JP2019095455A - Physical quantity sensor, electronic apparatus, and movable body - Google Patents
Physical quantity sensor, electronic apparatus, and movable body Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019095455A JP2019095455A JP2019001879A JP2019001879A JP2019095455A JP 2019095455 A JP2019095455 A JP 2019095455A JP 2019001879 A JP2019001879 A JP 2019001879A JP 2019001879 A JP2019001879 A JP 2019001879A JP 2019095455 A JP2019095455 A JP 2019095455A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- fixed electrode
- physical quantity
- quantity sensor
- dummy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 76
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 30
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 20
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、物理量センサー、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor, an electronic device, and a mobile body.
近年、例えばシリコンMEMS(Micro Electro Mechanical 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が開発されている。 BACKGROUND In recent years, physical quantity sensors that detect physical quantities such as acceleration have been developed using, for example, silicon MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
この物理量センサーとしては、大板部と小板部とを有し、これらがシーソー状に揺動可能となるように絶縁層に支持される可動電極と、大板部と対向して絶縁層に設けられる固定電極と、小板部と対向して絶縁層に設けられる固定電極と、を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 The physical quantity sensor includes a large plate portion and a small plate portion, and the movable electrode supported by the insulating layer so that these can swing like a seesaw, and the insulating layer facing the large plate portion There is known one having a fixed electrode to be provided and a fixed electrode to be provided on the insulating layer so as to face the small plate portion (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の物理量センサーでは、可動電極を備えた構造体(Si構造体)をガラス基板に陽極接合する際に、構造体と対向するガラス露出面が大きいと発生する静電力が大きくなるため、構造体のガラス基板への貼り付き(スティッキング)が発生する問題がある。 In the physical quantity sensor described in Patent Document 1, when the structure (Si structure) including the movable electrode is anodically bonded to the glass substrate, the electrostatic force generated is large when the glass exposed surface facing the structure is large. Therefore, there is a problem that sticking (sticking) to a glass substrate of a structure occurs.
このような問題を解決するために、可動電極と同電位の対向電極(ダミー電極)を設け、可動体が基板に貼り付くのを抑制しようとする試みが行われている(例えば、特許文献2参照)。 In order to solve such a problem, an attempt has been made to provide a counter electrode (dummy electrode) having the same potential as the movable electrode to suppress sticking of the movable body to the substrate (for example, Patent Document 2) reference).
しかしながら、特許文献2の物理量センサーでは、ダミー電極によって可動電極のスティッキングの発生を低減できるが、各固定電極と可動電極との間の静電容量の差(容量オフセット)が発生してしまい、そのばらつきによってはIC(集積回路)の調整範囲を超えて歩留まりが悪化してしまう。また、容量オフセットがセンサー全体に各影響を及ぼしてしまう(例えば、特許文献3参照)。
However, in the physical quantity sensor of
本発明の目的は、スティッキングの発生を防止するとともに、容量オフセットを小さくすることができる物理量センサー、および、この物理量センサーを備える電子機器および移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a physical quantity sensor capable of preventing the occurrence of sticking and reducing a capacity offset, and an electronic device and a mobile including the physical quantity sensor.
本発明は、上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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following modes or application examples.
[適用例1]
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に固定される支持部と、
前記支持部に連結部を介して接続され、前記支持部に対して揺動可能な可動部と、
前記可動部と対向して前記基板に配置される固定電極と、を有し、
前記可動部が前記連結部に対して一方側に設けられる第1質量部と、他方側に設けられ前記第1質量部よりも質量が大きい第2質量部と、前記第1質量部に配置された第1可動電極と、前記第2質量部に配置された第2可動電極と、を有し、
前記固定電極は、前記第1質量部と対向して配置される第1固定電極と、前記第2質量部と対向して配置される第2固定電極と、前記可動部と対向し、かつ、前記第1固定電極および第2固定電極と接触しないように配置され、前記可動部と同電位となるダミー電極と、を有し、
前記ダミー電極は、前記第1固定電極と前記第2固定電極との間に設けられた第1ダミー電極と、前記第1固定電極の前記第1ダミー電極とは反対側に設けられた第2ダミー電極と、前記第2固定電極の前記第1ダミー電極とは反対側に設けられた第3ダミー電極と、を有し、
前記第1固定電極と前記第1ダミー電極および前記第2ダミー電極との離間距離と、前記第2固定電極と前記第1ダミー電極および前記第3ダミー電極との離間距離とが等しい場合の容量オフセットよりも容量オフセットが小さくなるように、前記固定電極および前記ダミー電極が配置されていることを特徴とする。
Application Example 1
The physical quantity sensor of the present invention comprises a substrate,
A support fixed to the substrate;
A movable portion connected to the support portion via a connection portion and capable of swinging with respect to the support portion;
And a fixed electrode disposed on the substrate so as to face the movable portion,
The movable portion is disposed in a first mass portion provided on one side with respect to the connection portion, a second mass portion provided on the other side and having a mass greater than the first mass portion, and the first mass portion A first movable electrode and a second movable electrode disposed in the second mass portion,
The fixed electrode faces a first fixed electrode disposed facing the first mass portion, a second fixed electrode disposed facing the second mass portion, and the movable portion, and A dummy electrode disposed so as not to be in contact with the first fixed electrode and the second fixed electrode and having the same potential as the movable portion;
The dummy electrode is a first dummy electrode provided between the first fixed electrode and the second fixed electrode, and a second dummy electrode provided on the opposite side of the first dummy electrode of the first fixed electrode. A dummy electrode; and a third dummy electrode provided on the side opposite to the first dummy electrode of the second fixed electrode;
A capacitance when the distance between the first fixed electrode and the first dummy electrode and the second dummy electrode is equal to the distance between the second fixed electrode and the first dummy electrode and the third dummy electrode. It is characterized in that the fixed electrode and the dummy electrode are arranged such that the capacitance offset is smaller than the offset.
