CN109839515B - 物理量传感器、电子机器及移动体 - Google Patents

物理量传感器、电子机器及移动体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及物理量传感器、电子机器及移动体。本发明的物理量传感器具有可动部，该可动部包括位于与旋转轴正交的第一方向一侧的第一质量部及位于另一侧的第二质量部、以及连结第一质量部和第二质量部的连结部。另外，连结部包括第一缝隙、位于第一缝隙的一侧的第二缝隙、和位于另一侧的第三缝隙。而且，当在俯视下，将通过第一缝隙的中心且沿着第一方向的轴作为第一中心轴，将通过第二缝隙的中心且沿着第一方向的轴作为第二中心轴，将通过第三缝隙的中心且沿着第一方向的轴作为第三中心轴时，第二中心轴以及第三中心轴分别相对于第一中心轴在旋转轴的方向上错开。

Description

物理量传感器、电子机器及移动体
技术领域
本发明涉及物理量传感器、电子机器及移动体。
背景技术
例如，专利文件1所记载的物理量传感器(加速度传感器)具有可动部、支承部和梁，梁以可动部相对于支承部能够围绕规定的旋转轴进行跷跷板旋转的方式连接支承部和可动部。另外，物理量传感器具有：第一固定检测电极，相对于可动部的旋转轴与一侧的部分相对；以及与另一侧的部分相对的第二固定检测电极。在这种构成中，施加Z轴方向(可动部的法线方向)的加速度时，可动部跷跷板旋转，伴随于此，可动部和第一固定检测电极之间的静电容量以及可动部和第二固定检测电极之间的静电容量分别变化。因此，专利文件1记载的物理量传感器能够基于这些静电容量的变化而检测出Z轴方向的加速度。
专利文件1：日本特开平9-189716号公报
但是，在这一构成中，梁扭转变形的同时可动部跷跷板旋转，因此对梁和支承部的连接部分，或梁和可动部的连接部分施加比较大的应力。另外，当受到冲击时，也因可动部的移位，对梁和支承部的连接部分，或梁和可动部的连接部分施加比较大的应力。因此，存在该部分容易破损、不能发挥良好的机械强度的问题。
本发明的目的在于提供具有良好的机械强度的物理量传感器、物理量传感器设备、复合传感器设备、惯性测量装置、移动体定位装置、便携型电子机器、电子机器及移动体。
发明内容
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而提出的，能够作为以下的发明实现。
一种物理量传感器，其特征在于，包括：基板；以及被所述基板支承的元件部，所述元件部包括：安装于所述基板的固定部；可动部；以及连接所述固定部和所述可动部的支承梁，所述可动部能够以所述支承梁为旋转轴移位，所述可动部包括：第一质量部，经由旋转轴，位于与所述旋转轴正交的第一方向的一侧；第二质量部，位于所述第一方向的另一侧；以及连结部，与所述支承梁连接，连结所述第一质量部和所述第二质量部，所述连结部包括：第一缝隙；第二缝隙，位于所述第一缝隙的所述第一质量部一侧；以及第三缝隙，位于所述第一缝隙的所述第二质量部一侧，当在俯视下，将通过所述第一缝隙的中心且沿着所述第一方向的轴作为第一中心轴，在俯视下，将通过所述第二缝隙的中心且沿着所述第一方向的轴作为第二中心轴，在俯视下，将通过所述第三缝隙的中心且沿着所述第一方向的轴作为第三中心轴时，所述第二中心轴以及所述第三中心轴分别相对于所述第一中心轴在所述旋转轴的方向上错开支承。
由此，能够缓和支承梁和连结部的连接部分上的应力集中。因此，得到具有良好的机械强度的物理量传感器。
优选地，在物理量传感器中，所述第一缝隙是沿着所述第一方向的长条形状。
由此，更有效地缓和支承梁和连结部上的连接部分的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，所述第一缝隙的所述第一方向的两端部分别形成圆角。
由此，能够缓和第一缝隙上的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别是沿着所述第一方向的长条形状。
由此，能够更有效地缓和支承梁和连结部上的连接部分的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，所述第二缝隙的所述第一方向的两端部分别形成圆角，所述第三缝隙的所述第一方向的两端部分别形成圆角。
由此，能够缓和第二缝隙以及第三缝隙上的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，沿着所述第一方向分别配置多个所述第二缝隙以及多个所述第三缝隙。
由此，能够更有效地缓和支承梁和连结部上的连接部分的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别具有与将所述第一缝隙在所述第一方向上延长后的区域重合的区域。
由此，能够更有效地缓和梁和连结部的连接部分上的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别具有与将所述第一缝隙在沿着所述旋转轴的方向上延长后的区域重合的区域。
由此，能够更有效地缓和支承梁和连结部的连接部分上的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，在沿着所述旋转轴的方向上配置多个所述第一缝隙。
由此，能够更有效地缓和支承梁和连结部的连接部分上的应力集中。
优选地，在物理量传感器中，在沿着所述旋转轴的方向上分别配置多个所述第二缝隙以及多个所述第三缝隙。
由此，能够更有效地缓和支承梁和连结部的连接部分上的应力集中。
优选地，物理量传感器能够检测加速度。
由此，成为便利性高的物理量传感器。
物理量传感器设备能够包括物理量传感器、和电路元件。
由此，能够享受本发明的物理量传感器的效果，得到可靠性较高的物理量传感器设备。
一种复合传感器设备，其特征在于，包括作为物理量传感器的第一物理量传感器；以及与所述第一物理量传感器检测不同的物理量的第二物理量传感器。
由此，能够享受物理量传感器的效果，得到可靠性较高的复合传感器设备。
一种惯性测量装置，其特征在于，包括物理量传感器，以及控制所述物理量传感器的驱动的控制电路。
由此，能够享受物理量传感器的效果，得到可靠性较高的惯性测量装置。
一种移动体定位装置，其特征在于，包括：惯性测量装置；接收部，从定位用卫星接收位置信息重叠了的卫星信号；获取部，根据接收的所述卫星信号，获取所述接收部的位置信息；运算部，根据从所述惯性测量装置输出的惯性数据，运算移动体的姿势；以及计算部，根据算出的所述姿势校正所述位置信息，从而计算所述移动体的位置。
由此，能够享受惯性测量装置的效果，得到可靠性较高的移动体定位装置。
一种便携型电子机器，其特征在于，包括：物理量传感器；壳体，容纳所述物理量传感器；处理部，容纳于所述壳体，处理从所述物理量传感器输出的输出数据；显示部，容纳于所述壳体；透光性盖，封堵所述壳体的开口部。
由此，能够享受物理量传感器的效果，得到可靠性较高的便携型电子机器。
优选地，在便携型电子机器中，包括卫星定位系统，测量用户的移动距离或移动轨迹。
由此，成为便利性更高的便携型电子机器。
一种电子机器，其特征在于，包括：物理量传感器；以及控制部，根据从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
由此，能够享受物理量传感器的效果，得到可靠性较高的电子机器。
一种移动体，其特征在于，包括：物理量传感器；以及控制部，根据从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
由此，能够享受物理量传感器的效果，得到可靠性较高的移动体。
优选地，在移动体中，包括发动机系统、制动系统以及无钥匙进入系统的至少任一系统，所述控制部根据所述检测信号控制所述系统。
由此，能够精度良好地控制系统。
附图说明
图1是第一实施方式的物理量传感器的俯视图。
图2是图1中的A-A线剖视图。
图3是元件部的局部放大俯视图。
图4是元件部的局部放大俯视图。
图5是示出驱动电压的图表。
图6是示出第二实施方式的物理量传感器具有的元件部的局部放大俯视图。
图7是示出图6所示的元件部的变形例的局部放大俯视图。
图8是示出第三实施方式的物理量传感器具有的元件部的局部放大俯视图。
图9是示出第四实施方式的物理量传感器具有的元件部的局部放大俯视图。
图10是示出图9所示的元件部的变形例的局部放大俯视图。
图11是示出第五实施方式的物理量传感器设备的剖视图。
图12是示出第六实施方式的复合传感器设备的俯视图。
图13是图12示出的复合传感器设备的剖视图。
图14是示出第七实施方式的惯性测量装置的分解立体图。
图15是图14所示的惯性测量装置具有的基板的立体图。
图16是示出第八实施方式的移动体定位装置的整个系统的框图。
图17是示出图16所示的移动体定位装置的作用的图。
图18是示出第九实施方式的电子机器的立体图。
图19是示出第十实施方式的电子机器的立体图。
