CN113567708B - 物理量传感器、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及物理量传感器、电子设备以及移动体。物理量传感器具有：可动体，绕摆动轴摆动；以及检测电极，与可动体相对配置。基板具有第一区域至第m区域，检测电极跨第一区域至第n区域而配置。当设定了连接检测电极在第一区域至第n区域各区域上的端部中的两个端部的虚拟直线中与X轴方向所成的角最小的第一虚拟直线以及在可动体绕摆动轴进行了最大位移的状态下沿可动体在基板一侧的主面的第二虚拟直线时，在与第一区域的端部相交且在Z轴方向上延伸的第一法线和与第n区域的端部相交且在Z轴方向上延伸的第二法线之间的区域中，第一虚拟直线与第二虚拟直线不交叉。

Description

物理量传感器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及物理量传感器、电子设备以及移动体。
背景技术
例如，专利文献1所记载的加速度传感器具有：基板；传感器部，位于基板的Z轴方向正侧，并相对于基板绕摆动轴转动；以及检测电极，配置于基板，检测在与传感器部之间产生的静电电容。在这样的加速度传感器中，当施加有Z轴方向的加速度时，传感器部绕摆动轴进行跷跷板式摆动，伴随此，传感器部与检测电极之间的间隔发生变化，上述静电电容发生变化。因此，这样的加速度传感器能够基于静电电容的变化来检测加速度。
此外，专利文献1所记载的加速度传感器具有凹部，该凹部形成于基板的与传感器部相对的面，作为避免与传感器部接触的避让部发挥功能。此外，该凹部具有：第一凹部，其在底面配置有检测电极；以及第二凹部，其位于比第一凹部离摆动轴更远的一侧，并比第一凹部深。这样，通过使凹部多阶化，从而能够一面抑制传感器部与基板接触，一面缩短传感器部与检测电极的分离距离，实现加速度传感器的高灵敏度化。
专利文献1：日本专利特开2013-040856号公报
然而，即使是这样的结构，在位于第一凹部与第二凹部的边界部的角部处，传感器部与基板也存在接触的可能性。
发明内容
本发明的物理量传感器在将相互正交的三个方向设为第一方向、第二方向以及第三方向时，具有：基板；可动体，与所述基板隔开空隙地在所述第三方向上相对，并且，相对于所述基板绕沿所述第二方向的摆动轴摆动；以及检测电极，与所述可动体相对配置，所述基板具有从靠近所述摆动轴的一侧起按顺序配置的第一区域至第m区域，m是2以上的整数，所述第一区域至所述第m区域分别隔开空隙地与所述可动体相对，所述检测电极跨所述第一区域至第n区域而配置，n是2以上的整数且n≤m，在从所述第二方向的剖视观察下，当设定了连接所述检测电极在所述第一区域至所述第n区域各区域上远离所述摆动轴的一侧的端部中的两个端部的虚拟直线中与所述第一方向所成的角最小的第一虚拟直线和在所述可动体绕所述摆动轴进行了最大位移的状态下沿所述可动体在所述基板一侧的主面的第二虚拟直线时，在第一法线与第二法线之间的区域中，所述第一虚拟直线与所述第二虚拟直线不交叉，所述第一法线与所述第一区域的所述端部相交且在所述第三方向上延伸，所述第二法线与所述第n区域的所述端部相交且在所述第三方向上延伸。
本发明的电子设备具有：上述物理量传感器；以及控制电路，其基于从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
本发明的移动体具有：上述物理量传感器；以及控制电路，其基于从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式涉及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是图1中的B-B线剖视图。
图4是示出配置于凹部的底面的电极的俯视图。
图5是示出第一检测电极的局部放大剖视图。
图6是示出第二检测电极的局部放大剖视图。
图7是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图8是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图9是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图10是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图11是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图12是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图13是示出本发明的第二实施方式涉及的物理量传感器的俯视图。
图14是示出本发明的第三实施方式涉及的物理量传感器的剖视图。
图15是示出图14所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图16是示出图14所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图17是示出图14所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
图18是示出作为第四实施方式涉及的电子设备的智能手机的俯视图。
图19是示出作为第五实施方式涉及的电子设备的惯性测量装置的分解立体图。
图20是图19所示的惯性测量装置具有的基板的立体图。
图21是示出作为第六实施方式涉及的电子设备的移动体定位装置的整体系统的框图。
图22是示出图21所示的移动体定位装置的作用的图。
图23是示出第七实施方式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；3元件部；4盖体；5基座；6突起；8电极；21凹部；22安装部；25、26、27槽部；30贯通孔；31固定部；32可动体；33支承梁；40玻璃料；41凹部；51绝缘层；61、62突起；75、76、77布线；80检测电极；81第一检测电极；82第二检测电极；83虚设电极；211第一凹部；212第二凹部；213第三凹部；214第四凹部；320下表面；321第一质量部；321A第一检测部；322第二质量部；322A第二检测部；322B扭矩产生部；323连结部；324开口；325贯通孔；811、821缺口；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角速度传感器；2340y角速度传感器；2340z角速度传感器；2350加速度传感器；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；3210凹部；3300GPS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；D0、D1、D11、D2、D21分离距离；E前端；Eq11、Eq12、Eq13、Eq21、Eq22、Eq23、Eq24端部；HL11、HL21第一法线；HL12、HL22第二法线；HL14、HL24第四法线；HLJ第三法线；2360控制IC；J摆动轴；L11、L21第一虚拟直线；L12、L22第二虚拟直线；L13、L23第三虚拟直线；P电极垫；Q11、Q21第一区域；Q12、Q22第二区域；Q13、Q23第三区域；Q24第四区域；R11、R12、R21、R22区域；S收纳空间；Δh最大位移量；θ倾斜度；θx角
