CN106970243A - 电子装置、电子装置的制造方法以及物理量传感器 - Google Patents

电子装置、电子装置的制造方法以及物理量传感器 Download PDF

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Abstract

本发明提供电子装置、电子装置的制造方法以及物理量传感器，所述电子控制装置具有良好的温度特性。本发明的电子装置的特征在于，具备封装件(10)和功能元件，功能元件的侧面(124)经由粘合剂(40)而被固定于封装件(10)的内侧的侧壁上。

Description

电子装置、电子装置的制造方法以及物理量传感器
技术领域
本发明涉及电子装置、电子装置的制造方法以及物理量传感器。
背景技术
一直以来，已知在传感器芯片经由粘合剂而被固定于封装件的内底面上的电子装置中，因封装件与传感器芯片的热膨胀系数的不同而产生的热应力被传递至传感器芯片从而使温度特性劣化的情况。
因此，例如，在专利文献1中提出了一种压力传感器，其通过将由第一层和第二层构成的基座设置于封装件与传感器芯片之间，从而可抑制从封装件向传感器芯片传递的热应力，其中，所述第一层具有与传感器芯片同等的热膨胀系数并被接合在传感器芯片上，所述第二层具有与传感器芯片同等的热膨胀系数，且具有高于第一层的弹性系数。
另外，一直以来，已知一种静电电容型的物理量传感器，其具备传感器元件，所述传感器元件具有：被固定配置于传感器基板上的固定电极；相对于固定电极而隔开间隔并与固定电极对置，且被设置为能够位移的可动电极；和被支承于基板上的支承部，所述静电电容型的物理量传感器根据固定电极与可动电极之间的静电电容，而对加速度、角速度等物理量进行检测。
例如，专利文献2所涉及的物理量传感器的传感器元件具有一对固定电极部和以被夹持于该一对固定电极部之间的方式而配置的可动电极部。在该物理量传感器中，各固定电极部具有一端被固定于基板表面上并通过连结部而相连的梳齿状的多个固定电极。另一方面，可动电极部在与各固定电极部对置的一侧具有梳齿状的多个可动电极，并且可动电极部的两端经由梁部而被固定于基板表面上的两个支承部分别支承。
例如，在对传感器元件进行支承的基板经由粘合剂而被固定于封装件上的物理量传感器中，当封装件由于外部应力而发生变形时，基板也会经由粘合剂而发生变形。另外，当周边温度发生变化时，基板会因基板与粘合剂的热膨胀系数差而发生变形，从而使物理量传感器的温度特性发生劣化。其结果为，存在物理量传感器的测量精度下降的问题。因此，在专利文献2所涉及的物理量传感器中，通过在基板(玻璃基板)上设置埋头孔而使在封装件与基板之间涂布有粘合剂的面积减少，从而抑制了由外部应力或热膨胀系数差引起的基板的变形，由此实现了对检测精度下降的改善。
但是，在如专利文献1所记载的压力传感器的电子装置中，为了抑制在传感器芯片与封装件之间产生的热应力被传递至传感器芯片的情况以使电子装置具有良好的温度特性，在传感器芯片与封装件之间配置有双层结构的基座。其结果为，由于双层结构的基座的厚度而需要加厚封装件，因此，存在难以使具有良好的温度特性的电子装置扁平化的问题。
另外，在专利文献2所记载的物理量传感器中，传感器元件的固定电极部和对可动电极部进行支承的支承部处于在平面上与涂布有用于将基板固定于封装件上的粘合剂的区域重叠的位置处。因此，在封装件因外部应力而发生了变形的情况，或周边温度发生变化从而玻璃基板因基板与粘合剂的热膨胀系数差而发生了变形的情况下，玻璃基板中的固定有固定电极部和支承部的部分也发生变形，因此，传感器元件的精度下降。因此，谋求一种能够相对于外部应力或周边温度的变化而更高精度地对物理量进行检测的物理量传感器。
专利文献1：日本特开2002－214057号公报
专利文献2：日本特开2006－250702号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题的至少一部分而完成的发明，能够作为以下的方式或应用例而实现。
应用例1
本应用例所涉及的电子装置的特征在于，具备封装件和功能元件，所述功能元件的侧面经由粘合剂而被固定于所述封装件的内侧的侧壁上。
根据该结构，与对封装件的内底面和功能元件的下表面进行固定的情况相比，通过对相对于弯曲的刚性较高的侧面进行固定，从而能够减少由在用粘合剂对功能元件和封装件进行固定时产生的热应力引起的变形被传递至功能元件的情况。因此，由于无需将插入基座等缓和应力的材料的空间考虑在内而加厚封装件，因此，能够获得一种可使封装件扁平化且具有良好的温度特性的电子装置。
应用例2
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述功能元件通过所述功能元件的一个侧面而被固定于所述侧壁上。
根据该结构，由于与通过功能元件的多个侧面而被固定的情况相比，能够限定从封装件传递至功能元件的应力的范围，因此，能够缓和由从封装件传递至功能元件的热应力引起的变形，由此减少功能元件的变形。其结果为，能够获得具有更加良好的温度特性的电子装置。
应用例3
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述功能元件通过所述功能元件的一个侧面一部分而被固定于所述侧壁上。
根据该结构，与功能元件被固定于侧面的整个区域的情况相比，能够减少从封装件传递至功能元件的热应力。其结果为，能够获得具有更加良好的温度特性的电子装置。
应用例4
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述功能元件抵接于所述封装件的内底面上。
根据该结构，除了能够在被固定于封装件的内侧的侧壁上的功能元件的侧面中进行热传递之外，还能够在功能元件与封装件接触的内底面中进行热传递。由此，与功能元件未抵接于封装件的内底面上的情况相比，能够迅速缓和封装件与功能元件的热梯度。因此，能够获得具有良好的温度特性的电子装置。
应用例5
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述封装件由包含陶瓷的材料形成。
根据该结构，与封装件由包含树脂类的材料形成的情况相比，由于耐热性优异且吸湿性较少，因此，能够使封装件的热膨胀动作稳定。其结果为，能够获得具有良好的温度特性的电子装置。
应用例6
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述功能元件具有基板，所述基板由包含硼硅酸玻璃的材料形成。
根据该结构，与功能元件的基板以硅等半导体材料为主要材料而被构成的情况相比，能够提高弹性率。其结果为，能够减少由在用粘合剂对功能元件和封装件进行固定时产生的热应力引起的变形，从而获得具有良好的温度特性的电子装置。
应用例7
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述粘合剂的主剂由树脂类的材料形成。
根据该结构，即使是陶瓷或玻璃等不同种类的材料之间的粘合，也能够获得稳定的粘合强度。另外，由于树脂与无机类的材料相比为软质材料，因此，粘合剂作为应力缓和层而发挥功能。其结果为，能够缓和因功能元件以及封装件的热膨胀系数的不同而产生的热应力，从而获得具有良好的温度特性的电子装置。
应用例8
在上述应用例所涉及的电子装置中，其特征在于，所述粘合剂的主剂由无机类的材料形成。
根据该结构，能够使粘合剂的热膨胀系数接近于陶瓷或玻璃。其结果为，与由树脂类的材料形成的粘合剂相比，能够缓和因功能元件以及封装件的热膨胀系数的不同而产生的热应力，因此能够获得具有良好的温度特性的电子装置。
应用例9
本应用例所涉及的电子装置的制造方法的特征在于，包括：在功能元件的侧面上涂布粘合剂的工序；在封装件的内侧的侧壁上固定所述功能元件的所述侧面的工序；使所述粘合剂固化的工序；在所述功能元件上固定集成电路的工序；对所述功能元件和所述集成电路进行电连接的工序；对所述封装件和所述集成电路进行电连接的工序；在所述封装件上放置盖体从而进行密封的工序。
根据该方法，在用粘合剂对封装件和功能元件进行固定时，与对封装件的内底面和功能元件的下表面进行固定的情况相比，能够缓和在封装件与功能元件之间因热膨胀系数的不同而产生的热应力，从而抑制该热应力被传递至功能元件的情况。因此，由于无需将插入基座等使应力被缓冲的材料的空间考虑在内而加厚封装件，因此，能够提供一种能够使封装件扁平化且具有良好的温度特性的电子装置的制造方法。
应用例10
本应用例所涉及的物理量传感器的特征在于，具备：第一基板；第二基板，其经由粘合剂而被固定于所述第一基板上；传感器元件，其被配置于所述第二基板上，所述传感器元件具有被固定于所述第二基板上的固定电极部和以能够使可动电极部移动的方式对所述可动电极部进行支承并被固定于所述第二基板上的支承部，在俯视观察所述第二基板时，所述粘合剂以不与所述固定电极部以及所述支承部重叠的方式被配置于所述第二基板的外周部的一边部处。
根据本应用例，由于将第二基板固定于第一基板上的粘合剂被配置于第二基板的外周部的一边部处，因此，在由外部应力引起的第一基板的变形经由粘合剂而被传递至第二基板的情况，或第二基板因粘合剂和第二基板的热膨胀系数的不同而发生了变形的情况下，第二基板的变形在外周部的一边部以外的部分被缓和。而且，由于在俯视观察第二基板时，粘合剂以不与被配置于第二基板上的传感器元件的固定电极部以及支承部重叠的方式而配置，因此，即使第二基板发生变形，传感器元件的固定电极部以及支承部也不易受到变形的影响。因此，能够提供一种能够相对于外部应力或周边温度的变化而更高精度地对物理量进行检测的物理量传感器。
