb fixing portions 40a and 40b is a quadrangle.
第１固定櫛歯固定部４０ａおよび第２固定櫛歯固定部４０ｂは、Ｙ軸方向（第１方向）に並んで設けられている（固定櫛歯固定部は、Ｙ軸方向に並んで２つ設けられている）。可動体固定部３０は、２つの固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂの間に設けられている。第１固定櫛歯固定部４０ａは、可動体固定部３０よりも＋Ｙ軸方向側に設けられている。第２固定櫛歯固定部４０ｂは、可動体固定部３０よりも−Ｙ軸方向側に設けられている。 The first fixed comb fixed portion 40a and the second fixed comb fixed portion 40b are provided side by side in the Y-axis direction (first direction) (two fixed comb fixed portions are aligned in the Y-axis direction. Provided). The movable body fixing part 30 is provided between the two fixed comb fixing parts 40a and 40b. The first fixed comb fixing portion 40 a is provided on the + Y axis direction side of the movable body fixing portion 30. The second fixed comb fixing portion 40 b is provided on the −Y axis direction side with respect to the movable body fixing portion 30.
平面視において、可動体固定部３０の第１辺３ａ、基板１０の表面（凹部１６の底面１７）、第１辺３ａと対向している第１固定櫛歯固定部４０ａの第１辺４ａは、連続して設けられている。さらに、平面視において、可動体固定部３０の第２辺３ｂ、底面１７、第２辺３ｂと対向している第２固定櫛歯固定部４０ｂの第１辺４ｂは、連続して設けられている。すなわち、平面視において、辺３ａ，４ａ間には、基板１０の底面１７以外の部材は設けられておらず、辺３ｂ，４ｂ間には、基板１０の底面１７以外の部材は設けられていない。図示の例では、第１辺３ａは、可動体固定部３０のＸ軸に平行な辺であって、＋Ｙ軸方向側の辺である。第２辺３ｂは、可動体固定部３０のＸ軸に平行な辺であって、−Ｙ軸方向側の辺である。第１辺４ａは、第１固定櫛歯固定部４０ａのＸ軸に平行な辺であって、−Ｙ軸方向側の辺である。第１辺４ｂは、第２固定櫛歯固定部４０ｂのＸ軸に平行な辺であって、＋Ｙ軸方向側の辺である。 In plan view, the first side 3a of the movable body fixing portion 30, the surface of the substrate 10 (the bottom surface 17 of the recess 16), and the first side 4a of the first fixed comb fixing portion 40a facing the first side 3a are: , Provided continuously. Further, in plan view, the second side 3b of the movable body fixing part 30, the bottom surface 17, and the first side 4b of the second fixed comb fixing part 40b facing the second side 3b are provided continuously. Yes. That is, in plan view, no member other than the bottom surface 17 of the substrate 10 is provided between the sides 3a and 4a, and no member other than the bottom surface 17 of the substrate 10 is provided between the sides 3b and 4b. . In the illustrated example, the first side 3a is a side parallel to the X axis of the movable body fixing portion 30, and is a side on the + Y axis direction side. The second side 3b is a side parallel to the X axis of the movable body fixing portion 30, and is a side on the −Y axis direction side. The first side 4a is a side parallel to the X axis of the first fixed comb fixing portion 40a and is a side on the −Y axis direction side. The first side 4b is a side parallel to the X axis of the second fixed comb fixing portion 40b and is a side on the + Y axis direction side.
辺３ａ，４ａ間の距離Ｄ１、および辺３ｂ，４ｂ間の距離Ｄ２は、互いに同じであってもよい。距離Ｄ１，Ｄ２は、梁部３３の幅と同じであってもよい。辺３ａ，３ｂは、それぞれ可動体固定部３０の側面１３０ａ，１３０ｂによって構成され、辺４ａ，４ｂは、それぞれ固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂの側面１４０ａ，１４０ｂによって構成されている。図２に示す例では、辺３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを構成する側面１３０ａ，１３０ｂ，１４０ａ，１４０ｂは、Ｚ軸に平行である。第１辺３ａを構成する側面１３０ａ、および第１辺４ａを構成する側面は１４０ａ、互いに対向している。第２辺３ｂを構成する側面１３０ｂ、および第１辺４ｂを構成する側面１４０ｂは、互いに対向している。 The distance D1 between the sides 3a and 4a and the distance D2 between the sides 3b and 4b may be the same. The distances D1 and D2 may be the same as the width of the beam portion 33. The sides 3a and 3b are respectively configured by the side surfaces 130a and 130b of the movable body fixing portion 30, and the sides 4a and 4b are respectively configured by the side surfaces 140a and 140b of the fixed comb fixing portions 40a and 40b. In the example shown in FIG. 2, the side surfaces 130a, 130b, 140a, and 140b constituting the sides 3a, 3b, 4a, and 4b are parallel to the Z axis. The side surface 130a that constitutes the first side 3a and the side surface that constitutes the first side 4a are opposed to each other 140a. The side surface 130b constituting the second side 3b and the side surface 140b constituting the first side 4b are opposed to each other.
