CN117452023A - 物理量传感器以及惯性测量装置 - Google Patents

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Abstract

物理量传感器以及惯性测量装置，能够避免伴随可动体的对称性的不良情况。物理量传感器(1)包含固定部(40)、支承梁(42)、可动体(MB)、第1固定电极部(10A)和第2固定电极部(50A)。可动体具有第1连结部(30)、第1基部(23A)、第1可动电极部(20A)、第2连结部(70)、第2基部(63A)和第2可动电极部(60A)。第1基部与第1连结部连接。第1可动电极部的第1可动电极从第1基部起向第1方向延伸，在第2方向上与第1固定电极部的第1固定电极对置。第2基部与第2连结部连接。第2可动电极部的第2可动电极从第2基部起向第1方向延伸，在第2方向上与第2固定电极部的第2固定电极对置。

Description

物理量传感器以及惯性测量装置
技术领域
本发明涉及物理量传感器以及惯性测量装置等。
背景技术
在专利文献1中，公开了一种对Z方向上的加速度进行检测的物理量传感器。公开了在该物理量传感器中，多个第1电极中的1个沿着第1方向的第1电极长度比第1导电部的沿着第1方向的第1导电部长度短。此外，公开了在该物理量传感器中，多个第2电极中的1个的沿着第1方向的第2电极长度比第2导电部的沿着第1方向的第2导电部长度短。
专利文献1：日本特开2021-032819号公报
在专利文献1所公开的物理量传感器中，从作为扭簧的连接部到设置于两侧的梳齿电极的距离不同，正负的检测特性的线性有可能产生不良情况。
发明内容
本公开的一个方式涉及一种物理量传感器，其在将相互垂直的3个方向设为第1方向、第2方向以及第3方向时，对所述第3方向上的物理量进行检测，其中，该物理量传感器包含：固定部，其固定于基板；支承梁，其一端与所述固定部连接，沿着所述第2方向设置；可动体，其与所述支承梁的另一端连接；以及第1固定电极部和第2固定电极部，它们设置于所述基板，所述可动体包含：第1连结部，其与所述支承梁的另一端连接，从所述支承梁起向所述第1方向延伸；第1基部，其与所述第1连结部连接，沿着所述第2方向设置；第1可动电极部，其从所述第1基部起向所述第1方向延伸，具有在所述第2方向上与所述第1固定电极部的第1固定电极对置的第1可动电极；第2连结部，其与所述支承梁的另一端连接，从所述支承梁起向所述第1方向的相反方向即第4方向延伸；第2基部，其与所述第2连结部连接，沿着所述第2方向设置；以及第2可动电极部，其从所述第2基部起向所述第1方向延伸，具有在所述第2方向上与所述第2固定电极部的第2固定电极对置的第2可动电极。
另外，本公开的另一方式涉及一种惯性测量装置，其包含：以上记载的物理量传感器；以及控制部，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是本实施方式的物理量传感器的俯视图。
图2是本实施方式的物理量传感器的立体图。
图3是本实施方式的物理量传感器的检测部的立体图。
图4是本实施方式的物理量传感器的检测部的动作说明图。
图5是对本实施方式与现有例的可动体的平面形状进行比较的概略图。
图6是对本实施方式与现有例的可动体的截面形状进行比较的概略图。
图7是第1详细例的俯视图。
图8是第1详细例的检测部的立体图。
图9是对第1详细例与现有例的可动体的平面形状进行比较的概略图。
图10是第1详细例的变形例中的检测部的立体图。
图11是第1详细例的变形例中的检测部的动作说明图。
图12是第2详细例的俯视图。
图13是第2详细例的立体图。
图14是第3详细例的俯视图。
图15是第3详细例中的检测部的动作说明图。
图16是第4详细例中的检测部的立体图。
图17是第4详细例中的检测部的动作说明图。
图18是第4详细例的变形例中的检测部的动作说明图。
图19是本实施方式的第1变形例的俯视图。