应用例11
在上述应用例所记载的物理量传感器中，优选为，在所述第二基板的所述一边部处，设置有用于与外部连接的端子部，在俯视观察所述第二基板时，所述端子部以与所述粘合剂重叠的方式被配置。
根据本应用例，在俯视观察第二基板时，被设置于第二基板的一边部处的端子部以与粘合剂重叠的方式被配置。由于端子部对传感器元件的测量精度的影响较少，因此，即使第二基板的一边部发生变形，也几乎不会对传感器元件的测量精度造成影响。另外，由于端子部被配置于第二基板的外周部的一边部处，从而能够将传感器元件的固定电极部以及支承部配置于从涂布有粘合剂的区域进一步离开的位置处。由此，能够提高物理量传感器的精度。
应用例12
在上述应用例所记载的物理量传感器中，优选为，作为所述传感器元件，具有以沿着所述第二基板的主面的第一方向为检测方向的第一传感器元件、以沿着所述第二基板的所述主面并与所述第一方向交叉的第二方向为检测方向的第二传感器元件和以与所述第一方向以及所述第二方向交叉的第三方向为检测方向的第三传感器元件，所述第三传感器元件被配置于与所述第一传感器元件以及所述第二传感器元件相比从所述一个边部离开的区域。
根据本应用例，物理量传感器具有对相互不同的三个方向进行检测的三个传感器元件，对与第二基板的主面交叉的第三方向进行检测的第三传感器元件被配置于，与以沿着第二基板的主面的方向为检测方向的第一传感器元件以及第二传感器元件相比从第二基板的一边部离开的区域。第三传感器元件以与固定有固定电极部的第二基板的主面交叉的第三方向，即第二基板的厚度方向为检测方向。在由外部应力引起的第一基板的变形经由粘合剂而被传递至第二基板的情况，或第二基板因粘合剂与第二基板的热膨胀系数的不同而发生了变形的情况下，第二基板在其厚度方向上发生变形。因此，以第二基板的厚度方向为检测方向的第三传感器元件与以沿着第二基板的主面的方向为检测方向的第一传感器元件以及第二传感器元件相比，容易因第二基板的变形而招致传感器的精度下降。因此，通过使第三传感器元件与其他传感器元件相比从配置有粘合剂的第二基板的一边部离开，从而可抑制由第二基板的变形引起的第三传感器元件的精度下降。其结果为，能够提高物理量传感器的精度。
应用例13
本应用例的电子设备的特征在于，具备上述应用例所记载的电子装置或物理量传感器。
根据本应用例，由于具备高精度的电子装置或物理量传感器，因此能够一种可靠性较高的电子设备。
应用例14
本应用例的移动体的特征在于，具备上述应用例所记载的电子装置或物理量传感器。
根据本应用例，由于具备高精度的电子装置或物理量传感器，因此能够一种可靠性较高的移动体。
附图说明
图1为表示实施方式1所涉及的加速度传感器的概要结构的俯视图。
图2为表示加速度传感器的概要结构的剖视图。
图3为表示传感器元件的概要的俯视图。
图4为示意性地表示传感器元件以及封装件的固定状态的立体图。
图5为对加速度传感器的制造方法进行说明的工序流程图。
图6为用于示意性地对准备传感器元件的工序进行说明的工序图。
图7为用于示意性地对涂布粘合剂的工序进行说明的工序图。
图8为用于示意性地对固定传感器元件的工序进行说明的工序图。
图9为用于示意性地对固定IC(integrated circuit，集成电路)的工序进行说明的工序图。
图10为用于示意性地对引线接合的工序进行说明的工序图。
图11为用于示意性地对密封的工序进行说明的工序图。
图12为改变例1所涉及的封装件的内部的俯视图。
图13为对改变例2所涉及的封装件的内侧的侧壁进行说明的俯视图。
图14为实施方式2所涉及的物理量传感器的概要剖视图。
图15为实施方式2所涉及的物理量传感器的俯视图。
图16为沿着图15的A－A’线的剖视图。
图17为沿着图15的B－B’线的剖视图。
图18为第一传感器元件的俯视图。
图19为第三传感器元件的俯视图。
图20为实施方式3所涉及的物理量传感器的俯视图。
图21为示意性地表示实施方式4所涉及的电子设备的立体图。
图22为示意性地表示实施方式4所涉及的电子设备的立体图。
图23为示意性地表示实施方式4所涉及的电子设备的立体图。
图24为示意性地表示实施方式5所涉及的移动体的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。并且，在以下的各图中，将各结构要素设为在附图上可识别的程度的大小，为了使说明易于理解，有时会以与实际不同的比例记载各结构要素的比例。
实施方式1
加速度传感器的结构
利用图1、图2，对本发明的实施方式1所涉及的作为电子装置的加速度传感器的结构进行说明。图1为表示实施方式1所涉及的加速度传感器的概要的俯视图。图2为表示加速度传感器的概要的剖视图。图1为省略(透视)了盖部(盖体)的俯视图。
在各图中，以如下方式进行说明，即，以作为功能元件的传感器元件为基准，而将配置有作为盖体的盖部的方向设为上方向，将配置有封装件的底板的方向设为下方向，在传感器元件、底板、侧壁、IC等各部件中，将被配置于上方向上的面称为上表面，将被配置于下方向上的面设为下表面。
另外，将端子电极103排列的方向设为Y轴方向，在俯视观察传感器元件(功能元件)101时，将与Y轴方向正交的方向设为X轴方向，将与X轴方向以及Y轴方向正交的方向设为Z轴方向。
如图1以及图2所示，加速度传感器100具有传感器元件101、封装件10、IC(Integrated Circuit，集成电路)20、盖部30。传感器元件101被收纳于封装件10中，并且在固定部13处，经由粘合剂40而被固定于封装件10的内侧的侧壁11上。
以下，依次对封装件10、IC20、盖部30、传感器元件101的结构、加速度传感器100的动作以及传感器元件101的固定部13进行详细的说明。
封装件
如图1以及图2所示，封装件10具有板状的底板14、框状的侧壁15密封圈16。
封装件10由具备与传感器元件101或盖部30的热膨胀系数一致或者极度接近的热膨胀系数的材料形成，在本实施方式中，使用了陶瓷。封装件10通过对被成形为预定的形状的生片进行层压、烧结而被形成。生片例如为使如下的捏合物被形成为薄片状而得到的材料，所述捏合物通过使陶瓷的粉末分散在预定的溶液中并添加粘合剂而生成。
封装件10对传感器元件101、IC20等进行收纳，并具有在上表面上开放的凹部17。被盖部30封堵的凹部17成为对传感器元件101、IC20等进行收纳的被密封的内部空间18，其中，盖布30经由密封圈16而被接合在侧壁15上。
被密封的内部空间18能够将其内部压力设定为所需的气压。例如，通过设为将氮气填充于内部空间18的大气压，或设为真空(被低于通常的大气压的压力(1×105Pa～1×10－10Pa以下(JIS Z 8126－1∶1999))的气体填满的空间的状态)，从而能够更加稳定地对加速度进行检测。
侧壁15以大致矩形形状的周状而被设置于底板14的上表面的外周缘部处。在侧壁15的上表面上，设置有例如由科伐铁镍钴合金等合金形成的密封圈16。密封圈16具有作为侧壁15和盖部30的接合材料的功能，并沿着侧壁15的上表面而被设置为框状(大致矩形状的周状)。
在被形成于侧壁15的上表面上的凹部15a上，形成有衬垫15b。衬垫15b例如通过使用银或钯等的导电膏或者钨金属化等而形成所需的形状之后实施烧成，之后，电镀镍以及金或银等而被形成。
衬垫15b以与后文叙述的IC20对应的方式被配置。在底板14的下表面14b上，配置有作为金属层的外部端子电极19。外部端子电极19例如能够通过在烧成的银或钯等的层上电镀镍以及金或银等而形成。衬垫15b与外部端子电极19电连接。
IC
如图2所示，IC20经由粘合剂40而被固定于传感器元件101的盖102上。另外，IC20包括对传感器元件101进行驱动的电路以及对加速度进行检测的电路。
在IC20的上表面上，设置有电连接用的接合衬垫21。接合衬垫21例如通过作为连接部件的使用了引线接合法等的导线12，而与被设置于封装件10上的衬垫15b电连接，而且，经由后文叙述的端子电极103等而与传感器元件101的各部位电连接。
并且，作为连接部件，也可代替导线12而使用例如金凸块等，并通过直接接合而实施电连接。
盖部
如图2所示，盖部30为板状的部件，并封堵封装件10的在上表面侧开放的凹部17的开口，且通过使用例如缝焊法等而被接合在凹部17的开口的周围。由于本实施方式的盖部30为板状，因此易于形成，并且形状的稳定性也较为优异。
盖部30使用了科伐铁镍钴合金的板材。通过盖部30使用科伐铁镍钴合金的板材，从而在密封时，由科伐铁镍钴合金形成的密封圈16和盖部30以相同的熔融状态而熔融，而且，也易于被合金化，因此能够容易且可靠地实施密封。
另外，盖部30也可以代替科伐铁镍钴合金而使用其他材料的板材，例如，能够使用42合金、不锈钢等金属材料，或与封装件10的侧壁15相同的材料等。
传感器元件的结构
接下来，对本实施方式的传感器元件101的结构进行说明。
图3为表示传感器元件101的概要结构的示意俯视图。图3为对单轴的加速度进行检测的传感器元件的示意图，为了便于说明，省略了一部分的结构要素。另外，图中的X轴、Y轴、Z轴为相互正交的坐标轴，箭头标记的方向为+(正)方向。
