CN107063335B - 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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Abstract

本发明提供一种能够发挥优异的物理量检测灵敏度的物理量传感器、电子设备以及移动体。物理量传感器(1)具有：基座(21)；被配置在基座(21)上的IC(5)；被配置在IC(5)上的角速度传感器元件(4)以及加速度传感器元件(3)；被配置在IC(5)与角速度传感器元件(4)之间的第一应力缓和层(61)；被配置在IC(5)与加速度传感器元件(3)之间的第二应力缓和层(62)。此外，第一应力缓和层(61)、第二应力缓和层(62)以相互分离的方式而配置。

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
一直以来，作为物理量传感器，已知有一种如专利文献1中所记载的那样的能够对加速度和角速度进行检测的复合传感器。专利文献1中所记载的物理量传感器具有基板、被支承在基板上的角速度检测元件以及加速度检测元件、对角速度检测元件与基板之间进行连接的连接部、对加速度检测元件与基板之间进行连接的连接部。
但是，在这种结构中，角速度检测元件的驱动振动容易经由基板而传递至加速度检测元件，从而存在加速度检测元件的检测信号中容易产生噪声的问题。
专利文献1：日本特开2014-13207号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够发挥优异的物理量检测灵敏度的物理量传感器、电子设备以及移动体。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的发明，其能够作为以下的方式或者应用例而实现。
本应用例所涉及的物理量传感器的特征在于，具有：基座；电路元件，其被配置在所述基座上；第一物理量传感器元件，其被配置在所述基座以及所述电路元件中的至少一方上，并进行驱动振动；第二物理量传感器元件，其被配置在所述基座以及所述电路元件中的至少一方上；以及应力缓和层，所述第一物理量传感器元件以及所述第二物理量传感器元件中的至少一方经由所述应力缓和层而被配置在所述基座以及所述电路元件中的至少一方上。
由此，能够通过应力缓和层来缓和(衰减)第一物理量传感器元件的振动，从而该振动不易传递至第二物理量传感器元件。因此，成为能够发挥优异的物理量检测灵敏度的物理量传感器。
在上述的应用例中，优选为，所述第一物理量传感器元件经由所述应力缓和层而被配置在所述电路元件上。
由此，由于第一物理量传感器元件与电路元件以重叠的方式而配置，因此能够抑制物理量传感器的平面尺寸，从而能够实现物理量传感器的小型化。
在上述的应用例中，优选为，所述第二物理量传感器元件经由所述应力缓和层而被配置在所述电路元件上。
由此，由于第二物理量传感器元件与电路元件以重叠的方式而配置，因此能够抑制物理量传感器的平面尺寸，从而能够实现物理量传感器的小型化。
在上述的应用例中，优选为，所述应力缓和层具有以相互分离的方式而配置的第一应力缓和层与第二应力缓和层，所述第一物理量传感器元件经由所述第一应力缓和层而被配置在所述电路元件上，所述第二物理量传感器元件经由所述第二应力缓和层而被配置在所述电路元件上。
由此，第一物理量传感器元件的振动更不易传递至第二物理量传感器元件。
在上述的应用例中，优选为，所述第一物理量传感器元件经由所述应力缓和层而被配置在所述电路元件上，所述第二物理量传感器元件被配置在所述基座上。
由此，能够使振动的传播路径变长，从而使第一物理量传感器元件的振动更不易传递至第二物理量传感器元件。
在上述的应用例中，优选为，所述应力缓和层具有以相互分离的方式而配置的第一应力缓和层与第二应力缓和层，所述第一物理量传感器元件经由所述第一应力缓和层而被配置在所述电路元件上，所述第二物理量传感器元件经由所述第二应力缓和层而被配置在所述基座上。
由此，第一物理量传感器元件的振动更不易传递至第二物理量传感器元件。
在上述的应用例中，优选为，所述电路元件被配置在所述基座的第一面上，所述第二物理量传感器元件被配置在所述基座的与所述第一面相反的一侧的第二面上。
由此，能够使振动的传播路径变长，从而使第一物理量传感器元件的振动更不易传递至第二物理量传感器元件。此外，能够抑制物理量传感器的面内方向上的扩展，从而能够实现物理量传感器的小型化。
在上述的应用例中，优选为，所述电路元件具有：驱动电路，其对所述第一物理量传感器元件进行驱动；第一检测电路，其根据来自所述第一物理量传感器元件的检测信号而实施检测处理；第二检测电路，其根据来自所述第二物理量传感器元件的检测信号而实施检测处理。
由此，能够通过电路元件而对两个物理量进行检测。
在上述的应用例中，优选为，所述第一物理量传感器元件为对角速度进行检测的角速度传感器元件，所述第二物理量传感器元件为对加速度进行检测的加速度传感器元件。
