CN108871306A - 物理量传感器及其制造方法和设备、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及物理量传感器及其制造方法和设备、电子设备以及移动体。物理量传感器具有驱动部和将上述驱动部支承成能够在第一方向上位移的驱动弹簧部，上述驱动弹簧部形成为蛇行形状，具有在与上述第一方向交叉的第二方向上延伸的多个梁部，上述多个梁部中至少一个梁部具有相对于上述驱动弹簧部的其他部分而言第三方向的厚度薄的薄壁部，该第三方向与上述第一方向以及上述第二方向交叉。

Description

物理量传感器及其制造方法和设备、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及物理量传感器、物理量传感器的制造方法、物理量传感器设备、电子设备以及移动体。
背景技术
以往，作为陀螺仪传感器(角速度传感器)，已知有专利文献1所记载的结构。该专利文献1所记载的陀螺仪传感器具有：能够在X轴方向上振动的框架；配置于框架的内侧的检验质量体；一个横梁，连结检验质量体和框架，以使检验质量体能够相对于框架在Y轴方向上位移；以及与检验质量体相对配置的感应电极。
在这种陀螺仪传感器中，在使框架与检验质量体一起在X轴方向上振动的状态(以下将该状态称为“驱动振动模式”)下施加绕Z轴(与X轴以及Y轴这两轴正交的轴)的角速度时，通过科里奥利力使检验质量体在Y轴方向上位移，检验质量体与感应电极之间的静电电容变化。
因此，能够基于静电电容的变化来检测角速度。
另外，在专利文献1的陀螺仪传感器中，指出了如下的问题：当横梁的截面形状像平行四边形那样地相对于矩形产生偏移时，在驱动振动模式下，框架以及检验质量体不仅在X轴方向上振动还在Y轴方向上振动(即，产生Y轴方向的无用振动(正交振动))，角速度的检测特性降低。
因此，在专利文献1中，提出了如下方案：通过激光照射对横梁的表面进行激光烧蚀(laser ablating)加工(除去)，或者，在横梁上堆积(deposition)材料，由此降低无用振动(正交振动)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2002-540406号公报
但是，存在如下问题：对横梁的表面进行激光烧蚀(laser ablating)，通过在横梁上堆积(deposition)材料而引起的无用振动(正交振动)的降低不充分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低无用振动的物理量传感器、物理量传感器的制造方法、物理量传感器设备、电子设备以及移动体。
这样的目的可通过下述的本发明来实现。
本发明的物理量传感器的特征在于，包括：驱动部；以及支承上述驱动部的弹簧部，上述弹簧部包括：多个梁部，长边方向沿着与上述驱动部和弹簧部所排列的第一方向正交的第二方向；以及折回部，将上述多个梁部中的相邻的两个梁部的同一侧的端部彼此连接，上述多个梁部中的至少一个梁部包括与其他梁部相比沿着第三方向的厚度薄的薄壁部，所述第三方向与上述第一方向以及上述第二方向正交。
这样一来，通过在弹簧部设置薄壁部，弹簧部的第三方向的振动成分减少，能够降低驱动部向第一方向以外的位移。
即，能够降低驱动部的无用振动(正交振动)。
在本发明的物理量传感器中，优选的是，上述薄壁部是通过在上述至少一个梁部的上述第三方向的一侧形成凹部而设置的。
由此，薄壁部的形成容易。
在本发明的物理量传感器中，优选的是，在从上述第二方向俯视观察下，上述多个梁部的截面形状形成为长条形状，并且，上述长条形状的长边相对于上述第三方向倾斜。
这样的截面形状是由于加工误差、加工装置的特性等而容易形成的形状。
另外，在这样的截面形状中，弹簧部容易包括第三方向的振动成分，因此本发明的效果更为显著。
在本发明的物理量传感器中，优选的是，上述至少一个梁部是位于上述长边所倾斜的方向的前端侧的梁部。
由此，能够有效地减少弹簧部的第三方向的振动成分，能够降低驱动部的无用振动(正交振动)。
在本发明的物理量传感器中，优选的是，上述薄壁部设置于上述多个梁部中的至少两个以上梁部。
由此，能够更有效地减少弹簧部的第三方向的振动成分。
另外，与薄壁部的每单位长度对应的弹簧部的第三方向的振动成分的减少量在多个梁部是不同的，因此，通过在多个梁部分开地设置薄壁部，能够对弹簧部的第三方向的振动成分进行粗调、微调。
因此，能够更高精度地减少弹簧部的第三方向的振动成分。
在本发明的物理量传感器中，优选的是，设置于上述至少两个以上梁部的上述薄壁部的上述厚度彼此相等。
由此，能够利用相同的工序形成多个薄壁部。
因此，能够消减物理量传感器的制造工序。
因此，能够以更短时间且低成本而效率良好地制造物理量传感器。
在本发明的物理量传感器中，优选的是，上述梁部的沿着上述第一方向的宽度比相邻的两个上述梁部的分离距离小。
由此，相邻的梁部彼此充分地分离，例如，在某梁部形成薄壁部时，能够有效地降低相邻的梁部受到损伤的可能性。
本发明的物理量传感器的制造方法的特征在于，包括：
使用干蚀刻对基板形成图案而形成元件部的工序，其中，所述元件部包括：驱动部；以及弹簧部，支承上述驱动部，上述弹簧部包括：多个梁部，长边方向沿着与上述驱动部和弹簧部所排列的第一方向正交的第二方向；以及折回部，将上述多个梁部中的相邻的两个梁部的同一侧的端部彼此连接；以及
在上述多个梁部中的至少一个梁部形成与其他梁部相比沿着第三方向的厚度薄的薄壁部的工序，所述第三方向与上述第一方向以及上述第二方向正交。
这样一来，通过在弹簧部形成薄壁部，弹簧部的第三方向的振动成分减少，能够降低驱动部的无用振动(正交振动)。
因此，能够获得具有优异的物理量检测特性的物理量传感器。
在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选的是，上述形成薄壁部的工序中，使用干蚀刻隔着掩模对上述弹簧部进行加工而形成上述薄壁部。
由此，能够更高精度地形成薄壁部。
本发明的物理量传感器设备的特征在于，包括：本发明所涉及的物理量传感器；以及与上述物理量传感器电连接的电路元件。
由此，能够享有上述物理量传感器的效果，能够获得可靠性高的物理量传感器设备。
本发明的电子设备的特征在于，包括本发明所涉及的物理量传感器。
由此，能够享有上述物理量传感器的效果，能够获得可靠性高的电子设备。
本发明的移动体的特征在于，包括：本发明所涉及的物理量传感器；以及基于从物理量传感器输出的检测信号来控制姿势的姿势控制装置。
由此，能够享有上述物理量传感器的效果，能够获得可靠性高的移动体。
附图说明
图1是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是图1的A-A线剖视图。
图3是驱动弹簧部的剖面立体图。
图4是驱动弹簧部的剖面立体图。
图5是图1所示的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的立体图。
图6是图5中的B-B线剖视图。
图7是将驱动弹簧部所具有的多个梁部一体地设为一个梁部的剖视图。
图8是表示图5所示的驱动弹簧部的变形例的俯视图。
图9是表示图5所示的驱动弹簧部的变形例的俯视图。
图10是表示图1所示的物理量传感器的制造工序的流程图。
图11是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。
图12是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。
图13是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。
图14是蚀刻装置的概略结构图。
图15是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。
图16是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。
图17是本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
图18是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19是本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
图20是本发明的第五实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
图21是本发明的第六实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
图22是表示本发明的第七实施方式所涉及的物理量传感器设备的剖视图。
