CN111595311A - 惯性传感器、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种惯性传感器、电子设备以及移动体。惯性传感器具有：基板；传感器元件，设置在基板上；盖，覆盖所述传感器元件，与所述基板接合；以及多个端子，位于所述盖的外侧，与所述传感器元件电连接，所述多个端子包括：输入端子，输入电信号；以及检测端子，检测来自所述传感器元件的信号，在将所述输入端子与所述盖的间隔距离设为L1，将所述检测端子与所述盖的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。

Description

惯性传感器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及惯性传感器、电子设备以及移动体。
背景技术
在专利文献1中，记载了具有交错配置的多个键合焊盘的集成电路。具体而言，在设定了沿着集成电路的外缘的外侧环和位于其内侧的内侧环时，多个键合焊盘具有位于外侧环上的外侧键合焊盘和位于内侧环上的内侧键合焊盘。
专利文献1：日本特开平10-125718号公报
像这样，在专利文献1中记载了将键合焊盘交错配置的方式，但不清楚向哪个键合焊盘输入输出怎样的信号。例如，在MEMS传感器的情况下，对于所输入的驱动信号输出的检测信号较小。因此，检测信号用的键合焊盘存在从噪声源尽可能保持距离的课题。
发明内容
本实施方式所述的惯性传感器，其特征在于，具有：基板；传感器元件，设置在所述基板上；盖，覆盖所述传感器元件，与所述基板接合；多个端子，位于所述盖的外侧，与所述传感器元件电连接，所述多个端子包括：输入端子，输入电信号；检测端子，检测来自所述传感器元件的信号，在将所述输入端子与所述盖的间隔距离设为L1，将所述检测端子与所述盖的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。
本实施方式所述的电子设备，其特征在于，具有：上述的惯性传感器；基于来自上述惯性传感器的检测信号进行控制的控制电路。
本实施方式所述的移动体，其特征在于，具有：上述的惯性传感器；基于来自上述惯性传感器的检测信号进行控制的控制装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的惯性传感器的俯视图。
图2是图1中的A-A线剖视图。
图3是表示对X轴方向的加速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。
图4是表示对Y轴方向的加速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。
图5是表示对Z轴方向的加速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。
图6是表示对各传感器元件施加的驱动电压的一例的图。
图7是表示惯性传感器的露出部的部分放大俯视图。
图8是表示第二实施方式的惯性传感器的剖视图。
图9是表示设置在基板上的载置台的剖视图。
图10是表示设置在基板上的载置台的剖视图。
图11是表示第三实施方式的惯性传感器的部分放大俯视图。
图12是表示第四实施方式的惯性传感器的俯视图。
图13是表示对围绕X轴的角速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。
图14是表示对围绕Y轴的角速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。
图15是表示对围绕Z轴的角速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。
图16是表示对传感器元件施加的电压的图。
图17是表示第五实施方式的惯性传感器单元的俯视图。
图18是图17所示的惯性传感器单元的剖视图。
图19是表示第六实施方式的智能手机的俯视图。
图20是表示第七实施方式的惯性测量装置的分解立体图。
图21是图20所示的惯性测量装置具有的基板的立体图。
图22是表示第八实施方式的移动体定位装置的整体系统的框图。
图23是表示图22所示的移动体定位装置的作用的图。
图24是表示第九实施方式的移动体的立体图。
附图标记说明
1…惯性传感器，2…基板，2a～2d…边，3、4、5…传感器元件，6…盖，6a～6d…边，9…载置台，10…中间部件，23、24、25…凹部，29…露出部，31…固定部，32…可动体，33、34…弹簧，35…第一可动电极，36…第二可动电极，38…第一固定电极，39…第二固定电极，41…固定部，42…可动体，43、44…弹簧，45…第一可动电极，46…第二可动电极，48…第一固定电极，49…第二固定电极，51…固定部，52…可动体，53…梁，54…第一固定电极，55…第二固定电极，61…凹部，62…贯通孔，63…密封材料，69…接合部件，100、131～133、141～143、151～153…检查用端子，231～233、241～243、251…安装件，300…传感器元件，301A、301B…驱动可动体，302A、302B…驱动弹簧，303A、303B…可动驱动电极，304A、304B…第一固定驱动电极，305A、305B…第二固定驱动电极，306A、306B…检测可动体，307A、307B…检测弹簧，308A、308B…第一可动监控电极，309A、309B…第二可动监控电极，310A、310B…第一固定监控电极，311A、311B…第二固定监控电极，312A、312B…固定检测电极，400…传感器元件，401A、401B…驱动可动体，402A、402B…驱动弹簧，403A、403B…可动驱动电极，404A、404B…第一固定驱动电极，405A、405B…第二固定驱动电极，406A、406B…检测可动体，407A、407B…检测弹簧，408A、408B…第一可动监控电极，409A、409B…第二可动监控电极，410A、410B…第一固定监控电极，411A、411B…第二固定监控电极，412A、412B…固定检测电极，500…传感器元件，501A、501B…驱动可动体，502A、502B…驱动弹簧，503A、503B…可动驱动电极，504A、504B…第一固定驱动电极，505A、505B…第二固定驱动电极，506A、506B…检测可动体，507A、507B…检测弹簧，508A、508B…第一可动监控电极，509A、509B…第二可动监控电极，510A、510B…第一固定监控电极，511A、511B…第二固定监控电极，512A、512B…可动检测电极，513A、513B…第一固定检测电极，514A、514B…第二固定检测电极，521…第一可动部，522…第二可动部，731～737、741～747、751～757…配线，831～837、841～847、851～857…端子，931～933、941～943、951～953…载置台，1000…惯性传感器单元，1010…封装体，1020…基底基板，1021…凹部，1022…第一凹部，1023…第二凹部，1030…盖，1040…IC芯片，1050…内部端子，1060…外部端子，1200…智能手机，1208…显示部，1210…控制电路，1500…汽车，1502…控制装置，1510…系统，2000…惯性测量装置，2100…外壳，2110…螺纹孔，2200…接合部件，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…位置信息取得部，3600…位置合成部，3700…处理部，3800…通信部，3900…显示部，Ax、Ay、Az…加速度，B31～B33、B41～B43、B51～B53…凸块，BW1、BW2…键合线，J…摆动轴，L1、L2…间隔距离，O3～O5…中心，Q3～Q5…区域，S…收纳空间，V11、V12、V13…电压，Vx、Vy、Vz…驱动电压，α1、α2、β3、β4、β5…假想线，θ…倾斜，ωx、ωy、ωz…角速度。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明的惯性传感器、电子设备以及移动体进行详细说明。
第一实施方式
图1是表示第一实施方式的惯性传感器的俯视图。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是表示对X轴方向的加速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。图4是表示对Y轴方向的加速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。图5是表示对Z轴方向的加速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。图6是表示对各传感器元件施加的驱动电压的一例的图。图7是表示惯性传感器的露出部的部分放大俯视图。