由此，成为便利性较高的物理量传感器。
本应用例所涉及的电子设备的特征在于，具有上述的物理量传感器。
由此，能够获得可靠性较高的电子设备。
本应用例所涉及的移动体的特征在于，具有上述的物理量传感器。
由此，能够获得可靠性较高的移动体
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剖视图。
图2为图1所示的物理量传感器的俯视图。
图3为表示加速度传感器元件的俯视图。
图4为图3中的A-A线剖视图。
图5为图3中的B-B线剖视图。
图6为表示角速度传感器元件的俯视图。
图7为对图6所示的角速度传感器元件的动作进行说明的俯视图。
图8为对图6所示的角速度传感器元件的动作进行说明的俯视图。
图9为表示第一应力缓和层的剖视图。
图10为表示第二应力缓和层的剖视图。
图11为本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器所具有的加速度传感器元件的俯视图。
图12为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
图13为表示图12所示的物理量传感器的改变例的剖视图。
图14为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
图15为表示图14所示的物理量传感器的改变例的剖视图。
图16为表示应用了本发明的电子设备的便携型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
图17为表示应用了本发明的电子设备的移动电话(也包括智能电话、PHS等)的结构的立体图。
图18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19为表示应用了本发明的移动体的汽车的结构的立体图。
具体实施方式
以下，根据附图中所示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详细地进行说明。
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剖视图。图2为图1所示的物理量传感器的俯视图。图3为表示加速度传感器元件的俯视图。图4为图3中的A-A线剖视图。图5为图3中的B-B线剖视图。图6为表示角速度传感器元件的俯视图。图7以及图8分别为对图6所示的角速度传感器元件的动作进行说明的俯视图。图9为表示第一应力缓和层的剖视图。图10为表示第二应力缓和层的剖视图。另外，在以下，为了便于说明，将图1中的上侧称为“上”，下侧称为“下”。此外，将相互正交的三个轴设为X轴、Y轴以及Z轴，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”。
图1所示的物理量传感器1具有封装件2、加速度传感器元件(第二物理量传感器元件)3、角速度传感器元件(第一物理量传感器元件)4、IC(电路元件)5、应力缓和层6。以下，依次对这些结构要素进行详细说明。
封装件
如图1所示，封装件2具有：具有在上表面上开口的凹部211的空腔状的基座21、封堵凹部211的开口并与基座21接合的板状的盖体22。这种封装件2具有通过由盖体22封堵凹部211的开口而形成的内部空间S，并且在该内部空间S中收纳有加速度传感器元件3、角速度传感器元件4以及IC5。另外，内部空间S被气密性密封，并成为减压状态(10Pa以下的程度，优选为真空状态)。由此，能够效率地对角速度传感器元件4进行驱动。
作为基座21的构成材料，未被特别地限定，能够使用例如氧化铝等各种陶瓷、玻璃材料、金属材料等。此外，作为盖体22的构成材料，未被特别地限定，只需为线膨胀系数与基座21的结构材料近似的材料即可。例如在将基座21的构成材料设为如前文所述的陶瓷的情况下，优选为，将所述盖体22的构成材料设为科瓦铁等合金。此外，基座21与盖体22的接合方法不被特别地限定，例如既可以经由金属化层而进行接合，也可以经由粘合材料而进行接合。
此外，如图2所示，在基座21上设置有面向内部空间S的多个内部端子23。该内部端子23经由在基座21内所形成的未图示的内部配线而与被配置在基座21的底面上的外部端子24电连接。另外，作为内部端子23、外部端子24的数量，未不被特别限定，只需根据需要而适当地设定即可。
加速度传感器元件
加速度传感器元件3经由应力缓和层6(第二应力缓和层62)而被固定(配置)在IC5的上表面上。此外，加速度传感器元件3以偏向IC5的-X轴侧的方式而配置。作为这种加速度传感器元件3，只要能够对至少一个方向上的加速度进行检测，便不被特别地限定，例如，能够采用如下的结构。
如图3所示，加速度检测元件3具有底基板31、被支承在底基板31上的元件片32、对元件片32进行覆盖并被接合在底基板31上的盖体33。
