CN105301283A - 功能元件、电子设备及移动体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种功能元件、电子设备及移动体,其能够准确地检测物理量。本发明所涉及的功能元件包括:第一电极部、第二电极部、与所述第一电极部相连接的第一配线和与所述第二电极部连接的第二配线,所述第一配线具备与所述第二配线以外的配线交叉的第一交叉部,所述第二配线具备与所述第一配线以外的配线交叉的第二交叉部,所述第一交叉部的个数与所述第二交叉部的个数之差相对于所述第一交叉部的个数与所述第二交叉部的个数中的较多的一方的个数,而满足在其50%以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能元件、电子设备以及移动体。
背景技术
近年来,利用一种例如硅MEMS(MicroElectroMechanicalSystem:微型机电系统)技术来开发一种对加速度等的物理量进行检测的物理量传感器(功能元件)。
例如在专利文献1中记载有一种物理量传感器,其中,包括:可动体,其被设置于基板的上方;可动电极部,其从可动体延伸;第一固定电极部,其被设置于可动电极部的一侧;第二固定电极部,其被设置于可动电极部的一侧;
所述物理量传感器分别对可动电极部与第一固定电极部之间的静电电容、和可动电极部与第二固定电极部之间的静电电容进行测定,并根据这些测定结果(利用所谓的差动检测方式)而对物理量进行检测。
在这种物理量传感器中,利用通过第一配线而与第一固定电极部连接的第一衬垫、和通过第二配线而与第二固定电极部连接的第二衬垫,对固定电极部与可动电极部之间的静电电容进行检测。
但是,在专利文献1的物理量传感器中,第一配线的与第二固定电极部交叉的部分数、和第二配线的与第一固定电极部交叉的部分数有较大不同。因此,在专利文献1的物理量传感器中,第一配线与第二配线间电特性(阻抗和寄生电容)的差异较大。因此,在可动电极部与第一固定电极部之间的静电电容、和可动电极部与第二固定电极部之间的静电电容上,将附加有不同的寄生电容,从而存在降低物理量的检测精度的可能性。
专利文献1:日本特开2012-98208号公报
发明内容
本发明的几个方式所涉及的目的之一在于,提供一种能够抑制物理量的检测精度降低的功能元件。另外,本发明的几个方式所涉及的目的之一在于,提供一种包括上述功能元件的电子设备以及移动体。
本发明是为了解决上述课题的一部分分而完成的,能够作为以下的方式或应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的功能元件包括:第一电极部;第二电极部;第一配线,其与所述第一电极部相连接;第二配线,其与所述第二电极部相连接;所述第一配线具备与所述第二配线以外的配线交叉的第一交叉部,所述第二配线具备与所述第一配线以外的配线交叉的第二交叉部,所述第一交叉部的个数与所述第二交叉部的个数之差相对于所述第一交叉部的个数或所述第二交叉部的个数中的较多的一方的个数,而满足在其50%以下。
在这种功能元件中,能够降低功能元件的配线之间的寄生电容的误差。例如,在作为功能元件而用于电容检测型的物理量传感器中的情况下,将降低第一配线与第二配线之间产生的静电电容的付加量的差。因此,在这种物理量传感器中,利用所谓的差动检测方式,能够抵消第一配线以及第二配线的寄生电容的大部分,从而能够更加准确地检测物理量。
应用例2
在本应用例所涉及的功能元件中,可以采用如下方式,即,在俯视观察时,所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之差,相对于所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之中较大的一方的面积,而满足在其50%以下。
在这种功能元件中,能够降低功能元件的配线之间的寄生电容的误差。例如在作为能够元件而用于电容检测型的物理量传感器中的情况下,将减低第一配线与第二配线之间产生的静电电容的付加量的差。因此,在这种物理量传感器中,利用所谓的差动检测方式,能够抵消第一配线以及第二配线的寄生电容的大部分,从而能够更加准确地检测物理量。
应用例3
在本应用例所涉及的功能元件中,可以使所述第一交叉部的个数与所述第二交叉部的个数相等。
在这种功能元件中,能够降低功能元件的配线之间的寄生电容的误差。尤其作为电容检测型的物理量传感器,能够更加正确地检测物理量。
应用例4
本应用例所涉及的功能元件包括:第一电极部;第二电极部;第一配线,其与所述第一电极部相连接;第二配线,其与所述第二电极部相连接;所述第一配线具备与所述第二配线以外的配线交叉的第一交叉部,所述第二配线具备与所述第一配线以外的配线交叉的第二交叉部,在俯视观察时,所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之差,相对于所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之中较大一方的面积,而满足在其50%以下。
在这种功能元件中能够降低功能元件的配线之间的寄生电容的误差。例如在作为功能元件而用于电容检测型的物理量传感器中的情况下,将降低第一配线与第二配线之间产生的静电电容的付加量的差。因此,在这种物理量传感器中,利用所谓的差动检测方式,能够抵消第一配线以及第二配线的寄生电容的大部分,从而能够更加准确地检测物理量。
应用例5
在本应用例所涉及的功能元件中,可以使所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和相等。
在这种功能元件中,能够降低功能元件的配线之间的寄生电容的误差。尤其作为电容检测型的物理量传感器,能够更加准确地检测物理量。
应用例6
在本应用例所涉及的功能元件中,可以使所述第一交叉部与所述第二交叉部的个数相等。
在这种功能元件中,能够降低功能元件的配线之间的寄生电容的误差。尤其作为电容检测型的物理量传感器,能够更加准确地检测物理量。
应用例7
在本应用例所涉及的功能元件中,可以采用如下方式,即,包括:可动体,其能够沿第一轴进行移位;第一可动电极部,其从所述可动体延伸;
固定电极部,其包括作为被配置于所述第一可动电极部的一侧的第一电极部的第一固定电极部、和作为被配置于另一侧的第二电极部的第二固定电极部。
在这种功能元件中,能够作为电容检测型的物理量传感器使其发挥功能。
应用例8
在本应用例所涉及的功能元件中,可以采用如下方式,即,包括与所述第一可动电极部相连接的第三配线,所述第三配线与所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方的配线交叉。
在这种功能元件中,由于能够使例如连接于固定电极部的配线与连接于可动电极部的配线交叉,因此提高了配线设计的自由度。
应用例9
在本应用例所涉及的功能元件中,可以采用如下方式,即,包括电浮置的第四配线,所述第四配线与所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方的配线交叉。
在这种功能元件中,由于通过准备作为虚设配线的第四配线,并使其与第一配线以及第二配线中的至少一方的配线交叉,从而能够使第一配线和第二配线上的交叉点数相等,因此能够更加准确地检测物理量。
应用例10
