CN112305262B - 惯性传感器、电子设备和移动体 - Google Patents
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Abstract
惯性传感器、电子设备和移动体。惯性传感器具有：基板；可动体，绕沿着Y轴的摆动轴摆动；检测电极，设置于所述基板，在从与所述Y轴正交的Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，在所述检测电极与所述可动体之间形成静电电容；露出部，设置在所述检测电极的内侧，供所述基板的所述可动体一侧的面露出；突起，在从所述Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，并从所述基板的所述露出部向所述可动体一侧突出设置；以及覆盖电极，设置在所述突起的顶部，所述覆盖电极与所述可动体为等电位。
Description
技术领域
本发明涉及惯性传感器、电子设备和移动体。
背景技术
在专利文献1和专利文献2中记载的惯性传感器分别是能够检测Z轴方向的加速度的传感器，其具有：基板；可动体，相对于基板绕沿着Y轴方向的摆动轴进行跷跷板摆动；以及检测电极，设置于基板。此外，可动体具有隔着摆动轴设置并绕摆动轴的转矩相互不同的第一可动部和第二可动部。此外，检测电极具有：第一检测电极，与第一可动部相对地配置于基板；以及第二检测电极，与第二可动部相对地配置于基板。
在这种结构的惯性传感器中，若施加Z轴方向的加速度则可动体绕摆动轴进行跷跷板摆动，伴随于此，第一可动部与第一检测电极之间的静电电容和第二可动部与第二检测电极之间的静电电容相互反相地变化。因此，能够基于该静电电容的变化来检测Z轴方向的加速度。
此外，在专利文献1中记载的惯性传感器具有突起状的止动件，该止动件设置于基板，用于在可动体过度地进行跷跷板摆动时通过与可动体接触来限制可动体进一步的位移。另一方面，在专利文献2中记载的惯性传感器具有突起状的止动件，该止动件设置于可动体，用于在可动体过度地进行跷跷板摆动时通过与基板接触来限制可动体进一步的位移。
专利文献1：日本特开2014-224739号公报
专利文献2：日本特表2008-529001号公报
但是，在专利文献1的惯性传感器中，止动件被第一、第二检测电极覆盖，该第一、第二检测电极具有与可动体不同的电位。因此，在可动体和止动件之间产生静电引力，由于该静电引力而容易发生使可动体贴附至基板的现象即所谓“粘附”。另一方面，在专利文献2的惯性传感器中，将与可动体等电位的虚设电极配置在基板的与止动件接触的部位，抑制了在专利文献1中成为问题的粘附的发生。但是，在专利文献2的惯性传感器中，必然使检测电极的面积减小与设置虚设电极相应的量，相应地加速度检测灵敏度下降。即，在专利文献1、2的惯性传感器中，存在无法得到抑制粘附且具有高灵敏度的惯性传感器的课题。
发明内容
实施方式所记载的惯性传感器其特征在于，具有：基板；可动体，绕沿着Y轴的摆动轴摆动；检测电极，设置于所述基板，在从与所述Y轴正交的Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，在所述检测电极与所述可动体之间形成静电电容；露出部，在从所述Z轴方向俯视时设置在所述检测电极的内侧，供所述基板的所述可动体一侧的面露出；突起，在从所述Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，并从所述基板的所述露出部向所述可动体一侧突出设置；以及覆盖电极，设置在所述突起的顶部，所述覆盖电极与所述可动体为等电位。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及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是惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图4是图3中的B-B线剖视图。
图5是图3中的C-C线剖视图。
图6是示出变形例的俯视图。
图7是示出变形例的俯视图。
图8是第二实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图9是第三实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图10是第四实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图11是第五实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图12是第六实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图13是第七实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图14是图13中的D-D线剖视图。
图15是第八实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图16是图15中的E-E线剖视图。
图17是第九实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
图18是图17中的F-F线剖视图。
图19是示出第十实施方式所涉及的作为电子设备的智能手机的俯视图。
图20是示出第十一实施方式所涉及的作为电子设备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所具有的基板的立体图。
图22是示出第十二实施方式所涉及的作为电子设备的移动体定位装置的整体系统的框图。
图23是示出图22所示的移动体定位装置的作用的图。
图24是示出第十三实施方式所涉及的移动体的立体图。
附图标记说明
1…惯性传感器，2…基板，201…硅基板，202…布线层，203…绝缘层，204…布线层，205…绝缘层，21…凹部，22…安装件，25、26、27…槽，3…传感器元件，31…固定部，32…可动体，321…第一可动部，322…第二可动部，324…开口，325…对称部，326…非对称部，33…摆动梁，5…盖，51…凹部，59…玻璃料，6、61、61A、61B、61C、61D…突起，611…顶部，62…突起，75、76、77…布线，8…电极，81…第一检测电极，82…第二检测电极，83…第一虚设电极，84…第二虚设电极，85…第三虚设电极，86…覆盖电极，87…连接布线，871…第一部分，872…第二部分，9、9A、9B、9C…露出部，91…第一部分，92…第二部分，1200…智能手机，1208…显示部，1210…控制电路，1500…汽车，1502…控制电路，1510…系统，2000…惯性测量装置，2100…外壳，2110…螺钉孔，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…位置信息获取部，3600…位置合成部，3700…处理部，3800…通信部，3900…显示部，Az…加速度，Ca、Cb…静电电容，J…摆动轴，P…电极垫，Rx…假想直线，S…收纳空间，θ…倾斜。