底基板31由玻璃形成，并呈板状，在其上表面上设置有凹部311。此外，在底基板31的上表面上设置有凹部312、313、314，在凹部312、313、314内配置有配线351、352、353。此外，如图4所示，在底基板31的下表面上配置有端子361、362、363，并且配线351、352、353与端子361、362、363经由贯穿底基板31的通路孔371、372、373而被电连接。
此外，元件片32具有支承部321、322，可动部323，连结部324、325，第一固定电极指328和第二固定电极指329。此外，可动部323具有基部323a和从基部323a向Y轴方向两侧突出的多个可动电极指323b。这种元件片32例如由掺杂有磷、硼等杂质的硅基板形成。
支承部321、322被接合在底基板31的上表面上，在支承部321上，经由导电性凸块B1而电连接有配线351。而且，在这些支承部321、322之间设置有可动部323。可动部323经由连结部324、325而被连结在支承部321、322上。因此，可动部323能够通过连结部324、325进行弹性变形而如箭头a所示那样相对于支承部321、322而在X轴方向上进行位移。
此外，第一固定电极指328被配置在所对应的可动电极指323b的X轴方向一侧，且以呈与所对应的可动电极指323b隔开间隔并与所对应的可动电极指323b啮合的梳齿状的方式而排列有多个。而且，上述多个第一固定电极指328经由导电性凸块B2而与配线352电连接。
与此相对，第二固定电极指329被配置在所对应的可动电极指323b的X轴方向另一侧，且以呈与所对应的可动电极指323b隔开间隔并与所对应的可动电极指323b啮合的梳齿状的方式而排列有多个。而且，上述多个第二固定电极指329经由导电性凸块B3而与配线353电连接。
如图5所示，盖体33呈板状，并且在其下表面上设置有凹部331。而且，盖体33的下表面与底基板31的上表面接合。
以上这种结构的加速度传感器元件3以如下方式对加速度进行检测，即，当施加有X轴方向上的加速度时，可动部323会基于该加速度的大小而在使连结部324、325进行弹性变形的同时在X轴方向上进行位移。随着该位移，可动电极指323b与第一固定电极指328之间的间隙以及可动电极指323b与第二固定电极指329之间的间隙分别发生变动，从而可动电极指323b与第一固定电极指328之间的静电电容以及可动电极指323b与第二固定电极指329之间的静电电容发生变化。通过从IC5向第一固定电极指328以及第二固定电极指329施加用于对静电电容进行检测的载波，从而使这种静电电容的变化经由与可动部323连结的端子361而作为检测信号被输出。而且，IC5根据所获得的检测信号而对加速度进行检测。
角速度传感器元件
角速度传感器元件4经由应力缓和层6而被固定(配置)在IC5的上表面上。此外，角速度传感器元件4以偏向IC5的+X轴侧的方式而配置，并且在X轴方向上与加速度传感器元件3并排。作为这种角速度检测元件4，只要能够对绕预定的轴的角速度进行检测，则不被特别地限定，例如能够采用如下结构。
如图6所示，角速度传感器元件4具有对水晶基板进行图案形成而得到的振动片41和被设置在振动片41上的电极。但是，作为振动片41的材料，并不限定于水晶，例如能够使用钽酸锂、铌酸锂等压电材料。
振动片41具有：基部42；从基部42向X轴方向两侧延伸出的检测臂431、432；从基部42向Y轴方向两侧延伸出的连结臂441、442；从连结臂441向X轴方向两侧延伸出的驱动臂451、452；从连结臂442向X轴方向两侧延伸出的驱动臂453、454。此外，振动片41具有：以将基部42夹在彼此之间的方式而配置的一对支承部461、462；对基部42与支承部461进行连结的梁部471；对基部42与支承部462进行连结的梁部472。而且，振动片41在支承部461、462处被固定在应力缓和层6上。
此外，电极具有检测信号电极481、检测接地电极482、驱动信号电极483、驱动接地电极484。检测信号电极481被配置在检测臂431、432的上表面以及下表面上。此外，检测接地电极482被配置在检测臂431、432的两侧面上。此外，驱动信号电极483被配置在驱动臂451、452的上下表面以及驱动臂453、454的两侧面上。此外，驱动接地电极484被配置在驱动臂453、454的上下表面以及驱动臂451、452的两侧面上。
此外，在支承部461上配置有多个端子491，并且至少一个端子491与检测信号电极481电连接，至少一个端子491与检测接地电极482电连接。另一方面，在支承部462上配置有多个端子492，并且至少一个端子492与驱动信号电极483电连接，至少一个端子492与驱动接地电极484电连接。即，被设置在支承部461上的端子491为用于取得检测用的信号的端子，被设置在支承部462上的端子492为用于取得驱动用的信号的端子。