图20是示出第十一实施方式的电子机器的立体图。
图21是示出第十二实施方式的便携型电子机器的俯视图。
图22是示出图21所示的便携型电子机器的概要构成的功能框图。
图23是示出第十三实施方式的移动体的立体图。
附图标记说明
1…物理量传感器；2…基板；21…凹部；211…底面；22…载置件；25、26、27…槽部；3…元件部；31…固定部；31a…第一固定部；31b…第二固定部；32…可动电极；321…第一可动电极；321a…贯通孔；322…第二可动电极；322a…贯通孔；322b…贯通孔；323、324…连结部；325…开口；326…梁；328…梁；329…梁；33…梁；331…第一梁；331a…支承梁；331b…分支部；332…第二梁；332a…支承梁；332b…分支部；341、341A、341B、341C…第一缝隙；342、342A、342B…第二缝隙；343、343A、343B…第三缝隙；5…盖；51…凹部；59…玻璃料；75、76、77…布线；8…电极；81…第一固定电极；82…第二固定电极；83…虚拟电极；1100…个人电脑；1102…键盘；1104…主体部；1106…显示单元；1108…显示部；1110…控制电路；1200…移动电话；1202…操作按钮；1204…听筒；1206…话筒；1208…显示部；1210…控制电路；1300…数码静态照相机；1302…壳体；1304…受光单元；1306…快门；1308…存储器；1310…显示部；1320…控制电路；1400…活动计；1401…表带；1402…显示部；1403…壳体；1404…透光性盖；1405…表圈；1406…操作按钮；1407…操作按钮；1408…加速度传感器；1409…角速度传感器；1410…处理部；1411…GPS传感器；1412…地磁传感器；1413…脉搏传感器；1414…温度传感器；1415…通信部；1416…存储部；1417…操作部；1418…压力传感器；1419…计时部；1420…声音输出部；1421…电池；1500…汽车；1502…控制装置；1510…系统；2000…惯性测量装置；2100…外壳；2110…螺孔；2200…接合部材；2300…传感器模块；2310…内壳；2311…凹部；2312…开口；2320…基板；2330…连接器；2340x、2340y、2340z…角速度传感器；2350…加速度传感器；2360…控制IC；3000…移动体定位装置；3100…惯性测量装置；3110…加速度传感器；3120…角速度传感器；3200…运算处理部；3300…GPS接收部；3400…接收天线；3500…位置信息获取部；3600…位置合成部；3700…处理部；3800…通信部；3900…显示部；4000…复合传感器设备；4100…衬底基板；4110…连接端子；4120…外部端子；4200…半导体元件；4300…加速度传感器；4400…角速度传感器；4500…树脂封装件；5000…物理量传感器设备；5100…封装件；5200…衬底；5210…凹部；5211…第一凹部；5212…第二凹部；5230…内部端子；5240…外部端子；5300…盖；5400…环形垫片；5900…半导体元件；Az…加速度；BW1、BW2、BW3、BW4、BW5…引线；D3、D4…分开距离；DA…芯片固定材料；I1、I2…边界；J…旋转轴；Jx1…第一中心轴；Jx2…第二中心轴；Jx3…第三中心轴；P…电极垫；Qx、Qx1、Qx2、Qx3、Qy…区域；S…容纳空间；S2…容纳空间；V1…电压；θ…斜率。
具体实施方式
下面，基于附图示出的实施方式，详细地说明本发明的物理量传感器、物理量传感器设备、复合传感器设备、惯性测量装置、移动体定位装置、便携型电子机器、电子机器及移动体。
＜第一实施方式＞
首先，说明第一实施方式的物理量传感器。
图1是第一实施方式的物理量传感器的俯视图。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是元件部的局部扩大俯视图。图4是元件部的局部扩大俯视图。图5是示出驱动电压的图表。
此外，在各图中，作为彼此正交的三轴，图示出X轴、Y轴以及Z轴。另外，在下文中，将平行于X轴的方向称为“X轴方向”、将平行于Y轴的方向称为“Y轴方向”、将平行于Z轴的方向称为“Z轴方向”。另外，将各轴的箭头前端侧称为“正侧”，将相反侧称为“负侧”。另外，将Z轴方向正侧称为“上”，将Z轴方向负侧称为“下”。
另外，在本申请说明书中，“正交”除了以90°相交的情况之外，还包括以从90°稍微倾斜的角度(例如，90°±10°左右)相交的情况。具体而言，X轴相对于YZ平面的法线方向倾斜±10°左右的情况，Y轴相对于XZ平面的法线方向倾斜±10°左右的情况，Z轴相对于XY平面的法线方向倾斜±10°左右的情况，均包含于“正交”中。
图1示出的物理量传感器1是能够测量Z轴方向(铅直方向)的加速度Az的加速度传感器。这样的物理量传感器1具有基板2、配置在基板2上的元件部3、以覆盖元件部3的方式接合于基板2的盖5。
如图1所示，基板2呈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，在从Z轴方向的俯视下，凹部21以在内侧内包元件部3的方式形成为比元件部3大。这样的凹部21作为用于防止(减少)元件部3和基板2的接触的避让部(逃げ部)发挥功能。
另外，基板2具有设置在凹部21的底面211的突起状的载置件22。而且，在载置件22的上表面接合元件部3。由此，能够将元件部3在与凹部21的底面211分开的状态下固定于基板2。另外，基板2具有向上表面侧开放的槽部25、26、27。
作为基板2，例如能够使用由包含碱金属离子(Na+等的可动离子)的玻璃材料(例如，Pyrex玻璃(注册商标)、Tempax玻璃(注册商标)那样的硼硅酸玻璃)构成的玻璃基板。但是，作为基板2，没有特别的限定，例如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，从防止短路的观点出发，优选使用高电阻的硅基板，或者使用在表面通过热氧化等形成硅氧化膜(绝缘性氧化物)的硅基板。
另外，如图1以及图2所示，在凹部21的底面211，作为电极8，彼此分开配置第一固定电极81、第二固定电极82以及虚拟电极83。
另外，如图1所示，在槽部25、26、27设置有布线75、76、77。布线75、76、77的一端部分别露出至盖5的外侧，作为与外部装置进行电连接的电极垫P发挥功能。另外，布线75在载置件22上与元件部3电连接，并且，还与虚拟电极83电连接。另外，布线76与第一固定电极81电连接，布线77与第二固定电极82电连接。
如图1所示，盖5呈具有矩形的俯视形状的板状。另外，如图2所示，盖5具有向下表面侧(基板2侧)开放的凹部51。盖5接合于基板2的上表面，从而将元件部3容纳在凹部51内。而且，通过盖5以及基板2，在其内侧形成容纳元件部3的容纳空间S。
容纳空间S是密封空间。另外，优选在容纳空间S填充氮气、氦气、氩气等的不活性气体，在使用温度(-40℃～120℃左右)下大致成为大气压。通过使容纳空间S为大气压，增大粘性阻力发挥阻尼效果，能够迅速地会聚元件部3的振动。因此，提高加速度Az的检测精度。
作为盖5，例如能够使用硅基板。但是，作为盖5，没有特别的限定，例如可以使用玻璃基板或者陶瓷基板。另外，作为基板2和盖5的接合方法，没有特别的限定，可以依据基板2或盖5的材料适当选择，例如能够使用通过阳极接合、等离子照射使接合面彼此活性化并使接合面彼此接合的活性化接合，通过玻璃料等的接合材料的接合、接合在基板2的上表面以及盖5的下表面成膜的金属膜彼此的扩散接合等。在本实施方式中，经由玻璃料59(低熔点玻璃)接合基板2和盖5。
如图1所示，元件部3具有固定在载置件22的上表面的固定部31、相对于固定部31能够移位的可动电极32(可动部)、连接固定部31和可动电极32的梁33。而且，对物理量传感器1作用加速度Az时，可动电极32使梁33扭转变形的同时相对于固定部31围绕旋转轴J进行跷跷板旋转(转动)。这样的元件部3例如通过利用干蚀刻对掺杂有磷(P)、硼酸(B)、砷(As)等的杂质的具有导电性的硅基板进行图案化而形成。
可动电极32呈沿着X轴方向的长条形状。另外，可动电极32具有相对于旋转轴J位于X轴方向负侧(一侧)的第一可动电极321(第一质量部)、相对于旋转轴J位于X轴方向正侧(另一侧)的第二可动电极322(第二质量部)、连结第一可动电极321和第二可动电极322的一对连结部323、324。另外，可动电极32具有由第一、第二可动电极321、322以及连结部323、324围成的开口325，在该开口325内配置固定部31以及梁33。这样，通过设置开口325，在其内侧配置固定部31以及梁33，能够实现元件部3的小型化。
另外，开口325的各角部取倒角(形成圆角)。由此，缓和应力集中，能够有效地减小可动电极32的破坏(裂痕的发生)。因此，成为具有良好的机械性强度的物理量传感器1。但是，开口325的各角部也可以不取倒角。