具体实施方式
下面基于附图所示的实施方式，对本发明的惯性传感器、电子设备和移动体进行详细说明。
第一实施方式
图1是示出第一实施方式所涉及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是惯性传感器所具有的基板的俯视图。图4是图3中的B-B线剖视图。图5是图3中的C-C线剖视图。图6和图7分别是示出变形例的俯视图。
下面为了便于说明，将相互正交的三轴作为X轴、Y轴和Z轴。此外，将沿着X轴的方向即与X轴平行的方向也称为“X轴方向”，将沿着Y轴的方向即与Y轴平行的方向也称为“Y轴方向”，将沿着Z轴的方向即与Z轴平行的方向也称为“Z轴方向”。此外，将各轴的箭头方向前端侧也称为“正侧”，将相反侧也称为“负侧”。此外，将Z轴方向正侧也称为“上”，将Z轴方向负侧也称为“下”。此外，在本申请说明书中“正交”是指从技术常识来看能够同样视为正交的情况，具体地说除了包括以90°相交的情况以外，还包括从90°稍微倾斜的角度例如在90°±5°左右的范围内相交的情况。同样，“平行”也是从技术常识来看能够同样视为平行的情况，具体地说除了两者所成的角度为0°的情况以外，还包括具有±5°左右的范围内的差的情况。
图1所示的惯性传感器1是检测Z轴方向的加速度Az的加速度传感器。惯性传感器1具有：基板2；传感器元件3，配置在基板2上；以及盖5，与基板2接合并覆盖传感器元件3。
如图1所示，基板2在X轴方向和Y轴方向上具有扩展，将Z轴方向作为厚度。此外，如图2所示，基板2具有在上表面侧开口的凹部21。此外，在从Z轴方向俯视时，凹部21形成为将传感器元件3填充于内侧并大于传感器元件3。凹部21作为抑制传感器元件3与基板2的接触的退避部而发挥功能。此外，基板2具有从凹部21的底面向传感器元件3侧突出的安装件22。并且，在安装件22的上表面接合有传感器元件3。此外，基板2具有在其上表面开口的槽25、26、27。
作为基板2例如能够使用玻璃基板，该玻璃基板由包含Na+等可动离子即碱金属离子的玻璃材料例如Pyrex玻璃、TEMPAX玻璃(均为注册商标)那样的硼硅酸玻璃构成。但是，作为基板2没有特别限定，例如还可以使用硅基板、陶瓷基板。
此外，如图1所示，基板2设置有电极8。电极8配置在凹部21的底面，该电极8在俯视时具有与传感器元件3重叠的第一检测电极81、第二检测电极82、第一虚设电极83以及第二虚设电极84。此外，基板2具有配置于槽25、26、27的布线75、76、77。
各布线75、76、77的一端部露出于盖5外，作为进行与外部装置的电连接的电极垫P而发挥功能。此外，布线75电连接于传感器元件3和第一、第二虚设电极83、84。即，第一、第二虚设电极83、84与可动体32为等电位。此外，布线75在第一检测电极81和第二检测电极82之间尽可能地扩展而形成，发挥与第一、第二虚设电极83、84相同的功能。因此，下面将布线75的在凹部21的底面上扩展的部分也称为“第三虚设电极85”。此外，布线76与第一检测电极81电连接，布线77与第二检测电极82电连接。
如图2所示，盖5具有在下表面侧开口的凹部51。盖5在凹部51内收纳传感器元件3并接合于基板2的上表面。并且，通过盖5和基板2在其内侧形成有收纳传感器元件3的收纳空间S。优选的是，收纳空间S是气密空间并封入氮、氦、氩等非活性气体，在使用温度(-40℃～125℃左右)时大致为大气压。但是，收纳空间S的气氛没有特别限定，例如可以是减压状态，也可以是加压状态。
作为盖5例如能够使用硅基板。但是，并不限定于此，例如还可以使用玻璃基板、陶瓷基板。此外，作为基板2与盖5的接合方法没有特别限定，根据基板2、盖5的材料适当选择即可，例如，能够使用阳极接合、使通过等离子体照射而活化的接合面彼此接合的活化接合、玻璃料等接合材料的接合、以及将在基板2的上表面和盖5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，通过由低熔点玻璃构成的玻璃料59使基板2与盖5接合。
传感器元件3例如通过对掺杂有磷(P)、硼(B)、砷(As)等杂质的导电性的硅基板进行蚀刻，特别是由作为深沟蚀刻技术的博世工艺(Bosch process)进行图案化而形成。如图1所示，传感器元件3具有：H型的固定部31，接合于安装件22的上表面；可动体32，相对于固定部31能够绕沿着Y轴的摆动轴J摆动；以及摆动梁33，连接固定部31和可动体32。安装件22与固定部31例如被阳极接合。
在从Z轴方向俯视时，可动体32是以X轴方向为长边方向的长方形形状。此外，在从Z轴方向俯视时，可动体32具有将沿着Y轴的摆动轴J夹在中间的方式配置的第一可动部321和第二可动部322。第一可动部321相对于摆动轴J位于X轴方向正侧，第二可动部322相对于摆动轴J位于X轴方向负侧。此外，第一可动部321在X轴方向上比第二可动部322长，并在施加有加速度Az时的绕摆动轴J的转矩大于第二可动部322。
在从Z轴方向俯视时，第一可动部321具有：对称部325，相对于摆动轴J与第二可动部322对称设置；以及非对称部326，位于比对称部325远离摆动轴J的一侧，相对于摆动轴J与第二可动部322非对称。若将第二可动部322的距摆动轴J的长度作为L2，则第一可动部321的距摆动轴J的距离等于长度L2的部分成为对称部325与非对称部326的边界，相比该部分更靠向摆动轴J的一侧是对称部325，与摆动轴J相反的一侧为非对称部326。非对称部326作为转矩产生部而发挥功能，该转矩产生部用于使第一可动部321的绕摆动轴J的转矩大于第二可动部322的绕摆动轴J的转矩。
基于该转矩的差，施加有加速度Az时可动体32绕摆动轴J进行跷跷板摆动。需要指出，跷跷板摆动是指：若第一可动部321向Z轴方向正侧位移，则第二可动部322向Z轴方向负侧位移，相反，若第一可动部321向Z轴方向负侧位移，则第二可动部322向Z轴方向正侧位移。
此外，可动体32具有位于第一可动部321与第二可动部322之间的开口324。并且，在开口324内配置有固定部31和摆动梁33。这样，通过在可动体32的内侧配置固定部31和摆动梁33，能够实现传感器元件3的小型化。此外，可动体32具有在其整个区域均匀地形成的多个贯通孔。由此，能够降低由粘性产生的阻尼。但是，贯通孔可以省略，其配置也可以不均匀。
返回配置于凹部21的底面的电极8的说明，如图1和图2所示，在从Z轴方向俯视时，第一检测电极81与作为第一可动部321的基端部的对称部325重叠配置，第二检测电极82与第二可动部322重叠配置。这些第一、第二检测电极81、82在从Z轴方向俯视时相对于摆动轴J大致对称设置，以使在未施加加速度Az的自然状态下在后面进行描述的静电电容Ca、Cb相等。
