CN106338297A - 物理量传感器、电子设备以及移动体 - Google Patents

物理量传感器、电子设备以及移动体 Download PDF

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CN106338297A CN201610514596.6A CN201610514596A CN106338297A CN 106338297 A CN106338297 A CN 106338297A CN 201610514596 A CN201610514596 A CN 201610514596A CN 106338297 A CN106338297 A CN 106338297A
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Abstract

本发明提供一种具有优异的特性的物理量传感器，并提供一种具备该物理量传感器的电子设备及移动体。本发明的物理量传感器(1)具备：可动质量部(32)，其具有：具有与第一固定电极部(213a)对置的部分的第一可动电极部(322a)；以及具有与第二固定电极部(213b)对置的部分的第二可动电极部(322b)，可动质量部(32)在俯视观察时呈包围第一固定电极侧固定部(21a)及第二固定电极侧固定部(21b)的形状；第一可动电极侧固定部(31a)以及第二可动电极侧固定部(31b)，它们经由第一弹性部(33a)以及第二弹性部(33b)而对可动质量部(32)进行支承，并且在俯视观察时被配置在可动质量部(32)的外侧。

Description

物理量传感器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及一种物理量传感器、电子设备以及移动体。
背景技术
近年来，开发有利用硅MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)技术而制造出的传感器。作为这种传感器，已知有如下的静电电容型的物理量传感器，所述物理量传感器具有被固定配置的固定电极和被设置为以与固定电极隔开间隔的方式而与固定电极对置并且能够进行位移的可动电极,所述物理量传感器根据这两个电极之间的静电电容来对加速度、角速度等物理量进行检测(例如，参照专利文献1)。
例如，专利文献1所涉及的物理量传感器具有：两个安装棒，通过两个锚定结合区域而被固定在基板的表面上；两个挠曲弹簧，被固定在两安装棒中的各个安装棒上；一个中央棒，其与共计四个挠曲弹簧的另一端部结合；多个可动电极，被安装在中央棒上；多个固定电极，通过多个锚定区域而被固定在基板的表面上,并且以与多个可动电极分别对置的方式而配置。
虽然在这种现有的物理量传感器中，将固定电极通过多个连接部(专利文献1的锚定结合区域)而连接并固定于基板上，但是在俯视观察时,可动电极的一部分(专利文献1的中央棒)位于该多个连接部之中的两个连接部之间。因此，在现有的物理量传感器中，难以缩短该两个连接部之间的距离，从而例如在基板随着温度的变化而翘曲时，固定电极容易经由连接部而受到基板的翘曲的影响从而发生变形，其结果为，存在温度特性劣化的问题。在此，伴随于温度变化而产生的基板的翘曲是由于例如基板与被接合在该基板上的部件(例如，包括可动电极以及固定电极在内的结构体、用于与基板一起构成对该结构体进行收纳的封装件的盖部件)之间的线膨胀系数差而产生的。
专利文献1：日本特开平10-111312号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有优异的特性的物理量传感器，以及提供一种具备该物理量传感器的电子设备以及移动体。
上述目的通过下述的本发明来达成。
本发明的物理量传感器的特征在于，具备：第一固定电极侧固定部，其具有第一固定电极部；第二固定电极侧固定部，其具有第二固定电极部；可动质量部，其具有第一可动电极部以及第二可动电极部，所述第一可动电极部具有与所述第一固定电极部对置的部分，所述第二可动电极部具有与所述第二固定电极部对置的部分，所述可动质量部在俯视观察时呈包围所述第一固定电极侧固定部以及所述第二固定电极侧固定部的形状；第一可动电极侧固定部以及第二可动电极侧固定部，所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部在俯视观察时被配置在所述可动质量部的外侧；第一弹性部，其以能够使所述可动质量部在第一方向上进行位移的方式而对所述第一可动电极侧固定部与所述可动质量部的所述第一方向上的一端侧的部分进行连接；第二弹性部，其以能够使所述可动质量部在所述第一方向上进行位移的方式而对所述第二可动电极侧固定部与所述可动质量部的所述第一方向上的另一端侧的部分进行连接。
根据该物理量传感器，通过在俯视观察时，使可动质量部框体化，并且在该可动质量部的内侧配置两个固定电极侧固定部(第一固定电极侧固定部以及第二固定电极侧固定部)，从而能够使两个固定电极侧固定部之间的距离(更加具体而言，两个固定电极侧固定部的与基板连接的部分之间)缩短。因此，即使对固定电极侧固定部进行固定的基板随着温度变化而发生翘曲，也能够减少固定电极部受到基板的翘曲的影响而发生变形的情况，其结果为，能够使温度特性较为优异。
此外，通过在俯视观察时，于可动质量部的外侧配置两个可动电极侧固定部(第一可动电极侧固定部以及第二可动电极侧固定部)、第一弹性部以及第二弹性部，从而能够提高两个可动电极侧固定部的配置的自由度，其结果为，能够稳定地对可动质量部进行支承。特别是，由于将可动质量部的第一方向(检测轴方向)上的一端侧的部分通过第一弹性部来进行支承，并将另一端侧的部分通过第二弹性部来进行支承，因此能够减少可动质量部的无用的振动模式(例如旋转类的振动模式)，其结果为，能够实现检测特性的高精度化。
根据上文所述，能够提供具有优异的特性的物理量传感器。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一可动电极部具有沿着相对于所述第一方向而交叉的第二方向延伸的多个第一可动电极指，所述第二可动电极部具有沿着所述第二方向而延伸的多个第二可动电极指，所述第一固定电极部具有沿着所述第二方向而延伸的多个第一固定电极指，所述第二固定电极部具有沿着所述第二方向而延伸的多个第二固定电极指。
由此，能够使伴随于可动质量部的位移而产生的、第一固定电极部与第一可动电极部之间以及第二固定电极部与第二可动电极部之间各自的静电电容变化增大。因此，能够实现物理量传感器的高灵敏度化。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一固定电极侧固定部具有沿着所述第一方向而延伸并对多个所述第一固定电极指进行支承的第一延伸部，所述第二固定电极侧固定部具有沿着所述第一方向而延伸并对多个所述第二固定电极指进行支承的第二延伸部。
由此，能够效率地增加固定电极指以及可动电极指的数量。因此，能够进一步使伴随于可动质量部的位移而产生的、第一固定电极部与第一可动电极部之间以及第二固定电极部与第二可动电极部之间各自的静电电容变化增大。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一固定电极侧固定部以及所述第二固定电极侧固定部沿着所述第一方向而并排配置，所述第一延伸部向与所述第二固定电极侧固定部相反的一侧延伸，所述第二延伸部向与所述第一固定电极侧固定部相反的一侧延伸。
由此，能够通过对由第一固定电极部和第一可动电极部之间的静电电容变化而产生的信号与由第二固定电极部和第二可动电极部之间的静电电容变化而产生的信号进行差分运算，从而有效地降低噪声。此外，由于第一固定电极侧固定部以及第二固定电极侧固定部沿着第一方向而并排配置，因此能够有效地减少在对固定电极侧固定部或可动电极侧固定部进行固定的基板向与第一方向交叉的第二方向发生翘曲时，固定电极部或可动电极部受到基板的翘曲的影响的情况。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一固定电极侧固定部以及所述第二固定电极侧固定部沿着相对于所述第一方向而交叉的第二方向并排配置，所述第一延伸部具有向所述第一方向上的一侧延伸的部分，所述第二延伸部具有向所述第一方向上的另一侧延伸的部分。