これにより、スティッキングの発生を防止するとともに、容量オフセットを小さくすることができる。 Thereby, the occurrence of sticking can be prevented, and the capacity offset can be reduced.
[適用例2]
本発明の物理量センサーでは、前記第1固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw1、前記第2固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw2、前記第1固定電極と前記第2ダミー電極との離間距離をw3、前記第2固定電極と前記第3ダミー電極との離間距離をw4としたとき、w1<w2、w3=w4の関係を満足することが好ましい。
これにより、容量オフセットをより容易に小さくすることができる。
Application Example 2
In the physical quantity sensor according to the present invention, the separation distance between the first fixed electrode and the first dummy electrode is w1, the separation distance between the second fixed electrode and the first dummy electrode is w2, and the first fixed electrode and the first fixed electrode Assuming that the distance between the second dummy electrode and the second dummy electrode is w3 and the distance between the second fixed electrode and the third dummy electrode is w4, it is preferable to satisfy the relationship of w1 <w2 and w3 = w4.
This allows the capacitance offset to be more easily reduced.
[適用例3]
本発明の物理量センサーでは、前記第1固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw1、前記第2固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw2、前記第1固定電極と前記第2ダミー電極との離間距離をw3、前記第2固定電極と前記第3ダミー電極との離間距離をw4としたとき、w1<w2、w3<w4の関係を満足することが好ましい。
これにより、容量オフセットをより容易に小さくすることができる。
Application Example 3
In the physical quantity sensor according to the present invention, the separation distance between the first fixed electrode and the first dummy electrode is w1, the separation distance between the second fixed electrode and the first dummy electrode is w2, and the first fixed electrode and the first fixed electrode Assuming that the distance between the second dummy electrode and the second dummy electrode is w3 and the distance between the second fixed electrode and the third dummy electrode is w4, it is preferable to satisfy the relationships of w1 <w2 and w3 <w4.
This allows the capacitance offset to be more easily reduced.
[適用例4]
本発明の物理量センサーでは、前記第1固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw1、前記第2固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw2、前記第1固定電極と前記第2ダミー電極との離間距離をw3、前記第2固定電極と前記第3ダミー電極との離間距離をw4としたとき、w1<w2、w3>w4の関係を満足することが好ましい。
これにより、容量オフセットをより容易に小さくすることができる。
Application Example 4
In the physical quantity sensor according to the present invention, the separation distance between the first fixed electrode and the first dummy electrode is w1, the separation distance between the second fixed electrode and the first dummy electrode is w2, and the first fixed electrode and the first fixed electrode Assuming that the distance between the second dummy electrode and the second dummy electrode is w3 and the distance between the second fixed electrode and the third dummy electrode is w4, it is preferable to satisfy the relationship of w1 <w2 and w3> w4.
This allows the capacitance offset to be more easily reduced.
[適用例5]
本発明の物理量センサーでは、前記第1固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw1、前記第2固定電極と前記第1ダミー電極との離間距離をw2、前記第1固定電極と前記第2ダミー電極との離間距離をw3、前記第2固定電極と前記第3ダミー電極との離間距離をw4としたとき、w1>w2、w3<w4の関係を満足することが好ましい。
これにより、容量オフセットをより容易に小さくすることができる。
Application Example 5
In the physical quantity sensor according to the present invention, the separation distance between the first fixed electrode and the first dummy electrode is w1, the separation distance between the second fixed electrode and the first dummy electrode is w2, and the first fixed electrode and the first fixed electrode When the separation distance from the second dummy electrode is w3 and the separation distance between the second fixed electrode and the third dummy electrode is w4, it is preferable to satisfy the relationship of w1> w2 and w3 <w4.
This allows the capacitance offset to be more easily reduced.
[適用例6]
本発明の物理量センサーでは、前記基板は、ガラス基板であることが好ましい。
Application Example 6
In the physical quantity sensor of the present invention, the substrate is preferably a glass substrate.
これにより、可動部と基板とを容易に両者を電気的に絶縁することができ、センサー構造を簡素化することができる。 Thus, the movable portion and the substrate can be easily electrically isolated from each other, and the sensor structure can be simplified.
[適用例7]
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを備えたことを特徴とする。
Application Example 7
An electronic device of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention.
このような電子機器では、本適用例に係る物理量センサーを含むため、高い信頼性を有することができる。 Such an electronic device can have high reliability because it includes the physical quantity sensor according to the application example.
[適用例8]
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを備えたことを特徴とする。
Application Example 8
A mobile according to the present invention is characterized by including the physical quantity sensor according to the present invention.
このような移動体では、本適用例に係る物理量センサーを含むため、高い信頼性を有することができる。 Such a mobile unit can have high reliability because it includes the physical quantity sensor according to the application example.
