JP6922552B2 - 物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器、携帯型電子機器および移動体 - Google Patents

物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器、携帯型電子機器および移動体 Download PDF

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Description

本発明は、物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体に関するものである。
例えば、特許文献１に記載の加速度センサーは、ガラス基板と、ガラス基板の上面に接合されたシリコン基板と、を有している。また、シリコン基板から、幹部と、幹部がガラス基板に対して検出軸方向に変位可能となるように幹部とガラス基板とを接続するばね部と、幹部の両側から検出軸方向に直交する方向に延出する複数の櫛歯状可動電極と、ガラス基板に固定され、検出軸方向に直交する方向に延出する複数の櫛歯状固定電極と、が形成されている。このような加速度センサーでは、加わった加速度によって錘部が変位することで、対をなす櫛歯状可動電極と櫛歯状固定電極との間の静電容量が変化し、この静電容量の変化に基づいて、受けた加速度を検出することができる。また、特許文献１に記載の加速度センサーは、過度な衝撃等が加わった際に幹部の可動範囲を制限するストッパー部を設け、耐衝撃性の向上を図っている。このストッパー部は、櫛歯状可動電極からこれと対をなす櫛歯状固定電極側に向けて突出する突出部、または、これとは逆に、櫛歯状固定電極からこれと対をなす櫛歯状可動電極側に向けて突出する突出部で構成されている。そして、このような突出部が櫛歯状可動電極または櫛歯状固定電極と衝突することで幹部の可動範囲が制限されるようになっている。
特開２０１３−２４７６５号公報
しかしながら、櫛歯状可動電極および櫛歯状固定電極は、細長くて機械的強度が低いため、突出部と衝突することで破損するおそれが高い。そのため、特許文献１に記載の加速度センサーでは、優れた耐衝撃性を発揮することができない。
本発明の目的は、優れた耐衝撃性を有する物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を提供することにある。
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、以下の発明として実現することが可能である。
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に固定されている固定部と、
前記固定部に対して第１方向に変位可能な可動部と、
前記可動部に設けられている可動電極部と、
前記基板に固定され、前記可動電極部と前記第１方向に対向するように配置されている固定電極部と、
前記可動部の前記第１方向の可動範囲を規制する規制部と、
を含み、
前記可動部は、
前記第１方向の一方側に、前記第１方向と直交する第２方向に沿って配置されている第１外縁部と、
前記第１方向の他方側に、前記第２方向に沿って配置されている第２外縁部と、
を含み、
前記規制部は、
前記第１外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第１外縁部と隙間を介して配置されている第１規制部、
および、前記第２外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第２外縁部と隙間を介して配置されている第２規制部、
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
これにより、優れた耐衝撃性を有する物理量センサーが得られる。
本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部は、前記第１外縁部の外縁に沿って配置され、
前記第２規制部は、前記第２外縁部の外縁に沿って配置されていることが好ましい。
これにより、可動部が第１方向に過度に変位した際、より確実に、可動部を第１規制部または第２規制部に接触させることができる。
本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部および前記第２規制部の少なくとも一方は、前記第１方向に弾性を有することが好ましい。
これにより、可動部と規制部との接触時の衝撃を緩和することができ、可動部の破損を効果的に低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記基板の法線方向からの平面視で、前記第１規制部および前記第２規制部の少なくともいずれか一方は、前記第２方向に沿ったスリットを有していることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、第１、第２規制部を第１軸方向に弾性を有するものとすることができる。
本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部および前記第２規制部の少なくともいずれか一方と前記基板との間に隙間が形成されていることが好ましい。
これにより、第１、第２規制部を第１方向に撓み変形させることができる。そのため、可動部と規制部との接触時の衝撃を緩和することができ、可動部の破損を効果的に低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部および前記第２規制部の少なくとも一方は、前記第２方向に沿って間欠的に配置されている複数の部分を有していることが好ましい。
これにより、隣り合う部分の間にある隙間に配線を引き回すことができ、配線と規制部との重なりを防止でき、これらの間に寄生容量が形成されてしまうのを低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記可動部は、前記第２方向の一方側に、前記第１方向に沿って配置されている第３外縁部と、
前記第２方向の他方側に、前記第１方向に沿って配置されている第４外縁部と、
を含み、
前記規制部は、
前記第３外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第３外縁部と隙間を介して配置されている第３規制部と、
前記第４外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第４外縁部と隙間を介して配置されている第４規制部と、
を含むことが好ましい。
これにより、可動部が第２方向に変位すると、可動部が第３規制部または第４規制部に接触し、第２方向へのそれ以上の変位が低減される。そのため、可動部の第２方向への過度な変位を低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記基板の法線方向からの平面視で、前記可動電極部は、長手方向が前記第２方向に沿って配置されている可動電極指を含み、
前記固定電極部は、長手方向が前記第２方向に沿って、前記可動電極指と前記第１方向に対向するように配置されている固定電極指を含み、
互いに対向している前記可動電極指と前記固定電極指との前記第１方向に沿った離間距離をＧ１、
前記第１外縁部と前記第１規制部との前記第１方向に沿った離間距離をＧ２、
前記第２外縁部と前記第２規制部との前記第１方向に沿った離間距離をＧ３としたとき、
Ｇ１＞Ｇ２およびＧ１＞Ｇ３
を満足していることが好ましい。
これにより、可動電極指と固定電極指との接触を効果的に低減することができ、これらの破損を効果的に低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記規制部は、前記可動部と同電位であることが好ましい。
これにより、規制部と可動部との間に寄生容量が発生せず、寄生容量に起因した検出精度の低下を効果的に低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記可動部と前記規制部とは、同じ材料で構成されていることが好ましい。
これにより、可動部と規制部との硬さを揃えることができ、これらが接触した際に、一方が強度負けして破損してしまうことを効果的に低減することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記可動部が前記規制部に接触したとき、前記可動部と前記規制部とは面接触することが好ましい。
これにより、可動部と規制部との接触の衝撃が分散され、これらの破損を効果的に低減することができる。
本発明の物理量センサーは、基板と、
第１質量部と第２質量部を含む可動部、平面視で前記第１質量部と前記第２質量部との間に配置され前記基板に支持されている固定部、および前記可動部と前記固定部とを連結している連結部を含む揺動体と、
前記第１質量部と対向するように前記基板に配置されている第１固定電極部と、
前記第２質量部と対向するように前記基板に配置されている第２固定電極部と、
前記基板の法線方向からの平面視で、前記第１質量部と前記第２質量部とが並んでいる方向の前記揺動体の可動範囲を規制する規制部と、
を含み、
前記規制部は、
前記可動部の前記第１質量部側に位置している第１端部に対して前記固定部の側とは反対側に、前記第１端部と隙間を介して配置されている第１規制部、
および、前記可動部の前記第２質量部側に位置している第２端部に対して前記固定部の側とは反対側に、前記第２端部と隙間を介して配置されている第２規制部、
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
これにより、優れた耐衝撃性を有する物理量センサーが得られる。
本発明の物理量センサーデバイスは、本発明の物理量センサーと、
回路素子と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイスが得られる。
本発明の物理量センサーデバイスでは、前記回路素子は、前記物理量センサーと重なるように配置されていることが好ましい。
これにより、物理量センサーデバイスの小型化を図ることができる。
本発明の物理量センサーデバイスでは、物理量センサーは、
加速度センサーと、
角速度センサーと、を含むことが好ましい。
これにより、物理量センサーデバイスを異なる物理量を検出できる複合センサーとして利用することができ、その利便性が向上する。
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーと、
制御回路と、
補正回路と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
本発明の携帯型電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器が得られる。
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーと、
姿勢制御部と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す物理量センサーの斜視図である。 図１に示す物理量センサーに印加する電圧を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図７中のＢ−Ｂ線断面図である。 図７に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図７に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図７に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図１２中のＣ−Ｃ線断面図である。 図１２中のＤ−Ｄ線断面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 本発明の第６実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図２３に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図２３に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図２３に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 本発明の第７実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第８実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第９実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図２９に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図２９に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 本発明の第１０実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第１１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第１２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第１３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図３５に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図３５に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 本発明の第１４実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 本発明の第１５実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図３９中のＥ−Ｅ線断面図である。 図３９に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 図３９に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。 本発明の第１６実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。 図４３に示す物理量センサーデバイスの変形例を示す断面図である。 図４３に示す物理量センサーデバイスの変形例を示す断面図である。 本発明の第１７実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。 図４６に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。 本発明の第１８実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 本発明の第１９実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 本発明の第２０実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。 本発明の第２１実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。 図５１に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第２２実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す物理量センサーの斜視図である。図４は、図１に示す物理量センサーに印加する電圧を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側および図２中の上側を「上」とも言い、図１中の紙面奥側および図２中の下側を「下」とも言う。また、各図に示すように、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。
なお、本願明細書において、「直交」とは、９０°で交わっている場合の他、９０°から若干傾いた角度（例えば、９０°±１０°程度）で交わっている場合も含むものである。具体的には、Ｘ軸がＹＺ平面の法線方向に対して±１０°程度傾いている場合、Ｙ軸がＸＺ平面の法線方向に対して±１０°程度傾いている場合、Ｚ軸がＸＹ平面の法線方向に対して±１０°程度傾いている場合、についても「直交」に含まれる。
図１に示す物理量センサー１は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー１は、基板２と、基板２に設けられ、Ｘ軸方向の加速度Ａｘ（物理量）を検出する素子部３と、素子部３の過度な変位を規制する規制部９と、素子部３および規制部９を覆うように基板２に接合された蓋体１０と、を有している。
（基板）
図１に示すように、基板２は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板２は、上面側に開放する凹部２１を有している。Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２１は、素子部３を内側に内包するように、素子部３よりも大きく形成されている。凹部２１は、素子部３と基板２との接触を防止するための逃げ部として機能する。なお、基板２の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、三角形、矩形以外の四角形、五角形等の多角形、円形、楕円形、異形等いかなる形状であってもよい。
また、図２に示すように、基板２は、凹部２１の底面に設けられた３つの突起状のマウント部２２、２３、２４を有している。マウント部２２には第１固定電極部４１が接合され、マウント部２３には第２固定電極部４２が接合され、マウント部２４には固定部５１が接合されている。