图23是表示本发明的第八实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图24是表示本发明的第九实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图25是表示本发明的第十实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图26是表示本发明的第十一实施方式所涉及的移动体的立体图。
附图标记说明
1…物理量传感器，2…基板，20…玻璃基板，21…凹部，22、23、24、25、26、27、28…槽部，3…盖体，30…基板，31…凹部，32…连通孔，33…封闭构件，39…玻璃粉，4…元件部，40、40a、40b…构造体，400…基板，401…连结弹簧部，41…驱动部，42、42’…驱动弹簧部，421、421A、421B、421C、421D…梁部，422…连接部，428…凹部，429…薄壁部，43…固定部，44…可动驱动电极，45…固定驱动电极，46…固定驱动电极，47…检测用活片板，471…第一活片板，472…第二活片板，48…梁部，481…第一梁部，482…第二梁部，49…驱动监控电极，491…可动监控电极，492…固定监控电极，5…固定检测电极，61…可动部，62…检测弹簧部，63…可动检测电极，64…固定检测电极，641…第一固定检测电极，642…第二固定检测电极，72、73、74、75、76、77、78…布线，900…蚀刻装置，910…工作台电极，920…相对电极，930…腔室，1000…物理量传感器设备，1010…基座基板，1011…连接端子，1012…安装端子，1020…电路元件，1030…模塑部，1100…个人计算机，1102…键盘，1104…主体部，1106…显示单元，1108…显示部，1200…便携电话机，1202…操作按钮，1204…收话口，1206…送话口，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…车体，1502…车体姿势控制装置，1503…车轮，B…导电性凸块，BW1、BW2…接合线，C…静电电容，D…分离距离，G…反应气体，J1、J2…转动轴，L…长轴，L1…中心轴，P…电极垫，Q…晶片，S…收纳空间，S2…区域，α…假想直线，ωy、ωz…角速度。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式详细说明本发明的物理量传感器、物理量传感器的制造方法、物理量传感器设备、电子设备以及移动体。
<第一实施方式>
首先，说明本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器。
图1是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是图1的A-A线剖视图。图3以及图4分别是驱动弹簧部的剖面立体图。图5是图1所示的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的立体图。图6是图5中的B-B线剖视图。图7是将驱动弹簧部所具有的多个梁部一体地设为一个梁部的剖视图。图8以及图9是分别表示图5所示的驱动弹簧部的变形例的俯视图。图10是表示图1所示的物理量传感器的制造工序的流程图。图11至图13分别是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。图14是蚀刻装置的概略结构图。图15以及图16分别是用于说明图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图。
此外，以下，为了便于说明，也将图1中的纸面近前侧以及图2中的上侧称为“上”，并将图1中的纸面里侧以及图2中的下侧称为“下”。另外，在各图中，作为彼此正交的三个轴，图示了X轴，Y轴以及Z轴。另外，以下，也将与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”。另外，也将各轴的箭头前端侧称为“正侧”，并将相反侧称为“负侧”。
图1以及图2所示的物理量传感器1是能够检测绕Y轴的角速度ωy的陀螺仪传感器。该物理量传感器1具有基板2、盖体3、元件部4。
如图1所示，基板2形成为具有矩形的俯视形状的板状。另外，基板2具有向上表面侧开放的凹部21。另外，从Z轴方向俯视观察下，凹部21形成得比元件部4大，以将元件部4内包在内侧。这样的凹部21作为用于防止(抑制)元件部4与基板2的接触的退让部发挥功能。并且，这样的基板2的上表面接合有元件部4。
另外，基板2具有向上表面侧开放的槽部22、23、24、25、26、27、28。
作为这样的基板2，例如能够使用由包括碱金属离子(Na+等可动离子)的玻璃材料(例如，百丽耐热玻璃(注册商标)那样的硼珪酸玻璃)构成的玻璃基板。由此，例如，如后所述，能够对基板2和元件部4进行阳极接合，能够将它们牢固地接合。另外，能够获得具有光透过性的基板2，因此，能够从物理量传感器1的外侧经由基板2而视觉确认元件部4的状态。
但是，作为基板2，不特别限定，例如，也可以使用硅基板或陶瓷基板。此外，在使用硅基板作为基板2的情况下，从防止短路的观点来看，优选使用高电阻的硅基板或使用通过热氧化等而在表表形成有硅氧化膜(绝缘性氧化物)的硅基板。
另外，如图1所示，在槽部22、23、24、25、26、27、28分别设有布线72、73、74、75、76、77、78。另外，布线72、73、74、75、76、77、78的一端部分别向盖体3的外侧露出，作为与外部装置进行电连接的电极垫P发挥功能。
另外，在凹部21的底面设有与元件部4之间形成静电电容C的四个固定检测电极5。
作为布线72、73、74、75、76、77、78以及固定检测电极5的构成材料，都不特别限定，例如，可列举出：金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、Ti(钛)、钨(W)等金属材料；包括这些金属材料的合金；ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)；IZO(Indium Zinc Oxide：氧化铟锌)；ZnO、IGZO等氧化物系的透明导电性材料，可以将它们的一种或两种以上进行组合(例如作为2层以上的层叠体)来使用。
如图1所示，盖体3形成为具有矩形的俯视形状的板状。另外，如图2所示，盖体3具有向下表面侧(基板2侧)开放的凹部31。这样的盖体3与基板2的上表面接合，以在凹部31内收纳元件部4。并且，通过盖体3以及基板2而在其内侧形成有收纳元件部4的收纳空间S。
另外，如图2所示，盖体3具有将收纳空间S的内外连通的连通孔32。能够经由该连通孔32将收纳空间S置换为所期望的环境。另外，在连通孔32内配置有封闭构件33，通过封闭构件33而使连通孔32被气密封闭。此外，优选的是，收纳空间S为减压状态(更有选的是，10Pa以下程度)。由此，粘性阻力减小，能够有效地使元件部4振动(驱动)。
作为封闭构件33，只要能够封闭连通孔32，则不特别限定，例如，能够使用金(Au)/锡(Sn)系合金、金(Au)/锗(Ge)系合金、金(Au)/铝(Al)系合金等各种合金、低熔点玻璃等玻璃材料等。
作为这样的盖体3，例如能够使用硅基板。但是，作为盖体3，不特别限定，例如，也可以使用玻璃基板、陶瓷基板。另外，作为基板2与盖体3的接合方法，不特别限定，只要通过基板2、盖体3的材料而适当选择即可，例如，可列举出阳极接合、使通过等离子体照射而活性化的接合面彼此接合的活性化接合、基于玻璃粉等接合材的接合、将在基板2的上表面以及盖体3的下表面成膜的金属膜彼此接合的扩散接合等。
在本实施方式中，如图2所示，经由作为接合材的一例的玻璃粉39(低熔点玻璃)将基板2和盖体3接合。在将基板2和盖体3重叠的状态下，经由槽部22、23、24、25、26、27、28而导致收纳空间S的内外连通，但是，能够通过使用玻璃粉39而将基板2和盖体3接合并且将槽部22、23、24、25、26、27、28封闭。因此，能够更容易地将收纳空间S气密封闭。此外，在将基板2和盖体3通过阳极接合等(无法封闭槽部22、23、24、25、26、27、28的接合方法)而接合的情况下，例如能够通过以使用了TEOS(四乙氧基硅烷)的CVD法等形成的SiO2膜来堵塞槽部22、23、24、25、26、27、28。
如图1所示，元件部4配置于收纳空间S，接合于基板2的上表面。另外，元件部4具有两个构造体40(40a、40b)和连结构造体40a、40b的连结弹簧部401。这样的元件部4例如能够通过干蚀刻法(特别是，博世(BOSCH)法)在涂有磷、硼等杂质的导电性的硅基板形成图案，从而一体地形成。