以上这种结构的角速度检测元件4以如下方式而对角速度进行检测。当在未向角速度检测元件4施加角速度的状态下，向驱动信号电极483与驱动接地电极484之间施加驱动信号时，如图7所示，驱动臂451～454将向箭头A所示的方向进行弯曲振动。此时，由于驱动臂451～454对称地进行振动，因此检测臂431、432几乎不振动。然后，当在该状态下，施加绕Z轴的角速度时，如图8所示，科里奥利力将作用于驱动臂451～454从而激励出箭头B所示的方向上的振动，与该振动呼应地，检测臂431、432将向箭头C所示的方向进行弯曲振动。将由于这种振动而在检测臂431、432上产生的电荷作为检测信号从检测信号电极481与检测接地电极482之间取出，IC5根据该信号对角速度ωz进行检测。
IC
如图1以及图2所示，IC5例如经由银膏、粘合材料等固定部件而被固定在基座21的凹部211的底面上。此外，IC5经由应力缓和层6而与加速度传感器元件3电连接，并且经由应力缓和层6而与角速度传感器元件4电连接。此外，IC5经由接合引线BY而与内部端子23电连接。
IC5具有与角速度传感器元件4连接的第一电路51和与加速度传感器元件3连接的第二电路52。此外，第一电路51具有对角速度传感器元件4进行驱动(向角速度传感器元件4施加驱动信号)的驱动电路511和根据来自角速度传感器元件4的检测信号而实施角速度的检测处理的检测电路(第一检测电路)512。另一方面，第二电路52具有向加速度传感器元件3施加载波的驱动电路521和根据来自加速度传感器元件3的检测信号而实施加速度的检测处理的检测电路(第二检测电路)522。由此，能够通过IC5而对施加到物理量传感器1上的加速度以及角速度进行检测。另外，除此之外，根据需要，IC5还具有例如将模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路、实施与外部装置之间的通信的接口等。另外，作为IC5的通信方式，并不被特别地限定，例如能够使用SPI(注册商标)(Serial Peripheral Interface：串行外围接口)或I2C(注册商标)(Inter-Integrated Circuit：内部集成电路)。IC5也可以具有对通信方式进行选择的选择功能，从而能够从SPI以及I2C之中选择通信方式。
在此，如图2所示，在多个接合引线BY中，包括对数字信号(将接口用的电源、所检测出的角速度或加速度转换为数字信号而得到的输出信号)进行传播的接合引线BY1和对模拟信号进行传播的接合引线BY2。因此，在本实施方式中，尽可能将接合引线BY1与接合引线BY2分离配置。具体而言，相对于IC5的中心而将接合引线BY1配置在-Y轴侧，并将接合引线BY2配置在+Y轴侧。即，将接合引线BY1、BY2隔着IC5的中心而配置在互为相反的一侧。通过设为这种配置，数字信号不易混入到模拟信号中，从而能够降低噪声。
此外，接合引线BY1集中配置在IC5的X轴方向上的中央部处。而且，在加速度传感器元件3中，以尽可能使端子361、362、363位于距接合引线BY1较远的位置处的方式而将排列有端子361、362、363的边(外缘)30朝向-X轴侧进行配置。由此，在接合引线BY1中传播的数字信号不易混入到加速度传感器元件3的检测信号(模拟信号)中，从而能够降低噪声。由此，能够抑制加速度的检测灵敏度的下降。同样地，在角速度传感器元件4中，以尽可能使检测信号用的端子491位于距接合引线BY1较远的位置处的方式而将配置有端子491的支承部461朝向+X轴侧(相对于IC5的中心而为远端侧)进行配置，将配置有驱动信号用的端子492的支承部462朝向-X轴侧(相对于IC5的中心而为近端侧)进行配置。
应力缓和层
如图1以及图2所示，应力缓和层6被设置在IC5的上表面上。此外，应力缓和层6具有被设置在IC5与角速度传感器元件4之间的第一应力缓和层61以及被设置在IC5与加速度传感器元件3之间的第二应力缓和层62，并且该第一应力缓和层61、第二应力缓和层62以相互分离的方式而配置。第一应力缓和层61被配置在IC5的上表面上，并且经由导电性的固定部件8而与角速度传感器元件4连接。同样地，第二应力缓和层62被配置在IC5的上表面上，并且经由导电性的固定部件8而与加速度传感器元件3连接。作为固定部件8，只要具有导电性，则不被特别地限定，例如能够使用金属焊锡材料、金凸块、银凸块等金属凸块、导电性粘合剂等。此外，固定部件8也可以由树脂制的核和对核进行覆盖的导电膜构成。根据这种结构，能够使固定部件较为柔软。
通过设置该第一应力缓和层61、第二应力缓和层62，从而由角速度传感器元件4的驱动产生的振动(驱动臂451～454的弯曲振动)变得不易向传递至加速度传感器元件3。因此，能够减少加速度传感器元件3的可动部323由于因角速度传感器元件4的驱动所产生的振动(加速度以外的力)而发生位移的情况，因此，由所述振动所导致的噪声不易混入到加速度传感器元件3的检测信号中。因此，成为具备优异的加速度检测灵敏度的物理量传感器1。特别是在本实施方式中，由于第一应力缓和层61与第二应力缓和层62以相互远离的方式而配置，因此能够防止角速度传感器元件4的振动经由应力缓和层6而传递至加速度传感器元件3的情况，从而上述的效果更加显著。