此外，第一虚设电极83位于比第一检测电极81靠向X轴方向正侧，与作为第一可动部321的前端部的非对称部326重叠设置。通过这种第一虚设电极83，阻止凹部21的底面的与非对称部326重叠的区域的露出。这样，通过由第一虚设电极83覆盖凹部21的底面，能够抑制伴随基板2中的碱金属离子的移动的凹部21的底面的带电。因此，能够有效地抑制在凹部21的底面与第一可动部321之间产生关系到可动体32的误动作的不期望的静电引力。因此，成为能够更高精度地检测加速度Az的惯性传感器1。另一方面，第二虚设电极84位于第二检测电极82靠向X轴方向负侧，不与第二可动部322重叠设置。
虽然未图示，但是在驱动惯性传感器1时，经由布线75向传感器元件3施加驱动电压，通过布线76连接第一检测电极81和QV放大器，通过布线77连接第二检测电极82和另外的QV放大器。由此，在第一可动部321与第一检测电极81之间形成静电电容Ca，在第二可动部322与第二检测电极82之间形成静电电容Cb。在未施加加速度Az的自然状态下静电电容Ca、Cb彼此大致相等。
若对惯性传感器1施加加速度Az，则可动体32以摆动轴J为中心进行跷跷板摆动。通过该可动体32的跷跷板摆动，第一可动部321与第一检测电极81的间隙和第二可动部322与第二检测电极82的间隙反相地变化，静电电容Ca、Cb与此对应而相互反相地变化。因此，惯性传感器1能够基于静电电容Ca、Cb的变化来检测加速度Az。
如图1所示，惯性传感器1具有从基板2的凹部21的底面向可动体32侧突出的突起6。在本实施方式中，具有多个突起6，分别与基板2一体形成。
突起6通过在可动体32产生过度的跷跷板摆动时与可动体32接触，作为限制可动体32的进一步的跷跷板摆动的止动件而发挥功能。通过设置这种突起6，能够抑制电位相互不同的可动体32与第一、第二检测电极81、82的过度接近或大面积的接触，能够有效地抑制“粘附”的发生，该“粘附”是由于在可动体32与第一、第二检测电极81、82之间产生的静电引力，可动体32保持被第一、第二检测电极81、82吸引而不能返回。
在从Z轴方向俯视时，突起6具有与第一可动部321重叠设置的突起61和与第二可动部322重叠设置的突起62。在它们中，突起61具有抑制可动体32与第一检测电极81的过度接近的功能，突起62具有抑制可动体32与第二检测电极82的过度接近的功能。这些突起61、62互为相同的结构，在从Z轴方向俯视时，相对于摆动轴J大致对称设置。因此，下面为了便于说明，以突起61为代表进行说明，对突起62省略其说明。
如图3所示，在从Z轴方向俯视时，突起61以沿着与摆动轴J平行的Y轴方向相互分离的方式设置有多个。特别是在本实施方式中，设置有一对突起61。具体地说，在从Z轴方向俯视时，将与可动体32的中心相交且在X轴方向上延伸的直线作为假想直线Rx时，在比假想直线Rx靠向Y轴方向正侧设置有一个突起61，在比假想直线Rx靠向Y轴方向负侧设置有另一个突起61。由此，在第一可动部321与各突起61接触时，在可动体32难以产生绕X轴的不必要的位移。需要指出，下面将一个突起61也称为61A，将另一个突起61也称为61B。
特别是在本实施方式中，突起61A与第一可动部321的Y轴方向正侧的端部重叠设置，突起61B与第一可动部321的Y轴方向负侧的端部重叠设置。由此，能够使突起61A、61B的分离距离更大，能够更有效地抑制如上所述的可动体32的绕X轴的不必要的位移。
但是，作为突起61的形状、数量和配置没有特别限定。例如，如本实施方式那样的圆锥台状的突起61可以在Y轴方向上并排设置有三个以上，如本实施方式那样的圆锥台状的突起61或呈在Y轴方向上延伸的长边形状的突起61也可以以与假想直线Rx重叠的方式仅设置一个。此外，作为突起61的俯视形状也没有特别限定，例如，可以是四边形或其他多边形、半圆形、椭圆形、在X轴方向或Y轴方向上延伸的长边形状。
此外，在从Z轴方向俯视时，突起61A、61B与第一可动部321的对称部325重叠设置，在可动体32产生过度的跷跷板摆动时对称部325与突起61A、61B接触。根据这种结构，能够将突起61A、61B尽可能地设置在摆动轴J的附近。由此，第一可动部321与突起61A、61B接触时，由于其冲击而第一可动部321以其前端侧的部分向下方位移的方式弯曲，对第一可动部321的下表面施加朝向X轴方向的压缩力。因此，能够有效地抑制作为其相反的力的向X轴方向的拉伸力施加于第一可动部321的下表面。
通过博世工艺对硅基板进行图案化时，第一可动部321的下表面容易粗糙而形成微小的凹凸。这是因为在博世工艺中基板2的表面归因于碱金属离子的移动而带正电，通过贯通硅基板而射入的正离子静电偏转而对硅基板的下表面(背面)进行蚀刻。
突起61A、61B例如与第一可动部321的前端部重叠设置时，第一可动部321有可能由于与突起61A、61A接触时的冲击而使得从安装件22到突起61A、61B的部位向Z轴方向负侧弯曲，并且比突起61A、61B靠向前端侧的部位向Z轴方向正侧弯曲。因此，向第一可动部321的下表面施加拉伸应力，有可能以形成于第一可动部321的下表面的微小的凹凸为起点而产生裂纹。因此，如本实施方式那样，通过以向第一可动部321的下表面施加压缩力的方式将突起61A、61B充分地配置在第一可动部321的基端侧，从而很好地抑制在第一可动部321产生裂纹，成为机械强度优异的惯性传感器1。
但是，作为突起61A、61B的配置没有特别限定，例如，也可以以与非对称部326重叠的方式设置。
在从Z轴方向俯视时，在第一检测电极81的内侧，第一检测电极81局部缺损而设置有供凹部21的底面露出的露出部9。露出部9对应于突起61A、61B而设置有一对，下面将一者称为露出部9A，将另一者也称为露出部9B。并且，在露出部9A设置有突起61A，在露出部9B设置有突起61B。即，突起61A、61B从露出部9A、9B所露出的凹部21的底面向可动体32侧突出设置。这样，通过将未被第一检测电极81覆盖的突起61A、61B在第一检测电极81内设置成岛状，从而能够将因设置突起61A、61B导致的第一检测电极81的面积减少抑制为较小。因此，即使设置突起61也能够确保静电电容Ca足够大，能够发挥加速度Az的高检测灵敏度。
此外，如图4和图5所示，在突起61A、61B的作为与可动体32的接触部的顶部611设置有与第一检测电极81电绝缘的覆盖电极86。特别是在本实施方式中，覆盖电极86设置成覆盖突起61A、61B的表面整个区域，阻止突起61A、61B的表面的露出。这样，通过由电极覆盖突起61A、61B，从而能够抑制伴随基板2中的碱金属离子的移动的各突起61A、61B的表面的带电。因此，能够有效地抑制在突起61A、61B与第一可动部321之间产生关系到可动体32的误动作，特别是由作为检测对象的加速度Az以外的外力产生的位移的不期望的静电引力。因此，成为能够更高精度地检测加速度Az的惯性传感器1。需要指出，覆盖电极86只要至少设置在突起61A、61B的顶部611，更具体地说与可动体32的接触部即可，突起61A、61B的一部分也可以从覆盖电极86露出。