两个构造体40a、40b沿X轴方向排列设置，相对于沿Y轴的假想直线α呈对称。另外，在构造体40a、40b之间设有连结弹簧部401，将构造体40a、40b的后述的驱动部41彼此连结。
构造体40具有驱动部41、驱动弹簧部42、固定部43、可动驱动电极44、固定驱动电极45、46、检测用活片板47、梁部48、驱动监控电极49。另外，检测用活片板47具有第一活片板471和第二活片板472，梁部48具有第一梁部481和第二梁部482。
驱动部41为矩形的框体。并且，在驱动部41的四角分别连接有驱动弹簧部42的一端部。驱动弹簧部42在X轴方向上具有弹性，将驱动部41支承为能够在X轴方向上位移。这样的驱动弹簧部42形成为蛇行形状，一边沿Y轴方向往复一边沿X轴方向延伸。驱动弹簧部42的另一端部连接于固定部43，固定部43接合于基板2的上表面。
由此，驱动部41以及驱动弹簧部42成为以从基板2浮出状态被支承的状态。此外，作为固定部43和基板2的接合方法，不特别限定，例如，能够使用阳极接合。另外，多个固定部43的至少一个经由未图示的导电性凸块与布线78电连接。
可动驱动电极44设于驱动部41，本实施方式中，在驱动部41的Y轴方向正侧设有两个，在Y轴方向负侧设有两个，共计设有四个可动驱动电极44。这些可动驱动电极44形成为分别具有从驱动部41向Y轴方向伸出的支承部和从支承部向X轴方向两侧伸出的多个电极指的梳齿形状。此外，可动驱动电极44的配置和数量不特别限定。
固定驱动电极45、46接合(固定)于基板2。并且，一个可动驱动电极44位于一组固定驱动电极45、46之间。这些固定驱动电极45、46形成为分别具有向Y轴方向延伸的支承部和从支承部向X轴方向一侧(可动驱动电极44侧)伸出的多个电极指的梳齿形状。
另外，各固定驱动电极45经由导电性凸块B与布线75电连接(参照图2)，各固定驱动电极46经由导电性凸块(未图示)与布线74电连接电连接。
在这样的结构中，对可动驱动电极44与固定驱动电极45、46之间施加驱动电压，反复进行在可动驱动电极44与固定驱动电极45之间产生静电引力的状态和在可动驱动电极44与固定驱动电极46之间产生静电引力的状态，由此能够使驱动弹簧部42在X轴方向上伸缩(弹性变形)，并且能够使驱动部41在X轴方向上振动。以下，也将该振动模式称为“驱动振动模式”。在此，在构造体40a和构造体40b中，固定驱动电极45与固定驱动电极46的配置是对称的。因此，两个驱动部41以彼此接近、分离的方式在X轴方向上以逆相位进行振动。由此，能够抵消两个驱动部41的振动，能够降低振动泄漏。
如前所述，在本实施方式中，采用通过静电引力使驱动部41在X轴方向上振动的方式(静电驱动方式)，但使驱动部41在X轴方向上振动的方法不特别限定，也可以适用压电驱动方式，利用磁场的洛伦兹力的电磁驱动方式等。
驱动监控电极49成对形成，具有在之间形成静电电容的可动监控电极491以及固定监控电极492。可动监控电极491设于驱动部41，在本实施方式中，在驱动部41的X轴方向正侧设有两个，在X轴方向负侧设有两个，共计设有四个可动监控电极491。这些可动监控电极491形成为分别具有从驱动部41向Y轴方向伸出支承部和从支承部向X轴方向一侧(固定监控电极492侧)伸出的多个电极指的梳齿形状。另一方面，固定监控电极492固定(接合)于基板2，与可动监控电极491相对地设有多个。这些固定监控电极492形成为分别具有向Y轴方向延伸的支承部和从支承部向X轴方向一侧(可动监控电极491侧)伸出的多个电极指的梳齿形状。
另外，构造体40a所具有的四个可动监控电极491中的位于X轴方向正侧的两个可动监控电极491经由导电性凸块(未图示)与布线73电连接，位于X轴方向负侧的两个可动监控电极491经由导电性凸块(未图示)与布线72电连接。另外，构造体40b所具有的四个可动监控电极491中的位于X轴方向负侧的两个可动监控电极491经由导电性凸块(未图示)与布线73电连接，位于X轴方向正侧的两个可动监控电极491经由导电性凸块(未图示)与布线72电连接。
如前所述，当以驱动振动模式使构造体40振动时，通过驱动部41的X轴方向的位移而使可动监控电极491与固定监控电极492间隙变化，伴随于此，可动监控电极491与固定监控电极492之间的静电电容变化。因此，基于该静电电容的变化，能够监控驱动部41的振动状态。
第一、第二活片板471、472位于驱动部41的内侧，在Y轴方向上排列配置。另外，第一、第二活片板471、472分别形成为矩形的板状。另外，第一活片板471经由第一梁部481连结于驱动部41，第二活片板472经由第二梁部482连结于驱动部41。在以驱动振动模式使驱动部41驱动的状态下，当对物理量传感器1施加绕Y轴的角速度ωy时，第一、第二活片板471、472通过科里奥利力而使第一、第二梁部481、482扭转变形(弹性变形)，并且绕由第一、第二梁部481、482形成的转动轴J1、J2转动(位移)。此外，以下，也将该振动模式称为“检测振动模式”。
此外，第一、第二活片板471、472的朝向不特别限定，例如，也可以使相互的自由端彼此相对地配置，也可以使相互的自由端朝向相同方向地配置。另外，也可以省略第一、第二活片板471、472的一方。
如图2所示，在基板2的与第一、第二活片板471、472相对的区域(在从Z轴方向观察的俯视图中重叠的区域)分别设有固定检测电极5，在第一活片板471与固定检测电极5之间以及第二活片板472与固定检测电极5之间，分别形成有静电电容C。
此外，如图1所示，与构造体40a相对的两个固定检测电极5与布线77电连接，与构造体40b相对的两个固定检测电极5与布线76电连接。
接着，说明物理量传感器1的动作。首先，对可动驱动电极44与固定驱动电极45、46之间施加驱动电压，以驱动振动模式使驱动部41振动。在该状态下，当对物理量传感器1施加角速度ωy时，科里奥利力发挥作用，检测振动模式被激发，第一、第二活片板471、472绕转动轴J1、J2转动。由此，第一、第二活片板471、472与固定检测电极5的间隙变化，伴随于此，静电电容C变化。因此，能够通过检测该静电电容C的变化量(差动信号)来求出角速度ωy。
在此，在驱动振动模式时，优选的是，驱动部41沿X轴方向平行移动。即，在驱动振动模式时，优选的是，驱动部41不沿Z轴方向位移。这是因为，当驱动部41沿Z轴方向位移时，第一、第二活片板471、472与固定检测电极5的间隙变化，并且受到驱动部41的Z轴方向上的位移的影响，导致第一、第二活片板471、472绕转动轴J1、J2转动，因此，与未施加角速度ωy无关地，导致静电电容C变化。由此，产生正交振动信号(噪声)，导致角速度ωy的检测精度变差。此外，以下，也将驱动振动模式下的驱动部41的X轴方向以外的振动(特别是，Z轴方向的振动)称为正交振动。
为了抑制正交振动，优选的是，设计成驱动弹簧部42不具有Z轴方向的振动成分。具体而言，例如优选的是，如图3所示，将驱动弹簧部42的横截面形状设计成矩形(特别是，Z轴方向长的长方形)。由此，驱动弹簧部42实质上不包括Z轴方向的振动成分，振动方向F与X轴平行，能够抑制正交振动。但是，由于加工误差、加工装置的特性等，元件部4的形状产生偏移，例如，如图4所示，存在驱动弹簧部42的横截面形状成为相对于矩形倾斜的平行四边形的情况。这样一来，当驱动弹簧部42的横截面形状相对于矩形产生偏移时(相对于Z轴成为非对称形状时)，驱动弹簧部42包括X轴方向的振动成分并且包括Z轴方向的振动成分，振动方向F’相对于X轴倾斜，变得容易产生正交振动。
对于这样的问题，在本实施方式的物理量传感器1中，对驱动弹簧部42的形状进行研究，由此，可抑制驱动振动模式下的正交振动。以下，对驱动弹簧部42进行详细说明。此外，在本实施方式中，多个驱动弹簧部42的结构相同，因此，以下代表性地说明一个驱动弹簧部42(图1中的驱动弹簧部42’)，对于其他驱动弹簧部42，省略其说明。
如图5所示，驱动弹簧部42形成为蛇行形状，一边在Y轴方向(检测轴方向)上往复，一边在X轴方向(与检测轴正交的方向)上排列设置。因此，各驱动弹簧部42向Y轴方向延伸，具有：沿X轴方向间歇地排列设置的四个(多个)梁部421、连接梁部421A和梁部421B的连接部422、连接梁部421B和梁部421C的连接部422、连接梁部421C和梁部421D的连接部422。
这样一来，作为折回部的连接部422将相邻的梁部421的同一侧的端部彼此连接。
另外，如图6所示，从Y轴方向观察的各梁部421的横截面形状为长条形状且为大致平行四边形，其长轴L相对于Z轴倾斜。另外，各梁部421向X轴方向的同侧倾斜。此外，作为梁部421的数量，只要是两个以上即可，不限定于四个。另外，从设计阶段来看，各梁部421的横截面形状例如也可以为大致平行四边形，在上述设计中为矩形，但由于上述那样的加工误差、加工装置的特性等，各梁部421的横截面形状也可以成为例如大致平行四边形，梯形，侧面的宽度比上表面、下表面大的桶状形状，侧面的宽度比上表面、下表面薄的中间变细的形状。