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式详细地说明本发明的物理量传感器、电子设备以及移动体。
第一实施方式
图1是示出本发明的第一实施方式涉及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是图1中的B-B线剖视图。图4是示出配置于凹部的底面的电极的俯视图。图5是示出第一检测电极的局部放大剖视图。图6是示出第二检测电极的局部放大剖视图。图7至图12分别是示出图1所示的物理量传感器的变形例的剖视图。需要指出，图7至图12分别相当于图1中的A-A线剖面。
需要指出，下面为了便于说明，将相互正交的三个轴设为X轴、Y轴以及Z轴，将沿X轴的方向也称为作为第一方向的X轴方向，将沿Y轴的方向也称为作为第二方向的Y轴方向，将沿Z轴的方向也称为作为第三方向的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，也将从Z轴方向的俯视观察简称为“俯视观察”。进而，在本申请说明书中，“正交”除了以90°相交的情况之外，还包含能够视为与90°同等程度地从90°稍微倾斜的角度，例如以80°～100°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°～+10°左右的情况、Y轴相对于XZ平面的法线方向倾斜-10°～+10°左右的情况、Z轴相对于XY平面的法线方向倾斜-10°～+10°左右的情况也包含于“正交”中。此外，也将未施加作为检测对象的Z轴方向的加速度Az的状态称为自然状态。
图1所示的物理量传感器1是能够测量Z轴方向的加速度Az的加速度传感器。物理量传感器1具有基板2、配置在基板2上的元件部3以及以覆盖元件部3的方式与基板2接合的盖体4。
如图1所示，基板2呈板状，具有于其上表面开口的凹部21。此外，在俯视观察下，凹部21比元件部3大，将元件部3包含在内部。此外，基板2具有于上表面开放的槽部25、26、27。此外，基板2具有设置于凹部21的底面并向元件部3侧突出的安装部22。而且，元件部3与安装部22的上表面接合。
作为基板2，例如能够使用含有碱金属离子(Na+等可动离子)的玻璃材料，例如由Pyrex玻璃(注册商标)、Tempax玻璃(注册商标)那样的硼硅酸盐玻璃构成的玻璃基板。不过，作为基板2，并不特别限定，例如也可以使用硅基板、陶瓷基板。
此外，如图1所示，基板2具有电极8。电极8具有配置于凹部21的底面的检测电极80以及虚设电极83。此外，检测电极80具有第一检测电极81以及第二检测电极82。此外，基板2具有配置于槽部25、26、27的布线75、76、77。此外，布线75、76、77的一端部暴露于盖体4的外侧，作为与外部装置进行电连接的电极垫P发挥功能。此外，布线75与元件部3以及虚设电极83电连接，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，盖体4具有于下表面开口的凹部41。此外，盖体4以在凹部41内收纳元件部3的方式与基板2的上表面接合。由此，在盖体4与基板2之间形成收纳元件部3的收纳空间S。收纳空间S是气密空间。此外，在收纳空间S中封入氮气、氦气、氩气等不活泼气体，在使用温度、例如在-40℃～120℃左右下大致为大气压。不过，作为收纳空间S的环境，并不特别限定，例如可以是减压状态，也可以是加压状态。
盖体4例如由硅基板形成。不过，盖体4并不特别限定，例如也可以由玻璃基板、陶瓷基板形成。此外，作为基板2与盖体4的接合方法，并不特别限定，只要根据基板2、盖体4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、利用玻璃料等接合材料的接合、使在基板2的上表面以及盖体4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，通过作为低熔点玻璃的玻璃料40而使基板2与盖体4接合。
如图1所示，元件部3具有通过阳极接合而与安装部22接合的固定部31、相对于固定部31能够位移的板状的可动体32以及将固定部31与可动体32连接的支承梁33。当对物理量传感器1作用加速度Az时，可动体32以支承梁33为摆动轴J，边使支承梁33扭转变形边绕摆动轴J进行跷跷板式摆动。这样的元件部3例如通过使用干式蚀刻等加工技术对掺杂有杂质的导电性的硅基板进行图案化而形成。不过，作为元件部3的材料、形成方法，并不特别限定。
可动体32在俯视观察下呈沿X轴方向的长条形状，在本实施方式中，呈以X轴方向为长边的长方形形状。此外，可动体32具有：第一质量部321，其相对于摆动轴J位于X轴方向负侧；第二质量部322，其相对于摆动轴J位于X轴方向正侧；以及连结部323，其位于第一质量部321与第二质量部322之间，将第一质量部321与第二质量部322相连结。于是，可动体32在连结部323处与支承梁33连接。
第一质量部321由第一检测部321A构成。另一方面，第二质量部322在X轴方向上比第一质量部321长，施加了加速度Az时的转矩即扭矩比第一质量部321大。由于该转矩之差，能够进行上述的跷跷板式摆动。这样的第二质量部322具有：第二检测部322A，其为第二质量部322的基端部，在俯视观察下是相对于摆动轴J与第一检测部321A对称的部分；以及扭矩产生部322B，其为第二质量部322的前端部，是相对于摆动轴J与第一检测部321A非对称的部分。
此外，可动体32具有位于第一检测部321A与第二检测部322A之间的开口324。于是，固定部31以及支承梁33配置于开口324内。此外，支承梁33沿Y轴方向延伸，形成摆动轴J。不过，固定部31、支承梁33的配置并不特别限定，例如也可以配置在可动体32的外侧。
此外，在可动体32上形成有多个细微的贯通孔30。通过贯通孔30能够减少在可动体32与基板2之间产生的阻尼(damping)或者调整阻尼的程度。此外，在第二质量部322的第二检测部322A与扭矩产生部322B的边界处形成有在Y轴方向上延伸的贯通孔325。通过形成贯通孔325，能够降低在凹部21与可动体32之间产生的后述的“非预期的静电引力”。