图20是本实施方式的第2变形例的俯视图。
图21是本实施方式的第3变形例的俯视图。
图22是本实施方式的第3变形例的俯视图。
图23是本实施方式的第4变形例的俯视图。
图24是本实施方式的第4变形例的俯视图。
图25是表示具有物理量传感器的惯性测量装置的概略结构的分解立体图。
图26是物理量传感器的电路基板的立体图。
标号说明
1：物理量传感器；2：基板；3：第1固定电极固定部；4：第2固定电极固定部；4：固定部；5：第2固定电极固定部；10A：第1固定电极部；10A1：第1固定电极组；10A2：第2固定电极组；10B：第3固定电极部；10B1：第5固定电极组；10B2：第6固定电极组；11：第1固定电极；12：第3固定电极；13A：第1固定电极基部；14：固定电极；20A：第1可动电极部；20A1：第1可动电极组；20A2：第2可动电极组；20B：第3可动电极部；20B1：第5可动电极组；20B2：第6可动电极组；21：第1可动电极；22：第3可动电极；23A：第1基部；23B：第3基部；23C：第5基部；24：可动电极；30：第1连结部；40：固定部；42：支承梁；50A：第2固定电极部；50A1：第3固定电极组；50A2：第4固定电极组；50B：第4固定电极部；50B1：第7固定电极组；50B2：第8固定电极组；51：第2固定电极；52：第4固定电极；53A：第2固定电极基部；54：固定电极；60A：第2可动电极部；60A1：第3可动电极组；60A2：第4可动电极组；60B：第4可动电极部；60B1：第7可动电极组；60B2：第8可动电极组；61：第2可动电极；62：第4可动电极；63A：第2基部；63B：第4基部；64：可动电极；70：第2连结部；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：电路基板；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：加速度传感器单元；DR1：第1方向；DR2：第2方向；DR3：第3方向；DR4：第4方向；DR5：第5方向；I：惯性力矩；2360：控制IC；IZ1：惯性力矩；IZ2：惯性力矩；M1：质量；M2：质量；MB：可动体；MP：质量部；RP：槽部；Z1：检测部；Z1’：检测部；Z2：检测部；Z2’：检测部；a：距离；ax：加速度；ay：加速度；az：加速度；b：距离；c：突起部；m：质量；r：距离；ΔL2：距离；ωx：角速度。
具体实施方式
下面，对实施方式进行说明。另外，以下说明的本实施方式并不对本发明的记载内容进行不恰当的限定。并且，本实施方式中说明的结构未必全部都是必需结构要件。
1.物理量传感器
关于本实施方式的物理量传感器1，列举检测铅直方向的加速度的加速度传感器为一例进行说明。图1是本实施方式的物理量传感器1的在与基板2垂直的方向上的俯视时的俯视图。物理量传感器1是MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)设备，例如是惯性传感器。
此外，在图1、后述的图2～图24中，为了便于说明，示意性地示出各部件的尺寸、部件间的间隔等，另外，未示出全部的构成要素。例如对于电极布线、电极端子等省略了图示。此外，虽然在下文中，主要以物理量传感器1所检测的物理量为加速度的情况为例而进行说明，但物理量并不限定于加速度，也可以为速度、压力、位移、姿势、角速度或重力等其他的物理量，物理量传感器1也可以作为压力传感器或MEMS开关等而被使用。另外，在图1中，将相互垂直的方向设为第1方向DR1、第2方向DR2、第3方向DR3。第1方向DR1、第2方向DR2、第3方向DR3分别例如是X轴方向、Y轴方向、Z轴方向，但并不限定于此。例如，与Z轴方向对应的第3方向DR3例如是与物理量传感器1的基板2垂直的方向，是铅直方向。并且，将与第3方向DR3相反的方向设为第5方向DR5。另外，与X轴方向对应的第1方向DR1、与Y轴方向对应的第2方向DR2是与第3方向DR3垂直的方向，沿着第1方向DR1以及第2方向DR2的面即XY平面例如沿着水平面。并且，将第1方向DR1的相反侧的方向设为第4方向DR4，第4方向DR4例如为-X轴方向。另外，假设“垂直”除了以90°相交以外，还包含以相对于90°稍微倾斜的角度相交的情况。