此外，如图3所示，露出部9A、9B是在第一检测电极81的外边缘开口的切口状，并在这些露出部9A、9B内，以与第一检测电极81电绝缘的状态设置有连接布线87，该连接布线87将覆盖电极86与第一虚设电极83电连接。即，覆盖突起61A、61B的覆盖电极86分别经由连接布线87与第一虚设电极83电连接。如上所述，由于第一虚设电极83与可动体32为等电位，所以与其连接的各覆盖电极86当然也与可动体32为等电位。
这样，通过由与可动体32为等电位的覆盖电极86覆盖突起61A、61B，从而第一可动部321与突起61A、61B为等电位，在它们之间实质上不产生静电引力。因此，能够有效地抑制可动体32的误动作、可动体32的粘附。
特别是在本实施方式中，露出部9A、9B从突起61A、61B向X轴方向正侧直线延伸，并且在第一检测电极81的X轴方向正侧的外边缘即第一虚设电极83侧的外边缘开口。由此，以排除位于覆盖电极86与第一虚设电极83之间的第一检测电极81的方式设置露出部9A、9B，因此容易布置连接布线87，通过连接布线87能够容易将第一虚设电极83和覆盖电极86电连接。此外，能够减小露出部9A、9B的形成区域，能够有效地抑制因设置露出部9A、9B导致的第一检测电极81的面积减少。
需要指出，作为露出部9的结构没有特别限定。例如，如图6所示，也可以是一个露出部9分支为T形，在分支出的一个端部设置有突起61A，在另一个端部设置有突起61B。换句话说，露出部9也可以是如下构成，具有：第一部分91，在Y轴方向上延伸，在其一端部设置有突起61A并在另一端部设置有突起61B；以及第二部分92，在X轴方向上延伸，连接第一部分91和第一检测电极81的X轴方向正侧的外边缘。此外，如图7所示，在从Z轴方向俯视时，露出部9A、9B也可以分别在相对于X轴和Y轴的两个轴倾斜的方向上延伸。在这种情况下，露出部9A、9B优选为相对于假想直线Rx对称。
如图3所示，连接布线87的宽度W1即Y轴方向的长度在遍及延伸方向的整个区域大致恒定。并且，宽度W1与覆盖电极86的宽度W2即Y轴方向的长度相等。由此，连接布线87的宽度W1成为适度的宽度，能够抑制因宽度W1过小导致的连接布线87的断线，也能够抑制因宽度W1过大导致的第一检测电极81的过度的面积减少。宽度W1与宽度W2相等是指除了宽度W1、W2彼此一致的情况以外，例如还包括具有制造偏差等技术上可能产生的误差，例如±5％以内程度的误差的情况。
上面对惯性传感器1进行了说明。如上所述，这种惯性传感器1具有：基板2；可动体32，绕沿着Y轴的摆动轴J摆动；作为检测电极的第一检测电极81，设置于基板2，在从与Y轴正交的Z轴方向俯视时与可动体32重叠，在第一检测电极81与可动体32之间形成静电电容；露出部9A、9B，在从Z轴方向俯视时设置在第一检测电极81的内侧，供基板2的可动体32一侧的面露出；突起61A、61B，在从Z轴方向俯视时与可动体32重叠，并从基板2的露出部9A、9B向可动体32一侧突出设置；以及覆盖电极86，设置在突起61A、61B的顶部611，覆盖电极86与可动体32为等电位。
这样，通过在第一检测电极81内设置突起61A、61B，从而能够以不牺牲第一检测电极81的面积，具体地说不对第一检测电极81向X轴方向正侧的扩展施加限制的方式设置突起61A、61B。因此，即使设置突起61A、61B，也能够确保可动体32与第一检测电极81之间所形成的静电电容Ca足够大，其结果是能够提高加速度Az的检测灵敏度。此外，通过将与可动体32为等电位的覆盖电极86设置在突起61A、61B的顶部611，从而在可动体32与突起61A、61B之间实质上不产生静电引力，能够有效地抑制可动体32的误动作、粘附。即，根据惯性传感器1，能够抑制可动体32的粘附并发挥高灵敏度。
此外，如上所述，惯性传感器1具有作为虚设电极的第一虚设电极83，该第一虚设电极83设置于基板2，并在从Z轴方向俯视时与可动体32的与第一检测电极81不重叠的区域即非对称部326重叠，第一虚设电极83与可动体32为等电位。这样，通过由第一虚设电极83覆盖基板2的表面，从而能够抑制伴随基板2中的碱金属离子的移动的基板2的表面的带电。因此，能够有效地抑制在基板2与可动体32之间产生关系到可动体32的误动作的不期望的静电引力。因此，成为能够更高精度地检测加速度Az的惯性传感器1。
此外，如上所述，露出部9A、9B在第一检测电极81的外边缘开口。并且，惯性传感器1具有连接布线87，连接布线87设置于露出部9A、9B，并将第一虚设电极83与覆盖电极86连接。由此，能够通过简单的结构使覆盖电极86与可动体32为等电位。
此外，如上所述，第一检测电极81在从Z轴方向俯视时设置在第一虚设电极83与摆动轴J之间，露出部9A、9B在第一检测电极81的第一虚设电极83侧即X轴方向正侧的外边缘开口。由此，以排除位于覆盖电极86和第一虚设电极83之间的第一检测电极81的方式设置露出部9A、9B，因此容易布置连接布线87，能够通过连接布线87容易地连接第一虚设电极83和覆盖电极86。此外，能够进一步减小露出部9A、9B的形成区域，能够有效地抑制因设置露出部9A、9B导致的第一检测电极81的面积减少。
第二实施方式
图8是第二实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
本实施方式除了连接布线87的结构不同以外与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图8中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。此外，在本实施方式中，第一检测电极81侧和第二检测电极82侧是彼此相同的结构，因此下面以第一检测电极81侧为代表进行说明，对第二检测电极82侧省略其说明。
在图8所示的惯性传感器1中，连接布线87的宽度W1小于覆盖电极86的宽度W2。即，W1<W2。例如，若使宽度W1小于所述第一实施方式的宽度W1而满足这种关系，则与所述第一实施方式相比能够使露出部9A、9B变细，相应地能够使第一检测电极81的面积变大。因此，与第一实施方式相比提高了加速度A的检测灵敏度。相反，若使宽度W2大于所述第一实施方式的宽度W2而满足这种关系，则与所述第一实施方式相比能够使突起61A、61B变大，相应地成为机械强度高的突起61A、61B。因此，能够更可靠地限制可动体32的过度摆动。
需要指出，W1、W2的关系没有特别限定，只要W1<W2即可，例如，优选0.1≤W1/W2≤0.9，更优选0.3≤W1/W2≤0.7。通过满足这种关系，能够更有效地发挥上述效果，并且能够有效地抑制覆盖电极86过细而断线的可能性增高。
根据如上所述的第二实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
