WO2015190363A1

WO2015190363A1 - Ｍｅｍｓ構造体

Info

Publication number: WO2015190363A1
Application number: PCT/JP2015/066008
Authority: WO
Inventors: 崇溝田; 威岡見; 夕輝植屋; 潤弥松岡
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2015-12-17

Abstract

　ＭＥＭＳ構造体（１）は、基板（２）と、固定電極（１０）と、本体部（２０）と、可動錘（３０）と、トーションバー（３１）とを有しており、本体部（２０）がＸ方向に振動している状態における可動錘（３０）の変位を、固定電極（１０）によって検出可能に構成されている。固定電極（１０）は、本体部（２０）等の振動方向であるＸ方向に関して、可動錘（３０）よりも広い固定電極範囲（Ｌ）となるように、基板（２）表面に配設されており、固定電極（１０）の端縁は、Ｘ方向における可動錘（３０）の端縁から、本体部（２０）等の振動に係る最大振幅（ｄ）よりも離れた位置に位置する。本体部（２０）及び可動錘（３０）がＸ方向に振動する過程において、可動錘（３０）は、常に固定電極（１０）上に位置する。このような構成により、干渉信号の少ないセンサを構成可能なＭＥＭＳ構造体を提供する。

Description

ＭＥＭＳ構造体

　本発明は、ＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）技術を用いて製造されたＭＥＭＳ構造体に関する。

　近年、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されたＭＥＭＳ構造体は、物理量を検出する為の種々のセンサ（例えば、加速度センサやジャイロセンサ等）に用いられている。このようなセンサに用いられるＭＥＭＳ構造体は、外因によって変位可能な可動部を有しており、当該可動部の変形や変位を電気信号に変換して出力することで、物理量を検出するように構成される。

　このようなＭＥＭＳ構造体に関する発明として、例えば、特許文献１記載の発明が知られている。特許文献１記載の角速度センサは、駆動梁を用いて所定方向へ振動可能に支持された駆動質量部と、当該駆動質量部の内部において、検出梁を軸として揺動可能に支持された検出質量部を、基板に固設された検出電極上に有して構成されており、検出質量部の揺動に伴う変位によって、角速度を検出する。特許文献１記載の角速度センサにおいては、検出質量部は、略四角形の平板状に形成されており、一端側に接続された検出梁によって、検出電極に対して近接・離間するように揺動可能に支持されている。

特開２０１０－０９６５３８号公報

　ここで、上述した特許文献１記載の角速度センサのように、基板表面に対して水平な所定方向に振動可能に配置された駆動質量部に対して、検出用の錘部を、検出梁によって揺動可能に支持した構成について、検出梁による揺動軸の軸方向と直交する方向へ振動する場合について考察する。この構成の場合、駆動質量部及び可動部は、検出梁の揺動軸方向に直交する方向へ、常に振動するように配置されており、基板表面に固定された検出電極の上方を、間隔を隔てて移動することになる。

　特許文献１記載の角速度センサのように、基板表面に配設される検出電極は、平面視で可動部の範囲よりも狭い範囲に配置されており（特許文献１の図１、図３等参照）、検出電極に発生する静電引力は、可動部に対して、検出電極側に引き込むように作用している。このような構成の場合、駆動質量部等の振動に伴って、可動部の一部が検出電極の直上から外れるように移動する為、可動部と検出電極の間における対向面積が変動する。この対向面積の変動によって、可動部と検出電極の間に生じる静電引力が変化する為、可動部におけるトルクの変動が生じてしまう。

　又、駆動質量部等の振動に伴って、可動部を支持する揺動軸（例えば、検出梁）の位置も変位する。一方、検出電極は、基板上に固定されている為、変位することはない。従って、検出電極によって生じた静電引力が可動部に作用する作用点と、可動部を揺動可能に支持する揺動軸との距離が、駆動質量部等の振動に伴って変化する為、可動部におけるトルクの変動が生じてしまう。

　このように、可動部におけるトルクが駆動質量部等の振動に伴って変動した場合、可動部は、コリオリ力以外の要因で揺動してしまう。これにより、可動部と検出電極の間における静電容量が変化する為、コリオリの力と混同される可能性のある干渉信号（Quadrature　Error）が発生してしまう場合がある。

　本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、基板に固定された固定電極の上方において、揺動可能に配置された可動部を有するＭＥＭＳ構造体に関し、干渉信号の少ないセンサを構成可能なＭＥＭＳ構造体を提供する。