另外，第二可动电极322比第一可动电极321在X轴方向上长(质量大)，施加加速度Az时的旋转力矩大于第一可动电极321。由于该旋转力矩的差，施加加速度Az时，可动电极32围绕旋转轴J进行跷跷板旋转。
另外，在第一可动电极321形成有呈行列状排列的多个贯通孔321a。同样地，在第二可动电极322形成有呈行列状排列的多个贯通孔322a。这些贯通孔321a、322a分别作为用于减少对硅基板干蚀刻时的反应性气体的填充的通气口发挥功能，或者作为调整可动电极32进行跷跷板旋转时的空气阻力以使可动电极32良好地进行跷跷板旋转的通气口发挥功能。
此外，在本实施方式中，各贯通孔321a、322a成为正方形的开口形状，但作为各贯通孔321a、322a的开口形状，没有特别的限定，可以是圆形、椭圆形、三角形、长方形、梯形、平行四边形等正方形之外的四边形、五边形以上的多边形、异形等任意的形状。另外，可以至少一个贯通孔321a、322a的开口形状或大小与其他贯通孔321a、322b的开口形状或大小不同。另外，贯通孔321a、322a可以省略。
固定部31具有相对于旋转轴J位于X轴方向负侧(一侧)的第一固定部31a、以及相对于旋转轴J位于X轴方向正侧(另一侧)的第二固定部31b。而且，第一、第二固定部31a、31b分别接合于载置件22的上表面。另外，在本实施方式中，固定部31的各角部取倒角(形成圆角)。由此，缓和固定部31上的应力集中，能够有效地减少固定部31的破坏(裂痕的产生)。因此，成为具有优良的机械性强度的物理量传感器1。但是，固定部31的至少一个角部可以不取倒角。
另外，梁33具有：第一梁331，位于固定部31的Y轴方向正侧，连接固定部31和连结部323；以及第二梁332，位于固定部31的Y轴方向负侧，连接固定部31和连结部324。这样，通过经由配置在固定部31的两侧的第一梁331、第二梁332连接固定部31和可动电极32，能够平衡性良好地支承可动电极32，可动电极32的跷跷板旋转稳定。
如图3所示，第一梁331具有：支承梁331a，沿着旋转轴J(Y轴方向)呈长条形状；以及分支部331b，沿着X轴方向呈长条形状，在长度方向的中央部与支承梁331a的Y轴方向负侧的端部连接。而且，支承梁331a的Y轴方向正侧的端部连接于可动电极32(连结部323)，分支部331b的X轴方向正侧的端部连接于第二固定部31b，支承梁331a的X轴方向负侧的端部连接于第一固定部31a。
同样地，第二梁332具有：支承梁332a，沿着旋转轴J(Y轴方向)呈长条形状；以及分支部332b，沿着X轴方向呈长条形状，在长度方向的中央部与支承梁332a的Y轴方向正侧的端部连接。而且，支承梁332a的Y轴方向负侧的端部连接于可动部52(连结部324)，分支部332b的X轴方向正侧的端部连接于第二固定部31b，支承梁332a的X轴方向负侧的端部连接于第一固定部31a。
支承梁331a、332a配置在沿着Y轴方向的同一直线上，由此形成旋转轴J。通过使第一梁331、第二梁332为这种构成，因支承梁331a、332a的扭转变形产生的应力在传递到固定部31之前就通过分支部331b、332b的变形缓和，因此能够缓和第一梁331、第二梁332与固定部31的连接部分上的应力集中。因此，提高元件部3的机械强度，成为可靠性较高的物理量传感器1。
特别地，在本实施方式中，分支部331b、332b的两端部分别成为宽度向固定部31逐渐增大的圆锥状。因此，能够更有效地缓和第一梁331、第二梁332与固定部31的连接部分上的应力集中。并且，支承梁331a、332a的两端部也分别成为宽度向连结部323、324或者分支部331b、332b逐渐增大的圆锥状。因此，关于支承梁331a、332a和分支部331b、332b的连接部分上的应力集中或者支承梁331a、332a和连结部323、324的连接部分上的应力集中，也能够更有效地缓和。但是，作为第一梁331、第二梁332的构成，没有特别的限定，例如端部也可以不是圆锥状，可以省略分支部331b、332b。
在此，回到可动电极32的说明，详细地说明可动电极32具备的连结部323、324。如图3所示，连结部323相对于固定部31位于Y轴方向正侧，经由第一梁331连接于固定部31。另外，连结部323呈沿着X轴方向的长条形状，X轴方向负侧的端部与第一可动电极321连接，X轴方向正侧的端部与第二可动电极322连接。另一方面，连结部324相对于固定部31位于Y轴方向负侧，经由第二梁332连接于固定部31。另外，连结部324呈沿着X轴方向的长条形状，X轴方向负侧的端部与第一可动电极321连接，X轴方向正侧的端部与第二可动电极322连接。
另外，在连结部323、324，分别形成有作为在厚度方向上贯通的贯通孔的第一缝隙341、第二缝隙342以及第三缝隙343。这些第一缝隙341、第二缝隙342、第三缝隙343的构成在连结部323、324相同，因此在下文中，为了便于说明，针对形成在连结部323的第一缝隙341、第二缝隙342、第三缝隙343代表性地说明，针对形成在连结部324的第一缝隙341、第二缝隙342、第三缝隙343，省略其说明。
如图4所示，第一缝隙341呈沿着X轴方向的长条形状，在俯视下，配置成与旋转轴J(支承梁331a的延长线)相交，与第一梁331在Y轴方向上排列配置。通过具有这样的第一缝隙341，在第一梁331和第一缝隙341之间，呈沿着X轴方向的长条形状，在其长度方向的中央部，形成有与第一梁331连接的梁326。而且，由第一梁331(支承梁331a)的弯曲变形产生的应力通过梁326的变形而缓和，因此能够缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。因此，提高元件部3的机械强度，成为可靠性较高的物理量传感器1。
另外，第一缝隙341的两端部分别成为宽度逐渐减小的圆锥状。特别地，在本实施方式中，第一缝隙341的两端部分别呈圆弧状形成圆角。由此，角部从第一缝隙341消失，能够缓和应力集中。因此，能够有效地减少第一缝隙341引起的裂痕的产生。
但是，第一缝隙341的形状没有特别的限定。例如，两端部可以是没有形成圆角，具有角部的长方形状，也可以是各角部取倒角的长方形状。另外，形成圆角的曲率半径并不限定于一定的圆弧状，也可以是呈具有曲率半径不同的部分的曲线状形成圆角。另外，例如，第一缝隙341可以成为沿着Y轴方向的长条形状，也可以是圆形、正方形等X轴方向的长度和Y轴方向的长度相等的形状。
第二缝隙342呈沿着X轴方向的长条形状，位于第一缝隙341(旋转轴J)的X轴方向负侧。另一方面，第三缝隙343成为沿着X轴方向的长条形状，位于第一缝隙341(旋转轴J)的X轴方向正侧。在本实施方式中，第二缝隙342以及第三缝隙343相对于旋转轴J呈对称配置。
这样，通过在第一缝隙341的两侧配置第二缝隙342、第三缝隙343，例如相比于仅形成第一缝隙341的情况，能够进一步缓和连结部323和第一梁331的连接部分上的应力集中。另外，例如，并不是连接第一缝隙341、第二缝隙342、第三缝隙343而形成一个大的缝隙，而是如在本实施方式那样在第一缝隙341的两侧配置没有与第一缝隙341连接的第二缝隙342、第三缝隙343，在第一缝隙341和第二缝隙342之间形成梁328，在第一缝隙341和第三缝隙343之间形成梁329。用该梁328、329加强连结部323，能够减小连结部323的过度的硬性下降。
第二缝隙342的两端部分别呈宽度逐渐减小的圆锥状。特别地，在本实施方式中，第二缝隙342的两端部分别呈圆弧状形成圆角。由此，角部从第二缝隙342消失，能够缓和应力集中。因此，能够有效地减少第二缝隙342引起的裂痕的产生。
同样地，第三缝隙343的两端部分别成为宽度减小的圆锥状。特别地，在本实施方式中，第三缝隙343的两端部分别呈圆弧状形成圆角。由此，角部从第三缝隙343消失，能够缓和应力集中。因此，能够有效地减少第三缝隙343引起的裂痕的产生。
特别地，在本实施方式中，第二缝隙342、第三缝隙343分别是与第一缝隙341相同的形状以及大小。即，W1＝W2＝W3，L1＝L2＝L3。由此，第一缝隙341、第二缝隙342、第三缝隙343的设计变得容易。
但是，第二缝隙342、第三缝隙343的形状没有特别的限定，例如也可以两端部没有形成圆角，而是具有角部的长方形状，也可以是各角部取倒角的长方形状。另外，形成圆角并不局限于曲率半径一定的圆弧状，也可以呈具有曲率半径不同的部分的曲线状形成圆角。另外，例如第二缝隙342、第三缝隙343可以成为沿着Y轴方向的长条形状，也可以成为圆形、正方形等X轴方向的长度和Y轴方向的长度相等的形状。另外，第二缝隙342、第三缝隙343可以是与第一缝隙341不同的形状或者不同的大小。即，可以L1＞L2、L3，也可以L1＜L2、L3。另外，可以W1＞W2、W3，也可以W1＜W2、W3。另外，在本实施方式中，长度L2、L3相等，但并不限定于此，可以L2＞L3，可以L2＜L3。同样地，在本实施方式中，宽度W2、W3相等，但并不限定于此，可以W2＞W3，可以W2＜W3。