基板2例如是由半导体硅构成的硅基板或由硼硅酸玻璃等玻璃材料构成的玻璃基板等。但是，作为基板2的构成材料，没有特别限定，也可以使用石英基板或SOI(Silicon OnInsulator：绝缘体上硅)基板等。
如图1所示，本实施方式的物理量传感器1包含固定部40、支承梁42、可动体MB、第1固定电极部10A以及第2固定电极部50A。可动体MB包含第1连结部30、第1基部23A、第1可动电极部20A、第2连结部70、第2基部63A以及第2可动电极部60A。第1固定电极部10A具有多个第1固定电极11，第2固定电极部50A具有多个第2固定电极51。第1可动电极部20A具有多个第1可动电极21，第2可动电极部60A具有多个第2可动电极61。
并且，如图1中虚线的框所示，物理量传感器1具有检测部Z1和检测部Z2，通过各检测部检测沿着作为Z轴方向的第3方向DR3的方向上的加速度等物理量。检测部Z1、Z2在俯视时分别设置于支承梁42的第1方向DR1侧和第4方向DR4侧。
设置于支承梁42的第1方向DR1侧的检测部Z1包含第1固定电极部10A、第1可动电极部20A。此外，设置于支承梁42的第4方向DR4侧的检测部Z2包含第2固定电极部50A和第2可动电极部60A。
图2是本实施方式的物理量传感器1的立体图。固定部40起到可动体MB的将利用图3后述的杠杆运动中的锚的作用。如图2所示，固定部40设置于基板2。固定部40将支承梁42的一端经由固定部40固定于基板2。支承梁42的另一端与可动体MB的第1连结部30以及第2连结部70连结。这样，固定部40经由支承梁42使可动体MB与基板2连结。
支承梁42在可动体MB的杠杆运动中施加复原力。如图2所示，支承梁42的一端与固定部40的一部分连接。并且，支承梁42的另一端分别与第1连结部30、第2连结部70连接。这样，支承梁42使固定部40与可动体MB连结。支承梁42例如是扭转弹簧。如图1所示，支承梁42以在俯视时例如使第2方向DR2成为长边方向的方式设置。另外，如图2所示，支承梁42在第1方向DR1上的厚度较薄，相对于可动体MB的将利用图3后述的杠杆运动而挠曲。而且，通过在作为第2方向DR2的例如Y轴上扭转，施加可动体MB的杠杆运动中的复原力。这样，在本实施方式中，支承梁42是以第2方向DR2为旋转轴扭转的扭转弹簧。这样，可动体MB能够以第2方向DR2为旋转轴进行摆动运动。
可动体MB例如绕沿着第2方向DR2的旋转轴进行杠杆运动。即，可动体MB将上述的支承梁42的扭转作为绕第2方向DR2的旋转运动中的复原力而进行杠杆运动。伴随于此，可动体MB的第1可动电极部20A、第2可动电极部60A也成为可动，从而进行物理量的检测。此外以下，将可动体MB的杠杆运动也记载为摆动运动。
第1连结部30将支承梁42的未与固定部40连接的另一端与第1基部23A连结。而且，第2连结部70将支承梁42的该另一端与第2基部63A连结。第1连结部30向支承梁42的第1方向DR1侧延伸，在支承梁42的第1方向DR1侧与第1基部23A连接。而且，第2连结部70向支承梁42的第4方向DR4侧延伸，在支承梁42的第4方向DR4侧与第2基部63A连接。这样，第1连结部30和第2连结部70分别将第1基部23A和第2基部63A以与成为可动体MB的旋转轴的支承梁42相距恒定距离的方式连结。
第1基部23A成为第1可动电极部20A的第1可动电极21的基部。即，如图1所示，在俯视时，在第1基部23A的第1方向DR1侧，以第1基部23A为基部而延伸出多个第1可动电极21。而且，第1基部23A以位于距可动体MB的旋转轴恒定距离处的方式通过第1连结部30与支承梁42连结。