在各图中，作为相互正交的三个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴。另外，也将沿着X轴的方向即与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将沿着Y轴的方向称为“Y轴方向”，将沿着Z轴的方向称为“Z轴方向”。另外，也将各轴的箭头前端侧称为“正侧”，将相反侧称为“负侧”。另外，也将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°相交的情况以外，还包括以从90°稍微倾斜的角度，例如在90°±5°以内的范围内相交的情况。
图1所示的惯性传感器1是能够分别独立地检测相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的加速度的加速度传感器。这样的惯性传感器1具有：基板2；设置在基板2上的三个传感器元件3、4、5；收纳传感器元件3、4、5并与基板2接合的盖6。另外，三个传感器元件3、4、5各自的功能为，传感器元件3检测X轴方向的加速度Ax，传感器元件4检测Y轴方向的加速度Ay，传感器元件5检测Z轴方向的加速度Az。需要说明的是，在图1中，为了便于说明，以简化的方式图示了传感器元件3、4、5。
惯性传感器1的结构并不限定于上述的结构，例如，传感器元件3、4、5的配置、形状、功能等也可以与图示的结构不同。另外，例如，也可以省略传感器元件3、4、5中的一个或两个。另外，也可以代替传感器元件3、4、5或者追加使用可以检测角速度的传感器元件。
在从Z轴方向俯视观察时，基板2是矩形，具有沿Y轴方向延伸的一对边2a、2b和沿X轴方向延伸的一对边2c、2d。另外，如图1所示，基板2具有在上表面开放的三个凹部23、24、25。另外，传感器元件3以与凹部23重叠的方式设置，传感器元件4以与凹部24重叠的方式设置，传感器元件5以与凹部25重叠的方式设置。通过这些凹部23、24、25，可以防止传感器元件3、4、5与基板2接触。
作为这样的基板2，例如能够使用包含钠离子等碱金属离子的玻璃材料，具体而言，由TEMPAX玻璃、派莱克斯玻璃(均为注册商标)等硼硅酸盐玻璃构成的玻璃基板。但是，作为基板2的构成材料，没有特别限定，也可以使用硅基板、陶瓷基板等。
如图1所示，盖6在俯视时是矩形，具有沿Y轴方向延伸的一对边6a、6b和沿X轴方向延伸的一对边6c、6d。另外，盖6具有在下表面开放的凹部61。另外，如图2所示，盖6在形成于其内侧的凹部61中收纳传感器元件3、4、5，并与基板2的上表面接合。通过盖6以及基板2，形成将传感器元件3、4、5气密地收纳的收纳空间S。另外，在盖6上设置有将收纳空间S的内外连通的贯通孔62，贯通孔62被密封材料63密封。
收纳空间S优选封入氮气、氦气、氩气等惰性气体，在使用温度(例如，-40℃～80℃左右)下大致为大气压。通过使收纳空间S为大气压，可以增加粘性阻力并发挥阻尼效果，能够使各传感器元件3、4、5的振动快速收敛。因此，惯性传感器1的检测精度提高。
作为这样的盖6，例如能够使用硅基板。但是，作为盖6，没有特别限定，例如也可以使用玻璃基板或陶瓷基板。另外，基板2与盖6的接合方法没有特别限定，根据基板2和盖6的材料适当选择即可，但在本实施方式中，经由在盖6的下表面整周形成的接合部件69接合。作为接合部件69，例如能够使用作为低熔点玻璃的玻璃料材料。
需要说明的是，如图1所示，盖6偏向作为基板2的第一方向的X轴方向正侧而设置，边6b、6c、6d与基板2的边2b、2c、2d一致，边6a比边2a靠近X轴方向正侧。另外，基板2的X轴方向负侧的部分从盖6露出。以下，也将该露出的部分，即边2a与边6a之间的部分称为“露出部29”。
另外，基板2具有在其上表面开放的槽，在该槽中设置有多个配线731、732、733、741、742、743、751、752、753以及端子831、832、833、841、842、843、851、852、853。配线731、732、733、741、742、743、751、752、753遍及收纳空间S的内外地设置，其中，配线731、732、733与传感器元件3电连接，配线741、742、743与传感器元件4电连接，配线751、752、753与传感器元件5电连接。另外，端子831、832、833、841、842、843、851、852、853分别设置在露出部29即盖6的外侧。另外，端子831与配线731电连接，端子832与配线732电连接，端子833与配线733电连接，端子841与配线741电连接，端子842与配线742电连接，端子843与配线743电连接，端子851与配线751电连接，端子852与配线752电连接，端子853与配线753电连接。
作为配线731、732、733、741、742、743、751、752、753以及端子831、832、833、841、842、843、851、852、853的构成材料，没有特别限定，例如可以列举出金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、Ti(钛)、钨(W)等金属材料、包含这些金属材料的合金、ITO(IndiumTinOxide：铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide：铟锌氧化物)、ZnO、IGZO等氧化物系导电性材料，能够将它们中的一种或两种以上组合(例如作为两层以上的层叠体)使用。
接着，基于图3至图5，对传感器元件3、4、5进行说明。传感器元件3、4、5，例如能够通过将掺杂了磷(P)、硼(B)、砷(As)等杂质的硅基板与基板2的上表面阳极接合，并以作为深槽蚀刻技术的Bosch■工艺对该硅基板进行图案化，从而一并形成。但是，传感器元件3、4、5的形成方法并不限定于此。
传感器元件3能够检测X轴方向的加速度Ax。作为这样的传感器元件3，例如，如图3所示，具有：固定于从凹部23的底面突出的安装件231的固定部31；能够相对于固定部31沿X轴方向位移的可动体32；连结固定部31和可动体32的弹簧33、34；可动体32具有的第一可动电极35以及第二可动电极36；固定于从凹部23的底面突出的安装件232，与第一可动电极35相对的第一固定电极38；固定于从凹部23的底面突出的安装件233，与第二可动电极36相对的第二固定电极39。
另外，第一、第二可动电极35、36在固定部31中与配线731电连接，第一固定电极38与配线732电连接，第二固定电极39与配线733电连接。另外，经由端子831，将例如图6所示的使直流电压和交流电压重叠的驱动电压Vx施加到第一、第二可动电极35、36。另一方面，第一、第二固定电极38、39被施加固定电压AGND(模拟接地)，经由端子832、833与电荷放大器连接。因此，在第一可动电极35与第一固定电极38之间形成静电电容Cx1，在第二可动电极36与第二固定电极39之间形成静电电容Cx2。当在驱动电压Vx与固定电压AGND之间产生电压差时，与其对应的电荷在第一可动电极35与第一固定电极38之间、第二可动电极36与第二固定电极39之间被感应。当在第一可动电极35与第一固定电极38之间、第二可动电极36与第二固定电极39之间感应的电荷量相同的情况下，在电荷放大器中产生的电压值为0。这表示施加于传感器元件3的加速度Ax为0(静止状态)。
另外，在形成静电电容Cx1、Cx2的状态下，如果对传感器元件3施加加速度Ax，则可动体32沿X轴方向位移，伴随于此，静电电容Cx1、Cx2相互以反相变化。因此，基于这些静电电容Cx1、Cx2的变化，在第一可动电极35与第一固定电极38之间、第二可动电极36与第二固定电极39之间感应的电荷量也发生变化。如果在第一可动电极35与第一固定电极38之间、第二可动电极36与第二固定电极39之间感应的电荷量产生差异，则作为电荷放大器的电压值被输出。通过这样，能够求出传感器元件3受到的加速度Ax。
传感器元件4能够检测Y轴方向的加速度Ay。作为这样的传感器元件4，没有特别限定，例如，如图4所示，能够采用使上述的传感器元件3围绕Z轴旋转了90°的结构。即，传感器元件4具有：固定于从凹部24的底面突出的安装件241的固定部41；能够相对于固定部41沿Y轴方向位移的可动体42；连结固定部41和可动体42的弹簧43、44；可动体42具有的第一可动电极45以及第二可动电极46；固定于从凹部24的底面突出的安装件242，与第一可动电极45相对的第一固定电极48；固定于从凹部24的底面突出的安装件243，与第二可动电极46相对的第二固定电极49。
另外，第一、第二可动电极45、46在固定部41中与配线741电连接，第一固定电极48与配线742电连接，第二固定电极49与配线743电连接。另外，经由端子841，将例如图6所示的使直流电压和交流电压重叠的驱动电压Vy施加到第一、第二可动电极45、46。另一方面，第一、第二固定电极48、49被施加固定电压AGND，经由端子842、843与电荷放大器连接。因此，在第一可动电极45与第一固定电极48之间形成静电电容Cy1，在第二可动电极46与第二固定电极49之间形成静电电容Cy2。当在驱动电压Vy与固定电压AGND之间产生电压差时，与其对应的电荷在第一可动电极45与第一固定电极48之间、第二可动电极46与第二固定电极49之间被感应。当在第一可动电极45与第一固定电极48之间、第二可动电极46与第二固定电极49之间感应的电荷量相同的情况下，在电荷放大器中产生的电压值为0。这表示施加于传感器元件4的加速度Ay为0(静止状态)。