第１梁部４２ａおよび第２梁部４２ｂは、平面視において、固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂからＹ軸方向に延出している。具体的には、第１梁部４２ａは、第１固定櫛歯固定部４０ａから＋Ｙ軸方向に延出している。第２梁部４２ｂは、第２固定櫛歯固定部４０ｂから−Ｙ軸方向に延出している。 The first beam portion 42a and the second beam portion 42b extend in the Y-axis direction from the fixed comb fixing portions 40a and 40b in a plan view. Specifically, the first beam portion 42a extends in the + Y-axis direction from the first fixed comb tooth fixing portion 40a. The second beam portion 42b extends in the −Y axis direction from the second fixed comb fixing portion 40b.
第１固定櫛歯電極４４ａは、可動櫛歯電極３６と対向している。第１固定櫛歯電極４４ａは、第１梁部４２ａから、＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向（第１方向と交差し互いに対向する方向（反対の方向）である第２方向および第３方向）に延出している。第１梁部４２ａから＋Ｘ軸方向に延出している第１固定櫛歯電極４４ａは、複数（図示の例では２つ）設けられ、第１梁部４２ａから−Ｘ軸方向に延出している第１固定櫛歯電極４４ａは、複数（図示の例では２つ）設けられている。各々の第１固定櫛歯電極４４ａに対応するように、可動櫛歯電極３６が複数（図示の例では４つ）設けられている。第１梁部４２ａから＋Ｘ軸方向に延出している第１固定櫛歯電極４４ａ、および第１梁部４２ａから−Ｘ軸方向に延出している第１固定櫛歯電極４４ａは、第１梁部４２ａを介して第１固定櫛歯固定部４０ａに接続され、第１固定櫛歯固定部４０ａによって基板１０に対して固定されている。 The first fixed comb electrode 44 a faces the movable comb electrode 36. The first fixed comb-tooth electrode 44a extends from the first beam portion 42a in the + X-axis direction and the -X-axis direction (second direction and third direction, which are the directions intersecting the first direction and facing each other (opposite directions)). It extends to. A plurality (two in the illustrated example) of first fixed comb electrodes 44a extending in the + X-axis direction from the first beam portion 42a are provided and extending in the −X-axis direction from the first beam portion 42a. A plurality (two in the illustrated example) of first fixed comb electrodes 44a are provided. A plurality (four in the illustrated example) of movable comb electrodes 36 are provided so as to correspond to the first fixed comb electrodes 44a. The first fixed comb electrode 44a extending in the + X-axis direction from the first beam portion 42a and the first fixed comb electrode 44a extending in the −X-axis direction from the first beam portion 42a are the first beam The first fixed comb fixed portion 40a is connected to the first fixed comb fixed portion 40a via the portion 42a, and is fixed to the substrate 10 by the first fixed comb fixed portion 40a.
第２固定櫛歯電極４４ｂは、可動櫛歯電極３６と対向している。第２固定櫛歯電極４４ｂは、第２梁部４２ｂから、＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に延出している。第２梁部４２ｂから＋Ｘ軸方向に延出している第２固定櫛歯電極４４ｂは、複数（図示の例では２つ）設けられ、第２梁部４２ｂから−Ｘ軸方向に延出している第２固定櫛歯電極４４ｂは、複数（図示の例では２つ）設けられている。各々の第２固定櫛歯電極４４ｂに対応するように、可動櫛歯電極３６が複数（図示の例では４つ）設けられている。第２梁部４２ｂから＋Ｘ軸方向に延出している第２固定櫛歯電極４４ｂ、および第２梁部４２ｂから−Ｘ軸方向に延出している第２固定櫛歯電極４４ｂは、第２梁部４２ｂを介して第２固定櫛歯固定部４０ｂに接続され、第２固定櫛歯固定部４０ｂによって基板１０に対して固定されている。 The second fixed comb electrode 44 b faces the movable comb electrode 36. The second fixed comb electrode 44b extends from the second beam portion 42b in the + X axis direction and the −X axis direction. A plurality (two in the illustrated example) of second fixed comb electrodes 44b extending in the + X-axis direction from the second beam portion 42b are provided and extending in the −X-axis direction from the second beam portion 42b. A plurality (two in the illustrated example) of the second fixed comb electrodes 44b are provided. A plurality (four in the illustrated example) of movable comb electrodes 36 are provided so as to correspond to the respective second fixed comb electrodes 44b. The second fixed comb electrode 44b extending in the + X axis direction from the second beam portion 42b and the second fixed comb electrode 44b extending in the −X axis direction from the second beam portion 42b are the second beam It is connected to the second fixed comb fixing portion 40b via the portion 42b, and is fixed to the substrate 10 by the second fixed comb fixing portion 40b.