另外，在从Z轴方向的俯视下，将通过第一缝隙341的中心(宽度方向的中心)且沿着X轴方向的轴作为第一中心轴Jx1、将通过第二缝隙342的中心且沿着X轴方向的轴作为第二中心轴Jx2、将通过第三缝隙343的中心且沿着X轴方向的轴作为第三中心轴Jx3时，第二中心轴Jx2以及第三中心轴Jx3分别相对于第一中心轴Jx1在Y轴方向正侧(固定部31的相反侧)错开。由此，能够防止第一缝隙341和第二缝隙342相对的端彼此以最短距离相对，能够有效地减少在位于其间的梁328产生裂痕。同样地，例如，能够防止第一缝隙341和第三缝隙343相对的端彼此以最短距离相对，能够有效地减少在位于其间的梁329产生裂痕。因此，进一步提高连结部323的机械强度。
特别地，在本实施方式中，第二缝隙342具有与将第一缝隙341在X轴方向上延长后的区域Qx重合的区域。即，第一中心轴Jx1和第二中心轴Jx2之间的分开距离D3比第一缝隙341的宽度W1小(D3＜W1)。同样地，第三缝隙343具有与将第一缝隙341在X轴方向上延长后的区域Qx重合的区域。即，第一中心轴Jx1和第三中心轴Jx3的分开距离D4比第一缝隙341的宽度W1小(D4＜W1)。由此，能够将第二缝隙342、第三缝隙343更靠近配置在第一梁331和连结部323的连接部分，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。
另外，第二缝隙342配置成没有超出连结部323和第一可动电极321的边界I1。即，第二缝隙342其全域位于连结部323。边界I1是可动电极32跷跷板旋转时比较容易施加应力的部分。因此，通过以没有跨越边界I1的方式形成第二缝隙342，能够减小边界I1的机械的强度下降，能够有效地减少边界I1附近的裂痕等的产生。
同样地，第三缝隙343以没有超过连结部323和第二可动电极322的边界I2的方式配置。即，第三缝隙343其全域位于连结部323。边界I2是可动电极32跷跷板旋转时比较容易施加应力的部分。因此，通过以没有跨越边界I2的方式形成第三缝隙343，能够减小边界I2的机械的强度下降，能够有效地减少边界I2附近的裂痕等的产生。
但是，第二缝隙342可以形成为超过边界I1，第三缝隙343也可以形成为超过边界I2。即，第二缝隙342其一部分可以位于第一可动电极321，第三缝隙343其一部分可以位于第二可动电极322。
如上，说明了元件部3。在此，返回电极8的说明时，在从Z轴方向的俯视下，第一固定电极81与第一可动电极321相对配置，第二固定电极82以及虚拟电极83与第二可动电极322相对配置。在物理量传感器1的驱动时，例如对元件部3施加图5示出的电压V1，第一固定电极81以及第二固定电极82分别连接QV放大器(电荷电压转换电路)。因此，在第一固定电极81和第一可动电极321之间形成静电容量C1，在第二固定电极82和第二可动电极322之间形成静电容量C2。
而且，向物理量传感器1施加Z轴方向的加速度Az时，第一可动电极321、第二可动电极322的旋转力矩不同，可动电极32一边使梁33扭转变形一边围绕旋转轴J进行跷跷板旋转，对应于此，静电容量C1、C2分别变化。因此，能够根据这些静电容量C1、C2的变化量，检测加速度Az。此外，静电容量C1增大时静电容量C2减小，相反，静电容量C1减小时静电容量C2增大。因此，通过对从第一固定电极81得到的检测信号(对应于静电容量C1的大小的信号)、以及从第二固定电极82得到的检测信号(对应于静电容量C2的大小的信号)进行差动运算(相减处理：C1-C2)，能够消除噪声，能够精度良好地检测加速度Az。
以上，说明了物理量传感器1。如前所述，这样的物理量传感器1包括基板2和基板2所支承的元件部3。另外，元件部3包括安装在基板2的固定部31、可动电极32(可动部)、连接固定部31和可动电极32的支承梁331a、332a。另外，可动电极32能够将支承梁331a、332a作为旋转轴J移位。另外，可动电极32包括：第一可动电极321(第一质量部)，经由旋转轴J，位于X轴方向(与旋转轴J正交的第一方向)的一侧；第二可动电极322(第二质量部)，位于X轴方向的另一侧；以及连结部323、324，与支承梁331a、332a连接，连结第一可动电极321和第二可动电极322。另外，连结部323、324包括：第一缝隙341；位于第一缝隙341的第一可动电极321侧的第二缝隙342；以及位于第一缝隙341的第二可动电极322侧的第三缝隙343。而且，在俯视下，将通过第一缝隙341的中心且沿着X轴方向的轴作为第一中心轴Jx1，在俯视下，将通过第二缝隙342的中心且沿着X轴方向的轴作为第二中心轴Jx2，在俯视下，将通过第三缝隙343的中心且沿着X轴方向的轴作为第三中心轴Jx3时，第二中心轴Jx2以及第三中心轴Jx3分别相对于第一中心轴Jx1在旋转轴J的方向(Y轴方向)上错开。这样，通过在连结部323、324配置第一缝隙341、第二缝隙342以及第三缝隙343，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。因此，成为具有良好的机械性强度的物理量传感器1。
另外，如前所述，第一缝隙341是沿着X轴方向的长条形状。由此，能够使第一缝隙341形成为比第一梁331和连结部323的连接部大。因此，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。此外，作为第一缝隙341的形状，并不限定于长条形状，可以为任意形状。
另外，如前所述，第一缝隙341的X轴方向的两端部分别形成圆角。由此，能够缓和第一缝隙341上的应力集中。
另外，如前所述，第二缝隙342以及第三缝隙343是分别沿着X轴方向的长条形状。由此，能够使第二缝隙342以及第三缝隙343分别形成为比第一缝隙341的周围大。因此，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。此外，作为第二缝隙342以及第三缝隙343的形状，分别并不限定于长条形状，可以是任意形状。
另外，如前所述，第二缝隙342的X轴方向的两端部分别形成圆角，第三缝隙343的X轴方向的两端部分别形成圆角。由此，能够缓和第二缝隙342以及第三缝隙343上的应力集中。
另外，如前所述，第二缝隙342以及第三缝隙343分别具有与将第一缝隙341在X轴方向上延长后的区域Qx重合的区域。由此，能够将第二缝隙342以及第三缝隙343配置为更靠近第一梁331和连结部323的连接部分，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。
另外，如前所述，物理量传感器1是能够检测加速度Az的物理量传感器。由此，成为便利性高的物理量传感器1。
＜第二实施方式＞
接着，说明第二实施方式的物理量传感器。
图6是示出第二实施方式的物理量传感器具有的元件部的局部放大俯视图。图7是示出图6所示的元件部的变形例的局部放大俯视图。
本实施方式的物理量传感器1主要是连结部323、324的构成不同，除此之外，与上述的第一实施方式的物理量传感器1相同。此外，在下面的说明中，针对第二实施方式的物理量传感器1，以与上述第一实施方式的不同点为中心说明，关于相同事项省略其说明。另外，在图6以及图7中，分别针对与上述第一实施方式相同的结构，标注相同符号。另外，连结部323、324的构成彼此相同，因此在下文中，为了便于说明，以连结部323为代表进行说明，针对连结部324，省略其说明。
如图6所示，在本实施方式的连结部323中，沿着X轴方向分别配置多个第二缝隙342以及第三缝隙343。另外，第二缝隙342以及第三缝隙343分别是大致圆形。即，第二缝隙342以及第三缝隙343并没有形成上述的第一实施方式那样的沿着X轴方向的长条形状，而成为X轴方向的长度和Y轴方向的长度大致相等的形状。另外，第二缝隙342以及第三缝隙343分别从将第一缝隙341在X轴方向上延长后的区域Qx错开，即，配置成不与区域Qx重合。
这样，在本实施方式的物理量传感器1中，沿着X轴方向分别配置多个第二缝隙342以及第三缝隙343。由此，例如通过改变第二缝隙342以及第三缝隙343的数量，能够调整第一梁331和连结部323的连接部分的刚性，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。
此外，在本实施方式中，第二缝隙342、第三缝隙343分别以每三个沿着X轴方向配置，但作为第二缝隙342、第三缝隙343的数量，分别没有特别的限定，例如可以是两个，也可以是四个以上。另外，第二缝隙342的数量和第三缝隙343的数量可以相同，也可以不同。
根据这样的第二实施方式，能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。此外，作为本实施方式的变形例，例如，如图7所示，可以构成为第二缝隙342以及第三缝隙343分别配置一个。