另外，在四个梁部421中的至少一个梁部，在本实施方式中，在梁部421A、421B设有与其他部分相比厚度T(Z轴方向的长度)薄的薄壁部429。薄壁部429是通过在梁部421的上表面(与基板2相反一侧的主表面)设置凹部428(缺损部)而形成的。这样一来，通过在四个梁部421的一部分设置薄壁部429，能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。因此，与没有薄壁部429的结构相比，能够降低正交振动。
具体而言，在位于长轴L的倾斜方向(X轴方向正侧)的前端侧(与中央相比前端侧)的梁部421A、421B中的至少一个梁部设置薄壁部429，从而能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，相反，在位于基端侧(与中央相比基端侧)的梁部421C、421D中的至少一个梁部设置薄壁部429，从而能够增大驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。此外，“长轴L的倾斜方向”在本实施方式中是指图5以及图6中的长轴L的上端部相对于下端部的偏移方向，即，X轴方向。另外，“长轴L的倾斜方向的前端侧”在本实施方式中是指图5以及图6中的左侧(X轴方向正侧)，“长轴L的倾斜方向的基端侧”是指图5以及图6中的右侧(X轴方向负侧)(以下相同)。
这可以考虑为与如下内容相同的理由：如图7所示，在将四个梁部421视为一体的梁部的情况下，能够通过去除平行四边形的角部中的锐角部分来减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，能够通过去除钝角部分来增大驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
因此，在本实施方式中，通过在位于长轴L的倾斜方向(X轴方向正侧)的前端侧的梁部421A、421B设置薄壁部429，来减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，从而降低正交振动。此外，只要能够使驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分减少，则薄壁部429的配置不特别限定，例如，也可以仅设置于梁部421A，也可以仅设置于梁部421B。
这样一来，薄壁部429的配置只要能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，则不特别限定，但是，优选的是，至少设置于位于长轴L的倾斜方向(X轴方向正侧)的最前端侧的梁部421A。这是因为，越是位于长轴L的倾斜方向的前端侧的梁部421，通过设置薄壁部429而引起的驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的减少量越大。即，在梁部421A设置薄壁部429的情况与在梁部421B设置薄壁部429的情况相比，能够更大程度地减少Z轴方向的振动成分。因此，通过在位于最前端侧的梁部421A设置薄壁部429，能够更有效地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
此外，在本实施方式中，设于梁部421A的薄壁部429是遍及梁部421A的延伸方向的大致整个区域而设置的，但薄壁部429的形成区域不特别限定。例如，如图8所示，薄壁部429也可以设置于梁部421A的延伸方向的一部分，如图9所示，也可以在梁部421A间歇地设置多个薄壁部429。虽未图示，但在梁部421B设置薄壁部429的情况也相同。薄壁部429的形成区域(Y轴方向的长度)越长，驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分越减少，因此，根据驱动弹簧部42所具有的Z轴方向的振动成分的大小，来调节薄壁部429的形成区域即可。
在本实施方式中，如前所述，在位于梁部421A的旁边(X轴方向负侧的旁边)的梁部421B也设有薄壁部429。由此，能够发挥如下的效果。作为第一效果，能够进一步减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。例如，在仅通过在梁部421A的整个区域形成薄壁部429而无法充分减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的情况下，通过在其旁边的梁部421B也设置薄壁部429，能够进一步减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分(优选的是，能够将Z轴方向的振动成分设为0)。
另外，作为第二效果，能够对驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分进行微调。如前所述，越是位于长轴L的倾斜方向的前端侧的梁部421，通过设置薄壁部429而引起的驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的减少量越大。因此，能够通过在梁部421A设置薄壁部429而对Z轴方向的振动成分进行粗调，并通过在梁部421B设置薄壁部429而对Z轴方向的振动成分进行微调。由此，能够更加精度良好地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
在此，如本实施方式那样在驱动弹簧部42设有多个薄壁部429的情况下，优选的是，各薄壁部429的厚度T(或凹部428的深度)彼此相等。由此，如在后述的物理量传感器1的制造方法中也说明的那样，能够利用相同的工序形成多个薄壁部429，因此能够消减物理量传感器1的制造工序。因此，能够以更短时间且以低成本制造物理量传感器1。此外，上述“厚度T彼此相等”不限于完全一致的情况，例如，包括具有制造上的不可避免的误差的情况。
此外，作为薄壁部429的厚度T，不特别限定，但是，优选的是，在驱动弹簧部42的其他部分的厚度的5/10以上且9/10以下。将薄壁部429的厚度T设置得越薄，越能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。因此，能够有效地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，并且能够防止薄壁部429的机械强度的过度降低。
另外，优选的是，薄壁部429设置成相对于驱动弹簧部42的中心轴L1对称。由此，可维持驱动弹簧部42相对于中心轴L1的对称性。因此，例如，能够抑制Y轴方向的振动成分的产生、Y轴方向的振动成分的增加，能够使驱动弹簧部42在X轴方向上更顺畅地弹性变形。
另外，如图5所示，梁部421的X轴方向的宽度W(与梁部421的延伸方向正交的方向的长度)比相邻的一对梁部421的分离距离D小。由此，相邻的梁部421彼此充分地分离，例如，在某梁部421形成凹部428(薄壁部429)时，能够减低相邻的梁部421受到损伤的可能性。
以上，代表性地对一个驱动弹簧部42(42’)进行了说明。在本实施方式的物理量传感器中，驱动弹簧部42设有八个(在构造体40a、40b各设置四个)。以Z轴方向的振动成分充分减小的方式(优选的是减小到0的方式)分别对于这些各驱动弹簧部42形成薄壁部429即可。即，薄壁部429的形状存在根据多个驱动弹簧部42的每一个而不同的情况，也存在彼此相同的情况。另外，对于实质上不具有Z轴方向的振动成分的驱动弹簧部42，也可以不形成薄壁部429。另外，例如，在图5所示那样的驱动弹簧部42的情况下，将具有薄壁部429的梁部421A以及梁部421B彼此连接的连接部422的厚度也可以是与梁部421A以及梁部421B相同的薄度。即，也可以在连接梁部421A以及梁部421B的连接部422形成薄壁部429。另外，也可以在其他连接部422形成薄壁部429。
此外，优选的是，形成于多个驱动弹簧部42的所有薄壁部429的厚度T彼此相同。由此，如后述的物理量传感器1的制造方法中也说明的那样，能够利用相同的工序形成多个薄壁部429，因此能够消减物理量传感器1的制造工序。
以上，对物理量传感器1进行了说明。这样的物理量传感器1具有驱动部41和将驱动部41支承为能够在X轴方向(第一方向)上位移的驱动弹簧部42，驱动弹簧部42形成为蛇行形状，具有在与X轴方向交叉的Y轴方向(第二方向)上延伸的多个梁部421。并且，多个梁部421中的至少一个梁部421(在本实施方式中为梁部421A、421B)具有相对于驱动弹簧部42的其他部分而言Z轴方向(与X轴方向以及Y轴方向交叉的第三方向)的厚度薄的薄壁部429。这样一来，通过设置薄壁部429，减少Z轴方向的振动成分，从而能够抑制驱动部41向X轴方向以外的位移。即，能够抑制驱动部41的正交振动。因此，成为具有优异的物理量检测特性的物理量传感器1。