機能素子１０２では、可動体固定部３０、バネ部３２、可動体３４、および可動櫛歯電極３６は、例えば、一体的に設けられている。固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂ、梁部４２ａ，４２ｂ、および固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂは、例えば、一体的に設けられている。 In the functional element 102, the movable body fixing portion 30, the spring portion 32, the movable body 34, and the movable comb electrode 36 are integrally provided, for example. The fixed comb-tooth fixing portions 40a and 40b, the beam portions 42a and 42b, and the fixed comb-tooth electrodes 44a and 44b are integrally provided, for example.
慣性センサー１００では、可動体固定部３０は、第１パッド（図示せず）と電気的に接続されている。第１固定櫛歯固定部４０ａは、第２パッド（図示せず）と電気的に接続されている。第２固定櫛歯固定部４０ｂは、第３パッド（図示せず）と電気的に接続されている。慣性センサー１００では、第１パッドおよび第２パッドによって、可動櫛歯電極３６と第１固定櫛歯電極４４ａとの間の静電容量を測定することができる。さらに、第１パッドおよび第３パッドによって、可動櫛歯電極３６と第２固定櫛歯電極４４ｂとの間の静電容量を測定することができる。このように慣性センサー１００では、可動櫛歯電極３６と第１固定櫛歯電極４４ａとの間の静電容量、および可動櫛歯電極３６と第２固定櫛歯電極４４ｂとの間の静電容量を別々に測定し、差動検出することにより（いわゆる差動検出方式を用いて）、加速度を検出することができる。 In the inertial sensor 100, the movable body fixing portion 30 is electrically connected to a first pad (not shown). The first fixed comb fixing portion 40a is electrically connected to a second pad (not shown). The second fixed comb fixing portion 40b is electrically connected to a third pad (not shown). In the inertial sensor 100, the electrostatic capacitance between the movable comb electrode 36 and the first fixed comb electrode 44a can be measured by the first pad and the second pad. Further, the capacitance between the movable comb electrode 36 and the second fixed comb electrode 44b can be measured by the first pad and the third pad. Thus, in the inertial sensor 100, the electrostatic capacitance between the movable comb electrode 36 and the first fixed comb electrode 44a, and the electrostatic capacitance between the movable comb electrode 36 and the second fixed comb electrode 44b. Can be measured separately and differentially detected (using a so-called differential detection method) to detect acceleration.
慣性センサー１００は、例えば、以下の特徴を有する。 The inertial sensor 100 has the following features, for example.
慣性センサー１００では、第１固定櫛歯固定部４０ａは、第１固定櫛歯電極４４ａを、第１梁部４２ａを介して固定し、第１固定櫛歯電極４４ａは、第１梁部４２ａから＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に延出している。さらに、第２固定櫛歯固定部４０ｂは、第２固定櫛歯電極４４ｂを、第２梁部４２ｂを介して固定し、第２固定櫛歯電極４４ｂは、第２梁部４２ｂから＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に延出している。このように、慣性センサー１００では、梁部から＋Ｘ軸方向に延出している固定櫛歯電極と、梁部から−Ｘ軸方向に延出している固定櫛歯電極と、を１つの固定部に接続し基板１０に対して固定することができる。そのため、慣性センサー１００では、例えば熱によって基板１０が反った場合に、＋Ｘ軸方向に延出している固定櫛歯電極（以下、「＋Ｘ延出電極」ともいう）と−Ｘ軸方向に延出している固定櫛歯電極（以下、「−Ｘ延出電極」ともいう）とが別々の固定部に接続されている場合に比べて、正確に物理量（加速度）を検出することができる。その結果、慣性センサー１００は、良好な温度特性を有することができる。 In the inertial sensor 100, the first fixed comb-tooth fixing portion 40a fixes the first fixed comb-tooth electrode 44a via the first beam portion 42a, and the first fixed comb-tooth electrode 44a is connected to the first beam portion 42a. It extends in the + X axis direction and the −X axis direction. Further, the second fixed comb-tooth fixing portion 40b fixes the second fixed comb-tooth electrode 44b via the second beam portion 42b, and the second fixed comb-tooth electrode 44b extends from the second beam portion 42b in the + X-axis direction. And extends in the −X-axis direction. As described above, in the inertial sensor 100, the fixed comb electrode extending in the + X-axis direction from the beam portion and the fixed comb electrode extending in the −X-axis direction from the beam portion are combined into one fixed portion. It can be connected and fixed to the substrate 10. Therefore, in the inertial sensor 100, for example, when the substrate 10 is warped by heat, a fixed comb electrode extending in the + X axis direction (hereinafter also referred to as “+ X extending electrode”) and the −X axis direction are extended. The physical quantity (acceleration) can be detected more accurately than in the case where the fixed comb electrode (hereinafter also referred to as “-X extending electrode”) is connected to a separate fixed portion. As a result, the inertial sensor 100 can have good temperature characteristics.