　本発明の一側面に係るＭＥＭＳ構造体は、基板と、基板上に固定された固定電極と、基板の上方に位置し、基板平面に対して水平な第１方向に対して振動可能に配設された駆動部と、矩形板状に形成され、基板から遊離した錘部と、駆動部と錘部の間を接続し、駆動部に対して錘部を揺動可能に支持するトーションバーと、を有し、固定電極は、第１方向に関して、錘部の端部よりも広い範囲に配設されている。

　当該ＭＥＭＳ構造体は、基板と、固定電極と、駆動部と、錘部と、トーションバーを有しており、駆動部が第１方向に振動している状態における錘部の変位を、固定電極によって検出し、当該ＭＥＭＳ構造体に作用する外因を検出可能に構成されている。ここで、当該ＭＥＭＳ構造体において、固定電極は、第１方向に関して、錘部の端部よりも広い範囲に配設されている。従って、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、駆動部及び錘部が第１方向に振動する過程で、錘部全体が固定電極上に位置する状態を長くすることができ、錘部に作用するトルクの変動を低減することができる。これにより、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、錘部に作用するトルクの変動を低減することで、干渉信号（Quadrature　Error）の発生を低減することができる。

　そして、本発明の他の側面に係るＭＥＭＳ構造体は、請求項１に記載のＭＥＭＳ構造体であって、錘部は、第１方向における一端部において、トーションバーによって揺動可能に支持されており、固定電極は、第１方向における錘部の他端側において、第１方向に関して駆動部の振動幅よりも広い範囲に配設されている。

　当該ＭＥＭＳ構造体において、錘部は、第１方向における一端部において、トーションバーによって揺動可能に支持されており、固定電極は、第１方向における錘部の他端側において、第１方向に関して駆動部の振動幅よりも広い範囲に配設されている。従って、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、固定電極に対する変位量の大きな錘部の他端側に関して、第１方向への振動の過程における静電引力の変動を低減することができる。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、錘部に係るトルクの変動を低減することができ、干渉信号の発生を抑制することができる。

　又、本発明の他の側面に係るＭＥＭＳ構造体は、請求項２記載のＭＥＭＳ構造体であって、固定電極は、第１方向における錘部の一端側において、第１方向に関して駆動部の振動幅よりも広い範囲に配設されている。

　当該ＭＥＭＳ構造体においては、固定電極は、第１方向における錘部の一端側において、第１方向に関して駆動部の振動幅よりも広い範囲に配設されている。即ち、トーションバーによって支持されている錘部の一端側においても、第１方向への振動の過程における静電引力の変動を低減することができる。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、錘部に係るトルクの変動をなくすことができ、干渉信号の発生を抑制することができる。

　そして、本発明の他の側面に係るＭＥＭＳ構造体は、請求項１から３の何れかに記載のＭＥＭＳ構造体であって、固定電極は、第１方向に関して、駆動部の振動に伴って当該駆動部が如何なる位置に位置した場合であっても、常に駆動部の下方となる範囲、若しくは、常に駆動部の下方とはならない範囲の何れかの範囲に配置されている。

　当該ＭＥＭＳ構造体において、固定電極は、第１方向に関して、駆動部の振動に伴って当該駆動部が如何なる位置に位置した場合であっても、常に駆動部の下方となる範囲、若しくは、常に駆動部の下方とはならない範囲の何れかの範囲に配置されている。つまり、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、駆動部が第１方向への振動する過程で、駆動部と固定電極の間の相対的な状況が変更されることはない。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、第１方向への振動の過程における固定電極との間における静電容量の変動を招くことはなく、当該静電容量の変動に起因する信号が出力されることもないので、センサの感度に影響を与えることなく、干渉信号の発生を低減することができる。

　本発明に係るＭＥＭＳ構造体によれば、駆動部及び錘部が振動する第１方向に関して、固定電極を錘部の端部よりも広い範囲に配設することで、駆動部等が第１方向に振動する過程で、錘部全体が固定電極上に位置する状態を長くし、錘部に作用するトルクの変動を低減し得る。そして、錘部に作用するトルクの変動を低減することに伴い、当該ＭＥＭＳ構造体は、干渉信号（Quadrature　Error）の発生を低減する。

本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体の概略構成を示す平面図である。図１のＩ－Ｉ断面におけるＭＥＭＳ構造体の側断面図である。＋Ｘ方向に最大振幅まで移動した状態のＭＥＭＳ構造体の側断面図である。－Ｘ方向に最大振幅まで移動した状態のＭＥＭＳ構造体の側断面図である。