在此，返回到配置于凹部21的电极8的说明。如图1所示，第一检测电极81在俯视观察下与第一检测部321A重叠地配置。此外，第二检测电极82在俯视观察下与第二检测部322A重叠地配置。此外，第一检测电极81的与第一检测部321A重叠的部分和第二检测电极82的与第二检测部322A重叠的部分相对于摆动轴J，更具体而言相对于与摆动轴J相交的Y-Z平面对称地配置。
此外，虚设电极83扩展到凹部21的底面中未配置第一检测电极81及第二检测电极82的区域的大致整个区域而配置。具体而言，虚设电极83具有位于第二检测电极82的X轴方向正侧并在俯视观察下与扭矩产生部322B重叠地配置的部分以及配置于第一检测电极81的X轴方向负侧的部分。通过设置虚设电极83，从而能够抑制随着基板2中的碱金属离子的移动而引起的凹部21的底面的带电。因此，能够有效地抑制在凹部21的底面与可动体32之间产生导致可动体32的误动作、特别是因作为检测对象的加速度Az以外的外力而引起的位移那样的非预期的静电引力。因此，得到加速度Az的检测精度高的物理量传感器1。
在驱动物理量传感器1时，对元件部3施加规定的驱动电压，第一检测电极81以及第二检测电极82分别与QV放大器(电荷电压转换电路)连接。由此，如图2所示，在第一检测电极81与第一检测部321A之间形成静电电容Ca，并在第二检测电极82与第二质量部322的第二检测部322A之间形成静电电容Cb。当对物理量传感器1施加了加速度Az时，由于第一、第二质量部321、322的转矩的不同，可动体32边使支承梁33扭转变形边以摆动轴J为中心进行跷跷板式摆动。通过这样的可动体32的摆动，第一检测部321A与第一检测电极81的间隙以及第二质量部322与第二检测电极82的间隙分别反相变化，与之相应地，静电电容Ca、Cb反相变化。因此，能够基于静电电容Ca、Cb的变化量来检测加速度Az。
特别是，在本实施方式中，如上所述，第一检测部321A与第二检测部322A相对于摆动轴J对称，进而，第一检测电极81的与第一检测部321A重叠的部分以及第二检测电极82的与第二检测部322A重叠的部分相对于摆动轴J对称。因此，在未施加加速度Az的自然状态下，静电电容Ca、Cb相等。其结果，自然状态成为输出为零的“零点”，不需要进行使零点与自然状态相符的零点校正。因此，物理量传感器1的装置结构变得简单。此外，由于进行跷跷板式摆动时的静电电容Ca、Cb的变化量相同，因此，能够基于反相变化的静电电容Ca、Cb的差动运算来高精度地检测加速度Az。
此外，如图1、图3以及图4所示，物理量传感器1具有从凹部21的底面朝向可动体32侧突出的突起6。在可动体32产生过度的摆动时，突起6与可动体32接触，从而作为限制可动体32在此之上的摆动的止动件发挥功能。通过设置突起6，从而能够限制可动体32的过度的摆动，有效地抑制元件部3的破坏、损伤。此外，也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。因此，能够抑制因在可动体32与第一、第二检测电极81、82之间产生的静电引力导致可动体32被第一检测电极81或第二检测电极82吸引而不再复原的所谓的“粘连”的发生。需要指出，在本实施方式中，突起6与基板2一体形成，但并不限定于此，也可以与基板2分体形成。
突起6具有在俯视观察下与第一检测部321A重叠的突起61以及与第二检测部322A重叠的突起62。其中，突起61限制可动体32向第一检测电极81侧的过度摆动，突起62抑制可动体32向第二检测电极82侧的过度摆动。此外，突起61、62分别在Y轴方向上排列设置有一对。
此外，如图3以及图4所示，各突起61、62被与可动体32同电位的虚设电极83覆盖。因此，各突起61、62与可动体32为同电位。由此，能够抑制随着基板2中的碱金属离子的移动而引起的各突起61、62的表面的带电。因此，能够有效地抑制在突起61、62与可动体32之间产生上述的“非预期的静电引力”。因此，得到加速度Az的检测精度高的物理量传感器1。
需要指出，在本实施方式中，如图4所示，在第一检测电极81上形成从其外缘伸展至各突起61的一对缺口811，通过使虚设电极83延伸到各缺口811内而由虚设电极83覆盖突起61。同样地，在第二检测电极82上形成从其外缘伸展至各突起62的一对缺口821，通过使虚设电极83延伸到各缺口821内而由虚设电极83覆盖突起62。由此，以比较简单的结构即可用虚设电极83覆盖突起61、62。不过，用虚设电极83覆盖突起61、62的方法并不特别限定。
需要指出，突起6的结构并不特别限定。例如，突起61、62的数量分别可以是一个，也可以是三个以上。此外，突起61可以被第一检测电极81覆盖，也可以不被电极覆盖而露出。同样地，突起62可以被第二检测电极82覆盖，也可以不被电极覆盖而露出。此外，突起61、62也可以分别从可动体32的下表面320朝向基板2侧突出。
此外，也可以省略突起6。在省略了突起6的情况下，例如通过使第一质量部321的前端与第三凹部213上的虚设电极83接触而能够限制在此之上的可动体32向第一检测电极81侧的摆动，通过第二质量部322的前端与第四凹部214上的虚设电极83接触而能够限制在此之上的可动体32向第二检测电极82侧的摆动。
以上，对物理量传感器1的结构进行了简单说明。接下来，对凹部21进行详细说明。如图2以及图3所示，凹部21为由多个凹部、在本实施方式中为四个凹部形成的多阶形状。具体而言，凹部21具有最浅的第一凹部211、位于第一凹部211的X轴方向两侧并比第一凹部211深的第二凹部212、位于第二凹部212的X轴方向两侧并比第二凹部212深的第三凹部213以及位于第三凹部213的X轴方向正侧并比第三凹部213深的第四凹部214。也就是说，凹部21的底面为离摆动轴J越远则越深并与可动体32的分离距离也越大的阶梯面。
接下来，对第一检测电极81的结构进行详细说明。如图5所示，基板2相对于摆动轴J在X轴方向负侧具有由第一凹部211的底面构成的第一区域Q11、由第二凹部212的底面构成的第二区域Q12以及由第三凹部213的底面构成的作为第m区域的第三区域Q13。于是，在这些第一区域Q11、第二区域Q12以及作为第n区域的第三区域Q13上配置有第一检测电极81。其中，m、n均为2以上的整数，n≤m。在此，n＝3，m＝3。