＜第三实施方式＞
接着，说明第三实施方式的物理量传感器。
图8是示出第三实施方式的物理量传感器具有的元件部的局部放大俯视图。
本实施方式的物理量传感器1主要是连结部323、324的构成不同，除此之外，与上述的第一实施方式的物理量传感器1相同。此外，在下面的说明中，针对第三实施方式的物理量传感器1，以与上述的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8中，关于与上述的第一实施方式相同的结构，标注相同符号。另外，连结部323、324的构成也彼此相同，在下文中，为了便于说明，以连结部323为代表进行说明，关于连结部324，省略其说明。
如图8所示，在本实施方式的连结部323中，第二缝隙342以及第三缝隙343分别从将第一缝隙341在X轴方向上延长后的区域Qx错开，即，配置成不与区域Qx重合。另外，第二缝隙342的X轴方向正侧的端部和第一缝隙341的X轴方向负侧的端部在Y轴方向上排列配置。同样地，第三缝隙343的X轴方向负侧的端部和第一缝隙341的X轴方向正侧的端部在Y轴方向上排列配置。即，第二缝隙342、第三缝隙343分别具有与将第一缝隙341在沿着旋转轴J的方向(Y轴方向)上延长后的区域重合的区域Qy。由此，能够将第二缝隙342、第三缝隙343配置为更靠近第一梁331和连结部323的连接部分，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。
根据这样的第三实施方式，能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
＜第四实施方式＞
接着，说明第四实施方式的物理量传感器。
图9是示出第四实施方式的物理量传感器具有的元件部的局部放大俯视图。图10是示出图9所示的元件部的变形例的局部放大俯视图。
本实施方式的物理量传感器1主要是连结部323、324的构成不同，除此之外，与上述的第一实施方式的物理量传感器1相同。此外，在下文的说明中，针对第四实施方式的物理量传感器1，以与上述的第一实施方式的不同点为中心说明，关于相同的事项省略其说明。另外，在图9以及图10中，分别针对与上述的第一实施方式相同的结构，标注相同的符号。另外，连结部323、324的构成彼此相同，但是在下文中，为了说明方便，针对连结部323为代表进行说明，关于连结部324，省略其说明。
如图9所示，在本实施方式的连结部323中，沿着Y轴方向分别配置多个第一缝隙341、第二缝隙342以及第三缝隙343。具体而言，第一缝隙341沿着Y轴方向配置三个，第二缝隙342以及第三缝隙343分别沿着Y轴方向配置两个。由此，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。另外，例如能够与缝隙数增加相应地减小各缝隙，能够有效地减小因过度减重而连结部323的刚性不足。
但是，作为第一缝隙341的数量，没有特别的限定，例如，可以是两个，也可以是四个以上。另外，多个第一缝隙341可以是彼此相同的形状，也可以至少一个是与其他不同的形状。同样地，作为第二缝隙342以及第三缝隙343的数量，各个没有特别的限定，可以是三个以上。另外，多个第二缝隙342可以是彼此相同的形状，也可以至少一个是与其他不同的形状。同样地，多个第三缝隙343可以是彼此相同的形状，也可以至少一个是与其他不同的形状。
另外，将位于第一梁331侧的第一缝隙341A在X轴方向上延长后的区域作为区域Qx1，将位于相反侧的第一缝隙341C在X轴方向上延长后的区域作为区域Qx3，将位于中央的第一缝隙341B在X轴方向上延长后的区域作为区域Qx2时，一方的第二缝隙342A、第三缝隙343A位于区域Qx1、Qx2之间，配置成不与区域Qx1、Qx2重合，另一方的第二缝隙342B、第三缝隙343B位于区域Qx2、Qx3之间，配置成不与区域Qx2、Qx3重合。由此，第一缝隙341、第二缝隙342以及第三缝隙343不会过度密集，能够平衡性良好地分散配置在第一梁331和连结部323的连接部分。因此，能够减小连结部323的刚性不足，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。
这样，在本实施方式的物理量传感器1中，在沿着旋转轴J的方向(Y轴方向)上配置多个第一缝隙341。另外，在沿着旋转轴J的方向上分别配置多个第二缝隙342以及第三缝隙343。由此，能够更有效地缓和第一梁331和连结部323的连接部分上的应力集中。另外，例如能够与缝隙数增加相应地减小各缝隙，能够有效地减小因过度减重而连结部323的刚性不足。
通过这样的第四实施方式，能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。此外，作为本实施方式的变形例，例如，如图10所示，一方的第二缝隙342、第三缝隙343位于区域Qx1、Qx2之间，具有与区域Qx1、Qx2重合的区域，另一方的第二缝隙342、第三缝隙343位于区域Qx2、Qx3之间，也可以具有与区域Qx2、Qx3重合的区域。
＜第五实施方式＞
接着，说明第五实施方式的物理量传感器设备。
图11是示出第五实施方式的物理量传感器设备的剖视图。
如图11所示，物理量传感器设备5000具有物理量传感器1、半导体元件5900(电路元件)、容纳物理量传感器1以及半导体元件5900的封装件5100。此外，作为物理量传感器1，例如能够使用上述的各实施方式的任一个。
封装件5100具有腔体状的衬底5200、以及接合于衬底5200的上表面的盖5300。衬底5200具有向其上表面开口的凹部5210。另外，凹部5210具有向衬底5200的上表面开口的第一凹部5211以及向第一凹部5211的底面开口的第二凹部5212。
另一方面，盖5300是板状，以封堵凹部5210的开口的方式接合于衬底5200的上表面。这样，通过用盖5300封堵凹部5210的开口，在封装件5100内形成容纳空间S2，在该容纳空间S2中容纳物理量传感器1以及半导体元件5900。此外，作为衬底5200和盖5300的接合方法，没有特别的限定，在本实施方式中，使用经由环形垫片5400的缝焊。
容纳空间S2被密封。作为容纳空间S2的氛围，没有特别的限定，但优选例如是与物理量传感器1的容纳空间S相同的氛围。由此，假设容纳空间S的密封性破坏，容纳空间S、S2连通，也能够原样维持容纳空间S的氛围。因此，能够减小容纳空间S的氛围变换导致的物理量传感器1的检测特性的变化，能够发挥稳定的检测特性。
作为衬底5200的构成材料，没有特别的限定，例如能够使用氧化铝、氧化锆、二氧化钛等各种陶瓷。另外，作为盖5300的构成材料，没有特别的限定，可以是与衬底5200的构成材料的线膨胀系数近似的材料。例如，在使衬底5200的构成材料为如上所述的陶瓷的情况下，优选使用科伐等合金。
衬底5200具有配置在容纳空间S2内(第一凹部5211的底面)的多个内部端子5230、以及配置在底面的多个外部端子5240。各内部端子5230经由配置在衬底5200内的未图示的内部布线，与规定的外部端子5240电连接。
而且，在凹部5210的底面，经由芯片固定材料DA固定物理量传感器1，并且，在物理量传感器1的上表面，经由芯片固定材料DA配置半导体元件5900。而且，物理量传感器1和半导体元件5900经由引线BW1电连接，半导体元件5900和内部端子5230经由引线BW2电连接。
另外，在半导体元件5900中，例如根据需要包括向物理量传感器1施加驱动电压的驱动电路、基于来自物理量传感器1的输出检测加速度Az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。
以上，说明了物理量传感器设备5000。但这样的物理量传感器设备5000包括物理量传感器1和半导体元件5900(电路元件)。因此，能够享受物理量传感器1的效果，得到可靠性较高的物理量传感器设备5000。
＜第六实施方式＞
接着，说明第六实施方式的复合传感器设备。
图12是示出第六实施方式的复合传感器设备的俯视图。图13是图12所示的复合传感器设备的剖视图。
如图12以及图13所示，复合传感器设备4000具有：衬底基板4100；经由芯片固定材料DA(树脂接合剂)安装在衬底基板4100的上表面的半导体元件4200(电路元件)；经由芯片固定材料安装在半导体元件4200的上表面的加速度传感器4300(第一物理量传感器)以及角速度传感器4400(第二物理量传感器)；以及覆盖半导体元件4200、加速度传感器4300以及角速度传感器4400的树脂封装件4500。加速度传感器4300是能够分别独立检测彼此正交的三轴(X轴、Y轴、Z轴)的加速度的三轴加速度传感器。另外，角速度传感器4400是能够分别独立检测彼此正交的三轴(X轴、Y轴、Z轴)的角速度的三轴角速度传感器。此外，作为加速度传感器4300，能够应用上述任一实施方式的物理量传感器。