例えば、＋Ｘ延出電極が第１固定部に接続され、−Ｘ延出電極が第２固定部に接続されている場合では、例えば、熱によって基板が反った場合に、第１固定部における基板の反り量（基板の、平面視において第１固定部と重なる部分の反り量）と第２固定部における基板の反り量（基板の、平面視において第２固定部と重なる部分の反り量）とが異なる場合がある。そのため、可動電極および＋Ｘ延出電極が互いに対向する面積と、可動電極および−Ｘ延出電極が互いに対向する面積と、において差が生じる場合がある。これにより、可動電極と＋Ｘ延出電極との間の静電容量と、可動電極と−Ｘ延出電極との間の静電容量と、に差が生じ、正確に加速度を検出することができない場合がある。 For example, in the case where the + X extending electrode is connected to the first fixing portion and the −X extending electrode is connected to the second fixing portion, for example, when the substrate is warped by heat, the substrate in the first fixing portion Warpage amount (amount of warpage of the portion of the substrate overlapping the first fixing portion in plan view) and a warpage amount of the substrate in the second fixing portion (amount of warpage of the substrate overlapping the second fixing portion in plan view) May be different. Therefore, there may be a difference between the area where the movable electrode and the + X extending electrode face each other and the area where the movable electrode and the −X extending electrode face each other. As a result, there is a difference between the capacitance between the movable electrode and the + X extending electrode and the capacitance between the movable electrode and the −X extending electrode, and the acceleration cannot be accurately detected. There is a case.
特に、実装基板（図示せず）上に基板１０を設け、基板１０の周りにモールド樹脂（図示せず）を設けると、実装基板の線膨張係数とモールド樹脂の線膨張係数との差によって、基板１０は反りやすくなる。 In particular, when the substrate 10 is provided on a mounting substrate (not shown) and a mold resin (not shown) is provided around the substrate 10, the difference between the linear expansion coefficient of the mounting substrate and the linear expansion coefficient of the mold resin is The substrate 10 tends to warp.
さらに、慣性センサー１００では、梁部４２ａ，４２ｂから＋Ｘ軸方向に延出している固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂは、それぞれ複数設けられ、梁部４２ａ，４２ｂから−Ｘ軸方向に延出している固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂは、それぞれ複数設けられている。そのため、慣性センサー１００では、＋Ｘ延出電極および−Ｘ延出電極の各々が１つしか設けられていない場合に比べて、物理量の検出感度を高めることができる。 Further, in the inertial sensor 100, a plurality of fixed comb electrodes 44a and 44b extending in the + X-axis direction from the beam portions 42a and 42b are respectively provided, and extending from the beam portions 42a and 42b in the −X-axis direction. A plurality of fixed comb electrodes 44a and 44b are provided. Therefore, in the inertial sensor 100, the detection sensitivity of the physical quantity can be increased as compared with the case where only one + X extending electrode and −X extending electrode are provided.
慣性センサー１００では、平面視において、可動体固定部３０の第１辺３ａ、基板１０の表面（底面１７）、第１辺３ａと対向している第１固定櫛歯固定部４０ａの第１辺４ａは、連続して設けられている。さらに、平面視において、可動体固定部３０の第２辺３ｂ、基板１０の底面１７、第２辺３ｂと対向している第２固定櫛歯固定部４０ｂの第１辺４ｂは、連続して設けられている。そのため、慣性センサー１００では、可動体固定部３０と第１固定櫛歯固定部４０ａとの間の距離、および可動体固定部３０と第２固定櫛歯固定部４０ｂとの間の距離を小さくすることができる。これにより、例えば、平面視で基板１０の中心が可動体固定部３０と重なっている場合に、固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂにおける基板１０の反りの影響を小さくすることができる。 In the inertial sensor 100, the first side 3a of the movable body fixing unit 30, the surface (bottom surface 17) of the substrate 10, and the first side of the first fixed comb fixing unit 40a facing the first side 3a in plan view. 4a is provided continuously. Further, in plan view, the second side 3b of the movable body fixing unit 30, the bottom surface 17 of the substrate 10, and the first side 4b of the second fixed comb fixing unit 40b facing the second side 3b are continuously provided. Is provided. Therefore, in the inertial sensor 100, the distance between the movable body fixing portion 30 and the first fixed comb fixing portion 40a and the distance between the movable body fixing portion 30 and the second fixed comb fixing portion 40b are reduced. be able to. Thereby, for example, when the center of the substrate 10 overlaps the movable body fixing portion 30 in a plan view, the influence of the warpage of the substrate 10 on the fixed comb fixing portions 40a and 40b can be reduced.