第三实施方式
图9是第三实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
本实施方式除了露出部9的结构不同以外与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图9中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。此外，在本实施方式中，第一检测电极81侧和第二检测电极82侧是彼此相同的结构，因此下面以第一检测电极81侧为代表进行说明，对第二检测电极82侧省略其说明。
在图9所示的惯性传感器1中，露出部9A、9B沿Y轴方向延伸。此外，它们中，露出部9A位于Y轴方向正侧且包括突起61A，其中，露出部9A的Y轴方向负侧的端部封闭，Y轴方向正侧的端部在第一检测电极81的Y轴方向正侧的外边缘开口。另一方面，露出部9B位于Y轴方向负侧且包括突起61B，其中，露出部9B的Y轴方向正侧的端部封闭，Y轴方向负侧的端部在第一检测电极81的Y轴方向负侧的外边缘开口。
设置在露出部9A内的连接布线87与露出部9A同样地沿着Y轴方向延伸。并且，该连接布线87将设置于突起61A的覆盖电极86与位于第一检测电极81的Y轴方向正侧的布线75电连接。另一方面，设置在露出部9B内的连接布线87与露出部9B同样地沿Y轴方向延伸。并且，该连接布线87将设置于突起61B的覆盖电极86与位于第一检测电极81的Y轴方向负侧的布线75电连接。根据这种结构，容易布置连接布线87，能够容易将可动体32与覆盖电极86电连接。此外，根据突起61A、61B的配置，与所述第一实施方式相比，露出部9A、9B的形成范围变小，相应地能够将第一检测电极81的面积减少抑制为更小。
此外，在第一检测电极81中，越向X轴方向正侧即远离摆动轴J的一侧，与在可动体32进行跷跷板摆动时的可动体32的分离距离越小。因此，第一检测电极81与可动体32之间所形成的静电电容越向X轴方向正侧而越大。因此，如本实施方式那样，通过使露出部9A、9B在Y轴方向上延伸，在第一检测电极81的前端部即在与可动体32之间能够形成更大的静电电容的区域不形成露出部9A、9B。因此，能够将因设置露出部9A、9B导致的静电电容Ca的减少量抑制为更少。其结果是与所述第一实施方式相比，能够增大静电电容Ca，能够提高加速度Az的检测灵敏度。
如上所述，露出部9A、9B在Y轴方向一侧，在本实施方式中，露出部9A在Y轴方向正侧的外边缘开口。根据这种结构，容易布置连接布线87，能够容易将可动体32与覆盖电极86电连接。此外，根据突起61A、61B的位置，有时与所述第一实施方式相比露出部9A、9B的形成范围变小，在这种情况下，能够将第一检测电极81的面积减少抑制为更小。此外，能够将因设置露出部9A、9B导致的静电电容Ca的减少量抑制为更少，与所述第一实施方式相比，能够增大静电电容Ca。因此，能够提高加速度Az的检测灵敏度。
根据如上所述的第三实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
第四实施方式
图10是第四实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
本实施方式除了露出部9的结构不同以外与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图10中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。此外，在本实施方式中，第一检测电极81侧和第二检测电极82侧是彼此相同的结构，因此下面以第一检测电极81侧为代表进行说明，对第二检测电极82侧省略其说明。
在图10所示的惯性传感器1中，在第一检测电极81设置有一个露出部9。该露出部9沿Y轴方向延伸，在其内侧设置有突起61A、61B。
此外，露出部9的Y轴方向负侧的端部封闭，Y轴方向正侧的端部在第一检测电极81的外边缘开口。此外，设置在露出部9内的连接布线87与露出部9同样地沿Y轴方向延伸。连接布线87具有：第一部分871，设置在一对突起61A、61B之间，并且将它们电连接；以及第二部分872，设置在位于Y轴方向正侧的突起61A与位于第一检测电极81的Y轴方向正侧的布线75之间，并且将它们电连接。根据这种结构，也容易布置连接布线87，能够容易地将可动体32与覆盖电极86电连接。
此外，例如相对于在所述第三实施方式中连接布线87从第一检测电极81的两侧引出，在本实施方式中，连接布线87从第一检测电极81的单侧引出，因此与第三实施方式相比，相应地能够实现惯性传感器1的小型化。
此外，在第一检测电极81中，越向X轴方向正侧即在远离摆动轴J的一侧，与在可动体32进行跷跷板摆动时的可动体32的分离距离越小。即，第一检测电极81与可动体32之间所形成的静电电容越向X轴方向正侧而越大。因此，如本实施方式那样，通过使露出部9在Y轴方向上延伸，能够抑制在第一检测电极81的前端部即在与可动体32之间能够形成更大的静电电容的区域形成露出部9。因此，能够将因设置露出部9导致的静电电容Ca的减少量抑制为更少。其结果是与所述第一实施方式相比，能够增大静电电容Ca，能够提高加速度Az的检测灵敏度。
根据如上所述的第四实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
第五实施方式
图11是第五实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
本实施方式除了露出部9的结构不同以外与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图11中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。此外，在本实施方式中，第一检测电极81侧和第二检测电极82侧是彼此相同的结构，因此下面以第一检测电极81侧为代表进行说明，对第二检测电极82侧省略其说明。
在图11所示的惯性传感器1中，露出部9A、9B从突起61A、61B向X轴方向负侧直线延伸，并且在第一检测电极81的X轴方向负侧的外边缘即第三虚设电极85侧的外边缘开口。并且，设置在露出部9A、9B内的连接布线87分别将覆盖电极86与第三虚设电极85电连接。
根据这种结构，以排除位于覆盖电极86与第三虚设电极85之间的第一检测电极81的方式设置露出部9A、9B，因此容易布置连接布线87，能够通过连接布线87容易地将第三虚设电极85与覆盖电极86电连接。此外，根据突起61A、61B的位置，有时与所述第一实施方式相比露出部9A、9B的形成范围变小，在这种情况下，能够将第一检测电极81的面积减少抑制为更小。