以下、本発明の物理量センサー、電子機器および移動体の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a physical quantity sensor, an electronic device, and a mobile body according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
[物理量センサー]
まず、図1の物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の好適な実施形態に係る物理量センサー100を模式的に示す平面図、図2は、図1の物理量センサー100を模式的に示す図1のII−II線断面図、図3は、図1の物理量センサー100を模式的に示す図1のIII−III線断面図、図4は、図1の物理量センサー100を模式的に示す図1のIV−IV線断面図である。
Physical quantity sensor
First, the physical quantity sensor of FIG. 1 will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a
なお、便宜上、図1では、蓋体80を透視して図示している。また、図3および図4では、蓋体80を省略して図示している。また、図1〜図4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。
In addition, for convenience, in FIG. 1, the
物理量センサー100は、図1〜図4に示すように、基板10と、可動部20と、連結部30、32と、支持部40と、固定電極50、52と、ダミー電極53、54、55と、配線60、64、66と、パッド70、72、74と、蓋体80と、を有する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
なお、本実施形態では、物理量センサー100が、鉛直方向(Z軸方向)の加速度を検出する加速度センサー(静電容量型MEMS加速度センサー)である例について説明する。
In the present embodiment, an example will be described in which the
以下、物理量センサー100を構成する各部を順次詳細に説明する。
基板10の材質は、例えば、ガラス等の絶縁材料である。例えば基板10をガラス等の絶縁材料、可動部20をシリコン等の半導体材料にすることにより、容易に両者を電気的に絶縁することができ、センサー構造を簡素化することができる。なお、基板10をガラスで構成した場合、より高感度な物理量センサーを提供することができる。
Hereinafter, each part constituting the
The material of the
基板10には、凹部11が形成されている。凹部11の上方には、間隙を介して、可動部20、および連結部30、32が設けられている。図1に示す例では、凹部11の平面形状(Z軸方向から見た形状)は、長方形である。凹部11の底面(凹部11を規定する基板10の面)12には、ポスト部13が設けられている。
A
図2〜図4に示す例では、ポスト部13は、基板10と一体に設けられている。ポスト部13は、底面12よりも上方(+Z軸方向)に突出している。
In the example shown in FIGS. 2 to 4, the
図3および図4に示すように、本実施形態では、ポスト部13の高さ(ポスト部13の上面14と底面12との間の距離)と凹部11の深さとは、等しくなるよう構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the height of the post portion 13 (the distance between the
ポスト部13の上面14は、支持部40と接合されている。ポスト部13の上面14には、窪み部15が形成されている。窪み部15の底面(窪み部15を規定するポスト部13の面)16には、第1配線60が設けられている。
The
なお、図2〜図4に示す例では、凹部11の側面(凹部11を規定する基板10の側面)およびポスト部13の側面は、凹部11の底面12に対して垂直であるが、底面12に対して傾斜していてもよい。
In the example shown in FIGS. 2 to 4, the side surface of the recess 11 (the side surface of the
可動部20は、支持軸(第1軸)Qまわりに変位可能である。具体的には、可動部20は、鉛直方向(Z軸方向)の加速度が加わると、連結部30、32によって決定される支持軸Qを回転軸(揺動軸)としてシーソー揺動する。支持軸Qは、例えば、Y軸と平行である。図示の例では、可動部20の平面形状は、長方形である。可動部20の厚さ(Z軸方向の大きさ)は、例えば、一定である。
The
可動部20は、第1質量部20aと、第2質量部20bと、を有している。
第1質量部20aは、平面視において、支持軸Qによって区画される可動部20の2つの部分のうちの一方(図1では右側に位置する部分)である。
The
The first
第2質量部20bは、平面視において、支持軸Qによって区画される可動部20の2つの部分のうちの他方(図1では左側に位置する部分)である。
The
可動部20に鉛直方向の加速度(例えば重力加速度)が加わった場合、第1質量部20aと第2質量部20bとの各々に回転モーメント(力のモーメント)が生じる。ここで、第1質量部20aの回転モーメント(例えば時計回りの回転モーメント)と第2質量部20bの回転モーメント(例えば反時計回りの回転モーメント)が均衡した場合には、可動部20の傾きに変化が生じず、加速度を検出することができない。したがって、鉛直方向の加速度が加わったときに、第1質量部20aの回転モーメントと、第2質量部20bの回転モーメントとが均衡せず、可動部20に所定の傾きが生じるように、可動部20が設計される。
When acceleration (for example, gravitational acceleration) in the vertical direction is applied to the