なお、図示はしないが、慣性センサー１００は、第２固定櫛歯固定部４０ｂ、第２梁部４２ｂ、および第２固定櫛歯電極４４ｂを有していなくてもよい。 Although not shown, the inertial sensor 100 may not include the second fixed comb-tooth fixing portion 40b, the second beam portion 42b, and the second fixed comb-tooth electrode 44b.
また、上記では、加速度を検出することができる慣性センサー（加速度センサー）１００について説明したが、本発明に係る慣性センサーは、加速度センサーに限定されず、例えば角速度を検出することができるジャイロセンサーであってもよい。 In the above description, the inertial sensor (acceleration sensor) 100 that can detect acceleration has been described. However, the inertial sensor according to the present invention is not limited to an acceleration sensor, and is, for example, a gyro sensor that can detect angular velocity. There may be.
２． 慣性センサーの製造方法
次に、本実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。図４および図５は、本実施形態に係る慣性センサー１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
2. Method for Manufacturing Inertia Sensor Next, a method for manufacturing the inertial sensor 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the inertial sensor 100 according to the present embodiment. 4 and 5 are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the inertial sensor 100 according to the present embodiment.
機能素子１０２を形成する（Ｓ１）。具体的には、まず、図４に示すように、ガラス基板を準備し、当該ガラス基板をパターニングして凹部１６およびポスト部１８を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより行われる。本工程により、凹部１６およびポスト部１８が設けられた基板１０を得ることができる。 The functional element 102 is formed (S1). Specifically, first, as shown in FIG. 4, a glass substrate is prepared, and the glass substrate is patterned to form the recess 16 and the post portion 18. The patterning is performed by, for example, photolithography and etching. By this step, the substrate 10 provided with the recess 16 and the post portion 18 can be obtained.
図５に示すように、基板１０の第１面１２に、シリコン基板５を接合する。基板１０とシリコン基板５との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基板１０とシリコン基板５とを強固に接合することができる。 As shown in FIG. 5, the silicon substrate 5 is bonded to the first surface 12 of the substrate 10. The bonding between the substrate 10 and the silicon substrate 5 is performed by, for example, anodic bonding. Thereby, the board | substrate 10 and the silicon substrate 5 can be joined firmly.
図２に示すように、シリコン基板５を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所定の形状にパターニングして、機能素子１０２を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィーおよびエッチング（ドライエッチング）によって行われ、具体的なエッチングとして、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。 As shown in FIG. 2, the silicon substrate 5 is ground by, for example, a grinding machine to form a thin film, and then patterned into a predetermined shape to form the functional element 102. The patterning is performed by photolithography and etching (dry etching), and a Bosch method can be used as specific etching.
以上の工程により、可動体固定部３０、バネ部３２、可動体３４、可動櫛歯電極３６、固定櫛歯固定部４０ａ，４０ｂ、梁部４２ａ，４２ｂ、および固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂを含む機能素子１０２を形成することができる。 By the above process, the movable body fixing part 30, the spring part 32, the movable body 34, the movable comb electrode 36, the fixed comb fixing parts 40a and 40b, the beam parts 42a and 42b, and the fixed comb electrodes 44a and 44b are included. The functional element 102 can be formed.
次に、基板１０と蓋体２０とを接合して、基板１０と蓋体２０とによって形成されるキャビティー２に、機能素子１０２を収容する（Ｓ２）。基板１０と蓋体２０との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基板１０と蓋体２０とを強固に接合することができる。 Next, the substrate 10 and the lid 20 are joined, and the functional element 102 is accommodated in the cavity 2 formed by the substrate 10 and the lid 20 (S2). The bonding between the substrate 10 and the lid 20 is performed by, for example, anodic bonding. Thereby, the board | substrate 10 and the cover body 20 can be joined firmly.
以上の工程により、慣性センサー１００を製造することができる。 The inertial sensor 100 can be manufactured through the above steps.
３． 慣性センサーの変形例
次に、本実施形態の変形例に係る慣性センサーについて、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の変形例に係る慣性センサー２００を模式的に示す平面図である。なお、図６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。
3. Next, an inertial sensor according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a plan view schematically showing an inertial sensor 200 according to a modification of the present embodiment. In FIG. 6, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.
以下、本実施形態の変形例に係る慣性センサー２００において、本実施形態に係る慣性センサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Hereinafter, in the inertial sensor 200 according to the modification of the present embodiment, members having the same functions as the constituent members of the inertial sensor 100 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
慣性センサー２００では、図６に示すように、可動体３４のＹ軸方向における端部（第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂ）は、複数の固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂのうちＹ軸方向の端部に位置している固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂと対向している点について、上述した慣性センサー１００と異なる。 In the inertial sensor 200, as shown in FIG. 6, the end portions (first portion 34a and second portion 34b) of the movable body 34 in the Y-axis direction are arranged in the Y-axis direction among the plurality of fixed comb electrodes 44a and 44b. The inertial sensor 100 is different from the inertial sensor 100 described above in that it faces the fixed comb electrodes 44a and 44b located at the ends.