　以下、本発明に係るＭＥＭＳ構造体を、静電容量型の角速度センサの一部を構成するＭＥＭＳ構造体１に適用した実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、下記の説明に用いる図面は、説明の便宜上、実際の寸法・縮尺とは異なって図示されている部分がある。

　先ず、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１の概略構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。上述したように、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１は、公知のＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）技術を用いて製造されており、静電容量型の角速度センサを構成している。

　（ＭＥＭＳ構造体の構成）
　図１に示すように、ＭＥＭＳ構造体１は、基板２上に形成されたアンカー２２等によって、基板２表面に固設された固定電極１０の上方に、本体部２０、可動錘３０を配置して構成されている。基板２は、略長方形状を為す板状にチップ化されている。

　尚、以下の説明においては、図１に矢印で示すように、基板２の長手方向に沿った方向をＸ方向、Ｘ方向に対して直角で基板２の短手方向に沿った方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向との両方に直角となる方向をＺ方向と定義して説明する。

　基板２は、平板状のコア基板の上面を覆うように形成された絶縁層を有しており、当該基板の絶縁層の表面には、固定電極１０が形成されている。当該固定電極１０は、Ｘ方向に関して固定電極範囲Ｌの長さ寸法となるように形成されている（図２～図４参照）。そして、基板２上面には、例えば導電性を有する低抵抗なシリコン材料等にエッチング加工を施すことによって、本体部２０、可動錘３０等が形成されている。

　図１に示すように、基板２の中央部分には、本体部２０と、平板状の可動錘３０が配置されており、本体部２０及び可動錘３０は、基板２の四隅に立設されたアンカー２２等によって、基板２表面に対して所定の間隔を隔てて平行に配置されている。当該本体部２０は、振動用可動電極（図示せず）を有しており、基板２表面に配設された振動用固定電極（図示せず）と協働させることにより、所定の最大振幅ｄで、Ｘ方向（即ち、＋Ｘ方向、－Ｘ方向）へ振動可能に形成されている。

　アンカー２２は、基板２の四隅において、直方体形状に立設されており、本体部２０の角部に形成された駆動用バネ２１が接続されている。各駆動用バネ２１は、一端部が本体部２０の角部に接続され、他端部がアンカー２２に接続されており、Ｘ方向に伸縮可能に構成されている。従って、本体部２０は、基板２の四隅に固定された各アンカー２２に駆動用バネ２１により支持されることによって、基板２上に浮いた状態で保持されている。又、各アンカー２２は、それぞれ、導電材料が埋め込まれたスルーホール２３を有している。当該スルーホール２３は、基板２に形成された電極層と電気的に接続されている。

　そして、本体部２０の中央部分には、可動錘３０が形成されている。図１～図４に示すように、可動錘３０は、平面視が略長方形の板状に形成されており、長辺がＸ方向に沿うように配置されている。可動錘３０は、トーションバー３１を介して、本体部２０に対して相対的に運動可能に形成されており、基板２表面に配置された固定電極１０に対して、所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。

　具体的には、可動錘３０の長辺方向における一端側（即ち、－Ｘ方向側の端部）には、一対のトーションバー３１が形成されており、可動錘３０と本体部２０の間を接続している。従って、可動錘３０は、本体部２０に対して、トーションバー３１を軸として揺動可能に支持されており、可動錘３０の他端側をＺ方向へ変位させることができる。これにより、可動錘３０と固定電極１０の間の静電容量を変化させることができるので、当該静電容量の変化によって、角速度の変化を検出することができる。

　尚、図２に示すように、通常状態（即ち、何等の外因も作用していない状態）においては、可動錘３０は、本体部２０と略同一平面上に位置するように形成されており、可動錘３０上面は、本体部２０上面とＺ方向における位置が同一となる。

　トーションバー３１は、長辺方向における可動錘３０の一端側（即ち、－Ｘ方向側の端部）に形成されており、可動錘３０の短辺方向（Ｙ方向）に沿って伸びる棒状をなしている。トーションバー３１の一端部は、本体部２０に対して接続されており、他端部は、Ｘ方向における可動錘３０の一端側に接続されている。従って、当該トーションバー３１は、Ｘ方向における可動錘３０の一端側を、本体部２０に対して揺動可能に支持しており、可動錘３０の揺動に伴って捩れ変形する。