由此，能够通过对由第一固定电极部和第一可动电极部之间的静电电容变化而产生的信号与由第二固定电极部和第二可动电极部之间的静电电容变化而产生的信号进行差分运算，从而有效地降低噪声。此外，由于第一固定电极侧固定部以及第二固定电极侧固定部沿着第二方向并排配置，因此能够有效地减少在对固定电极侧固定部或可动电极侧固定部进行固定的基板向第一方向发生翘曲时，固定电极部或可动电极部受到基板的翘曲的影响的情况。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一延伸部以及所述第二延伸部分别具有向所述第一方向上的一侧以及另一侧延伸的两个部分。
由此，能够提高相对于第二方向上的振动的耐冲击性。此外，能够在使物理量传感器的形状的对称性较为优异的同时，效率地增加固定电极指的数量。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述可动质量部具有锤部，所述锤部在俯视观察时朝向所述可动质量部的内侧而延伸至两个所述第一可动电极指之间、两个所述第二可动电极指之间或者所述第一可动电极指与所述固定电极指之间，并且所述锤部的宽度与所述第一可动电极指或者所述第二可动电极指的宽度相比较宽。
由此，能够增大可动质量部的质量，并且能够使可动质量部的面积朝向物理量传感器的中心而增大。其结果为，例如能够减少由外部振动所导致的可动质量部的位移(例如面内旋转)，并能够实现高灵敏度化。
在本发明的物理量传感器中，优选为具备：基板；第一固定电极侧配线，其被设置在所述基板上，并且与所述第一固定电极指电连接；第二固定电极侧配线，其被设置在所述基板上，并且与所述第二固定电极指电连接；所述第一延伸部具有在俯视观察时与所述第一固定电极侧配线重叠的部分，所述第二延伸部具有在俯视观察时与所述第二固定电极侧配线重叠的部分。
由此，由于延伸部与固定电极侧配线互为相同电位，因此能够通过使延伸部与固定电极侧配线在俯视观察时重叠而降低在基板与各延伸部之间产生的寄生电容。其结果为，能够使物理量传感器的检测特性较为优异。
在本发明的物理量传感器中，优选为具备：基板；可动电极侧配线，其被设置在所述基板上，并且与所述第一可动电极指以及所述第二可动电极指分别电连接；所述第一可动电极指以及所述第二可动电极指各自的顶端部在俯视观察时与所述可动电极侧配线重叠。
由此，在对包括可动电极侧固定部在内的结构体与基板进行阳极接合时，由于可动电极指的顶端部和与之为相同电位的可动电极侧配线对置，因此能够降低在可动电极指的顶端部与基板之间产生的电场，其结果为，能够防止或者减少各个可动电极指贴附在基板上的情况。
在本发明的物理量传感器中，优选为具备：基板；可动电极侧配线，其被设置在所述基板上，所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部之中的至少一个固定部具有与所述可动电极侧配线连接的多个连接部。
由此，能够使包括互为相同电位的第一可动电极侧固定部以及第二可动电极侧固定部在内的结构体与可动电极侧配线之间的电接触在多处实施。因此，能够提高该接触的可靠性。
在本发明的物理量传感器中，优选为，具备接触部，所述接触部具有导电性，并被设置在所述连接部与所述可动电极侧配线之间，且与两者相接。
由此，能够提高包括互为同电位的第一可动电极侧固定部以及第二可动电极侧固定部在内的结构体与可动电极侧配线的电接触的可靠性。
在本发明的物理量传感器中，优选为具备突起部，所述突起部在俯视观察时与所述可动质量部重叠，并被设置在所述基板的主面上。
由此，能够通过突起部来限制可动质量部在面外方向上的移动，其结果为，能够防止或者减少可动质量部贴附在基板上的情况。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述可动质量部具有在俯视观察时朝向所述可动质量部的内侧延伸的锤部。
由此，能够增大可动质量部的质量，并且能够使可动质量部的面积朝向物理量传感器的中心而增大。其结果为，例如能够减少由外部振动而引起的可动质量部的位移(例如面内旋转)，并能够实现高灵敏度化。
在本发明的物理量传感器中，优选为，具备固定有所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部的基板，所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部各自的被固定在所述基板上的部分在所述第二方向上的长度与所述可动质量部在所述第二方向上的长度相比较短。
由此，能够减小各可动电极侧固定部与用于对其进行固定的基板的接合面积。因此，能够减少从基板向包括各个可动电极侧固定部在内的结构体传递的应力。
在本发明的物理量传感器中，优选为，具备止动部，所述止动部被设置在所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部之中的至少一方上，并且对所述可动质量部在所述第一方向以及所述第二方向中的至少一个方向上的位移量进行限制。
由此，能够减少可动质量部在面内方向上的非期待的位移。其结果为，能够提高耐冲击性。
本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
根据该电子设备，由于物理量传感器具有较为优异的特性，因此能够提高可靠性。
本发明的移动体的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
根据该移动体，由于物理量传感器具有较为优异的特性，因此能够提高可靠性。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
图2为图1中的A-A线剖视图。
图3为图1中的B-B线剖视图。
图4为用于对图1所示的物理量传感器所具备的第一固定电极部、第一可动电极部以及第一弹性部进行说明的局部放大俯视图。
图5为用于对图1所示的物理量传感器所具备的支承基板以及配线图案进行说明的俯视图。
图6为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
图7为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
图8为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
图9为示意性地表示作为本发明的电子设备的一个示例的便携型的个人计算机的结构的立体图。
图10为示意性地表示作为本发明的电子设备的一个示例的移动电话的结构的立体图。
图11为示意性地表示作为本发明的电子设备的一个示例的数码照相机的结构的立体图。
图12为示意性表示作为本发明的移动体的一个示例的汽车的结构的立体图。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选的实施方式来对本发明的物理量传感器、电子设备以及移动体进行详细说明。
1.物理量传感器
首先，对本发明的物理量传感器进行说明。
第一实施方式
图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图，图2为图1中的A-A线剖视图，图3为图1中的B-B线剖视图，图4为用于对图1所示的物理量传感器所具备的第一固定电极部、第一可动电极部以及第一弹性部进行说明的局部放大俯视图。图5为用于对图1所示的物理量传感器所具备的支承基板以及配线图案进行说明的俯视图。
另外,在各图中，为了便于说明，通过箭头标记而对作为相互正交的三个轴的X轴、Y轴以及Z轴进行了图示，并且将该箭头标记的顶端侧设为“+(正)”，将箭头标记的基端侧设为“-(负)”。此外，在以下,将与X轴平行的方向(第二方向)称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向(第一方向)称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向(第三方向)称为“Z轴方向”。此外，在以下,为了便于进行说明，将图2以及图3中的上侧(+Z轴方向侧)称为“上”，将下侧(-Z轴方向侧)称为“下”。
如图1至图3所示，本实施方式的物理量传感器1具有：传感器元件10；对该传感器元件10进行支承的基板4；在该基板4上与传感器元件10电连接的配线图案5；以覆盖传感器元件10的方式而与基板4接合的盖部件6。在此，基板4以及盖部件6构成了封装件20，所述封装件20形成对传感器元件10进行收纳的空间S。以下，对物理量传感器1的各部分依次进行说明。
传感器元件10