另外，也可以在多个梁部421的所有梁部设置薄壁部429。
另外，如前所述，驱动弹簧部42具有向Z轴方向的一侧(与基板2相反的一侧)的主表面开放的凹部428，与凹部428重叠的部分(位于下方的部分)成为薄壁部429。由此，如后述的物理量传感器1的制造方法中也说明的那样，薄壁部429的形成容易。
另外，如前所述，多个梁部421分别形成为从Y轴方向(第二方向)观察的截面形状为长条形状，且具有长条形状的长轴L相对于Z轴方向倾斜的部分。这样的截面形状是由于加工误差、加工装置的特性等而容易形成的形状。另外，这样的截面形状中，驱动弹簧部42容易包括Z轴方向的振动成分，因此，上述效果更加显著。
另外，如前所述，薄壁部429设置于多个梁部421中的至少是位于长轴相对于Z轴方向倾斜的方向的最前端侧的梁部421A。由此，能够有效地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，能够抑制正交振动。
另外，如前所述，驱动弹簧部42具有多个薄壁部429，多个薄壁部429分开地设于至少两个以上梁部421(本实施方式中，梁部421A以及其相邻的梁部421B)。由此，如前所述，在仅通过在梁部421A形成薄壁部429而无法充分地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的情况下，能够更有效地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。另外，与薄壁部429的每单位长度相对的驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的减少量在多个梁部421是不同的，因此，通过在多个梁部421分开地设置薄壁部429，能够对驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分进行粗调、微调。因此，能够更高精度地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
另外，如前所述，多个薄壁部429的厚度T彼此相等。由此，如后述的物理量传感器1的制造方法中也说明的那样，能够利用相同工序形成多个薄壁部429。因此，能够消减物理量传感器1的制造工序。因此，能够以更短时间且以低成本而效率良好地制造物理量传感器1。
另外，如前所述，梁部421的X轴方向的宽度W(与梁部421的延伸方向正交的方向的长度)比相邻的一对梁部421的分离距离D小。由此，相邻的梁部421彼此充分地分离，例如，在某梁部421形成薄壁部429时，能够有效地降低相邻的梁部421受到损伤的可能性。
接着，说明物理量传感器1的制造方法。如图10所示，物理量传感器1的制造方法具有：准备基板2的基板准备工序；在基板2上形成元件部4的元件部形成工序；在驱动弹簧部42形成薄壁部429的薄壁部形成工序；将盖体3接合于基板2的盖体接合工序；以及单片化(dicing)工序。
[基板准备工序]
首先，如图11所示，准备具有之后成为基板2的多个区域S2的玻璃基板20，在各区域S2形成凹部21以及槽部22、23、24、25、26、27、28。此外，例如，能够使用光刻技术方法以及湿蚀刻技术方法来形成凹部21以及槽部22、23、24、25、26、27、28。接着，在凹部21的底面形成固定检测电极5，并且在槽部22、23、24、25、26、27、28形成布线72、73、74、75、76、78以及电极垫P。
[元件部形成工序]
接着，如图12所示，准备由硅基板构成的基板400，通过阳极接合法将基板400接合到基板2上。接着，例如，通过CMP(化学机械研磨)等将基板400薄壁化，将基板400的厚度调整为元件部4的厚度。接着，在基板400掺入磷、硼等杂质而赋予导电性之后，对基板400形成图案，如图13所示，获得元件部4。此外，作为形成图案的方法，不特别限定，但是优选的是，采用将使用反应性等离子体气体的蚀刻处理和沉积(堆积)处理组合后的干博世(Bosch)法。由此，能够形成纵横比高的贯通孔，能够更加高精度且细致地对元件部4形成图案。
在此，对用于基板400的图案化的干蚀刻装置进行简单地说明，如图14所示，蚀刻装置900具有工作台电极910和与工作台电极910相对设置的相对电极920，它们配置于腔室930内。在这样的蚀刻装置900中，在工作台电极910上载置晶片Q(玻璃基板20和基板400的层叠体)，在将腔室930设为真空的状态下使蚀刻气体流动，形成为等离子体状态，使反应气体G在工作台电极910与相对电极920之间加速并与晶片Q碰撞，从而能够加工晶片Q的基板400。此时，由于等离子体分布等的影响，反应气体G从中央部呈放射状移动(加速)，因此，越朝向晶片Q的外缘部，基板400被倾斜加工的趋势越显著。因此，越是位于晶片Q的外缘部的元件部4，驱动弹簧部42被倾斜加工而内在的Z轴方向的振动成分变大的趋势越显著。
[薄壁部形成工序]
接着，对每个元件部4检测各驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。作为检测Z轴方向的振动成分的方法，不特别限定，例如，将检查用的探针推靠于电极垫P，在基板400上以驱动振动模式驱动各元件部4，基于此时检测的信号(静电电容C的变化)，能够检测各驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
在此，在专利文献1所记载的陀螺仪传感器中，提出了如下方案：通过激光照射对横梁的表面进行激光·烧蚀(laser ablating)加工(除去)，或者，在横梁上堆积(deposition)材料，由此降低上述向Y轴方向的振动。
但是，为了将激光照射到横梁，需要高精度定位、同时通过激光对横梁的多个部位进行加工、或者在横梁上堆积(deposition)材料是困难的，所以存在生产率(效率)差的问题。
接着，对于各元件部4，根据上述检测结果来决定在哪个驱动弹簧部42的哪个位置形成薄壁部429(凹部428)，按照该决定结果在驱动弹簧部42形成薄壁部429(凹部428)。此外，作为薄壁部429(凹部428)的形成方法，不特别限定，但是，例如优选的是，通过干蚀刻来形成。在干蚀刻中，由于使用掩模，所以能够更高精度且细致地形成薄壁部429。在此，如前所述，在元件部4中，相邻的一对梁部421的分离距离D形成得比梁部421的宽度W大。因此，能够充分允许掩模X向轴方向的偏移，即使掩模稍有偏移，也能够将薄壁部429高精度地形成于所规定的位置。
在此，如前所述，在物理量传感器1中，将凹部428形成于驱动弹簧部42的上表面(与基板2相反一侧的面)，因此，能够根据上述干蚀刻而更加容易地形成薄壁部429。
特别是，在物理量传感器1中，所有薄壁部429的厚度(凹部428的深度)相等。因此，能够以相同蚀刻时间形成所有薄壁部429。因此，能够以同一工序形成所有薄壁部429，能够消减制造工序。换言之，在物理量传感器1中，将薄壁部429的厚度设为固定，通过调节长度来减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，因此，如上所述，能够以少的工序更加可靠地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
此外，上述薄壁部形成工序中，也可以反复多次进行检测驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的工序和基于其检测结果形成薄壁部429的工序。由此，能够更高精度地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。
另外，作为薄壁部429的形成方法，不限定于上述干蚀刻，例如，也可以使用隔着掩模照射IB(离子束)等能量线而进行加工的方法。
[盖体接合工序]
接着，准备具有多个盖体3的基板30，如图15所示，将基板30经由玻璃粉39接合于基板2的上表面。接着，在将收纳空间S内置换为所期望的环境之后，利用封闭构件33封闭连通孔32。由此，收纳空间S被封闭。
[单片化工序]
接着，如图16所示，例如，使用切割刀等将物理量传感器1单片化。通过以上可获得物理量传感器1。