物理量センサー100では、支持軸Qを、可動部20の中心(重心)から外れた位置に配置することによって(支持軸Qから各質量部20a、20bの先端までの距離を異ならせることによって)、質量部20a、20bが互いに異なる質量を有している。すなわち、可動部20は、支持軸Qを境にして、一方側(第1質量部20a)と他方側(第2質量部20b)とで質量が異なる。図示の例では、支持軸Qから第1質量部20aの端面23までの距離は、支持軸Qから第2質量部20bの端面24までの距離よりも小さい。また、第1質量部20aの厚さと、第2質量部20bの厚さとは、等しい。したがって、第1質量部20aの質量は、第2質量部20bの質量よりも小さい。このように、質量部20a、20bが互いに異なる質量を有することにより、鉛直方向の加速度が加わったときに、第1質量部20aの回転モーメントと、第2質量部20bの回転モーメントと、を均衡させないことができる。したがって、鉛直方向の加速度が加わったときに、可動部20に所定の傾きを生じさせることができる。
In the
可動部20は、基板10と離間して設けられている。可動部20は、凹部11の上方に設けられている。図示の例では、可動部20と基板10との間には、間隙が設けられている。また、可動部20は、連結部30、32によって、支持部40から離間して設けられている。これにより、可動部20は、シーソー揺動することができる。
The
可動部20は、支持軸Qを境にして設けられた第1可動電極21および第2可動電極22を備えている。第1可動電極21は、第1質量部20aに設けられている。第2可動電極22は、第2質量部20bに設けられている。
The
第1可動電極21は、可動部20のうち、平面視において第1固定電極50と重なる部分である。第1可動電極21は、第1固定電極50との間に静電容量C1を形成する。すなわち、第1可動電極21と第1固定電極50とによって静電容量C1が形成される。
The first
第2可動電極22は、可動部20のうち、平面視において第2固定電極52と重なる部分である。第2可動電極22は、第2固定電極52との間に静電容量C2を形成する。すなわち、第2可動電極22と第2固定電極52とによって静電容量C2が形成される。物理量センサー100では、可動部20が導電性材料(不純物がドープされたシリコン)で構成されることによって、可動電極21、22が設けられている。すなわち、第1質量部20aが第1可動電極21として機能し、第2質量部20bが第2可動電極22として機能している。
The second
静電容量C1および静電容量C2は、例えば、図2に示す可動部20が水平な状態で、互いに等しくなるように構成されている。可動電極21、22は、可動部20の動きに応じて位置が変化する。この可動電極21、22の位置に応じて、静電容量C1、C2が変化する。可動部20には、連結部30、32および支持部40を介して、所定の電位が与えられる。
The capacitance C1 and the capacitance C2 are configured to be equal to each other, for example, when the
可動部20には、可動部20を貫通する貫通孔25が形成されている。これにより、可動部20が揺動する際の空気の影響(空気の抵抗)を低減することができる。貫通孔25は、例えば、複数形成されている。図示の例では、貫通孔25の平面形状は、長方形である。
In the
可動部20には、可動部20を貫通する開口部26が設けられている。開口部26は、平面視において、支持軸Q上に設けられている。開口部26には、連結部30、32および支持部40が設けられている。図示の例では、開口部26の平面形状は、長方形である。可動部20は、連結部30、32を介して、支持部40と接続されている。
The
連結部30、32は、可動部20と支持部40とを連結している。連結部30、32は、トーションバネ(捻りバネ)として機能する。これにより、連結部30、32は、可動部20がシーソー揺動することにより連結部30、32に生じるねじり変形に対して強い復元力を有することができる。
The connecting
連結部30、32は、平面視において、支持軸Q上に配置されている。連結部30、32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。
The
支持部40は、開口部26に配置されている。支持部40は、平面視において、支持軸Q上に設けられている。支持部40の一部は、ポスト部13の上面14に接合(接続)されている。支持部40は、連結部30、32を介して、可動部20を支持している。支持部40には、連結部30、32が接続され且つ支持軸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上に設けられた第1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。
The
支持部40は、第1部分41と、第2部分42、43、44、45と、を有している。支持部40は、支持軸Qと交差(具体的には直交)する第2軸Rに沿って第1部分41が延出し、第1部分41の端部から第2部分42、43、44、45が突出した形状である。第2軸Rは、X軸と平行な軸である。
The
支持部40の第1部分41は、支持軸Qと交差(具体的には直交)して延出している。第1部分41は、連結部30、32が接合されている。第1部分41は、平面視において支持軸Q上に設けられ、基板10と離間している。すなわち、支持部40の支持軸Q上の部分は、基板10と離間している。図1に示す例では、第1部分41の平面形状は、長方形である。第1部分41は、第2軸Rに沿って延出している。
The
支持部40の第1部分41には、接続領域46が設けられている。図1に示す例では、接続領域46は、平面視において、支持部40の連結部30、32に挟まれた領域である。図示の例では、接続領域46の平面形状は、長方形である。接続領域46の少なくとも一部は、基板10に固定されていない。
A connection area 46 is provided in the
支持部40の第2部分42、43、44、45は、第1部分41の端部から突出(延出)している。図1に示す例では、第2部分42、43、44、45の平面形状は、長方形である。第2部分42、43、44、45の各々には、コンタクト領域63が設けられている。
The
支持部40の第2部分42、43は、第1部分41の一方の端部(具体的は−X軸方向の端部)から、支持軸Qに沿って互いに反対方向に延出している。図示の例では、第2部分42は、第1部分41の一方の端部から+Y軸方向に延出している。第2部分43は、第1部分41の一方の端部から−Y軸方向に延出している。第2部分42の一部および第2部分43の一部は、ポスト部13に接合されている。
The
支持部40の第2部分44、45は、第1部分41の他方の端部(具体的は+X軸方向の端部)から、支持軸Qに沿って互いに反対方向に延出している。図示の例では、第2部分44は、第1部分41の他方の端部から+Y軸方向に延出している。第2部分45は、第1部分41の他方の端部から−Y軸方向に延出している。第2部分44の一部および第2部分45の一部は、ポスト部13に接合されている。