如图1所示，传感器元件10具有：被固定在基板4上的第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b；在俯视观察时包围这些固定电极侧固定部的可动质量部32；被固定在基板4上，并且在俯视观察时被配置在可动质量部32的外侧的第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b；对第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b与可动质量部32进行连接的两个第一弹性部33a以及两个第二弹性部33b。
在此，第一可动电极侧固定部31a、第二可动电极侧固定部31b、可动质量部32、两个第一弹性部33a以及两个第二弹性部33b被一体地形成，从而构成了可动电极侧结构体3。即，传感器元件10具有相互隔开间隔而配置的第一固定电极侧固定部21a、第二固定电极侧固定部21b以及可动电极侧结构体3，并且可动电极侧结构体3具有被一体地形成的第一可动电极侧固定部31a、第二可动电极侧固定部31b、可动质量部32、第一弹性部33a以及第二弹性部33b。另外，本实施方式的传感器元件10在俯视观察时，呈关于X轴方向以及Y轴方向各自的方向对称的形状。
第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b沿着Y轴方向并排配置。在此，第一固定电极侧固定部21a相对于传感器元件10的中心而被配置在+Y轴方向侧，另一方面，第二固定电极侧固定部21b相对于传感器元件10的中心而被配置在-Y轴方向侧。
第一固定电极侧固定部21a具有：与基板4连接的连接部211a；从连接部211a起沿着+Y轴方向而延伸的第一延伸部212a；与第一延伸部212a连接的第一固定电极部213a。第一固定电极部213a由一端被支承在第一延伸部212a上的多个第一固定电极指2131a构成(参照图4)。多个第一固定电极指2131a从第一延伸部212a起沿着+X轴方向以及-X轴方向各自的方向而延伸，并且沿着Y轴方向以隔开间隔的方式并排配置，从而构成了呈梳齿状的“第一固定电极梳部”。
同样地，第二固定电极侧固定部21b具有：与基板4连接的连接部211b；从连接部211b起沿着-Y轴方向而延伸的第二延伸部212b；与第二延伸部212b连接的第二固定电极部213b。第二固定电极部213b相对于前文所述的第一固定电极部213a而沿着-Y轴方向并排配置，并且其由一端被支承在第二延伸部212b上的多个第二固定电极指2131b构成。多个第二固定电极指2131b从第二延伸部212b起沿着+X轴方向以及-X轴方向各自的方向而延伸，并且沿着Y轴方向以隔开间隔的方式并排配置，从而构成了呈梳齿状的“第二固定电极梳部”。
这种第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b被配置于在俯视观察时呈框状的可动质量部32的内侧。换言之，可动质量部32在俯视观察时呈包围第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b的形状。
该可动质量部32具有：在俯视观察时呈框状的框部321；与框部321连接的第一可动电极部322a、第二可动电极部322b以及两个锤部324。
在此，第一可动电极部322a具有与前文所述的第一固定电极部213a对置的部分。具体而言，第一可动电极部322a由多个第一可动电极指3221a构成，所述多个第一可动电极指3221a的一端被支承在框部321上，并且以相对于前文所述的第一固定电极部213a的多个第一固定电极指2131a(第一固定电极梳部)隔开间隔g而啮合的方式向框部321的内侧延伸配置(参照图4)。多个第一可动电极指3221a从框部321起沿着X轴方向而延伸，并且沿着Y轴方向以隔开间隔的方式并排配置，从而构成了呈梳齿状的“第一可动电极梳部”。
同样地，第二可动电极部322b具有与前文所述的第二固定电极部213b对置的部分。具体而言，第二可动电极部322b由多个第二可动电极指3221b构成，所述多个第二可动电极指3221b的一端被支承在框部321上，并且以相对于前文所述的第二固定电极部213b的多个第二固定电极指2131b隔开间隔g而啮合的方式向框部321的内侧延伸配置。多个第二可动电极指3221b从框部321起沿着X轴方向而延伸，并且沿着Y轴方向以隔开间隔的方式并排配置，从而构成了呈梳齿状的“第二可动电极梳部”。
此外，锤部324从框部321朝向框部321的内侧而延伸至第一可动电极指3221a与第二可动电极指3221b之间。该锤部324的宽度(沿着Y轴方向的长度)与第一可动电极指3221a或者第二可动电极指3221b的宽度相比较宽。
在俯视该可动质量部32时，在可动质量部32的外侧配置有第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b。第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b沿着与X轴方向交叉的Y轴方向并排配置。在本实施方式中，在俯视观察时，相对于可动质量部32而在+Y轴方向侧配置有第一可动电极侧固定部31a，并在-Y轴方向侧配置有第二可动电极侧固定部31b。
第一可动电极侧固定部31a具有：与基板4连接的连接部311a；从连接部311a突出的两个凸部312a。连接部311a沿着X轴方向而延伸。在连接部311a的X轴方向上的两端部处设置有向-Y轴方向侧(可动质量部32侧)突出的两个凸部312a。在连接部311a的X轴方向上的中央部处设置有向-Y轴方向侧突出的凸部(图4所示的凸部313a)。
同样地，第二可动电极侧固定部31b具有：与基板4连接的连接部311b；从连接部311b突出的两个凸部312b。连接部311b沿着X轴方向而延伸。在连接部311b的X轴方向上的两端部处设置有向+Y轴方向侧(可动质量部32侧)突出的两个凸部312b。在连接部311a的X轴方向上的中央部处设置有向+Y轴方向侧突出的凸部。
前文所述的可动质量部32经由两个第一弹性部33a而被支承在第一可动电极侧固定部31a上，并且经由两个第二弹性部33b而被支承在第二可动电极侧固定部31b上。因此，在俯视观察时，在呈框状的可动质量部32的外侧不仅配置有第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b，还配置有两个第一弹性部33a以及两个第二弹性部33b。
两个第一弹性部33a分别以能够使可动质量部32在Y轴方向上进行位移的方式而对第一可动电极侧固定部31a与可动质量部32进行连接。同样地，两个第二弹性部33b分别以能够使可动质量部32在Y轴方向上进行位移的方式而对第二可动电极侧固定部31b与可动质量部32进行连接。
更加具体而言，两个第一弹性部33a呈如下形状，即，从前文所述的第一可动电极侧固定部31a的连接部311a起，以在X轴方向上反复地相互接近和远离的方式而蜿蜒，并且分别向-Y轴方向延伸的形状。即，如图4所示，各个第一弹性部33a具有：从连接部311a的凸部313a起沿着X轴方向延伸的部分331a(梁)；从框部321的向外侧突出的部分323a起以与部分331a成为平行的方式而沿着X轴方向延伸的部分332a(梁)；对这些部分331a、332a的端部彼此进行连结的部分333a(连结部)。
同样地，两个第二弹性部33b呈如下形状，即，从前文所述的第二可动电极侧固定部31b的连接部311b起，以在X轴方向上反复地相互接近和远离的方式而蜿蜒，并且分别向+Y轴方向延伸的形状。
另外，第一弹性部33a以及第二弹性部33b的形状只要能够使可动质量部32可在Y轴方向上进行位移，则不限定于前文所述的形状，例如也可以由沿着X轴方向而延伸的一个梁构成，还可以由三根以上的梁和对这些梁进行连结的两个以上的连结部构成。
虽然作为以上所说明的第一固定电极侧固定部21a、第二固定电极侧固定部21b以及可动电极侧结构体3的构成材料，并没有分别特别地进行限定，但是优选为使用例如通过掺杂磷、硼等杂质而被赋予了导电性的硅材料(单晶硅、多晶硅等)。
此外，第一固定电极侧固定部21a、第二固定电极侧固定部21b以及可动电极侧结构体3能够通过对一个基板(例如硅基板)进行蚀刻而一起形成。在该情况下，能够简单且高精度地使传感器元件10的各部分的厚度一致。此外，能够通过蚀刻而高精度地对硅进行加工。