第一区域Q11至第三区域Q13从靠近摆动轴J的一侧起按顺序配置，并分别隔开空隙地与可动体32相对。此外，按第一区域Q11至第三区域Q13的顺序，与可动体32的分离距离D1增大。由此，能够一面抑制与可动体32的接触，一面使第一检测电极81整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第一检测电极81的平均分离距离，增大静电电容Ca。其结果，能够提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，在从Y轴方向的剖视观察下，将连接第一检测电极81在第一区域Q11、第二区域Q12以及第三区域Q13各区域上远离摆动轴J的一侧的端部中的两个端部的虚拟直线中与X轴所成的角θx最小的虚拟直线设为第一虚拟直线L11。也就是说，将连接选自第一区域Q11上的第一检测电极81的X轴方向负侧的端部Eq11、第二区域Q12上的第一检测电极81的X轴方向负侧的端部Eq12以及第三区域Q13上的第一检测电极81的X轴方向负侧的端部Eq13中的两个端部的虚拟直线中与X轴所成的角θx最小的虚拟直线设为第一虚拟直线L11。在图示的结构中，与端部Eq11、Eq12相连的虚拟直线为第一虚拟直线L11。不过，并不限定于此，与端部Eq11、Eq13相连的虚拟直线可以为第一虚拟直线L11，与端部Eq12、Eq13相连的虚拟直线也可以为第一虚拟直线L11。
此外，在从Y轴方向的剖视观察下，将可动体32绕摆动轴J向第一检测电极81侧进行了最大位移的状态下沿可动体32的下表面320的虚拟直线设为第二虚拟直线L12。需要指出，上述“进行了最大位移的状态”是指可动体32与突起61接触而被限制了在此之上的向第一检测电极81侧的摆动的状态。
此外，将与端部Eq11～Eq13中离摆动轴J最近的端部Eq11相交且在Z轴方向上延伸的法线设为第一法线HL11，将与离摆动轴J最远的端部Eq13相交且在Z轴方向上延伸的法线设为第二法线HL12，将第一法线HL11与第二法线HL12之间的区域设为区域R11。于是，物理量传感器1在从Y轴方向的剖视观察下，在区域R11中，第一虚拟直线L11与第二虚拟直线L12不交叉。由此，能够一面抑制可动体32的粘连，一面使第一检测电极81整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第一检测电极81的平均分离距离，增大静电电容Ca。其结果，能够提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
特别是，本实施方式中，在从Y轴方向的剖视观察下，在与摆动轴J相交且在Z轴方向上延伸的第三法线HLJ和与可动体32的X轴方向负侧的端部相交且在Z轴方向上延伸的第四法线HL14之间的区域R12中，第一虚拟直线L11与第二虚拟直线L12也不交叉。由此，第一法线HL11与第二法线HL12所成的角变得更小，上述的效果更为显著。也就是说，能够一面抑制可动体32的粘连，一面使第一检测电极81整体上进一步偏靠可动体32侧配置。因此，能够进一步提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，在从Y轴方向的剖视观察下，当设定了与端部Eq11～Eq13中离摆动轴J最远的端部Eq13相连并与第二虚拟直线L12平行的第三虚拟直线L13时，其它所有端部Eq11、Eq12位于第二虚拟直线L12与第三虚拟直线L13之间。由此，能够一面抑制各端部Eq11～Eq13与可动体32接触，一面使第一检测电极81整体上进一步偏靠可动体32侧配置。因此，能够进一步提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。不过，并不限定于此，端部Eq11、Eq12中的至少一个端部也可以位于比第三虚拟直线L13更靠下侧处。
此外，第一检测部321A与第一检测电极81的分离距离D11优选为3.5μm以下，更优选为2.5μm以下。由此，分离距离D1变得足够小。因此，静电电容Ca变得足够大，能够充分提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。需要指出，在此所说的分离距离D11意指与第一检测部321A重叠的部分中第一检测部321A与第一检测电极81的最大分离距离。
以上，对第一检测电极81进行了说明。接下来，对第二检测电极82的结构进行说明。第二检测电极82的结构与第一检测电极81是同样的。基板2相对于摆动轴J在X轴方向正侧具有由第一凹部211的底面构成的第一区域Q21、由第二凹部212的底面构成的第二区域Q22、由第三凹部213的底面构成的第三区域Q23以及由第四凹部214的底面构成的作为第m区域的第四区域Q24。于是，在这些第一区域Q21、第二区域Q22、第三区域Q23以及作为第n区域的第四区域Q24上配置有第二检测电极82。其中，m、n均为2以上的整数，n≤m。在此，n＝4，m＝4。
此外，第一区域Q21至第四区域Q24从靠近摆动轴J的一侧起按顺序配置，并分别隔开空隙地与可动体32相对。此外，按第一区域Q21至第四区域Q24的顺序，与可动体32的分离距离D2增大。由此，能够一面抑制与可动体32接触，一面使第二检测电极82整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第二检测电极82的平均分离距离，增大静电电容Cb。其结果，能够提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，在从Y轴方向的剖视观察下，将连接第二检测电极82在第一区域Q21、第二区域Q22、第三区域Q23以及第四区域Q24各区域上远离摆动轴J的一侧的端部中的两个端部的虚拟直线中与X轴所成的角θx最小的虚拟直线设为第一虚拟直线L21。也就是说，将连接选自第一区域Q21上的第二检测电极82的X轴方向正侧的端部Eq21、第二区域Q22上的第二检测电极82的X轴方向正侧的端部Eq22、第三区域Q23上的第二检测电极82的X轴方向正侧的端部Eq23和第四区域Q24上的第二检测电极82的X轴方向正侧的端部Eq24中的两个端部的虚拟直线中与X轴所成的角θx最小的虚拟直线设为第一虚拟直线L21。在图示的结构中，与端部Eq21、Eq22相连的虚拟直线为第一虚拟直线L21。不过，并不限定于此，例如，与端部Eq21、Eq23相连的虚拟直线可以为第一虚拟直线L21，与端部Eq22、Eq23相连的虚拟直线也可以为第一虚拟直线L21。
此外，在从Y轴方向的剖视观察下，将可动体32绕摆动轴J向第二检测电极82侧进行了最大位移的状态下沿可动体32的下表面320的虚拟直线设为第二虚拟直线L22。需要指出，上述“进行了最大位移的状态”是指可动体32与突起62接触而被限制了在此之上的向第二检测电极82侧的摆动的状态。
此外，将与端部Eq21～Eq24中离摆动轴J最近的端部Eq21相交且在Z轴方向上延伸的法线设为第一法线HL21，将与离摆动轴J最远的端部Eq24相交且在Z轴方向上延伸的法线设为第二法线HL22，将第一法线HL21与第二法线HL22之间的区域设为区域R21。于是，物理量传感器1在从Y轴方向的剖视观察下，在区域R21中，第一虚拟直线L21与第二虚拟直线L22不交叉。由此，能够一面抑制可动体32的粘连，一面使第二检测电极82整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第二检测电极82的平均分离距离，增大静电电容Cb。其结果，能够提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