如图3所示，传感器元件101具有盖102、基板104、可动部105、第一固定电极指106、第二固定电极指107。以下，有时会将可动部105、第一固定电极指106、第二固定电极指107统称为半导体基板108。
基板104为与Z轴方向正交的大致矩形的平板，且具有与多个第一固定电极指106以及第二固定电极指107等接合的上表面104a。在上表面104a上，在－(负)X轴方向的端部处设置有端子部109，除端子部109之外的区域通过在上表面104a侧具有凹部的盖102而被覆盖。
盖102的构成材料例如优选为如低电阻硅这种具有导电性的材料。通过对具有导电性的盖102进行接地连接，从而实施静电遮蔽，并能够遮挡从盖102的外部向传感器元件101的内部传输的电磁波。通过这种方式，能够减少由电磁波产生的信号噪声。
盖102例如能够通过阳极接合法、直接接合法以及粘合剂而固定于基板104的上表面104a上。尤其是在基板104的构成材料为包含碱金属离子的玻璃，并且构成盖102的材料以硅等半导体材料为主要材料而构成的情况下，能够使用阳极接合法而对盖102和基板104的上表面104a进行固定。
由于阳极接合法与直接接合法相比，能够以低温进行接合，因此，在将盖102固定于基板104的上表面104a上时，能够减少所产生的残留应力。另外，由于阳极接合法与通过粘合剂来进行固定的方法相比，能够减小粘合宽度，因此，能够实现加速度传感器100的小型化。
另外，在基板104的上表面104a的大致中央部处，为了避免基板104与可动部105的干涉而设置有平面形状为大致矩形形状的凹部104b(参照图2)。由此，可动部105的可动区域能够在俯视观察时被收敛于凹部104b内。
在基板104的上表面104a上，沿着凹部104b的外周而设置有第一槽部110，沿着第一槽部110的外周而设置有第二槽部111。另外，在基板104的上表面104a的端子部109侧，隔着第一槽部110而在第二槽部111的相反侧设置有第三槽部112。
第一槽部110以及第二槽部111从凹部104b的－Y轴方向侧起向逆时针方向以包围凹部104b的方式而延伸，并被设置到凹部104b的－X轴方向侧的端子部109为止。第三槽部112从凹部104b的－X轴方向侧起，沿着第一槽部110、第二槽部111而被设置到端子部109为止。
作为基板104的构成材料，优选为，使用玻璃、高电阻硅等绝缘材料。尤其是在半导体基板108以硅等半导体材料为主要材料而构成的情况下，作为基板104的构成材料，优选为使用包含碱金属离子(可动离子)的玻璃，例如，使用Pyrex(注册商标)之类的硼硅酸玻璃。
由此，传感器元件101能够对基板104和半导体基板108进行阳极接合。另外，传感器元件101通过将包含碱金属离子的玻璃用于基板104，从而能够容易地对基板104和半导体基板108进行绝缘分离。
另外，基板104可以不必具有绝缘性，例如可以为由低电阻硅构成的导电性基板。在该情况下，在基板104与半导体基板108之间夹持绝缘膜而对两者进行绝缘分离。
优选为，基板104的构成材料与半导体基板108的构成材料之间的热膨胀系数差尽可能地小，具体而言，优选为，基板104的构成材料与半导体基板108的构成材料之间的热膨胀系数差在3ppm/℃以下。由此，传感器元件101能够减少基板104与半导体基板108之间的残留应力。
在第一槽部110的底面(底部)上，沿着第一槽部110而设置有第一配线114，在第二槽部111的底面上，沿着第二槽部111而设置有第二配线115，在第三槽部112的底面上，沿着第三槽部112而设置有第三配线116。
第一配线114为与第一固定电极指106电连接的配线，第二配线115为与第二固定电极指107电连接的配线，第三配线116为与后文叙述的锚固部117电连接的配线。
另外，第一配线114、第二配线115以及第三配线116的各端部(被配置于端子部109处的端部)分别成为第一端子电极118、第二端子电极119、第三端子电极120。以下，有时会将第一端子电极118、第二端子电极119、第三端子电极120统称为端子电极103。
作为第一配线114、第二配线115以及第三配线116的构成材料，只要分别具有导电性，则不被特别地限定，能够使用各种电极材料。作为第一配线114、第二配线115以及第三配线116的构成材料，例如，能够列举出ITO(Indim Tin Oxide，铟锡氧化物)、IZO(IndiumZinc Oxide，铟锌氧化物)、In3O3、SnO2、含有Sb的SnO2、含有Al的ZnO等氧化物(透明电极材料)，Au、Pt、Ag、Cu、以及Al或包括这些金属的合金等，能够使用其中的一种或者组其中的两种种以上来使用。
在本实施方式中，作为第一配线114、第二配线115以及第三配线116的构成材料，例如，使用了Pt。在使用Pt的情况下，为了提高与基板104的紧贴性，优选使用Ti以作为基底材料。
另外，在传感器元件101中，如果各配线的构成材料为透明电极材料，尤其是ITO，则在基板104为透明的情况下，能够容易地从基板104的下表面104c侧的面对存在于第一固定电极指106以及第二固定电极指107的面上的异物等进行目视确认，由此能够效率地进行检查。
可动部105由臂部121、可动电极指122、可挠部123、锚固部117构成。其中，臂部121、可动电极指122以及可挠部123被配置于与基板104的凹部104b对置的位置处，换言之，被配置于从Z轴方向观察时收敛于凹部104b内的位置处。
如图3所示，臂部121沿着X轴方向而以梁状(柱状)延伸，并且在X轴方向上的两端配置有可挠部123。多个可动电极指122沿着臂部121的延伸方向而以固定的间隔，在与臂部121的延伸方向正交的方向(Y轴方向)上以梳齿状延伸设置。
可挠部123被形成为，在Y轴方向上折返且在X轴方向上延伸，并通过从X轴方向施加的外力而在X轴方向上挠曲(变形)。
锚固部117与可挠部123的两端部连接，并且与基板104接合。位于与凹部104b相比靠－X轴方向侧的锚固部117被配置于跨越基板104的第三槽部112的位置处。
第一固定电极指106被配置于跨越基板104的第一槽部110以及第二槽部111的位置处。另外，第一固定电极指106被配置为，在从Z轴方向进行的俯视观察时，一部分与凹部104b重叠。
第二固定电极指107以与第一固定电极指106平行的方式被配置，并被配置于跨越基板104的第一槽部110以及第二槽部111的位置处。另外，第二固定电极指107与第一固定电极指106相同，被配置为在从Z轴方向进行观察时一部分与凹部104b重叠。
第一固定电极指106以及第二固定电极指107以被夹持于被配置为梳齿状的各可动电极指122之间的方式而配置。
在直接接合法中，有一种为了实现低温化而向需要进行接合的基板的表面照射等离子体从而进行接合的低温等离子体活化接合法。由此，由于与阳极接合法相同，能够将接合的温度设为低温，因此，能够减少在将盖102固定于基板104的上表面104a上时所产生的残留应力。而且，由于能够减小粘合宽度，因此，能够使加速度传感器100小型化。
传感器元件101并不局限于加速度传感器100，例如，能够通过在IC20中设置角速度检测电路或压力检测电路等，从而构成陀螺传感器或压力传感器等。
加速度传感器的动作
接下来，对加速度传感器100的动作进行说明。
如图3所示，在传感器元件101中，在第一固定电极指106和从－X轴方向侧与第一固定电极指106对置的可动电极指122之间形成有第一电容器，在第二固定电极指107和从+X轴方向侧与第二固定电极指107对置的可动电极指122之间形成有第二电容器。
在该状态下，例如当加速度沿－X轴方向被施加于传感器元件101上时，臂部121以及可动电极指122将由于惯性而向+X轴方向位移。此时，由于第一固定电极指106与可动电极指122的间隔变窄，因此，第一电容器的静电电容增加。另外，由于第二固定电极指107与可动电极指122的间隔变宽，因此，第二电容器的静电电容减少。
相反，当加速度沿+X轴方向被施加，从而臂部121以及可动电极指122向－X轴方向位移时，第一电容器的静电电容将减少，第二电容器的静电电容将增加。
因此，传感器元件101通过对在第一端子电极118与第三端子电极120之间检测出的第一电容器的静电电容的变化同在第二端子电极119与第三端子电极120之间检测出的第二电容器的静电电容的变化的差分进行检测，从而能够对被施加于传感器元件101上的加速度等物理量的大小及其方向进行检测。
传感器元件101由于对两个电容器(第一电容器、第二电容器)的静电电容的变化的差分进行检测，因此，能够以较高的灵敏度对加速度等物理量进行检测。
传感器元件的固定部
图4为示意性表示传感器元件以及封装件的固定状态的立体图。为了便于说明，在图4中，图示了封装件10的内侧的侧壁11中的固定有传感器元件101的侧壁11、传感器元件101、封装件10的内底面14c。
如图4所示，传感器元件101通过粘合剂40而使基板104的一个侧面124被固定于封装件10的内侧的侧壁11上。粘合剂40被涂布于基板104的一个侧面124的整个面上。
粘合剂40为以环氧类树脂为主剂的粘合剂。但是，粘合剂40并不限定为环氧类树脂，例如，能够使用硅酮类、聚酰亚胺类、聚氨酯类树脂。在粘合剂40中，除了主剂之外，还包含填料颗粒、固化剂等。
填料颗粒在后文叙述的对传感器元件101和封装件10进行固定的工序中，能够对粘合剂40的膜厚进行控制，以使粘合剂40不会在按压时被过度压扁。填料颗粒例如能够使用氧化铝、二氧化硅、银等。