此外，通过设置应力缓和层6，封装件2所受到的冲击得到缓和，并且所述冲击不易传递至角速度传感器元件4或加速度传感器元件3。因此，物理量传感器1的机械强度得到提高。此外，因IC5与角速度传感器元件4以及加速度传感器元件3之间的热膨胀差而产生的应力得到缓和，从而角速度传感器元件4或加速度传感器元件3不易发生变形。因此，能够以更高的精度而更好地对角速度以及加速度进行检测。
如图9所示，第一应力缓和层61具有：被层压在IC5的上表面上(钝化膜59上)的绝缘层611；被形成在绝缘层611上并且与IC5的端子581电连接的配线层612；被形成在配线层612以及绝缘层611上的绝缘层613；被形成在绝缘层613上并且与配线层612电连接的配线层614。
并且，在由配线层614形成的端子614’上，经由固定部件8而固定有角速度传感器元件4。由此，IC5与角速度传感器元件4经由固定部件8以及配线层612、614而被电连接。由于配线层612、614作为用于对IC5与角速度传感器元件4进行电连接的配线(再配置配线)而发挥功能，因此，能够无需考虑角速度传感器元件4的结构(特别是端子491、492的位置)而自由地配置IC5的用于与角速度传感器元件4连接的端子581。
此外，在配线层612上以扩大为较大的方式而配置有接地(固定电位)的接地配线612’。由此，接地配线612’会发挥屏蔽层的功能，例如，IC5内的数字信号不易混入到来自角速度传感器元件4的检测信号(模拟信号)中，从而能够降低噪声。另外，由于接地配线612’由金属材料等较硬的材料形成，因此采用尽可能地使所述接地配线612’从角速度传感器元件4离开的方式，会更容易通过第一应力缓和层61而使由角速度传感器元件4产生的振动衰减。因此，在本实施方式中，通过第一应力缓和层61所具有的配线层612、614中的位于最靠IC5侧(距角速度传感器元件4较远的位置)的配线层612而形成了接地配线612’。也可以将这种接地配线612’配置在例如钝化膜59与绝缘层611之间。
如图10所示，第二应力缓和层62具有：被层压在IC5的上表面上(钝化膜59上)的绝缘层621；被形成在绝缘层621上并且与IC5电连接的配线层622；被形成在配线层622以及绝缘层621上的绝缘层623；被形成在绝缘层623上并且与配线层622电连接的配线层624。
而且，在由配线层624所形成的端子624’上，经由固定部件8而固定有加速度传感器元件3。由此，IC5与加速度传感器元件3经由固定部件8以及配线层622、624而被电连接。由于配线层622、624作为用于对IC5与加速度传感器元件3进行电连接的配线而发挥功能，因此，能够无需考虑加速度传感器元件3的结构(特别是端子361～363的位置)而自由地配置IC5的用于与加速度传感器元件3连接的端子582。另外，在本实施方式中，在加速度传感器元件3的下表面上设置有虚设端子364(仅以固定为目的的端子)，该虚设端子364也经由固定部件8而被固定在端子624’上。由此，能够将加速度传感器元件3稳定地固定在第二应力缓和层62上。
此外，在配线层624上以扩大为较大的方式而配置有接地的接地配线624”。由此，接地配线624”会发挥屏蔽层的功能，例如，IC5内的数字信号不易混入到来自加速度传感器元件3的检测信号(模拟信号)中，从而能够降低噪声。另外，由于接地配线624”由金属材料等比较硬的材料形成，因此，采用尽可能使所述接地配线624”从角速度传感器元件4离开的方式，会更加容易地通过第二应力缓和层62而使由角速度传感器元件4产生的振动衰减。因此，在本实施方式中，通过第二应力缓和层62所具有的配线层622、624之中的位于最靠加速度传感器元件3侧(距角速度传感器元件4较远的位置)的配线层624而形成了接地配线624”。
绝缘层611、613、621、623分别由具有弹性的树脂材料构成。因此，能够通过绝缘层611、613、621、623而有效地使由于角速度传感器元件4的驱动而产生的振动衰减。作为这种树脂材料，并不被特别地限定，例如能够使用聚酰亚胺、硅酮改性聚酰亚胺树脂、环氧树指、硅酮改性环氧树指、丙烯树脂、酚醛树脂、硅酮树脂、改性聚酰亚胺树脂、苯并环丁烯、聚苯并恶唑等。此外，作为配线层612、614、622、624，并不被特别地限定，能够使用例如Al、Cu、W、Ti、TiN等的金属膜。
以上，对本实施方式的物理量传感器1进行了说明。如前文所述，在本实施方式中，虽然应力缓和层6具有第一应力缓和层61和第二应力缓和层62，但是应力缓和层6只需具有第一应力缓和层61和第二应力缓和层62中的至少一方即可。即，也可以省略第一应力缓和层61和第二应力缓和层62中的任意一方。此外，在本实施方式中，虽然将第一应力缓和层61、第二应力缓和层62以相互分离的方式而配置，但是也可以将第一应力缓和层61、第二应力缓和层62相连。在该情况下，为了使振动不易从第一应力缓和层61向第二应力缓和层62传递，优选为，在第一应力缓和层61与第二应力缓和层62之间形成切口或贯穿孔等振动非传递部。