また、図１に示すように、基板２は、上面側に開放する溝部２５、２６、２７を有している。また、溝部２５、２６、２７の一端部は、それぞれ、蓋体１０の外側に位置し、他端部は、それぞれ、凹部２１に接続されている。
以上のような基板２として、例えば、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）、テンパックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、後述するように、素子部３と基板２とを陽極接合により接合することができ、これらを強固に接合することができる。また、光透過性を有する基板２が得られるため、物理量センサー１の外側から、基板２を介して素子部３の状態を視認することができる。
ただし、基板２としては、ガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、シリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜（絶縁性酸化物）を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。
また、図１に示すように、溝部２５、２６、２７には配線７１、７２、７３が設けられている。また、配線７１、７２、７３の一端部は、それぞれ、蓋体１０の外側に露出しており、外部装置との電気的な接続を行う端子Ｔとして機能する。また、図２に示すように、配線７１の他端部は、凹部２１を介してマウント部２２まで引き回されており、マウント部２２上で第１固定電極部４１に接続されている。また、配線７２の他端部は、凹部２１を介してマウント部２３まで引き回されており、マウント部２３上で第２固定電極部４２に接続されている。また、配線７３の他端部は、凹部２１を介してマウント部２４まで引き回されており、マウント部２４上で固定部５１に接続されている。
配線７１、７２、７３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。
（蓋体）
図１に示すように、蓋体１０は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図２に示すように、蓋体１０は、下面側に開放する凹部１１を有している。また、蓋体１０は、凹部１１内に素子部３を収納するようにして、基板２に接合されている。そして、蓋体１０および基板２によって、素子部３を収納する収納空間Ｓが形成されている。なお、蓋体１０の平面視形状としては、特に限定されず、基板２の平面視形状に合わせて決定され、例えば、三角形、矩形以外の四角形、五角形等の多角形、円形、楕円形、異形等いかなる形状であってもよい。
また、図２に示すように、蓋体１０は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔１２を有しており、この連通孔１２を介して収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔１２内には封止部材１３が配置され、封止部材１３によって連通孔１２が封止されている。
封止部材１３としては、連通孔１２を封止できれば、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）／錫（Ｓｎ）系合金、金（Ａｕ）／ゲルマニウム（Ｇｅ）系合金、金（Ａｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等の各種合金、低融点ガラス等のガラス材料等を用いることができる。
収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜８０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、可動部５２の振動を速やかに収束（停止）させることができる。そのため、物理量センサー１の加速度Ａｘの検出精度が向上する。
このような蓋体１０は、本実施形態では、シリコン基板で構成されている。ただし、蓋体１０としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板２と蓋体１０との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋体１０の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板２の上面および蓋体１０の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。
本実施形態では、図２に示すように、接合材の一例であるガラスフリット１９（低融点ガラス）を介して基板２と蓋体１０とが接合されている。基板２と蓋体１０とを重ね合わせた状態では、溝部２５、２６、２７を介して収納空間Ｓの内外が連通してしまうが、ガラスフリット１９を用いることで、基板２と蓋体１０とを接合すると共に、溝部２５、２６、２７を封止することができ、より容易に収納空間Ｓを気密封止することができる。なお、基板２と蓋体１０とを陽極接合等（すなわち、溝部２５、２６、２７を封止できない接合方法）で接合した場合には、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ２膜によって溝部２５、２６、２７を塞ぐことができる。
（素子部）
図１および図３に示すように、素子部３は、基板２に固定されている固定電極部４と、基板２に固定されている固定部５１と、固定部５１に対してＸ軸方向に変位可能な可動部５２と、固定部５１と可動部５２とを連結するばね部５３、５４と、可動部５２に設けられている可動電極部６と、を有している。このうち、固定部５１、可動部５２、ばね部５３、５４および可動電極部６は、一体的に形成されている。
このような素子部３は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をエッチング（特にドライエッチング）によってパターニングすることで形成することができる。また、素子部３は、陽極接合によって基板２（マウント部２２、２３、２４）に接合されている。ただし、素子部３の材料や、素子部３の基板２への接合方法は、特に限定されない。
固定部５１は、Ｘ軸方向に延在する長手形状をなしている。そして、固定部５１は、Ｘ軸方向マイナス側の端部にマウント部２４と接合している接合部５１１を有している。なお、本実施形態では、固定部５１は、Ｘ軸方向に延在する長手形状となっているが、固定部５１の形状としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。また、以下では、Ｚ軸方向からの平面視で、固定部５１をＹ軸方向に二等分する仮想軸を中心軸Ｌとする。
このような固定部５１は、第１固定電極部４１および第２固定電極部４２の間に位置している。これにより、固定部５１を、可動部５２の中心部に配置することができ、可動部５２を安定して支持することができる。
可動部５２は、Ｚ軸方向からの平面視で、枠状をなしており、固定部５１、ばね部５３、５４および第１、第２固定電極部４１、４２を囲んでいる。このように、可動部５２を枠状とすることで、可動部５２の質量を大きくすることができる。そのため、感度が向上し、精度よく物理量を検出することができる。
また、可動部５２は、内側に第１固定電極部４１が配置された第１開口部５２８と、内側に第２固定電極部４２が配置された第２開口部５２９と、を有している。第１、第２開口部５２８、５２９は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。このような可動部５２は、中心軸Ｌに対して対称である。
可動部５２の形状をより具体的に説明すると、可動部５２は、固定部５１、ばね部５３、５４および第１、第２固定電極部４１、４２を囲む枠部５２１と、第１開口部５２８のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部５２１からＹ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｙ軸延在部５２２と、第１Ｙ軸延在部５２２の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｘ軸延在部５２３と、第２開口部５２９のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部５２１からＹ軸方向プラス側へ延出する第２Ｙ軸延在部５２４と、第２Ｙ軸延在部５２４の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第２Ｘ軸延在部５２５と、を有している。また、第１、第２Ｙ軸延在部５２２、５２４は、それぞれ、ばね部５３の近くに設けられ、Ｙ軸方向に沿って配置されており、第１、第２Ｘ軸延在部５２３、５２５は、それぞれ、固定部５１の近くに設けられ、固定部５１に沿って配置されている。
このような構成において、第１Ｙ軸延在部５２２および第１Ｘ軸延在部５２３は、第１可動電極指６１１を支持する支持部として機能し、第２Ｙ軸延在部５２４および第２Ｘ軸延在部５２５は、第２可動電極指６２１を支持する支持部として機能する。
また、可動部５２は、第１開口部５２８の余ったスペースを埋めるように、枠部５２１から第１開口部５２８内へ突出する第１突出部５２６と、第２開口部５２９の余ったスペースを埋めるように、枠部５２１から第２開口部５２９内へ突出する第２突出部５２７と、を有している。このように、第１、第２突出部５２６、５２７を設けることで、可動部５２の大型化を招くことなく、可動部５２の質量をより大きくすることができる。そのため、より感度の高い物理量センサー１となる。
また、ばね部５３、５４は、弾性変形可能であり、ばね部５３、５４が弾性変形することで、可動部５２が固定部５１に対してＸ軸方向に変位することができる。図１に示すように、ばね部５３は、可動部５２のＸ軸方向プラス側の端部と固定部５１のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、ばね部５４は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側の端部と固定部５１のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。これにより、可動部５２をＸ軸方向の両側で支持することができ、可動部５２の姿勢および挙動が安定する。そのため、Ｘ軸方向以外への不要な振動が低減し、より高い精度で加速度Ａｘを検出することができる。
固定電極部４は、第１開口部５２８内に位置する第１固定電極部４１と、第２開口部５２９に位置する第２固定電極部４２と、を有している。これら第１、第２固定電極部４１、４２は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
第１固定電極部４１は、基板２に固定された第１固定部４１３と、第１固定部４１３に支持された第１幹部４１１と、第１幹部４１１からＹ軸方向両側に延出した複数の第１固定電極指４１２と、を有している。なお、第１固定部４１３、第１幹部４１１および各第１固定電極指４１２は、一体形成されている。
また、第１固定部４１３は、マウント部２２と接合された接合部４１３ａを有している。接合部４１３ａは、第１固定部４１３のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。
また、第１幹部４１１は、棒状の長手形状をなし、その一端が第１固定部４１３に接続されており、これにより、第１固定部４１３に支持されている。また、第１幹部４１１は、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。具体的には、第１幹部４１１は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、第１固定部４１３を固定部５１の近くに配置し易くなる。
なお、Ｘ軸に対する第１幹部４１１の軸Ｌ４１１の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であることが好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第１固定電極部４１のＹ軸方向への広がりを低減することができ、素子部３の小型化を図ることができる。
また、第１固定電極指４１２は、第１幹部４１１からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第１固定電極指４１２は、第１幹部４１１のＹ軸方向プラス側に位置する第１固定電極指４１２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１固定電極指４１２”と、を有している。また、第１固定電極指４１２’、４１２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。
また、複数の第１固定電極指４１２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。また、複数の第１固定電極指４１２’の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第１固定電極指４１２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。また、複数の第１固定電極指４１２”の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。また、Ｙ軸方向に並ぶ第１固定電極指４１２’と第１固定電極指４１２”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。
また、第２固定電極部４２は、基板２に固定された第２固定部４２３と、第２固定部４２３に支持された第２幹部４２１と、第２幹部４２１からＹ軸方向両側に延出した複数の第２固定電極指４２２と、を有している。なお、第２固定部４２３、第２幹部４２１および各第２固定電極指４２２は、一体形成されている。
また、第２固定部４２３は、マウント部２３の上面と接合された接合部４２３ａを有している。なお、接合部４２３ａは、第２固定部４２３のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。
また、第２幹部４２１は、棒状の長手形状をなし、その一端が第２固定部４２３に接続されており、これにより、第２固定部４２３に支持されている。また、第２幹部４２１は、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、第２幹部４２１は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、第２固定部４２３を固定部５１の近くに配置し易くなる。
なお、Ｘ軸に対する第２幹部４２１の軸Ｌ４２１の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であることが好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第２固定電極部４２のＹ軸方向への広がりを低減することができ、素子部３の小型化を図ることができる。
また、第２固定電極指４２２は、第２幹部４２１からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第２固定電極指４２２は、第２幹部４２１のＹ軸方向プラス側に位置する第２固定電極指４２２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２固定電極指４２２”と、を有している。また、第２固定電極指４２２’、４２２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。
また、複数の第２固定電極指４２２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。また、複数の第２固定電極指４２２’の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第２固定電極指４２２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。また、複数の第２固定電極指４２２”の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。また、Ｙ軸方向に並ぶ第２固定電極指４２２’と第２固定電極指４２２”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。
以上、第１固定電極部４１および第２固定電極部４２について説明した。このような第１、第２固定電極部４１、４２の形状および配置は、中心軸Ｌに対して線対称である（ただし、第１、第２固定電極指４１２、４２２がＸ軸方向にずれていることを除く）。特に、第１、第２幹部４１１、４２１は、それぞれ、中心軸Ｌとの離間距離が先端側へ向けて漸増するようにＸ軸に対して傾斜した方向に延在している。そのため、第１固定部４１３の接合部４１３ａおよび第２固定部４２３の接合部４２３ａを、固定部５１の接合部５１１の近くに配置することができる。そのため、熱や残留応力等に起因して基板２に反りや撓みが生じた際の可動部５２と固定電極部４とのＺ軸方向のずれの差、具体的には、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのＺ軸方向のずれの差、第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのＺ軸方向のずれの差をより効果的に低減することができる。
特に、本実施形態では、第１固定部４１３の接合部４１３ａ、第２固定部４２３の接合部４２３ａおよび固定部５１の接合部５１１が、Ｙ軸方向に並んで配置している。これにより、接合部４１３ａ、４２３ａを、接合部５１１のさらに近くに配置することができ、上述した効果がより顕著となる。