另外，在形成静电电容Cy1、Cy2的状态下，如果对传感器元件4施加加速度Ay，则可动体42沿Y轴方向位移，伴随于此，静电电容Cy1、Cy2相互以反相变化。因此，基于这些静电电容Cy1、Cy2的变化，在第一可动电极45与第一固定电极48之间、第二可动电极46与第二固定电极49之间感应的电荷量也发生变化。如果在第一可动电极45与第一固定电极48之间、第二可动电极46与第二固定电极49之间感应的电荷量产生差异，则作为电荷放大器的电压值被输出。通过这样，能够求出传感器元件4受到的加速度Ay。
传感器元件5能够检测Z轴方向的加速度Az。作为这样的传感器元件5，没有特别限定，例如，如图5所示，具有：固定于从凹部25的底面突出的安装件251的固定部51；经由梁53与固定部51连接，能够相对于固定部51围绕沿着X轴的摆动轴J摆动的可动体52。另外，可动体52在位于摆动轴J的一侧的第一可动部521和位于另一侧的第二可动部522中，围绕摆动轴J的旋转力矩不同。另外，传感器元件5具有设置在凹部25的底面上，与第一可动部521相对地设置的第一固定电极54、与第二可动部522相对地设置的第二固定电极55。
另外，可动体52在固定部51中与配线751电连接，第一固定电极54与配线752电连接，第二固定电极55与配线753电连接。另外，经由端子851，将例如图6所示的使直流电压和交流电压重叠的驱动电压Vz施加到可动体52。另一方面，第一、第二固定电极54、55被施加固定电压AGND，经由端子852、853与电荷放大器连接。因此，在第一可动部521与第一固定电极54之间形成静电电容Cz1，在第二可动部522与第二固定电极55之间形成静电电容Cz2。当在驱动电压Vz与固定电压AGND之间产生电压差时，与其对应的电荷在第一可动部521与第一固定电极54之间、第二可动部522与第二固定电极55之间被感应。当在第一可动部521与第一固定电极54之间、第二可动部522与第二固定电极55之间感应的电荷量相同的情况下，在电荷放大器中产生的电压值为0。这表示施加于传感器元件5的加速度Az为0(静止状态)。
另外，在形成静电电容Cz1、Cz2的状态下，如果对传感器元件5施加加速度Az，则可动体52围绕摆动轴J位移，伴随于此，静电电容Cz1、Cz2相互以反相变化。因此，基于这些静电电容Cz1、Cz2的变化，在第一可动部521与第一固定电极54之间、第二可动部522与第二固定电极55之间感应的电荷量也发生变化。如果在第一可动部521与第一固定电极54之间、第二可动部522与第二固定电极55之间感应的电荷量产生差异，则作为电荷放大器的电压值被输出。通过这样，能够求出传感器元件5受到的加速度Az。
以上，对传感器元件3、4、5进行了说明。作为这些传感器元件3、4、5的结构，只要能够分别检测加速度Ax、Ay、Az即可，没有特别限定。
接着，对端子831、832、833、841、842、843、851、852、853的配置进行更详细的说明。如上所述，这些端子831、832、833、841、842、843、851、852、853分别设置在基板2的露出部29上。即，端子831、832、833、841、842、843、851、852、853，相对于盖6设置在作为第一方向的X轴方向的一侧，在本实施方式中集中设置在负侧。由此，能够实现惯性传感器1的小型化，另外，也有利于引线键合等安装作业。但是，并不限定于此，例如，端子831、832、833、841、842、843、851、852、853，也可以相对于盖6分别设置在X轴方向的一侧和另一侧。
另外，端子831、832、833与传感器元件3电连接。另外，端子831是向传感器元件3施加驱动电压Vx的输入端子，端子832、833是用于检测与来自传感器元件3的检测信号即静电电容Cx1、Cx2对应的电荷的检测端子。同样地，端子841、842、843与传感器元件4电连接。另外，端子841是向传感器元件4施加驱动电压Vy的输入端子，端子842、843是用于检测与来自传感器元件4的检测信号即静电电容Cy1、Cy2对应的电荷的检测端子。同样地，端子851、852、853与传感器元件5电连接。另外，端子851是向传感器元件5施加驱动电压Vz的输入端子，端子852、853是用于检测与来自传感器元件5的检测信号即静电电容Cz1、Cz2对应的电荷的检测端子。
像这样，在端子831、832、833、841、842、843、851、852、853中，包括作为输入端子的端子831、841、851，作为检测端子的端子832、833、842、843、852、853。另外，如图7所示，与作为输入端子的端子831、841、851相比，作为检测端子的端子832、833、842、843、852、853设置在盖6的附近。即，将作为输入端子的端子831、841、851与盖6的边6a的间隔距离设为L1，将作为检测端子的端子832、833、842、843、852、853与盖6的边6a的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。优选为，1.2≤L1/L2≤10。通过满足这样的关系，能够进一步缩短检测用的配线732、733、742、743、752、753的长度，特别是在盖6的外侧露出的部分的长度，检测信号不易受到干扰的影响。因此，在检测信号中不易混入噪声，能够更精确地检测加速度Ax、Ay、Az。特别是，所检测的电荷量相对于驱动电压Vx、Vy、Vz为微弱的电荷量，基板(电介质材料)上的配线长度越长则寄生电容越大，可以取出的电荷量减少。因此，上述的结构更加有效。需要说明的是，L1/L2可以在端子的各组中相同，也可以在各组中不同。
需要说明的是，在本实施方式中，与传感器元件3连接的端子831、832、833的组满足L1＞L2的关系，与传感器元件4连接的端子841、842、843的组满足L1＞L2的关系，与传感器元件5连接的端子851、852、853的组满足L1＞L2的关系，但并不限定于此，端子831、832、833的组，端子841、842、843的组以及端子851、852、853的组中的至少一个满足L1＞L2的关系即可。
在此，如图7所示，在从Z轴方向俯视观察时，以与露出部29重叠的方式设定沿Y轴方向延伸的两条假想线α1、α2。假想线α1、α2相互在X轴方向上分离地设定，假想线α1相对于假想线α2位于X轴方向负侧，即远离盖6的一侧。另外，作为输入端子的端子831、841、851分别在假想线α1上排列设置成一列，与边6a大致等距离。另外，作为检测端子的端子832、833、842、843、852、853在假想线α2上排列设置成一列，与边6a大致等距离。由此，端子831、832、833、841、842、843、851、852、853规则地排列，能够实现惯性传感器1的小型化。但是，并不限定于此，端子831、841、851中的至少一个也可以偏离假想线α1地设置，端子832、833、842、843、852、853中的至少一个也可以偏离假想线α2地设置。
另外，如图7所示，在与传感器元件3连接的端子831、832、833的组中，在设定了将作为输入端子的端子831沿X轴方向延长的区域Q3时，端子832、833分别至少一部分位于区域Q3内。换言之，从X轴方向观察，端子832、833与端子831部分重叠。由此，能够在不会与配线731发生短路的范围内将端子832、833更接近地配置，能够使端子831、832、833的组的配置空间更小。另外，与端子831连接的配线731在露出部29中在区域Q3内沿X轴方向呈直线状延伸，并且设置为通过端子832、833之间。由此，可以有效利用端子832(第一检测端子)与端子833(第二检测端子)之间的空间，能够实现惯性传感器1的小型化。
另外，在与传感器元件4连接的端子841、842、843的组中，在设定了将作为输入端子的端子841沿X轴方向延长的区域Q4时，端子842、843分别至少一部分位于区域Q4内。换言之，从X轴方向观察，端子842、843与端子841部分重叠。由此，能够在不会与配线741发生短路的范围内将端子842、843更接近地配置，能够使端子841、842、843的组的配置空间更小。另外，与端子841连接的配线741在露出部29中在区域Q4内沿X轴方向呈直线状延伸，并且设置为通过端子842、843之间。由此，可以有效利用端子842(第一检测端子)与端子843(第二检测端子)之间的空间，能够实现惯性传感器1的小型化。
另外，在与传感器元件5连接的端子851、852、853的组中，在设定了将作为输入端子的端子851沿X轴方向延长的区域Q5时，端子852、853分别至少一部分位于区域Q5内。换言之，从X轴方向观察，端子852、853与端子851部分重叠。由此，能够在不会与配线751发生短路的范围内将端子852、853更接近地配置，能够使端子851、852、853的组的配置空间更小。另外，与端子851连接的配线751在露出部29中在区域Q5内沿X轴方向呈直线状延伸，并且设置为通过端子852、853之间。由此，可以有效利用端子852(第一检测端子)与端子853(第二检测端子)之间的空间，能够实现惯性传感器1的小型化。