　（Ｘ方向への振動に伴う固定電極と可動錘等の位置関係）
　上述したように、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１においては、本体部２０及び可動錘３０は、本体部２０に配設された振動用可動電極と、基板２表面に配設された振動用固定電極と協働させることにより、所定の最大振幅ｄで、Ｘ方向（即ち、＋Ｘ方向、－Ｘ方向）へ振動可能に形成されている。ここで、Ｘ方向への振動に伴う本体部２０及び可動錘３０と、固定電極１０の位置関係について、３つの場合に分けて説明する。

　先ず、初期状態における本体部２０及び可動錘３０と、固定電極１０の位置関係について、図２を参照しつつ説明する。図２は、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１のＩ－Ｉ断面図であり、初期状態における本体部２０及び可動錘３０と、固定電極１０の位置関係を示している。尚、初期状態とは、本体部２０及び可動錘３０がＸ方向へ振動していない状態で、且つ、可動錘３０がＺ方向に何ら変位しておらず、略水平をなす状態を意味する。

　図２に示すように、初期状態の場合、可動錘３０は、基板２及び固定電極１０の上方において、Ｘ方向における基板２及び固定電極１０の中央部分に位置している。ここで、固定電極１０は、Ｘ方向に関して、固定電極範囲Ｌの寸法を有して構成されており、略水平な姿勢を示す可動錘３０の端部に対して、最大振幅ｄを加えた寸法よりも、更に＋Ｘ方向、－Ｘ方向へ離間した位置に、固定電極１０の端縁が位置するように形成されている。

　又、本体部２０は、その中央部分に、可動錘３０を有しており、可動錘３０の外縁との間に一定の間隙を有している。そして、本体部２０は、トーションバー３１を介して、可動錘３０に接続されているので、本体部２０は、可動錘３０と同様に、Ｘ方向における基板２及び固定電極１０の中央部分に位置している。図２に示すように、可動錘３０を囲むように形成された本体部２０の内側開口縁は、Ｘ方向に関して、固定電極１０の端縁よりも、＋Ｘ側及び－Ｘ側へ離れた位置に位置している。

　次に、初期状態から、本体部２０及び可動錘３０が＋Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合について、図３を参照しつつ説明する。図３は、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１のＩ－Ｉ断面図であり、＋Ｘ方向へ最大振幅ｄで振動した状態における本体部２０及び可動錘３０と、固定電極１０の位置関係を示している。

　図３に示すように、固定電極１０は、略水平な姿勢を示す可動錘３０の端部に対して、最大振幅ｄを加えた寸法よりも、更に＋Ｘ方向、－Ｘ方向へ離間した位置に、固定電極１０の端縁が位置するように形成されている。従って、＋Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合、＋Ｘ方向における可動錘３０の端部は、固定電極１０の上方に位置する。この時、－Ｘ方向における可動錘３０の端部も、固定電極１０の上方に位置する。

　ここで、可動錘３０を囲むように形成された本体部２０の内側開口縁は、Ｘ方向に関して、固定電極１０の端縁よりも、＋Ｘ側及び－Ｘ側へ最大振幅ｄよりも離れた位置に位置している。従って、可動錘３０と同様に、本体部２０が＋Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合であっても、－Ｘ方向側における本体部２０の内側開口縁が、－Ｘ方向側の固定電極１０上に位置することはなく、Ｘ方向における固定電極１０の外側に位置する（図３参照）。

　尚、図２に示すように、初期状態において、＋Ｘ方向側における本体部２０の内側開口縁は、＋Ｘ方向側における固定電極１０の端部よりも＋Ｘ方向に位置している。従って、本体部２０が＋Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合であっても、＋Ｘ方向側における本体部２０の内側開口縁は、固定電極１０上に位置することはなく、Ｘ方向における固定電極１０の外側に位置する。

　続いて、初期状態から、本体部２０及び可動錘３０が－Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合について、図４を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１のＩ－Ｉ断面図であり、－Ｘ方向へ最大振幅ｄで振動した状態における本体部２０及び可動錘３０と、固定電極１０の位置関係を示している。

　固定電極１０は、略水平な姿勢を示す可動錘３０の端部に対して、最大振幅ｄを加えた寸法よりも、更に＋Ｘ方向、－Ｘ方向へ離間した位置に、固定電極１０の端縁が位置するように形成されている。従って、図４に示すように、－Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合、－Ｘ方向における可動錘３０の端部（トーションバー３１によって支持されている側の端部）は、固定電極１０の上方に位置する。この時、＋Ｘ方向における可動錘３０の端部も、固定電極１０の上方に位置する。