具体的には、可動体３４の＋Ｙ軸方向における端部である第１部分３４ａは、複数の第１固定櫛歯電極４４ａのうち最も＋Ｙ軸方向側に位置している第１固定櫛歯電極４４ａと対向している。可動体３４の−Ｙ軸方向における端部である第２部分３４ｂは、複数の第２固定櫛歯電極４４ｂのうち最も−Ｙ軸方向側に位置している第２固定櫛歯電極４４ｂと対向している。 Specifically, the first portion 34a, which is the end portion of the movable body 34 in the + Y-axis direction, is the first fixed comb electrode positioned closest to the + Y-axis direction among the plurality of first fixed comb electrodes 44a. 44a. The second portion 34b, which is an end portion of the movable body 34 in the -Y-axis direction, is opposed to the second fixed comb-tooth electrode 44b that is positioned closest to the -Y-axis direction among the plurality of second fixed comb-tooth electrodes 44b. doing.
慣性センサー２００では、可動体３４の第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂは、複数の固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂのうちＹ軸方向の端部に位置している固定櫛歯電極４４ａ，４４ｂと対向している。そのため、第１部分３４ａおよび第２部分３４ｂは、可動櫛歯電極としての機能を有することができる。したがって、慣性センサー２００では、複数の固定櫛歯電極のうちＹ軸方向の端部に位置している固定櫛歯電極と対向するように可動櫛歯電極を新たに設ける場合に比べて、小型化を図ることができる。 In the inertial sensor 200, the first part 34a and the second part 34b of the movable body 34 are fixed comb electrodes 44a and 44b positioned at the ends in the Y-axis direction among the plurality of fixed comb electrodes 44a and 44b. Opposite. Therefore, the first portion 34a and the second portion 34b can have a function as a movable comb electrode. Therefore, the inertial sensor 200 is smaller than the case where a movable comb electrode is newly provided so as to face the fixed comb electrode positioned at the end in the Y-axis direction among the plurality of fixed comb electrodes. Can be achieved.
４． 電子機器
次に、本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。図７は、本実施形態に係る電子機器１０００の機能ブロック図である。
4). Next, an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a functional block diagram of the electronic apparatus 1000 according to the present embodiment.
電子機器１０００は、本発明に係る慣性センサーを含む。以下では、本発明に係る慣性センサーとして、慣性センサー１００を含む場合について説明する。 Electronic device 1000 includes an inertial sensor according to the present invention. Below, the case where the inertial sensor 100 is included as an inertial sensor which concerns on this invention is demonstrated.
電子機器１０００は、さらに、演算処理装置（ＣＰＵ）１０２０、操作部１０３０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０５０、通信部１０６０、表示部１０７０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図７の構成要素（各部）の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 The electronic device 1000 further includes an arithmetic processing unit (CPU) 1020, an operation unit 1030, a ROM (Read Only Memory) 1040, a RAM (Random Access Memory) 1050, a communication unit 1060, and a display unit 1070. Note that the electronic device of the present embodiment may have a configuration in which some of the components (each unit) in FIG. 7 are omitted or changed, or other components are added.
演算処理装置１０２０は、ＲＯＭ１０４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置１０２０は、慣性センサー１００の出力信号や、操作部１０３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部１０６０を制御する処理、表示部１０７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。 The arithmetic processing unit 1020 performs various types of calculation processing and control processing in accordance with programs stored in the ROM 1040 or the like. Specifically, the arithmetic processing device 1020 performs various processes according to the output signal of the inertial sensor 100 and the operation signal from the operation unit 1030, the process of controlling the communication unit 1060 to perform data communication with the external device, A process of transmitting a display signal for displaying various information on the display unit 1070 is performed.
操作部１０３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置１０２０に出力する。 The operation unit 1030 is an input device including operation keys, button switches, and the like, and outputs an operation signal corresponding to an operation by the user to the arithmetic processing device 1020.
ＲＯＭ１０４０は、演算処理装置１０２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。 The ROM 1040 stores programs, data, and the like for the arithmetic processing unit 1020 to perform various calculation processes and control processes.
ＲＡＭ１０５０は、演算処理装置１０２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ１０４０から読み出されたプログラムやデータ、慣性センサー１００から入力されたデータ、操作部１０３０から入力されたデータ、演算処理装置１０２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。 The RAM 1050 is used as a work area of the arithmetic processing unit 1020. Programs and data read from the ROM 1040, data input from the inertial sensor 100, data input from the operation unit 1030, and the arithmetic processing unit 1020 according to various programs. The result of the operation that has been executed is temporarily stored.