また、図１に示すように、可動電極部６は、第１開口部５２８内に位置する第１可動電極部６１と、第２開口部５２９内に位置する第２可動電極部６２と、を有している。これら第１、第２可動電極部６１、６２は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
第１可動電極部６１は、第１幹部４１１のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第１可動電極指６１１を有している。すなわち、第１可動電極指６１１は、第１幹部４１１のＹ軸方向プラス側に位置する第１可動電極指６１１’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１可動電極指６１１”と、を有している。また、第１可動電極指６１１’、６１１”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。また、第１可動電極指６１１’は、枠部５２１からＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、第１可動電極指６１１”は、第１Ｘ軸延在部５２３からＹ軸方向プラス側に向けて延出している。
また、各第１可動電極指６１１は、対応する第１固定電極指４１２に対してＸ軸方向プラス側に位置し、この第１固定電極指４１２とギャップを介して対向している。
また、複数の第１可動電極指６１１’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。また、複数の第１可動電極指６１１’の先端は、それぞれ、第１幹部４１１の延在方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第１可動電極指６１１”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。また、複数の第１可動電極指６１１”の先端は、それぞれ、第１幹部４１１の延在方向に沿う同一直線上に位置している。また、Ｙ軸方向に並ぶ第１可動電極指６１１’と第１可動電極指６１１”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。
第２可動電極部６２は、第２幹部４２１のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第２可動電極指６２１を有している。すなわち、第２可動電極指６２１は、第２幹部４２１のＹ軸方向プラス側に位置する第２可動電極指６２１’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２可動電極指６２１”と、を有している。また、第２可動電極指６２１’、６２１”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。また、第２可動電極指６２１’は、第２Ｘ軸延在部５２５からＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、第２可動電極指６２１”は、枠部５２１からＹ軸方向プラス側に向けて延出している。
また、各第２可動電極指６２１は、対応する第２固定電極指４２２に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、この第２固定電極指４２２とギャップを介して対向している。
また、複数の第２可動電極指６２１’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。また、複数の第２可動電極指６２１’の先端は、それぞれ、第２幹部４２１の延在方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第２可動電極指６２１”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。また、複数の第２可動電極指６２１”の先端は、それぞれ、第２幹部４２１の延在方向に沿う同一直線上に位置している。また、Ｙ軸方向に並ぶ第２可動電極指６２１’と第２可動電極指６２１”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。
以上、第１可動電極部６１および第２可動電極部６２について説明した。このような第１、第２可動電極部６１、６２の形状および配置は、中心軸Ｌに対して線対称である（ただし、第１、第２可動電極指６１１、６２１がＸ軸方向にずれていることを除く）。
このような物理量センサー１の作動時には、例えば、可動電極部６に図４中の電圧Ｖ１が印加され、第１固定電極部４１および第２固定電極部４２に、それぞれ、図４中の電圧Ｖ２が印加される。そのため、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２との間および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２との間に、それぞれ、静電容量が形成される。
そして、物理量センサー１に加速度Ａｘが加わると、その加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部５２がばね部５３、５４を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップおよび第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２との間の静電容量および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。
ここで、上述したように、各第１可動電極指６１１は、対応する第１固定電極指４１２に対してＸ軸方向プラス側に位置し、逆に、各第２可動電極指６２１は、対応する第２固定電極指４２２に対してＸ軸方向マイナス側に位置している。そのため、加速度Ａｘが加わると、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップが縮まり、第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップが広がるか、逆に、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップが広がり、第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップが縮まる。よって、第１固定電極指４１２および第１可動電極指６１１の間から得られる第１検出信号と、第２固定電極指４２２および第２可動電極指６２１の間から得られる第２検出信号と、を差動演算することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく加速度Ａｘを検出することができる。
なお、第１、第２可動電極指６１１、６２１および第１、第２固定電極指４１２、４２２の幅としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、３μｍ以上、１０μｍ以下とすることができる。これにより、第１、第２可動電極指６１１、６２１および第１、第２固定電極指４１２、４２２の機械的強度を維持しつつ、これらの幅を細くすることができる。そのため、第１、第２可動電極指６１１、６２１および第１、第２固定電極指４１２、４２２をより密集して配置することができる。よって、物理量センサー１の大きさが同じであれば、その分、第１、第２可動電極指６１１、６２１および第１、第２固定電極指４１２、４２２を多く配置でき、加速度Ａｘの検出精度が向上するし、第１、第２可動電極指６１１、６２１および第１、第２固定電極指４１２、４２２の数が同じであれば、その分、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
（規制部）
図１に示すように、可動部５２の周囲には、可動部５２の可動範囲を規制する規制部９が配置されている。このような規制部９は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をエッチング（特にドライエッチング）によってパターニングすることで形成することができる。すなわち、規制部９は、素子部３と同じ材料で構成されている。また、規制部９は、陽極接合によって基板２の上面に接合されている。
特に、本実施形態では、基板２の上面に接合されたシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで、前記シリコン基板から素子部３および規制部９を一括して形成している。これにより、素子部３と規制部９との位置決めが容易となり、これらの設計値からのずれを低減することができる。ただし、規制部９の材料、規制部９の形成方法、規制部９の基板２への接合方法等は、特に限定されない。
ここで、図１に示すように、可動部５２の枠部５２１は、固定部５１のＸ軸方向プラス側に位置し、Ｙ軸方向に沿って配置されている第１外縁部５２１ａと、固定部５１のＸ軸方向マイナス側に位置し、Ｙ軸方向に沿って配置されている第２外縁部５２１ｂと、固定部５１のＹ軸方向プラス側に位置し、Ｘ軸方向に沿って配置されている第３外縁部５２１ｃと、固定部５１のＹ軸方向マイナス側に位置し、Ｘ軸方向に沿って配置されている第４外縁部５２１ｄと、を有している。
そして、図１に示すように、規制部９は、第１外縁部５２１ａのＸ軸方向プラス側に位置し、第１外縁部５２１ａと隙間を介して対向配置されている第１規制部９１と、第２外縁部５２１ｂのＸ軸方向マイナス側に位置し、第２外縁部５２１ｂと隙間を介して対向配置されている第２規制部９２と、第３外縁部５２１ｃのＹ軸方向プラス側に位置し、第３外縁部５２１ｃと隙間を介して対向配置されている第３規制部９３と、第４外縁部５２１ｄのＹ軸方向マイナス側に位置し、第４外縁部５２１ｄと隙間を介して対向配置されている第４規制部９４と、を有している。
第１規制部９１に可動部５２が接触することで、可動部５２のＸ軸方向プラス側への変位が規制され、第２規制部９２に可動部５２が接触することで、可動部５２のＸ軸方向マイナス側への変位が規制され、第３規制部９３に可動部５２が接触することで、可動部５２のＹ軸方向プラス側への変位が規制され、第４規制部９４に可動部５２が接触することで、可動部５２のＹ軸方向マイナス側への変位が規制される。このような規制部９によれば、可動部５２の検出のための変位（Ｘ軸方向の変位）を許容しつつ、それ以外の過度な変位を低減することができる。そのため、素子部３に過剰な応力が生じず、素子部３の破損を低減することができ、優れた耐衝撃性を有する物理量センサー１となる。
第１規制部９１は、第１外縁部５２１ａの外縁に沿って、Ｙ軸方向に延在して配置されている。これにより、可動部５２がＸ軸方向プラス側へ変位した際に、より確実に、可動部５２を第１規制部９１に接触させることができる。また、第１外縁部５２１ａの側面５２１ａ’および第１規制部９１の当接面９１’（側面５２１ａ’と対向する面）は、それぞれ、ＹＺ平面で構成されている。そのため、可動部５２がＸ軸方向プラス側に変位すると、第１規制部９１と第１外縁部５２１ａとが面接触する。これにより、第１規制部９１と第１外縁部５２１ａとの接触面積が大きくなって、接触の衝撃が分散され、これらの破損を効果的に低減することができる。ただし、第１規制部９１と第１外縁部５２１ａとは、線接触してもよいし、点接触してもよい。
なお、第１規制部９１および第１外縁部５２１ａは、それぞれ、Ｘ軸方向の幅が１５μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、第１規制部９１および第１外縁部５２１ａの機械的強度が十分に高くなり、接触時の破損を効果的に低減することができる。なお、第１規制部９１および第１外縁部５２１ａのＸ軸方向の幅は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第２規制部９２は、第２外縁部５２１ｂの外縁に沿って、Ｙ軸方向に延在して配置されている。これにより、可動部５２がＸ軸方向マイナス側へ変位した際に、より確実に、可動部５２を第２規制部９２に接触させることができる。また、第２外縁部５２１ｂの側面５２１ｂ’および第２規制部９２の当接面９２’（側面５２１ｂ’と対向する面）は、それぞれ、ＹＺ平面で構成されている。そのため、可動部５２がＸ軸方向マイナス側に変位すると、第２規制部９２と第２外縁部５２１ｂとが面接触する。これにより、第２規制部９２と第２外縁部５２１ｂとの接触面積が大きくなって、接触の衝撃が分散され、これらの破損を効果的に低減することができる。ただし、第２規制部９２と第２外縁部５２１ｂとは、線接触してもよいし、点接触してもよい。
なお、第２規制部９２および第２外縁部５２１ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向の幅が１５μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、第２規制部９２および第２外縁部５２１ｂの機械的強度が十分に高くなり、接触時の破損を効果的に低減することができる。なお、第２規制部９２および第２外縁部５２１ｂのＸ軸方向の幅は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第３規制部９３は、第３外縁部５２１ｃの外縁に沿って、Ｘ軸方向に延在して配置されている。これにより、可動部５２がＹ軸方向プラス側へ変位した際に、より確実に、可動部５２を第３規制部９３に接触させることができる。また、第３規制部９３は、Ｘ軸方向プラス側に位置し、第１規制部９１のＹ軸方向プラス側の端部に接続された第１部分９３Ａと、Ｘ軸方向マイナス側に位置し、第２規制部９２のＹ軸方向プラス側の端部に接続された第２部分９３Ｂと、を有し、第１、第２部分９３Ａ、９３Ｂの間には隙間９３Ｃが設けられている。そして、隙間９３Ｃを横切るようにして配線７１が配置されている。このことから、隙間９３Ｃは、配線７１と規制部９との重なりを防止する機能を有しているとも言える。
また、第３外縁部５２１ｃの側面５２１ｃ’および第３規制部９３の当接面９３’（側面５２１ｃ’と対向する面）は、それぞれ、ＸＺ平面で構成されている。そのため、可動部５２がＹ軸方向プラス側に変位すると、第３規制部９３と第３外縁部５２１ｃとが面接触する。これにより、第３規制部９３と第３外縁部５２１ｃとの接触面積が大きくなって、接触の衝撃が分散され、これらの破損を効果的に低減することができる。ただし、第３規制部９３と第３外縁部５２１ｃとは、線接触してもよいし、点接触してもよい。
なお、第３規制部９３および第３外縁部５２１ｃは、それぞれ、Ｙ軸方向の幅が１０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、第３規制部９３および第３外縁部５２１ｃの機械的強度が十分に高くなり、接触時の破損を効果的に低減することができる。なお、第３規制部９３および第３外縁部５２１ｃのＹ軸方向の幅は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第４規制部９４は、第４外縁部５２１ｄの外縁に沿って、Ｘ軸方向に延在して配置されている。これにより、可動部５２がＹ軸方向マイナス側へ変位した際に、より確実に、可動部５２を第４規制部９４に接触させることができる。また、第４規制部９４は、Ｘ軸方向プラス側に位置し、第１規制部９１のＹ軸方向マイナス側の端部に接続された第１部分９４Ａと、Ｘ軸方向マイナス側に位置し、第２規制部９２のＹ軸方向マイナス側の端部に接続された第２部分９４Ｂと、を有し、第１、第２部分９４Ａ、９４Ｂの間には隙間９４Ｃが設けられている。そして、隙間９４Ｃを横切るようにして配線７２が配置されている。このことから、隙間９４Ｃは、配線７２と規制部９との重なりを防止する機能を有しているとも言える。
また、第４外縁部５２１ｄの側面５２１ｄ’および第４規制部９４の当接面９４’（側面５２１ｄ’と対向する面）は、それぞれ、ＸＺ平面で構成されている。そのため、可動部５２がＹ軸方向プラス側に変位すると、第４規制部９４と第４外縁部５２１ｄとが面接触する。これにより、第４規制部９４と第４外縁部５２１ｄとの接触面積が大きくなって、接触の衝撃が分散され、これらの破損を効果的に低減することができる。ただし、第４規制部９４と第４外縁部５２１ｄとは、線接触してもよいし、点接触してもよい。
なお、第４規制部９４および第４外縁部５２１ｄは、それぞれ、Ｙ軸方向の幅が１０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、第４規制部９４および第４外縁部５２１ｄの機械的強度が十分に高くなり、接触時の破損を効果的に低減することができる。なお、第４規制部９４および第４外縁部５２１ｄのＹ軸方向の幅は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
ここで、対をなす第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップ（Ｘ軸方向に沿った離間距離）および対をなす第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップ（Ｘ軸方向に沿った離間距離）をそれぞれＧ１とし、第１外縁部５２１ａと第１規制部９１とのギャップ（Ｘ軸方向に沿った離間距離）をＧ２とし、第２外縁部５２１ｂと第２規制部９２とのギャップ（Ｘ軸方向に沿った離間距離）をＧ３としたとき、これらＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、Ｇ１＞Ｇ２およびＧ１＞Ｇ３の関係を満足している。
これにより、可動部５２がＸ軸方向に変位した際、対をなす第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２および対をなす第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２が接触する前に、可動部５２と第１規制部９１または第２規制部９２とが接触する。そのため、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２および対をなす第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２の接触をより確実に低減することができ、第１、第２可動電極指６１１、６２１および第１、第２固定電極指４１２、４２２の破損や、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２のショートを効果的に低減することができる。