　又、可動錘３０を囲むように形成された本体部２０の内側開口縁は、Ｘ方向に関して、固定電極１０の端縁よりも、＋Ｘ側及び－Ｘ側へ最大振幅ｄよりも離れた位置に位置している。従って、可動錘３０と同様に、本体部２０が－Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合であっても、＋Ｘ方向側における本体部２０の内側開口縁が、＋Ｘ方向側の固定電極１０上に位置することはなく、Ｘ方向における固定電極１０の外側に位置する（図４参照）。

　尚、図２に示すように、初期状態において、－Ｘ方向側における本体部２０の内側開口縁は、－Ｘ方向側における固定電極１０の端部よりも－Ｘ方向に位置している。従って、本体部２０が－Ｘ方向へ最大振幅ｄの分だけ移動した場合であっても、－Ｘ方向側における本体部２０の内側開口縁は、固定電極１０上に位置することはなく、Ｘ方向における固定電極１０の外側に位置する。

　図２～図４に示すように、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０及び可動錘３０がＸ方向に振動する過程において、可動錘３０を、常に固定電極１０の上方に位置させることができる。これにより、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、固定電極１０と可動錘３０との間に作用する静電引力が変動することはない。又、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、固定電極１０によって生じた静電引力が可動錘３０に作用する作用点（即ち、電気力線の始点又は終点）と、可動錘３０を揺動可能に支持するトーションバー３１との距離が、本体部２０によるＸ方向への振動に伴って変化することもない。

　即ち、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０等がＸ方向に振動する過程において、可動錘３０におけるトルクの変動が生じることはなく、可動錘３０がコリオリ力以外の要因で揺動し、固定電極１０と可動錘３０との間の静電容量が変動することもない。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、Ｘ方向への振動する過程において、コリオリの力と混同される可能性のある干渉信号（Quadrature　Error）の発生を抑制することができる。

　そして、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０及び可動錘３０がＸ方向に振動する過程において、本体部２０を、Ｘ方向における固定電極１０の外側に、常に位置させることができる（図２～図４参照）。即ち、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０がＸ方向への振動する過程で、本体部２０と固定電極１０の間の相対的な状況が変更されることはない為、固定電極１０との間における静電容量の変動を招くことはない。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、当該静電容量の変動に起因する信号が出力されることもないので、センサの感度に影響を与えることなく、もって、干渉信号の発生を低減することができる。

　以上説明したように、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体は、基板２と、固定電極１０と、本体部２０と、可動錘３０と、トーションバー３１とを有しており、本体部２０がＸ方向に振動している状態で作用した外因による可動錘３０の変位を、固定電極１０によって検出可能に構成されている。図１～図４に示すように、固定電極１０は、Ｘ方向に関して、可動錘３０よりも広い固定電極範囲Ｌとなるように、基板２表面に配設されている。従って、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０及び可動錘３０がＸ方向に振動する過程で、可動錘３０全体が固定電極１０の上方に位置する状態を長くすることができ、可動錘３０に作用するトルクの変動を低減することができる。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、可動錘３０に作用するトルクの変動を低減することで、干渉信号（Quadrature　Error）の発生を低減することができる。

　図２、図３に示すように、固定電極１０は、トーションバー３１によって支持されている可動錘３０の自由端側（即ち、＋Ｘ方向側の端部）から、＋Ｘ方向へ本体部２０等における最大振幅ｄよりも広い範囲にわたって配設されている。ここで、可動錘３０の自由端は、固定電極１０に対する変位量が大きく、可動錘３０に対するトルクが変動した影響を強く受ける。この点、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０等がＸ方向に振動する過程において、少なくとも可動錘３０の自由端部分を、常に固定電極１０の上方に位置させておくことができる（図２、図３参照）。従って、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、可動錘３０に対する静電引力の変動を、効率よく低減することができ、もって、可動錘３０に係るトルクの変動を低減し、干渉信号の発生を抑制することができる。

　更に、図２、図４に示すように、固定電極１０は、トーションバー３１が形成されている可動錘３０の固定端側（即ち、－Ｘ方向側の端部）から、－Ｘ方向へ本体部２０等における最大振幅ｄよりも広い範囲にわたって配設されている。即ち、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０等がＸ方向に振動する過程において、可動錘３０全体を、常に固定電極１０の上方に位置させておくことができる（図２～図４参照）。従って、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、可動錘３０に対する静電引力の変動をなくすことができ、もって、可動錘３０に係るトルクの変動を低減し、干渉信号の発生を抑制することができる。