特别是，本实施方式中，在从Y轴方向的剖视观察下，在与摆动轴J相交且在Z轴方向上延伸的第三法线HLJ和与可动体32的X轴方向正侧的端部相交且在Z轴方向上延伸的第四法线HL24之间的区域R22中，第一虚拟直线L21与第二虚拟直线L22也不交叉。由此，第一虚拟直线L21与第二虚拟直线L22所成的角变得更小，上述的效果更为显著。也就是说，能够一面抑制可动体32的粘连，一面使第二检测电极82整体上进一步偏靠可动体32侧配置。因此，能够进一步提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，在从Y轴方向的剖视观察下，当设定了与端部Eq21～Eq24中离摆动轴J最远的端部Eq24相连并与第二虚拟直线L22平行的第三虚拟直线L23时，其它所有端部Eq21、Eq22、Eq23位于第二虚拟直线L22与第三虚拟直线L23之间。由此，能够一面抑制各端部Eq21～Eq24与可动体32接触，一面使第二检测电极82整体上进一步偏靠可动体32侧配置。因此，能够进一步提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。不过，并不限定于此，端部Eq21、Eq22、Eq23中的至少一个端部也可以位于比第三虚拟直线L23更靠下侧处。
此外，第二检测部322A与第二检测电极82的分离距离D21优选为3.5μm以下，更优选为2.5μm以下。由此，分离距离D21变得足够小。因此，静电电容Cb变得足够大，能够充分提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。需要指出，在此所说的分离距离D21意指与第二检测部322A重叠的部分中第二检测部322A与第二检测电极82的最大分离距离。
以上，对物理量传感器1进行了说明。如上所述，在将相互正交的三个方向设为作为第一方向的X轴方向、作为第二方向的Y轴方向以及作为第三方向的Z轴方向时，这样的物理量传感器1具有：基板2；可动体32，其与基板2隔开空隙在Z轴方向上相对，并且相对于基板2绕沿Y轴方向的摆动轴J摆动；以及作为检测电极80的第一检测电极81，其与可动体相对配置。此外，基板2具有从靠近摆动轴J的一侧起按顺序配置的第一区域Q11至作为第m区域(其中，m是2以上的整数)的第三区域Q13，第一区域Q11至第三区域Q13分别隔开空隙地与可动体32相对，第一检测电极81跨第一区域Q11至作为第n区域(其中，n是2以上的整数、且n≤m)的第三区域Q13而配置。此外，在从Y轴方向的剖视观察下，当设定了连接第一检测电极81在第一区域Q11至第三区域Q13各区域上远离摆动轴J的一侧的端部Eq11～Eq13中的两个端部的虚拟直线中与X轴方向所成的角θx最小的第一虚拟直线L11以及在可动体32绕摆动轴J进行了最大位移的状态下沿可动体32在基板2一侧的主面即下表面320的第二虚拟直线L12时，在与第一区域Q11的端部Eq11相交且在Z轴方向上延伸的第一法线HL11和与第三区域Q13的端部Eq13相交且在Z轴方向上延伸的第二法线HL12之间的区域R11中，第一虚拟直线L11与第二虚拟直线L12不交叉。
由此，能够一面抑制可动体32的粘连，一面使第一检测电极81整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第一检测电极81的平均分离距离，增大静电电容Ca。其结果，能够提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，如上所述，物理量传感器1具有与可动体相对配置的作为检测电极80的第二检测电极82。此外，基板2具有从靠近摆动轴J的一侧起按顺序配置的第一区域Q21至作为第m区域(其中，m是2以上的整数)的第四区域Q24，第一区域Q21至第四区域Q24分别隔开空隙地与可动体32相对，第二检测电极82跨第一区域Q21至作为第n区域(其中，n是2以上的整数、且n≤m)的第四区域Q24而配置。此外，在从Y轴方向的剖视观察下，当设定了连接第二检测电极82在第一区域Q21至第四区域Q24各区域上远离摆动轴J的一侧的端部Eq21～Eq24中的两个端部的虚拟直线中与X轴方向所成的角θx最小的第一虚拟直线L21以及在可动体32绕摆动轴J进行了最大位移的状态下沿可动体32在基板2一侧的主面即下表面320的第二虚拟直线L22时，在与第一区域Q21的端部Eq21相交且在Z轴方向上延伸的第一法线HL21和与第四区域Q24的端部Eq24相交且在Z轴方向上延伸的第二法线HL22之间的区域R21中，第一虚拟直线L21与第二虚拟直线L22不交叉。
由此，能够一面抑制可动体32的粘连，一面使第二检测电极82整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第二检测电极82的平均分离距离，增大静电电容Cb。其结果，能够提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，如上所述，在从Y轴方向的剖视观察下，在与摆动轴J相交且在Z轴方向上延伸的第三法线HLJ和与可动体32的第一检测电极81侧的端部相交且在Z轴方向上延伸的第四法线HL14之间的区域R12中，第一虚拟直线L11与第二虚拟直线L12不交叉。由此，第一虚拟直线L11与第二虚拟直线L12所成的角变得更小，能够使第一检测电极81整体上进一步偏靠可动体32侧配置。因此，能够进一步提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，如上所述，在从Y轴方向的剖视观察下，在与摆动轴J相交且在Z轴方向上延伸的第三法线HLJ和与可动体32的第二检测电极82侧的端部相交且在Z轴方向上延伸的第四法线HL24之间的区域R22中，第一虚拟直线L21与第二虚拟直线L22不交叉。由此，第一虚拟直线L21与第二虚拟直线L22所成的角变得更小，能够使第二检测电极82整体上进一步偏靠可动体32侧配置。因此，能够进一步提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
此外，如上所述，可动体32具有相对于摆动轴J对称地配置的第一检测部321A以及第二检测部322A，检测电极80具有与第一检测部321A重叠的第一检测电极81和与第二检测部322A重叠的第二检测电极82。此外，第一检测电极81与第二检测电极82相对于摆动轴J对称地配置。因此，在未施加加速度Az的自然状态下，能够使静电电容Ca、Cb相等。其结果，自然状态成为输出为零的“零点”，不需要进行使零点与自然状态相符的零点校正。因此，物理量传感器1的装置结构变得简单。此外，能够基于反相变化的静电电容Ca、Cb的差动运算来检测加速度Az，能够提高加速度Az的检测灵敏度。