在通过以上所说明的方式而构成的传感器元件10中，当传感器元件10受到作为检测轴方向(图4中通过箭头标记a所表示的方向)的Y轴方向的加速度时，随着第一弹性部33a以及第二弹性部33b的弹性变形，可动质量部32将在Y轴方向上进行位移。于是，第一固定电极部213a的第一固定电极指2131a与第一可动电极部322a的第一可动电极指3221a之间的距离，以及第二固定电极部213b的第二固定电极指2131b与第二可动电极部322b的第二可动电极指3221b之间的距离会分别发生变化。
因此，能够根据它们之间的静电电容而检测出传感器元件10所受到的加速度的大小。在本实施方式中，当第一固定电极指2131a与第一可动电极指3221a之间的距离以及第二固定电极指2131b与第二可动电极指3221b之间的距离中的一方的距离变大时，另一方的距离将变小。因此，当第一固定电极指2131a与第一可动电极指3221a之间的静电电容以及第二固定电极指2131b与第二可动电极指3221b之间的静电电容中的一方的静电电容变大时，另一方的静电电容将变小。因此，对基于第一固定电极部213a的第一固定电极指2131a与第一可动电极部322a的第一可动电极指3221a之间的静电电容的信号，与基于第二固定电极部213b的第二固定电极指2131b与第二可动电极部322b的第二可动电极指3221b之间的静电电容的信号进行差分运算。由此，能够在去除伴随于可动质量部32的检测轴方向以外的位移而产生的信号成分从而降低噪声的同时，输出与传感器元件10所受到的加速度相对应的信号。
基板
基板4(支承基板)呈板状，并且沿着作为包括X轴以及Y轴在内的平面的XY平面(基准面)而被配置。如图2以及图3所示，在该基板4的上表面(设置有传感器元件10一侧的面)上设置有凹部41。该凹部41具有防止传感器元件10的可动部分(前文所述的可动质量部32、第一弹性部33a以及第二弹性部33b)与基板4接触的功能。由此，基板4能够在容许传感器元件10的驱动的同时，对传感器元件10进行支承。
此外，如图5所示，在基板4的上表面上设置有，从凹部41的底面突出的第一突起部42a、第二突起部42b、两个第三突起部42c、42d、两个第四突起部42e、42f、四个突起部43以及四个突起部44。
第一突起部42a、第二突起部42b、两个第三突起部42c、42d以及两个第四突起部42e、42f具有以使传感器元件10的可动部分相对于基板4而悬浮的状态对传感器元件10进行支承的功能。
如具体地进行说明则为，第一突起部42a以及第二突起部42b在传感器元件10的中心附近，沿着Y轴方向而并排配置。在此，第一突起部42a相对于传感器元件10的中心而被配置在+Y轴方向侧，另一方面，第二突起部42b相对于传感器元件10的中心而被配置在-Y轴方向侧。
在该第一突起部42a上接合有前文所述的第一固定电极侧固定部21a的连接部211a。另一方面，在第二突起部42b上接合有前文所述的第二固定电极侧固定部21b的连接部211b。
两个第三突起部42c、42d与两个第四突起部42e、42f被分开设置在传感器元件10的Y轴方向上的两端部附近，并且沿着Y轴方向而并排配置。在此，两个第三突起部42c、42d被配置在传感器元件10的+Y轴方向侧的端部处，另一方面，两个第四突起部42e、42f被配置在传感器元件10的-Y轴方向侧的端部处。此外，第三突起部42c以及第四突起部42e相对于传感器元件10的中心而被配置在+X轴方向侧，另一方面，第三突起部42d以及第四突起部42f相对于传感器元件10的中心而被配置在-X轴方向侧。
在该两个第三突起部42c、42d上接合有前文所述的第一可动电极侧固定部31a的连接部311a。另一方面，在两个第四突起部42e、42f上接合有前文所述的第二可动电极侧固定部31b的连接部311b。
四个突起部43以及四个突起部44具有防止传感器元件10的悬浮部分(特别是可动质量部32)贴附在基板上的功能。
如具体地进行说明则为，四个突起部43在俯视观察时被配置在与前文所述的可动质量部32的外周部(更具体而言，在俯视观察时具有四边形的外形的框部321的四个角部)重叠的位置处。由此，能够有效地减少可动质量部32贴附在基板4上的情况。
此外，四个突起部44在俯视观察时被配置在基板4的上表面从后文所述的配线图案5露出的部分(在阳极接合时施加有较大的电场的部分)附近，且被配置在与可动质量部32重叠的位置处。由此，能够有效地减少可动质量部32贴附在基板4上的情况。
此外，虽然作为基板4的构成材料并未被特别限定，但优选为使用具有绝缘性的基板材料，具体而言，优选为使用石英基板、蓝宝石基板、玻璃基板，尤其优选为使用包含碱金属离子(可动离子)的玻璃材料(例如，派列克斯玻璃(注册商标)之类的硼硅酸玻璃)。由此，在传感器元件10或盖部件6以硅为主要材料而被构成的情况下，能够将它们与基板4进行阳极接合。
另外，虽然在图示中，基板4由一个部件构成，但是也可以通过将两个以上的部件接合而构成。例如，也可以通过将框状的部件与板状的部件粘合在一起而构成基板4。
此外，基板4例如能够使用光刻法以及蚀刻法等而形成。
配线图案
配线图案5被设置在前文所述的基板4的上表面上。该配线图案5具有：与前文所述的第一固定电极侧固定部21a电连接的第一固定电极侧配线51a；与第二固定电极侧固定部21b电连接的第二固定电极侧配线51b；与第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b电连接的可动电极侧配线52a、52b、53。
第一固定电极侧配线51a从前文所述的第一突起部42a附近向+Y轴方向侧延伸配置。第一固定电极侧配线51a的-Y轴方向侧的端部经由第一接触部54a而与第一固定电极侧固定部21a连接。此外，第一固定电极侧配线51a的+Y轴方向侧的端部被向封装件20的外部引出，并与未图示的外部端子电连接。同样地，第二固定电极侧配线51b从前文所述的第二突起部42b附近向-Y轴方向侧延伸配置。第二固定电极侧配线51b的+Y轴方向侧的端部经由第二接触部54b而与第二固定电极侧固定部21b连接。此外，第二固定电极侧配线51b的-Y轴方向侧的端部被向封装件20的外部引出，并且与未图示的外部端子电连接。在此，也可以说第一固定电极侧固定部21a的与第一接触部54a连接的部分构成了前文所述的第一固定电极侧固定部21a的与基板4连接的连接部211a的一部分。同样地，也可以说第二固定电极侧固定部21b的与第二接触部54b连接的部分构成了前文所述的第二固定电极侧固定部21b的与基板4连接的连接部211b的一部分。
可动电极侧配线52a以在俯视观察时尽可能地与传感器元件10的+X轴方向侧的部分(特别是可动质量部32)重叠的方式，相对于传感器元件10的中心而被配置在+X轴方向侧。同样地，可动电极侧配线52b以在俯视观察时尽可能地与传感器元件10的-X轴方向侧的部分(特别是可动质量部32)重叠的方式，相对于传感器元件10的中心而被配置在-X轴方向侧。此外，可动电极侧配线52a或可动电极侧配线52b被向封装件20的外部引出，并且与未图示的外部端子电连接。
可动电极侧配线53具有被配置在第一突起部42a与第二突起部42b之间的部分，并且对可动电极侧配线52a与可动电极侧配线52b进行连接。并且，可动电极侧配线52a经由第三接触部55a而与第一可动电极侧固定部31a连接。同样地，可动电极侧配线52b经由第四接触部55b而与第二可动电极侧固定部31b连接。在此，也可以说第一可动电极侧固定部31a的与第三接触部55a连接的部分构成了前文所述的第一可动电极侧固定部31a的与基板4连接的连接部311a的一部分。同样地，也可以说第二可动电极侧固定部31b的与第四接触部55b连接的部分构成了前文所述的第二可动电极侧固定部31b的与基板4连接的连接部311b的一部分。
作为该配线图案5的构成材料，只要分别为具有导电性的物质，则不被特别地限定，能够使用各种电极材料，例如能够使用ITO(氧化铟锡)、ZnO(氧化锌)等透明电极材料，金(Au)、金合金、铂(Pt)、铝(Al)、铝合金、银(Ag)、银合金、铬(Cr)、铬合金、铜(Cu)、钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)、铁(Fe)、钛(Ti)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)等金属材料，硅(Si)等半导体材料。
此外，配线图案5通过使用光刻法以及蚀刻法等来对膜进行图案处理从而被一起形成，所述膜为，使用溅射法、蒸镀法等气相成膜法对前文所述的材料进行成膜而得到的膜。另外，在基板4由硅那样的半导体材料构成的情况下，优选为在基板4与配线图案5之间设置绝缘层。作为所涉及的绝缘层的构成材料，例如能够使用SiO2(二氧化硅)、AlN(氮化铝)、SiN(氮化硅)等。