The
支持部40は、上記のような部分41、42、43、44、45を備えていることにより、H字状(略H字状)の平面形状を有している。すなわち、第1部分41は、H字状の横棒を構成している。第2部分42、43、44、45は、H字状の縦棒を構成している。
The
可動部20、連結部30、32、および支持部40は、一体に設けられている。図示の例では、可動部20、連結部30、32、および支持部40が、1つの構造体(シリコン構造体)2を構成している。可動部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。可動部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、可動部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。
The
物理量センサー100では、構造体2は、1つの支持部40によって基板10に固定されている。すなわち、構造体2は、基板10に対して1点(1つの支持部40)で固定されている。したがって、例えば構造体が基板に対して2点(2つの支持部)で固定されている形態と比べて、基板10の熱膨張率と構造体2の熱膨張率との差によって生じる応力や、実装時に装置に加わる応力等が、連結部30、32に与える影響を低減することができる。
In the
固定電極50、52は、基板10上に設けられている。図示の例では、固定電極50、52は、凹部11の底面12に設けられている。第1固定電極50は、第1可動電極21に対向して配置されている。第1固定電極50の上方には、間隙を介して、第1可動電極21が位置している。第2固定電極52は、第2可動電極22に対向して配置されている。第2固定電極52の上方には、間隙を介して、第2可動電極22が位置している。第1固定電極50の面積と第2固定電極52の面積とは、例えば、等しい。第1固定電極50の平面形状と第2固定電極52の平面形状とは、例えば、支持軸Qに関して対称である。
The fixed
ダミー電極53、54、55は、固定電極50、52と接触しないように、基板10上に設けられている。ダミー電極53、54、55は、可動部20と同電位となるよう構成されている。
The
第1ダミー電極53は、第1固定電極50と第2固定電極52との間に設けられている。また、第2ダミー電極54は、第1固定電極50の第1ダミー電極53とは反対側に設けられている。また、第3ダミー電極55は、第2固定電極52の第1ダミー電極53とは反対側に設けられている。
The first dummy electrode 53 is provided between the first fixed
固定電極50、52、ダミー電極53、54、55の材質は、例えば、アルミニウム、金、ITO(Indium Tin Oxide)である。固定電極50、52、ダミー電極53、54、55の材質は、ITO等の透明電極材料であることが望ましい。固定電極50、52、ダミー電極53、54、55として、透明電極材料を用いることにより、基板10が透明基板(ガラス基板)である場合、固定電極50、52、ダミー電極53、54、55上に存在する異物等を容易に視認することができるためである。
The material of the fixed
第1配線60は、基板10上に設けられている。第1配線60は、配線層部61と、バンプ部62と、を有している。
The
第1配線60の配線層部61は、第1パッド70とバンプ部62とを接続している。図示の例では、配線層部61は、第1パッド70から、基板10に形成された第1溝部17、凹部11、および窪み部15を通って、バンプ部62まで延出している。配線層部61の窪み部15に設けられた部分は、平面視において、支持部40と重なっている。図示の例では、配線層部61の窪み部15に設けられた部分の平面形状は、H字状(略H字状)である。配線層部61の材質は、例えば、固定電極50、52の材質と同じである。
The
第1配線60のバンプ部62は、配線層部61上に設けられている。バンプ部62は、コンタクト領域63において、配線層部61と支持部40とを接続している。すなわち、コンタクト領域63は、第1配線60と支持部40とが接続される(接触している)領域である。より具体的には、コンタクト領域63は、バンプ部62の支持部40と接触している領域(接触面)である。バンプ部62の材質は、例えば、アルミニウム、金、白金である。
The
コンタクト領域63は、支持軸Q上を避けて配置されている。すなわち、コンタクト領域63は、支持軸Qと離間して配置されている。コンタクト領域63は、平面視において、支持軸Qを境にして一方側(具体的には+X軸方向側)および他方側(具体的には−X軸方向側)に、少なくとも1つずつ設けられている。コンタクト領域63は、平面視において、支持軸Qを境にして接続領域46の両側に設けられている。図示の例では、コンタクト領域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。
The
コンタクト領域63は、図3および図4に示すように、ポスト部13の上面(ポスト部13と支持部40との接合面)14よりも上方に位置している。具体的には、シリコン基板を基板10に接合する際に(詳細は後述)、シリコン基板は、第1配線60のバンプ部62によって押されて窪み、コンタクト領域63は、ポスト部13の上面14よりも上方に位置する。例えば、支持部40が(シリコン基板が)バンプ部62によって押されることにより、支持部40には応力が生じる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、図示はしないが、第1配線60と支持部40とが接触していれば、支持部40は窪んでおらず、コンタクト領域63とポスト部13の上面14とは、Z軸方向において同じ位置にあってもよい。すなわち、コンタクト領域63と上面14とは、同じ高さを有していてもよい。このような形態においても、第1配線60と支持部40とが接触することにより、支持部40には応力が生じる。
Although not illustrated, if the
第2配線64は、基板10上に設けられている。第2配線64は、第2パッド72と第1固定電極50とを接続している。図示の例では、第2配線64は、第2パッド72から、第2溝部18および凹部11を通って、第1固定電極50まで延出している。第2配線64の材質は、例えば、固定電極50、52の材質と同じである。
The
第3配線66は、基板10上に設けられている。第3配線66は、第3パッド74と第2固定電極52とを接続している。図示の例では、第3配線66は、第3パッド74から、第3溝部19および凹部11を通って、第2固定電極52まで延出している。第3配線66の材質は、例えば、固定電極50、52の材質と同じである。