此外，在第一检测电极81中，越向X轴方向正侧即越远离摆动轴J，与在可动体32进行跷跷板摆动时的可动体32的分离距离越小。即，第一检测电极81与可动体32之间所形成的静电电容越向X轴方向正侧而越大。因此，如本实施方式那样，通过与突起61A、61B相比使露出部9A、9B向X轴方向负侧延伸，能够抑制在第一检测电极81的前端部即在与可动体32之间可能形成更大的静电电容的区域形成露出部9。因此，能够将因设置露出部9A、9B导致的静电电容Ca的减少量抑制为更少。其结果是与所述第一实施方式相比，能够增大静电电容Ca，能够提高加速度Az的检测灵敏度。
如上所述，在从Z轴方向俯视时，作为虚设电极的第三虚设电极85设置在第一检测电极81与摆动轴J之间，露出部9A、9B在第三虚设电极85侧即X轴方向负侧的外边缘开口。由此，以排除位于覆盖电极86与第三虚设电极85之间的第一检测电极81的方式设置露出部9A、9B，因此容易布置连接布线87，能够通过连接布线87容易地将第三虚设电极85与覆盖电极86连接。此外，能够使露出部9A、9B的形成区域更小，能够有效地抑制因设置露出部9A、9B导致的第一检测电极81的面积减少。
根据如上所述的第五实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
但是，作为露出部9的结构没有特别限定。例如，可以是具有呈如图6所示的T形的一个露出部9的结构，如图7所示，还可以是露出部9A、9B在相对于X轴和Y轴的两个轴倾斜的方向上延伸的结构。
第六实施方式
图12是第六实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。
本实施方式除了追加了突起61C和露出部9C以外与所述第三实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图12中，对与所述实施方式相同的构成结构标有相同的附图标记。此外，在本实施方式中，第一检测电极81侧和第二检测电极82侧是彼此相同的结构，因此下面以第一检测电极81侧为代表进行说明，对第二检测电极82侧省略其说明。
在图12所示的惯性传感器1中，除了突起61A、61B以外还设置有突起61C。这些三个突起61A、61B、61C在Y轴方向上并排配置，在从Z轴方向俯视时，突起61C与假想直线Rx重叠设置。与其对应，在惯性传感器1中除了设置有突起61A、61B的露出部9A、9B以外，还追加了设置有突起61C的露出部9C。露出部9C是与所述第一实施方式相同的结构，从突起61C向X轴方向正侧延伸，并且在第一检测电极81的X轴方向正侧的外边缘开口。并且，通过设置在露出部9C内的连接布线87，将覆盖突起61C的覆盖电极86与第一虚设电极83电连接。
根据如上所述的第六实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
第七实施方式
图13是第七实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。图14是图13中的D-D线剖视图。
本实施方式除了突起6的结构不同以外与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图13和图14中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。
在图13所示的惯性传感器1中，突起61除了突起61A、61B以外，还具有位于比突起61A、61B远离摆动轴J且在Y轴方向上相互并排设置的突起61C、61D。突起61C与突起61A在X轴方向上并排设置，突起61D与突起61B在X轴方向上并排设置。这些突起61C、61D与第一虚设电极83重叠设置并被第一虚设电极83覆盖。这种突起61C、61D在可动体32产生过度跷跷板摆动时与第一可动部321的非对称部326接触。
如图14所示，突起61C、61D分别低于突起61A、61B，可动体32过度地进行跷跷板摆动时，在突起61A、61B与可动体32接触后，突起61C、61D与可动体32接触。具体地说，若惯性传感器过度地进行跷跷板摆动，则首先如图中的双点划线所示，第一可动部321的对称部325与突起61A、61B接触。并且，即使第一可动部321与突起61A、61B接触，可动体32的跷跷板摆动也不停止，此后，如果可动体32的跷跷板摆动进一步继续，则第一可动部321的非对称部326与突起61C、61D接触。即，在本实施方式中通过两个阶段的接触，限制可动体32的过度的跷跷板摆动。根据这种结构，成为抑制可动体32的破损且机械强度优异的惯性传感器1。
根据如上所述的第七实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
但是，惯性传感器1的结构并不限定于此，例如，可动体32过度地进行跷跷板摆动时，可以是突起61A、61B和突起61C、61D同时与可动体32接触，也可以是在突起61C、61D与可动体32接触后，突起61A、61B与可动体32接触。此外，可以省略突起61C、61D中的任一者，也可以追加与突起61C、61D在Y轴方向上并排的一个以上的突起。
第八实施方式
图15是第八实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。图16是图15中的E-E线剖视图。
本实施方式除了基板2和露出部9的结构不同以外与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图15和图16中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。此外，在本实施方式中，第一检测电极81侧和第二检测电极82侧是彼此相同的结构，因此下面以第一检测电极81侧为代表进行说明，对第二检测电极82侧省略其说明。
在图15所示的惯性传感器1中，设置于第一检测电极81的露出部9A、9B分别在第一检测电极81的外边缘不开口。即，露出部9A、9B分别由整个周向被第一检测电极81包围的封闭的孔构成。由此，能够使露出部9A、9B更小。因此，与所述第一实施方式相比，露出部9A、9B的形成范围变小，相应地能够将第一检测电极81的面积减少抑制为更小。
此外，如图16所示，基板2具有：硅基板201，具有凹部21；布线层202，层叠于凹部21的底面；绝缘层203，层叠于布线层202；布线层204，层叠于绝缘层203；以及绝缘层205，层叠于布线层204。并且，由绝缘层205形成突起61A、61B，在凹部21的底面设置有第一虚设电极83，在绝缘层203上设置有第一检测电极81，在绝缘层205上即突起61A、61B上设置有覆盖电极86。并且，第一虚设电极83经由布线层202、204与覆盖电极86电连接。即，在本实施方式中，布线层202、204构成连接布线87，该连接布线87是形成在基板2内部的内部布线。需要指出，布线层202、204例如由铝、多晶硅等构成，绝缘层203、205例如由氧化硅构成。