なお、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は、１．０＜Ｇ１／Ｇ２＜４．０および１．０＜Ｇ１／Ｇ３＜４．０の関係を満足していることがより好ましく、１．０＜Ｇ１／Ｇ２＜１．５および１．０＜Ｇ１／Ｇ３＜１．５の関係を満足していることがさらに好ましい。これにより、上記の効果がより顕著なものとなる。Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の具体的な値としては、特に限定されないが、例えば、Ｇ１を２．５μｍ程度とし、Ｇ２、Ｇ３をそれぞれ１．７μｍ程度とすることができる。
このような規制部９は、配線７３と電気的に接続されており、可動部５２と同電位となっている。そのため、規制部９と可動部５２との間に寄生容量が発生せず、寄生容量に起因した検出精度の低下を効果的に低減することができる。また、前述したように、配線７１、７２は、それぞれ、規制部９と重ならないように配置されている。そのため、配線７１、７２と規制部９との間に寄生容量が発生し難くなり、寄生容量に起因した検出精度の低下を効果的に低減することができる。ただし、これに限定されず、規制部９は、可動部５２と異なる電位（例えばＧＮＤ）となっていてもよい。
以上、物理量センサー１について詳細に説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、基板２と、基板２に固定されている固定部５１と、固定部５１に対してＸ軸方向（第１方向）に変位可能な可動部５２と、可動部５２に設けられている可動電極部６と、基板２に固定され、可動電極部６とＸ軸方向に対向するように配置されている固定電極部４と、可動部５２のＸ軸方向の可動範囲を規制する規制部９と、を含んでいる。また、可動部５２は、Ｘ軸方向のプラス側（一方側）に、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って配置されている第１外縁部５２１ａと、Ｘ軸方向のマイナス側（他方側）に、Ｙ軸方向に沿って配置されている第２外縁部５２１ｂと、を含んでいる。また、規制部９は、第１外縁部５２１ａの固定部５１の側とは反対側に、第１外縁部５２１ａと隙間を介して配置されている第１規制部９１、および、第２外縁部５２１ｂの固定部５１の側とは反対側に、第２外縁部５２１ｂと隙間を介して配置されている第２規制部９２の少なくともいずれか（本実施形態では両方）を含んでいる。
このような構成によれば、可動電極部６および固定電極部４よりも機械的強度の高い可動部５２と、同じく可動電極部６および固定電極部４よりも機械的強度の高い規制部９と、が接触することで、可動部５２のＸ軸方向への過度な変位が防止される。そのため、可動部５２と規制部９とが接触しても、物理量センサー１が破損し難く、優れた耐衝撃性を有する物理量センサー１となる。
また、前述したように、第１規制部９１は、第１外縁部５２１ａの外縁（側面５２１ａ’）に沿って配置され、第２規制部９２は、第２外縁部５２１ｂの外縁（側面５２１ｂ’）に沿って配置されている。そのため、可動部５２がＸ軸方向に過度に変位した際、より確実に、可動部５２を第１規制部９１または第２規制部９２に接触させることができる。
また、前述したように、可動部５２は、Ｙ軸方向（第２方向）のプラス側（一方側）に、Ｘ軸方向に沿って配置されている第３外縁部５２１ｃと、Ｙ軸方向のマイナス側（他方側）に、Ｘ軸方向に沿って配置されている第４外縁部５２１ｄと、を含んでいる。これに対して、規制部９は、第３外縁部５２１ｃの固定部５１の側とは反対側に、第３外縁部５２１ｃと隙間を介して配置されている第３規制部９３と、第４外縁部５２１ｄの固定部５１の側とは反対側に、第４外縁部５２１ｄと隙間を介して配置されている第４規制部９４と、を含んでいる。これにより、可動部５２がＹ軸方向に変位すると、可動部５２が第３規制部９３または第４規制部９４に接触し、Ｙ軸方向へのそれ以上の変位が低減される。そのため、可動部５２のＹ軸方向への過度な変位を低減することができる。なお、第３規制部９３および第４規制部９４の少なくとも一方は、省略してもよい。
また、前述したように、物理量センサー１では、Ｚ軸方向（基板２の法線方向）からの平面視で、可動電極部６は、長手方向がＹ軸方向に沿って配置されている第１、第２可動電極指６１１、６２１（可動電極指）を含み、固定電極部４は、長手方向がＹ軸方向に沿って、第１、第２可動電極指６１１、６２１とＸ軸方向に対向するように配置されている第１、第２固定電極指４１２、４２２（固定電極指）を含んでいる。そして、互いに対向している第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのＸ軸方向に沿った離間距離および互いに対向している第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのＸ軸方向に沿った離間距離をそれぞれＧ１、第１外縁部５２１ａと第１規制部９１とのＸ軸方向に沿った離間距離をＧ２、第２外縁部５２１ｂと第２規制部９２とのＸ軸方向に沿った離間距離をＧ３としたとき、Ｇ１＞Ｇ２およびＧ１＞Ｇ３を満足している。これにより、可動部５２がＸ軸方向に変位した際、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２がそれぞれ接触する前に、第１外縁部５２１ａと第１規制部９１または第２外縁部５２１ｂと第２規制部９２が接触する。そのため、第１、第２可動電極指６１１、６２１と第１、第２固定電極指４１２、４２２との接触を効果的に低減することができ、これらの破損を効果的に低減することができる。
また、前述したように、規制部９は、可動部５２と同電位である。そのため、規制部９と可動部５２との間に寄生容量が発生せず、寄生容量に起因した検出精度の低下を効果的に低減することができる。
また、前述したように、可動部５２と規制部９とは、同じ材料で構成されている。これにより、可動部５２と規制部９との硬さを揃えることができ、これらが接触した際に、一方が強度負けして破損してしまうことを効果的に低減することができる。また、前述したように、例えば、１枚のシリコン基板をエッチングによりパターニングすることで、当該シリコン基板から可動部５２と規制部９とを形成することができる。物理量センサー１の製造が容易となる。
また、前述したように、物理量センサー１では、可動部５２が規制部９に接触したとき、可動部５２と規制部９とは面接触する。これにより、接触の衝撃が分散され、これらの破損を効果的に低減することができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、規制部９の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図５では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図５に示すように、第３規制部９３は、第３外縁部５２１ｃに沿ってＸ軸方向に延在している。また、第３規制部９３のＸ軸方向プラス側の端部は、第１規制部９１と離間して配置されており、Ｘ軸方向マイナス側の端部は、第２規制部９２と離間して配置されている。また、第４規制部９４は、第４外縁部５２１ｄに沿ってＸ軸方向に延在している。また、第４規制部９４のＸ軸方向プラス側の端部は、第１規制部９１と離間して配置されており、Ｘ軸方向マイナス側の端部は、第２規制部９２と離間して配置されている。
このような構成によれば、規制部９を枠部５２１の角部を避けて配置することができる。そのため、可動部５２がＸ軸方向またはＹ軸方向に変位して規制部９と接触しても、枠部５２１の角部が規制部９と接触することが低減される。角部は、破損し易い箇所であるため、このような箇所との接触を低減することで、規制部９との接触による枠部５２１の破損を効果的に低減することができる。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図６は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、規制部９の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第３実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図６では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図６に示すように、規制部９は、枠部５２１の各角部に対応して設けられている。具体的には、規制部９は、第１部分９５と、第２部分９６と、第３部分９７と、第４部分９８と、を有している。
第１部分９５は、枠部５２１の図中左上に位置する角部に対応して配置され、第１規制部９１と第３規制部９３とが一体化された略Ｌ字状をなしている。また、第２部分９６は、枠部５２１の図中右上に位置する角部に対応して配置され、第１規制部９１と第４規制部９４とが一体化された略Ｌ字状をなしている。また、第３部分９７は、枠部５２１の図中左下に位置する角部に対応して配置され、第２規制部９２と第３規制部９３とが一体化された略Ｌ字状をなしている。また、第４部分９８は、枠部５２１の図中右下に位置する角部に対応して配置され、第２規制部９２と第４規制部９４とが一体化された略Ｌ字状をなしている。
また、第１部分９５の入隅には、枠部５２１とは反対側へ窪んだ欠損部９５１が設けられている。また、第２部分９６の入隅には、枠部５２１とは反対側へ窪んだ欠損部９６１が設けられている。また、第３部分９７の入隅には、枠部５２１とは反対側へ窪んだ欠損部９７１が設けられている。また、第４部分９８の入隅には、枠部５２１とは反対側へ窪んだ欠損部９８１が設けられている。これら各欠損部９５１、９６１、９７１、９８１は、可動部５２との接触の際に、可動部５２の角部が規制部９に接触しないようにするための逃げ部として機能する。
このような構成によれば、可動部５２がＸ軸方向またはＹ軸方向に変位して規制部９と接触しても、枠部５２１の角部が規制部９と接触することが低減される。よって、規制部９との接触による枠部５２１の破損を効果的に低減することができる。なお、本実施形態では、各欠損部９５１、９６１、９７１、９８１の形状が円形であるが、これに限定されず、矩形であってもよいし、矩形以外の四角形、四角形以外の多角形、異形等いかなる形状であってもよい。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図７は、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図８は、図７中のＢ−Ｂ線断面図である。図９ないし図１１は、それぞれ、図７に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、規制部９の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第４実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図７に示すように、第１規制部９１は、Ｙ軸方向に延在するスリット９１１（Ｚ軸方向に貫通する貫通孔）と、スリット９１１に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、Ｙ軸方向に延在する梁部９１２と、を有している。このような第１規制部９１では、可動部５２がＸ軸方向プラス側へ変位すると、梁部９１２に第１外縁部５２１ａが接触するようになっている。また、図８に示すように、梁部９１２は、基板２に接合されておらず、Ｘ軸方向に撓み変形可能となっている。すなわち、梁部９１２は、Ｘ軸方向に弾性を有している。
このような構成によれば、梁部９１２がＸ軸方向に撓み変形することで、可動部５２と第１規制部９１との接触による衝撃が緩和される。そのため、素子部３の破損を効果的に低減することができる。なお、スリット９１１は、第１外縁部５２１ａよりも長く形成され、第１外縁部５２１ａの全域が梁部９１２と接触するのが好ましい。
同様に、第２規制部９２は、Ｙ軸方向に延在するスリット９２１と、スリット９２１に対してＸ軸方向プラス側に位置し、Ｙ軸方向に延在する梁部９２２と、を有している。そして、可動部５２がＸ軸方向マイナス側へ変位すると、梁部９２２に第２外縁部５２１ｂが接触するようになっている。また、図８に示すように、梁部９２２は、基板２に接合されておらず、Ｘ軸方向に撓み変形可能となっている。すなわち、梁部９２２は、Ｘ軸方向に弾性を有している。
このような構成によれば、梁部９２２がＸ軸方向に撓み変形することで、可動部５２と第２規制部９２との接触による衝撃が緩和される。そのため、素子部３の破損を効果的に低減することができる。なお、スリット９２１は、第２外縁部５２１ｂよりも長く形成され、第２外縁部５２１ｂの全域が梁部９２２と接触するのが好ましい。
以上のように、第１規制部９１および第２規制部９２は、Ｘ軸方向に弾性を有している。これにより、可動部５２と規制部９との接触時の衝撃を緩和することができ、素子部３の破損を効果的に低減することができる。
また、前述したように、Ｚ軸方向（基板２の法線方向）からの平面視で、第１規制部９１は、Ｙ軸方向に沿ったスリット９１１を有し、第２規制部９２は、Ｙ軸方向に沿ったスリット９２１を有している。これにより、比較的簡単な構成で、第１規制部９１および第２規制部９２をＸ軸方向に弾性を有するものとすることができる。
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態に限定されず、例えば、図９に示すように、第２規制部９２からスリット９２１および梁部９２２が省略されており、第１規制部９１のみがＸ軸方向に弾性を有していてもよい。反対に、図１０に示すように、第１規制部９１からスリット９１１および梁部９１２が省略されており、第２規制部９２のみがＸ軸方向に弾性を有していてもよい。また、図１１に示すように、第１規制部９１は、Ｙ軸方向に並んだ複数のスリット９１１を有する構成であってもよいし、第２規制部９２は、Ｙ軸方向に並んだ複数のスリット９２１を有する構成であってもよい。なお、図１１では、スリット９１１、９２１は、それぞれ、２つ形成されているが、これに限定されず、３つ以上であってもよい。また、スリット９１１、９２１の数は、同じでもよいし、異なっていてもよい。
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図１２は、本発明の第５実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図１３は、図１２中のＣ−Ｃ線断面図である。図１４は、図１２中のＤ−Ｄ線断面図である。図１５および図１６は、それぞれ、図１２に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。図１７ないし図２２は、それぞれ、図１２に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。なお、図１７、図１９および図２１は、それぞれ、図１２の断面図に対応し、図１８、図２０および図２２は、それぞれ、図１３の断面図に対応する。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、規制部９の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第５実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図１２および図１３に示すように、第１規制部９１は、その下面に開口する凹部９１３と、凹部９１３の上方に位置している梁部９１４（凹部９１３によって薄くなっている部分）と、を有している。また、凹部９１３は、第１規制部９１の両端部を除くように、Ｙ軸方向に延在している。梁部９１４と基板２との間には、凹部９１３によって形成された隙間Ｓ８が設けられているため、梁部９１４は、基板２に接合されていない。そのため、梁部９１４は、Ｘ軸方向に撓み変形可能となっている。すなわち、梁部９１４は、Ｘ軸方向に弾性を有している。
このような第１規制部９１では、可動部５２がＸ軸方向プラス側へ変位すると、梁部９１４に第１外縁部５２１ａが接触するようになっている。そのため、梁部９１４がＸ軸方向に撓み変形することで、可動部５２と第１規制部９１との接触による衝撃が緩和される。よって、素子部３の破損を効果的に低減することができる。なお、凹部９１３は、第１外縁部５２１ａよりも長く形成され、第１外縁部５２１ａの全域が梁部９１４と接触するのが好ましい。
同様に、図１２および図１４に示すように、第２規制部９２は、下面に開口する凹部９２３と、凹部９２３の上方に位置している梁部９２４（凹部９２３により薄くなっている部分）と、を有している。また、凹部９２３は、第２規制部９２の両端部を除くように、Ｙ軸方向に延在している。梁部９２４と基板２との間には、凹部９２３によって形成された隙間Ｓ９が設けられているため、梁部９２４は、基板２に接合されていない。これにより、梁部９２４は、Ｘ軸方向に撓み変形可能となっている。すなわち、梁部９２４は、Ｘ軸方向に弾性を有している。
このような第２規制部９２では、可動部５２がＸ軸方向マイナス側へ変位すると、梁部９２４に第２外縁部５２１ｂが接触する。そのため、梁部９２４がＸ軸方向に撓み変形することで、可動部５２と第２規制部９２との接触による衝撃が緩和される。よって、素子部３の破損を効果的に低減することができる。なお、凹部９２３は、第２外縁部５２１ｂよりも長く形成され、第２外縁部５２１ｂの全域が梁部９２４と接触するのが好ましい。