在本应用例所涉及的功能元件中,也可以采用如下方式,即,包括向与所述第一可动电极部相反的一侧延伸的第二可动电极部,所述固定电极部包括被配置于所述第二可动电极部的一侧的第三固定电极部、和被配置于另一侧的第四固定电极部,所述第一配线经过第一分支部而连接于所述第一固定电极部和所述第三固定电极部,所述第二配线经过第二分支部而连接于所述第二固定电极部和所述第四固定电极部。
在这种功能元件中,在为了提高灵敏度而使可动电极部向可动体的两侧延伸的类型的物理量传感器中,通过在第一配线和第二配线的各个配线上设置分支部,从而能够对称地配置配线,从而能够降低因第一配线与第二配线的配线长度的差异而引起的电特性的不一致的影响。
应用例11
在本应用例所涉及的功能元件中,可以采用如下方式,即,所述可动体、所述可动电极部、所述固定电极部、所述第一配线以及所述第二配线被配置于基板上,在所述第一交叉部以及所述第二交叉部中的至少一方的交叉部中,交叉中的一方的配线被设置于所述基板上所设置的槽的内部。
在这种功能元件中,能够容易地构成第一配线和第二配线的交叉部。
应用例12
在本应用例所涉及的功能元件中,也可以使交叉中的另一方的配线通过包含硅的结构体而被设置。
在这种功能元件中,能够容易地构成第一配线和第二配线的交叉部。
应用例13
在本应用例所涉及的功能元件中,可以采用如下方式,即,所述第一配线以及所述第二配线具备互相并行的部分,在所述并行的部分中,所述第一配线以及所述第二配线中的一方的配线被设置于所述基板上所设置的槽的内部。
在这种功能元件中,能够在第一配线以及第二配线的互相并行的部分中,减小第一配线与第二配线之间的寄生电容。
应用例14
在本应用例所涉及的功能元件中,也可以使所述第一配线以及所述第二配线的电特性相等。
在这种功能元件中,通过使第一配线和第二配线的电特性相等,从而能够以更高的灵敏度度进行检测。
应用例15
本应用例所涉及的电子设备包括应用例1至12中的任意一例所述的功能元件。
在这种电子设备中,由于包括本应用例所涉及的功能元件,因此在作为例如电容检测型的物理量传感器而利用的情况下,能够准确地检测物理量。
应用例16
本应用例所涉及的移动体包括应用例1至12中的任意一例所述的功能元件。
由于在这种移动体中包括本应用例所涉及的功能元件,因此在作为例如电容检测型的物理量传感器而利用的情况下,能够准确地检测物理量。
附图说明
图1为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件的俯视图。
图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件的剖视图。
图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件的剖视图。
图4为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件的制造工序的剖视图。
图5为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件的制造工序的剖视图。
图6为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件的制造工序的剖视图。
图7为示意性地表示第二实施方式所涉及的功能元件的俯视图。
图8为示意性地表示第二实施方式的改变例所涉及的功能元件的俯视图。
图9为示意性地表示第二实施方式的改变例所涉及的功能元件的剖视图。
图10为示意性地表示第三实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图11为示意性地表示第三实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图12为示意性地表示第三实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图13为示意性地表示第四实施方式所涉及的移动体的立体图。
具体实施方式
以下,利用附图对本发明的适当的实施方式进行详细的说明。此外,以下说明的实施方式不是对权利要求范围所述的本发明的内容进行不适当的限定。另外,以下说明的结构并不一定全是构成本发明必须的结构要件。
1、第一实施方式
1.1.功能元件
首先,参照附图对第一实施方式所涉及的功能元件进行说明。图1为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件100的俯视图。图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件100的沿图1的II-II线的剖视图。图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件100的沿图1的III-III线的剖视图。
此外,为了便于说明,在图1中以透视盖体90的方式进行图示。另外,在图1~图3中图示了作为互相正交的三个轴的X轴(第一轴)、Y轴(第二軸)以及Z轴。
如图1~图3所示,功能元件100包括:基板10;可动体20;固定部30、32;连结部40、44;可动电极部50、52;固定电极部,其包括第一固定电极部(第一电极部)60、第二固定电极部(第二电极部)62、第三固定电极部64和第四固定电极部66;配线70、74、78、79;衬垫80、82、84;盖体90。以下对功能元件100为物理量传感器的情况进行说明。具体而言,对功能元件100为检测水平方向(沿X轴的方向(X轴方向))上的加速度的加速度传感器(电容型MEMS加速度传感器)的情况进行说明。
基板10的材质为例如玻璃、硅。在基板10的上表面(朝向+Z轴方向的面)12上形成有凹部14。在凹部14的上方,隔着间隙设置有可动体20、连结部40、44、以及可动电极部50、52。可动体20通过凹部14,而能够在不与基板10接触的条件下在预定的方向上可动。在如图1所示的示例中,凹部14的平面形状(从Z轴方向观察的形状)为长方形。在基板10的上表面12上形成有槽部16。在槽部16中设置有配线70、74、78、79以及衬垫80、82、84。
此外,虽然在图2以及图3所示的示例中,凹部14以及槽部16的侧面(规定了凹部14以及槽部16的基板10的面)相对于上表面12而垂直,但也可以使凹部14以及槽部16的侧面相对于上表面12而倾斜。
可动体20、固定部30、32、连结部40、44以及可动电极部50、52被形成为一体。可动体20、固定部30、32、连结部40、44以及可动电极部50、52的材质为,通过涂布例如磷或硼等的不纯物而被赋予了导电性的硅。
可动体20能够沿X轴移位。具体而言,可动体20根据X轴方向的加速度,在使连结部40、44弹性变形的同时在X轴方向上进行移位。随着这种移位,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的间隙的大小发生变化。即,随着这种移位,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的静电电容的大小发生变化。功能元件100根据这些静电电容而检测X轴方向上的加速度。在图1所示的示例中,可动体20的平面形状为,具有沿X轴的长边的长方形。
固定部30、32以接合的方式被固定在基板10上。第一固定部30相对于凹部14被设置于一侧(-X方向侧)。第二固定部32相对于凹部14被设置于另一侧(+X方向侧)。固定部30、32通过连结部40、44而支承可动体20。可动体20位于固定部30、32之间。固定部30、32在俯视观察(沿Z轴方向观察)时,跨过凹部14的外边缘15而被设置。在图示的示例中,固定部30、32的平面形状为矩形。