另外，在与传感器元件3连接的配线731、732、733的组中，检测信号用的配线732、733为彼此相同的长度。特别是，如图7所示，在设定了通过端子831的中心O3并沿X轴方向延伸的假想线β3时，配线732、733相对于假想线β3对称地设置。通过这样的配置，配线732、733的寄生电容和寄生电阻彼此相等，能够通过差分运算有效地消除它们。因此，惯性传感器1能够更精确地检测加速度Ax。
需要说明的是，配线732、733为相同的长度，是指除了配线732、733的长度一致的情况以外，也包括存在制造上可能产生的误差，例如±5％以内的误差的情况。另外，配线732、733的结构并不限定于此，例如，配线732、733也可以为彼此不同的长度。另外，例如，配线732、733可以一部分相对于假想线β3对称地设置，也可以整个区域不对称地设置。这同样适用于以下说明的配线741、742、743的组以及配线751、752、753的组。
另外，在与传感器元件4连接的配线741、742、743的组中，检测信号用的配线742、743为彼此相同的长度。特别是，在设定了通过端子841的中心O4并沿X轴方向延伸的假想线β4时，配线742、743相对于假想线β4对称地设置。通过这样的配置，配线742、743的寄生电容和寄生电阻彼此相等，能够通过差分运算有效地消除它们。因此，惯性传感器1能够更精确地检测加速度Ay。
另外，在与传感器元件5连接的配线751、752、753的组中，检测信号用的配线752、753为彼此相同的长度。特别是，在设定了通过端子851的中心O5并沿X轴方向延伸的假想线β5时，配线752、753相对于假想线β5对称地设置。通过这样的配置，配线752、753的寄生电容和寄生电阻彼此相等，能够通过差分运算有效地消除它们。因此，惯性传感器1能够更精确地检测加速度Az。
以上，对惯性传感器1进行了说明。如上所述，这样的惯性传感器1具有：基板2；设置在基板2上的传感器元件3、4、5；覆盖传感器元件3、4、5，与基板2接合的盖6；位于盖6的外侧，与传感器元件3电连接的多个端子831、832、833；与传感器元件4电连接的多个端子841、842、843；与传感器元件5电连接的多个端子851、852、853。另外，多个端子831、832、833包括作为输入作为电信号的驱动电压Vx的输入端子的端子831，作为检测来自传感器元件3的电荷的检测端子的端子832、833，在将端子831与盖6的间隔距离设为L1，将端子832、833与盖6的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。另外，多个端子841、842、833包括作为输入作为电信号的驱动电压Vy的输入端子的端子841，作为检测来自传感器元件4的电荷的检测端子的端子842、843，在将端子841与盖6的间隔距离设为L1，将端子842、843与盖6的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。另外，多个端子851、852、853包括作为输入作为电信号的驱动电压Vz的输入端子的端子851，作为检测来自传感器元件5的电荷的检测端子的端子852、853，在将端子851与盖6的间隔距离设为L1，将端子852、853与盖6的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。
通过满足这样的关系，能够进一步缩短检测用的配线732、733、742、743、752、753的长度，检测信号不易受到干扰的影响。因此，在检测信号中不易混入噪声，能够更精确地检测加速度Ax、Ay、Az。特别是，所检测的电荷量相对于驱动电压Vx、Vy、Vz为微弱的电荷量，如果寄生电容较大，则可以取出的电荷量减少，上述的结构更加有效。另外，由于能够按照作为输入端子的端子831、841、851的组和作为检测端子的端子832、833、842、843、852、853的组分列配置，因此能够将这些多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853有效地配置在更小的空间中。因此，能够实现惯性传感器1的小型化。
另外，如上所述，惯性传感器1具有作为将端子831与传感器元件3电连接的输入配线的配线731，检测端子包括作为第一检测端子的端子832以及作为第二检测端子的端子833，配线731设置在端子832与端子833之间。另外，惯性传感器1具有作为将端子841与传感器元件4电连接的输入配线的配线741，检测端子包括作为第一检测端子的端子842以及作为第二检测端子的端子843，配线741设置在端子842与端子843之间。另外，惯性传感器1具有作为将端子851与传感器元件5电连接的输入配线的配线751，检测端子包括作为第一检测端子的端子852以及作为第二检测端子的端子853，配线751设置在端子852与端子853之间。由此，可以分别有效利用端子832、833之间的空间，端子842、843之间的空间以及端子852、853之间的空间，能够实现惯性传感器1的小型化。
另外，如上所述，多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853分别相对于盖6位于第一方向的一侧，在本实施方式中位于X轴方向的负侧。由此，能够将多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853集中配置在一个区域中，因此能够实现惯性传感器1的小型化。
另外，如上所述，端子832以及端子833设置为至少一部分与将端子831沿X轴方向延长的区域Q3重叠。由此，能够将端子832、833更接近地配置，能够使端子831、832、833的组的配置空间更小。
另外，端子842以及端子843设置为至少一部分与将端子841沿X轴方向延长的区域Q4重叠。由此，能够将端子842、843更接近地配置，能够使端子841、842、843的组的配置空间更小。
另外，端子852以及端子853设置为至少一部分与将端子851沿X轴方向延长的区域Q5重叠。由此，能够将端子852、853更接近地配置，能够使端子851、852、853的组的配置空间更小。
另外，如上所述，惯性传感器1包括作为将端子832与传感器元件3电连接的第一检测配线的配线732，作为将端子833与传感器元件3电连接的第二检测配线的配线733。另外，配线732与配线733为相同的长度。由此，配线732、733的寄生电容和寄生电阻彼此相等，能够通过差分运算有效地消除它们。因此，惯性传感器1能够更精确地检测加速度Ax。
另外，如上所述，惯性传感器1包括作为将端子842与传感器元件4电连接的第一检测配线的配线742，作为将端子843与传感器元件4电连接的第二检测配线的配线743。另外，配线742与配线743为相同的长度。由此，配线742、743的寄生电容和寄生电阻彼此相等，能够通过差分运算有效地消除它们。因此，惯性传感器1能够更精确地检测加速度Ay。
另外，如上所述，惯性传感器1包括作为将端子852与传感器元件5电连接的第一检测配线的配线752，作为将端子853与传感器元件5电连接的第二检测配线的配线753。另外，配线752与配线753为相同的长度。由此，配线752、753的寄生电容和寄生电阻彼此相等，能够通过差分运算有效地消除它们。因此，惯性传感器1能够更精确地检测加速度Az。
另外，如上所述，多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853设置在基板2上。由此，这些端子831、832、833、841、842、843、851、852、853的形成变得容易。
第二实施方式
图8是表示第二实施方式的惯性传感器的剖视图。图9以及图10是表示设置在基板上的载置台的剖视图。需要说明的是，图9是沿着图7中的假想线α1的剖视图，图10是沿着图7中的假想线α2的剖视图。
本实施方式除了基板2与盖6的接合方法以及端子831、832、833、841、842、843、851、852、853的配置不同以外，与上述的第一实施方式相同。需要说明的是，在以下的说明中，关于本实施方式，以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图8至图10中，对与上述的实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
如图8所示，惯性传感器1具有设置在基板2与盖6之间的中间部件10。在从Z轴方向俯视观察时，中间部件10呈包围传感器元件3、4、5的框状。另外，如图9以及图10所示，惯性传感器1具有设置在基板2的露出部29的载置台9。这样的中间部件10以及载置台9分别由与传感器元件3、4、5相同的材料构成。因此，能够将中间部件10以及载置台9与传感器元件3、4、5一并形成。具体而言，中间部件10以及载置台9能够通过以Bosch■工艺对与基板2阳极接合的导电性的硅基板进行图案化，与传感器元件3、4、5一起一并形成。因此，惯性传感器1的制造变得容易。
另外，如图9以及图10所示，载置台9具有：经由凸块B31与配线731电连接的载置台931；经由凸块B32与配线732电连接的载置台932；经由凸块B33与配线733电连接的载置台933；经由凸块B41与配线741电连接的载置台941；经由凸块B42与配线742电连接的载置台942；经由凸块B43与配线743电连接的载置台943；经由凸块B51与配线751电连接的载置台951；经由凸块B52与配线752电连接的载置台952；经由凸块B53与配线753电连接的载置台953。