具有从基板2突出并通过与可动体32接触而限制可动体32绕摆动轴J摆动的突起6。由此，能够限制可动体32的过度摆动。此外，能够抑制电位互不相同的可动体32与第一、第二检测电极81、82的过度接近或大面积的接触。因此，能够有效地抑制可动体32的粘连。
此外，如上所述，上述“最大位移的状态”是可动体32与突起6接触的状态。由此，能够有效地抑制可动体32的粘连。
此外，如上所述，突起6与可动体32为同电位。由此，能够有效地抑制在突起6与可动体32之间产生导致可动体32的误动作、特别是因作为检测对象的加速度Az以外的外力而引起的位移那样的非预期的静电引力。因此，得到加速度Az的检测精度高的物理量传感器1。
此外，如上所述，物理量传感器1具有虚设电极83，该虚设电极83配置在基板2的未配置检测电极80的区域且配置于与可动体32相对的部分，并与可动体32为同电位。由此，能够有效地抑制在基板2与可动体32之间产生导致可动体32的误动作、特别是因作为检测对象的加速度Az以外的外力而引起的位移那样的非预期的静电引力。因此，得到加速度Az的检测精度高的物理量传感器1。
此外，如上所述，按第一区域Q11至第三区域Q13的顺序，与可动体32的分离距离增大。由此，能够一面抑制与可动体32接触，一面使第一检测电极81整体上偏靠可动体32侧配置。同样地，按第一区域Q21至第四区域Q24的顺序，与可动体32的分离距离增大。由此，能够一面抑制与可动体32接触，一面使第二检测电极82整体上偏靠可动体32侧配置。
此外，如上所述，检测电极80与可动体32的分离距离D11、D21优选为3.5μm以下，更优选为2.5μm以下。由此，能够充分地减小检测电极80与可动体32的分离距离。因此，能够充分地提高物理量传感器1的加速度Az的检测灵敏度。
需要指出，物理量传感器1的结构、特别是凹部21以及检测电极80的结构并不特别限定。例如，如图7所示，也可以是如下结构：第一检测电极81跨第一区域Q11、第二区域Q12以及第三区域Q13而配置，第二检测电极82跨第一区域Q21、第二区域Q22以及第三区域Q23而配置。在该结构中，第三区域Q13以及第四区域Q24分别为第m区域，第三区域Q13、Q23分别为第n区域。
此外，例如，如图8所示，也可以是如下结构：第一检测电极81跨第一区域Q11以及第二区域Q12而配置，第二检测电极82跨第一区域Q21以及第二区域Q22而配置。在该结构中，第三区域Q13以及第四区域Q24分别为第m区域，第二区域Q12、Q22分别为第n区域。
需要指出，在图8的结构中，第二区域Q22上的第一、第二检测电极81、82与可动体32的分离距离D0(＝D11、D21)比第二质量部322的前端E向Z轴方向的最大位移量Δh小。也就是说，D0<Δh。由此，能够使第一、第二检测电极81、82整体上偏靠可动体32侧配置。因此，能够缩小可动体32与第一、第二检测电极81、82的平均分离距离，增大静电电容Ca、Cb。
此外，例如，如图9所示，也可以是如下结构：凹部21由第一凹部211、第二凹部212以及第三凹部213构成，第一检测电极81跨第一区域Q11、第二区域Q12以及第三区域Q13而配置，第二检测电极82跨第一区域Q21、第二区域Q22以及第三区域Q23而配置。需要指出，在该结构中，第三区域Q13、Q23分别为第m区域，也为第n区域。
此外，例如，如图10所示，也可以是如下结构：凹部21由第一凹部211、第二凹部212以及第三凹部213构成，第一检测电极81跨第一区域Q11以及第二区域Q12而配置，第二检测电极82跨第一区域Q21以及第二区域Q22而配置。需要指出，在该结构中，第三区域Q13、Q23分别为第m区域，第二区域Q12、Q22分别为第n区域。
此外，例如，如图11所示，也可以由第四凹部214构成凹部21，在凹部21的底面设置由与基板2不同的部件构成的多阶形状的基座5，并在其上配置第一检测电极81以及第二检测电极82。作为基座5的构成材料，并不特别限定，能够使用玻璃材料、树脂材料等各种绝缘材料。此外，若能够确保第一检测电极81以及第二检测电极82的绝缘状态，也能够使用各种金属材料。在本实施方式中，基座5由绝缘层51的层叠体构成。此外，也可以将基座5与第一、第二检测电极81、82一体形成。也就是说，如图12所示，也可以由第四凹部214构成凹部21，将第一检测电极81以及第二检测电极82分别形成为阶梯形状。
第二实施方式
图13是示出本发明的第二实施方式涉及的物理量传感器的俯视图。
主要除了突起6的结构不同以外，本实施方式涉及的物理量传感器1与上述第一实施方式的物理量传感器1是同样的。需要指出，在以下的说明中，针对第二实施方式的物理量传感器1，围绕与上述第一实施方式的不同点进行说明，至于同样的事项，则省略其说明。此外，在图13中，对与上述实施方式同样的结构标注同一符号。
如图13所示，在本实施方式的物理量传感器1中，一对突起61分别从第一质量部321的前端朝向X轴方向负侧突出。另一方面，一对突起62分别从第二质量部322的前端朝向X轴方向正侧突出。在这样的结构中，通过突起61与第三凹部213上的虚设电极83接触，从而限制可动体32在此之上地向第一检测电极81侧摆动，达到最大位移的状态。此外，通过突起62与第四凹部214上的虚设电极83接触，从而限制可动体32在此之上地向第二检测电极82侧摆动，达到最大位移的状态。
如上所述，在本实施方式的物理量传感器1中，具有突起6，该突起6通过从可动体32突出并与基板2接触，从而限制可动体32绕摆动轴J的摆动。由此，能够限制可动体32的过度摆动。此外，能够有效地抑制可动体32的粘连。特别是，如上述第一实施方式那样，与可以不在第一、第二检测电极81、82上形成缺口811、821相应地，能够增大第一、第二检测电极81、82的面积。此外，如上所述，上述“最大位移的状态”是基板2与突起6接触的状态。由此，能够有效地抑制可动体32的粘连。
通过这样的第二实施方式也能够发挥与上述第一实施方式同样的效果。
第三实施方式
图14是示出本发明的第三实施方式涉及的物理量传感器的剖视图。图15至图17分别是示出图14所示的物理量传感器的变形例的剖视图。
主要除了突起6的结构不同以外，本实施方式涉及的物理量传感器1与上述第一实施方式的物理量传感器1是同样的。需要指出，在以下的说明中，针对第三实施方式的物理量传感器1，围绕与上述第一实施方式的不同点进行说明，至于同样的事项，则省略其说明。此外，在图14至图17中，对与上述实施方式同样的结构标注同一符号。
如图14所示，在本实施方式的物理量传感器1中，省略了第二质量部322至扭矩产生部322B。也就是说，可动体32具有相对于摆动轴J位于X轴方向负侧的第一检测部321A和位于X轴方向正侧的第二检测部322A。于是，第一检测部321A以及第二检测部322A在俯视观察下相对于摆动轴J对称地配置。