第2基部63A成为第2可动电极部60A的第2可动电极61的基部。第2基部63A在检测部Z2中起到与检测部Z1中的第1基部23A相同的作用。即，在俯视时，多个第2可动电极61从第2基部63A起向第1方向DR1侧延伸。而且，第2基部63A以位于距可动体MB的旋转轴恒定距离处的方式通过第2连结部70与支承梁42连结。
通过这样的结构，第1基部23A与第1连结部30一起将第1可动电极部20A的第1可动电极21以与可动体MB的杠杆运动中的旋转轴相距恒定距离的方式连结。而且，第2基部63A与第2连结部70一起将第2可动电极部60A的第2可动电极61以与杠杆运动的旋转轴相距恒定距离的方式连结。
另外，如图1所示，当将从相当于可动体MB的旋转轴的支承梁42到第1可动电极部20A的中心的距离设为Δr时，从支承梁42到第2可动电极部60A的中心的距离也成为Δr。即，在俯视时，第1可动电极部20A和第2可动电极部60A相对于包含支承梁42的Y轴而被配置在对称的位置处。而且，第1可动电极部20A的第1可动电极21从第1基部23A起向第1方向DR1延伸，第2可动电极部60A的第2可动电极61也从第2基部63A起向第1方向DR1延伸。这样，第1可动电极21和第2可动电极61被设置成各自的中心与支承梁42处于相等的距离，并且从各基部向相同的方向延伸。在此，各电极部的中心是指物理距离处的中心位置或各电极部的重心位置。即，只要各电极部的物理距离处的中心位置、或者各电极部的重心位置与支承梁42处于相等距离即可。此外，在上述中，距离相等也包含大致相等的状态。这是因为，例如，在半导体制造工艺中进行蚀刻加工处理的情况下，即使在同一装置、条件下进行处理，通常也会因装置本身而导致成品尺寸出现偏差。
第1固定电极部10A的第1固定电极11和第1可动电极部20A的第1可动电极21为检测部Z1中的探针电极。第1固定电极部10A的第1固定电极11是固定于基板2的探针电极，第1可动电极部20A的第1可动电极21是能够与可动体MB一体地移动的探针电极。而且，能够通过第1固定电极部10A的第1固定电极11和第1可动电极部20A的第1可动电极21进行物理量的检测。
第1固定电极部10A固定于基板2。如图1、图2所示，第1固定电极部10A设置于第1基部23A的第1方向DR1侧。而且，在第1固定电极部10A上设置有向第4方向DR4侧延伸的梳齿状的第1固定电极11。第1可动电极部20A具有向第1基部23A的第1方向DR1侧延伸的梳齿状的第1可动电极21。此外以下，将第1固定电极11、第2固定电极51、第1可动电极21以及第2可动电极61适当地统称为探针电极。
图3是表示本实施方式的初始状态下的检测部Z1、检测部Z2中的探针电极的结构的立体图。在此，初始状态是指静止的状态、即除了重力加速度以外未产生加速度的状态。图3的上图表示检测部Z1中的第1固定电极11和第1可动电极21的形状、位置关系。在检测部Z1中，第1可动电极21以在第2方向DR2上与第1固定电极11对置的方式交替地设置。此外，第1固定电极11以及第1可动电极21各自的电极的数量能够任意地设置。另外，若着眼于各探针电极在第3方向DR3上的厚度，则第1可动电极21的厚度比第1固定电极11的厚度厚。在此，厚度例如不限于通过SEM(Scanning Electron Microscope：扫描电子显微镜)等测量元件的截面而得到的物理厚度，也包含根据薄膜的折射率等光学特性估计的膜厚。而且，第1可动电极21和第1固定电极11在第5方向DR5上的端部的位置处于同一平面。因此，第1可动电极21在第3方向DR3侧的端部的位置与第1固定电极11在第3方向DR3侧的端部的位置相比位于第3方向DR3侧。即，在检测部Z1中，探针电极成为如下的单侧偏移结构：在第3方向DR3侧，第1可动电极21的端部比第1固定电极11的端部凸出，在第5方向DR5侧，第1可动电极21的端部与第1固定电极11的端部的位置处于同一平面。