此外，作为各接触部的构成材料，只要分别具有导电性，则不被特别限定，与配线图案5同样，能够使用各种电极材料，优选为使用例如Au、Pt、Ag、Cu、Al等金属单体或者包含它们的合金等金属。通过使用这样的金属来构成各接触部，从而能够减小配线图案5与传感器元件10之间的触点电阻。
盖部件
图2、3所示的盖部件6具有对前文所述的传感器元件10进行保护的功能。
该盖部件6与前文所述的基板4接合，从而在其与基板4之间形成对传感器元件10进行收纳的空间S。
如具体进行说明则为，该盖部件6呈板状，并且在其下表面(传感器元件10一侧的面)上设置有凹部61。该凹部61以容许传感器元件10的可动部分的位移的方式而形成。
并且，盖部件6的与下表面的凹部61相比靠外侧的部分被接合在前文所述的基板4的上表面上。作为对盖部件6与基板4进行接合的接合方法并未被特别限定，例如能够使用利用了粘合剂的接合方法、阳极接合法、直接接合法等。
此外，作为盖部件6的构成材料，只要为能够发挥前文所述的功能的材料，则不被特别限定，例如能够优选为使用硅材料、玻璃材料等。
根据上文说明的物理量传感器，通过在俯视观察时使可动质量部32框体化，且在该可动质量部32的内侧配置两个固定电极侧固定部(第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b)，从而能够缩短第一固定电极侧固定部21a与第二固定电极侧固定部21b之间的距离(更加具体而言为，连接部211a与连接部211b之间的距离)。因此，即使基板4随着温度变化而发生翘曲，也能够减少传感器元件10受到基板4的翘曲的影响的情况。其结果为，能够使温度特性较为优异。
在此，由温度变化所导致的基板4的翘曲例如是由于基板4与传感器元件10或者盖部件6之间的线膨胀系数差而产生的，此外，虽然未进行图示，但是还会由于在相对于基板4的与传感器10相反的一侧的面而接合支承基板(封装件基板、内插基板等)时，或者形成薄膜等时等所产生的应力而产生。因此，在产生该基板4的翘曲的情况下，能够显著地产生提高前文所述的温度特性的效果。
此外，通过在俯视观察时，在可动质量部32的外侧配置两个可动电极侧固定部(第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b)、第一弹性部33a以及第二弹性部33b，从而能够提高第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b(更加具体而言为，连接部311a、311b)的配置的自由度。其结果为，能够稳定地对可动质量部32进行支承。特别是，由于将可动质量部32的Y轴方向(检测轴方向)上的一端侧的部分通过第一弹性部33a来进行支承，并将另一端侧的部分通过第二弹性部33b来进行支承，因此能够减少可动质量部32的无用的振动模式(例如旋转类的振动模式)。其结果为，能够实现检测特性的高精度化。
此外，在物理量传感器1中，由于各第一可动电极指3221a、各第二可动电极指3221b、各第一固定电极指2131a以及各第二固定电极指2131b沿着相对于检测轴方向而正交的X轴方向延伸，因此能够使伴随于可动质量部32的位移而产生的、第一固定电极部213a与第一可动电极部322a之间以及第二固定电极部213b与第二可动电极部322b之间各自的静电电容变化增大。因此，能够实现物理量传感器1的高灵敏度化。
此外，由于第一延伸部212a以及第二延伸部212b分别沿着作为检测轴方向的Y轴方向而延伸，因此能够效率地使第一可动电极指3221a、第二可动电极指3221b、第一固定电极指2131a以及第二固定电极指2131b各自的数量增多。因此，能够使伴随于可动质量部32的位移而产生的、第一固定电极部213a与第一可动电极部322a之间以及第二固定电极部213b与第二可动电极部322b之间各自的静电电容变化进一步增大。
在本实施方式中，如前文所述，第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b沿着作为检测轴方向的Y轴方向并排配置。并且，第一延伸部212a向与第二固定电极侧固定部21b相反的一侧延伸，另一方面，第二延伸部212b向与第一固定电极侧固定部21a相反的一侧延伸。
以此方式，通过配置第一延伸部212a以及第二延伸部212b，从而能够将第一固定电极213a以及第二固定电极部213b构成为关于Y轴方向对称的形状，由此能够减小由于第一固定电极部213a和第一可动电极部322a之间的静电电容变化而产生的信号的噪声成分的大小与由于第二固定电极部213b和第二可动电极部322b之间的静电电容变化而产生的信号的噪声成分的大小之差。因此，能够通过对由于第一固定电极部213a和第一可动电极部322a之间的静电电容变化而产生的信号与由于第二固定电极部213b和第二可动电极部322b之间的静电电容变化而产生的信号进行差分运算，从而有效地降低噪声。此外，由于第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b沿着Y轴方向并排配置，因此能够有效地减少在对第一固定电极侧固定部21a、第二固定电极侧固定部21b、第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b进行固定的基板4在X轴方向上发生翘曲时，第一固定电极部213a以及第二固定电极部213b受到基板4的翘曲的影响的情况。
此外，可动质量部32具有有效利用第一可动电极指3221a与第二可动电极指3221b之间的间隙而形成的两个锤部324。因此，能够增大可动质量部32的质量，并且能够朝向物理量传感器1的中心而使可动质量部32的面积增大。其结果为，例如能够减少由于外部振动而导致的可动质量部32的位移(例如面内旋转)，并能够实现高灵敏度化。
并且，设置在第一可动电极侧固定部31a上的两个凸部312a以及设置在第二可动电极侧固定部31b上的两个凸部312b作为对可动质量部32在Y轴方向上的位移量以及绕Z轴的位移量进行限制的“止动部”而发挥功能。由此，能够减少可动质量部32在面内方向上的非期待的位移(或者防止过度的位移)，其结果为，能够提高耐冲击性。
此外，第一延伸部212a具有在俯视观察时和与第一固定电极指2131a电连接的第一固定电极侧配线51a重叠的部分。同样地，第二延伸部212b具有在俯视观察时和与第二固定电极指2131b电连接的第二固定电极侧配线51b重叠的部分。在此，第一延伸部212a与第一固定电极侧配线51a互为相同电位，此外，第二延伸部212b与第二固定电极侧配线51b互为相同电位。因此，通过使第一延伸部212a与第一固定电极侧配线51a在俯视观察时重叠，并且使第二延伸部212b与第二固定电极侧配线51b在俯视观察时重叠，从而能够减少在基板4与第一延伸部212a以及与第二延伸部212b之间产生的寄生电容。其结果为，能够使物理量传感器1的检测特性较为优异。
此外，在俯视观察时，第一可动电极指3221a的顶端部和与第一可动电极指3221a电连接的可动电极侧配线52a重叠，第二可动电极指3221b的顶端部和与第二可动电极指3221b电连接的可动电极侧配线52b重叠。由此，例如在对传感器元件10与基板4进行阳极接合时，第一可动电极指3221a的顶端部和与之为相同电位的可动电极侧配线52a对置，并且第二可动电极指3221b的顶端部和与之为相同电位的可动电极侧配线52b对置，所述传感器元件10为包括第一固定电极侧固定部21a以及第二固定电极侧固定部21b在内的结构体。因此，能够降低在实施该阳极接合时，在第一可动电极指3221a以及第二可动电极指3221b的顶端部与基板4之间产生的电场，其结果为，能够防止或者减少各第一可动电极指3321a以及各第二可动电极指3321b贴附在基板4上的情况。
此外，如前文所述，第一可动电极侧固定部31a的连接部311a以及第二可动电极侧固定部31b的连接部311b双方与可动电极侧配线52a或52b连接。由此，能够通过第三接触部55a以及第四接触部55b而在多处实施可动电极侧结构体3与可动电极侧配线52a、52b的电接触，所述可动电极侧结构体3为，包括互为相同电位的第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b的结构体。因此，能够提高该接触的可靠性。
此外，如前文所述，导电性的第三接触部55a被设置在连接部311a与可动电极侧配线52a之间并与两者相接，并且，导电性的第四接触部55b被设置在连接部311b与可动电极侧配线52b之间并与两者相接。由此，能够提高可动电极侧结构体3与可动电极侧配线52a、52b的电接触的可靠性。