如前所述，以上那样的物理量传感器1的制造方法具有：元件部形成工序，对基板400形成图案，从而形成元件部4，该元件部4具有驱动部41和将驱动部41支承为能够在X轴方向(第一方向)上位移的驱动弹簧部42，驱动弹簧部42形成为蛇行形状，且具有向与X轴方向交叉的Y轴方向(第二方向)延伸的多个梁部421；以及薄壁部形成工序，在多个梁部421中的至少一个梁部形成Z轴方向(与X轴方向以及Y轴方向交叉的第三方向)的厚度比其他部分薄的薄壁部429。这样一来，通过在驱动弹簧部42形成薄壁部429，驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分减少，能够抑制正交振动。因此，能够获得具有优异的物理量检测特性的物理量传感器1。
另外，如前所述，在薄壁部形成工序中，通过隔着掩模对驱动弹簧部42进行加工而形成薄壁部429。因此，能够更高精度地形成薄壁部429。
<第二实施方式>
接着，说明本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器。
图17是本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中，主要是驱动弹簧部42的结构不同，除此以外，与上述第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
此外，在以下的说明中，关于第二实施方式的物理量传感器，以不同于上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，在图17中，对于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记。
在本实施方式中，如图17所示，在多个梁部421中的、位于长轴L倾斜的方向的基端侧的梁部421C、421D中至少一方(本实施方式中梁部421D)也设有薄壁部429。由此，能够增大驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。因此，例如，在梁部421A、421B过度地形成薄壁部429的情况下，通过在梁部421C，梁部421D形成薄壁部429，能够抵消在梁部421A、421B过度形成薄壁部429的量，能够进一步有效地减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。此外，在本实施方式中，在梁部421D形成抵消用的薄壁部429，但是，只要能够增大Z轴方向的振动成分，则不特别限定，例如，也可以形成在其旁边的梁部421C。
即使是这样的第二实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第三实施方式>
接着，说明本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器。
图18是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。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中，除了元件部的结构以及检测轴不同以外，与上述第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
此外，在以下的说明中，对于第三实施方式的物理量传感器，以不同于上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，图18中，关于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记。
本实施方式的物理量传感器1是能够检测绕Z轴的角速度ωz的陀螺仪传感器。如图18所示，各构造体40(40a、40b)具有驱动部41、驱动弹簧部42、固定部43、可动驱动电极44、固定驱动电极45、46、驱动监控电极49、可动部61、检测弹簧部62、可动检测电极63、固定检测电极64。驱动部41、驱动弹簧部42、固定部43、可动驱动电极44、固定驱动电极45、46以及驱动监控电极49是与上述第一实施方式相同的结构，因此，以下，对可动部61、检测弹簧部62、可动检测电极63以及固定检测电极64进行说明。
可动部61形成为框状，位于框状的驱动部41的内侧。另外，检测弹簧部62以可动部61能够相对于驱动部41在Y轴方向上位移的方式将驱动部41和可动部61连结。检测弹簧部62在驱动部41内设有四个，连接于可动部61的四角。由此，能够以更稳定的姿势支承可动部61。另外，检测弹簧部62在Y轴方向上具有弹性，将可动部61支承为能够在Y轴方向上位移。这样的检测弹簧部62形成为蛇行形状，一边在X轴方向上往复一边向Y轴方向延伸。但是，作为检测弹簧部62的配置、数量，不特别限定。
另外，可动检测电极63设于可动部61的内侧。另外，可动检测电极63在X轴方向上延伸，其两端部连接于可动部61。
固定检测电极64具有第一固定检测电极641以及第二固定检测电极642。另外，第一固定检测电极641以及第二固定检测电极642分别固定于基板2。另外，虽未图示，但第一固定检测电极641与布线76电连接，第二固定检测电极642与布线77电连接。
在构造体40a中，第一固定检测电极641相对于可动检测电极63相对配置与Y轴方向正侧，在构造体40b中，第一固定检测电极641相对于可动检测电极63相对配置与Y轴方向负侧。另一方面，在构造体40a中，第二固定检测电极642相对于可动检测电极63相对配置于Y轴方向负侧，在构造体40b中，第二固定检测电极642相对于可动检测电极63相对配置于Y轴方向正侧。并且，在可动检测电极63与第一固定检测电极641之间以及可动检测电极63与第二固定检测电极642之间分别形成有静电电容。
这样的结构的物理量传感器1是能够检测绕Z轴的角速度ωz的角速度传感器。具体而言，在以驱动振动模式使驱动部41振动时，若施加角速度ωz，则科里奥利力发挥作用，可动部61相对于驱动部41Y在Y轴方向上振动(检测振动模式)。由此，可动检测电极63与第一固定检测电极641之间的间隙变化，可动检测电极63与第一固定检测电极641之间的静电电容变化，并且，可动检测电极63与第二固定检测电极642之间的间隙变化，可动检测电极63与第二固定检测电极642之间的静电电容变化。因此，通过检测该静电电容的变化量，能够求出角速度ωz。
此外，在本实施方式中，在检测振动模式时，优选的是，可动部61沿Y轴方向平行移动。即，在检测振动模式时，优选的是，可动部61不沿Z轴方向位移。这是因为，当可动部61沿Z轴方向位移时，导致可动检测电极63与第一、第二固定检测电极641、642的相对面积变化，起因于此，导致可动检测电极63与第一、第二固定检测电极641、642之间的静电电容变化。因此，不能仅对基于可动检测电极63与第一、第二固定检测电极641、642之间的间隙的变化而产生的静电电容的变化(与角速度ωz对应的静电电容的变化)进行检测，角速度ωz的检测精度有可能降低。因此，关于检测弹簧部62，也可以与上述驱动弹簧部42同样地形成薄壁部以减少Z轴方向的振动成分。由此，能够更高精度地检测角速度ωz。
通过以上那样的第三实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第四实施方式>
接着，说明本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器。
图19是本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中，除了元件部(特别是驱动弹簧部)的结构不同以外，与上述第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
此外，在以下的说明中，关于第四实施方式的物理量传感器，以不同于上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，在图19中，关于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记。
如图19所示，在本实施方式的驱动弹簧部42中，在四个梁部421中的梁部421C、421D设有厚度T(Z轴方向的长度)比其他部分薄的薄壁部429。薄壁部429是通过在梁部421的下表面(基板2侧的主表面)设置凹部428(缺损部)而形成的。这样一来，通过在四个梁部421的一部分设置薄壁部429，能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。因此，与没有薄壁部429的结构相比，能够降低正交振动。此外，只要能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，则薄壁部429的配置不特别限定，例如，也可以仅设置于梁部421D，也可以仅设置于梁部421C。