第一连结部40连结着可动体20和第一固定部30。第二连结部44连结着可动体20和第二固定部32。连结部40、44具有预定的弹簧常数,并以使可动体20能够在X轴方向上移位的方式而构成。在图示的示例中,第一连结部40通过呈在Y轴方向上往复的同时在X轴方向上延伸的形状的梁41、42而构成。第二连结部44通过呈在Y轴方向上往复的同时在X轴方向上延伸的形状的梁45、46而被构成。
可动电极部50、52沿与第一轴(X轴)交叉的第二軸(Y轴),从可动体20向互相相反的方向延伸。具体而言,第一可动电极部50从可动体20向+Y轴方向延伸。第二可动电极部52从可动体20向-Y轴方向延伸。可动电极部50、52分别在X轴方向上并排设置有多个。在图示的示例中,可动电极部50、52的平面形状为,具有沿Y轴的长边的长方形。可动电极部50、52能够随着可动体20的移位而沿X轴进行移位。
固定电极部60、62以与第一可动电极部50对置的方式被设置。具体而言,第一固定电极部60以与第一可动电极部50对置的方式被设置在第一可动电极部50的一侧(-X轴方向侧)。第二固定电极部62以与第一可动电极部50对置的方式被设置在第一可动电极部50的另一侧(+X轴方向侧)。第一固定电极部60通过第一配线70而被固定于基板10上。第二固定电极部62通过第二配线74而被固定于基板10上。在图示的示例中,固定电极部60、62的平面形状为,具有沿Y轴的长边的长方形。固定电极部60、62的材质与可动体20的材质相同。
固定电极部64,66以与第二可动电极部52对置的方式被设置。具体而言,第三固定电极部64以与第二可动电极部52对置的方式被设置在第二可动电极部52的一侧(-X轴方向侧)。第四固定电极部66以与第二可动电极部52对置的方式被设置在第二可动电极部52的另一侧(+X轴方向侧)。第三固定电极部64通过第一配线70而被固定于基板10上。第四固定电极部66通过第二配线74而被固定于基板10上。在图示的示例中,固定电极部64、66的平面形状为,具有沿Y轴的长边的长方形。固定电极部64,66的材质与可动体20的材质相同。
第一固定电极部60的电特性、第二固定电极部62的电特性、第三固定电极部64的电特性和第四固定电极部66的电特性相等。在此,“电特性“是指,阻抗以及寄生电容(寄生电容)。即,固定电极部60、62、64、66的阻抗相等,固定电极部60、62、64、66的寄生电容相等。换而言之,固定电极部60、62、64、66的长度(Y轴方向的大小)、宽度(X轴方向的大小)、以及厚度(Z轴方向的大小)相等。此外,“寄生电容”为,在功能元件100中通过物理结构而产生的电容成分。
第一配线70被设置于基板10上。在图示的示例中,第一配线70通过由金属层形成的金属部2、由涂布磷或硼等的不纯物而被赋予了导电性的硅层形成的硅部4、以及连接着金属部2和硅部4的接触部6而构成。金属部2被设置于基板10的上表面12上所形成的槽部16中。硅部4与基板10的上表面12接合。构成金属部2的金属层的材质以及接触部6的材质为,例如ITO(IndiumTinOxide:氧化铟锡)、铝、金、铂、钛、钨、铬。在图示的示例中,接触部6的平面形状为长方形。
此外,如构成金属部2的金属层为ITO等的透明电极材料,则在基板10为透明的情况下,从基板10的下表面(与上表面12相反一侧的面)侧能够容易地对存在于金属部2上的异物进行视觉辨认。
第一配线70从被设置于基板10上的第一衬垫80延伸,并分支而连接于固定电极部60、64。在图示的示例中,第一配线70从第一衬垫80向-Y轴方向延伸,在第一分支部8a处分支(经过第一分支部8a)而向-X轴方向以及+X轴方向延伸,并连接于固定电极部60、64。
第一配线70具有:在第一衬垫80与第一分支部8a之间的第一部分71;第一分支部8a与第一固定电极部60之间的第二部分72;第一分支部8a与第三固定电极部64之间的第三部分73。
第一配线70的第一部分71例如由金属部2构成。第一配线70的第一分支部8a为,从第一衬垫80延伸的第一配线70分支为两股的部分。在图示的示例中,在第一分支部8a上设置有接触部6。
第一配线70的第二部分72例如由硅部4构成。在图示的示例中,第二部分72从第一分支部8a向-X轴方向延伸,根据第一固定电极部60的个数而分支为多个分支,从而连接于第一固定电极部60。第二部分72与第一固定电极部60形成为一体。
第一配线70的第三部分73由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在图示的示例中,在第三部分73中,硅部4从第一分支部8a向+X轴方向延伸,而且在沿着凹部14的外周延伸之后,通过接触部6而连接于金属部2。该金属部2在X轴方向上延伸,根据第三固定电极部64的个数,而从金属部2向+Y轴方向延伸出多个硅部4。该硅部4与第三固定电极部64连接,并与第三固定电极部64形成为一体。
在第一配线70中,第一衬垫80与第一分支部8a之间的长度(第一部分71的总长)短于第一分支部8a与第一固定电极部60之间的长度(第二部分72的总长)。而且,第一部分71的总长短于第一分支部8a与第三固定电极部64之间的长度(第三部分73的总长)。
第二配线74被设置于基板10上。在图示的示例中,第二配线74由金属部2、硅部4、以及接触部6构成。第二配线74从被设置于基板10上的第二衬垫82延伸,并分支而连接于固定电极部62、66。在图示的示例中,第二配线74从第二衬垫82向-Y轴方向延伸,在第二分支部8b处分支(经过第二分支部8b)而向-X轴方向以及+X轴方向延伸,并连接于固定电极部62、66。
第二配线74具有:在第二衬垫82与第二分支部8b之间的第四部分75;第二分支部8b与第二固定电极部62之间的第五部分76;第二分支部8b与第四固定电极部66之间的第六部分77。
第二配线74的第四部分75例如由金属部2构成。第二配线74的第二分支部8b为,从第二衬垫82延伸的第二配线74分支为两股的部分。在图示的示例中,在第二分支部8b上设置有接触部6。
第二配线74的第五部分76由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在图示的示例中,在第五部分76中,硅部4从第二分支部8b向+X轴方向延伸,并通过接触部6而连接于金属部2。该金属部2在X轴方向上延伸,根据第二固定电极部62的个数,从金属部2向-Y轴方向延伸出多个硅部4。该硅部4与第二固定电极部62连接,且与第二固定电极部62形成为一体。
第二配线74的第六部分77例如由硅部4构成。在图示的示例中,第六部分77从第二分支部8b向-X轴方向延伸,而且在沿凹部14的外周延伸之后,根据第四固定电极部66数而分支为多个分支,从而连接于第四固定电极部66。第六部分77与第四固定电极部66形成为一体。
在第二配线74中,第二衬垫82与第二分支部8b之间的长度(第四部分75的总长)短于第二分支部8b与第二固定电极部62之间的长度(第五部分76的总长)。而且,第四部分75的总长短于第二分支部8b与第四固定电极部66之间的长度(第六部分77的总长)。
第一配线70具有与第二配线74以及第二配线74以外的配线(具体而言第四配线79)交叉的第一交叉部9a、9b。第一交叉部9a为,第一配线70的与第二配线74交叉的部分。第一交叉部9b为,第一配线70的与第四配线79交叉的部分。
第二配线74具有与第一配线70以及第一配线70以外的配线(具体而言第三配线78)交叉的第二交叉部9c、9d。第二交叉部9c为,第二配线74的与第一配线70交叉的部分。第二交叉部9d为,第二配线74的与第三配线78交叉的部分。