第二实施方式
接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器进行说明。
图11为本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器所具有的加速度传感器元件的俯视图。
本实施方式所涉及的物理量传感器除了加速度传感器元件的结构、加速度传感器元件与应力缓和层的导通的方法不同之外，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，关于第二实施方式的物理量传感器，以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明，关于相同的事项则省略其说明。此外，在图11中，对与前文所述的实施方式相同的结构标注相同的符号。
如图11所示，在本实施方式的加速度传感器元件3中，端子361、362、363被设置在凹部312、313、314内。并且，这种加速度传感器元件3经由粘合剂等而被固定在第二应力缓和层62上，并经由接合引线BY3而与第二应力缓和层62(端子624’)电连接。
通过这种第二实施方式，也能够发挥与前文所述的第一实施方式相同的效果。
第三实施方式
接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器进行说明。
图12为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。图13为表示图12所示的物理量传感器的改变例的剖视图。
本实施方式所涉及的物理量传感器除了加速度传感器元件的配置不同之外，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，关于第三实施方式的物理量传感器，以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明，关于相同的事项则省略其说明。此外，在图12以及图13中，对与前文所述的实施方式相同的结构标注相同的符号。
在本实施方式的物理量传感器1中，如图12所示，加速度传感器元件3经由第二应力缓和层62而被配置(固定)在基座21的凹部211的底面上。另外，第二应力缓和层62与IC5的电连接能够通过例如未图示的接合引线或被形成在基座21上的配线等而实施。
通过采用这种配置，能够使由角速度传感器元件4的驱动所产生的振动的到加速度传感器元件3的传播距离变长，从而振动更不易传递至加速度传感器元件3。此外，通过将与角速度传感器元件4相比较厚的加速度传感器元件3配置在基座21上，从而能够实现物理量传感器1的薄型化。
通过这种第三实施方式，也能够发挥与前文所述的第一实施方式相同的效果。
另外，在本实施方式中，虽然在加速度传感器元件3与基座21之间配置了第二应力缓和层62，但是也可以省略第二应力缓和层62。即，也可以如图13所示那样，将加速度传感器元件3固定在基座21上。此外，与之相反，也可以省略第一应力缓和层61。即，也可以将角速度传感器元件4经由固定部件8而固定在IC5上。通过这些结构，也能够发挥与本实施方式相同的效果。
第四实施方式
接下来，对本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器进行说明。
图14为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。图15为图14所示的物理量传感器的改变例的剖视图。
本实施方式所涉及的物理量传感器除了封装件的形状以及加速度传感器元件的配置不同之外，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，关于第四实施方式的物理量传感器，以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明，关于相同的事项则省略其说明。此外，在图14以及图15中，对与前文所述的实施方式相同的结构标注相同的符号。
如图14所示，在本实施方式的物理量传感器1中，基座21具有在上表面上开口的凹部211和在下表面上开口的凹部212。其中，凹部211的开口通过盖体22而被封堵，从而形成了内部空间S。内部空间S被气密密封，并成为减压状态(10Pa以下的程度，优选为真空)。而且，在凹部211的底面上配置有IC5，在IC5的上表面上经由第一应力缓和层61而配置有角速度传感器元件4。另一方面，在凹部212的底面上，经由第二应力缓和层62而收纳有加速度传感器元件3。此外，在凹部212内填充有对加速度传感器元件3进行模压的模压材料9。
通过采用这种配置，能够使由角速度传感器元件4的驱动所产生的振动的到加速度传感器元件3的传播距离变长，从而振动更不易传递至加速度传感器元件3。此外，由于能够使加速度传感器元件3、角速度传感器元件4以及IC5位于在高度方向上重叠的位置处，因此能够抑制物理量传感器在面内方向上的扩展，从而能够实现物理量传感器1的小型化。