　そして、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体１において、本体部２０は、本体部２０及び可動錘３０がＸ方向に振動する過程で、常に、Ｘ方向における固定電極１０の外側に位置している（図２～図４参照）。即ち、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、本体部２０がＸ方向への振動する過程で、本体部２０と固定電極１０の間の相対的な状況が変更されることはない為、固定電極１０との間における静電容量の変動を招くことはない。この結果、当該ＭＥＭＳ構造体１によれば、当該静電容量の変動に起因する信号が出力されることもないので、センサの感度に影響を与えることなく、もって、干渉信号の発生を低減することができる。

　以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、当該ＭＥＭＳ構造体が用いられるセンサによって検出される物理量は、上述した角速度に限定されるものでなく、更に、物理量を検出可能な方向（Ｚ方向等）も適宜変更することができる。又、ＭＥＭＳ構造体１を構成する各部の形状・構成等は一例であり、適宜変更してもよい。

　又、上述した実施形態においては、トーションバー３１を、Ｘ方向における可動錘３０の一端側に、Ｙ方向に延びる棒状に形成し、本体部２０に対して揺動可能に支持していたが、この態様に限定されるものではない。即ち、Ｙ方向に延びる棒状のトーションバーによって板状の可動錘を揺動可能に支持する構成であれば、揺動可能に支持する位置は適宜設定することができる。

　更に、上述した実施形態においては、本体部２０及び可動錘３０がＸ方向に振動する何れの状態であっても、本体部２０が固定電極１０の上方とならないように、固定電極１０の範囲を設定していたが、この態様に限定されるものではない。例えば、Ｘ方向における固定電極１０の端縁が、Ｘ方向における本体部２０の外側端縁から＋Ｘ方向、－Ｘ方向へ最大振幅ｄ以上離間した位置に位置するように、固定電極範囲Ｌを設定することも可能である。この構成の場合、本体部２０は、Ｘ方向への振動に際して、常に固定電極１０の上方に位置する。

　この構成を採用した場合であっても、本体部２０がＸ方向へ振動する過程において、本体部２０と固定電極１０の間の相対的な状況が変更されることはない為、固定電極１０との間における静電容量の変動を招くことはない。従って、この構成の場合においても、当該静電容量の変動に起因する信号が出力されることがなく、センサの感度に影響を与えることないので、干渉信号の発生を低減することができる。

　尚、上述した各実施形態において、ＭＥＭＳ構造体１は、本発明のＭＥＭＳ構造体の一例である。基板２は、基板の一例である。固定電極１０は、固定電極の一例である。本体部２０は、駆動部の一例である。可動錘３０は錘部の一例である。トーションバー３１は、トーションバーの一例である。Ｘ方向及びＹ方向は、基板の平面に平行な平面方向の一例である。Ｚ方向は、基板の平面に対して垂直な方向の一例である。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　ＭＥＭＳ構造体、２　基板、１０　固定電極、２０　本体部、３０　可動錘部、３１　トーションバー、ｄ　最大振幅、Ｌ　固定電極範囲。

Claims

　基板と、
　前記基板上に固定された固定電極と、
　前記基板の上方に位置し、前記基板平面に対して水平な第１方向に対して振動可能に配設された駆動部と、
　矩形板状に形成され、前記基板から遊離した錘部と、
　前記駆動部と前記錘部の間を接続し、前記駆動部に対して前記錘部を揺動可能に支持するトーションバーと、を有し、
　前記固定電極は、
　前記第１方向に関して、前記錘部の端部よりも広い範囲に配設されている、
　ＭＥＭＳ構造体。
　前記錘部は、
　前記第１方向における一端部において、前記トーションバーによって揺動可能に支持されており、
　前記固定電極は、
　前記第１方向における前記錘部の他端側において、前記第１方向に関して前記駆動部の振動幅よりも広い範囲に配設されている、
　請求項１に記載のＭＥＭＳ構造体。
　前記固定電極は、
　前記第１方向における前記錘部の一端側において、前記第１方向に関して前記駆動部の振動幅よりも広い範囲に配設されている、
　請求項２に記載のＭＥＭＳ構造体。
　前記固定電極は、
　前記第１方向に関して、前記駆動部の振動に伴って当該駆動部が如何なる位置に位置した場合であっても、
　常に前記駆動部の下方となる範囲、若しくは、常に前記駆動部の下方とはならない範囲の何れかの範囲に配置されている、
　請求項１から３の何れかに記載のＭＥＭＳ構造体。