The third wiring 66 is provided on the
パッド70、72、74は、基板10上に設けられている。図示の例では、パッド70、72、74は、それぞれ、溝部17、18、19に設けられ、配線60、64、66に接続されている。パッド70、72、74は、平面視において、蓋体80と重ならない位置に設けられている。これにより、可動部20を基板10および蓋体80内に収容した状態においても、パッド70、72、74によって、静電容量C1、C2を検出することができる。パッド70、72、74の材質は、例えば、固定電極50、52と同じである。
The
蓋体80は、基板10上に設けられている。蓋体80は、基板10に接合されている。蓋体80および基板10は、可動部20を収容するキャビティー82を形成している。キャビティー82は、例えば、不活性ガス(例えば窒素ガス)雰囲気である。蓋体80の材質は、例えば、シリコンである。蓋体80の材質がシリコンであり、基板10の材質がガラスである場合、基板10と蓋体80とは、例えば陽極接合によって接合される。
The
次に、物理量センサー100の動作について説明する。
物理量センサー100では、加速度、角速度等の物理量に応じて、可動部20が支持軸Qまわりに揺動する。この可動部20の動きに伴って、第1可動電極21と第1固定電極50との間の距離、および第2可動電極22と第2固定電極52との間の距離が変化する。具体的には、例えば鉛直上向き(+Z軸方向)の加速度が物理量センサー100に加わると、可動部20は反時計回りに回転し、第1可動電極21と第1固定電極50との間の距離が小さくなり、第2可動電極22と第2固定電極52との間の距離が大きくなる。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)の加速度が物理量センサー100に加わると、可動部20は時計回りに回転し、第1可動電極21と第1固定電極50との間の距離が大きくなり、第2可動電極22と第2固定電極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。
Next, the operation of the
In the
物理量センサー100では、パッド70、72を用いて静電容量C1を検出し、パッド70、74を用いて静電容量C2を検出する。そして、静電容量C1と静電容量C2との差に基づいて(いわゆる差動検出方式により)、加速度や角速度等の向きや大きさ等の物理量を検出することができる。
In the
上述のように、物理量センサー100は、加速度センサーやジャイロセンサー等の慣性センサーとして使用することができ、具体的には、例えば、鉛直方向(Z軸方向)の加速度を測定するための静電容量型加速度センサーとして使用することができる。
As described above, the
上述した物理量センサー100では、第1固定電極50と第1ダミー電極53および第2ダミー電極54との離間距離と、第2固定電極52と第1ダミー電極53および第3ダミー電極55との離間距離とが等しい場合における容量オフセットよりも、容量オフセットが小さくなるように、固定電極50、52およびダミー電極53、54、55が配置されている。
In the
このような構成とすることにより、スティッキングの発生を防止するとともに、容量オフセットを小さくすることができる。 With such a configuration, the occurrence of sticking can be prevented and the capacity offset can be reduced.
より具体的には、例えば、第1固定電極50と第1ダミー電極53との離間距離をw1、第2固定電極52と第1ダミー電極53との離間距離をw2、第1固定電極50と第2ダミー電極54との離間距離をw3、第2固定電極52と第3ダミー電極55との離間距離をw4としたとき、w1<w2、w3=w4の関係を満足するよう構成する。
More specifically, for example, the separation distance between the first fixed
このような構成とすることで、第1固定電極50と第1ダミー電極53との間の静電容量C4、第2固定電極52と第1ダミー電極53との間の静電容量C5、第1固定電極50と第2ダミー電極54との間の静電容量C6、第2固定電極52と第3ダミー電極55との間の静電容量C7としたとき、C4=C5、C6>C7となり、容量オフセットをより小さくすることができる。
With such a configuration, the capacitance C4 between the first fixed
また、例えば、w1<w2、w3=w4となるよう構成することで、C6<C7となったとしても、C4>C5とすることで、容量オフセットをより小さくすることができる。 Further, for example, by configuring w1 <w2 and w3 = w4, even if C6 <C7, the capacitance offset can be further reduced by setting C4> C5.
また、例えば、w1<w2、w3<w4となるよう構成することで、C4>C5、C6>C7となり、容量オフセットをより小さくすることができる。 Further, for example, by configuring w1 <w2 and w3 <w4, C4> C5 and C6> C7, and the capacitance offset can be further reduced.
また、例えば、w1を狭めた場合に、w1<w2、w3>w4となるよう構成することで、C4≫C5、C6<C7となり、容量オフセットをより小さくすることができる。 Further, for example, when w1 is narrowed, by configuring w1 <w2 and w3> w4, C4 >> C5 and C6 <C7, and the capacitance offset can be further reduced.
また、例えば、w3を狭めた場合に、w1>w2、w3<w4となるよう構成することで、C4<C5、C6≫C7となり、容量オフセットをより小さくすることができる。 Further, for example, when w3 is narrowed, by configuring so that w1> w2 and w3 <w4, C4 <C5, C6 >> C7, and the capacitance offset can be further reduced.