这样一来，薄壁部429的配置只要能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，则不特别限定，但是，优选的是，至少设置于位于长轴L的倾斜方向的最前端侧的梁部421D。这是因为，越是位于长轴L的倾斜方向的前端侧的梁部421，通过设置薄壁部429而引起的驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分的减少量越大。此外，“长轴L的倾斜方向”在本实施方式中是指图19中的长轴L的下端部相对于上端部的偏移方向，即，X轴方向负侧。另外，“长轴L的倾斜方向的前端侧”在本实施方式中是指图19中的右侧(X轴方向负侧)。
通过以上那样的第四实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第五实施方式>
接着，说明本发明的第五实施方式所涉及的物理量传感器。
图20是本发明的第五实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中，除了元件部(特别是驱动弹簧部)的结构不同以外，与上述第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
此外，在以下的说明中，关于第五实施方式的物理量传感器，以不同于上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，在图20中，关于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记。
如图20所示，在本实施方式的驱动弹簧部42中，以四个梁部421的上端部相对于下端部位于X轴方向负侧的方式倾斜。即，各梁部421的倾斜方向与上述第一实施方式相反。此外，在本实施方式中，也将长轴L的上端部相对于下端部的偏移方向，即，X轴方向称为“长轴L的倾斜方向”，进而，也将X轴方向负侧称为“长轴L的倾斜方向的前端侧”。
并且，在这四个梁部421中的位于长轴L的倾斜方向的前端侧的梁部421C、421D设有厚度T(Z轴方向的长度)比其他部分薄的薄壁部429。薄壁部429是通过在梁部421C、421D的上表面(与基板2相反一侧的主表面)设置凹部428(缺损部)而形成的。这样一来，通过在四个梁部421的一部分设置薄壁部429，能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。因此，与没有薄壁部429的结构相比，能够降低正交振动。此外，只要能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，则薄壁部429的配置不特别限定，例如，也可以仅设置于梁部421D，也可以仅设置于梁部421C。
通过以上那样的第五实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第六实施方式>
接着，说明本发明的第六实施方式所涉及的物理量传感器。
图21是本发明的第六实施方式所涉及的物理量传感器所具有的驱动弹簧部的剖视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中，除了元件部(特别是驱动弹簧部)的结构不同以外，与上述第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
此外，在以下的说明中，关于第六实施方式的物理量传感器，以不同于上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，在图21中，关于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记。
如图21所示，在本实施方式的驱动弹簧部42中，以四个梁部421的上端部相对于下端部位于X轴方向负侧的方式倾斜。即，各梁部421的倾斜方向与上述第一实施方式相反。此外，在本实施方式中，也将长轴L的下端部相对于上端部的偏移方向，即，X轴方向称为“长轴L的倾斜方向”，进而，也将X轴方向正侧称为“长轴L的倾斜方向的前端侧”。
并且，在这四个梁部421中的位于长轴L的倾斜方向的前端侧的梁部421A、421B设有厚度T(Z轴方向的长度)比其他部分薄的薄壁部429。薄壁部429是通过在梁部421A、421B的下表面(基板2侧的主表面)设置凹部428(缺损部)而形成的。这样一来，通过四个梁部421的一部分设置薄壁部429，能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分。因此，与没有薄壁部429的结构相比，能够降低正交振动。此外，只要能够减少驱动弹簧部42的Z轴方向的振动成分，则薄壁部429的配置不特别限定，例如，也可以仅设置于梁部421A，也可以仅设置于梁部421B。
通过以上那样的第六实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式相同的效果。
<第七实施方式>
接着，说明本发明的第七实施方式所涉及的物理量传感器设备。
图22是表示本发明的第七实施方式所涉及的物理量传感器设备。
如图22所示，物理量传感器设备1000具有基座基板1010、设置于基座基板1010上的物理量传感器1、设置于物理量传感器1上的电路元件1020(IC)、将物理量传感器1和电路元件1020电连接的接合线BW1、将基座基板1010和电路元件1020电连接的接合线BW2、以及对物理量传感器1和电路元件1020进行模塑的模塑部1030。在此，作为物理量传感器1，例如能够使用上述第一至第三实施方式中任一种。
基座基板1010是支承物理量传感器1的基板，例如是插入式基板。在这样的基座基板1010的上表面配置有多个连接端子1011，在下表面配置有多个安装端子1012。另外，在基座基板1010内配置有未图示的内部布线，各连接端子1011经由该内部布线与对应的安装端子1012电连接。作为这样的基座基板1010不特别限定，例如，可以使用硅基板、陶瓷基板、树脂基板、玻璃基板、玻璃环氧树脂基板等。
另外，物理量传感器1中，将基板2朝向下侧(基座基板1010侧)配置于基座基板1010上。并且，物理量传感器1经由接合构件接合于基座基板1010。
另外，电路元件1020配置于物理量传感器1上。并且，电路元件1020经由接合构件接合于物理量传感器1的盖体3。另外，电路元件1020经由接合线BW1与物理量传感器1的各电极垫P电连接，经由接合线BW2与基座基板1010的连接端子1011电连接。根据需要，在这样的电路元件1020中包括驱动物理量传感器1的驱动电路、基于来自物理量传感器1的输出信号检测角速度的检测电路、将来自检测电路的信号转换为规定的信号并输出的输出电路等。
另外，模塑部1030对物理量传感器1以及电路元件1020进行模塑。由此，能够保护物理量传感器1和电路元件1020免于水分、尘埃、冲击等。作为模塑部1030，不特别限定，但是，例如，能够使用热固化型的环氧树脂，例如，能够通过传递模塑法进行模塑。
以上那样的物理量传感器设备1000具有物理量传感器1。因此，能够享有物理量传感器1的效果，能够获得可靠性高的物理量传感器设备1000。
此外，作为物理量传感器设备1000的结构，不限定于上述结构，例如，也可以是物理量传感器1收纳于陶瓷封装的结构。
<第八实施方式>
接着，说明本发明的第八实施方式所涉及的电子设备。
图23是表示本发明的第八实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图23所示的可移动型(或笔记本型)的个人计算机1100适用具备本发明的物理量传感器的电子设备。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构成，显示单元1106被支承为能够经由铰链构造部而相对于主体部1104进行转动。在这样的个人计算机1100中内置有作为角速度传感器发挥功能的物理量传感器1。在此，作为物理量传感器1，例如能够使用上述实施方式中任一种。
这样的个人计算机1100(电子设备)具有物理量传感器1。因此，能够享有上述物理量传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
<第九实施方式>
接着，说明本发明的第九实施方式所涉及的电子设备。
图24是表示本发明的第九实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图24所示的便携电话机1200(也包括PHS)适用具备本发明的物理量传感器的电子设备。在该图中，便携电话机1200具备天线(未图示)、多个操作按钮1202、收话口1204以及送话口1206，在操作按钮1202和收话口1204之间配置有显示部1208。在这样的便携电话机1200中内置有作为角速度传感器发挥功能的物理量传感器1。在此，作为物理量传感器1，例如能够使用上述实施方式中任一种。