第一交叉部9a、9b的个数与第二交叉部9c、9d的个数相等。在图示的示例中,第一交叉部9a的个数为6个,第一交叉部9b的个数为1个。第二交叉部9c的个数为6个,第二交叉部9d的个数为1个。
在第一交叉部9a、9b以及第二交叉部9c、9d处,交叉中的一方的配线被设置于基板10上所设置的槽部16的内部,交叉中的另一方的配线由包含硅的结构体(具体而言为硅部4)而设置。
在图示的示例中,在位于与可动体20相比靠+Y轴方向的交叉部9a、9c处(在俯视观察时在与交叉部9a、9c重叠的部分中),第一配线70由被设置于基板10上的硅部4构成,第二配线74由被设置于槽部1中的金属部2构成。具体而言,第一配线70的由硅部4构成的第二部分72和第二配线74的由金属部2构成的第五部分76互相交叉。
另外,在图示的示例中,在位于与可动体20相比靠-Y轴方向的交叉部9a、9c处(在俯视观察时在与交叉部9a、9c重叠的部分中),第一配线70由被设置于槽部16中的金属部2构成,第二配线74由被设置于基板10上的硅部4构成。具体而言,第一配线70的由金属部2构成的第三部分73和第二配线74的由硅部4构成的第六部分77互相交叉。
在俯视观察时,第一交叉部9a、9b的面积(交叉面积)的总和与第二交叉部9c、9d的面积(交叉面积)的总和相等。优选为,在俯视观察时,第一配线70的第二部分72和第二配线74的第五部分76的交叉面积,与第一配线70的第三部分73和第二配线74的第六部分77的交叉面积相等。
第一配线70的电特性和第二配线74的电特性相等。即,配线70与配线74的阻抗相等,配线70与配线74的寄生电容相等。换而言之,构成配线70与配线74的金属部2的长度、宽度、以及厚度相等,构成配线70与配线74的硅部4的长度、宽度、以及厚度相等,构成配线70与构成配线74的接触部6的个数、大小、以及厚度相等。此外,只要第一配线70的电特性与第二配线74的电特性相等,则配线70、74的形状不被特别限定。
在俯视观察时第一配线70的第二部分72以及第三部分73、与第二配线74的第五部分76以及第六部分77也可以关于可动体20的中心C点对称。在图示的示例中,配线70、74以环绕可动体20、固定部30、32、连结部40、44、可动电极部50、52、以及固定电极部60、62、64、66(以下也称为“可动体20等”)方式而被设置。
第三配线78被设置于基板10上。第三配线78从被设置于基板10上的第三衬垫84延伸而连接于第一固定部30。第三配线78通过第一固定部30、第一连结部40、以及可动体20而与可动电极部50、52连接。在俯视观察时第三配线78与第二配线74交叉。在图示的示例中,第三配线78由金属部2以及接触部6构成。在第三配线78中,金属部2从第三衬垫84延伸,且通过接触部6而与第一固定部30连接。金属部2与第二配线74的由硅部4构成的第六部分77交叉。
虚设配线(第四配线)79被设置于基板10上。虚设配线79与第二固定部32连接。在俯视观察时,虚设配线79与第一配线70交叉。在图示的示例中,虚设配线79由金属部2以及接触部6构成。在虚设配线79中,金属部2通过接触部6而与第二固定部32连接。金属部2与第一配线70的由硅部4构成的第三部分73交叉。优选为,在俯视观察时第二配线74和第三配线78的交叉面积(第二交叉部9d的面积)与第一配线70和虚设配线79的交叉面积(第一交叉部9b的面积)相等。
虚设配线79通过固定部30、32、连结部40、44、以及可动体20而被电连接于第三配线78。即,虚设配线79能够具有与第三配线78相等的电位。虚设配线79为,不与例如衬垫连接而与第三配线78电连接的配线。虚设配线79为电浮置的配线。
衬垫80、82、84被设置于基板10上。具体而言,衬垫80、82、84被设置于槽部16中。在图示的示例中,衬垫80、82、84在X轴方向上并列。在俯视观察时衬垫80、82、84被设置于不与盖体90重叠的位置。在图示的示例中,衬垫80、82、84的平面形状为四边形。衬垫80、82、84的材质与例如金属部2的材质相同。
盖体90被设置于基板10上。基板10以及盖体90构成了封装。如图2及图3所示,基板10以及盖体90形成腔92。在腔92上收纳有可动体20等。腔92也可以在例如惰性气体(例如氮气)环境下被密封。盖体90的材质为例如硅、玻璃。
在功能元件100中,通过利用衬垫80、84,能够测定第一可动电极部50与第一固定电极部60之间的静电电容、以及第二可动电极部52与第三固定电极部64之间的静电电容。而且,在功能元件100中,通过利用衬垫82,84,能够测定第一可动电极部50与第二固定电极部62之间的静电电容、以及第二可动电极部52与第四固定电极部66之间的静电电容。在这种功能元件100中,通过对可动电极部50、52与固定电极部60、64之间的静电电容、以及可动电极部50、52与固定电极部62、66之间的静电电容分别进行测定,并进行差动检测(利用所谓的差动检测方式),从而能够对加速度进行检测。
此外,虽然在上述中,对功能元件100为检测X轴方向的加速度的加速度传感器(物理量传感器)的情况进行了说明,但是本发明所涉及的功能元件可以为检测Y轴方向的加速度的加速度传感器,也可以为检测铅直方向(Z轴方向)的加速度的加速度传感器。另外,本发明所涉及的功能元件不限于加速度传感器,也可以为检测例如角速度的陀螺传感器。另外,功能元件100只要为具有多个配线的元件,则也可以为除了振动子等的物理量传感器以外的元件。
功能元件100具有例如以下的特征。
在功能元件100中包括:第一电极部60;第二电极部62;第一配线70,其与第一电极部60连接;第二配线74,其与第二电极部62连接,第一配线70具备与第二配线74以及第二配线74以外的配线交叉的第一交叉部9a、9b,第二配线74具备与第一配线70以及第一配线70以外的配线交叉的第二交叉部9c、9d,第一交叉部9a、9b与第二交叉部9c、9d的个数相等。尤其最优选为,第一配线70在与第二配线74交叉以外交叉的第一交叉部9b的个数、和第二配线74在与第一配线70交叉以外交叉的第二交叉部9d的个数相等。但是即使交叉的个数不相等的情况下,也优选为,第一交叉部9b的个数与第二交叉部9d的个数之差,相对于第一交叉部9b的个数和第二交叉部9d的个数中较多的一方的个数,而满足在其50%以下,更加优选为,满足在其20%以下。当大于50%时,通过补正用电路对寄生电容的误差进行补正将更加困难。
因此,在功能元件100中能够降低配线之间的寄生电容的误差。例如,在作为功能元件100而被用于电容检测型的物理量传感器的情况下,在第一配线70与第二配线74间,所产生的静电电容将互相几乎相等地被附加。因此,在功能元件100中,利用所谓的差动检测方式,能够抵消第一配线70以及第二配线74的寄生电容,与附加互相差异较大的寄生电容的情况相比,能够更加准确地检测物理量。
在功能元件100中,在俯视观察时第一交叉部9a、9b的交叉面积的总和与第二交叉部9c、9d的交叉面积的总和相等。尤其最优选为,第一配线70在与第二配线74交叉以外交叉的第一交叉部9b的面积、和第二配线74在与第一配线70交叉以外交叉的第二交叉部9d的面积相等。但即使在交叉的面积不相等的情况下,也优选为,第一交叉部9b的面积的总和与第二交叉部9d的面积的总和之差,相对于第一交叉部9b的面积的总和与第二交叉部9d的面积的总和中较大的面积,而满足在其50%以下,更加优选为满足在其20%以下。当大于50%时,通过补正用回路对寄生电容的误差进行补正将更加困难。因此,在功能元件100中,能够降低配线之间的寄生电容的误差。功能元件100尤其作为电容检测型的物理量传感器,能够更加准确地检测物理量。