此外，如前文所述，在基板4的主面上，以在俯视观察时与可动质量部32重叠的方式而设置有多个突起部43以及多个突起部44。由此，能够通过突起部43、44来限制可动质量部32在面外方向上的移动。其结果为，能够防止或者减少可动质量部32贴附在基板4上的情况。
此外，第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b各自的被固定在基板4上的部分(与第三突起部42c、42d、第四突起部42e、42f连接的部分)在Y轴方向上的长度与可动质量部32在Y轴方向上的长度相比较短。由此，能够减小第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b与用于对它们进行固定的基板4的接合面积。因此，能够减小从基板4向可动电极侧结构体3传递的应力，所述可动电极侧结构体3为，包括第一可动电极侧固定部31a以及第二可动电极侧固定部31b在内的结构体。
第二实施方式
图6为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
本实施方式所涉及的物理量传感器与前文所述的第一实施方式所涉及的物理量传感器主要是第一固定电极侧固定部以及第二固定电极侧固定部的结构不同，除此之外均相同。
另外，在以下的说明中，关于第二实施方式，以与前文所述的实施方式的不同点为中心进行说明，而对于相同的事项则省略其说明。此外，在图6中，对于与前文所述的第一实施方式相同的结构，标注了同一符号。
如图6所示，本实施方式的物理量传感器1A具有传感器元件10A与对该传感器元件10A进行支承的基板4A。在此，基板4A以及盖部件(未图示)构成了封装件20A，所述封装件20A形成对传感器元件10A进行收纳的空间。
传感器元件10A具有：被支承在基板4A的突起部42g上的第一固定电极侧固定部21c；被支承在基板4A的突起部42h上的第二固定电极侧固定部21d；可动电极侧结构体3A。
另外，本实施方式的传感器元件10A在俯视观察时呈旋转对称的形状。
第一固定电极侧固定部21c以及第二固定电极侧固定部21d沿着X轴方向并排配置。在此，第一固定电极侧固定部21c相对于传感器元件10A的中心而被配置在+X轴方向侧，另一方面，第二固定电极侧固定部21d相对于传感器元件10A的中心而被配置在-X轴方向侧。
第一固定电极侧固定部21c具有：与基板4A连接的连接部211c；从连接部211c起沿着+Y轴方向以及-Y轴方向各自的方向而延伸的第一延伸部212c；与第一延伸部212c连接的第一固定电极部213c。第一固定电极部213c由一端被支承在第一延伸部212c上并沿着+X轴方向而延伸的多个第一固定电极指2131a构成。
同样地，第二固定电极侧固定部21d具有：与基板4A连接的连接部211d；从连接部211d起沿着+Y轴方向以及-Y轴方向各自方向而延伸的第二延伸部212d；与第二延伸部212d连接的第二固定电极部213d。第二固定电极部213d相对于前文所述的第一固定电极部213c而沿着-X轴方向被并排配置，并且由一端被支承在第二延伸部212d上且沿着-X轴方向而延伸的多个第二固定电极指2131b构成。
在本实施方式中，第一固定电极侧固定部21c所具有的多个第一固定电极指2131a被分割为，由被配置在+Y轴方向侧的多个第一固定电极指2131a构成的电极指组与由被配置在-Y轴方向侧的多个第一固定电极指2131a构成的电极指组。同样地，第二固定电极侧固定部21d所具有的多个第二固定电极指2131b被分割为，由被配置在+Y轴方向侧的多个第二固定电极指2131b构成的电极指组与由被配置在-Y轴方向侧的多个第二固定电极指2131b构成的电极指组。
可动电极侧结构体3A具有可动质量部32A。可动质量部32A在俯视观察时呈包围第一固定电极侧固定部21c以及第二固定电极侧固定部21d的形状。该可动质量部32A具有：在俯视观察时呈框状的框部321A；与框部321A连接的第一可动电极部322c和第二可动电极部322d以及两个锤部324A。
在此，第一可动电极部322c具有多个第一可动电极指3221a，所述多个第一可动电极指3221a以相对于前文所述的第一固定电极部213c的多个第一固定电极指2131a(第一固定电极梳部)隔开间隔而啮合的方式，从框部321A起沿着-X轴方向而延伸，并且沿着Y轴方向以隔开间隔的方式并排配置。同样地，第二可动电极部322d具有多个第二可动电极指3221b，所述多个第二可动电极指3221b以相对于前文所述的第二固定电极部213d的多个第二固定电极指2131b(第二固定电极梳部)隔开间隔而啮合的方式，从框部321A起沿着+X轴方向而延伸，并且沿着Y轴方向以隔开间隔的方式并排配置。
在本实施方式中，第一可动电极侧固定部31a所具有的多个第一可动电极指3221a被分割为，由被配置在+Y轴方向侧的多个第一可动电极指3221a构成的电极指组与由被配置在-Y轴方向侧的多个第一可动电极指3221a构成的电极指组。同样地，第二可动电极侧固定部31d所具有的多个第二可动电极指3221b被分割为，由被配置在+Y轴方向侧的多个第二可动电极指3221b构成的电极指组与由被配置在-Y轴方向侧的多个第二可动电极指3221b构成的电极指组。
并且，两个锤部324A以分别进入第一可动电极部322c的两个电极指组之间(更具体而言为前文所述的第一固定电极部213c的两个电极指组之间)以及第二可动电极部322d的两个电极指组之间(更具体而言为前文所述的第二固定电极部213d的两个电极指组之间)的方式而从框部321A起进行延伸。
在通过以上所说明的方式而构成的物理量传感器1A中，由于第一延伸部212c具有向Y轴方向上的一侧延伸的部分，并且第二延伸部212d具有向Y轴方向上的另一侧延伸的部分，因此能够将第一固定电极部213c以及第二固定电极部213d构成为旋转对称的形状，从而能够减小由第一固定电极部213c和第一可动电极部322c之间的静电电容变化而产生的信号的噪声成分的大小与由第二固定电极部213d和第二可动电极部322d之间的静电电容变化而产生的信号的噪声成分的大小之差。因此，能够通过对由第一固定电极部213c和第一可动电极部322c之间的静电电容变化而产生的信号与由第二固定电极部213d和第二可动电极部322d之间的静电电容变化而产生的信号进行差分运算，从而有效地降低噪声。此外，由于第一固定电极侧固定部21c以及第二固定电极侧固定部21d沿着X轴方向并排配置，因此能够有效地降低在基板4A于Y轴方向上发生翘曲时，固定电极部、可动电极部受到基板4A的翘曲的影响的情况。
特别地，由于在本实施方式中，第一延伸部212c以及第二延伸部212d分别具有向Y轴方向上的一侧以及另一侧延伸的两个部分，因此能够提高相对于X轴方向上的振动的耐冲击性。此外，能够使物理量传感器1A的形状的对称性较为优异，并且能够效率地增加第一固定电极指2131a以及第二固定电极指2131b的数量。
此外，可动质量部32A具有有效利用第一可动电极部322c的两个第一可动电极指3221a之间以及第二可动电极部322d的两个第二可动电极指3221b之间而形成的两个锤部324A。因此，能够增大可动质量部32A的质量，并且能够朝向物理量传感器1A的中心而增大可动质量部32A的面积，其结果为，例如能够减少由外部振动引起的可动质量部32A的位移(例如面内旋转)，并实现高灵敏度化。
通过上文所说明的第二实施方式所涉及的物理量传感器1A，也能够实现优异的特性。
第三实施方式
图7为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
本实施方式所涉及的物理量传感器除了省略了锤部，并相应地增加了电极指的数量以外，与前文所述的第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
另外，在以下的说明中，关于第三实施方式，以与前文所述的实施方式的区别点为中心进行说明，而对于同样的事项则省略其说明。此外，在图7中，对于与前文所述的第一实施方式相同的结构，标注了同一符号。
如图7所示，本实施方式的物理量传感器1B具有传感器元件10B。该传感器元件10B具有第一固定电极侧固定部21e、第二固定电极侧固定部21f、可动电极侧结构体3B。
第一固定电极侧固定部21e以及第二固定电极侧固定部21f沿着Y轴方向并排配置。