衬底基板4100在其上表面具有多个连接端子4110，在其下表面具有多个外部端子4120。各连接端子4110电连接于配置在衬底基板4100内且经由未图示的内部布线等对应的外部端子4120。而且，在这样的衬底基板4100的上表面配置半导体元件4200。
半导体元件4200根据需要包括：驱动加速度传感器4300以及角速度传感器4400的驱动电路；根据来自加速度传感器4300的输出分别独立检测X轴方向的加速度、Y轴方向的加速度以及Z轴方向的加速度的加速度检测电路；根据来自角速度传感器4400的输出分别独立检测绕X轴的角速度、绕Y轴的角速度以及绕Z轴的角速度的角速度检测电路；将来自加速度检测电路以及角速度检测电路的信号转换为规定的信号并输出的输出电路等。
这样的半导体元件4200经由引线BW3与加速度传感器4300电连接，经由引线BW4与角速度传感器4400电连接，经由引线BW5与衬底基板4100的连接端子4110电连接。而且，在这样的半导体元件4200的上表面，排列配置加速度传感器4300和角速度传感器4400。
以上，说明了复合传感器设备4000。如前所述，这样的复合传感器设备4000包括加速度传感器4300(第一物理量传感器)、以及检测与加速度传感器4300不同的物理量的角速度传感器4400(第二物理量传感器)。由此，能够检测不同种类的物理量，成为便利性高的复合传感器设备4000。特别地，在本实施方式中，第一物理量传感器是能够检测加速度的加速度传感器4300，第二物理量传感器是能够检测角速度的角速度传感器4400。因此，例如，能够很好地用于运动传感器等，成为便利性极高的复合传感器设备4000。
此外，作为加速度传感器4300以及角速度传感器4400的配置，没有特别的限定，例如加速度传感器4300以及角速度传感器4400可以在其间夹着半导体元件4200，安装在衬底基板4100的上表面。通过这样的构成，能够实现复合传感器设备4000的薄型化。
＜第七实施方式＞
接着，说明第七实施方式的惯性测量装置。
图14是示出第七实施方式的惯性测量装置的分解立体图。图15是图14所示的惯性测量装置具有的基板的立体图。
图14示出的惯性测量装置2000(IMU：Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)是检测汽车或机器人等的运动体(被安装装置)的姿势，或举动(惯性运动量)的惯性测量装置。惯性测量装置2000作为具备三轴加速度传感器和三轴角速度传感器的、所谓的六轴运动传感器发挥功能。
惯性测量装置2000是俯视形状为大致正方形的长方体。另外，在位于正方形的对角线方向的两处的顶点附近，形成有作为固定部的螺孔2110。在该两处螺孔2110穿过两个螺栓，能够在汽车等被安装体的被安装面固定惯性测量装置2000。此外，通过部件的选择或设计变更，能够小型化为可以搭载在智能手机或数码照相机的尺寸
惯性测量装置2000构成为具有外壳2100、接合部件2200和传感器模块2300，经由接合部件2200将传感器模块2300插入外壳2100的内部。另外，传感器模块2300具有内壳2310和基板2320。
与上述的惯性测量装置2000的整体形状同样，外壳2100的外形是俯视形状为大致正方形的长方体，在位于正方形的对角线方向的两处顶点附近，分别形成有螺孔2110。另外，外壳2100是箱状，在其内部容纳传感器模块2300。
内壳2310是支承基板2320的部件，成为容纳在外壳2100的内部的形状。另外，在内壳2310中形成有用于防止与基板2320接触的凹部2311或使后述的连接器2330露出的开口2312。这样的内壳2310经由接合部件2200(例如，浸渍有粘合剂的密封件)接合于外壳2100。另外，在内壳2310的下表面，经由粘合剂接合基板2320。
如图15所示，在基板2320的上表面，安装有连接器2330，检测绕Z轴的角速度的角速度传感器2340z，以及检测X轴、Y轴以及Z轴的各轴方向的加速度的加速度传感器2350等。另外，在基板2320的侧面，安装有检测绕X轴的角速度的角速度传感器2340x以及检测绕Y轴的角速度的角速度传感器2340y。此外，作为角速度传感器2340z，能够应用上述任意实施方式的物理量传感器。
另外，在基板2320的下表面安装有控制IC2360。控制IC2360是MCU(MicroController Unit：微控制单元)，内置包括非易失性存储器的存储部或者A/D转换器等，控制惯性测量装置2000的各部分。在存储部中，存储用于检测加速度以及角速度的顺序和内容的程序、或者将检测数据数字化并编入封装数据的程序、附带数据等。此外，在基板2320中除此之外还安装有多个电子部件。
以上，说明了惯性测量装置2000。如前所述，这样的惯性测量装置2000包括作为物理量传感器的角速度传感器2340z、2340x、2340y以及加速度传感器2350、和控制这些传感器2340z、2340x、2340y、2350的驱动的控制IC2360(控制电路)。
由此，能够享受上述的任意实施方式的物理量传感器的效果，得到可靠性较高的惯性测量装置2000。
＜第八实施方式＞
接着，说明第八实施方式的移动体定位装置。
图16是示出第八实施方式的移动体定位装置的整个系统的框图。图17是示出图16所示的移动体定位装置的作用的图。
图16所示的移动体定位装置3000是安装在移动体中使用，是用于进行该移动体的定位的装置。作为移动体，没有特别的限定，可以是自行车、汽车(包括四轮汽车以及摩托)、电车、飞机、船等任意一个，但在本实施方式中作为四轮汽车说明。移动体定位装置3000具有惯性测量装置3100(IMU)、运算处理部3200、GPS接收部3300、接收天线3400、位置信息获取部3500、位置合成部3600、处理部3700、通信部3800、和显示部3900。此外，作为惯性测量装置3100，例如能够使用上述的惯性测量装置2000。
惯性测量装置3100具有三轴加速度传感器3110、三轴角速度传感器3120。运算处理部3200接收来自加速度传感器3110的加速度数据以及来自角速度传感器3120的角速度数据，对这些数据进行惯性导航运算处理，输出惯性导航定位数据(包含移动体的加速度以及姿势的数据)。
另外，GPS接收部3300经由接收天线3400接收来自GPS卫星的信号(GPS输送波。重叠位置信息的卫星信号)。另外，位置信息获取部3500根据GPS接收部3300接收的信号，输出表示移动体定位装置3000(移动体)的位置(纬度、经度、高度)、速度、方位的GPS定位数据。该GPS定位数据中包含显示接收状态或接收时刻的状态数据。
位置合成部3600根据从运算处理部3200输出的惯性导航定位数据以及从位置信息获取部3500输出的GPS定位数据，计算移动体的位置，具体而言计算移动体在地面的哪个位置行走。例如，即便GPS定位数据所包含的移动体的位置相同，如图17所示，如果地面的倾斜等的影响导致移动体的姿势不同，则移动体行走到地面的不同的位置。因此，只用GPS定位数据无法计算出移动体的正确的位置。在此，位置合成部3600使用惯性导航定位数据(特别是与移动体的姿势相关的数据)，计算移动体在地面的哪个位置行走。此外，该判断通过使用三角函数(相对于铅直方向的斜率θ)的计算能够比较简单地进行。
从位置合成部3600输出的位置数据由处理部3700进行规定的处理，作为定位结果，显示在显示部3900中。另外，位置数据也可以通过由通信部3800发送到外部装置。
以上，说明了移动体定位装置3000。但如前所述，这样的移动体定位装置3000包括：惯性测量装置3100；GPS接收部3300(接收部)，从定位用卫星接收重叠位置信息的卫星信号；位置信息获取部3500(获取部)，根据接收的卫星信号，获取GPS接收部3300的位置信息；运算处理部3200(运算部)，根据从惯性测量装置3100输出的惯性导航定位数据(惯性数据)，计算移动体的姿势；以及位置合成部3600(计算部)，通过基于算出的姿势校正位置信息，从而计算移动体的位置。由此，能够享受上述的惯性测量装置2000的效果，得到可靠性较高的移动体定位装置3000。
＜第九实施方式＞
接着，说明第九实施方式的电子机器。
图18是示出第九实施方式的电子机器的立体图。
图18所示的移动型(或者笔记本型)的个人电脑1100适用电子机器。个人电脑1100由具备键盘1102的主体部1104、具备显示部1108的显示单元1106构成，显示单元1106经由铰链结构部能够转动地支承于主体部1104。另外，在个人电脑1100中内置有物理量传感器1、以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1110(控制部)。作为物理量传感器1，例如能够使用上述各实施方式的任一个。