通过这种第四实施方式，也能够发挥与前文所述的第一实施方式相同的效果。
另外，在本实施方式中，虽然在加速度传感器元件3与基座21之间配置了第二应力缓和层62，但是也可以省略第二应力缓和层62。即，也可以如图15所示那样，将加速度传感器元件3固定在基座21上。此外，与之相反，也可以省略第一应力缓和层61。即，也可以将角速度传感器元件4经由固定部件8而固定在IC5上。通过这些结构也能够发挥与本实施方式相同的效果。
电子设备
接下来，根据图16至图18，对具备物理量传感器1的电子设备进行说明。
图16为表示应用了本发明的电子设备的便携型(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通过具备键盘1102的主体部1104和具备显示部1108的显示单元1106而被构成，显示单元1106以经由铰链结构部而能够进行转动的方式被支承在主体部1104上。在这种个人计算机1100中内置有对角速度以及加速度进行检测的物理量传感器1。
图17为表示应用了本发明的电子设备的移动电话(也包括智能电话、PHS(personal handy-phone system：个人手持式电话系统)等)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，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，内置有对角速度以及加速度进行检测的物理量传感器1。
图18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。
在数码照相机1300的壳体(机体)1302的背面上设置有显示部1310，所述显示部1310为根据CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)的摄像信号而实施显示的结构，并且显示部1310作为将被摄物体以电子图像的形式进行显示的取景器而发挥功能。此外，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学镜头(摄像光学系统)、CCD等在内的受光单元1304。当拍摄者确认了被显示在显示部1310中的被摄物体的图像，并按下快门按钮1306时，该时间点上的CCD的摄像信号将被传输并存储在存储器1308中。在这种数码照相机1300中内置有对角速度以及加速度进行检测的物理量传感器1。
由于以上的电子设备具备物理量传感器1，因此能够发挥较高的可靠性。
另外，本发明的电子设备除了能够应用于图16的个人计算机(便携型个人计算机)、图17的移动电话、图18的数码照相机中以外，还能够应用于如下的设备中，例如，智能电话、平板终端、时钟(包括智能手表)、HMD(头戴式显示器)等可穿戴终端、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、车辆导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带有通信功能的产品)、电子辞典、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 sail，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。
移动体
接下来，根据图19来对具备物理量传感器1的移动体进行说明。
图19为表示应用了本发明的移动体的汽车的结构的立体图。
在汽车1500中内置有对角速度以及加速度进行检测的物理量传感器1，并能够通过物理量传感器1而对车身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而对悬架的软硬进行控制，或对各个车轮1503的制动进行控制。除此之外，这种姿态控制也能够利用在双足步行机器人或无线电遥控直升机中。如上所述，为了实现各种移动体的姿态控制而组装了物理量传感器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，但本发明并不限定于此，各部分的结构能够置换成具有相同功能的任意结构。此外，本发明也可以对所述各实施方式中的任意两个以上的结构(特征)进行组合。
此外，虽然在上述的实施方式中，加速度传感器元件为对X轴方向上的加速度进行检测的结构，但作为加速度传感器元件的检测轴，并不被特别地限定，也可以为Y轴方向，还可以为Z轴方向。此外，也可以为能够对X轴、Y轴、Z轴中的至少两个轴方向的加速度进行检测的结构。同样地，虽然在上述的实施方式中，角速度传感器元件为对绕Z轴的角速度进行检测的结构，但作为角速度传感器元件的检测轴，并不被特别地限定，也可以为绕X轴，还可以为围绕Y轴。此外，也可以为能够对绕X轴、Y轴、Z轴中的至少两个轴的角速度进行检测的结构。
符号说明