第一固定电极侧固定部21e具有：与基板(未图示)连接的连接部211e；从连接部211e起沿着+Y轴方向而延伸的第一延伸部212e；与第一延伸部212e连接的第一固定电极部213e。第一固定电极部213e由一端被支承在第一延伸部212e上并沿着+X轴方向以及-X轴方向各自的方向而延伸的多个第一固定电极指2131a构成。
同样地，第二固定电极侧固定部21f具有：与基板(未图示)连接的连接部211f；从连接部211f起沿着-Y轴方向而延伸的第二延伸部212f；与第二延伸部212f连接的第二固定电极部213f。连接部211f相对于前文所述的连接部211e而沿着+X轴方向被并排配置。第二固定电极部213f相对于前文所述的第一固定电极部213e而沿着-Y轴方向被并排配置，并且由一端被支承在第二延伸部212f上并沿着+X轴方向以及-X轴方向各自的方向而延伸的多个第二固定电极指2131b构成。
在本实施方式中，第一固定电极部213e和第二固定电极部213f之间的距离与前文所述的第一实施方式的第一固定电极部213a和第二固定电极部213b之间的距离相比较短。
可动电极侧结构体3B具有可动质量部32B。可动质量部32B在俯视观察时呈包围第一固定电极侧固定部21e以及第二固定电极侧固定部21f的形状。该可动电质量部32B具有：在俯视观察时呈框状的框部321B；与框部321B连接的第一可动电极部322e以及第二可动电极部322f。
通过上文所说明的第三实施方式所涉及的物理量传感器1B，也能够实现优异的特性。
第四实施方式
图8为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
本实施方式所涉及的物理量传感器除了省略了锤部，并相应地增加了电极指的数量以外，与前文所述的第二实施方式所涉及的物理量传感器相同。
另外，在以下的说明中，关于第四实施方式，以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明，而对于同样的事项则省略其说明。此外，在图8中，对于与前文所述的第一实施方式相同的结构，标注同一符号。
如图8所示，本实施方式的物理量传感器1C具有传感器元件10C。该感器元件10C具有第一固定电极侧固定部21g、第二固定电极侧固定部21h、可动电极侧结构体3C。
第一固定电极侧固定部21g以及第二固定电极侧固定部21h沿着X轴方向并排配置。
第一固定电极侧固定部21g具有：具有与基板(未图示)连接的部分(连接部)并沿着Y轴方向而延伸的第一延伸部221g；与第一延伸部221g连接的第一固定电极部213g。第一固定电极部213g由一端被支承在第一延伸部221g上并沿着+X轴方向而延伸的多个第一固定电极指2131a构成。
同样地，第二固定电极侧固定部21h具有：具有与基板(未图示)连接的部分(连接部)并沿着Y轴方向而延伸的第二延伸部221h；与第二延伸部221h连接的第二固定电极部213h。第二固定电极部213h相对于前文所述的第一固定电极部213g而沿着-X轴方向被并排配置，并且由一端被支承在第二延伸部221h上并沿着-X轴方向而延伸的多个第二固定电极指2131b构成。
在本实施方式中，多个第一固定电极指2131a以及多个第二固定电极指2131b分别在Y轴方向上以等间隔排列。
可动电极侧结构体3C具有可动质量部32C。可动质量部32C在俯视观察时呈包围第一固定电极侧固定部21g以及第二固定电极侧固定部21h的形状。该可动质量部32C具有：在俯视观察时呈框状的框部321C；与框部321C连接的第一可动电极部322g以及第二可动电极部322h。
通过上文所说明的第四实施方式所涉及的物理量传感器1C，也能够实现优异的特性。
2.电子设备
接下来，根据图9至图10而对使用了物理量传感器1的电子设备详细地进行说明。
图9为示意性表示作为本发明的电子设备的一个示例的便携型的个人计算机的结构的立体图。
在该图中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104与具备显示部1108的显示单元1106构成，并且显示单元1106通过铰链结构部而以能够相对于主体部1104进行转动的方式被支承。在该个人计算机1100中内置有作为陀螺传感器而发挥功能的物理量传感器1。
图10为示意性表示作为本发明的电子设备的一个示例的移动电话的结构的立体图。
在该图中，移动电话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。在该移动电话1200中内置有作为陀螺传感器而发挥功能的物理量传感器1。
图11为示意性表示作为本发明的电子设备的一个示例的数码照相机的结构的立体图。另外，在该图中也简单地表示了其与外部设备之间的连接。在此，通常的照相机通过被摄物体的光学图像而使银盐感光胶片感光，与此相对，数码照相机1300通过CCD(Charge Couple Device：电荷耦合装置)等摄像元件而对被摄物体的光学图像进行光电转换，从而生成摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1300的壳体(机身)1302的背面上设置有显示部1310，并且成为根据由CCD所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)设置有包括光学镜片(摄像光学系统)、CCD等在内的受光单元1304。
当拍摄者对被显示在显示部上的被摄物体图像进行确认，并按下快门按钮1306时，该时间点上的CCD的摄像信号被转输并存储于存储器1308中。
此外，在该数码照相机1300中，在壳体1302的侧面上设置有影像信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。并且，如图示那样，根据需要而在影像信号输出端子1312上连接视频监视器1430，在数据通信用的输入输出端子1314上连接有个人计算机1440。并且，成为如下结构，即，通过预定的操作而使被存储在存储器1308中的摄像信号输出至视频监视器1430或个人计算机1440的结构。
在该数码照相机1300中内置有作为陀螺传感器而发挥功能的物理量传感器1。
另外，具有本发明的物理量传感器的电子设备除了图9的个人计算机(便携型个人计算机)、图10的移动电话、图11的数码照相机之外，还能够应用于如下的设备中，例如，智能手机、平板终端、时钟、喷墨式喷出装置(例如喷墨式打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子辞典、电子计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS(point of sale：销售点)终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、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、航空器、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
3.移动体
接下来，根据图12而对使用了物理量传感器1的移动体进行详细说明。
图12为表示作为本发明的移动体的一个示例的汽车的结构的立体图。
在汽车1500中内置有作为陀螺传感器而发挥作用的物理量传感器1，通过物理量传感器1，能够对车身1501的姿态进行检测。物理量传感器1的检测信号被供给至车身姿态控制装置1502，车身姿态控制装置1502根据该信号而对车身1501的姿态进行检测，并能够根据检测结果来对悬架的硬软进行控制，或对各个车轮1503的制动进行控制。另外，该姿态控制能够在双足步行机器人、无线电遥控直升飞机中进行应用。如以上所述，为了实现各种移动体的姿态控制而组装物理量传感器1。
以上，虽然根据图示的实施方式而对本发明的物理量传感器、电子设备以及移动体进行了说明，但是本发明并不限定于此，各部分的结构能够置换为具有相同的功能的任意的结构。此外，在本发明中也可以附加其他的任意的结构物。
符号说明