将涂布有该粘合剂40而使传感器元件101被固定于基板104上的部分设为固定部13。对封装件10和基板104进行固定的基板104的侧面124为配置有端子部109的一侧的侧面。
根据该结构，同对与配置有端子部109的一侧相反的一侧的侧面进行固定的情况相比，固定部13远离传感器元件101的半导体基板108的位置而配置。其结果为，能够减小由被传递至半导体基板108的热应力引起的变形。
虽然传感器元件101抵接于封装件10的内底面14c上，但可以不被粘合。根据该结构，除了能够在传感器元件101的被固定的面中进行热传递之外，还能够在传感器元件101与封装件10接触的面中进行热传递。因此，能够迅速地缓和传感器元件101与封装件10的热梯度。
传感器元件101以在Y轴方向上传感器元件101的大致中央被配置于封装件10的内侧的侧壁11的中央的方式而被固定。根据该结构，因传感器元件101与封装件10之间的热膨胀系数的不同而产生的热应力被更加均匀地传递至被固定的传感器元件101。其结果为，能够进一步减轻加速度传感器100的温度特性的劣化。
另外，当将传感器元件101固定于封装件10的内侧的侧壁11上时，粘合剂40通过后文叙述的按压而使被压扁，从而存在粘合剂40从侧面124溢出的可能性。因此，可以考虑粘合剂40溢出的情况，而在封装件10的内底面14c与侧壁11之间的边界处的内底面14c或者侧壁11上形成用于贮藏粘合剂的凹部。
加速度传感器的制造方法
图5为对加速度传感器100的制造方法进行说明的工序流程图。如图5所示，加速度传感器100的制造方法包括：准备传感器元件101的工序(步骤S01)；在传感器元件101的基板104的侧面124上涂布粘合剂40的工序(步骤S02)；将传感器元件101的基板104的侧面124固定于封装件10的内侧的侧壁11上的工序(步骤S03)；在传感器元件101的盖102上固定IC20的工序(步骤S04)；引线接合的工序(步骤S05)；密封的工序(步骤S06)。
(1)步骤S01
准备传感器元件的工序
图6为用于示意性对准备传感器元件的工序进行说明的工序图。如图6所示，准备传感器元件101，该传感器元件101具备：设置有凹部104b的基板104；以跨越凹部104b的方式而形成的半导体基板108；以覆盖半导体基板108的方式而设置的盖102。
(2)步骤S02
涂布粘合剂的工序
图7为用于示意性地对涂布粘合剂的工序进行说明的工序图。如图7所示，在基板104的侧面124上涂布以环氧类树脂为主剂的粘合剂40。涂布例如通过如下方式而实施，即，使基板104的侧面124附着在较薄且均匀地涂布有粘合剂40的薄膜上。
(3)步骤S03
固定传感器元件的工序
图8为用于示意性地对固定传感器元件的工序进行的说明的工序图。如图8所示，通过所涂布的粘合剂40而将传感器元件101的基板104的侧面124固定于封装件10的内侧的侧壁11上。
当将基板104的侧面124固定于封装件10的内侧的侧壁11上时，在向－X轴方向按压基板104的同时进行固定。由此，能够将所涂布的粘合剂40压扁，从而以粘合剂40中所包含的填料的粒径程度的厚度均匀地固定于固定部13的整个区域上。
另外，当将基板104的侧面124固定于封装件10的内侧的侧壁11上时，传感器元件101的基板104的下表面104c以与封装件10的内底面14c抵接的方式，而在向－Z轴方向按压基板104的同时进行固定。由此，能够防止在粘合剂40固化时，且在粘合剂40固化收缩时，基板104的下表面104c从封装件10的内底面14c浮起的情况。其结果为，能够限制固定于封装件10上的传感器元件101的移动，从而提高耐冲击性。
(4)步骤S04
固定IC的工序
图9为用于示意性地对固定IC的工序进行说明的工序图。如图9所示，在传感器元件101的盖102的上表面上，使用未图示的点胶机等涂布装置来涂布粘合剂40。
接下来，使被涂布在盖102的上表面上的粘合剂40与IC20紧贴，并向－Z轴方向按压IC20，从而在按压粘合剂40的同时将IC20固定于盖102上。
(5)步骤S05
引线接合的工序
图10为用于示意性地对引线接合的工序进行说明的工序图。如图10所示，利用导线12对IC20的接合衬垫21与传感器元件101的基板104的端子电极103进行电连接。
接下来，利用导线12对IC20的接合衬垫21与封装件10的衬垫15b进行电连接。
(6)步骤S06
密封的工序
图11为用于示意性地对密封的工序进行说明的工序图。如图11所示，使用缝焊机等将盖部30焊接于封装件10的密封圈16上。
通过这样的方式，能够获得加速度传感器100。
从以上的内容来看，根据本实施方式，能够获得以下的效果。
(1)在加速度传感器100中，由于传感器元件101的侧面124经由粘合剂40而被固定在封装件10的内侧的侧壁11上，因此，与对封装件10的内底面14c和传感器元件101的下表面进行固定的情况相比，对相对于弯曲的刚性较高的侧面进行固定，从而减少由在通过粘合剂40对传感器元件101和封装件10进行固定时所产生的热应力引起的变形被传递至传感器元件101的情况。因此，由于无需将插入基座等缓和应力的材料的空间考虑在内而增厚封装件10，因此，能够获得使封装件10扁平化且具有良好的温度特性的电子装置。
(2)在加速度传感器100中，由于传感器元件101通过传感器元件101的一个侧面124而被固定于封装件10的内侧的侧壁11上，因此，与通过传感器元件101的多个侧面而被固定的情况相比，能够限定从封装件10向传感器元件101传递的应力的范围，因此，能够缓和由从封装件10传递至传感器元件101的热应力引起的变形，从而减少传感器元件101的变形。其结果为，能够获得具有更加良好的温度特性的电子装置。
(3)在加速度传感器100中，由于传感器元件101抵接于封装件10的内底面14c上，因此，除了能够在被固定于封装件10的内侧的侧壁11上的传感器元件101的侧面124中进行热传递之外，还能够在传感器元件101与封装件10接触的内底面14c中进行热传递。由此，与传感器元件101未被抵接于封装件10的内底面14c上的情况相比，能够迅速地缓和封装件10与传感器元件101之间的热梯度。因此，能够获得具有良好的温度特性的电子装置。
本发明并不限定于上述的实施方式，能够对上述的实施方式加以各种变更、改良等。以下，对改变例进行叙述。并且，对于与上述实施方式相同的结构部位，标记相同的编号，并省略重复的说明。
改变例1
图12为封装件的内部的俯视图。如图12所示，本改变例所涉及的加速度传感器200的对传感器元件101进行固定的固定部213的长度A短于传感器元件101的侧面124的长度B。也就是说，传感器元件101通过传感器元件101的一个侧面124的一部分而被固定在封装件210的内侧的侧壁11上。
根据该结构，与如上述实施方式那样，传感器元件101被固定于侧面的整个区域的情况相比，能够减少粘合面积。其结果为，由于能够减少在传感器元件101与封装件210之间产生并被传递至传感器元件101的热应力，因此，能够获得具有更加良好的温度特性的电子装置。
改变例2
图13为表示封装件的内侧的侧壁的俯视图。如图13所示，本改变例所涉及的加速度传感器300的封装件310和传感器元件101既可以在两处被固定，也可以不限定于两处而在三处以上被固定。
根据该结构，与上述实施方式相比，能够进一步减少粘合面积。其结果为，能够获得使在传感器元件101与封装件310之间产生的热应力减少从而具有更加良好的温度特性的电子装置。
改变例3
在上述实施方式中，对传感器元件101以及IC20经由以环氧类树脂为主剂的粘合剂40而被固定的结构进行了说明，但并不被限定于该结构。粘合剂40也可以为无机类粘合剂。例如，作为无机类粘合剂，可列举出以氮化铝、氧化铝、锆石、二氧化硅、氮化硅、氧化镁以及以对这些物质进行混合所得到的混合物为主剂的粘合剂。
实施方式2
物理量传感器的结构
首先，对实施方式2所涉及的物理量传感器的概要结构进行说明。图14为实施方式2所涉及的物理量传感器的概要剖视图。图15为实施方式2所涉及的物理量传感器的俯视图。图14相当于沿着图15的A－A’线的剖视图。在图15中，省略了第一基板(封装件70)的图示，另外，对盖部件60进行了透视。
并且，在各图中，为了便于说明，用箭头标记图示了作为相互正交的三个轴的X轴、Y轴以及Z轴，将该箭头标记的顶端侧设为“+”，将基端侧设为“－”。另外，以下，将与X轴平行的方向(第一方向)称为“X轴方向”，将平行于与X轴正交的Y轴的方向(第二方向)称为“Y轴方向”，将平行于与X轴以及Y轴正交的Z轴的方向(第三方向)称为“Z轴方向”。
如图14所示，实施方式2所涉及的物理量传感器400具备作为第一基板的封装件70、第二基板440、第一传感器元件410、第二传感器元件420(参照图15)、两个第三传感器元件430、盖部件60、粘合剂50。第一传感器元件410以X轴方向为检测方向，第二传感器元件420以Y轴方向为检测方向，第三传感器元件430以Z轴方向为检测方向。
第一传感器元件410、第二传感器元件420、两个第三传感器元件430被配置于第二基板440的主面41上。盖部件60以覆盖第一传感器元件410、第二传感器元件420、两个第三传感器元件430的方式被接合在第二基板440的主面41上。第二基板440使用粘合剂50而与作为第一基板的封装件70接合。
封装件
封装件70具有对配置有第一传感器元件410、第二传感器元件420和第三传感器元件430的第二基板440与覆盖这些传感器元件的盖部件60进行收纳的功能。封装件70呈凹型的形状，其底部沿着XY平面而配置。虽然作为该封装件70的构成材料，并不被特别地限定，但优选为，具有较强的抗外部应力的材料，例如，陶瓷等。
粘合剂
粘合剂50被涂布于封装件70与第二基板440之间，并具有对封装件70与第二基板440进行接合，从而对第二基板440进行固定的功能。粘合剂50以在俯视观察时与端子部80重叠的方式被配置。作为粘合剂50的构成材料，并不被特别地限定，例如具有环氧树脂等。
盖部件
盖部件60具有对第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430进行保护的功能。盖部件60与第二基板440的主面41接合，在盖部件60与第二基板440之间形成对第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430进行收纳的空间S。
盖部件60呈板状，并在与第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430对置的面上设置有凹部。该凹部以容许第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430的可动部分的位移的方式而形成。而且，盖部件60中的与凹部相比靠外侧的下表面的部分与前文所述的第二基板440的主面41接合。
作为盖部件60与第二基板440的接合方法，例如，能够使用利用了粘合剂的接合方法、阳极接合方法、直接接合方法等。另外，作为盖部件60的构成材料，只要能够发挥如前文所述的功能，则不被特别地限定，能够优选使用硅材料、玻璃材料等。
第二基板
如图15所示，第二基板440呈板状，并具有作为包含X轴方向(第一方向)以及Y轴方向(第二方向)的平面的主面41。第二基板440的厚度方向为Z轴方向(第三方向)。在图15中，对第二基板440的主面41上的与盖部件60接合的区域61标记斜线。
作为第二基板440的构成材料，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的玻璃材料。由此，在第一传感器元件410或盖部件60以硅为主要材料而构成的情况下，能够使这些部件与第二基板440阳极接合。
在第二基板440的主面41上，配置有第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430，在第二基板440的－X轴方向侧，配置有第一传感器元件410以及第二传感器元件420，在第二基板440的+X轴方向侧，配置有第三传感器元件430。另外，关于第一传感器元件410和第二传感器元件420的配置，在第二基板的+Y轴方向侧配置有第二传感器元件420，在－Y轴方向侧配置有第一传感器元件410。
第一传感器元件410、第二传感器元件420和两个第三传感器元件430被配置于，第二基板440的主面41上的与接合有盖部件60的区域61相比靠内侧。第一传感器元件410和第二传感器元件420以沿着Y轴方向并排的方式而配置。两个第三传感器元件430也以沿着Y轴方向并排的方式而配置。
在第二基板440中，在表示作为接合有盖部件60的区域61的外侧的－X轴方向侧的部分的一边部处，沿着Y轴方向而配置有用于与外部连接的多个端子部80。多个端子部80经由被设置于第二基板440的主面41上的配线图案(未图示)而与第一传感器元件410、第二传感器元件420、两个第三传感器元件430电连接。
多个端子部80以在俯视观察时与涂布有粘合剂50的区域51重叠的方式而配置。两个第三传感器元件430被配置于，相对于多个端子部80，与第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比向+X轴方向侧离开的位置处。即，两个第三传感器元件430被配置于，与第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比从配置有粘合剂50的一边部离开的区域。
图16为沿着图15的A－A’线的剖视图。图17为沿着图15的B－B’线的剖视图。如图16以及图17所示，第二基板440对第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430、盖部件60进行支承。在该第二基板440的主面41上，设置有多个凹部42。凹部42具有防止第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430的可动部分与第二基板440接触的功能。
另外，在第二基板440的主面41上，设置有多个从凹部42的底面突出的突起部43。这些突起部43具有对第一传感器元件410、第二传感器元件420、第三传感器元件430进行支承的功能。第二基板440的凹部42以及突起部43例如能够使用光刻法以及蚀刻法等而形成。
并且，如图17所示，本实施方式所涉及的物理量传感器400具备两个以Z轴方向为检测方向的第三传感器元件430。这是为了抑制不为第三传感器元件430的检测方向的X轴方向以及Y轴方向上的灵敏度，以提高作为本来的检测方向的Z轴方向上的检测精度。并且，物理量传感器400所具备的第三传感器元件430的数量并不被限定于此，也可以为物理量传感器400具备一个第三传感器元件430的结构。
以下，依次对本实施方式所涉及的物理量传感器400所具备的各传感器元件的结构进行说明。
第一传感器元件
对第一传感器元件410的结构进行说明。图18为第一传感器元件410的俯视图。第一传感器元件410为以X轴方向为检测方向的传感器元件。如图18所示，第一传感器元件410具有第一固定电极侧支承部140、第二固定电极侧支承部160、第一可动电极侧支承部130、第二可动电极侧支承部150、可动质量部170、一对第一弹性部125以及一对第二弹性部126。
第一固定电极侧支承部140、第二固定电极侧支承部160、第一可动电极侧支承部130以及第二可动电极侧支承部150被固定于第二基板440的主面41(参照图15)上。可动质量部170以在俯视观察时包围第一固定电极侧支承部140和第二固定电极侧支承部160的方式而配置。一对第一弹性部125以及一对第二弹性部126对第一可动电极侧支承部130以及第二可动电极侧支承部150与可动质量部170进行连接。在本实施方式中，第一可动电极侧支承部130、第二可动电极侧支承部150、可动质量部170、一对第一弹性部125以及一对第二弹性部126被一体地形成，并构成了可动电极部127。
第一固定电极侧支承部140以及第二固定电极侧支承部160沿着X轴方向延伸，并沿着Y轴方向并排配置。第一固定电极侧支承部140被配置于第一传感器元件410的+Y轴方向侧，另一方面，第二固定电极侧支承部160被配置于第一传感器元件410的－Y轴方向侧。
第一固定电极侧支承部140具有：与第二基板440的突起部43连接的支承部144；从支承部144起沿着+X轴方向以及－X轴方向中的各个方向延伸的第一延伸部141；与第一延伸部141连接的第一固定电极部142。第一固定电极部142由一端被第一延伸部141支承的多个第一固定电极指143构成。多个第一固定电极指143从第一延伸部141起向+Y轴方向延伸，并且沿着X轴方向以隔开间隔的方式而并排配置，从而构成了形呈梳齿状的第一固定电极部142。
同样，第二固定电极侧支承部160具有：与第二基板440的突起部43连接的支承部164；从支承部164起沿着+X轴方向以及－X轴方向中的各个方向延伸的第二延伸部161；与第二延伸部161连接的第二固定电极部162。第二固定电极部162由一端被第二延伸部161支承的多个第二固定电极指163构成。多个第二固定电极指163从第二延伸部161起向－Y轴方向延伸，并且沿着X轴方向以隔开间隔的方式而并排配置，从而构成了呈梳齿状的第二固定电极部162。
另一方面，第一可动电极侧支承部130以及第二可动电极侧支承部150以沿着Y轴方向延伸并沿着X轴方向夹持可动质量部170的方式而配置。第一可动电极侧支承部130被配置于第一传感器元件410的+X轴方向侧，另一方面，第二可动电极侧支承部150被配置于第一传感器元件410的－X轴方向侧。可动质量部170具有在俯视观察时呈框状的框部和与框部连接的第一可动电极部131以及第二可动电极部151。
第一可动电极部131具有与前文所述的第一固定电极部142对置的部分。具体而言，第一可动电极部131由多个第一可动电极指132构成，多个第一可动电极指132被配置为，一端被可动质量部170的框部支承，并且，以相对于前文所述的第一固定电极部142的多个第一固定电极指143而隔开间隔g并啮合的方式向框部的内侧延伸。多个第一可动电极指132从框部起向－Y轴方向延伸，并且沿着X轴方向以隔开间隔的方式而并排配置，从而构成了呈梳齿状的第一可动电极部131。
同样，第二可动电极部151具有与前文所述的第二固定电极部162对置的部分。具体而言，第二可动电极部151多个第二可动电极指152构成，多个第二可动电极指152被构成为，一端被可动质量部170的框部支承，并且，以相对于前文所述的第二固定电极部162的多个第二固定电极指163而隔开间隔g并啮合的方式向框部的内侧延伸。多个第二可动电极指152从框部起向+Y轴方向延伸，并且沿着X轴方向以隔开间隔的方式而并排配置，从而构成了呈梳齿状的第二可动电极部151。
可动质量部170经由两个第一弹性部125而被前文所述的第一可动电极侧支承部130支承，并且经由一对第二弹性部126而被前文所述的第二可动电极侧支承部150支承。
一对第一弹性部125分别以能够使可动质量部170在X轴方向上位移的方式而对第一可动电极侧支承部130和可动质量部170进行连接。同样，一对第二弹性部126分别以能够使可动质量部170在X轴方向上位移的方式而对第二可动电极侧支承部150和可动质量部170进行连接。更加具体而言，一对第一弹性部125以及一对第二弹性部126由沿着Y轴方向延伸的梁构成。
并且，第一弹性部125以及第二弹性部126的形状只要被设为能够使可动质量部170在X轴方向上位移，便不被限定于前文所述的形状，例如，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。另外，一对第一弹性部125可以呈如下的形状，既，在从第一可动电极侧支承部130的－X轴方向侧的端部起以在Y轴方向上反复相互接近和分离的方式而蜿蜒的同时向－X轴方向延伸的形状，一对第二弹性部126可以呈如下的形状，即，在从第二可动电极侧支承部150的+X轴方向侧的端部起以在Y轴方向上反复相互接近和分离的方式而蜿蜒的同时向+X轴方向延伸的形状。
作为第一固定电极侧支承部140、第二固定电极侧支承部160以及可动质量部170的构成材料，分别未被特别地限定，例如，优选为，使用通过掺杂磷、硼等杂质从而被赋予了导电性的硅材料(单结硅、多晶硅等)。
接下来，对第一传感器元件410的动作进行说明。当第一传感器元件410受到作为检测方向的X轴方向的加速度时，伴随着第一弹性部125以及第二弹性部126的弹性变形，可动质量部170将在X轴方向上位移。于是，第一固定电极部142的第一固定电极指143与第一可动电极部131的第一可动电极指132之间的间隔，以及第二固定电极部162的第二固定电极指163与第二可动电极部151的第二可动电极指152之间的间隔分别发生变化。由于这些部件之间的静电电容伴随着该距离的变化而发生变化，因此，能够根据静电电容的变化而对第一传感器元件410所受到的加速度的大小进行检测。
在本实施方式中，在第一固定电极指143的－X轴方向侧配置有第一可动电极指132，在第二固定电极指163的+X轴方向侧配置有第二可动电极指152，因此，第一固定电极指143与第一可动电极指132之间的距离以及第二固定电极指163与第二可动电极指152之间的距离在一方的距离变大时，另一方的距离变小。因此，第一固定电极指143与第一可动电极指132之间的静电电容以及第二固定电极指163与第二可动电极指152之间的静电电容也是在一方的静电电容变大时，另一方的静电电容变小。
因此，对基于第一固定电极部142的第一固定电极指143与第一可动电极部131的第一可动电极指132之间的静电电容而产生的信号同基于第二固定电极部162的第二固定电极指163与第二可动电极部151的第二可动电极指152之间的静电电容而产生的信号进行差分运算。由此，能够在除去伴随着检测方向以外的可动质量部170的位移而产生的信号成分从而降低噪声的同时，输出与第一传感器元件410所受到的加速度相对应的信号。
第二传感器元件
第二传感器元件420为以Y轴方向为检测方向的传感器元件。第一传感器元件410和第二传感器元件420具有相同的结构，由于当使图18所示的第一传感器元件410以Z轴为中心旋转90°时将成为第二传感器元件420，因此，省略第二传感器元件420的结构的说明。
第三传感器元件
图19为第三传感器元件的俯视图。第三传感器元件430为以Z轴方向为检测方向的传感器元件。如图19所示，第三传感器元件430具有可动体315、第一固定电极部340、第二固定电极部360。第一固定电极部340和第二固定电极部360以在俯视观察时至少一部份与可动体315重叠的方式而被设置于第二基板440的凹部42的底面上(参照图17)。
可动体315具有第一可动电极部330、第二可动电极部350、第一弹性部321、第二弹性部322、与第二基板440的突起部43(参照图17)连接的支承部320。可动体315被形成为平板状，并在XY平面上且沿着支承轴Q的位置处，形成有在厚度方向(Z轴方向)上贯穿的开口部370，在开口部370的内侧具备第一弹性部321、第二弹性部322、支承部320。
第一弹性部321和第二弹性部322沿着作为沿Y轴方向的假想线的支承轴Q而被形成。第一弹性部321从支承部320起向+Y轴方向延伸，第二弹性部322从支承部320起向－Y轴方向延伸。支承部320以被第一弹性部321和第二弹性部322夹持的方式而设置。支承部320沿着支承轴Q而以成为线对称的方式被形成。
支承部320被固定并支承于第二基板440的突起部43上。可动体315与第一固定电极部340以及第二固定电极部360以在Z轴方向上具有间隙并对置的方式而设置，由于第一弹性部321和第二弹性部322能够向以支承轴Q为中心轴而进行旋转的旋转方向扭转，因此，可动体315能够以支承轴Q为中心轴而像跷跷板那样进行旋转。
可动体315具有作为在俯视观察时相对于支承轴Q靠－X轴方向的区域的第一可动电极部330和作为在俯视观察时相对于支承轴Q靠+X轴方向的区域的第二可动电极部350，第一可动电极部330和第二可动电极部350以支承轴Q为基准被设置成非对称。第一固定电极部340以在俯视观察时与可动体315的第一可动电极部330重叠的方式而被设置于第二基板440的凹部42(参照图17)上，第二固定电极部360以在俯视观察时与可动体315的第二可动电极部350重叠的方式而被设置于第二基板440的凹部42上。
接下来，对第三传感器元件430的动作进行说明。在作为检测方向的Z轴方向的加速度被施加到本实施方式的第三传感器元件430上的情况下，伴随着第一弹性部321和第二弹性部322的变形，在可动体315的第一可动电极部330和第二可动电极部350上将产生以支承轴Q为中心轴的旋转力矩，可动体315将对应于旋转力矩而倾倒。由于第一可动电极部330和第二可动电极部350为非对称，因此，在产生了旋转力矩时可动体315倾倒的方向被规定。
当可动体315倾倒时，被设置于凹部42的底面上的第一固定电极部340与第一可动电极部330之间的Z轴方向上的距离，以及第二固定电极部360与第二可动电极部350之间的Z轴方向上的距离分别发生变化。伴随着该距离的变化，这些部件之间的静电电容将发生变化，因此，能够根据这些部件之间的静电电容而对第三传感器元件430所受到的加速度的大小进行检测。
在本实施方式中，第一固定电极部340与第一可动电极部330之间的距离以及第二固定电极部360与第二可动电极部350之间的距离在一方的距离变大时，另一方的距离变小。因此，第一固定电极部340与第一可动电极部330之间的静电电容以及第二固定电极部360与第二可动电极部350之间的静电电容也是在一方的静电电容变大时，另一方的静电电容变小。
因此，对基于第一固定电极部340与第一可动电极部330之间的静电电容而产生的信号同基于第二固定电极部360与第二可动电极部350之间的静电电容而产生的信号进行差分运算。由此，能够在去除伴随着作为检测方向的Z轴方向以外的可动体315的位移而产生的信号成分从而降低噪声的同时，输出与第一传感器元件410所受到的加速度相应的信号。
在此，设想在图14所示的物理量传感器400中，粘合剂50被涂布于第二基板440的整个区域(与封装件70对置的整个面)的情况。在采用这样的结构的情况下，在例如封装件70由于被施加外部应力等而发生变形时，第二基板440也会经由粘合剂50而发生变形。另外，当物理量传感器400的周边温度发生变化时，第二基板440会由于第二基板440与粘合剂50的热膨胀系数差而发生变形。第二基板440例如变形为凸状或凹状，即在第二基板440的厚度方向上变形。
当第二基板440变形时，在第一传感器元件410以及第二传感器元件420中，第一固定电极指143与第一可动电极指132之间的距离以及第二固定电极指163与第二可动电极指152之间的距离将发生变化，因此，X轴方向或Y轴方向上的加速度的检测精度下降。
另外，在第三传感器元件430中，由于第一固定电极部340与第一可动电极部330之间的距离以及第二固定电极部360与第二可动电极部350之间的距离发生变化，因此，Z轴方向上的加速度的检测精度下降。在第三传感器元件430中，由于第一固定电极部340和第二固定电极部360被形成于第二基板440的凹部42的底面上，因此，与第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比，容易受到第二基板440的变形的影响。
在专利文献2所涉及的物理量传感器中，通过在基板上设置埋头孔，而使在封装件与基板之间涂布有粘合剂的面积减少，从而抑制由外部应力或热膨胀系数差引起的基板的变形，由此实现了对由基板的变形引起的检测精度下降的改善。但是，由于基板的外周(四边)、两边或四个角通过粘合剂而被固定于封装件上，因此，在基板的对边彼此之间或对角彼此之间会因外部应力或热膨胀系数差而产生某种程度的变形。
另外，在专利文献2所记载的物理量传感器中，传感器元件的固定电极部和对可动电极部进行支承的支承部位于，在平面上与涂布有用于将基板固定于封装件上的粘合剂的区域重叠的位置处。因此，在封装件由于外部应力而发生了变形的情况，或周边温度发生变化从而玻璃基板由于基板与粘合剂之间的热膨胀系数差而发生了变形的情况下，由于玻璃基板中的固定有固定电极和支承部的部分也发生变形，因此，招致传感器元件的精度的下降。
与此相对，在本实施方式所涉及的物理量传感器400中，粘合剂50以在俯视观察时与多个端子部80重叠的方式而配置。换言之，涂布有粘合剂50的区域51为，在俯视观察时不与被配置于第二基板440上的第一传感器元件410、第二传感器元件420和第三传感器元件430重叠的区域，并位于第二基板440上从第三传感器元件430离开的－X轴方向的一边部处。
因此，在封装件70由于外部应力而发生了变形的情况下，即使经由粘合剂50而传递至第二基板440，封装件70的变形也不易传递至第二基板440中的配置有第一传感器元件410、第二传感器元件420和第三传感器元件430的区域。另外，在通过周边温度的变化从而第二基板440因粘合剂50与第二基板440的热膨胀系数的不同而发生变形的情况下，即使第二基板440中的涂布有粘合剂50的区域51发生变形，配置有第一传感器元件410、第二传感器元件420和第三传感器元件430的区域也不易发生变形。
而且，在第一传感器元件410以及第二传感器元件420中，由于第一固定电极部142的第一固定电极指143以及第二固定电极部162的第二固定电极指163和对可动电极部127进行支承的第一可动电极侧支承部130以及第二可动电极侧支承部150，在俯视观察时不与涂布有粘合剂50的区域51重叠，因此，不易受到第二基板440的变形的影响。另外，在第三传感器元件430中，也由于第一固定电极部340以及第二固定电极部360和对包括第一可动电极部330以及第二可动电极部350在内的可动体315进行支承的支承部320，在俯视观察时不与涂布有粘合剂50的区域51重叠，因此，不易受到第二基板440的变形的影响。
而且，与第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比易于受到第二基板440的变形的影响的第三传感器元件430以与第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比，从配置有粘合剂50的区域51离开的方式而配置，因此，第二基板440的变形不易传递至两个第三传感器元件430。其结果为，在本实施方式所涉及的物理量传感器400中，能够更高精度地对物理量进行检测。
如上所述，根据本实施方式所涉及的物理量传感器400，能够获得以下的效果。
(1)在本实施方式所涉及的物理量传感器400中，将第二基板440固定于封装件70上的粘合剂50被配置于第二基板440的外周部的一边部处。因此，在由外部应力引起的封装件70的变形经由粘合剂50而被传递至第二基板440的情况，或第二基板440因粘合剂50和第二基板440的热膨胀系数的不同而发生了变形的情况下，第二基板440的变形在外周部的一边部以外被缓和。而且，粘合剂50以在平面上不与被配置在第二基板440上的第一传感器元件410、第二传感器元件420以及第三传感器元件430重叠的方式而配置。因此，即使第二基板440发生变形，第一传感器元件410以及第二传感器元件420的第一固定电极指143以及第二固定电极指163、第一可动电极侧支承部130以及第二可动电极侧支承部150、第三传感器元件430的第一固定电极部340以及第二固定电极部360和支承部320也不易受到变形的影响。因此，能够提供可相对于外部应力或周边温度的变化而更高精度地对物理量进行检测的物理量传感器400。
(2)在本实施方式所涉及的物理量传感器400中，被设置于第二基板440的一边部处的端子部80以在平面上与粘合剂50重叠的方式而配置。由于端子部80并非为对第一传感器元件410、第二传感器元件420以及第三传感器元件430的测量精度产生影响的部分，因此，即使第二基板440中的与粘合剂50重叠的一边部发生变形，也几乎不对第一传感器元件410、第二传感器元件420以及第三传感器元件430的测量精度造成影响。另外，通过端子部80被配置于第二基板440的外周部的一边部处，从而能够将第一传感器元件410以及第二传感器元件420的第一固定电极指143以及第二固定电极指163、第一可动电极侧支承部130以及第二可动电极侧支承部150、第三传感器元件430的第一固定电极部340以及第二固定电极部360和支承部320配置于从涂布有粘合剂50的区域51进一步离开的位置处。由此，能够提高物理量传感器400的精度。
(3)本实施方式所涉及的物理量传感器400具有对相互不同的三个方向进行检测的第一传感器元件410、第二传感器元件420以及第三传感器元件430，对与第二基板440的主面41交叉的Z轴方向进行检测的第三传感器元件430被配置于，与以平行于第二基板440的主面41的X轴方向为检测方向的第一传感器元件410以及以Y轴方向为检测方向的第二传感器元件420相比从第二基板440的一边部离开的区域。第三传感器元件430将与固定有第一固定电极部340以及第二固定电极部360的第二基板440的主面41(凹部42)交叉的Z轴方向，即第二基板440的厚度方向作为检测方向。在由外部应力引起的封装件70的变形经由粘合剂50而被传递至第二基板440的情况，或第二基板440因粘合剂50和第二基板440的热膨胀系数的不同而发生变形的情况下，第二基板440在其厚度方向上发生变形。因此，以第二基板440的厚度方向为检测方向的第三传感器元件430与以平行于第二基板440的主面41的方向为检测方向的第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比，容易因第二基板440的变形而招致传感器的精度下降。因此，通过使第三传感器元件430与第一传感器元件410以及第二传感器元件420相比从配置有粘合剂50的第二基板440的一边部离开，从而可抑制由第二基板440的变形引起的第三传感器元件430的精度下降。其结果为，能够提高物理量传感器400的精度。
实施方式3
接下来，对实施方式3所涉及的物理量传感器500进行说明。图20为实施方式3所涉及的物理量传感器的俯视图。实施方式3所涉及的物理量传感器500相对于实施方式2的结构，在粘合剂50不在Y轴方向上连续而以被分割为至少两处以上的方式被涂布这一点上不同。关于除此以外的结构，与实施方式2相同。并且，关于与实施方式2相同的结构部位，使用相同的符号，并省略重复的说明。
如图20所示，实施方式3所涉及的物理量传感器500与实施方式2所涉及的物理量传感器400相同，具备第一传感器元件410、第二传感器元件420、两个第三传感器元件430、第二基板440、盖部件60(参照图14)、封装件70(参照图14)、粘合剂50(参照图14)。
在实施方式3所涉及的物理量传感器500中，虽然在第二基板440中，粘合剂50被涂布于与实施方式2所涉及的物理量传感器400相同的一边部处，但涂布有粘合剂50的区域52被分隔为至少两处以上。因此，在实施方式3所涉及的物理量传感器500中，涂布有粘合剂50的区域52的总面积小于实施方式2中涂布有粘合剂50的区域51的面积。
因此，在封装件70由于外部应力而发生了变形的情况下，由于封装件70的变形经由粘合剂50而向第二基板440被传递的面积变小，并且通过粘合剂50被分隔而使变形的传递被缓和，因此，与实施方式2相比，能够抑制第二基板440的变形。另外，即使在由于周边温度的变化从而第二基板440因粘合剂50和第二基板440的热膨胀系数的不同而发生变形的情况下，也由于粘合剂50的涂布面积较小且被分割，因此，与实施方式2相比，能够抑制第二基板440的变形。
根据实施方式3所涉及的物理量传感器500的结构，能够获得与实施方式2相同的效果。而且，由于与实施方式2相比，粘合剂50的涂布面积变小，因此，在由外部应力引起的封装件70的变形经由粘合剂50而被传递至第二基板440传递的情况，或第二基板440因粘合剂50与第二基板440的热膨胀系数的不同而发生了变形的情况下，第二基板440的变形不易被传递至第一传感器元件410、第二传感器元件420以及第三传感器元件430。因此，能够提供可相对于外部应力或周边温度的变化而进一步高精度地对物理量进行检测的物理量传感器500。
实施方式4
电子设备
接下来，参照图21、图22以及图23，对实施方式4所涉及的电子设备进行说明。在实施方式4所涉及的电子设备中具备上述实施方式的加速度传感器100、200、300和物理量传感器400、500中的任意一个。并且，在以下的说明中，例示了应用加速度传感器100的结构。
图21表示作为实施方式4所涉及的电子设备的一个示例的便携式(或笔记本式)的个人计算机的结构的概要。如图21所示，个人计算机1100具备主体部1104和显示单元1106，主体部1104具备键盘1102，显示单元1106具备显示部1108。显示单元1106经由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。在个人计算机1100中内置有上述实施方式的加速度传感器100。
图22表示作为实施方式4所涉及的电子设备的一个示例的移动电话(也包括PHS：Personal Handy-phone System，个人手持式电话系统)的结构的概要。如图22所示，移动电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206，在操作按钮1202和听筒1204之间，配置有显示部1208。在移动电话1200中内置有上述实施方式的加速度传感器100。