这样的个人电脑1100(电子机器)具有物理量传感器1、以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1110(控制部)。因此，能够享受上述的物理量传感器1的效果，能够发挥高的可靠性。
＜第十实施方式＞
接着，说明第十实施方式的电子机器。
图19是示出第十实施方式的电子机器的立体图。
图19示出的移动电话1200(还包括PHS)应用电子机器。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，在操作按钮1202和听筒1204之间配置显示部1208。另外，在移动电话1200内置有物理量传感器1、以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1210(控制部)。
这样的移动电话1200(电子机器)具有物理量传感器1//以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1210(控制部)。因此，能够享受上述的物理量传感器1的效果，能够发挥高的可靠性。
＜第十一实施方式＞
接着，说明第十一实施方式的的电子机器。
图20是示出第十一实施方式的电子机器的立体图。
图20示出的数码静态照相机1300应用电子机器。数码静态照相机1300具备壳体1302，在该壳体1302的背面设置显示部1310。显示部1310构成为基于CCD的拍摄信号进行显示，作为将被映射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(图中背面侧)设置有包括光学透镜(拍摄光学系统)或者CCD等的受光单元1304。而且，摄影者确认显示部1310所显示的被写体像，按下快门1306时，该时刻的CCD拍摄信号传送·存储在存储器1308中。另外，在数码静态照相机1300中内置有物理量传感器1、以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1320(控制部)。物理量传感器1例如在抖动校正中使用。
这样的数码静态照相机1300(电子机器)具有物理量传感器1、以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1320(控制部)。因此，能够享受上述的物理量传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
此外，电子机器，除了上述的实施方式的个人电脑以及移动电话、本实施方式的数码静态照相机之外，还可以应用在例如智能手机、平板终端、手表(包括智能手表)、喷墨式吐出装置(例如，喷墨打印机)、手提型个人电脑、电视、HMD(头戴显示器)等的佩戴终端、摄像机、磁带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也包含带有通信功能的)、电子词典、计算器、电子游戏机、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监控器、电子望远镜、POS终端、医疗器械(例如，电子温度计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、探鱼器、各种测量机器、移动体终端基站用机器、测量仪器(例如车辆、航空器、船舶的测量仪器)、飞行模拟器、网络服务器等。
＜第十二实施方式＞
接着，说明第十二实施方式的便携型电子机器。
图21是示出第十二实施方式的便携型电子机器的俯视图。图22是示出图21表示的便携型电子机器的概要构成的功能框图。
图21示出的手表型的活动计1400(运动量计量器)是应用便携型电子机器的列表机器。活动计1400通过表带1401戴在用户的手腕等部位(检测对象)。另外，活动计1400具备数码显示的显示部1402，并且能够无线通信。物理量传感器作为测量加速度的加速度传感器1408组装在活动计1400中。
活动计1400具备：壳体1403，容纳加速度传感器1408以及角速度传感器1409；处理部1410，容纳于壳体1403，处理从加速度传感器1408以及角速度传感器1409输出的输出数据；显示部1402，容纳于壳体1403；以及透光性盖1404，封堵壳体1403的开口部。另外，在透光性盖1404的外侧设置表圈1405。另外，在壳体1403的侧面设置多个操作按钮1406、1407。
如图22所示，加速度传感器1408检测彼此交叉的(理想为正交)三轴方向每个的加速度，输出与检测到的三轴加速度的大小以及方向对应的信号(加速度信号)。另外，角速度传感器1409检测彼此交叉的(理想为正交)三轴方向每个的角速度，输出与检测到的三轴角速度的大小以及方向对应的信号(角速度信号)。
在构成显示部1402的液晶显示器(LCD)中，对应于各种检测模式，例如能够显示使用GPS传感器1411或地磁传感器1412的位置信息、使用移动量或加速度传感器1408或角速度传感器1409等的运动量等的运动信息、使用脉搏传感器1413等的脉搏数量等的生物体信息、或者当前时刻等的时刻信息等。此外，还能够显示使用温度传感器1414的环境温度。
通信部1415为了使用户终端和未图示的信息终端之间的通信成立而进行各种控制。通信部1415例如构成为包含Bluetooth(注册商标)(包括BTLE：Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗)、Wi-Fi(注册商标)(Wireless Fidelity，无线保真)、Zigbee(注册商标)、NFC(Near field communication，近场通信)、ANT+(注册商标)等的近距离无线通信规格对应的收发送机、或者包括与USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)等的通信总线规格对应的连接器。
处理部1410(处理器)例如由MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)等构成。处理部1410基于存储部1416存储的程序、从操作部1417(例如操作按钮1406、1407)输入的信号，执行各种处理。在处理部1410的处理中包括对GPS传感器1411、地磁传感器1412、压力传感器1418、加速度传感器1408、角速度传感器1409、脉搏传感器1413、温度传感器1414、计时部1419的各输出信号的数据处理、使显示部1402显示图像的显示处理、使声音输出部1420输出声音的声音输出处理、经由通信部1415与信息终端进行通信的通信处理、向各部分供给来自电源1421的电力的电力控制处理等。
在这样的活动计1400中，能够具有至少以下的功能。
1.距离：通过高精度的GPS功能，测量从测量开始的合计距离。
2.配速：根据配速距离测量，显示当前的行走配速。
3.平均速度：计算并显示从平均速度行走开始到现在的平均速度。
4.海拔：通过GPS功能，测量并显示海拔。
5.跨越：即便在GPS电波无法到达的隧道内等，测量并显示步幅。
6.间距：测量并显示每一分钟的步数。
7.心率：通过脉搏传感器测量并显示心率。
8.坡度：在山间的训练、足迹线中，测量并显示地面的坡度。
9.自动计圈：在预先设定的一定距离或一定时间跑步时，自动进行圈数计测。
10.运动消耗卡路里：显示消耗卡路里。
11.步数：显示从运动开始的步数的合计。
这样的活动计1400(便携型电子机器)包括：物理量传感器1；容纳物理量传感器1的壳体1403；被容纳于壳体1403，处理从物理量传感器1输出的输出数据的处理部1410；容纳于壳体1403的显示部1402；以及封堵壳体1403的开口部的透光性盖1404。因此，能够享受上述的物理量传感器1的效果，能够发挥高的可靠性。
另外，如前所述，活动计1400包括GPS传感器1411(卫星定位系统)，能够测量用户的移动距离或移动轨迹。因此，得到便利性高的活动计1400。
此外，活动计1400能够广泛地应用在跑步手表、跑步者手表、铁人赛或铁人三项等多运动对应的跑步者手表、户外手表以及搭载卫星定位系统，例如搭载GPS的GPS手表等。
另外，在上文中，作为卫星定位系统使用GPS(Global Positioning System：全球定位系统)进行了说明，但也可以利用其它全球导航卫星系统(GNSS：Global NavigationSatellite System)。例如，可以利用EGNOS(European Geostationary-SatelliteNavigation Overlay Service：欧洲地球静止导航重叠服务)、QZSS(Quasi ZenithSatellite System：准天顶卫星系统)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System：全球导航卫星系统)、GALILEO、BeiDou(BeiDou Navigation Satellite System：北斗导航卫星系统)等的卫星定位系统中的一个、或者两个以上。另外，作为卫星定位系统的至少一个，可以利用WAAS(Wide Area Augmentation System：广域增强系统)、EGNOS(EuropeanGeostationary-Satellite Navigation Overlay Service：欧洲地球静止导航重叠服务)等的静止卫星型卫星导航增强系统(SBAS：Satellite-based Augmentation System)。