这样的便携电话机1200(电子设备)具有物理量传感器1。因此，能够享有上述物理量传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
<第十实施方式>
接着，说明本发明的第十实施方式所涉及的电子设备。
图25是表示本发明的第十实施方式所涉及的电子设备的立体图。
图25所示的数码照相机1300适用具备本发明的物理量传感器的电子设备。在该图中，在壳体(主体)1302的背面设置显示部1310，是基于由CCD产生的拍摄信号来进行显示的结构，显示部1310作为将被摄体显示为电子图像的取景器发挥功能。另外，在壳体1302的正面侧(图中里面侧)设置有包括光学透镜(拍摄光学系)、CCD等在内的受光单元1304。并且，拍摄者确认显示于显示部1310的被摄体图像，当按下快门按钮1306时，该时间点的CCD的拍摄信号被转送至存储器1308并存储。在这样的数码照相机1300中内置有作为角速度传感器发挥功能的物理量传感器1。在此，作为物理量传感器1，例如能够使用上述实施方式中任一种。
这样的数码照相机1300(电子设备)具有物理量传感器1。因此，能够享有上述物理量传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
此外，本发明的电子设备除了适用于上述实施方式的个人计算机以及便携电话机、本实施方式的数码照相机之外，例如还适用于智能手机、平板终端、钟表(包括智能手表、喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、便携型个人计算机、电视、HMD(头戴显示器)等可穿戴终端、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括带有通信功能)、电子词典、计算器、电子游戏设备、文字处理机、工作站、电视电话、防盗有电视监控器、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、各种测定设备、移动体终端基地台用设备、计量仪器类(例如，车辆、航空器、船舶的计量仪器类)、飞机等飞行操纵的模拟装置、网络服务器等。
<第十一实施方式>
接着，说明本发明的第十一实施方式所涉及的移动体。
图26是表示本发明的第十一实施方式所涉及的移动体的立体图。
图26所示的汽车1500是适用了具备本发明的物理量传感器的移动体的汽车。在该图中，在汽车1500中内置有作为角速度传感器发挥功能的物理量传感器1，能够通过物理量传感器1来检测车体1501的姿势。物理量传感器1的检测信号被供给至车体姿势控制装置1502，车体姿势控制装置1502基于该信号检测车体1501的姿势，能够根据检测结果来控制悬架的软硬、或控制各个车轮1503的制动。在此，作为物理量传感器1，例如能够使用上述第一至第三实施方式中任一种。
这样的汽车1500(移动体)具有物理量传感器1。因此，能够享有上述物理量传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
此外，物理量传感器1还能够广泛地适用于汽车导航系统、汽车空调、防抱死系统(ABS)、气囊、胎压监测系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、发动机调节器、混合动力汽车、电力汽车的电池监控等电子控制单元(ECU：electronic control unit)。
另外，作为移动体，不限定于汽车1500，例如，也可以适用于飞行器、机器人、人工卫星、船舶、AGV(无人输送车)，双脚步行机器人、无人机等无人飞行器等。
以上，基于图示的实施方式对本发明的物理量传感器、物理量传感器的制造方法、物理量传感器设备、电子设备以及移动体进行了说明，但本发明不限定于此，各部分的结构可以置换为具有相同功能的任意结构。另外，也可以在本发明中增加其他任意的结构物。另外，在上述实施方式中，X轴方向(第一方向)与Y轴方向(第二方向)是正交的，但不限定于此，只要是交叉即可。
另外，本发明也可以将上述实施方式进行适当组合。例如，也可以是，构造体40a、40b中的、构造体40a所具有四个驱动弹簧部42像上述第五、第六实施方式那样地以各梁部421的上端部相对于下端部位于X轴方向负侧的方式倾斜，且构造体40b所具有的四个驱动弹簧部42像上述第一、第四实施方式那样以各梁部421上端部相对于下端部位于X轴方向正侧的方式倾斜。相反，也可以是，构造体40a所具有的四个驱动弹簧部42如上述第一、第四实施方式那样以各梁部421的上端部相对于下端部位于X轴方向正侧的方式倾斜，且构造体40b所具有的四个驱动弹簧部42像上述第五、第六实施方式那样以各梁部421的上端部相对于下端部位于X轴方向负侧的方式倾斜。即，多个驱动弹簧部42中的至少一个驱动弹簧部相对于其他驱动弹簧部而言梁部421的倾斜方向也可以不同。
另外，在上述实施方式中，对元件部为一个的结构进行了说明，但元件部也可以设置多个。此时，将多个元件部配置成检测轴彼此不同，从而能够检测多个轴向的加速度。
另外，在上述第一实施方式中，对检测用活片板绕转动轴转动的结构进行了说明，但是，作为检测用活片板，只要能够在Z轴方向位移，则可以以任何方式位移。例如，检测用活片板可以绕转动轴跷跷板式摆动，也可以保持姿势不变地在Z轴方向上位移。即，也可以是跷跷板式摆动型的物理量传感器，也可以是平行平板型的物理量传感器。
另外，在上述实施方式中，作为物理量传感器对检测角速度的角速度传感器进行了说明，但是作为物理量传感器所检测的物理量，不限定于角速度，例如，也可以是加速度、压力等。

Claims (12)

1.一种物理量传感器，其特征在于，包括：
驱动部；以及
弹簧部，支承所述驱动部，
所述弹簧部包括：
多个梁部，长边方向沿着与所述驱动部和所述弹簧部所排列的第一方向正交的第二方向；以及
折回部，将所述多个梁部中的相邻的两个梁部的同一侧的端部彼此连接，
所述多个梁部中的至少一个梁部包括与其他梁部相比沿着第三方向的厚度薄的薄壁部，所述第三方向与所述第一方向以及所述第二方向正交。
2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述薄壁部是通过在所述至少一个梁部的所述第三方向的一侧形成凹部而设置的。
3.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
在从所述第二方向俯视观察下，所述多个梁部的截面形状形成为长条形状，
并且，所述长条形状的长边相对于所述第三方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的物理量传感器，其特征在于，
所述至少一个梁部是位于所述长边所倾斜的方向的前端侧的梁部。
5.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述薄壁部设置于所述多个梁部中的至少两个以上梁部。
6.根据权利要求5所述的物理量传感器，其特征在于，
设置于所述至少两个以上梁部的所述薄壁部的所述厚度彼此相等。
7.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述梁部的沿着所述第一方向的宽度比相邻的两个所述梁部的分离距离小。
8.一种物理量传感器的制造方法，其特征在于，包括：
使用干蚀刻对基板形成图案而形成元件部的工序，其中，所述元件部包括：驱动部；以及弹簧部，支承所述驱动部，所述弹簧部包括：多个梁部，长边方向沿着与所述驱动部和所述弹簧部所排列的第一方向正交的第二方向；以及折回部，将所述多个梁部中的相邻的两个梁部的同一侧的端部彼此连接；以及
在所述多个梁部中的至少一个梁部形成与其他梁部相比沿着第三方向的厚度薄的薄壁部的工序，所述第三方向与所述第一方向以及所述第二方向正交。
9.根据权利要求8所述的物理量传感器的制造方法，其特征在于，
在形成所述薄壁部的工序中，使用所述干蚀刻隔着掩模对所述弹簧部进行加工而形成所述薄壁部。
10.一种物理量传感器设备，其特征在于，包括：
权利要求1所述的物理量传感器；以及
与所述物理量传感器电连接的电路元件。
11.一种电子设备，其特征在于，
包括权利要求1所述的物理量传感器。
12.一种移动体，其特征在于，包括：
权利要求1所述的物理量传感器；以及
基于从物理量传感器输出的检测信号来控制姿势的姿势控制装置。
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