如上所述，露出部9A、9B是在第一检测电极81的外边缘不开口的封闭的形状。并且，惯性传感器1具有连接布线87，该连接布线87设置在基板2的内部，并将第一虚设电极83与覆盖电极86连接。这样，通过将露出部9A、9B作为封闭的形状，能够使露出部9A、9B更小。因此，与所述第一实施方式相比，露出部9A、9B的形成范围变小，相应地能够将第一检测电极81的面积减少抑制为更小。
根据如上所述的第八实施方式，也能够发挥与所述第一实施方式相同的效果。
第九实施方式
图17是第九实施方式所涉及的惯性传感器所具有的基板的俯视图。图18是图17中的F-F线剖视图。
本实施方式除了突起6不是设置于基板2而是设置于可动体32以外，与所述第一实施方式相同。需要指出，在下面的说明中，关于本实施方式，以与所述实施方式的区别为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。此外，在图17和图18中，对与所述实施方式相同的结构标有相同的附图标记。
在图17所示的惯性传感器1中，在基板2未设置突起6。因此，突起61A、61B不从第一检测电极81内的露出部9A、9B突出，平坦地设置覆盖电极86和连接布线87。另一方面，从基板2省略的突起61A、61B如图18所示设置于可动体32，从可动体32的下表面向凹部21的底面侧突出。此外，在从Z轴方向俯视时，突起61A、61B与覆盖电极86重叠，可动体32过度地进行跷跷板摆动时，在可动体32与基板2接触之前，突起61A、61B与覆盖电极86接触。
如上所述，本实施方式的惯性传感器1具有：基板2；可动体32，绕沿着Y轴的摆动轴J摆动；作为检测电极的第一检测电极81，设置于基板2，在从与Y轴正交的Z轴方向俯视时与可动体32重叠，第一检测电极81与可动体32之间形成静电电容；露出部9A、9B，设置在第一检测电极81的内侧，供基板2的可动体32一侧的面露出；覆盖电极86，设置于露出部9A、9B，覆盖电极86与可动体32为等电位；以及突起61A、61B，在从Z轴方向俯视时，与覆盖电极86重叠，从可动体32向覆盖电极86侧突出设置。
这样，通过在第一检测电极81内设置覆盖电极86，能够以不牺牲第一检测电极81的面积，具体地说不对第一检测电极81向X轴方向正侧的扩展施加限制的方式设置覆盖电极86。因此，即使设置覆盖电极86，也能够确保可动体32和第一检测电极81之间所形成的静电电容Ca足够大，其结果，能够发挥加速度Az的高检测灵敏度。此外，通过将与可动体32为等电位的覆盖电极86设置在与突起61A、61B相对的部分，在可动体32与突起61A、61B之间实质上不产生静电引力，能够有效地抑制可动体32的误动作、粘附。即，根据惯性传感器1，能够抑制可动体32的粘附并发挥高灵敏度。
第十实施方式
图19是示出第十实施方式所涉及的作为电子设备的智能手机的俯视图。
图19所示的智能手机1200应用了本发明的电子设备。智能手机1200内置有惯性传感器1和控制电路1210，控制电路1210基于从惯性传感器1输出的检测信号进行控制。由惯性传感器1检测的检测数据发送到控制电路1210，控制电路1210根据接收到的检测数据来识别智能手机1200的姿势、举动，能够使显示于显示部1208的显示图像变化、发出警告音或效果音、或驱动振动电动机而使主体振动。
作为这种电子设备的智能手机1200具有惯性传感器1和控制电路1210，该控制电路1210基于从惯性传感器1输出的检测信号进行控制。因此，能够享有所述惯性传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
需要指出，本发明的电子设备除了能够应用于所述智能手机1200以外，例如还能够应用于个人计算机、数字静态照相机、平板终端、时钟、智能手表、喷墨打印机、笔记本个人计算机、电视机、智能眼镜、HMD(头戴式显示器)等可穿戴终端、摄像机、磁带录像机、汽车导航装置、行车记录仪、寻呼机、电子记事本、电子词典、电子翻译机、计算器、电子游戏机、玩具、文字处理器、工作站、电视电话、防犯用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备、鱼群探测器、各种测定设备、移动体终端基站设备、车辆、铁路车辆、航空器、直升机、船舶等的各种仪器类、飞行模拟器、网络服务器等。
第十一实施方式
图20是示出第十一实施方式所涉及的作为电子设备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所具有的基板的立体图。
作为图20所示的电子设备的惯性测量装置2000(IMU：Inertial MeasurementUnit)是检测汽车、机器人等被安装装置的姿势、举动的惯性测量装置。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。此外，在位于正方形的对角线方向的两个部位的顶点附近形成有作为固定部的螺钉孔2110。使两根螺钉通过该两个部位的螺钉孔2110，能够在汽车等被安装体的被安装面固定惯性测量装置2000。需要指出，通过部件的选定、改变设计，例如也能够小型化为能够搭载于智能手机、数码相机的尺寸。
惯性测量装置2000具有：外壳2100、接合部件2200和传感器模块2300，并成为在外壳2100的内部介入接合部件2200而插入有传感器模块2300的结构。外壳2100的外形与所述惯性测量装置2000的整体形状同样，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个部位的顶点附近分别形成有螺钉孔2110。此外，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是支承基板2320的部件，成为容纳于外壳2100的内部的形状。此外，在内壳2310形成有用于防止与基板2320的接触的凹部2311、以及用于使在后面进行描述的连接器2330露出的开口2312。这种内壳2310通过接合部件2200而与外壳2100接合。此外，内壳2310的下表面通过粘接剂与基板2320接合。
如图21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轴和Z轴的各轴方向的加速度的加速度传感器2350等。此外，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和检测绕Y轴的角速度的角速度传感器2340y。并且，作为加速度传感器2350能够使用本发明的惯性传感器。
此外，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。在存储部存储有规定用于检测加速度和角速度的顺序和内容的程序、使检测数据数字化并组入分组数据的程序以及附带的数据等。需要指出，在基板2320还安装有其他多个电子部件。
第十二实施方式