また、上記のような構成の物理量センサー100では、ダミー電極53、54、55をセンサー領域(静電容量が変化する領域)内で形成しないため、測定のばらつき等の発生によって精度を落とすおそれがない。
Further, in the
[物理量センサーの製造方法]
次に、図1の物理量センサー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、図1の物理量センサー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。
[Method of manufacturing physical quantity sensor]
Next, a method of manufacturing the physical quantity sensor of FIG. 1 will be described with reference to the drawings. 5 to 7 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the
図5に示すように、例えばガラス基板をパターニングして、凹部11、窪み部15が形成されたポスト部13、および溝部17、18、19(図1参照)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11、ポスト部13、および溝部17、18、19が形成された基板10を得ることができる。
As shown in FIG. 5, for example, a glass substrate is patterned to form the
次に、凹部11の底面12に固定電極50、52、ダミー電極53、54、55を形成する。次に、基板10上に配線層部61および配線64、66を形成する(図1参照)。配線64、66は、それぞれ固定電極50、52と接続するように形成される。次に、配線層部61上にバンプ部62を形成する(図3および図4参照)。これにより、第1配線60を形成することができる。バンプ部62は、その上面がポスト部13の上面14よりも上方に位置するように形成される。次に、配線60、64、66のそれぞれと接続するように、パッド70、72、74を形成する(図1参照)。
Next, the fixed
固定電極50、52、配線60、64、66、およびパッド70、72、74は、例えば、スパッタ法やCVD(Chemical Vapor Deposition)法による成膜、およびパターニングにより形成される。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。
The fixed
図6に示すように、基板10に、例えばシリコン基板102を接合する。基板10とシリコン基板102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102とを強固に接合することができる。基板10にシリコン基板102を接合する際、シリコン基板102は、例えば、第1配線60のバンプ部62に押されて窪む(図3および図4参照)。これにより、シリコン基板102には、応力が生じる。
As shown in FIG. 6, for example, a
図7に示すように、シリコン基板102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、可動部20、連結部30、32、および支持部40を一体的に形成する。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、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ(Bosch)法を用いることができる。
As shown in FIG. 7, the
図2に示すように、基板10に蓋体80を接合して、基板10および蓋体80によって形成されるキャビティー82に、可動部20等を収容する。基板10と蓋体80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80とを強固に接合することができる。本工程を、不活性ガス雰囲気で行うことにより、キャビティー82に不活性ガスを充填することができる。
以上の工程により、物理量センサー100を製造することができる。
As shown in FIG. 2, the
The
[物理量センサーの変形例]
次に、上記物理量センサー100の変形例に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図8は、変形例に係る物理量センサー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。
[Modification of physical quantity sensor]
Next, a physical quantity sensor according to a modification of the
以下、変形例に係る物理量センサー200において、図1の物理量センサー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
物理量センサー100では、図1に示すように、支持部40の平面形状は、H字状(略H字状)であった。これに対し、物理量センサー200では、図8に示すように、支持部40の平面形状は、四角形(図示の例では長方形)である。
In the
物理量センサー200では、コンタクト領域63は、平面視において、支持軸Qを境にして一方側(具体的には+X軸方向側)および他方側(具体的には−X軸方向側)に、1つずつ設けられている。
In the
物理量センサー200では、物理量センサー100と同様に、高い信頼性を有することができる。
Similar to the
[電子機器]
次に、本発明の電子機器を説明する。
[Electronics]
Next, the electronic device of the present invention will be described.
図9は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic device of the present invention is applied.
図9に示すように、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を有する表示ユニット1106と、により構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
As shown in FIG. 9, the
このようなパーソナルコンピューター1100には、物理量センサー100が内蔵されている。
The
図10は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic device of the present invention is applied.
図10に示すように、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。
このような携帯電話機1200には、物理量センサー100が内蔵されている。
As shown in FIG. 10, the
The
図11は、本発明の電子機器を適用したデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。 FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic device of the present invention is applied. Note that in this figure, the connection to an external device is also shown in a simplified manner.
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
Here, while a normal camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, the
デジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
A
また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
A
撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。
When the photographer confirms the subject image displayed on the
また、このデジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子1312には、テレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314には、パーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。
In the
このようなデジタルスチルカメラ1300には、物理量センサー100が内蔵されている。
The
以上のような電子機器1100、1200、1300は、物理量センサー100を含むため、高い信頼性を有することができる。
The
なお、物理量センサー100を備えた電子機器は、図9に示すパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図10に示す携帯電話機、図11に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、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)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、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、ヘッドマウントディスプレイ、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、ロケット、船舶の計器類)、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。 In addition to the personal computer shown in FIG. 9 (mobile personal computer), the mobile phone shown in FIG. 10, and the digital still camera shown in FIG. (For example, ink jet printer), laptop personal computer, television, video camera, video tape recorder, various navigation devices, pager, electronic notebook (including communication function included), electronic dictionary, calculator, electronic game machine, head mounted display, Word processor, workstation, video phone, TV monitor for crime prevention, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, sphygmomanometer, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish finder , Seed measuring instruments, gauges (e.g., vehicles, aircraft, rockets, instruments and a ship), attitude control such as a robot or a human body, can be applied to a flight simulator.
[移動体]
図12は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
[Mobile body]
FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of an automobile which is an example of the mobile object of the present invention.
自動車1500には、物理量センサー100が内蔵されている。具体的には、図12に示すように、自動車1500の車体1502には、自動車1500の加速度を検知する物理量センサー100を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)1504が搭載されている。また、物理量センサー100は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、に広く適用することができる。
The
自動車1500は、物理量センサー100を含むため、高い信頼性を有することができる。
The
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-mentioned embodiment and modification are an example, and are not necessarily limited to these. For example, it is also possible to combine each embodiment and each modification suitably.
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、方法および結果が同一の構成、あるいは目的およ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また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 substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations having the same function, method and result, or configurations having the same purpose and effect). Further, the present invention includes a configuration in which a nonessential part of the configuration described in the embodiment is replaced. The present invention also includes configurations that can achieve the same effects or the same objects as the configurations described in the embodiments. Further, the present invention includes a configuration in which a known technology is added to the configuration described in the embodiment.