此外，在第一检测部321A上形成有于上表面开口的有底的凹部3210。通过该凹部3210，第一检测部321A的质量减少，第一检测部321A变得比第二检测部322A轻。由此，在第一检测部321A与第二检测部322A之间产生转矩差，而能够进行可动体32的跷跷板式摆动。特别是，在本实施方式中，凹部3210偏向第一检测部321A的前端侧而配置，扩展到第一检测部321A的前端侧一半左右。由此，能够一面保持第一检测部321A的机械强度，一面有效地减少第一检测部321A的转矩。
此外，如图14所示，凹部21由第一凹部211、第二凹部212以及第三凹部213构成，相对于摆动轴J对称地配置。于是，相对于摆动轴J在X轴方向负侧，第一检测电极81跨第一区域Q11、第二区域Q12以及第三区域Q13而配置，相对于摆动轴J在X轴方向正侧，第二检测电极82跨第一区域Q21、第二区域Q22以及第三区域Q23而配置。需要指出，在该结构中，第三区域Q13、Q23分别为第m区域，也为第n区域。
通过这样的第三实施方式也能够发挥与上述第一实施方式同样的效果。
需要指出，作为物理量传感器1，并不特别限定。例如，如图15所示，也可以是如下结构：第一检测电极81跨第一区域Q11以及第二区域Q12而配置，第二检测电极82跨第一区域Q21以及第二区域Q22而配置。在该结构中，第三区域Q13、Q23分别为第m区域，第二区域Q12、Q22分别为第n区域。此外，例如，如图16所示，凹部3210也可以扩展到第一检测部321A的整个区域而形成。由此，能够更为降低第一检测部321A的转矩。此外，如图17所示，也可以在上述第一实施方式的物理量传感器1中追加凹部3210。由此，能够更为降低第一检测部321A的转矩。
第四实施方式
图18是示出作为第四实施方式涉及的电子设备的智能手机的俯视图。
图18所示的智能手机1200应用了本发明的电子设备。在智能手机1200中内置有物理量传感器1和基于从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1210。由物理量传感器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识别智能手机1200的姿势、行为，并使显示于显示部1208的显示图像发生变化，或者发出警告音、效果音，或者驱动振动电机而使主体振动。
作为这样的电子设备的智能手机1200具有物理量传感器1和基于从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1210。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。
需要指出，本发明的电子设备除了上述的智能手机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、钟表、智能手表、喷墨打印机、电视机、智能眼镜、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、行车记录仪、寻呼机、电子记事本、电子词典、电子翻译器、计算器、电子游戏设备、玩具、文字处理器、工作站、可视电话、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、铁路车辆、航空器、直升机、船舶等各种计量仪器类、飞行模拟器、网络服务器等。
第五实施方式
图19是示出作为第五实施方式涉及的电子设备的惯性测量装置的分解立体图。图20是图19所示的惯性测量装置所具有的基板的立体图。
图19所示的作为电子设备的惯性测量装置2000(IMU：Inertial MeasurementUnit，惯性测量单元)是检测汽车、机器人等被装配装置的姿势、行为的惯性测量装置。惯性测量装置2000作为具备三轴加速度传感器以及三轴角速度传感器的六轴运动传感器发挥功能。
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固定于汽车等被装配体的被装配面。需要指出，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、数字照相机的尺寸。
惯性测量装置2000构成为，具有外壳2100、接合部件2200以及传感器模块2300，并且，传感器模块2300隔着接合部件2200插入外壳2100的内部。外壳2100的外形与上述惯性测量装置2000的整体形状同样地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是支承基板2320的部件，为收纳于外壳2100内部的形状。此外，在内壳2310上形成有用于防止与基板2320接触的凹部2311、用于使后述的连接器2330露出的开口2312。这样的内壳2310通过接合部件2200与外壳2100接合。此外，内壳2310的下表面通过粘接剂接合有基板2320。
如图20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、检测X轴、Y轴以及Z轴各轴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以及检测绕Y轴的角速度的角速度传感器2340y。于是，例如能够使用本发明的物理量传感器作为加速度传感器2350。
此外，在基板2320的下表面安装有控制IC 2360。控制IC 2360是MCU(MicroController Unit，微控制器单元)，控制惯性测量装置2000的各部。在存储部中存储有规定了用于检测加速度及角速度的顺序和内容的程序、将检测数据数字化并嵌入分组数据的程序、附带的数据等。需要指出，除此之外在基板2320上还安装有多个电子元器件。
第六实施方式
图21是示出作为第六实施方式涉及的电子设备的移动体定位装置的整体系统的框图。图22是示出图21所示的移动体定位装置的作用的图。
图21所示的移动体定位装置3000是装配于移动体进行使用来用于进行该移动体的定位的装置。需要指出，作为移动体，并不特别限定，可以是自行车、汽车、机动二轮车、电车、飞机、船等中的任一种，在本实施方式中，对使用四轮汽车、特别是农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和显示部3900。需要指出，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，并输出包含移动体的加速度以及姿势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(纬度、经度、高度)、速度、方位的GPS定位数据。该GPS定位数据中还包含示出接收状态、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驶。例如，即使GPS定位数据所包含的移动体的位置相同，若如图22所示，移动体的姿势因地面的倾斜度θ等的影响而不同，则移动体也是在地面的不同位置行驶。因此，光靠GPS定位数据无法计算出移动体的准确位置。因此，位置合成部3600使用惯性导航定位数据来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，并作为定位结果显示于显示部3900。此外，位置数据也可以通过通信部3800向外部装置发送。