图22是示出第十二实施方式所涉及的作为电子设备的移动体定位装置的整体系统的框图。图23是示出图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是安装于移动体来使用的用于进行该移动体的定位的装置。需要指出，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、船等中任意一个，但是在本实施方式中对使用四轮汽车、特别是农业用拖拉机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、位置信息获取部3500、位置合成部3600、处理部3700、通信部3800以及显示部3900。需要指出，作为惯性测量装置3100例如能够使用所述惯性测量装置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的加速度数据和来自角速度传感器3120的角速度数据，对这些数据进行惯性导航运算处理，输出包括移动体的加速度和姿势在内的惯性导航定位数据。
此外，GPS接收部3300通过接收天线3400接收来自GPS卫星的信号。此外，位置信息获取部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(维度、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、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和从位置信息获取部3500输出的GPS定位数据，计算出移动体的位置具体地说移动体在地面的哪个位置行驶。例如，即使包含于GPS定位数据的移动体的位置相同，但是若如图23所示移动体的姿势因地面的倾斜度θ等的影响而不同，则移动体在地面不同的位置行驶。因此，仅通过GPS定位数据，不能计算出移动体的准确的位置。因此，位置合成部3600使用惯性导航定位数据，计算出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，并作为定位结果显示于显示部3900。此外，也可以为位置数据通过通信部3800发送到外部装置。
第十三实施方式
图24是示出第十三实施方式所涉及的移动体的立体图。
图24所示的汽车1500是应用了本发明的移动体的汽车。在该图中，汽车1500包括发动机系统、制动系统和无钥匙进入系统中至少任意一个的系统1510。此外，汽车1500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的检测信号供给到控制电路1502，控制电路1502能够基于该信号控制系统1510。
这样，作为移动体的汽车1500具有惯性传感器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1502。因此，能够享有所述惯性传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
需要指出，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 Pressure Monitoring System)、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：electroniccontrol unit)。此外，作为移动体并不限定于汽车1500，例如能够应用于铁路车辆、飞机、直升机、火箭、人造卫星、船舶、AGV(无人搬运车)、电梯、自动扶梯、双足步行机器人、无人机等无人飞机、无线电控制模型、铁路模型、其他玩具等。
上面，基于图示的实施方式对本发明的惯性传感器、电子设备和移动体进行了说明，但是本发明不限定于此，各部分的结构能够置换为具有相同功能的任意结构。此外，也可以在本发明中附加其他任意构成物。此外，也可以适当组合所述实施方式。
Claims (10)
1.一种惯性传感器，其特征在于，具有：
基板；
可动体，绕沿着Y轴的摆动轴摆动；
检测电极，设置于所述基板，在从与所述Y轴正交的Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，在所述检测电极与所述可动体之间形成静电电容；
露出部，在从所述Z轴方向俯视时设置在所述检测电极的内侧，供所述基板的所述可动体一侧的面露出；
突起，在从所述Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，并从所述基板的所述露出部向所述可动体一侧突出设置；以及
覆盖电极，设置在所述突起的顶部，所述覆盖电极与所述可动体为等电位。
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虚设电极，所述虚设电极设置于所述基板，并在从所述Z轴方向俯视时与所述可动体的与所述检测电极不重叠的区域重叠，所述虚设电极与所述可动体为等电位。
3.根据权利要求2所述的惯性传感器，其特征在于，
所述露出部在所述检测电极的外边缘开口，
所述惯性传感器具有连接布线，所述连接布线设置于所述露出部，并将所述虚设电极与所述覆盖电极连接。
4.根据权利要求3所述的惯性传感器，其特征在于，
所述检测电极在从所述Z轴方向俯视时设置在所述虚设电极与所述摆动轴之间，
所述露出部在所述检测电极的所述虚设电极一侧的外边缘开口。
5.根据权利要求3所述的惯性传感器，其特征在于，
所述虚设电极在从所述Z轴方向俯视时设置在所述检测电极与所述摆动轴之间，
所述露出部在所述检测电极的所述虚设电极一侧的外边缘开口。
6.根据权利要求3所述的惯性传感器，其特征在于，
所述露出部在所述检测电极的所述Y轴方向一侧的外边缘开口。
7.根据权利要求2所述的惯性传感器，其特征在于，
所述露出部为在所述检测电极的外边缘不开口的封闭的形状，
所述惯性传感器具有连接布线，所述连接布线设置在所述基板的内部，将所述虚设电极与所述覆盖电极连接。
8.一种惯性传感器，其特征在于，具有：
基板；
可动体，绕沿着Y轴的摆动轴摆动；
检测电极，设置于所述基板，在从与所述Y轴正交的Z轴方向俯视时与所述可动体重叠，在所述检测电极与所述可动体之间形成静电电容；
露出部，设置在所述检测电极的内侧，供所述基板的所述可动体一侧的面露出；
覆盖电极，设置于所述露出部，所述覆盖电极与所述可动体为等电位；以及
突起，在从所述Z轴方向俯视时与所述覆盖电极重叠，并从所述可动体向所述覆盖电极一侧突出设置。
9.一种电子设备，其特征在于，具有：
权利要求1至8中任一项所述的惯性传感器；以及
控制电路，基于从所述惯性传感器输出的检测信号而进行控制。
10.一种移动体，其特征在于，具有：
权利要求1至8中任一项所述的惯性传感器；以及
控制电路，基于从所述惯性传感器输出的检测信号而进行控制。
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