通信部１０６０は、演算処理装置１０２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。 The communication unit 1060 performs various controls for establishing data communication between the arithmetic processing device 1020 and an external device.
表示部１０７０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等により構成される表示装置であり、演算処理装置１０２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部１０７０には操作部１０３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。 The display unit 1070 is a display device configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays various types of information based on a display signal input from the arithmetic processing device 1020. The display unit 1070 may be provided with a touch panel that functions as the operation unit 1030.
このような電子機器１０００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、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）等が挙げられる。 Various electronic devices can be considered as such an electronic device 1000, for example, personal computers (for example, mobile personal computers, laptop personal computers, tablet personal computers), mobile terminals such as smartphones and mobile phones, Digital still cameras, inkjet discharge devices (for example, inkjet printers), storage area network devices such as routers and switches, local area network devices, mobile terminal base station devices, televisions, video cameras, video recorders, car navigation devices, Real-time clock device, pager, electronic organizer (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, game controller, word processorー, workstation, videophone, TV monitor for crime prevention, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish finder , Various measuring devices, instruments (for example, vehicles, aircraft, ships), flight simulators, head mounted displays, motion traces, motion tracking, motion controllers, PDR (pedestrian position direction measurement), and the like.
図８は、電子機器１０００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。電子機器１０００であるスマートフォンは、操作部１０３０としてボタンを、表示部１０７０としてＬＣＤを備えている。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the appearance of a smartphone that is an example of the electronic apparatus 1000. A smartphone that is the electronic apparatus 1000 includes a button as the operation unit 1030 and an LCD as the display unit 1070.
図９は、電子機器１０００の一例である腕装着型の携帯機器（ウェアラブル機器）の外観の一例を示す図である。電子機器１０００であるウェアラブル機器は、表示部１０７０としてＬＣＤを備えている。表示部１０７０には操作部１０３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an appearance of an arm-mounted portable device (wearable device) that is an example of the electronic device 1000. The wearable device that is the electronic device 1000 includes an LCD as the display unit 1070. The display unit 1070 may be provided with a touch panel that functions as the operation unit 1030.
また、電子機器１０００である携帯機器は、例えば、ＧＰＳ受信機（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の位置センサーを備え、ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することができる。 In addition, the mobile device that is the electronic device 1000 includes a position sensor such as a GPS receiver (GPS), and can measure the movement distance and movement locus of the user.
５． 移動体
次に、本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。図１０は、本実施形態に係る移動体１１００として、自動車を模式的に示す斜視図である。
5. Next, the moving body according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a perspective view schematically showing an automobile as the moving body 1100 according to the present embodiment.
本実施形態に係る移動体は、本発明に係る慣性センサーを含む。以下では、本発明に係る慣性センサーとして、慣性センサー１００を含む移動体について説明する。 The moving body according to the present embodiment includes the inertial sensor according to the present invention. Below, the moving body containing the inertial sensor 100 is demonstrated as an inertial sensor which concerns on this invention.
本実施形態に係る移動体１１００は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー１１２０、コントローラー１１３０、コントローラー１１４０、バッテリー１１５０およびバックアップ用バッテリー１１６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体１１００は、図１０に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 The mobile body 1100 according to the present embodiment further includes a controller 1120 that performs various controls such as an engine system, a brake system, and a keyless entry system, a controller 1130, a controller 1140, a battery 1150, and a backup battery 1160. Yes. In addition, the mobile body 1100 according to the present embodiment may omit or change some of the components (each unit) illustrated in FIG. 10 or may have a configuration in which other components are added.