另外，端子831设置在载置台931的上表面，端子832设置在载置台932的上表面，端子833设置在载置台933的上表面，端子841设置在载置台941的上表面，端子842设置在载置台942的上表面，端子843设置在载置台943的上表面，端子851设置在载置台951的上表面，端子852设置在载置台952的上表面，端子853设置在载置台953的上表面。因此，端子831经由载置台931与配线731电连接，端子832经由载置台932与配线732电连接，端子833经由载置台933与配线733电连接，端子841经由载置台941与配线741电连接，端子842经由载置台942与配线742电连接，端子843经由载置台943与配线743电连接，端子851经由载置台951与配线751电连接，端子852经由载置台952与配线752电连接，端子853经由载置台953与配线753电连接。
像这样，通过将端子831、832、833、841、842、843、851、852、853配置在载置台931、932、933、941、942、943、951、952、953上，能够将端子831、832、833、841、842、843、851、852、853配置在从基板2向上侧突出的位置。因此，例如，容易向端子831、832、833、841、842、843、851、852、853连接键合线，能够容易地进行惯性传感器1与外部设备的电连接。
另外，如图8所示，接合部件69设置在中间部件10的上表面，中间部件10和盖6通过该接合部件69接合。特别是，在本实施方式中，接合部件69由金属材料构成，通过热压接该接合部件69和盖6来将它们接合。但是，接合部件69与中间部件10和盖6的接合方法没有特别限定。
另外，在本实施方式中，端子831、832、833、841、842、843、851、852、853和接合部件69由相同的材料构成。由此，能够一并形成端子831、832、833、841、842、843、851、852、853和接合部件69，使它们的形成变得容易。具体而言，通过在作为传感器元件3、4、5，中间部件10以及载置台9的母材的导电性的硅基板的上表面形成金属膜，然后将该金属膜图案化，能够一并形成端子831、832、833、841、842、843、851、852、853以及接合部件69。
需要说明的是，端子831、832、833、841、842、843、851、852、853以及接合部件69的构成材料没有特别限定，例如能够使用铝(Al)/锗(Ge)系的合金。该材料由于密合性优异，因此能够更可靠地确保收纳空间S的气密性。
如上所述，在本实施方式的惯性传感器1中，多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853设置在基板2上，设置在由与传感器元件3、4、5相同的材料构成的载置台9上。由此，能够将端子831、832、833、841、842、843、851、852、853配置在从基板2向上侧突出的位置。因此，例如，容易向端子831、832、833、841、842、843、851、852、853连接键合线，能够容易地进行惯性传感器1与外部设备的电连接。另外，通过由与传感器元件3、4、5相同的材料构成载置台9，能够一并形成载置台9和传感器元件3、4、5，因此惯性传感器1的制造变得容易。
另外，如上所述，惯性传感器1具有设置在基板2与盖6之间，将基板2与盖6接合的接合部件69。另外，接合部件69包含与多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853相同的材料。由此，能够一并形成接合部件69和端子831、832、833、841、842、843、851、852、853，因此惯性传感器1的制造变得容易。
根据以上的第二实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
第三实施方式
图11是表示第三实施方式的惯性传感器的部分放大俯视图。
本实施方式除了具有与端子831、832、833、841、842、843、851、852、853电连接的检查用端子100以外，与上述的第一实施方式相同。需要说明的是，在以下的说明中，关于本实施方式，以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图11中，对与上述的实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
如图11所示，惯性传感器1具有设置在基板2的露出部29上，与端子831、832、833、841、842、843、851、852、853电连接的检查用端子100。
另外，检查用端子100具有：与端子831并列地设置，并与端子831电连接的检查用端子131；与端子832并列地设置，并与端子832电连接的检查用端子132；与端子833并列地设置，并与端子833电连接的检查用端子133；与端子841并列地设置，并与端子841电连接的检查用端子141；与端子842并列地设置，并与端子842电连接的检查用端子142；与端子843并列地设置，并与端子843电连接的检查用端子143；与端子851并列地设置，并与端子851电连接的检查用端子151；与端子852并列地设置，并与端子852电连接的检查用端子152；与端子853并列地设置，并与端子853电连接的检查用端子153。
通过设置这样的检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153，例如，能够将检查用的探针压在检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153上来进行惯性传感器1的检查，因此端子831、832、833、841、842、843、851、852、853在检查时不会受到损伤。因此，能够良好地连接键合线与各端子，成为可靠性较高的惯性传感器1。
在本实施方式中，检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153分别具有与端子831、832、833、841、842、843、851、852、853不同的俯视图形状。另外，检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153各自的俯视图形状为圆形，俯视图形状成为旋转对象。像这样，通过使检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153的俯视图形状与端子831、832、833、841、842、843、851、852、853不同，并且作为旋转对象，例如，在惯性传感器1的检查时，通过图像识别技术识别检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153变得容易。
但是，检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153的形状没有特别限定，可以是与端子831、832、833、841、842、843、851、852、853相同的形状，也可以是旋转对象形状以外的形状。
如上所述，本实施方式的惯性传感器1具有与多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853连接，俯视图形状与多个端子831、832、833、841、842、843、851、852、853不同的多个检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153。由此，由于能够使用检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153来进行惯性传感器1的检查，因此端子831、832、833、841、842、843、851、852、853在检查时不会受到损伤。因此，成为可靠性较高的惯性传感器1。另外，通过使彼此形状不同，可以容易地识别检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153和端子831、832、833、841、842、843、851、852、853。
另外，如上所述，多个检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153的俯视图形状为旋转对象。由此，容易识别检查用端子131、132、133、141、142、143、151、152、153，能够更顺畅地进行惯性传感器1的检查。
根据以上的第三实施方式，也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
图12是表示第四实施方式的惯性传感器的俯视图。图13是表示对围绕X轴的角速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。图14是表示对围绕Y轴的角速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。图15是表示对围绕Z轴的角速度进行检测的传感器元件的一例的俯视图。图16是表示对传感器元件施加的电压的图。