在功能元件100中,包括:可动体20,其能够沿第一轴进行移位;第一可动电极部50,其从可动体20延伸;固定电极部,其包括作为被配置于第一可动电极部50的一侧的第一电极部的第一固定电极部60、和作为被配置于另一侧的第二电极部的第二固定电极部62。由此,能够使功能元件100作为电容检测型的物理量传感器而发挥功能。
在功能元件100中,包括与第一可动电极部50连接的第三配线78,第三配线78与第一配线70以及第二配线74的至少一方交叉。具体而言,在功能元件100中,由于能够使例如连接于固定电极部62、66的第二配线74,与通过第一固定部30、第一连结部40、以及可动体20而连接于可动电极部50、52的第三配线78交叉,因此提高了配线设计的自由度。
在功能元件100中包括电浮置的第四配线79,第四配线79与第一配线70以及第二配线74的至少一方交叉。由于在功能元件100中,通过准备作为虚设配线的第四配线79,并使其与第一配线70以及第二配线74的至少一方交叉,从而能够使第一配线70与第二配线74的交叉点数进一步相等,因此能够更加准确地检测物理量。
在功能元件100中,包括在与第一可动电极部50相反的一侧延伸的第二可动电极部52,固定电极部包括被配置于第二可动电极部52的一侧的第三固定电极部64、和被配置于另一侧的第四固定电极部66,第一配线70经由第一分支部8a而与第一固定电极部60和第三固定电极部64连接,第二配线74经由第二分支部8b而与第二固定电极部62和第四固定电极部66连接。如此,由于在在功能元件100中,通过使可动电极部50、52在可动体20的两侧延伸从而能够提高灵敏度,而且,通过针对第一配线70和第二配线74的每一个配线而设置分支部,从而能够使配线对称地配置,由此能够降低因第一配线70和第二配线74的配线长度的差异而引起的电特性的不一致的影响。
在功能元件100中,可动体20、可动电极部50、52、固定电极部60、62、64、66、第一配线70、以及第二配线74被配置于基板10上,在第一交叉部9a、9b以及第二交叉部9c、9d的至少一方中,交叉中的一方的配线被设置于设在基板10上的槽部16的内部。因此,在功能元件100中,能够容易地构成第一配线70和第二配线74的交叉部。
在功能元件100中,交叉中的另一方的配线通过包括硅的结构体而被设置。因此,在功能元件100中,能够容易地构成第一配线70和第二配线74的交叉部。
在功能元件100中,第一配线70以及第二配线74电特性相等。因此,功能元件100能够以更高精度进行检测。
在功能元件100中,第一配线70从第一衬垫80延伸,并分支而连接于第一固定电极部60以及第三固定电极部64,第二配线74从第二衬垫82延伸,并分支而连接于第二固定电极部62以及第四固定电极部66,第一配线70的电特性与第二配线74的电特性相等。因此,在功能元件100中,在可动电极部50、52与固定电极部60、64之间的静电电容上、和可动电极部50、52与固定电极部62、66之间的静电电容上,将附加有相等的寄生电容。因此,在功能元件100中,利用差动检测方式,能够抵消配线70、74的寄生电容,与附加有不同的寄生电容的情况相比,能够更加准确地检测物理量(加速度)。
在功能元件100中,第一固定电极部60的电特性、第二固定电极部62的电特性、第三固定电极部64的电特性、第四固定电极部66的电特性相等。因此,在功能元件100中,利用差动检测方式,能够抵消固定电极部60、62、64、66的寄生电容,从而能够更加准确地检测物理量。
在功能元件100中,第一配线70的分支而连接于第一固定电极部60的第二部分72、与第二配线74的分支而连接于第二固定电极部62的第五部分76间的交叉面积等于,第一配线70的分支而连接于第三固定电极部64的第三部分73、与第二配线74的分支而连接于第四固定电极部66的第六部分77间的交叉面积。因此,在功能元件100中,能够使第二部分72与第五部分76的交叉部中的配线70、74之间的电容(寄生电容),与第三部分73与第六部分77的交叉部中的配线70、74之间的电容(寄生电容)相等。因此,在功能元件100中,能够更加准确地检测物理量。
在功能元件100中,在第一配线70中第一衬垫80与第一分支部8a之间的长度(第一部分71的总长),短于第一分支部8a与第一固定电极部60之间的长度(第二部分72的总长)、以及第一分支部8a与第三固定电极部64之间的长度(第三部分73的总长)。因此,即使假设第一配线70的某一个部分发生断线的情况下,第一部分71断线的概率也低于第二部分72断线的概率,并且低于第三部分73断线的概率。在此,虽然当第一部分71发生断线时,不能检测可动电极部与固定电极部之间的电容,但是在第二部分72以及第三部分73中的任意一方发生断线的情况下,通过另一方的部分能够检测可动电极部与固定电极部之间的电容。因此,在功能元件100中,尽管在假设第一配线70的某部分发生断线的情况下,与第一部分的总长长于第二部分的总长以及第三部分的总长的情况相比,也提高了能够检测可动电极部与固定电极部之间的电容的可能性。
同样地,在功能元件100中,在第二配线74中,第二衬垫82与第二分支部8b之间的长度(第四部分75的总长)短于第二分支部8b与第二固定电极部62之间的长度(第五部分76的总长)、以及第二分支部8b与第四固定电极部66之间的长度(第六部分77的总长)。因此,在功能元件100中,尽管在假设第二配线74的某部分发生断线的情况下,与第四部分的总长长于第五部分的总长以及第六部分的总长的情况相比,也提高了能够检测可动电极部与固定电极部之间的电容的可能性。
在功能元件100中,第三配线78从第三衬垫84延伸而与第一固定部30连接,虚设配线79与第二固定部32连接,第二配线74与第三配线78的交叉面积和第一配线70与虚设配线79的交叉面积相等。因此,在功能元件100中,能够使第二配线74与第三配线78的交叉部中的配线74、78之间的电容(寄生电容)等于第一配线70与虚设配线79的交叉部中的配线70、79之间的电容(寄生电容)。因此,在功能元件100中,能够更加准确地检测物理量。
在功能元件100中,在配线70、74的互相交叉的部分中,配线70、74中的一方由被设置于基板10上的硅部4构成,配线70、74中的另一方由被设置于槽部16中的金属部2构成。因此,在功能元件100中,能够更切实地防止第一配线70和第二配线74短路的现象。而且,在配线70、74的互相交叉的部分,无需在配线70、74之间形成绝缘层,从而能够实现制造工序的简化。
在功能元件100中,在俯视观察时第一配线70的第二部分72以及第三部分73、与第二配线74的第五部分76以及第六部分77,关于可动体20的中心C成点对称。根据这种对称性较好的配线设计,能够使例如设计空间上有富余。因此,例如在功能元件100中,即使实现小型化,也能够确保大大有助于功能元件100的灵敏度的连结部40、44的大小,从而能够具有较高的灵敏度。
在功能元件100中,配线70、74的一部分由硅部4构成。硅部4能够具有大于金属部2的厚度,并能够具有低于金属部2的阻抗。因此,配线70、74与例如整体由金属部构成的配线相比,能够具有较低的阻抗。
在功能元件100中,第一配线70的第二部分72从第一分支部8a向-X轴方向延伸,并根据第一固定电极部60的个数而分支为多个分支,从而与第一固定电极部60连接。由于第二部分72由硅部4构成,因此在第二部分72中无需为了与多个第一固定电极部60连接而设置多个接触部6。因此,第一配线70能够减少接触部6的个数。