1…物理量传感器；1A…物理量传感器；1B…物理量传感器；1C…物理量传感器；3…可动电极侧结构体；3A…可动电极侧结构体；3B…可动电极侧结构体；3C…可动电极侧结构体；4…基板；4A…基板；5…配线图案；6…盖部件；10…传感器元件；10A…传感器元件；10B…传感器元件；10C…传感器元件；20…封装件；20A…封装件；21a…第一固定电极侧固定部；21b…第二固定电极侧固定部；21c…第一固定电极侧固定部；21d…第二固定电极侧固定部；21e…第一固定电极侧固定部；21f…第二固定电极侧固定部；21g…第一固定电极侧固定部；21h…第二固定电极侧固定部；31a…第一可动电极侧固定部；31b…第二可动电极侧固定部；32…可动质量部；32A…可动质量部；32B…可动质量部；32C…可动质量部；33a…第一弹性部；33b…第二弹性部；41…凹部；42a…第一突起部；42b…第二突起部；42c…第三突起部；42d…第三突起部；42e…第四突起部；42f…第四突起部；43…突起部；44…突起部；51a…第一固定电极侧配线；51b…第二固定电极侧配线；52a…可动电极侧配线；52b…可动电极侧配线；53…可动电极侧配线；54a…接触部；54b…接触部；55a…接触部；55b…接触部；61…凹部；211a…连接部；211b…连接部；211c…连接部；211d…连接部；211e…连接部；211f…连接部；212a…第一延伸部；212b…第二延伸部；212c…第一延伸部；212d…第二延伸部；212e…第一延伸部；212f…第二延伸部；221g…第一延伸部；221h…第二延伸部；213a…第一固定电极部；213b…第二固定电极部；213c…第一固定电极部；213d…第二固定电极部；213e…第一固定电极部；213f…第二固定电极部；213g…第一固定电极部；213h…第二固定电极部；311a…连接部；311b…连接部；312a…凸部；312b…凸部；313a…凸部；321…框部；321A…框部；321B…框部；321C…框部；322a…第一可动电极部；322b…第二可动电极部；322c…第一可动电极部；322d…第二可动电极部；322e…第一可动电极部；322f…第二可动电极部；322g…第一可动电极部；322h…第二可动电极部；323a…部分；324…锤部；324A…锤部；331a…部分；332a…部分；333a…部分；1100…个人计算机；1102…键盘；1104…主体部；1106…显示单元；1108…显示部；1200…移动电话；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…影像信号输出端子；1314…输入输出端子；1430…视频监视器；1440…个人计算机；1500…汽车；1501…车身；1502…车身姿态控制装置；1503…车轮；2131a…第一固定电极指；2131b…第二固定电极指；3221a…第一可动电极指；3221b…第二可动电极指；g…间隔；S…空间。

Claims (17)

1.一种物理量传感器，其特征在于，具备：
第一固定电极侧固定部，其具有第一固定电极部；
第二固定电极侧固定部，其具有第二固定电极部；
可动质量部，其具有第一可动电极部以及第二可动电极部，所述第一可动电极部具有与所述第一固定电极部对置的部分，所述第二可动电极部具有与所述第二固定电极部对置的部分，所述可动质量部在俯视观察时呈包围所述第一固定电极侧固定部以及所述第二固定电极侧固定部的形状；
第一可动电极侧固定部以及第二可动电极侧固定部，所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部在俯视观察时被配置在所述可动质量部的外侧；
第一弹性部，其以能够使所述可动质量部在第一方向上进行位移的方式而对所述第一可动电极侧固定部与所述可动质量部的所述第一方向上的一端侧的部分进行连接；
第二弹性部，其以能够使所述可动质量部在所述第一方向上进行位移的方式而对所述第二可动电极侧固定部与所述可动质量部的所述第一方向上的另一端侧的部分进行连接。
2.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述第一可动电极部具有沿着相对于所述第一方向而交叉的第二方向延伸的多个第一可动电极指，
所述第二可动电极部具有沿着所述第二方向而延伸的多个第二可动电极指，
所述第一固定电极部具有沿着所述第二方向而延伸的多个第一固定电极指，
所述第二固定电极部具有沿着所述第二方向而延伸的多个第二固定电极指。
3.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
所述第一固定电极侧固定部具有沿着所述第一方向而延伸并对多个所述第一固定电极指进行支承的第一延伸部，
所述第二固定电极侧固定部具有沿着所述第一方向而延伸并对多个所述第二固定电极指进行支承的第二延伸部。
4.如权利要求3所述的物理量传感器，其中，
所述第一固定电极侧固定部以及所述第二固定电极侧固定部沿着所述第一方向并排配置，
所述第一延伸部向与所述第二固定电极侧固定部相反的一侧延伸，
所述第二延伸部向与所述第一固定电极侧固定部相反的一侧延伸。
5.如权利要求3所述的物理量传感器，其中，
所述第一固定电极侧固定部以及所述第二固定电极侧固定部沿着相对于所述第一方向而交叉的第二方向并排配置，
所述第一延伸部具有向所述第一方向上的一侧延伸的部分，
所述第二延伸部具有向所述第一方向上的另一侧延伸的部分。
6.如权利要求5所述的物理量传感器，其中，
所述第一延伸部以及所述第二延伸部分别具有向所述第一方向上的一侧以及另一侧延伸的两个部分。
7.如权利要求2至6中任一项所述的物理量传感器，其中，
所述可动质量部具有锤部，所述锤部在俯视观察时朝向所述可动质量部的内侧而延伸至两个所述第一可动电极指之间、两个所述第二可动电极指之间或者所述第一可动电极指与所述固定电极指之间，并且所述锤部的宽度与所述第一可动电极指或者所述第二可动电极指的宽度相比较宽。
8.如权利要求3所述的物理量传感器，其中，
具备：
基板；
第一固定电极侧配线，其被设置在所述基板上，并且与所述第一固定电极指电连接；
第二固定电极侧配线，其被设置在所述基板上，并且与所述第二固定电极指电连接，
所述第一延伸部具有在俯视观察时与所述第一固定电极侧配线重叠的部分，
所述第二延伸部具有在俯视观察时与所述第二固定电极侧配线重叠的部分。
9.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
具备：
基板；
可动电极侧配线，其被设置在所述基板上，并且与所述第一可动电极指以及所述第二可动电极指分别电连接；
所述第一可动电极指以及所述第二可动电极指各自的顶端部在俯视观察时与所述可动电极侧配线重叠。
10.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
具备：
基板；
可动电极侧配线，其被设置在所述基板上，
所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部之中的至少一个固定部具有与所述可动电极侧配线连接的多个连接部。
11.如权利要求10所述的物理量传感器，其中，
具备接触部，所述接触部具有导电性，并被设置在所述连接部与所述可动电极侧配线之间，且与两者相接。
12.如权利要求8所述的物理量传感器，其中，
具备突起部，所述突起部在俯视观察时与所述可动质量部重叠，并被设置在所述基板的主面上。
13.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述可动质量部具有在俯视观察时朝向所述可动质量部的内侧延伸的锤部。
14.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
具备固定有所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部的基板，
所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部各自的被固定在所述基板上的部分在所述第二方向上的长度与所述可动质量部在所述第二方向上的长度相比较短。
15.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
具备止动部，所述止动部被设置在所述第一可动电极侧固定部以及所述第二可动电极侧固定部之中的至少一方上，并且对所述可动质量部在所述第一方向以及所述第二方向中的至少一个方向上的位移量进行限制。
16.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求1至15中任一项所述的物理量传感器。
17.一种移动体，其特征在于，具备权利要求1至15中任一项所述的物理量传感器。
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