本实施方式除了代替传感器元件3、4、5而使用传感器元件300、400、500以外，与上述的第一实施方式相同。需要说明的是，在以下的说明中，关于本实施方式，以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图12至图16中，对与上述的实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
图12所示的惯性传感器1是能够分别独立地检测围绕相互正交的X轴、Y轴以及Z轴的角速度的角速度传感器。这样的惯性传感器1具有：基板2；设置在基板2上的三个传感器元件300、400、500；收纳传感器元件300、400、500并与基板2接合的盖6。另外，在三个传感器元件300、400、500中，传感器元件300检测围绕X轴的角速度ωx，传感器元件400检测围绕Y轴的角速度ωy，传感器元件500检测围绕Z轴的角速度ωz。需要说明的是，在图12中，为了便于说明，以简化的方式图示了传感器元件300、400、500。
由基板2以及盖6形成的收纳空间S优选为减压状态。通过使收纳空间S为减压状态，粘性阻力减少，能够使传感器元件300、400、500有效地振动。因此，惯性传感器1的检测精度提高。
另外，基板2具有在其上表面开放的槽，在该槽中设置有多个配线731、732、733、734、735、736、737、741、742、743、744、745、746、747、751、752、753、754、755、756、757以及端子831、832、833、834、835、836、837、841、842、843、844、845、846、847、851、852、853、854、855、856、857。配线731～737、741～747、751～757遍及收纳空间S的内外地设置，其中，配线731～737与传感器元件300电连接，配线741～747与传感器元件400电连接，配线751～757与传感器元件500电连接。另外，端子831～837、841～847、851～857分别设置在露出部29即盖6的外侧。另外，端子831～837与配线731～737电连接，端子841～847与配线741～747电连接，端子851～857与配线751～757电连接。
传感器元件300、400、500与上述的第一实施方式的传感器元件3、4、5同样地，能够通过将掺杂了磷(P)、硼(B)、砷(As)等杂质的硅基板与基板2的上表面阳极接合，并以作为深槽蚀刻技术的Bosch■工艺对该硅基板进行图案化，从而一并形成。但是，传感器元件300、400、500的形成方法并不限定于此。
传感器元件300能够检测围绕X轴的角速度ωx。作为这样的传感器元件300，例如，如图13所示，具有：框状的驱动可动体301A、301B；将驱动可动体301A、301B支撑为能够在Y轴方向上振动的驱动弹簧302A、302B；与驱动可动体301A、301B连接的可动驱动电极303A、303B；夹着可动驱动电极303A而设置的第一、第二固定驱动电极304A、305A；夹着可动驱动电极303B而设置的第一、第二固定驱动电极304B、305B；设置在驱动可动体301A、301B的内侧的检测可动体306A、306B；连接检测可动体306A、306B与驱动可动体301A、301B的检测弹簧307A、307B；与驱动可动体301A、301B连接的第一可动监控电极308A、308B以及第二可动监控电极309A、309B；与第一可动监控电极308A、308B相对地设置的第一固定监控电极310A、310B；与第二可动监控电极309A、309B相对地设置的第二固定监控电极311A、311B。另外，在凹部23的底面上，与驱动可动体301A、301B相对地设置有固定检测电极312A、312B。
另外，虽未图示，但检测可动体306A、306B与配线731电连接，第一固定驱动电极304A、304B与配线732电连接，第二固定驱动电极305A、305B与配线733电连接，固定检测电极312A与配线734电连接，固定检测电极312B与配线735电连接，第一固定监控电极310A、310B与配线736电连接，第二固定监控电极311A、311B与配线737电连接。
另外，经由端子831，例如将图16所示的固定电压V11施加到检测可动体306A、306B。经由端子832，将图16所示的电压V12施加到第一固定驱动电极304A、304B。经由端子833，将图16所示的电压V13施加到第二固定驱动电极305A、305B。固定电压V11例如是15V，电压V12例如是相对于模拟接地AGND具有±0.2V的振幅的电压，电压V13例如是相对于模拟接地AGND具有±0.2V的振幅并且为V12的反相的电压。由此，驱动可动体301A、301B相互以反相在Y轴方向上驱动振动。另外，在该驱动振动时，从端子836检测与驱动振动对应的第一拾取信号，从端子837检测与驱动振动对应的第二拾取信号。通过将这些第一、第二拾取信号反馈到驱动信号即电压V12、V13，驱动可动体301A、301B的驱动振动稳定。
另一方面，固定检测电极312A、312B经由端子834、835与电荷放大器连接。因此，在检测可动体306A与固定检测电极312A之间形成静电电容Cx1，在检测可动体306B与固定检测电极312B之间形成静电电容Cx2。另外，在驱动可动体301A、301B正在驱动振动的状态下，如果对传感器元件300施加围绕X轴的角速度ωx，则由于科里奥利力，检测可动体306A、306B相互以反相沿Z轴方向位移，伴随于此，静电电容Cx1、Cx2相互以反相变化。因此，基于这些静电电容Cx1、Cx2的变化，在检测可动体306A与固定检测电极312A之间、检测可动体306B与固定检测电极312B之间感应的电荷量也发生变化。如果在检测可动体306A与固定检测电极312A之间、检测可动体306B与固定检测电极312B之间感应的电荷量产生差异，则作为电荷放大器的电压值被输出。通过这样，能够求出传感器元件300受到的角速度ωx。
传感器元件400能够检测围绕Y轴的角速度ωy。作为这样的传感器元件400，没有特别限定，例如，如图14所示，能够采用使上述的传感器元件300围绕Z轴旋转了90°的结构。
即，作为传感器元件400，例如，如图14所示，具有：框状的驱动可动体401A、401B；将驱动可动体401A、401B支撑为能够在Y轴方向上振动的驱动弹簧402A、402B；与驱动可动体401A、401B连接的可动驱动电极403A、403B；夹着可动驱动电极403A而设置的第一、第二固定驱动电极404A、405A；夹着可动驱动电极403B而设置的第一、第二固定驱动电极404B、405B；设置在驱动可动体401A、401B的内侧的检测可动体406A、406B；连接检测可动体406A、406B与驱动可动体401A、401B的检测弹簧407A、407B；与驱动可动体401A、401B连接的第一可动监控电极408A、408B以及第二可动监控电极409A、409B；与第一可动监控电极408A、408B相对地设置的第一固定监控电极410A、410B；与第二可动监控电极409A、409B相对地设置的第二固定监控电极411A、411B。另外，在凹部24的底面上，与驱动可动体401A、401B相对地设置有固定检测电极412A、412B。
另外，虽未图示，但检测可动体406A、406B与配线741电连接，第一固定驱动电极404A、404B与配线742电连接，第二固定驱动电极405A、405B与配线743电连接，固定检测电极412A与配线744电连接，固定检测电极412B与配线745电连接，第一固定监控电极410A、410B与配线746电连接，第二固定监控电极411A、411B与配线747电连接。
另外，经由端子841，例如将图16所示的固定电压V11施加到检测可动体406A、406B。经由端子842，将图16所示的电压V12施加到第一固定驱动电极404A、404B。经由端子843，将图16所示的电压V13施加到第二固定驱动电极405A、405B。固定电压V11例如是15V，电压V12例如是相对于模拟接地AGND具有±0.2V的振幅的电压，电压V13例如是相对于模拟接地AGND具有±0.2V的振幅并且为V12的反相的电压。由此，驱动可动体401A、401B相互以反相在X轴方向上驱动振动。另外，在该驱动振动时，从端子846检测与驱动振动对应的第一拾取信号，从端子847检测与驱动振动对应的第二拾取信号。通过将这些第一、第二拾取信号反馈到驱动信号即电压V12、V13，驱动可动体401A、401B的驱动振动稳定。
另一方面，固定检测电极412A、412B经由端子844、845与电荷放大器连接。因此，在检测可动体406A与固定检测电极412A之间形成静电电容Cy1，在检测可动体406B与固定检测电极412B之间形成静电电容Cy2。另外，在驱动可动体401A、401B正在驱动振动的状态下，如果对传感器元件400施加围绕Y轴的角速度ωy，则由于科里奥利力，检测可动体406A、406B相互以反相沿Z轴方向位移，伴随于此，静电电容Cy1、Cy2相互以反相变化。因此，基于这些静电电容Cy1、Cy2的变化，在检测可动体406A与固定检测电极412A之间、检测可动体406B与固定检测电极412B之间感应的电荷量也发生变化。如果在检测可动体406A与固定检测电极412A之间、检测可动体406B与固定检测电极412B之间感应的电荷量产生差异，则作为电荷放大器的电压值被输出。通过这样，能够求出传感器元件400受到的角速度ωy。