1…物理量传感器；2…封装件；21…基座；211、212…凹部；22…盖体；23…内部端子；24…外部端子；3…加速度传感器元件；30…边；31…底基板；311…凹部；312、313、314…凹部；32…元件片；321、322…支承部；323…可动部；323a…基部；323b…可动电极指；324、325…连结部；328…第一固定电极指；329…第二固定电极指；33…盖体；331…凹部；351…配线；352…配线；353…配线；361、362、363…端子；364…虚设端子；371、372、373…通路孔；4…角速度传感器元件；41…振动片；42…基部；431、432…检测臂；441、442…连结臂；451、452、453、454…驱动臂；461、462…支承部；471、472…梁部；481…检测信号电极；482…检测接地电极；483…驱动信号电极；484…驱动接地电极；491…端子；492…端子；5…IC；51…第一电路；511…驱动电路；512…检测电路；52…第二电路；521…驱动电路；522…检测电路；581…端子；582…端子；59…钝化膜；6…应力缓和层；61…第一应力缓和层；611…绝缘层；612…配线层；612’…接地配线；613…绝缘层；614…配线层；614’…端子；62…第二应力缓和层；621…绝缘层；622…配线层；623…绝缘层；624…配线层；624’…端子；624”…接地配线；8…固定部件；9…模压材料；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；1500：汽车；1501：车身；1502：车身姿态控制装置；1503：车轮；B1、B2、B3…导电性凸块；BY、BY1、BY2、BY3…接合引线；S…内部空间；ωz…角速度。

Claims (11)

1.一种物理量传感器，其特征在于，具有：
基座；
电路元件，其被配置在所述基座上；
第一物理量传感器元件，其被配置在所述基座以及所述电路元件中的至少一方上，并进行驱动振动；
第二物理量传感器元件，其被配置在所述基座以及所述电路元件中的至少一方上；以及
应力缓和层，
所述应力缓和层具有：
第一绝缘层；
第一配线层，其被形成在所述第一绝缘层上；
第二绝缘层，其被形成在所述第一配线层以及所述第一绝缘层上；
第二配线层，其被形成在所述第二绝缘层上，
所述第一物理量传感器元件以及所述第二物理量传感器元件中的至少一方经由所述应力缓和层而被配置在所述基座以及所述电路元件中的至少一方上，并通过具有导电性的固定部件而与所述应力缓和层连接。
2.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述第一物理量传感器元件经由所述应力缓和层而被配置在所述电路元件上。
3.如权利要求1或2所述的物理量传感器，其中，
所述第二物理量传感器元件经由所述应力缓和层而被配置在所述电路元件上。
4.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述应力缓和层具有以相互分离的方式而配置的第一应力缓和层与第二应力缓和层，
所述第一物理量传感器元件经由所述第一应力缓和层而被配置在所述电路元件上，
所述第二物理量传感器元件经由所述第二应力缓和层而被配置在所述电路元件上。
5.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述第一物理量传感器元件经由所述应力缓和层而被配置在所述电路元件上，所述第二物理量传感器元件被配置在所述基座上。
6.如权利要求5所述的物理量传感器，其中，
所述应力缓和层具有以相互分离的方式而配置的第一应力缓和层与第二应力缓和层，
所述第一物理量传感器元件经由所述第一应力缓和层而被配置在所述电路元件上，
所述第二物理量传感器元件经由所述第二应力缓和层而被配置在所述基座上。
7.如权利要求2所述的物理量传感器，其中，
所述电路元件被配置在所述基座的第一面上，
所述第二物理量传感器元件被配置在所述基座的与所述第一面相反的一侧的第二面上。
8.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述电路元件具有：
驱动电路，其对所述第一物理量传感器元件进行驱动；
第一检测电路，其根据来自所述第一物理量传感器元件的检测信号而实施检测处理；
第二检测电路，其根据来自所述第二物理量传感器元件的检测信号而实施检测处理。
9.如权利要求1所述的物理量传感器，其中，
所述第一物理量传感器元件为对角速度进行检测的角速度传感器元件，所述第二物理量传感器元件为对加速度进行检测的加速度传感器元件。
10.一种电子设备，其特征在于，
具有权利要求1至9中任一项所述的物理量传感器。
11.一种移动体，其特征在于，
具有权利要求1至9中任一项所述的物理量传感器。
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