以上のように、物理量センサー１は、第１規制部９１と基板２との間に隙間Ｓ８が形成されており、第２規制部９２と基板２との間に隙間Ｓ９が形成されている。これにより、第１規制部９１および第２規制部９２をＸ軸方向に撓み変形させることができる。そのため、可動部５２と規制部９との接触時の衝撃を緩和することができ、素子部３の破損を効果的に低減することができる。
このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態に限定されず、例えば、図１５に示すように、第２規制部９２から凹部９２３および梁部９２４が省略され、第１規制部９１のみがＸ軸方向に弾性を有していてもよい。反対に、図１６に示すように、第１規制部９１から凹部９１３および梁部９１４が省略され、第２規制部９２のみがＸ軸方向に弾性を有していてもよい。また、図１７に示すように、第１規制部９１は、Ｙ軸方向に並んだ複数の凹部９１３を有する構成であってもよいし、図１８に示すように、第２規制部９２は、Ｙ軸方向に並んだ複数の凹部９２３を有する構成であってもよい。これにより、例えば、本実施形態と比べて第１規制部９１および第２規制部９２と基板２との接合強度を高めることができる。なお、凹部９１３、９２３の数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また、例えば、図１９に示すように、基板２の上面であって第１規制部９１と重なっている部分に凹部２９１を設けることで基板２と第１規制部９１との間に隙間Ｓ８を形成し、これにより、第１規制部９１に梁部９１４を設けてもよい。同様に、図２０に示すように、基板２の上面であって第２規制部９２と重なっている部分に凹部２９２を設けることで基板２と第２規制部９２との間に隙間Ｓ９を形成し、これにより、第２規制部９２に梁部９２４を設けてもよい。
また、図２１に示すように、第１規制部９１に凹部９１３を形成すると共に基板２に凹部２９１を形成することで、基板２と第１規制部９１との間に隙間Ｓ８を形成してもよい。同様に、図２２に示すように、第２規制部９２に凹部９２３を形成すると共に基板２に凹部２９２を形成することで、基板２と第２規制部９２との間に隙間Ｓ９を形成してもよい。
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図２３は、本発明の第６実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２４ないし図２６は、それぞれ、図２３に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、規制部９の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第６実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図２３では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図２３に示すように、第１規制部９１は、Ｙ軸方向に沿って間欠的に配置されている複数の部分９１５を有している。また、Ｙ軸方向に隣り合う一対の部分９１５の間には隙間９１６が形成されている。同様に、第２規制部９２は、Ｙ軸方向に沿って間欠的に配置されている複数の部分９２５を有している。また、Ｙ軸方向に隣り合う一対の部分９２５の間には隙間９２６が形成されている。そして、本実施形態では、平面視で、隙間９１６と重なるようにして配線７１、７２、７３が引き回されている。これにより、配線７１、７２、７３と第２規制部９２との重なりを防止でき、これらの間に寄生容量が形成されてしまうのを低減することができる。
以上のように、第１規制部９１は、Ｙ軸方向に沿って間欠的に配置されている複数の部分９１５を有し、第２規制部９２は、Ｙ軸方向に沿って間欠的に配置されている複数の部分９２５を有している。これにより、隙間９１６、９２６に配線７１、７２、７３を引き回すことで、配線７１、７２、７３と第１規制部９１および第２規制部９２との重なりを防止でき、これらの間に寄生容量が形成されてしまうのを低減することができる。そのため、より精度よく加速度Ａｘを検出することのできる物理量センサー１となる。なお、本実施形態では、隙間９２６に配線７１、７２、７３をひき回している。
このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態に限定されず、例えば、図２４に示すように、第１規制部９１のみがＹ軸方向に沿って間欠的に配置されている部分９１５を有していてもよい。また、反対に、図２５に示すように、第２規制部９２のみがＹ軸方向に沿って間欠的に配置されている部分９２５を有していてもよい。また、本実施形態では、部分９１５、９２５の数は、６つであるが、これに限定されず、２つ、３つ、４つ、５つであってもよいし、７つ以上であってもよい。また、例えば、図２６に示すように、部分９１５、９２５は、形状および数が互いに異なっていてもよい。
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図２７は、本発明の第７実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、図２７では、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第７実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図２７では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図２７に示すように、本実施形態の素子部３では、固定部５１がＹ軸方向に並んで一対設けられている。Ｙ軸方向プラス側に位置する固定部５１は、Ｘ軸方向に延在するＸ軸延在部５１Ｘと、Ｘ軸延在部５１Ｘの中央部からＹ軸方向マイナス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＹ軸延在部５１Ｙと、を有し、略Ｔ字状をなしている。一方、Ｙ軸方向マイナス側に位置する固定部５１は、Ｘ軸方向に延在するＸ軸延在部５１Ｘと、Ｘ軸延在部５１Ｘの中央部からＹ軸方向プラス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＹ軸延在部５１Ｙと、を有し、略Ｔ字状をなしている。
また、可動部５２は、一対の固定部５１、５１の間に位置し、Ｘ軸方向に延在する長尺状をなしている。また、ばね部５３は、可動部５２のＸ軸方向プラス側の端部と各固定部５１のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、ばね部５４は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側の端部と各固定部５１のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。
また、複数の第１可動電極指６１１は、可動部５２からＹ軸方向両側に向けて延出している。これら複数の第１可動電極指６１１は、可動部５２のＸ軸方向プラス側に偏って配置されている。一方、第２可動電極指６２１は、可動部５２からＹ軸方向両側に向けて延出している。これら複数の第２可動電極指６２１は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。
また、第１固定電極部４１は、可動部５２を間に挟んで一対設けられている。また、一対の第１固定電極部４１は、固定部５１のＹ軸延在部５１ＹよりもＸ軸方向プラス側に位置している。
Ｙ軸方向プラス側に位置する第１固定電極部４１は、Ｘ軸方向に延在する第１幹部４１１と、第１幹部４１１のＸ軸方向マイナス側の端部からＹ軸方向マイナス側に延在し、その先端部に接合部４１３ａを有する第１固定部４１３と、第１幹部４１１からＹ軸方向マイナス側に延出した複数の第１固定電極指４１２と、を有している。一方、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１固定電極部４１は、Ｘ軸方向に延在する第１幹部４１１と、第１幹部４１１のＸ軸方向マイナス側の端部からＹ軸方向プラス側に延在し、その先端部に接合部４１３ａを有する第１固定部４１３と、第１幹部４１１からＹ軸方向プラス側に延出した複数の第１固定電極指４１２と、を有している。
また、第２固定電極部４２は、可動部５２を間に挟んで一対設けられている。また、一対の第２固定電極部４２は、固定部５１のＹ軸延在部５１ＹよりもＸ軸方向マイナス側に位置している。
Ｙ軸方向プラス側に位置する第２固定電極部４２は、Ｘ軸方向に延在する第２幹部４２１と、第２幹部４２１のＸ軸方向プラス側の端部からＹ軸方向マイナス側に延在し、その先端部に接合部４２３ａを有する第２固定部４２３と、第２幹部４２１からＹ軸方向マイナス側に延出した複数の第２固定電極指４２２と、を有している。一方、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２固定電極部４２は、Ｘ軸方向に延在する第２幹部４２１と、第２幹部４２１のＸ軸方向プラス側の端部からＹ軸方向プラス側に延在し、その先端部に接合部４２３ａを有する第２固定部４２３と、第２幹部４２１からＹ軸方向プラス側に延出した複数の第２固定電極指４２２と、を有している。
可動部５２よりもＹ軸方向プラス側に位置する固定部５１、第１固定電極部４１および第２固定電極部４２では、接合部５１１、４１３ａ、４２３ａがＸ軸方向に並んで配置されている。同様に、可動部５２よりもＹ軸方向マイナス側に位置する固定部５１、第１固定電極部４１および第２固定電極部４２では、接合部５１１、４１３ａ、４２３ａがＸ軸方向に並んで配置されている。
このような第７実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図２８は、本発明の第８実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、図２８では、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第８実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図２８では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図２８に示すように、本実施形態の素子部３では、固定部５１がＸ軸方向に並んで一対設けられている。Ｘ軸方向プラス側に位置する固定部５１は、Ｙ軸方向に延在するＹ軸延在部５１Ｙと、Ｙ軸延在部５１Ｙの中央部からＸ軸方向マイナス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＸ軸延在部５１Ｘと、を有し、略Ｔ字状をなしている。一方、Ｘ軸方向マイナス側に位置する固定部５１は、Ｙ軸方向に延在するＹ軸延在部５１Ｙと、Ｙ軸延在部５１Ｙの中央部からＸ軸方向プラス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＸ軸延在部５１Ｘと、を有し、略Ｔ字状をなしている。
また、可動部５２は、枠状をなし、一対の固定部５１、５１を囲むように配置されている。また、ばね部５３は、可動部５２のＸ軸方向プラス側の端部とＸ軸方向プラス側に位置する固定部５１のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、ばね部５４は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側の端部とＸ軸方向マイナス側に位置する固定部５１のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。
また、複数の第１可動電極指６１１は、可動部５２の第３外縁部５２１ｃからＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、複数の第２可動電極指６２１は、可動部５２の第４外縁部５２１ｄからＹ軸方向プラス側に向けて延出している。
また、第１固定電極部４１は、可動部５２の内側であって、Ｘ軸延在部５１Ｘに対してＹ軸方向プラス側に位置している。このような第１固定電極部４１は、Ｘ軸方向に延在し、その中央部に接合部４１３ａを有する第１幹部４１１と、第１幹部４１１からＹ軸方向プラス側に延出する複数の第１固定電極指４１２と、を有している。
一方、第２固定電極部４２は、可動部５２の内側であって、Ｘ軸延在部５１Ｘに対してＹ軸方向マイナス側に位置している。このような第２固定電極部４２は、Ｘ軸方向に延在し、その中央部に接合部４２３ａを有する第２幹部４２１と、第２幹部４２１からＹ軸方向マイナス側に延出する複数の第２固定電極指４２２と、を有している。
このような第８実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図２９は、本発明の第９実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図３０および図３１は、それぞれ、図２９に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。なお、図２９ないし図３１では、それぞれ、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第９実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図２９では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図２９に示すように、本実施形態の素子部３では、固定部５１は、Ｘ軸方向に延在し、その中央部に接合部５１１を有するＸ軸延在部５１Ｘと、Ｘ軸延在部５１ＸのＸ軸方向プラス側の端部からＹ軸方向両側に延出するＹ軸延在部５１Ｙ’と、Ｘ軸延在部５１ＸのＸ軸方向マイナス側の端部からＹ軸方向両側に延出するＹ軸延在部５１Ｙ”と、を有している。
また、可動部５２は、枠状をなし、固定部５１を囲むように配置されている。また、ばね部５３は、可動部５２のＸ軸方向プラス側の端部とＹ軸延在部５１Ｙ’とを連結し、ばね部５４は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側の端部とＹ軸延在部５１Ｙ”とを連結している。
また、複数の第１可動電極指６１１は、可動部５２の第３外縁部５２１ｃからＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、複数の第２可動電極指６２１は、可動部５２の第４外縁部５２１ｄからＹ軸方向プラス側に向けて延出している。
第１固定電極部４１は、可動部５２の内側に位置している。また、第１固定電極部４１は、Ｘ軸延在部５１Ｘに対してＹ軸方向プラス側に位置し、Ｘ軸方向に延在し、その中央部に接合部４１３ａを有する第１幹部４１１と、第１幹部４１１からＹ軸方向プラス側に延出した複数の第１固定電極指４１２と、を有している。さらに、第１固定電極部４１は、Ｘ軸延在部５１Ｘに対してＹ軸方向マイナス側に位置し、Ｙ軸方向プラス側の端部において基板２に接合されている複数の第１固定電極指４１２を有している。これら各第１固定電極指４１２は、対応する第１、第２可動電極指６１１、６２１に対してＸ軸方向マイナス側に位置している。
第２固定電極部４２は、可動部５２の内側に位置している。また、第２固定電極部４２は、Ｘ軸延在部５１Ｘに対してＹ軸方向マイナス側に位置し、Ｘ軸方向に延在し、その中央部に接合部４２３ａを有する第２幹部４２１と、第２幹部４２１からＹ軸方向マイナス側に延出した複数の第２固定電極指４２２と、を有している。さらに、第２固定電極部４２は、Ｘ軸延在部５１Ｘに対してＹ軸方向プラス側に位置し、Ｙ軸方向マイナス側の端部において基板２に接合されている複数の第２固定電極指４２２を有している。これら各第２固定電極指４２２は、対応する第１、第２可動電極指６１１、６２１に対してＸ軸方向プラス側に位置している。
このような第９実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態の変形例として、例えば、図３０に示すように、物理量センサー１は、固定部５１と第１幹部４１１との間に、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向プラス側に位置する各第２固定電極指４２２と電気的に接続された接続部４２４を有し、固定部５１と第２幹部４２１との間に、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向マイナス側に位置する各第１固定電極指４１２と電気的に接続された接続部４１４と、を有していてもよい。
また、図３１に示すように、第１固定電極部４１から第１幹部４１１を省略し、全ての第１固定電極指４１２が直接、基板２に接合されており、第２固定電極部４２から第２幹部４２１を省略し、全ての第２固定電極指４２２が直接、基板２に接合されていてもよい。
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図３２は、本発明の第１０実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、図３２では、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第１０実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図３２では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図３２に示すように、本実施形態の素子部３では、固定部５１がＸ軸方向に並んで一対設けられている。Ｘ軸方向プラス側に位置する固定部５１は、Ｙ軸方向に延在するＹ軸延在部５１Ｙと、Ｙ軸延在部５１Ｙの中央部からＸ軸方向マイナス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＸ軸延在部５１Ｘと、を有し、略Ｔ字状をなしている。一方、Ｘ軸方向マイナス側に位置する固定部５１は、Ｙ軸方向に延在するＹ軸延在部５１Ｙと、Ｙ軸延在部５１Ｙの中央部からＸ軸方向プラス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＸ軸延在部５１Ｘと、を有し、略Ｔ字状をなしている。