同样地,在功能元件100中,第二配线74的第六部分77从第二分支部8b向-X轴方向延伸,并在沿凹部14的外周而延伸之后,根据第四固定电极部66的个数而分支为多个分支,从而与第四固定电极部66连接。由于第六部分77由硅部4构成,因此在第六部分77中无需为了与多个第四固定电极部66连接而设置多个接触部6。因此,第二配线74能够减少接触部6的个数。
如上所示,在功能元件100中,由于能够减少配线70、74的接触部6的个数,因此能够减小接触不良的可能性。尤其,当在物理量传感器中实现小型化的情况下,在俯视观察时接触部的面积变小,从而容易产生接触不良。
1.2.功能元件的制造方法
接下来,参照附图对第一实施方式所涉及的功能元件的制造方法进行说明。图4~图6为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件100的制造工序的剖视图,且与图2对应。
如图4所示,例如对玻璃基板进行图案形成(具体而言,通过光刻以及蚀刻来实施图案形成),从而形成凹部14以及槽部16。通过本工序能够获得形成有凹部14以及槽部16的基板10。
接下来,在槽部16中形成金属部2,在金属部2上形成接触部6。接下来,在槽部16中形成衬垫80、82、84(参照图1)。金属部2、接触部6、以及衬垫80、82、84通过由例如溅射法和CVD(ChemicalVaporDeposition:化学气相沉积)法而实施的成膜、以及图案形成而形成。通过本工序能够形成配线78、79。
此外,接触部6优选为,以与基板10的上表面12相比向上方突出的方式而形成。由此,能够使接触部6切实地与硅部4接触。
如图5所示,在基板10上接合例如硅基板102。基板10与硅基板102的接合通过例如阳极接合而被实施。由此,能够使基板10和硅基板102牢固地接合在一起。
如图6所示,在通过例如研磨机对硅基板102进行研膜而使其薄膜化之后,对其图案形成为预定的形状,从而一体地形成可动体20、固定部30、32、连结部40、44、以及可动电极部50、52。而且,在本工序中,一体地形成固定电极部60、62、64、66以及硅部4。通过本工序能够形成配线70、74。本工序中的图案形成的蚀刻也可以通过博施(Bosch)法而被实施。
如图2所示,使盖体90与基板10接合,且在通过基板10以及盖体9而被形成的腔92中收纳可动体20等。基板10和盖体90的接合通过例如阳极接合而被实施。由此,能够使基板10和盖体90牢固地接合。通过在惰性气体环境下实施本工序,从而能够在腔92中填充惰性气体。
通过以上的工序能够制造功能元件100。
2.第二实施方式
2.1.功能元件
接下来,参照附图对第二实施方式所涉及的功能元件进行说明。图7为,示意性地表示第二实施方式所涉及的功能元件200的俯视图。
此外,为了便于说明,在图7中以透视盖体90的方式进行图示。另外,在图7中图示了作为互相正交的三个轴的X轴(第一轴)、Y轴(第二軸)、以及Z轴。以下、在功能元件200中,对具有与上述功能元件100的结构部件相同功能的部件标注相同的符号,并省略其详细说明。
在功能元件100中,如图1所示,第一固定部30相对于凹部14被设置于-X方向侧,第二固定部32相对于凹部14被设置于+X方向侧。与之相反,在功能元件200中,如图7所示,第一固定部30相对于凹部14被设置于+X方向侧,第二固定部32相对于凹部14被设置于-X方向侧。而且,功能元件200与功能元件100的配线70、74的形状不同。而且,功能元件200不同于功能元件100,不具有虚设配线79。
在功能元件200中,第一配线70从第一衬垫80向+X轴方向上延伸,并分支而向+Y轴方向以及-Y轴方向延伸。衬垫80、82、84在Y轴方向上并列。
第一配线70的第一部分71由例如金属部2构成。第一部分71从第一衬垫80延伸至第一分支部8a。
第一配线70的第二部分72由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在第二部分72中,金属部2从第一分支部8a向+Y轴方向延伸,并向+X轴方向延伸之后,通过接触部6而与硅部4连接。该硅部4与第一固定电极部60连接。
第一配线70的第三部分73由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在第三部分73中,金属部2从第一分支部8a向-Y轴方向延伸,并向+X轴方向上延伸之后,通过接触部6而与硅部4连接。该硅部4与第三固定电极部64连接。
在功能元件200中,第二配线74从第二衬垫82向+X轴方向延伸,并分支而向+Y轴方向以及+X轴方向上延伸。
第二配线74的第四部分75由例如金属部2构成。第四部分75从第二衬垫82延伸至第二分支部8b。
第二配线74的第五部分76由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在第五部分76中,金属部2从第二分支部8b向+X轴方向上延伸,并向+Y轴方向延伸之后,通过接触部6而与硅部4连接。该硅部4与第二固定电极部62连接。
第二配线74的第六部分77由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在第六部分77中,金属部2从第二分支部8b向+X轴方向延伸,通过接触部6而与硅部4连接。该硅部4与第四固定电极部66连接。
第一配线70的第三部分73与第二配线74的第五部分76交叉。在图示的示例中,在第三部分73和第五部分76的交叉部中,在构成第三部分73的金属部2上设置有绝缘层202,在绝缘层202上设置有构成第五部分76的金属部2。由此,能够防止第一配线70和第二配线74短路的现象。绝缘层202的材质为,例如为氧化硅、氮化硅。此外,虽然未进行图示,但是绝缘层202也可以被设置于第五部分76上,并且在绝缘层202上也可以设置第三部分73。
在功能元件200中,与功能元件100相同,能够准确地检测物理量。
2.2.功能元件的制造方法
接下来,参照附图对第二实施方式所涉及的功能元件的制造方法进行说明。
在第二实施方式所涉及的功能元件200的制造方法中,如图7所示,在第一配线70的第三部分73上形成有绝缘层202。绝缘层202通过由例如CVD法实施的成膜、以及图案形成而被形成。
除了上述内容以外,第二实施方式所涉及的功能元件200的制造方法基本上与第一实施方式所涉及的功能元件的制造方法相同。因此,省略其说明。
2.3.功能元件的改变例
接下来,参照附图对第二实施方式的改变例所涉及的功能元件进行说明。图8为示意性地表示第二实施方式的改变例所涉及的功能元件300的俯视图。图9为,示意性地表示第二实施方式的改变例所涉及的功能元件300沿图8的IX-IX线的剖视图。
此外,为了便于说明,在图8中以透视盖体90的方式进行图示。另外,在图8以及图9中图示了作为相互正交的三个轴的X轴(第一轴)、Y轴(第二軸)、以及Z轴。以下,在功能元件200中,对具有与上述功能元件100、200的结构部件相同功能的部件标注相同的符号,并省略其详细说明。
在功能元件200中,如图7所示,在第一配线70与第二配线74的交叉部中,在构成第一配线70的第三部分73的金属部2上设置有绝缘层202,且在绝缘层202上设置有构成第二配线74的第五部分76的金属部2。
相对于此,在功能元件300中,如图8所示,在第一配线70与第二配线74的交叉部中,第一配线70的第三部分73为,被设置于槽部16中的金属部2,第二配线74的第五部分76为,被设置于基板10上的硅部4。由此,能够在不形成绝缘层202的条件下,防止第一配线70和第二配线74短路的现象。