传感器元件500能够检测围绕Z轴的角速度ωz。作为这样的传感器元件500，没有特别限定，例如，如图15所示，具有：框状的驱动可动体501A、501B；将驱动可动体501A、501B支撑为能够在Y轴方向上振动的驱动弹簧502A、502B；与驱动可动体501A、501B连接的可动驱动电极503A、503B；夹着可动驱动电极503A而设置的第一、第二固定驱动电极504A、505A；夹着可动驱动电极503B而设置的第一、第二固定驱动电极504B、505B；设置在驱动可动体501A、501B的内侧的框状的检测可动体506A、506B；连接检测可动体506A、506B与驱动可动体501A、501B的检测弹簧507A、507B；与驱动可动体501A、501B连接的第一可动监控电极508A、508B以及第二可动监控电极509A、509B；与第一可动监控电极508A、508B相对地设置的第一固定监控电极510A、510B；与第二可动监控电极509A、509B相对地设置的第二固定监控电极511A、511B；由检测可动体506A、506B支撑的可动检测电极512A、512B；夹着可动检测电极512A而设置的第一、第二固定检测电极513A、514A；夹着可动检测电极512B而设置的第一、第二固定检测电极513B、514B。
另外，虽未图示，但检测可动体506A、506B与配线751电连接，第一固定驱动电极504A、504B与配线752电连接，第二固定驱动电极505A、505B与配线753电连接，第一固定检测电极513A、513B与配线754电连接，第二固定检测电极514A、514B与配线755电连接，第一固定监控电极510A、510B与配线756电连接，第二固定监控电极511A、511B与配线757电连接。
另外，经由端子851，例如将图16所示的固定电压V11施加到检测可动体506A、506B，经由端子852，将图16所示的电压V12施加到第一固定驱动电极504A、504B，经由端子853，将图16所示的电压V13施加到第二固定驱动电极505A、505B。固定电压V11例如是15V，电压V12例如是相对于模拟接地AGND具有±0.2V的振幅的电压，电压V13例如是相对于模拟接地AGND具有±0.2V的振幅并且为V12的反相的电压。由此，驱动可动体501A、501B相互以反相在Y轴方向上驱动振动。另外，在该驱动振动时，从端子856检测与驱动振动对应的第一拾取信号，从端子857检测与驱动振动对应的第二拾取信号。通过将这些第一、第二拾取信号反馈到驱动信号即电压V12、V13，驱动可动体501A、501B的驱动振动稳定。
另一方面，第一固定检测电极513A、513B经由端子854与电荷放大器连接，第二固定检测电极514A、514B经由端子855与电荷放大器连接。因此，在可动检测电极512A、512B与第一固定检测电极513A、513B之间形成静电电容Cz1，在可动检测电极512A、512B与第二固定检测电极514A、514B之间形成静电电容Cz2。另外，在驱动可动体501A、501B正在驱动振动的状态下，如果对传感器元件500施加围绕Z轴的角速度ωz，则由于科里奥利力，检测可动体506A、506B相互以反相沿X轴方向位移，伴随于此，静电电容Cz1、Cz2相互以反相变化。因此，基于这些静电电容Cz1、Cz2的变化，在可动检测电极512A与第一固定检测电极513A之间，可动检测电极512B与第一固定检测电极513B之间感应的电荷量也发生变化。如果在可动检测电极512A与第一固定检测电极513A之间、可动检测电极512B与第一固定检测电极513B之间感应的电荷量产生差异，则作为电荷放大器的电压值被输出。通过这样，能够求出传感器元件500受到的角速度ωz。
以上，对传感器元件300、400、500进行了说明。作为这些传感器元件300、400、500的结构，只要能够分别检测角速度ωx、ωy、ωz即可，没有特别限定。
接着，对端子831～837、841～847、851～857的配置进行更详细的说明。端子831～837与传感器元件300电连接，其中，端子831、832、833是对传感器元件300施加电压V11、V12、V13的输入端子，端子834、835是用于检测与传感器元件300的检测信号即静电电容Cx1、Cx2对应的电荷的检测端子，端子836、837是检测传感器元件300的第一、第二拾取信号的检测端子。同样地，端子841～847与传感器元件400电连接，其中，端子841、842、843是对传感器元件400施加电压V11、V12、V13的输入端子，端子844、845是用于检测与传感器元件400的检测信号即静电电容Cy1、Cy2对应的电荷的检测端子，端子846、847是检测传感器元件400的第一、第二拾取信号的检测端子。同样地，端子851～857与传感器元件500电连接，其中，端子851、852、853是对传感器元件500施加电压V11、V12、V13的输入端子，端子854、855是用于检测与传感器元件500的检测信号即静电电容Cz1、Cz2对应的电荷的检测端子，端子856、857是检测传感器元件500的第一、第二拾取信号的检测端子。
另外，如图12所示，与作为输入端子的端子831、832、833、841、842、843、851、852、853相比，作为检测端子的端子834、835、836、837、844、845、846、847、854、855、856、857设置在盖6的附近。另外，作为输入端子的端子831、832、833、841、842、843、851、852、853分别在假想线α1上排列设置成一列，作为检测端子的端子834、835、836、837、844、845、846、847、854、855、856、857在假想线α2上排列设置成一列。
根据以上的第四实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
第五实施方式
图17是表示第五实施方式的惯性传感器单元的俯视图。图18是图17所示的惯性传感器单元的剖视图。
图17以及图18所示的惯性传感器单元1000具有封装体1010、收纳在封装体1010中的IC芯片1040以及惯性传感器1。在IC芯片1040中，例如包括对惯性传感器1的驱动进行控制的驱动控制电路、基于来自惯性传感器1的检测信号而对加速度Ax、Ay、Az进行检测的检测电路。需要说明的是，在本实施方式中，惯性传感器1使用了上述的第一实施方式的结构，但惯性传感器1没有特别限定。
另外，封装体1010具有：具有在上表面开口的凹部1021的基底基板1020、以堵塞凹部1021的开口的方式与基底基板1020的上表面接合的盖1030。另外，凹部1021具有：在基底基板1020的上表面开口的第一凹部1022、在第一凹部1022的底面开口的第二凹部1023。另外，在第二凹部1023的底面搭载有IC芯片1040，在该IC芯片1040上搭载有惯性传感器1。另外，惯性传感器1的端子831～833、841～843、851～853经由键合线BW1与IC芯片1040的对应的端子电连接。由于惯性传感器1的端子831～833、841～843、851～853是上述那样的配置，因此能够使惯性传感器1以及IC芯片1040的端子设置部小型化，另外，也提高了键合线BW1的可加工性。
另外，在第一凹部1022的底面设置有经由键合线BW2与IC芯片1040电连接的多个内部端子1050。另外，在基底基板1020的下表面，设置有经由设置在基底基板1020内的未图示的内部配线与多个内部端子1050电连接的多个外部端子1060。
这样的惯性传感器单元1000具有惯性传感器1。因此，能够享有上述的惯性传感器1的效果，能够发挥较高的可靠性。
第六实施方式
图19是表示第六实施方式的智能手机的俯视图。
在图19所示的智能手机1200中，内置有惯性传感器1和基于从惯性传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1210。由惯性传感器1检测出的检测数据被发送到控制电路1210，控制电路1210能够根据接收到的检测数据来识别智能手机1200的姿势或动作，使显示于显示部1208的显示图像发生变化，发出警告音或效果音，驱动振动电机使主体振动。
作为这样的电子设备的智能手机1200具有惯性传感器1、基于来自惯性传感器1的检测信号进行控制的控制电路1210。因此，能够享有上述的惯性传感器1的效果，能够发挥较高的可靠性。
需要说明的是，作为内置惯性传感器1的电子设备，没有特别限定，除了智能手机1200以外，例如还可以列举出：个人计算机、数字静态照相机、平板终端、钟表、智能手表、喷墨打印机、膝上型个人计算机、电视机、HMD(头戴式显示器)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、电子词典、电子计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、电视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备、鱼群探测器、各种测量设备、移动体终端基站用设备、车辆、飞机、船舶等各种计量仪器类、飞行模拟器、网络服务器等。