ばね部５３は、Ｘ軸方向プラス側の固定部５１と可動部５２とを連結し、ばね部５４は、Ｘ軸方向マイナス側の固定部５１と可動部５２を連結している。可動部５２は、枠状をなし、固定部５１およびばね部５３、５４を囲むように配置されている。また、可動部５２は、固定部５１およびばね部５３、５４の輪郭に沿って形成されている。また、可動部５２は、一対のＸ軸延在部５１Ｘの間において、第３外縁部５２１ｃと第４外縁部５２１ｄとを連結する連結部５２０を有している。
複数の第１可動電極指６１１は、可動部５２の第３外縁部５２１ｃからＹ軸方向プラス側（可動部５２の外側）に向けて延出し、複数の第２可動電極指６２１は、可動部５２の第４外縁部５２１ｄからＹ軸方向マイナス側（可動部５２の外側）に向けて延出している。
第１固定電極部４１は、可動部５２の外側に位置している。また、第１固定電極部４１は、固定部５１に対してＹ軸方向プラス側に位置し、Ｘ軸方向に延在する第１幹部４１１と、第１幹部４１１の中央部からＹ軸方向マイナス側に延出し、その先端部に接合部４１３ａを有する第１固定部４１３と、第１幹部４１１からＹ軸方向マイナス側に延出する複数の第１固定電極指４１２と、を有している。
第２固定電極部４２は、可動部５２の外側に位置している。また、第２固定電極部４２は、固定部５１に対してＹ軸方向マイナス側に位置し、Ｘ軸方向に延在する第２幹部４２１と、第２幹部４２１の中央部からＹ軸方向プラス側に延出し、その先端部に接合部４２３ａを有する第２固定部４２３と、第２幹部４２１からＹ軸方向プラス側に延出する複数の第２固定電極指４２２と、を有している。
このような第１０実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第１１実施形態＞
次に、本発明の第１１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図３３は、本発明の第１１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、図３３では、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１０実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第１１実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１０実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図３３では、前述した第１０実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図３３に示すように、本実施形態の素子部３では、第１固定電極部４１は、対応する第１、第２可動電極指６１１、６２１に対してＸ軸方向マイナス側に位置する複数の第１固定電極指４１２を有している。そして、各第１固定電極指４１２は、その一端部において基板２に接合されている。また、第２固定電極部４２は、対応する第１、第２可動電極指６１１、６２１に対してＸ軸方向プラス側に位置する複数の第２固定電極指４２２を有している。そして、各第２固定電極指４２２は、その一端部において基板２に接合されている。
このような第１１実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第１２実施形態＞
次に、本発明の第１２実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図３４は、本発明の第１２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、図３４では、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第１２実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図３４では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図３４に示すように、本実施形態の素子部３では、固定部５１がＹ軸方向に並んで一対設けられている。Ｙ軸方向プラス側に位置する固定部５１は、Ｘ軸方向に延在するＸ軸延在部５１Ｘと、Ｘ軸延在部５１Ｘの中央部からＹ軸方向マイナス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＹ軸延在部５１Ｙと、を有し、略Ｔ字状をなしている。一方、Ｙ軸方向マイナス側に位置する固定部５１は、Ｘ軸方向に延在するＸ軸延在部５１Ｘと、Ｘ軸延在部５１Ｘの中央部からＹ軸方向プラス側に延出し、その先端部に接合部５１１を有するＹ軸延在部５１Ｙと、を有し、略Ｔ字状をなしている。
また、可動部５２は、一対の固定部５１、５１の間に位置している。また、可動部５２は、内側に第１固定電極部４１が配置された第１開口部５２８と、内側に第２固定電極部４２が配置された第２開口部５２９と、を有している。また、ばね部５３は、可動部５２のＸ軸方向プラス側の端部と各固定部５１のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、ばね部５４は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側の端部と各固定部５１のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。
また、複数の第１可動電極指６１１は、第１開口部５２８内に突出するように、可動部５２のＹ軸方向両側から延出している。一方、複数の第２可動電極指６２１は、第２開口部５２９内に突出するように、可動部５２のＹ軸方向両側から延出している。
第１固定電極部４１は、第１開口部５２８内に位置している。また、第１固定電極部４１は、接合部４１３ａを有する第１固定部４１３と、第１固定部４１３からＸ軸方向プラス側に延出する第１幹部４１１と、第１幹部４１１からＹ軸方向両側に延出する複数の第１固定電極指４１２と、を有している。
一方、第２固定電極部４２は、第２開口部５２９内に位置している。また、第２固定電極部４２は、接合部４２３ａを有する第２固定部４２３と、第２固定部４２３からＸ軸方向マイナス側に延出する第２幹部４２１と、第２幹部４２１からＹ軸方向両側に延出する複数の第２固定電極指４２２と、を有している。
このような第１２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第１３実施形態＞
次に、本発明の第１３実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図３５は、本発明の第１３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図３６および図３７は、それぞれ、図３５に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。なお、図３５ないし図３７では、それぞれ、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第１３実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図３５ないし図３７では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図３５に示すように、本実施形態の素子部３では、固定部５１がＹ軸方向に並んで一対設けられている。一対の固定部５１は、それぞれ、略Ｌ字状をなしている。また、可動部５２は、一対の固定部５１、５１の間に位置する内枠部５２Ａと、一対の固定部５１、５１を囲むように、これらの外側に位置する外枠部５２Ｂと、を有している。そして、各固定部５１と外枠部５２Ｂとが一対のばね５３で接続されている。また、複数の第１可動電極指６１１は、内枠部５２Ａからその内側に向けてＹ軸方向に延出している。なお、本実施形態では、前述した第１実施形態が有していた第２可動電極指６２１については、省略されている。
また、第１固定電極部４１は、第１固定部４１３と、第１固定部４１３からＸ軸方向プラス側に向けて延出する第１幹部４１１と、第１幹部４１１からＹ軸方向両側に向けて延出した複数の第１固定電極指４１２と、を有している。なお、本実施形態では、前述した第１実施形態が有していた第２固定電極部４２については、省略されている。
このような第１３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態では、規制部９が第１規制部９１および第２規制部９２の両方を含んでいるが、これに限定されず、少なくとも何れかを含んでいればよい。すなわち、規制部９は、図３６に示すように、第１規制部９１だけを有していてもよいし、図３７に示すように、第２規制部９２だけを有していてもよい。これにより、規制部９は、少なくともＸ軸方向の一方側への加速度に対しては、ストッパーとしての機能を発揮することができる。
＜第１４実施形態＞
次に、本発明の第１４実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図３８は、本発明の第１４実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、図３８では、説明の便宜上、溝部２５、２６、２７および配線７１、７２、７３の図示を省略している。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第１４実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図３８では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図３８に示すように、可動部５２は、枠部５２１（第１外縁部５２１ａ）からばね部５３に向けて突出する一対の突出部５ａと、第１、第２Ｙ軸延在部５２２、５２４からばね部５３に向けて突出する一対の突出部５ｂと、を有している。そのため、一対の突出部５ａと一対の突出部５ｂとに挟まれるようにしてばね部５３が配置されている。また、可動部５２は、枠部５２１（第２外縁部５２１ｂ）からばね部５４に向けて突出する一対の突出部５ｃと、第１、第２突出部５２６、５２７からばね部５４に向けて突出する一対の突出部５ｄと、を有している。そのため、一対の突出部５ｃと一対の突出部５ｄとに挟まれるようにしてばね部５４が配置されている。
これら突出部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、可動部５２がＸ軸方向に過度に変位した際に、ばね部５３、５４と当接することで、ばね部５３、５４の変位を規制するストッパーとして機能する。ばね部５３、５４の折り返し部（先端部）は、強い衝撃が加わると非常に変位し易いため、上述のような突出部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを設けることで、ばね部５３、５４の過度な変位を低減でき、ばね部５３、５４の破損を低減することができる。したがって、優れた耐衝撃性を有する物理量センサー１となる。
このような第１４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第１５実施形態＞
次に、本発明の第１５実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図３９は、本発明の第１５実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図４０は、図３９中のＥ−Ｅ線断面図である。図４１および図４２は、それぞれ、図３９に示す物理量センサーの変形例を示す平面図である。
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、素子部８の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
なお、以下の説明では、第１５実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図３９ないし図４２では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図３９に示す物理量センサー１は、Ｚ軸方向の加速度Ａｚを検出することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー１が備える素子部８は、可動部８１と、梁部８２と、固定部８３と、を有している。
可動部８１は、板状であり、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｙ軸方向を長手とする長手形状をなしている。また、可動部８１は、梁部８２を介して固定部８３に接続され、固定部８３は、凹部２１内に設けられたマウント部２１１との接合部８３１を有している。なお、可動部８１は、その内側に開口８１９を有し、この開口８１９内に、梁部８２および固定部８３が配置されている。
また、可動部８１は、Ｚ軸方向からの平面視で、梁部８２により形成される揺動軸Ｊの一方側（Ｙ軸方向プラス側）に位置する第１可動電極部８１１と、揺動軸Ｊの他方側（Ｙ軸方向マイナス側）に位置する第２可動電極部８１２と、を有している。また、第１可動電極部８１１と第２可動電極部８１２とは、加速度Ａｚが加わったときの回転モーメントが互いに異なるように設計されている。そのため、加速度Ａｚが加わると、可動部８１は、揺動軸Ｊまわりにシーソー揺動する。
このような素子部８は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をパターニングすることで形成されている。また、素子部８は、陽極接合によって基板２に接合されている。また、素子部８は、マウント部２２１で配線７３と電気的に接続されている。
また、図４０に示すように、凹部２１の底面には、第１可動電極部８１１と対向する第１固定電極部８８と、第２可動電極部８１２と対向する第２固定電極部８９と、が設けられている。図３９に示すように、第１固定電極部８８は、配線７１と電気的に接続され、第２固定電極部８９は、配線７２と電気的に接続されている。
このような物理量センサー１の作動時には、例えば、可動部８１に電圧Ｖ１が印加され、第１固定電極部８８および第２固定電極部８９に、それぞれ、電圧Ｖ２が印加される（図４参照）。そのため、第１可動電極部８１１と第１固定電極部８８との間および第２可動電極部８１２と第２固定電極部８９との間に、それぞれ、静電容量が形成される。
そして、物理量センサー１に加速度Ａｚが加わると、その加速度Ａｚの大きさに基づいて、可動部８１が揺動軸Ｊまわりにシーソー揺動する。このシーソー揺動によって、第１可動電極部８１１と第１固定電極部８８とのギャップおよび第２可動電極部８１２と第２固定電極部８９とのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って、第１可動電極部８１１と第１固定電極部８８との間の静電容量および第２可動電極部８１２と第２固定電極部８９との間の静電容量がそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化量に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
図３９に示すように、可動部８１の周囲には、可動部８１の可動範囲を規制する規制部９が配置されている。
ここで、可動部８１は、固定部８３のＹ軸方向プラス側に位置し、Ｘ軸方向に沿って配置された第１外縁部８１ａ（第１端部）と、固定部８３のＹ軸方向マイナス側に位置し、Ｘ軸方向に沿って配置された第２外縁部８１ｂ（第２端部）と、固定部８３のＸ軸方向プラス側に位置し、Ｙ軸方向に沿って配置された第３外縁部８１ｃと、固定部８３のＸ軸方向マイナス側に位置し、Ｙ軸方向に沿って配置されている第４外縁部８１ｄと、を有している。
そして、規制部９は、第１外縁部８１ａのＹ軸方向プラス側に位置し、第１外縁部８１ａと隙間を介して配置されている第１規制部９１と、第２外縁部８１ｂのＹ軸方向マイナス側に位置し、第２外縁部８１ｂと隙間を介して配置されている第２規制部９２と、第３外縁部８１ｃのＸ軸方向プラス側に位置し、第３外縁部８１ｃと隙間を介して配置されている第３規制部９３と、第４外縁部８１ｄのＸ軸方向マイナス側に位置し、第４外縁部８１ｄと隙間を介して配置されている第４規制部９４と、を有している。なお、規制部９の構成は、前述した第１実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
第１規制部９１に可動部８１が接触することで、可動部８１のＹ軸方向プラス側への変位が規制され、第２規制部９２に可動部８１が接触することで、可動部８１のＹ軸方向マイナス側への変位が規制され、第３規制部９３に可動部８１が接触することで、可動部８１のＸ軸方向プラス側への変位が規制され、第４規制部９４に可動部８１が接触することで、可動部８１のＸ軸方向マイナス側への変位が規制される。特に、可動部８１がＹ軸方向プラス側へ過度に変位したときは、第１外縁部８１ａの長さ方向の全域が第１規制部９１と接触するため、接触時の応力を緩和することができる。同様に、可動部８１がＹ軸方向マイナス側へ過度に変位したときは、第２外縁部８１ｂの長さ方向の全域が第２規制部９２と接触するため、接触時の応力を緩和することができる。このような規制部９によれば、可動部８１の加速度Ａｚを検出するための変位（揺動軸Ｊまわりの揺動）を許容しつつ、それ以外の方向への過度な変位を低減することができる。そのため、素子部８の破損を低減することができ、優れた耐衝撃性を有する物理量センサー１となる。