＜第十三实施方式＞
接着，说明第十三实施方式的移动体。
图23是示出第十三实施方式的移动体的立体图。
图23示出的汽车1500是应用移动体的汽车。在该图中，汽车1500包括发动机系统、制动系统以及无钥匙进入系统的至少任一系统1510。另外，在汽车1500内置物理量传感器1，物理量传感器1的检测信号被供给至控制装置1502，控制装置1502能够根据该信号控制系统1510。
这样的汽车1500(移动体)具有物理量传感器1、以及根据从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制装置1502(控制部)。因此，能够享受上述的物理量传感器1的效果，能够发挥高的可靠性。另外，汽车1500包括发动机系统、制动系统以及无钥匙进入系统的至少任一系统1510，控制装置1502根据检测信号控制系统1510。由此，能够精度良好地控制系统1510。
此外，物理量传感器1除此之外还能够广泛应用于汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS：Antilock Brake System)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS：TirePressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力汽车和电动汽车的电池监控器等电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)。
另外，作为移动体，并不限定于汽车1500，例如还能够利用在飞机、机器人、人工卫星、船舶、AGV(无人搬运车)、双脚步行机器人、无人机等无人飞行器等中。
上面，基于图示的实施方式说明了本发明的物理量传感器、物理量传感器设备、复合传感器设备、惯性测量装置、移动体定位装置、便携型电子机器、电子机器及移动体，但本发明并不限定于此，各部分的构成能够置换为具有相同功能的任意构成。另外，也可以对本发明附加其他任意的构成物。另外，可以适当组合上述的实施方式。
另外，在上述的实施方式中，说明了物理量传感器检测Z轴方向的加速度的结构，但并不限定于此，也可以是检测X轴方向的加速度的结构，也可以是检测Y轴方向的加速度的结构。另外，在上述的实施方式中，说明了物理量传感器检测加速度的结构，但作为物理量传感器检测的物理量，没有特别的限定，例如可以是角速度。另外，物理量传感器也可以为能够检测多个物理量。此外，多个物理量可以指检测轴不同的同种类的物理量(例如X轴方向的加速度、Y轴方向的加速度以及Z轴方向的加速度，或者绕X轴的角速度、绕Y轴的角速度以及绕Z轴的角速度)，也可以是不同的物理量(例如，绕X轴的角速度以及X轴方向的加速度)。

Claims (20)

1.一种物理量传感器，其特征在于，包括：
基板；以及
被所述基板支承的元件部，
所述元件部包括：
安装于所述基板的固定部；
可动部；以及
连接所述固定部和所述可动部的支承梁，
所述可动部能够以所述支承梁为旋转轴移位，
所述可动部包括：
第一质量部，经由旋转轴，位于与所述旋转轴正交的第一方向的一侧；
第二质量部，位于所述第一方向的另一侧；以及
连结部，与所述支承梁连接，连结所述第一质量部和所述第二质量部，
所述连结部包括：第一缝隙、第二缝隙以及第三缝隙，
所述第二缝隙的所述第一方向上的中心位于比所述第一缝隙的所述第一方向上的中心靠所述第一质量部一侧，
所述第三缝隙的所述第一方向上的中心位于比所述第一缝隙的所述第一方向上的中心靠所述第二质量部一侧，
当在俯视下，将通过所述第一缝隙的中心且沿着所述第一方向的轴作为第一中心轴，在俯视下，将通过所述第二缝隙的中心且沿着所述第一方向的轴作为第二中心轴，在俯视下，将通过所述第三缝隙的中心且沿着所述第一方向的轴作为第三中心轴时，
所述第二中心轴以及所述第三中心轴分别相对于所述第一中心轴在沿着所述旋转轴的第二方向上错开。
2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述连结部具有：
第一连结部，在所述第二方向上的一侧将所述第一质量部与所述第二质量部连结；以及
第二连结部，在所述第二方向上的另一侧将所述第一质量部与所述第二质量部连结，
所述支承梁具有：
第一梁部，将所述固定部与所述第一连结部连接；以及
第二梁部，将所述固定部与所述第二连结部连接，
所述第一缝隙、所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别设置于所述第一连结部及所述第二连结部。
3.根据权利要求2所述的物理量传感器，其特征在于，
当在俯视下，所述固定部、所述第一梁部以及所述第二梁部在所述第一方向上位于所述第一质量部与所述第二质量部之间，
当在俯视下，所述固定部、所述第一梁部以及所述第二梁部在所述第二方向上位于所述第一连结部与所述第二连结部之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第一缝隙是沿着所述第一方向的长条形状。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第一缝隙的所述第一方向的两端部分别形成圆角。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别是沿着所述第一方向的长条形状。
7.根据权利要求6所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第二缝隙的所述第一方向的两端部分别形成圆角，
所述第三缝隙的所述第一方向的两端部分别形成圆角。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
沿着所述第一方向分别配置多个所述第二缝隙以及多个所述第三缝隙。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别具有与将所述第一缝隙在所述第一方向上延长后的区域重合的区域。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第二缝隙以及所述第三缝隙分别具有与将所述第一缝隙在沿着所述第二方向上延长后的区域重合的区域。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
在沿着所述第二方向上配置多个所述第一缝隙。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
在沿着所述第二方向上分别配置多个所述第二缝隙以及多个所述第三缝隙。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第一缝隙、所述第二缝隙以及所述第三缝隙是在厚度方向上贯通了所述可动部的贯通孔。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述物理量传感器能够检测加速度。
15.一种物理量传感器设备，其特征在于，包括：
权利要求1至14中任一项所述的物理量传感器；以及
电路元件。
16.一种复合传感器设备，其特征在于，包括：
作为权利要求1至14中任一项所述的物理量传感器的第一物理量传感器；以及
与所述第一物理量传感器不同的检测物理量的第二物理量传感器。
17.一种惯性测量装置，其特征在于，包括：
权利要求1至14中任一项所述的物理量传感器；以及
控制所述物理量传感器的驱动的控制电路。
18.一种便携型电子机器，其特征在于，包括：
权利要求1至14中任一项所述的物理量传感器；
壳体，容纳所述物理量传感器；
处理部，容纳于所述壳体，处理从所述物理量传感器输出的输出数据；
显示部，容纳于所述壳体；以及
透光性盖，封堵所述壳体的开口部。
19.一种移动体，其特征在于，包括：
权利要求1至14中任一项所述的物理量传感器；以及
控制部，根据从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
20.根据权利要求19所述的移动体，其特征在于，
所述移动体包括发动机系统、制动系统以及无钥匙进入系统的至少任一系统，
所述控制部根据所述检测信号控制所述系统。
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