第七实施方式
图23是示出第七实施方式涉及的移动体的立体图。
图23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、制动系统以及无钥匙进入系统中的至少任一种系统1510。此外，在汽车1500中内置有物理量传感器1，能够通过物理量传感器1检测车身的姿势。物理量传感器1的检测信号被供给到控制电路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具有物理量传感器1和基于从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制电路1502。因此，能够享有上述物理量传感器1的效果，能够发挥高可靠性。
需要指出，物理量传感器1除此之外还可以广泛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 MonitoringSystem)、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)。另外，作为移动体，并不限定于汽车1500，例如也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)、升降机、自动扶梯、双足步行机器人、无人机等无人驾驶飞机、无线电操纵模型、铁路模型、其它玩具等。
以上，基于图示的实施方式对本发明的物理量传感器、电子设备以及移动体进行了说明，但本发明并不限定于此，各部的结构能够置换为具有同样功能的任意的结构。此外，也可以在本发明中附加其它任意的结构物。此外，例如，如在图17中将第一实施方式和第三实施方式进行了组合那样，也可以适当组合上述的实施方式。此外，也可以从上述所有的实施方式中省略突起6。
此外，在上述实施方式中，对物理量传感器检测加速度的结构进行了说明，但作为物理量传感器检测的物理量，并不特别限定，例如也可以是角速度、压力等。

Claims (12)

1.一种物理量传感器，其特征在于，
在将相互正交的三个方向设为第一方向、第二方向以及第三方向时，
所述物理量传感器具有：
基板，具有安装部，并具有从所述安装部连续设置的第一凹部至第m凹部，在邻接的凹部之间具有第一端部至第m-1端部，从第一凹部至第m凹部的各凹部逐渐变深，m是3以上的整数；
可动体，具有固定部及可动部，基于所述固定部而安装于所述基板的所述安装部，所述可动部沿所述第三方向与所述基板隔开空隙，所述可动部相对于所述基板绕沿所述第二方向的摆动轴摆动；
检测电极，沿所述第一方向连续地设置在从第一凹部至第m凹部的底面和侧壁，与所述可动体的所述可动部相对配置；以及
突起，通过从所述基板突出并与所述可动体接触或者通过从所述可动体突出并与所述基板接触而限制所述可动体绕所述摆动轴的摆动，
在从所述第二方向的剖视观察下，当设定了连接从所述第一端部至所述第m-1端部的邻接的两个端部的虚拟直线中与所述第一方向所成的角最小的第一虚拟直线和在所述可动体绕所述摆动轴进行了最大位移的状态下沿所述可动体在所述基板一侧的主面延长的第二虚拟直线时，在第一法线与第二法线之间的区域中，所述第一虚拟直线与所述第二虚拟直线不交叉，所述第一法线通过从所述第一端部至所述第m-1端部的一个端部且在所述第三方向上延伸，所述第二法线通过从所述第一端部至所述第m-1端部的另一个端部且在所述第三方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
在从所述第二方向的剖视观察下，在第三法线与第四法线之间的区域中，所述第一虚拟直线与所述第二虚拟直线不交叉，所述第三法线与所述摆动轴相交且在所述第三方向上延伸，所述第四法线与所述可动体的端部相交且在所述第三方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的物理量传感器，其特征在于，
所述可动体具有相对于所述摆动轴对称地配置的第一检测部和第二检测部，
所述检测电极具有与所述第一检测部重叠的第一检测电极和与所述第二检测部重叠的第二检测电极，
所述第一检测电极与所述第二检测电极相对于所述摆动轴对称地配置。
4.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述最大位移的状态是所述可动体与所述突起接触的状态或所述基板与所述突起接触的状态。
5.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述突起与所述可动体为同电位。
6.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述物理量传感器具有虚设电极，所述虚设电极配置在所述基板的未配置所述检测电极的区域且配置于与所述可动体相对的部分，所述虚设电极与所述可动体为同电位。
7.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
按所述第一凹部至所述第m凹部的顺序，与所述可动体的分离距离增大。
8.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第m凹部上的所述检测电极与所述可动体的分离距离比所述可动体的端部向所述第一方向的最大位移量小。
9.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述检测电极与所述可动体的分离距离为3.5μm以下。
10.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述检测电极与所述可动体的分离距离为2.5μm以下。
11.一种电子设备，其特征在于，具有：
权利要求1至10中任一项所述的物理量传感器；以及
控制电路，基于从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
12.一种移动体，其特征在于，具有：
权利要求1至10中任一项所述的物理量传感器；以及
控制电路，基于从所述物理量传感器输出的检测信号进行控制。
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