2…構造体
10…基板
102…シリコン基板
11…凹部
12…底面
13…ポスト部
14…上面
15…窪み部
16…底面
17…第1溝部
18…第2溝部
19…第3溝部
20…可動部
20a…第1質量部
20b…第2質量部
21…第1可動電極
22…第2可動電極
23、24…端面
25…貫通孔
26…開口部
30…第1連結部
32…第2連結部
40…支持部
41…第1部分
42…第2部分
43…第2部分
44…第2部分
45…第2部分
46…接続領域
50…第1固定電極
52…第2固定電極
53…第1ダミー電極
54…第2ダミー電極
55…第3ダミー電極
60…第1配線
61…配線層部
62…バンプ部
63…コンタクト領域
64…第2配線
66…第3配線
70…第1パッド
72…第2パッド
74…第3パッド
80…蓋体
82…キャビティー
100、200…物理量センサー
1100…パーソナルコンピューター
1102…キーボード
1104…本体部
1106…表示ユニット
1108…表示部
1200…携帯電話機
1202…操作ボタン
1204…受話口
1206…送話口
1208…表示部
1300…デジタルスチルカメラ
1302…ケース
1304…受光ユニット
1306…シャッターボタン
1308…メモリー
1310…表示部
1312…ビデオ信号出力端子
1314…入出力端子
1430…テレビモニター
1440…パーソナルコンピューター
1500…自動車
1502…車体
1504…電子制御ユニット
Q…支持軸
R…第2軸
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板に固定される支持部と、
前記支持部に連結部を介して接続され、前記支持部に対して揺動可能な可動部と、
前記可動部と対向して前記基板に配置される固定電極と、を有し、
前記可動部が前記連結部に対して一方側に設けられる第1質量部と、他方側に設けられ前記第1質量部よりも質量が大きい第2質量部と、前記第1質量部に配置された第1可動電極と、前記第2質量部に配置された第2可動電極と、を有し、
前記固定電極は、前記第1質量部と対向して配置される第1固定電極と、前記第2質量部と対向して配置される第2固定電極と、前記可動部と対向し、かつ、前記第1固定電極および第2固定電極と接触しないように配置され、前記可動部と同電位となるダミー電極と、を有し、
前記ダミー電極は、前記第1固定電極と前記第2固定電極との間に設けられた第1ダミー電極と、前記第1固定電極の前記第1ダミー電極とは反対側に設けられた第2ダミー電極と、前記第2固定電極の前記第1ダミー電極とは反対側に設けられた第3ダミー電極と、を有し、
前記第1固定電極と前記第1ダミー電極および前記第2ダミー電極との離間距離と、前記第2固定電極と前記第1ダミー電極および前記第3ダミー電極との離間距離とが等しい場合の容量オフセットよりも容量オフセットが小さくなるように、前記固定電極および前記ダミー電極が配置されていることを特徴とする物理量センサー。 A substrate,
A support fixed to the substrate;
A movable portion connected to the support portion via a connection portion and capable of swinging with respect to the support portion;
And a fixed electrode disposed on the substrate so as to face the movable portion,
The movable portion is disposed in a first mass portion provided on one side with respect to the connection portion, a second mass portion provided on the other side and having a mass greater than the first mass portion, and the first mass portion A first movable electrode and a second movable electrode disposed in the second mass portion,
The fixed electrode faces a first fixed electrode disposed facing the first mass portion, a second fixed electrode disposed facing the second mass portion, and the movable portion, and A dummy electrode disposed so as not to be in contact with the first fixed electrode and the second fixed electrode and having the same potential as the movable portion;
The dummy electrode is a first dummy electrode provided between the first fixed electrode and the second fixed electrode, and a second dummy electrode provided on the opposite side of the first dummy electrode of the first fixed electrode. A dummy electrode; and a third dummy electrode provided on the side opposite to the first dummy electrode of the second fixed electrode;
A capacitance when the distance between the first fixed electrode and the first dummy electrode and the second dummy electrode is equal to the distance between the second fixed electrode and the first dummy electrode and the third dummy electrode. The physical quantity sensor, wherein the fixed electrode and the dummy electrode are disposed such that a capacitance offset is smaller than an offset.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019001879A JP6665950B2 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Physical quantity sensors, electronic devices and moving objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019001879A JP6665950B2 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Physical quantity sensors, electronic devices and moving objects |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014166926A Division JP6464608B2 (en) | 2014-08-15 | 2014-08-19 | Physical quantity sensor, electronic device and mobile object |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019095455A true JP2019095455A (en) | 2019-06-20 |
JP6665950B2 JP6665950B2 (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=66972892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019001879A Expired - Fee Related JP6665950B2 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Physical quantity sensors, electronic devices and moving objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6665950B2 (en) |
-
2019
- 2019-01-09 JP JP2019001879A patent/JP6665950B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6665950B2 (en) | 2020-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10641789B2 (en) | Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, electronic equipment, and moving body | |
JP6146565B2 (en) | Physical quantity sensors, electronic devices, and moving objects | |
JP6206650B2 (en) | Functional element, electronic device, and moving object | |
JP6897663B2 (en) | Sensor devices, electronics, and mobiles | |
US9383383B2 (en) | Physical quantity sensor, manufacturing method thereof, and electronic apparatus | |
US9470703B2 (en) | Physical quantity sensor and electronic apparatus | |
US10317425B2 (en) | Functional element, electronic apparatus, and moving object | |
US9429589B2 (en) | Physical quantity sensor and electronic apparatus | |
JP6146566B2 (en) | Physical quantity sensors, electronic devices, and moving objects | |
JP6655281B2 (en) | Physical quantity sensors, electronic devices and moving objects | |
JP6380737B2 (en) | Electronic devices, electronic devices, and moving objects | |
JP6327384B2 (en) | Physical quantity sensors, electronic devices, and moving objects | |
JP2015001459A (en) | Function element, electronic apparatus, and movable body | |
JP6464608B2 (en) | Physical quantity sensor, electronic device and mobile object | |
JP6766861B2 (en) | Physical quantity sensors, electronics and mobiles | |
JP6137451B2 (en) | Physical quantity sensor, electronic device, and moving object | |
JP6544058B2 (en) | Physical quantity sensor, electronic device and mobile | |
JP6665950B2 (en) | Physical quantity sensors, electronic devices and moving objects |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190207 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6665950 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |