CN107063313A - 物理量传感器、传感器器件、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够使检测精度提高的物理量传感器、具备所述物理量传感器的传感器器件、电子设备以及移动体。物理量传感器(1)具备：底基板(2)；可动部(42)，其相对于底基板(2)而对置，并以能够绕轴aY而摆动的方式设置，并且在俯视观察时以轴aY为边界而被划分为第一可动部(421)、和与第一可动部(421)相比而面积较大的第二可动部(422)；第一固定电极(51)，其以与第一可动部(421)对置的方式被配置在底基板(2)上；第二电极(52)，其以与第二可动部(422)对置的方式被配置在底基板(2)上，第一固定电极(51)以及第二固定电极(52)被构成为，对第一可动部(421)与第一固定电极(51)之间的第一边缘电容和第二可动部(422)与第二固定电极(52)之间的第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。

Description

物理量传感器、传感器器件、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、传感器器件、电子设备以及移动体。
背景技术
作为对加速度、角速度等的物理量进行检测的物理量传感器而已知有一种所谓杠杆型的传感器(例如，参照专利文献1)。例如，专利文献1所述的物理量传感器具备：底基板；传感器部，其以能够摆动的方式而被底基板支承，并且隔着摆动中心轴而分别在一方侧和另一方侧设置有可动电极部；固定电极部，其以与各可动电极部对置的方式而被设置在底基板上。在这种物理量传感器中，能够根据可动电极部和固定电极部的静电电容而对加速度和角速度等的物理量进行检测。
此外，在专利文献1所述的物理量传感器中，在被设置于底基板上的第一凹部的上方配置有传感器部。此外，在底基板的传感器部侧的表面上，于在俯视观察时与传感器部的顶端重叠的位置处，设置有与第一凹部相比而较深的第二凹部。由此，能够减少传感器部与底基板之间的气体阻尼。
在前述的专利文献1所述的物理量传感器中，在一方的可动电极部与固定电极部之间所产生的边缘电容不同于在另一方的可动电极部与固定电极部之间所产生的边缘电容。一直以来，由于这种两个边缘电容的差分而造成在未向传感器部施加物理量的状态下的一方的可动电极部与固定电极部之间的静电电容、与在另一方的可动电极部与固定电极部之间的静电电容的差分即静电电容的偏差较大，其结果为，存在导致检测精度的降低的问题。
专利文献1：日本特开2013-040856号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够提高检测精度的物理量传感器、具备所述物理量传感器的传感器器件、电子设备以及移动体。
这种目的通过下述的本发明来达成。
本发明的一种物理量传感器，其特征在于，具备：基板；可动体，其相对于所述基板而对置，并以能够绕摆动中心轴而摆动的方式设置，并且在从所述基板的厚度方向俯视观察时以所述摆动中心轴为边界而被划分为第一可动部、和与所述第一可动部相比而面积较大的第二可动部；第一电极，其以与所述第一可动部对置的方式被配置在所述基板上；第二电极，其以与所述第二可动部对置的方式被配置在所述基板上，所述第一电极以及所述第二电极被构成为，对所述第一可动部与所述第一电极之间的第一边缘电容和所述第二可动部与所述第二电极之间的第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
根据这种物理量传感器，通过对第一可动部与第一电极之间的第一边缘电容、和第二可动部与第二电极之间的第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消，从而能够减小在未向可动体施加物理量的状态下的第一可动部与第一电极之间的静电电容、和第二可动部与第二电极之间的静电电容的差分即静电电容偏差。其结果为，能够使检测精度提高。
本发明的物理量传感器的特征在于，具备：基板；可动体，其相对于所述基板而对置，并以能够绕摆动中心轴而摆动的方式设置，并且在从所述基板的厚度方向俯视观察时以所述摆动中心轴为边界而被划分为第一可动部、和与所述第一可动部相比而面积较大的第二可动部；第一电极，其以与所述第一可动部对置的方式被配置在所述基板上；第二电极，其以与所述第二可动部对置的方式被配置在所述基板上，在进行所述俯视观察时，所述第一可动部和所述第一电极重叠的第一区域的面积与所述第二可动部和所述第二电极所重叠的第二区域的面积相比而较大。
根据这种物理量传感器通过对第一可动部与第一电极之间的第一边缘电容、和第二可动部与第二电极之间的第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消，从而能够减小在未向可动体施加物理量的状态下的第一可动部与第一电极之间的静电电容、和第二可动部与第二电极之间的静电电容的差分即静电电容偏差。其结果为，能够使检测精度提高。
在本发明的物理量传感器中，优选为，在所述第一可动部与所述第二可动部所排列的方向上的所述第二区域的长度与所述第一区域的长度相比而较短。
由此，即使第一可动部以及第二可动部的沿着摆动中心轴的方向上的长度相互相等，但通过使第一区域的面积与第二区域的面积相比而较大，从而也能够对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
在本发明的物理量传感器中，优选为，在进行所述俯视观察时，所述第一电极的与所述摆动中心轴相反侧的一端位于所述第一区域的外侧。
由此，能够防止或减少第一可动部紧贴在基板上的情况。
在本发明的物理量传感器中，优选为，沿着所述摆动中心轴的方向上的所述第一电极以及所述第二电极各自的长度与所述可动体的长度相比而较长。
由此，在制造物理量传感器时，即使可动体与第一电极以及第二电极的位置关系偏离，也能够防止或减少第一区域以及第二区域的面积变动的情况。
在本发明的物理量传感器中，优选为，在将所述俯视观察时的所述第一区域与所述摆动中心轴之间的长度设为L1，并将所述俯视观察时的所述第二区域与所述摆动中心轴之间的长度设为L2时，满足L1≤L2的关系。
由此，能够使沿着摆动中心轴的方向上的第一区域以及第二区域的长度相等，并且使第一区域的面积与第二区域的面积相比而较大。
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述可动体具有贯穿孔，所述贯穿孔被设置在所述俯视观察时与所述第二电极的边缘部重叠的位置处，并在厚度方向上贯穿所述可动体。
由此，能够使第二边缘电容减小。因此，能够较容易地对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
在本发明的物理量传感器中，优选为，在进行所述俯视观察时，在相对于所述摆动中心轴而垂直的方向上的所述第二可动部的长度与所述第一可动部的长度相比而较长。
由此，使绕摆动中心轴的第一可动部以及第二可动部的力矩相互不同，从而能够提高检测感度。此外，在这种情况下，由于第一边缘电容与第二边缘电容的差分较大，因此通过应用本发明而产生效果较为显著。
本发明的一种传感器器件的特征在于，具有：本发明的物理量传感器；电子部件，其与所述物理量传感器电连接。
由此，能够提供一种具备了具有优异的检测精度的物理量传感器的传感器器件。
本发明的一种电子设备的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
由此，能够提供一种具备了具有优异的检测精度的物理量传感器的电子设备。
本发明的一种移动体的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
由此，能够提供一种具备了具有优异的检测精度的物理量传感器的移动体。
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平面图(俯视图)。
图2为图1中的A-A线剖视图。
图3为用于对图1所示的物理量传感器的边缘电容进行说明的模式图。
图4为用于对图1所示的物理量传感器的第一区域以及第二区域进行说明的模式图。
图5为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器的平面图(俯视图)。
图6为用于对图5所示的物理量传感器的第一区域以及第二区域进行说明的模式图。
图7为表示本发明的传感器器件的一个示例的剖视图。
图8为表示应用了本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
图9为表示应用了本发明的电子设备的移动电话(也包括PHS：Personal Handy-phone System，个人手持电话系统)的结构的立体图。
图10为表示应用了本发明的电子设备的数码照相机的结构的立体图。
图11为表示应用了本发明的移动体的汽车的立体图。
具体实施方式
以下，根据附图所示的实施方式来对本发明的物理量传感器、传感器器件、电子设备以及移动体进行详细说明。
1.物理量传感器
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平面图(俯视图)。图2为图1中的A-A线剖视图。另外，为了便于说明，在各图中作为互相正交的三个轴而图示有X轴、Y轴以及Z轴，将表示各轴的箭头的顶端侧设为“+”，将基端侧设为“-”。此外，在以下中，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。此外，将+Z轴方向侧称为“上”，将-Z轴方向侧称为“下”。
图1以及图2所示的物理量传感器1作为例如惯性传感器来使用，具体而言，作为用于对Z轴方向的加速度进行测定的加速度传感器来使用。该物理量传感器1具有：底基板2(第一基板)；盖体3(第二基板)；摆动结构体4(可动电极)，其被配置在由所述底基板2和所述盖体3而形成的内部空间S内；导体图案5，其被配置在底基板2上。以下，依次对物理量传感器1的各部进行说明。
底基板
底基板2呈板状，在该底基板2的上表面形成有凹部21。该凹部21作为防止后述的摆动结构体4的可动部42以及连结部43、44与底基板2的接触的回避部而发挥作用。此外，在凹部21的底面211的中央部上设置有突出的凸部213。在该凸部213上固定有后述的摆动结构体4的支承部41。此外，凹部21的侧面以及凸部213的侧面由倾斜面构成。由此，容易从凹部21的底面211朝向底基板2的上表面引绕配线，并且减少了配线的形成不良或断线等。此外，在底基板2上形成有被配置在凹部21的周围的凹部23、24、25。在这些凹部23、24、25内配置有后述的导体图案5的配线53、54、55的一部分以及端子56、57、58。
这种底基板2的优选为，具有绝缘性，并且由例如玻璃材料构成。特别地，在底基板2由含有硼珪酸玻璃那样的碱金属离子的玻璃材料构成，并且盖体3或摆动结构体4使用硅而被构成的情况下，能够通过阳极接合而实施所述盖体3或摆动结构体4与底基板2的接合。另外，作为底基板2的构成材料而并不限定于玻璃材料，例如也可以使用高电阻的硅材料。此外，在底基板2的表面也可以根据需要而形成硅氧化膜或硅氮化膜等的绝缘膜。
导体图案
导体图案5被设置在底基板2的上表面。该导体图案5具有作为电极的、被配置在凹部21的底面211上的第一固定电极51(第一电极)以及第二固定电极52(第二电极)。此外，导体图案5具有作为配线的、在凹部21内与第一固定电极51连接并被引绕至凹部22内的配线53、在凹部21内与第二固定电极52连接并被引绕至凹部23内的配线54、在凸部213上与摆动结构体4连接并被引绕绕至凹部24内的配线55。在此，配线55在被形成于凸部213的上表面(顶面)的槽内经由导电性的凸点59而与摆动结构体4连接。此外，导体图案5具有作为端子的、被配置在凹部22内并且与配线53连接的端子56、被配置在凹部23内配置并且与配线54连接的端子57、被配置在凹部24内并且与配线55连接的端子58。在此，端子56、57、58被配置在内部空间S的外侧。由此，导体图案5与外部(例如后述的IC芯片102)的接触成为可能。
作为这种导体图案5的构成材料，只要具有导电性即可而并没有特别的限定，例如能够列举有ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)，IZO(Indium Zinc Oxide：氧化铟锌)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等的氧化物(透明电极材料)、Au、Pt、Ag、Cu、Al或者含有这些的合金等，并且能够组合使用这些中的1种或2种以上。
摆动结构体
如图1以及图2所示，摆动结构体4被设置在底基板2的上方。该摆动结构体4具有：支承部41；板状可动部42(可动体)，其以相对于底基板2而对置的方式配置；一对连结部43、44，其以使可动部42能够相对于支承部41而摆动的方式对可动部42与支承部41进行连结。并且构成为，可动部42能够以沿着连结部43、44的轴aY为摆动中心轴而相对于支承部41进行杠杆摆动。
可动部42呈在X轴方向上延伸的较条形状(大致长方形状)。在此，可动部42在从底基板2或可动部42的厚度方向进行俯视观察时(以下，仅称为“俯视观察时”)，以摆动中心轴即轴aY为边界而被划分为位于+X轴方向(一方)侧的第一可动部421和位于-X轴方向(另一方)侧的第二可动部422。
在此，在俯视观察时，第一可动部421与第一固定电极51重叠，另一方面，第二可动部422与第二固定电极52重叠。即，第一固定电极51以与第一可动部421对置的方式而被配置在底基板2上，并且在第一固定电极51与第一可动部421之间形成有静电电容Ca。此外，第二固定电极52以与第二可动部422对置的方式而被配置在底基板2上，并且在第二固定电极52与第二可动部422之间形成有静电电容Cb。
此外，在第一可动部421上，于X轴方向上并排形成有在Y轴方向上延伸的多个狭缝423，同样地，在第二可动部422上形成有多个狭缝424。由此，能够减少可动部42与底基板2以及盖体3之间的气体阻尼。此外，在可动部42的第一可动部421与第二可动部422之间形成有开口425。在该开口425的内侧配置有支承部41以及连结部43、44。
此外，在第一可动部421以及第二可动部422中，在施加有Z轴方向的加速度时的绕轴aY的旋转力矩(惯性力矩)相互不同。由此，当受到Z轴方向的加速度时，可动部42将绕轴aY而进行杠杆摆动，并根据所施加的加速度而使可动部42产生预定的倾斜。在本实施方式中，虽然第一可动部421以及第二可动部422在Z轴方向上的厚度以及Y轴方向上的宽度相互相等，但是第二可动部422在X轴方向上的长度与第一可动部421在X轴方向上的长度相比而较长。由此，与第一可动部421的旋转力矩相比而第二可动部422的旋转力矩较大。通过这种设计，能够比较简单地使第一可动部421以及第二可动部422的旋转力矩相互不同。
此外，如前所述，虽然第一可动部421以及第二可动部422在Y轴方向上的宽度相互相等，但是由于第二可动部422在X轴方向上的长度与第一可动部421在X轴方向上的长度相比而较长，因此，在俯视观察时与第一可动部421的面积相比而第二可动部422的面积较大。
另外，作为第一可动部421以及第二可动部422的形状，如前所述，只要绕轴aY的旋转力矩相互不同即可，而并限定于前述的形状，例如，只要第一可动部421以及第二可动部422的厚度相互不同，则也可以为在俯视观察时形状为相同(相对于轴aY而对称的形状)。此外，即使第一可动部421以及第二可动部422的形状相同，也能够通过在第一可动部421或第二可动部422的任意一方上配置锤部而使第一可动部421以及第二可动部422的绕轴aY的旋转力矩相互不同。所述锤部也可以将例如钨钢、锰钢等的锤材料分体配置，也可以与可动部42一体形成。
此外，如前述的那样被配置在开口部413内的支承部41的在Y轴方向上的中央部被接合在底基板2的凸部213上。此外，通过与支承部41一起被配置在开口部413内的连结部43、44而对支承部41与可动部42进行连结。此外，连结部43、44以同轴的方式而被设置在支承部41的两侧。并且，连结部43、44在可动部42绕轴aY进行杠杆摆动时作为扭曲弹簧而发挥作用。
此外，支承部41的在Y轴方向上的两端侧的部分与底基板2隔离，在该部分上形成有贯穿孔411、412。该贯穿孔411、412被配置在轴aY上。由此，例如，能够减少由于底基板2与摆动结构体4的线膨胀系数差而产生的应力对连结部43、44造成的影响。另外，支承部41的形状并不于前述的形状，例如也可以省略贯穿孔411、412。
这种摆动结构体4由例如掺杂磷、硼等的杂质的硅构成。由此，通过对硅基板进行蚀刻而实施加工，从而能够实现优异的尺寸精度的摆动结构体4。此外，在底基板2由玻璃材料构成的情况下，能够通过阳极接合而实施摆动结构体4与底基板2的接合。另外，作为摆动结构体4的构成材料并不限定于硅。此外，摆动结构体4的基本材料自身也可以不具有导电性，在该情况下，例如，只要在可动部42的表面形成金属等的导体层即可。
盖体
盖体3被配置在相对于前述的摆动结构体4的可动部42而与底基板2相反的一侧。并且，盖体3被接合在底基板2上。盖体3呈板状，在该盖体3的下表面(底基板2侧的一面)上形成有凹部31。该凹部31与前述的底基板2的凹部21一起形成内部空间S。此外，凹部31的底面在后文详述，并且具有深度不同的两个部分311、312。另外，凹部31的形状并没有特别限定，例如凹部31的深度也可以为固定。
这种盖体3由例如硅构成。由此，在底基板2由玻璃材料构成的情况下，能够通过阳极接合而实施盖体3与底基板2的接合。如前所述，由于在底基板2的上表面形成有横跨内部空间S的内外的凹部22、23、24，因此在将盖体3仅接合在底基板2上的状态下，经由凹部22、23、24而使内部空间S的内外连通。因此，在本实施方式中，如图2所示，通过由TEOSVCD法等形成的SiO2膜那样的密封部6而对凹部22、23、24进行封塞，从而对内部空间S进行气密性密封。
以上，对物理量传感器1的结构进行了简单说明。在以此方式构成的物理量传感器1中，以如下的方式对Z轴方向的加速度进行检测。
当向物理量传感器1施加Z轴方向的加速度时，由于第一可动部421以及第二可动部422的绕轴aY的旋转力矩相互不同，因此可动部42会以轴aY为摆动中心轴而进行杠杆摆动。此时，由于与第一可动部421的旋转力矩相比而第二可动部422的旋转力矩较大，因此在向物理量传感器1所施加的加速度的方向为-Z轴方向的情况下，可动部42将以第一可动部421从第一固定电极51远离并且第二可动部422靠近第二固定电极52的方式绕轴aY进行杠杆摆动。另一方面，在向物理量传感器1所施加的加速度的方向为+Z轴方向的情况下，可动部42将以第一可动部421靠近第一固定电极51并且第二可动部422从第二固定电极52远离的方式绕轴aY进行杠杆摆动。
以此方式，根据向物理量传感器1所施加的加速度的方向以及大小，第一可动部421与第一固定电极51之间的间隔距离以及第二可动部422与第二固定电极52的间隔距离分别产生变化，伴随于此，静电电容Ca、Cb产生变化。因此，能够根据该静电电容Ca、Cb的变化量(例如静电电容Ca、Cb的差动信号)而对加速度的值进行检测。
静电电容偏差的调节
图3为用于对图1所示的物理量传感器的边缘电容进行说明的模式图。图4为用于对图1所示的物理量传感器的第一区域以及第二区域进行说明的模式图。
在前述的物理量传感器中，如图3所示，在第一固定电极51的轴aY侧的一端与可动部42之间以及第二固定电极52的轴aY侧的一端与可动部42之间均产生边缘电容f。另一方面，对于第一固定电极51以及第二固定电极52的与轴aY相反侧的一端，则在第二固定电极52与可动部42之间产生边缘电容f，与此相对，在第一固定电极51与可动部42之间几乎不产生边缘电容f。
因此，在第一可动部421与第一固定电极51之间所产生的边缘电容(以下，仅称为“第一边缘电容”)小于在第二可动部422与第二固定电极52之间所产生的边缘电容(以下，仅称为“第二边缘电容”)。其原因为，在俯视观察时相对于轴aY而垂直的方向上的第二可动部422的长度与第一可动部421的长度相比而较长，在这种情况下，第一边缘电容与第二边缘电容的差分较大。
一直以来，由于这种两个边缘电容的差分从而造成在未向可动部42施加物理量的状态下的第一可动部421与第一固定电极51之间的静电电容、和第二可动部422与第二固定电极52之间的静电电容的差分即静电电容偏差(以下，仅称为“静电电容偏差”)较大，其结果为，存在导致检测精度的降低的问题。
因此，在物理量传感器1中，第一固定电极51以及第二固定电极52以对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消的方式构成。具体而言，在本实施方式中，在俯视观察时第一可动部421和第一固定电极51重叠的第一区域S1的面积、与第二可动部422和第二固定电极52重叠的第二区域S2的面积相比而较大(参照图4)。即，以静电电容偏差减小的方式(优选为成为零的方式)而对第一区域S1以及第二区域S2的面积进行调节。
通过以此方式构成第一固定电极51以及第二固定电极52，能够通过对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消，从而减小静电电容偏差。其结果为，能够使检测精度提高。
另外，第一区域S1以及第二区域S2的面积指的是除去上述的狭缝423、424的部分的面积。在本实施方式中，第一可动部421的狭缝423的配置密度(专有面积)与第二可动部422的狭缝424的配置密度(专有面积)相互相等。
在此，在本实施方式中，第一可动部421与第二可动部422所排列的方向即X轴方向上的第二区域S2的长度W2(第二宽度)与第一区域S1的长度W1(第一宽度)相比而较短。由此，即使沿着第一可动部421以及第二可动部422的轴aY的方向(即Y轴方向)上的长度相互相等，但通过使第一区域S1的面积大于第二区域S2的面积，从而也能够对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
此外，在俯视观察时第一固定电极51的与轴aY相反侧(即+X轴方向侧)的一端位于第一区域S1的外侧。由此，能够防止或减少第一可动部421紧贴在底基板2上的情况。此外，如前述的那样在这种第一固定电极51的与轴aY相反侧的一端和可动部42之间几乎不产生边缘电容f。因此，前述的第一区域S1以及第二区域S2的面积的调节成为必要。
此外，沿着轴aY的方向即Y轴方向上的第一固定电极51以及第二固定电极52各自的长度L3、L4与可动部42的长度L相比而较长。由此，在制造物理量传感器1时，即使可动部42与第一固定电极51以及第二固定电极52的位置关系偏离，也能够防止或减少第一区域S1以及第二区域S2的面积产生变动的情况。
此外，在将俯视观察时的第一区域S1与轴aY之间的长度设为L1，并将俯视观察时的第二区域S2与轴aY之间的长度设为L2时，优选为满足L1≤L2的关系。由此，能够使沿着轴aY的方向上的第一区域S1以及第二区域S2的长度L3、L4相等，并且使第一区域S1的面积大于第二区域S2的面积。
此外，狭缝424被设置在俯视观察时与第二固定电极52的边缘部(更具体而言为，-X轴方向侧的一端)重叠的位置处。由此，能够减小第二边缘电容。因此，能够较容易地对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
第二实施方式
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
图5为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器的平面图(俯视图)。图6为用于对图5所示的物理量传感器的第一区域以及第二区域进行说明的模式图。
本实施方式除了第一电极以及第二电极的俯视观察时形状不同之外，均与前述的第一实施方式相同。
另外，在以下的说明中，关于第二实施方式，以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明，相同的事项省略其说明。
在图5所示的物理量传感器1A中，具有被配置在俯视观察时的可动部42的外周缘的内侧的第一固定电极51A(第一电极)以及第二固定电极52A(第二电极)。
在该物理量传感器1A中，第一固定电极51A以及第二固定电极52A也以对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消的方式构成。具体而言，在本实施方式中，在俯视观察时第一可动部421与第一固定电极51A所重叠的第一区域S1的面积、和第二可动部422与第二固定电极52A所重叠的第二区域S2的面积相比而较大(参照图6)。
特别地，在本实施方式中，沿着轴aY的方向即Y轴方向上的第二区域S2的长度L4与第一区域S1的长度L3相比而较短。由此，即使沿着第一可动部421以及第二可动部422的X轴方向上的长度相互相等，但通过使第一区域S1的面积大于第二区域S2的面积，从而也能够对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
根据以上说明的那样的物理量传感器1A，也能够提高检测精度。
2.传感器器件
接下来，对本发明的传感器器件进行说明。
图7为表示本发明的传感器器件的一个示例的剖视图。
图7所示的传感器器件100具有：基板101；物理量传感器1，其经由粘合层103而被固定在基板101的上表面上；IC芯片(电子部件)102，其经由粘合层104而被固定在物理量传感器1的上表面上。并且，物理量传感器1以及IC芯片102在使基板101的下表面露出的状态下，通过成模材料109而被成模。另外，作为粘合层103、104而能够使用例如焊锡、银浆、树脂系粘合剂(芯片粘贴剂)等。此外，作为成模材料109而能够使用例如热固化型的环氧树脂树脂，并能够通过例如压铸成模法而成模。
此外，在基板101的上表面上配置有多个端子107，在下表面配置有经由未图示的内部配线或凸起而与端子107连接的多个安装端子108。作为这种基板101没有特别限定，能够使用例如硅基板、陶瓷基板、树脂基板、玻璃基板、玻璃环氧树脂基板等。
此外，在IC芯片102中包含有例如对物理量传感器1进行驱动的驱动电路或、对静电电容Ca、Cb的差动信号进行补正的补正电路或、根据静电电容Ca、Cb的差动信号而对加速度进行检测的检测电路或、将来自检测电路的信号转换为预定的信号并进行输出的输出电路等。这种IC芯片102经由接合导线105而与物理量传感器1的端子56、57、58电连接，并且经由接合导线106而与基板101的端子107电连接。
这种传感器器件100由于具备物理量传感器1，因此具有优异的可靠性。
3.电子设备
接下来，对本发明的电子设备进行说明。
图8为表示本发明的应用了电子设备的可移动型(或笔记本型)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、和具备显示部1108的显示单元1106而构成，并且显示单元1106以能够经由铰链结构部而相对于主体部1104进行转动的方式被支承。在这种个人计算机1100中搭载有物理量传感器1，所述物理量传感器1对用于测量其落下或倾斜的加速度或角速度等的物理量进行测量。以此方式，通过搭载上述的物理量传感器1，从而能够获得可靠性较高的个人计算机1100。
图9为表示应用了本发明的电子设备的移动电话(也包括PHS)的结构的立体图。
在该图中，移动电话1200具备天线(未图示)、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。在这种移动电话1200中搭载有物理量传感器1，所述物理量传感器1对用于测量其落下或倾斜的加速度或角速度等的物理量进行测量。以此方式，通过搭载上述的物理量传感器1，从而能够获得可靠性较高的移动电话1200。
图10为表示应用了本发明的电子设备的数码照相机的结构的立体图。另外，在该图中对其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使氯化银照相胶片感光，与此相对，数码相机1300通过CCD(Charge Couple Device：电荷耦合元件)等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)。
在数码相机1300的壳体(主体)1302的背面上设置有显示部1310，并且其成为根据由CCD所产生的摄像信号来实施显示的结构，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(图中的背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)、CCD等在内的受光单元1304。
当摄像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，该时间点的CCD的摄像信号将被传送并被存储于存储器1308中。此外，在该数码相机1300中，在壳体1302的侧面上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，如图示的那样，根据需要而分别在影像信号输出端子1312上连接有影像监视器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中的摄像信号被输出至影像监视器1430或个人计算机1440。在这种数码照相机1300中搭载有物理量传感器1，所述物理量传感器1对用于测量其落下或倾斜的加速度或角速度等的物理量进行测量。以此方式，通过搭载上述的物理量传感器1，从而能够获得可靠性较高的数码照相机1300。
另外，本发明的物理量传感器的电子设备除了应用于图8的个人计算机(移动式个人计算机)、图9的移动电话、图10的数码相机以外，还能够应用于如下设备中，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、防盗用电视监视器、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、心电图计测装置、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。
4.移动体
接下来，对本发明的移动体进行说明。
图11为表示应用了本发明的移动体的汽车的立体图。
在汽车1500内置有物理量传感器1，例如通过物理量传感器1从而能够对车身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。
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、传感器器件、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，各部分的结构能够替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体。
在前述的实施方式中，虽然对以如下方式构成的情况进行了举例说明，即，通过对第一区域以及第二区域的面积进行调节而对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消，但是并不限定于此，例如构成方式也能够为，通过使第一电极以及第二电极的厚度、构成材料等不同而对第一边缘电容与第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
符号说明
1…物理量传感器；1A…物理量传感器；2…底基板；3…盖体；4…摆动结构体；5…导体图案；6…密封部；21…凹部；22…凹部；23…凹部；24…凹部；31…凹部；41…支承部；42…可动部；43…连结部；44…连结部；51…第一固定电极；51A…第一固定电极；52…第二固定电极；52A…第二固定电极；53…配线；54…配线；55…配线；56…端子；57…端子；58…端子；59…凸点；100…传感器器件；101…基板；102…芯片；103…粘合层；104…粘合层；105…接合导线；106…接合导线；107…端子；108…安装端子；109…成模材料；211…底面；213…凸部；311…部分；312…部分；411…贯穿孔；412…贯穿孔；413…开口部；421…第一可动部；422…第二可动部；423…狭缝；424…狭缝；425…开口；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…视频信号出力端子；1314…输入输出端子；1430…影像监视器；1440…个人计算机；1500…汽车；1501…车身；1502…车身姿态控制装置；1503…车轮；aY…轴(摆动中心轴)；f…边缘电容；S…内部空间；S1…第一区域；S2…第二区域；L1…长度；L2…长度；L3…长度；L4…长度。

Claims (20)

1.一种物理量传感器，其特征在于，具备：
基板；
可动体，其相对于所述基板而对置，并以能够绕摆动中心轴而摆动的方式设置，并且在从所述基板的厚度方向俯视观察时以所述摆动中心轴为边界而被划分为第一可动部、和与所述第一可动部相比而面积较大的第二可动部；
第一电极，其以与所述第一可动部对置的方式被配置在所述基板上；
第二电极，其以与所述第二可动部对置的方式被配置在所述基板上，
所述第一电极以及所述第二电极被构成为，对所述第一可动部与所述第一电极之间的第一边缘电容和所述第二可动部与所述第二电极之间的第二边缘电容的差分的至少一部分进行抵消。
2.一种物理量传感器，其特征在于，具备：
基板；
可动体，其相对于所述基板而对置，并以能够绕摆动中心轴而摆动的方式设置，并且在从所述基板的厚度方向俯视观察时以所述摆动中心轴为边界而被划分为第一可动部、和与所述第一可动部相比而面积较大的第二可动部；
第一电极，其以与所述第一可动部对置的方式被配置在所述基板上；
第二电极，其以与所述第二可动部对置的方式被配置在所述基板上，
在进行所述俯视观察时，所述第一可动部和所述第一电极重叠的第一区域的面积与所述第二可动部和所述第二电极所重叠的第二区域的面积相比而较大。
3.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
在所述第一可动部与所述第二可动部所排列的方向上的所述第二区域的长度与所述第一区域的长度相比而较短。
4.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
在进行所述俯视观察时，所述第一电极的与所述摆动中心轴相反侧的一端位于所述第一区域的外侧。
5.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
沿着所述摆动中心轴的方向上的所述第一电极以及所述第二电极各自的长度与所述可动体的长度相比而较长。
6.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
在将所述俯视观察时的所述第一区域与所述摆动中心轴之间的长度设为L1，并将所述俯视观察时的所述第二区域与所述摆动中心轴之间的长度设为L2时，满足L1≤L2的关系。
7.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述可动体具有贯穿孔，所述贯穿孔被设置在所述俯视观察时与所述第二电极的边缘部重叠的位置处，并在厚度方向上贯穿所述可动体。
8.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
在进行所述俯视观察时，在相对于所述摆动中心轴而垂直的方向上的所述第二可动部的长度与所述第一可动部的长度相比而较长。
9.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
在所述第一可动部与所述第二可动部所排列的方向上的所述第二区域的长度与所述第一区域的长度相比而较短。
10.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
在进行所述俯视观察时，所述第一电极的与所述摆动中心轴相反侧的一端位于所述第一区域的外侧。
11.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
沿着所述摆动中心轴的方向上的所述第一电极以及所述第二电极各自的长度与所述可动体的长度相比而较长。
12.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
在将所述俯视观察时的所述第一区域与所述摆动中心轴之间的长度设为L1，并将所述俯视观察时的所述第二区域与所述摆动中心轴之间的长度设为L2时，满足L1≤L2的关系。
13.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
所述可动体具有贯穿孔，所述贯穿孔被设置在所述俯视观察时与所述第二电极的边缘部重叠的位置处，并在厚度方向上贯穿所述可动体。
14.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
在进行所述俯视观察时，在相对于所述摆动中心轴而垂直的方向上的所述第二可动部的长度与所述第一可动部的长度相比而较长。
15.一种传感器器件，其特征在于，具有：
权利要求1所述的物理量传感器；
与所述物理量传感器电连接的电子部件。
16.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求1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所述的物理量传感器。
18.一种传感器器件，其特征在于，具有：
权利要求2所述的物理量传感器；
与所述物理量传感器电连接的电子部件。
19.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求2所述的物理量传感器。
20.一种移动体，其特征在于，
具备权利要求2所述的物理量传感器。
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