以上、本実施形態の物理量センサー１について説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、基板２と、第１可動電極部８１１（第１質量部）と第２可動電極部８１２（第２質量部）を含む可動部８１、平面視で第１可動電極部８１１と第２可動電極部８１２との間に配置され基板２に支持されている固定部８３、および可動部８１と固定部８３とを連結している梁部８２（連結部）を含む素子部８（揺動体）と、第１可動電極部８１１と対向するように基板２に配置されている第１固定電極部８８と、第２可動電極部８１２と対向するように基板２に配置されている第２固定電極部８９と、基板２の法線方向からの平面視で、第１可動電極部８１１と第２可動電極部８１２とが並んでいる方向の素子部８の可動範囲を規制する規制部９と、を含んでいる。また、規制部９は、可動部８１の第１可動電極部８１１側に位置している第１外縁部８１ａ（第１端部）に対して固定部８３の側とは反対側に、第１外縁部８１ａと隙間を介して配置されている第１規制部９１、および、可動部８１の第２可動電極部８１２側に位置している第２外縁部８１ｂ（第２端部）に対して固定部８３の側とは反対側に、第２外縁部８１ｂと隙間を介して配置されている第２規制部９２、の少なくともいずれか（本実施形態では両方）を含んでいる。
このような構成によれば、可動部８１のＸ軸方向への過度な変位が防止される。そのため、優れた耐衝撃性を有する物理量センサー１となる。なお、本実施形態では、規制部９が第１規制部９１および第２規制部９２の両方を含んでいるが、これに限定されず、少なくとも何れかを含んでいればよい。すなわち、規制部９は、図４１に示すように、第１規制部９１だけを有していてもよいし、図４２に示すように、第２規制部９２だけを有していてもよい。これにより、規制部９は、少なくともＸ軸方向の一方側への加速度に対しては、ストッパーとしての機能を発揮することができる。
＜第１６実施形態＞
次に、本発明の第１６実施形態に係る物理量センサーデバイスについて説明する。
図４３は、本発明の第１６実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。図４４および図４５は、それぞれ、図４３に示す物理量センサーデバイスの変形例を示す断面図である。
図４３に示すように、物理量センサーデバイス１００は、物理量センサー１と、回路素子１１０と、物理量センサー１および回路素子１１０を収納するパッケージ１２０と、を有している。物理量センサー１としては、特に限定されず、例えば、前述した各実施形態の構成のものを用いることができる。このような物理量センサーデバイス１００は、慣性計測ユニット（ＭＩＵ）として好適に利用することができる。
回路素子１１０（ＩＣ）は、接合部材を介して物理量センサー１の蓋体１０に接合されている。また、回路素子１１０は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して物理量センサー１の各端子Ｔと電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ２を介してパッケージ１２０（後述する内部端子１３３）と電気的に接続されている。このような回路素子１１０には、物理量センサー１を駆動する駆動回路や、物理量センサー１からの出力信号に基づいて加速度を検出する検出回路や、検出した加速度を補正する補正回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が、必要に応じて含まれている。なお、回路素子１１０は、パッケージ１２０の外側に設けられていてもよいし、省略してもよい。
パッケージ１２０は、ベース１３０と、ベース１３０との間に物理量センサー１および回路素子１１０を収納する収納空間Ｓ１を形成するように、ベース１３０の上面に接合された蓋体１４０と、を有している。
ベース１３０は、上面に開口する凹部１３１を有するキャビティ状をなしている。また、凹部１３１は、ベース１３０の上面に開口する第１凹部１３１ａと、第１凹部１３１ａの底面に開口する第２凹部１３１ｂと、を有している。
一方、蓋体１４０は、板状であり、凹部１３１の開口を塞ぐようにしてベース１３０の上面に接合されている。このように、凹部１３１の開口を蓋体１４０で塞ぐことにより収納空間Ｓ１が形成され、この収納空間Ｓ１に物理量センサー１および回路素子１１０が収容されている。
収納空間Ｓ１は、気密封止されており、物理量センサー１の収納空間Ｓと同じ雰囲気となっている。これにより、仮に、収納空間Ｓの気密性が崩壊し、収納空間Ｓと収納空間Ｓ１とが連通してしまっても、収納空間Ｓの雰囲気をそのまま維持することができる。そのため、収納空間Ｓの雰囲気が変わってしまうことによる物理量センサー１の物理量検出特性の変化を低減することができ、安定した駆動を行うことのできる物理量センサーデバイス１００となる。なお、前記「同じ雰囲気」とは、完全に一致している場合に限らず、両空間内の圧力が僅かに異なっている等、製造上の不可避的な誤差を有する場合を含む意味である。また、収納空間Ｓ１の雰囲気は、収納空間Ｓと同じでなくてもよい。
ベース１３０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。この場合には、セラミックシート（グリーンシート）の積層体を焼成することでベース１３０を製造することができる。このような構成とすることで、凹部１３１を簡単に形成することができる。
また、蓋体１４０の構成材料としては、特に限定されないが、ベース１３０の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース１３０の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金を用いることが好ましい。
また、ベース１３０は、第１凹部１３１ａの底面に配置された複数の内部端子１３３と、下面に配置された複数の外部端子１３４と、を有している。そして、各内部端子１３３は、ベース１３０内に配置された図示しない内部配線を介して、所定の外部端子１３４と電気的に接続されている。また、複数の内部端子１３３は、それぞれ、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して回路素子１１０と電気的に接続されている。これにより、パッケージ１２０の外側から回路素子１１０との電気的な接続を行えるようになり、物理量センサーデバイス１００の実装が容易となる。
以上、物理量センサーデバイス１００について説明した。このような物理量センサーデバイス１００は、前述したように、物理量センサー１と、回路素子１１０と、を含んでいる。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を有する物理量センサーデバイス１００となる。
また、前述したように、物理量センサーデバイス１００では、回路素子１１０は、物理量センサー１と重なるように配置されている。これにより、物理量センサーデバイス１００の平面的な広がりを低減でき、物理量センサーデバイス１００の小型化を図ることができる。
なお、物理量センサーデバイス１００の構成としては、特に限定されず、例えば、図４４に示すように、物理量センサー１と回路素子１１０との配置が本実施形態と逆になっていてもよい。また、物理量センサーデバイス１００は、図４５に示すように、接続端子１６１および外部端子１６２を有するインターポーザー基板１６０と、インターポーザー基板１６０上に配置された物理量センサー１と、物理量センサー１上に配置された回路素子１１０と、物理量センサー１および回路素子１１０をモールドするモールド部１５０と、を有する構成となっていてもよい。
＜第１７実施形態＞
次に、本発明の第１７実施形態に係る物理量センサーデバイスについて説明する。
図４６は、本発明の第１７実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。図４７は、図４６に示す物理量センサーの変形例を示す断面図である。
本実施形態に係る物理量センサーデバイス１００は、主に、物理量センサー１の構成が異なること以外は、前述した第１６実施形態の物理量センサーデバイス１００と同様である。
なお、以下の説明では、第１７実施形態の物理量センサーデバイス１００に関し、前述した第１６実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図４６では、前述した第１６実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図４６に示すように、本実施形態の物理量センサー１は、加速度を検出可能な加速度センサー１Ａと、角速度を検出可能な角速度センサー１Ｂと、を有している。加速度センサー１Ａは、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度およびＺ軸方向の加速度のうちの少なくとも１つを検出できればよいが、これら全てを検出できることが好ましい。また、加速度センサー１Ａとしては、前述した各実施形態の物理量センサー１と同様の構成を用いることができる。一方、角速度センサー１Ｂは、Ｘ軸まわりの角速度、Ｙ軸まわりの角速度およびＺ軸まわりの加速度のうちの少なくとも１つを検出できればよいが、これら全てを検出できることが好ましい。これにより、３軸の加速度と３軸の角速度を検出できる物理量センサーデバイス１００となり、より多くの情報を取得することができる。
以上、物理量センサーデバイス１００について説明した。前述したように、このような物理量センサーデバイス１００では、物理量センサー１は、加速度センサー１Ａと、角速度センサー１Ｂと、を含んでいる。そのため、より多くの情報を取得することができる物理量センサーデバイス１００となり、慣性計測ユニット（ＭＩＵ）として特に好適に適用することができる。
なお、物理量センサーデバイス１００の構成としては、特に限定されない。例えば、図４７に示すように、加速度センサー１Ａおよび角速度センサー１Ｂが別体として配置され、さらに、加速度センサー１Ａ、角速度センサー１Ｂおよび回路素子１１０が重ならずに平面的に配置されていてもよい。
＜第１８実施形態＞
次に、本発明の第１８実施形態に係る電子機器について説明する。
図４８は、本発明の第１８実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図４８に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、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を備えた表示ユニット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。
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１と、物理量センサー１の駆動を制御する制御回路１１１０と、物理量センサー１により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路１１２０と、が内蔵されている。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、物理量センサー１と、制御回路１１１０と、補正回路１１２０と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
＜第１９実施形態＞
次に、本発明の第１９実施形態に係る電子機器について説明する。
図４９は、本発明の第１９実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図４９に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、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１と、物理量センサー１の駆動を制御する制御回路１２１０と、物理量センサー１により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路１２２０と、が内蔵されている。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１と、制御回路１２１０と、補正回路１２２０と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
＜第２０実施形態＞
次に、本発明の第２０実施形態に係る電子機器について説明する。
図５０は、本発明の第２０実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図５０に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、ケース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。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。そして、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を押すと、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。
このようなデジタルスチールカメラ１３００には、物理量センサー１と、物理量センサー１の駆動を制御する制御回路１３２０と、物理量センサー１により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路１３３０と、が内蔵されている。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、物理量センサー１と、制御回路１３２０と、補正回路１３３０と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、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、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、移動体端末基地局用機器、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、ネットワークサーバー等に適用することができる。
＜第２１実施形態＞
次に、本発明の第２１実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
図５１は、本発明の第２１実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図５２は、図５１に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
図５１に示す腕時計型の活動計１４００（アクティブトラッカー）は、本発明の携帯型電子機器を適用したリスト機器である。活動計１４００は、バンド１４０１によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着される。また、活動計１４００は、デジタル表示の表示部１４０２を備えると共に、無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー１は、加速度を測定するセンサーや角速度を計測するセンサーとして活動計１４００に組込まれている。
活動計１４００は、物理量センサー１が収容されているケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を備えている。また、透光性カバー１４０４の外側にはベゼル１４０５が設けられている。また、ケース１４０３の側面には複数の操作ボタン１４０６、１４０７が設けられている。
図５２に示すように、物理量センサー１としての加速度センサー１４０８は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさおよび向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。また、角速度センサー１４０９は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
表示部１４０２を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳセンサー１４１１や地磁気センサー１４１２を用いた位置情報、移動量や物理量センサー１に含まれる加速度センサー１４０８や角速度センサー１４０９などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１４１３などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー１４１４を用いた環境温度を表示することもできる。
通信部１４１５は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部１４１５は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
処理部１４１０（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部１４１０は、記憶部１４１６に格納されたプログラムと、操作部１４１７（例えば操作ボタン１４０６、１４０７）から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部１４１０による処理には、ＧＰＳセンサー１４１１、地磁気センサー１４１２、圧力センサー１４１８、加速度センサー１４０８、角速度センサー１４０９、脈拍センサー１４１３、温度センサー１４１４、計時部１４１９の各出力信号に対するデータ処理、表示部１４０２に画像を表示させる表示処理、音出力部１４２０に音を出力させる音出力処理、通信部１４１５を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１４２１からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
このような活動計１４００では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