在功能元件300中,第一配线70的第二部分72、以及第二配线74的第六部分77由例如硅部4构成。第一配线70的第三部分73、以及第二配线74的第五部分76由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。
在第一配线70的第三部分73中,硅部4从第一分支部8a向-Y轴方向延伸,并通过接触部6而与金属部2连接。该金属部2在-Y轴方向上延伸,并且向+X轴方向延伸之后,通过接触部6而与硅部4连接。该硅部4与第三固定电极部64连接。
在第二配线74的第五部分76中,硅部4从第二分支部8b向+Y轴方向上延伸,并通过接触部6而与金属部2连接。该金属部2在+Y轴方向上延伸,并且向+X轴方向延伸之后,通过接触部6而与硅部4连接。该硅部4与第二固定电极部62连接。
在功能元件300中,如图8以及图9所示,在配线70、74的互相并行的部分中,配线70、74中的一方为,被设置于基板10上的硅部4(硅层),配线70、74中的另一方为,被设置于槽部16中的金属部2(金属层)。在此,“互相并行的部分”为,在配线70、74之间不存在可动体20等以及其他的配线,配线70、74互相平行地延伸的部分。在图示的示例中,“互相并行的部分”为,第一配线70的第三部分73的于Y轴方向上延伸的部分、以及第二配线74的第五部分76的于Y轴方向上延伸的部分。
在功能元件300中,第一配线70以及第二配线74具备互相并行的部分,在并行部分中,第一配线70以及第二配线74的一方被设置于槽部16的内部。因此,在功能元件300中,能够使第一配线70的第三部分73的于Y轴方向上延伸的部分与第二配线74的第五部分76的于Y轴方向上延伸的部分之间的寄生电容变小。例如在“互相并行的部分”中,在两配线均为形成于基板上的硅部或均为被设置于槽部中的金属部的情况下,两者之间的寄生电容变大。
3.第三实施方式
接下来,参照附图对第三实施方式所涉及的电子设备进行说明。第三实施方式所涉及的电子设备包括本发明所涉及的功能元件。在以下中,作为本发明所涉及的功能元件,对包括功能元件100的电子设备进行说明。
图10为,示意性地表示作为第三实施方式所涉及的电子设备的可移动型(或笔记本型)的个人计算机1100的立体图。
如图10所示,个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104、具有显示部1108的显示单元1106构成,显示单元1106以经由铰链结构部而能够相对于主体部1104进行转动的方式被支承。
在这种个人计算机1100中,内置有功能元件100。
图11为,示意性地表示作为第三实施方式所涉及的电子设备的便携式电话机(也包括PHS)1200的立体图。
如图11所示,便携式电话机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206,并且在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1208。
在这种便携式电话机1200中内置有功能元件100。
图12为,示意性地表示作为第三实施方式所涉及的电子设备的数码照相机1300的立体图。此外,在图12中,对与外部设备的连接也进行了简单的图示。
在此,通常的照相机通过被摄物体的光图像而对银盐感光胶片进行感光相,相对于此,数码照相机1300通过CCD(ChargeCoupledDevice)等的摄像元件而对被摄物体的光图像进行光电转换,从而生成摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1300的壳体(主体)1302的背面上设置有显示部1310,并且成为根据由CCD产生的摄像信号来进行显示的结构,显示部1310作为将被摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。
此外,在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。
摄影者对被显示在显示部1310上的被摄物体像进行确认,并按下快门按钮1306,该时间点的CCD的摄像信号被传送并存储于存储器1308中。
另外,在这种数码照相机1300中,在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且,根据需要,在视频信号输出端子1312上连接有电视监控器,在数据通信用的输入输出端子1314上连接有个人计算机1440。而且构成如下结构,即,通过预定的操作,使被存储于存储器1308中的摄像信号被输出至电视显示器1430和个人计算机1440。
在这种数码照相机1300中内置有功能元件100。
由于如上的电子设备1100,1200,1300包括功能元件100,因此在利用功能元件100以作为电容检测型的物理量传感器的情况下,能够准确地检测物理量。
此外,具备功能元件100的电子设备除了能够应用于图10所示的个人计算机(可移动型个人计算机)、图11所示的便携式电话机、图12所示的数码照相机之外,还能够应用于例如喷墨式喷出装置(例如喷墨打印机)、便携型个人计算机、电视、摄像机、录像机、各种导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子辞典、台式电子计算器、电子游戏机、头戴式显示器、文字处理器、工作站、可视电话机、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、火箭、船舶的计量仪器类)、机器人和人体等的姿态控制、飞行模拟器等。
4.第四实施方式
接下来,参照附图对第四实施方式所涉及的移动体进行说明。第四实施方式所涉及的移动体包括本发明所涉及的物理量传感器。以下对包括作为本发明所涉及的物理量传感器的包括功能元件100的移动体进行说明。
图13为,示意性地表示作为第四实施方式所涉及的移动体的汽车1500的立体图。
在汽车1500中内置有功能元件100。具体而言,如图13所示,在汽车1500的车身1502上搭载有内置了检测汽车1500的加速度的功能元件100而控制发动机的输出的电子控制单元ECU(ElectronicControlUnit)1504。而且,除此之外,功能元件100还能够广泛应用于车身姿态控制单元、防抱死系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监视系统(TPMS:TirePressureMonitoringSystem)。
由于汽车1500包括功能元件100,因此在利用功能元件100作为电容检测型的物理量传感器的情况下,能够准确地检测物理量。
上述的实施方式以及改变例为一个改变例,并不限定于此。也能够为,例如使各实施方式以及各改变例适当组合的方式。
本发明包括实质上与实施方式所说明的结构相同的结构(例如功能、方法以及结果相同的结构、或者目的以及効果相同的结构)。另外,本发明包括将实施方式所说明结构的非本质部分置换了的结构。另外,本发明包括能够产生与实施方式所说明的结构相同的作用効果的结构或能够达成相同目的的结构。另外,本发明包括在实施方式所说明的结构上附加公知技术的结构。
符号说明
2…金属部;
4…硅部;
6…接触部;
8a…第一分支部;
8b…第二分支部;
9a、9b…第一交叉部;
9c、9d…第二交叉部;
10…基板;
12…上表面;
14…凹部;