第七实施方式
图20是表示第七实施方式的惯性测量装置的分解立体图。图21是图20所示的惯性测量装置具有的基板的立体图。
图20所示的惯性测量装置2000(IMU：Inertial Measurement Unit：惯性测量单元)是检测汽车、机器人等被安装装置的姿势或动作的惯性测量装置。惯性测量装置2000作为具有三轴加速度传感器以及三轴角速度传感器的六轴运动传感器而发挥功能。
惯性测量装置2000是平面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顶点附近形成有作为固定部的螺纹孔2110。将两根螺钉通过这两处螺纹孔2110，能够将惯性测量装置2000固定于汽车等被安装体的被安装面。需要说明的是，通过部件的选定或设计变更，例如也能够小型化为能够搭载于智能手机或数字静态照相机的尺寸。
惯性测量装置2000具有外壳2100、接合部件2200、传感器模块2300，在外壳2100的内部成为经由接合部件2200插入了传感器模块2300的结构。外壳2100的外形与上述的惯性测量装置2000的整体形状相同，是平面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纹孔2110。另外，外壳2100为箱状，在其内部收纳有传感器模块2300。
传感器模块2300具有内壳2310和基板2320。内壳2310是支撑基板2320的部件，成为收纳在外壳2100的内部的形状。另外，在内壳2310上形成有用于防止与基板2320接触的凹部2311和用于使后述的连接器2330露出的开口2312。这样的内壳2310经由接合部件2200与外壳2100接合。另外，在内壳2310的下表面经由粘接剂接合有基板2320。
如图21所示，在基板2320的上表面安装有连接器2330，检测围绕Z轴的角速度的角速度传感器2340z，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的侧面安装有检测围绕X轴的角速度的角速度传感器2340x以及检测围绕Y轴的角速度的角速度传感器2340y。另外，作为这些各个传感器，能够使用实施方式所述的惯性传感器。
另外，在基板2320的下表面安装有控制IC2360。控制IC2360是MCU(MicroController Unit：微控制器单元)，对惯性测量装置2000的各部分进行控制。在存储部中存储有规定了用于检测加速度以及角速度的顺序和内容的程序、将检测数据数字化并编入到分组数据中的程序、附带的数据等。需要说明的是，除此以外在基板2320上还安装有多个电子部件。
第八实施方式
图22是表示第八实施方式的移动体定位装置的整体系统的框图。图23是表示图22所示的移动体定位装置的作用的图。
图22所示的移动体定位装置3000是安装在移动体上使用，用于进行该移动体的定位的装置。需要说明的是，作为移动体，没有特别限定，可以是自行车、汽车、摩托车、电车、飞机、船等中的任一种，在本实施方式中，对使用了四轮汽车作为移动体的情况进行说明。
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、位置信息取得部3500、位置合成部3600、处理部3700、通信部3800和显示部3900。需要说明的是，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具有三轴的加速度传感器3110和三轴的角速度传感器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，输出包含移动体的加速度以及姿势的惯性导航定位数据。
另外，GPS接收部3300经由接收天线3400接收来自GPS卫星的信号。另外，位置信息取得部3500基于GPS接收部3300接收到的信号，输出表示移动体定位装置3000的位置(纬度、经度、高度)、速度、方位的GPS定位数据。在该GPS定位数据中还包含表示接收状态或接收时刻等的状态数据。
位置合成部3600基于从运算处理部3200输出的惯性导航定位数据以及从位置信息取得部3500输出的GPS定位数据，计算出移动体的位置，具体而言计算出移动体在地面的哪个位置行驶。例如，即使GPS定位数据所包含的移动体的位置相同，如图23所示，如果由于地面的倾斜θ等的影响移动体的姿势出现差异，则会计算出移动体在地面的不同位置行驶。因此，无法仅通过GPS定位数据来计算出移动体的正确的位置。因此，位置合成部3600使用惯性导航测位数据，计算移动体在地面的哪个位置行驶。
从位置合成部3600输出的位置数据通过处理部3700进行规定的处理，作为定位结果显示在显示部3900上。另外，位置数据也可以通过通信部3800发送到外部装置。
第九实施方式
图24是表示第九实施方式的移动体的立体图。
作为图24所示的移动体，汽车1500包括发动机系统、制动系统以及以及无钥匙进入系统中的至少一种的系统1510。另外，在汽车1500中内置有惯性传感器1，通过惯性传感器1能够检测车身的姿势。惯性传感器1的检测信号被供给到控制装置1502，控制装置1502能够基于该信号来控制系统1510。
像这样，作为移动体的汽车1500具有惯性传感器1和基于来自惯性传感器1的检测信号进行控制的控制装置1502。因此，能够享有上述的惯性传感器1的效果，能够发挥较高的可靠性。
需要说明的是，除此以外，惯性传感器1还能够广泛地应用于汽车导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎■压力■监测■系统(TPMS：Tire PressureMonitoring System：轮胎压力监测系统)、发动机控制、混合动力汽车或电动汽车的电池监视器等电子控制单元(ECU：electronic control unit：电子控制单元)。另外，作为移动体，并不限定于汽车1500，例如也能够应用于飞机、火箭、人造卫星、船舶、AGV(无人搬运车)、双足步行机器人、无人机等无人飞机等。
以上，基于图示的实施方式对本发明的惯性传感器、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为具有相同功能的任意结构。另外，在上述的实施方式中，对传感器元件检测加速度的结构进行了说明，但并不限定于此，例如也可以是检测角速度的结构。

Claims (12)

1.一种惯性传感器，其特征在于，具有：
基板；
传感器元件，设置在所述基板上；
盖，覆盖所述传感器元件，与所述基板接合；以及
多个端子，位于所述盖的外侧，与所述传感器元件电连接，
所述多个端子包括：
输入端子，输入电信号；以及
检测端子，检测来自所述传感器元件的信号，
在将所述输入端子与所述盖的间隔距离设为L1，将所述检测端子与所述盖的间隔距离设为L2时，为L1＞L2的关系。
2.根据权利要求1所述的惯性传感器，其特征在于，
所述惯性传感器具有将所述输入端子与所述传感器元件电连接的输入配线，
所述检测端子包括第一检测端子以及第二检测端子，
所述输入配线设置在所述第一检测端子与所述第二检测端子之间。
3.根据权利要求2所述的惯性传感器，其特征在于，
所述多个端子分别相对于所述盖位于第一方向的一侧。
4.根据权利要求3所述的惯性传感器，其特征在于，
所述第一检测端子以及所述第二检测端子的至少一部分与将所述输入端子沿所述第一方向延长的区域重叠。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的惯性传感器，其特征在于，
所述惯性传感器包括：将所述第一检测端子与所述传感器元件电连接的第一检测配线；以及
将所述第二检测端子与所述传感器元件电连接的第二检测配线，
所述第一检测配线与所述第二检测配线为相同的长度。
6.根据权利要求1所述的惯性传感器，其特征在于，
所述多个端子设置在所述基板上。
7.根据权利要求1所述的惯性传感器，其特征在于，
所述多个端子设置在所述基板上，并设置在由与所述传感器元件相同的材料构成的载置台上。
8.根据权利要求1所述的惯性传感器，其特征在于，
所述惯性传感器具有接合部件，所述接合部件设置在所述基板与所述盖之间，将所述基板与所述盖接合，
所述接合部件包含与所述多个端子相同的材料。
9.根据权利要求1所述的惯性传感器，其特征在于，
所述惯性传感器具有多个检查用端子，所述多个检查用端子与所述多个端子连接，俯视图形状与所述多个端子不同。
10.根据权利要求9所述的惯性传感器，其特征在于，
所述多个检查用端子的俯视图形状为旋转对象。
11.一种电子设备，其特征在于，具有：
权利要求1至10中任一项所述的惯性传感器；
基于来自所述惯性传感器的检测信号进行控制的控制电路。
12.一种移动体，其特征在于，具有：
权利要求1至10中任一项所述的惯性传感器；
基于来自所述惯性传感器的检测信号进行控制的控制装置。
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