１．距離：高精度のＧＰＳ機能により計測開始からの合計距離を計測する。
２．ペース：ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
３．平均スピード：平均スピード走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
４．標高：ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。
５．ストライド：ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
６．ピッチ：１分あたりの歩数を計測し表示する。
７．心拍数：脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
８．勾配：山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
９．オートラップ：事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計
測を行う。
１０．運動消費カロリー：消費カロリーを表示する。
１１．歩数：運動開始からの歩数の合計を表示する。
このような活動計１４００（携帯型電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１が収容されているケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を含んでいる。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
なお、活動計１４００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
また、上述では、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service）等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。
＜第２２実施形態＞
次に、本発明の第２２実施形態に係る移動体について説明する。
図５３は、本発明の第２２実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
図５３に示す自動車１５００は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００には、加速度センサーおよび角速度センサーの少なくとも一方（好ましくは両方を検出できる複合センサー）として機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２（姿勢制御部）に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態と同様のものを用いることができる。
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１と、車体姿勢制御装置１５０２（姿勢制御部）と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
なお、物理量センサー１は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、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）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、素子部が１つの構成について説明したが、素子部が複数設けられていてもよい。この際に、複数の素子部を検出軸が互いに異なるように配置することで、複数の軸方向の加速度を検出することができる。
また、前述した実施形態では、物理量センサーとして加速度を検出するものについて説明したが、これに限定されず、例えば、角速度を検出するものであってもよい。また、加速度と角速度の両方を検出するものであってもよい。
１…物理量センサー、１Ａ…加速度センサー、１Ｂ…角速度センサー、１０…蓋体、１１…凹部、１２…連通孔、１３…封止部材、１９…ガラスフリット、２…基板、２１…凹部、２１１、２２、２３、２４…マウント部、２５、２６、２７…溝部、２９１、２９２…凹部、３…素子部、４…固定電極部、４１…第１固定電極部、４１１…第１幹部、４１２、４１２’、４１２”…第１固定電極指、４１３…第１固定部、４１３ａ…接合部、４１４…接続部、４２…第２固定電極部、４２１…第２幹部、４２２、４２２’、４２２”…第２固定電極指、４２３…第２固定部、４２３ａ…接合部、４２４…接続部、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…突出部、５１…固定部、５１Ｘ…Ｘ軸延在部、５１Ｙ、５１Ｙ’、５１Ｙ”…Ｙ軸延在部、５１１…接合部、５２…可動部、５２Ａ…内枠部、５２Ｂ…外枠部、５２０…連結部、５２１…枠部、５２１ａ…第１外縁部、５２１ａ’…側面、５２１ｂ…第２外縁部、５２１ｂ’…側面、５２１ｃ…第３外縁部、５２１ｃ’…側面、５２１ｄ…第４外縁部、５２１ｄ’…側面、５２２…第１Ｙ軸延在部、５２３…第１Ｘ軸延在部、５２４…第２Ｙ軸延在部、５２５…第２Ｘ軸延在部、５２６…第１突出部、５２７…第２突出部、５２８…第１開口部、５２９…第２開口部、５３、５４…ばね部、６…可動電極部、６１…第１可動電極部、６１１、６１１’、６１１”…第１可動電極指、６２…第２可動電極部、６２１、６２１’、６２１”…第２可動電極指、７１、７２、７３…配線、８…素子部、８１…可動部、８１ａ…第１外縁部、８１ｂ…第２外縁部、８１ｃ…第３外縁部、８１ｄ…第４外縁部、８１１…第１可動電極部、８１２…第２可動電極部、８２…梁部、８３…固定部、８３１…接合部、８８…第１固定電極部、８９…第２固定電極部、８１９…開口、９…規制部、９１…第１規制部、９１’…当接面、９１１…スリット、９１２…梁部、９１３…凹部、９１４…梁部、９１５…部分、９１６…隙間、９２…第２規制部、９２’…当接面、９２１…スリット、９２２…梁部、９２３…凹部、９２４…梁部、９２５…部分、９２６…隙間、９３…第３規制部、９３’…当接面、９３Ａ…第１部分、９３Ｂ…第２部分、９３Ｃ…隙間、９４…第４規制部、９４’…当接面、９４Ａ…第１部分、９４Ｂ…第２部分、９４Ｃ…隙間、９５…第１部分、９５１…欠損部、９６…第２部分、９６１…欠損部、９７…第３部分、９７１…欠損部、９８…第４部分、９８１…欠損部、１００…物理量センサーデバイス、１１０…回路素子、１２０…パッケージ、１３０…ベース、１３１…凹部、１３１ａ…第１凹部、１３１ｂ…第２凹部、１３３…内部端子、１３４…外部端子、１４０…蓋体、１５０…モールド部、１６０…インターポーザー基板、１６１…接続端子、１６２…外部端子、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、１１１０…制御回路、１１２０…補正回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、１２２０…補正回路、１３００…デジタルスチールカメラ、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、１３２０…制御回路、１３３０…補正回路、１４００…活動計、１４０１…バンド、１４０２…表示部、１４０３…ケース、１４０４…透光性カバー、１４０５…ベゼル、１４０６、１４０７…操作ボタン、１４０８…加速度センサー、１４０９…角速度センサー、１４１０…処理部、１４１１…ＧＰＳセンサー、１４１２…地磁気センサー、１４１３…脈拍センサー、１４１４…温度センサー、１４１５…通信部、１４１６…記憶部、１４１７…操作部、１４１８…圧力センサー、１４１９…計時部、１４２０…音出力部、１４２１…バッテリー、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、Ａｘ、Ａｚ…加速度、ＢＷ１、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…ギャップ、Ｊ…揺動軸、Ｌ…中心軸、Ｌ４１１、Ｌ４２１…軸、Ｓ、Ｓ１…収納空間、Ｓ８、Ｓ９…隙間、Ｔ…端子、Ｖ１、Ｖ２…電圧

Claims (18)

  1. 基板と、
    前記基板に固定されている固定部と、
    前記固定部に対して第１方向に変位可能な可動部と、
    前記可動部に設けられている可動電極部と、
    前記基板に固定され、前記可動電極部と前記第１方向に対向するように配置されている固定電極部と、
    前記可動部の前記第１方向および前記第１方向と直交する第２方向の可動範囲を規制する規制部と、
    を含み、
    前記可動部は、前記固定部を囲む枠部を含み、
    前記枠部は、
    前記第１方向の一方側に、前記第２方向に沿って配置されている第１外縁部と、
    前記第１方向の他方側に、前記第２方向に沿って配置されている第２外縁部と、
    前記第２方向の一方側に、前記第１方向に沿って配置されている第３外縁部と、
    前記第２方向の他方側に、前記第１方向に沿って配置されている第４外縁部と、
    を含み、
    前記規制部は、
    前記第１外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第１外縁部と隙間を介して配置されている第１規制部と、
    前記第２外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第２外縁部と隙間を介して配置されている第２規制部と、
    前記第３外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第３外縁部と隙間を介して配置されている第３規制部と、
    前記第４外縁部の前記固定部の側とは反対側に、前記第４外縁部と隙間を介して配置されている第４規制部と、
    を含み、
    前記第３規制部は、
    前記第１方向の前記一方側に位置し、前記第１規制部の前記第２方向の前記一方側の端部に接続された第１部分と、
    前記第１方向の前記他方側に位置し、前記第２規制部の前記第２方向の前記一方側の端部に接続された第２部分と、
    を含み、
    前記第４規制部は、
    前記第１方向の前記一方側に位置し、前記第１規制部の前記第２方向の前記他方側の端部に接続された第１部分と、
    前記第１方向の前記他方側に位置し、前記第２規制部の前記第２方向の前記他方側の端部に接続された第２部分と、
    を含み、
    前記第３規制部の前記第１部分と、前記第３規制部の前記第２部分との間に、隙間が形成され、
    前記第４規制部の前記第１部分と、前記第４規制部の前記第２部分との間に、隙間が形成されていることを特徴とする物理量センサー。
  2. 請求項１において、
    前記第１規制部は、前記第１外縁部の外縁に沿って配置され、
    前記第２規制部は、前記第２外縁部の外縁に沿って配置されている物理量センサー。
  3. 請求項１または２において、
    前記第１規制部および前記第２規制部の少なくとも一方は、前記第１方向に弾性を有する物理量センサー。
  4. 請求項３において、
    前記基板の法線方向からの平面視で、前記第１規制部および前記第２規制部の少なくともいずれか一方は、前記第２方向に沿ったスリットを有している物理量センサー。
  5. 請求項１ないし４のいずれか一項において、
    前記第１規制部および前記第２規制部の少なくともいずれか一方と前記基板との間に隙間が形成されている物理量センサー。
  6. 請求項１ないし５のいずれか一項において、
    前記基板の法線方向からの平面視で、前記可動電極部は、長手方向が前記第２方向に沿って配置されている可動電極指を含み、
    前記固定電極部は、長手方向が前記第２方向に沿って、前記可動電極指と前記第１方向に対向するように配置されている固定電極指を含み、
    互いに対向している前記可動電極指と前記固定電極指との前記第１方向に沿った離間距離をＧ１、
    前記第１外縁部と前記第１規制部との前記第１方向に沿った離間距離をＧ２、
    前記第２外縁部と前記第２規制部との前記第１方向に沿った離間距離をＧ３としたとき、
    Ｇ１＞Ｇ２およびＧ１＞Ｇ３
    を満足している物理量センサー。
  7. 請求項１ないし６のいずれか一項において、
    前記規制部は、前記可動部と同電位である物理量センサー。
  8. 請求項１ないし７のいずれか一項において、
    前記可動部と前記規制部とは、同じ材料で構成されている物理量センサー。
  9. 請求項１ないし８のいずれか一項において、
    前記可動部が前記規制部に接触したとき、前記可動部と前記規制部とは面接触する物理量センサー。
  10. 請求項１ないし９のいずれか一項において、
    前記規制部の前記第１規制部と前記第３規制部の第１部分とが接続されている部分の入隅に、前記枠部とは反対側に窪んだ欠損部が形成され、
    前記規制部の前記第１規制部と前記第４規制部の第１部分とが接続されている部分の入隅に、前記枠部とは反対側に窪んだ欠損部が形成され、
    前記規制部の前記第２規制部と前記第３規制部の第２部分とが接続されている部分の入隅に、前記枠部とは反対側に窪んだ欠損部が形成され、
    前記規制部の前記第２規制部と前記第４規制部の第２部分とが接続されている部分の入隅に、前記枠部とは反対側に窪んだ欠損部が形成されている物理量センサー。
  11. 基板と、
    第１質量部と第２質量部を含む可動部、平面視で前記第１質量部と前記第２質量部との間に配置され前記基板に支持されている固定部、および前記可動部と前記固定部とを連結している連結部を含む揺動体と、
    前記第１質量部と対向するように前記基板に配置されている第１固定電極部と、
    前記第２質量部と対向するように前記基板に配置されている第２固定電極部と、
    前記基板の法線方向からの平面視で、前記第１質量部と前記第２質量部とが並んでいる第１方向および前記第１方向と直交する第２方向の前記揺動体の可動範囲を規制する規制部と、
    を含み、
    前記規制部は、
    前記可動部の前記第１方向の一方側に位置している第１端部に対して前記固定部の側とは反対側に、前記第１端部と隙間を介して配置されている第１規制部と、
    前記可動部の前記第１方向の他方側に位置している第２端部に対して前記固定部の側とは反対側に、前記第２端部と隙間を介して配置されている第２規制部と、
    前記可動部の前記第２方向の一方側に位置している第３端部に対して前記固定部の側とは反対側に、前記第３端部と隙間を介して配置されている第３規制部と、
    前記可動部の前記第２方向の他方側に位置している第４端部に対して前記固定部の側とは反対側に、前記第４端部と隙間を介して配置されている第４規制部と、
    を含み、
    前記第３規制部は、
    前記第１方向の前記一方側に位置し、前記第１規制部の前記第２方向の前記一方側の端部に接続された第１部分と、
    前記第１方向の前記他方側に位置し、前記第２規制部の前記第２方向の前記一方側の端部に接続された第２部分と、
    を含み、
    前記第４規制部は、
    前記第１方向の前記一方側に位置し、前記第１規制部の前記第２方向の前記他方側の端部に接続された第１部分と、
    前記第１方向の前記他方側に位置し、前記第２規制部の前記第２方向の前記他方側の端部に接続された第２部分と、
    を含み、
    前記第３規制部の前記第１部分と、前記第３規制部の前記第２部分との間に、隙間が形成され、
    前記第４規制部の前記第１部分と、前記第４規制部の前記第２部分との間に、隙間が形成されていることを特徴とする物理量センサー。
  12. 請求項１１において、
    前記規制部の前記第１規制部と前記第３規制部の第１部分とが接続されている部分の入隅に、前記可動部とは反対側に窪んだ欠損部が形成され、
    前記規制部の前記第１規制部と前記第４規制部の第１部分とが接続されている部分の入隅に、前記可動部とは反対側に窪んだ欠損部が形成され、
    前記規制部の前記第２規制部と前記第３規制部の第２部分とが接続されている部分の入隅に、前記可動部とは反対側に窪んだ欠損部が形成され、
    前記規制部の前記第２規制部と前記第４規制部の第２部分とが接続されている部分の入隅に、前記可動部とは反対側に窪んだ欠損部が形成されている物理量センサー。
  13. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
    回路素子と、
    を含むことを特徴とする物理量センサーデバイス。
  14. 請求項１３において、
    前記回路素子は、前記物理量センサーと重なるように配置されている物理量センサーデバイス。
  15. 請求項１３または１４において、
    物理量センサーは、
    加速度センサーと、
    角速度センサーと、
    を含む物理量センサーデバイス。
  16. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
    制御回路と、
    補正回路と、
    を含むことを特徴とする電子機器。
  17. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
    前記物理量センサーが収容されているケースと、
    前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
    前記ケースに収容されている表示部と、
    前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
    を含むことを特徴とする携帯型電子機器。
  18. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
    姿勢制御部と、
    を含むことを特徴とする移動体。
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