15…外边缘;
16…槽部;
20…可动体;
30…第一固定部;
32…第二固定部;
40…第一连结部;
41、42…梁;
44…第二连结部;
45、46…梁;
50…第一可动电极部;
52…第二可动电极部;
60…第一固定电极部;
62…第二固定电极部;
64…第三固定电极部;
66…第四固定电极部;
70…第一配线;
71…第一部分;
72…第二部分;
73…第三部分;
74…第二配线;
75…第四部分;
76…第五部分;
77…第六部分;
78…第三配线;
79…虚设配线;
80…第一衬垫;
82…第二衬垫;
84…第三衬垫;
90…盖体;
92…腔;
100…功能元件;
102…硅基板;
200…功能元件;
202…绝缘层;
300…功能元件;
1100…个人计算机;
1102…键盘;
1104…主体部;
1106…显示单元;
1108…显示部;
1200…便携式电话机;
1202…操作按钮;
1204…听筒;
1206…话筒;
1208…显示部;
1300…数码照相机;
1302…壳体;
1304…受光单元;
1306…快门按钮;
1308…存储器;
1310…显示部;
1312…视频信号输出端子;
1314…输入输出端子;
1430…电视监视器;
1440…个人计算机;
1500…汽车;
1502…车身;
1504…电子控制单元。
Claims (26)
1.一种功能元件,其特征在于,包括:
第一电极部;
第二电极部;
第一配线,其与所述第一电极部相连接;
第二配线,其与所述第二电极部相连接;
所述第一配线具备与所述第二配线以外的配线交叉的第一交叉部,
所述第二配线具备与所述第一配线以外的配线交叉的第二交叉部,
所述第一交叉部的个数与所述第二交叉部的个数之差相对于所述第一交叉部的个数或所述第二交叉部的个数中的较多的一方的个数,而满足在其50%以下。
2.如权利要求1所述的功能元件,其特征在于,
在俯视观察时,所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之差,相对于所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之中较大的一方的面积,而满足在其50%以下。
3.如权利要求1所述的功能元件,其特征在于,
所述第一交叉部的个数与所述第二交叉部的个数相等。
4.一种功能元件,其特征在于,包括:
第一电极部;
第二电极部;
第一配线,其与所述第一电极部相连接;
第二配线,其与所述第二电极部相连接;
所述第一配线具备与所述第二配线以外的配线交叉的第一交叉部,
所述第二配线具备与所述第一配线以外的配线交叉的第二交叉部,
在俯视观察时所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之差,相对于所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和之中较大一方的面积,而满足在其50%以下。
5.如权利要求4所述功能元件,其特征在于,
所述第一交叉部的交叉面积的总和与所述第二交叉部的交叉面积的总和相等。
6.如权利要求5所述的功能元件,其特征在于,
所述第一交叉部与所述第二交叉部的个数相等。
7.如权利要求1所述的功能元件,其特征在于,包括:
可动体,其能够沿第一轴进行移位;
第一可动电极部,其从所述可动体延伸;
固定电极部,其包括作为被配置于所述第一可动电极部的一侧的第一电极部的第一固定电极部、和作为被配置于另一侧的第二电极部的第二固定电极部。
8.如权利要求7所述功能元件,其特征在于,
包括与所述第一可动电极部相连接的第三配线,
所述第三配线与所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方的配线交叉。
9.如权利要求7所述的功能元件,其特征在于,
包括电浮置的第四配线,
所述第四配线与所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方的配线交叉。
10.如权利要求7所述的功能元件,其特征在于,
包括向与所述第一可动电极部相反的一侧延伸的第二可动电极部,
所述固定电极部包括被配置于所述第二可动电极部的一侧的第三固定电极部、和被配置于另一侧的第四固定电极部,
所述第一配线经过第一分支部而连接于所述第一固定电极部和所述第三固定电极部,
所述第二配线经过第二分支部而连接于所述第二固定电极部和所述第四固定电极部。
11.如权利要求7所述的功能元件,其特征在于,
所述可动体、所述可动电极部、所述固定电极部、所述第一配线以及所述第二配线被配置于基板上,
在所述第一交叉部以及所述第二交叉部中的至少一方的交叉部中,交叉中的一方的配线被设置于所述基板上所设置的槽的内部。
12.如权利要求11所述的功能元件,其特征在于,
交叉中的另一方的配线通过包含硅的结构体而被设置。
13.如权利要求7所述的功能元件,其特征在于,
所述第一配线以及所述第二配线具备互相并行的部分,
在所述并行的部分中,所述第一配线以及所述第二配线中的一方的配线被设置于所述基板上所设置的槽的内部。
14.如权利要求1所述的功能元件,其特征在于,
所述第一配线以及所述第二配线的电特性相等。
15.一种电子设备,其中,
包括权利要求1所述的功能元件。
16.一种移动体,其中,
包括如权利要求1所述的功能元件。
17.如权利要求4所述的功能元件,其特征在于,包括:
可动体,其能够沿第一轴进行移位;
第一可动电极部,其从所述可动体延伸;
固定电极部,其包括作为被配置于所述第一可动电极部的一侧的第一电极部的第一固定电极部、和作为被配置于另一侧的第二电极部的第二固定电极部。
18.如权利要求17所述的功能元件,其特征在于,
包括与所述第一可动电极部相连接的第三配线,
所述第三配线与所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方的配线交叉。
19.如权利要求17所述的功能元件,其特征在于,
包括电浮置的第四配线,
所述第四配线与所述第一配线以及所述第二配线中的至少一方的配线交叉。
20.如权利要求17所述的功能元件,其特征在于,
包括向与所述第一可动电极部相反的一侧延伸的第二可动电极部,
所述固定电极部包括被配置于所述第二可动电极部的一侧的第三固定电极部、和被配置于另一侧的第四固定电极部,
所述第一配线经过第一分支部而连接于所述第一固定电极部和所述第三固定电极部,
所述第二配线经过第二分支部而连接于所述第二固定电极部和所述第四固定电极部。
21.如权利要求17所述的功能元件,其特征在于,
所述可动体、所述可动电极部、所述固定电极部、所述第一配线以及所述第二配线被配置于基板上,
在所述第一交叉部以及所述第二交叉部中的至少一方的交叉部中,交叉中的一方的配线被设置于所述基板上所设置的槽的内部。
22.如权利要求21所述的功能元件,其特征在于,
交叉中的另一方的配线通过包含硅的结构体而被设置。
23.如权利要求17所述的功能元件,其特征在于,
所述第一配线以及所述第二配线具备互相并行的部分,
在所述并行部分中,所述第一配线以及所述第二配线中的一方的配线被设置于所述槽的内部。
24.如权利要求4所述的功能元件,其特征在于,
所述第一配线以及所述第二配线的电特性相等。
25.一种电子设备,其中,
包括权利要求4所述的功能元件。
26.一种移动体,其中,
包括权利要求4所述的功能元件。
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