图23表示作为实施方式4所涉及的电子设备的一个示例的数码照相机的结构的概要。并且，在该图中，还简易地图示了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则通过CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合元件)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)。
如图23所示，在数码照相机1300的壳体(主体)1302的背面设有显示部1310，并成为基于由CCD形成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。另外，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)或CCD等在内的受光单元1304。
在拍摄者确认被显示在显示部1310上的被摄物体图像，并按下快门按钮1306时，该时间点的CCD的摄像信号将被传送并存储至存储器1308中。另外，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。
根据需要，在影像信号输出端子1312上连接影像监视器1330，在数据通信用的输入输出端子1314上连接个人计算机1340。而且，成为如下的结构，即，通过预定的操作，从而使被存储于存储器1308中的摄像信号向影像监视器1330或个人计算机1340输出。在数码照相机1300中内置有上述实施方式的加速度传感器100。
并且，上述实施方式的加速度传感器100、200、300和物理量传感器400、500除了应用于实施方式4所涉及的个人计算机1100、移动电话1200、数码照相机1300中之外，还能够应用于如下电子设备中，例如，喷墨式喷出装置(例如喷墨打印机)、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、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
实施方式5
移动体
接下来，参照图24，对实施方式5所涉及的移动体进行说明。在实施方式5所涉及的移动体中具备上述实施方式的加速度传感器100、200、300和物理量传感器400、500中的任意一个。并且，在以下的说明中，例示了应用加速度传感器100的结构。图24为示意性地表示实施方式5所涉及的移动体的立体图。
图24表示作为实施方式5所涉及的移动体的一个示例的汽车的结构的概要。如图24所示，汽车1400具备车身1402和轮胎1406，对轮胎1406等进行控制的电子控制单元1404被搭载于车身1402上。在电子控制单元1404中内置有上述实施方式的加速度传感器100。
并且，除此之外，上述实施方式的加速度传感器100、200、300和物理量传感器400、500还能够应用于无钥匙进入系统、防盗锁止系统、汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监控系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力汽车或电动汽车的电池监控器、车身姿态控制系统等的电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)中。
上述的实施方式只不过是表示本发明的一个方式的实施方式，在本发明的范围内能够任意地进行改变以及应用。作为改变例，例如，考虑了如下的实施方式。
上述的实施方式1所涉及的加速度传感器100并不限定于上述汽车1400，还能够理想地用作包括自推进式机器人、自推进式输送设备、火车、船舶、飞机、人造卫星等在内的移动体的姿态检测传感器等，在任意一种情况下，均能够提供可反映在上述实施方式中所说明的效果，并发挥优异的性能的移动体。
另外，加速度传感器100并不限定于如上所述的物理量传感器所使用的加速度传感器，例如，也可以为具备梳齿状的MEMS振动片的振子。
另外，虽然实施方式2所涉及的物理量传感器400以及实施方式3所涉及的物理量传感器500为具有第一传感器元件410、第二传感器元件420以及两个第三传感器元件430这四个传感器元件的复合传感器，但本发明并不限定于这样的方式。例如，既可以为作为传感器元件而具有上述的四个传感器元件中的三个以下的传感器元件的复合传感器，也可以为具有四个传感器元件中的任意一个的物理量传感器。即使是这样的结构，只要粘合剂50以在平面上至少不与传感器元件的固定电极部和对可动电极部进行支承的支承部重叠的方式而配置，便能够获得与上述实施方式相同的效果。
符号说明
10…封装件、11…侧壁、12…导线、13…固定部、14…底板、14b…下表面、14c…内底面、15…侧壁、15a…凹部、15b…衬垫、16…密封圈、17…凹部、18…内部空间、19…外部端子电极、20…IC、21…接合衬垫、30…盖部、40…粘合剂、100…加速度传感器、101…传感器元件、102…盖、103…端子电极、104…基板、104a…上表面、104b…凹部、104c…下表面、105…可动部、106…第一固定电极指、107…第二固定电极指、108…半导体基板、109…端子部、110…第一槽部、111…第二槽部、112…第三槽部、114…第一配线、115…第二配线、116…第三配线、117…锚固部、118…第一端子电极、119…第二端子电极、120…第三端子电极、121…臂部、122…可动电极指、123…可挠部、124…侧面、200…加速度传感器、210…封装件、213…固定部、300…加速度传感器、310…封装件。

Claims (14)

1.一种电子装置，其特征在于，
具备封装件和功能元件，
所述功能元件的侧面经由粘合剂而被固定于所述封装件的内侧的侧壁上。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，
所述功能元件通过所述功能元件的一个侧面而被固定于所述侧壁上。
3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，
所述功能元件通过所述功能元件的一个侧面的一部分而被固定于所述侧壁上。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，
所述功能元件抵接于所述封装件的内底面上。
5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，
所述封装件由包含陶瓷的材料形成。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，
所述功能元件具有基板，所述基板由包含硼硅酸玻璃的材料形成。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，
所述粘合剂的主剂由树脂类的材料形成。
8.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，
所述粘合剂的主剂由无机类的材料形成。
9.一种电子装置的制造方法，其特征在于，
包括：
在功能元件的侧面上涂布粘合剂的工序；
在封装件的内侧的侧壁上固定所述功能元件的所述侧面的工序；
使所述粘合剂固化的工序；
在所述功能元件上固定集成电路的工序；
对所述功能元件和所述集成电路进行电连接的工序；
对所述封装件和所述集成电路进行电连接的工序；
在所述封装件上放置盖体从而进行密封的工序。
10.一种物理量传感器，其特征在于，
具备：
第一基板；
第二基板，其经由粘合剂而被固定于所述第一基板上；
传感器元件，其被配置于所述第二基板上，
所述传感器元件具有被固定于所述第二基板上的固定电极部和以能够使可动电极部移动的方式对所述可动电极部进行支承并被固定于所述第二基板上的支承部，
在俯视观察所述第二基板时，所述粘合剂以不与所述固定电极部以及所述支承部重叠的方式被配置于所述第二基板的外周部的一边部处。
11.如权利要求10所述的物理量传感器，其特征在于，
在所述第二基板的所述一边部处设置有用于与外部连接的端子部，
在俯视观察所述第二基板时，所述端子部以与所述粘合剂重叠的方式被配置。
12.如权利要求11所述的物理量传感器，其特征在于，
作为所述传感器元件，具有以沿着所述第二基板的主面的第一方向为检测方向的第一传感器元件、以沿着所述第二基板的所述主面并与所述第一方向交叉的第二方向为检测方向的第二传感器元件和以与所述第一方向以及所述第二方向交叉的第三方向为检测方向的第三传感器元件，
所述第三传感器元件被配置于与所述第一传感器元件以及所述第二传感器元件相比从所述一边部离开的区域。
13.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，
所述粘合剂的主剂由树脂类的材料形成。
14.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，
所述粘合剂的主剂由无机类的材料形成。
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