このような移動体１１００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。 As such a moving body 1100, various moving bodies are conceivable, and examples thereof include automobiles (including electric automobiles), airplanes such as jets and helicopters, ships, rockets, and artificial satellites.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
２…キャビティー、３ａ…第１辺、３ｂ…第２辺、４ａ，４ｂ…第１辺、５…シリコン基板、１０…基板、１２…第１面、１４…第２面、１６…凹部、１７…底面、１８…ポスト部、２０…蓋体、３０…可動体固定部、３２…バネ部、３３…梁部、３４…可動体、３４ａ…第１部分、３４ｂ…第２部分、３４ｃ…第３部分、３４ｄ…第４部分、３６…可動櫛歯電極、４０ａ…第１固定櫛歯固定部、４０ｂ…第２固定櫛歯固定部、４２ａ…第１梁部、４２ｂ…第２梁部、４４ａ…第１固定櫛歯電極、４４ｂ…第２固定櫛歯電極、１００…慣性センサー、１０２…機能素子、１３０ａ，１３０ｂ，１４０ａ，１４０ｂ…側面、２００…慣性センサー、１０００…電子機器、１０２０…演算処理装置、１０３０…操作部、１０４０…ＲＯＭ、１０５０…ＲＡＭ、１０６０…通信部、１０７０…表示部、１１００…移動体、１１２０，１１３０，１１４０…コントローラー、１１５０…バッテリー、１１６０…バックアップ用バッテリー 2 ... cavity, 3a ... first side, 3b ... second side, 4a, 4b ... first side, 5 ... silicon substrate, 10 ... substrate, 12 ... first surface, 14 ... second surface, 16 ... recessed portion, 17 ... bottom surface, 18 ... post part, 20 ... lid body, 30 ... movable body fixing part, 32 ... spring part, 33 ... beam part, 34 ... movable body, 34a ... first part, 34b ... second part, 34c ... Third part, 34d ... Fourth part, 36 ... Movable comb electrode, 40a ... First fixed comb fixed part, 40b ... Second fixed comb fixed part, 42a ... First beam part, 42b ... Second beam part 44a ... first fixed comb electrode, 44b ... second fixed comb electrode, 100 ... inertial sensor, 102 ... functional element, 130a, 130b, 140a, 140b ... side, 200 ... inertial sensor, 1000 ... electronic device, 1020 ... arithmetic processing unit, 1030 ... operation unit, 1040 ... ROM, 105 ... RAM, 1060 ... communication unit, 1070 ... the display unit, 1100 ... mobile, 1120,1130,1140 ... controller, 1150 ... battery, 1160 ... backup battery
Claims (7)
前記基板と離間している可動体と、
前記可動体に接続されている可動体固定部と、
前記可動体から延出している可動櫛歯電極と、
前記可動櫛歯電極と対向している固定櫛歯電極と、
前記固定櫛歯電極を、梁部を介して固定している固定櫛歯固定部と、
を含み、
平面視において、前記梁部は、前記固定櫛歯固定部から第１方向に延出し、
前記固定櫛歯電極は、前記梁部から、前記第１方向と交差し互いに対向する方向である第２方向および第３方向に延出し、
前記第２方向に延出している前記固定櫛歯電極は、複数設けられ、
前記第３方向に延出している前記固定櫛歯電極は、複数設けられており、
各々の前記固定櫛歯電極に対応するように、前記可動櫛歯電極が複数設けられている、慣性センサー。 A substrate,
A movable body spaced from the substrate;
A movable body fixing portion connected to the movable body;
A movable comb electrode extending from the movable body;
A fixed comb electrode facing the movable comb electrode;
A fixed comb fixing portion for fixing the fixed comb electrode through a beam portion; and
Including
In plan view, the beam portion extends in a first direction from the fixed comb fixing portion,
The fixed comb electrode extends from the beam portion in a second direction and a third direction that are crossing the first direction and facing each other,
A plurality of the fixed comb electrodes extending in the second direction are provided,
A plurality of the fixed comb electrodes extending in the third direction are provided,
An inertial sensor in which a plurality of movable comb electrodes are provided so as to correspond to each of the fixed comb electrodes.
前記固定櫛歯固定部は、前記第１方向に２つ設けられ、
前記可動体固定部は、２つの前記固定櫛歯固定部の間に設けられている、慣性センサー。 In claim 1,
Two fixed comb fixing portions are provided in the first direction,
The movable body fixing part is an inertial sensor provided between the two fixed comb fixing parts.
前記可動体は、枠状の形状を有し、
前記可動体固定部、前記可動櫛歯電極、前記固定櫛歯電極、および前記固定櫛歯固定部は、平面視において、前記可動体の内側に設けられている、慣性センサー。 In claim 1 or 2,
The movable body has a frame shape,
The movable body fixing portion, the movable comb electrode, the fixed comb electrode, and the fixed comb fixing portion are inertial sensors provided inside the movable body in a plan view.
前記可動体の前記第１方向における端部は、複数の前記固定櫛歯電極のうち前記第１方向の端部に位置している前記固定櫛歯電極と対向している、慣性センサー。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
An end of the movable body in the first direction is an inertial sensor facing the fixed comb electrode positioned at the end of the first direction among the plurality of fixed comb electrodes.
平面視において、前記可動体固定部の第１辺、前記基板の表面、前記第１辺と対向している前記固定櫛歯固定部の第１辺は、連続して設けられている、慣性センサー。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
In plan view, the first side of the movable body fixing portion, the surface of the substrate, and the first side of the fixed comb fixing portion facing the first side are provided continuously. .
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015059152A JP2016176894A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Inertia sensor, electronic apparatus, and mobile body |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100723A (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | セイコーエプソン株式会社 | Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and mobile body |
| CN110806498A (en) * | 2019-10-18 | 2020-02-18 | 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 | Comb tooth capacitance type micro-electromechanical accelerometer structure |
-
2015
- 2015-03-23 JP JP2015059152A patent/JP2016176894A/en active Pending
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