图3的下图表示检测部Z2中的第2固定电极部50A的第2固定电极51与第2可动电极部60A的第2可动电极61的形状、位置关系。在检测部Z2中，也与图3的上图所示的检测部Z1同样地成为单侧偏移结构的探针电极的结构。检测部Z2中的第2固定电极51、第2可动电极61分别与检测部Z1中的第1固定电极11、第1可动电极21对应，第2可动电极61的厚度比第2固定电极51的厚度厚。而且，在第3方向DR3侧，第2可动电极61的端部成为与第2固定电极51的端部相比凸出的单侧偏移结构。另外，与检测部Z1的情况同样地，第2固定电极51以及第2可动电极61各自的梳齿电极的数量能够任意地设置。
即，在本实施方式中，第1可动电极部20A和第1固定电极部10A的反面在第3方向DR3上的位置一致，第2可动电极部60A和第2固定电极部50A的反面在第3方向DR3上的位置一致。
这样，通过以相同的工艺形成分别构成第1可动电极21、第1固定电极11、第2可动电极61以及第2固定电极51的电极材料，能够实现探针电极的反面侧处于同一平面的结构。而且，由于能够通过蚀刻等加工来形成各电极，因此能够使制造工艺容易化。
图4是对本实施方式的物理量传感器1的检测部Z1、Z2的动作进行说明的图。具体而言，在从初始状态产生了加速度的情况下，通过从第1方向DR1观察的截面的概略图示出了探针电极相对于加速度方向的移动。在此，如在图3中说明的那样，初始状态是指除了重力加速度以外未产生加速度的静止状态。此外，检测部Z1与探针的P侧对应，检测部Z2与探针的N侧对应。
首先，在图4的左列所示的初始状态下，检测部Z1的第1固定电极11和第1可动电极21沿着第3方向DR3以其一部分重叠的方式对置设置。具体而言，第1固定电极11和第1可动电极21在第5方向DR5上的端部的位置一致，但在第3方向DR3上的端部的位置中，第1可动电极21的端部与第1固定电极11的端部相比位于第3方向DR3侧。在初始状态下，这样，第1固定电极11和第1可动电极21的一部分沿着第3方向DR3以重叠的状态静止。另外，检测部Z2的第2固定电极51和第2可动电极61也沿着第3方向DR3以一部分重叠的方式对置设置，在第3方向DR3上，与第2固定电极51的端部相比，第2可动电极61的端部位于第3方向DR3侧。
在该初始状态下，将检测部Z1中的与第1固定电极11和第1可动电极21的对置面积对应的物理量、和检测部Z2中的与第2固定电极51和第2可动电极61的对置面积对应的物理量合计而得到的物理量成为初始状态下的物理量。作为物理量，例如有静电电容等。
接下来，对如图4的中央列所示那样产生了第3方向DR3的加速度的状态下的动作进行说明。在产生了第3方向DR3的加速度的状态下，在检测部Z2中，第2可动电极61受到与加速度的方向相反的方向的惯性力。因此，检测部Z2的第2可动电极61向第5方向DR5侧、即-Z方向移位，检测部Z1的第1可动电极21向与第2可动电极61相反方向的+Z方向移位。由此，在检测部Z2中，维持第2固定电极51与第2可动电极61的对置面积，在检测部Z1中，第1固定电极11与第1可动电极21的对置面积减小。因此，通过对由检测部Z1处的对置面积的减小引起的物理量的变化进行检测，能够对第3方向DR3的物理量进行检测。
另一方面，如图4的右列所示，在从初始状态产生了第5方向DR5的加速度的状态下，第2可动电极61受到第3方向DR3的惯性力。因此，在检测部Z2中，第2可动电极61向第3方向DR3移位，检测部Z1的第1可动电极21向作为其相反方向的第5方向DR5侧移位。由此，在检测部Z2中，第2固定电极51与第2可动电极61的对置面积减小，在检测部Z1中，维持第1固定电极11与第1可动电极21的对置面积。因此，通过检测由检测部Z2的对置面积减小引起的物理量变化，能够检测第5方向DR5的物理量。另外，在作为物理量对静电电容的变化进行检测的情况下，例如通过将第1固定电极11、第2固定电极51、第1可动电极21、第2可动电极61分别经由布线以及连接盘与未图示的差动放大电路连接，能够对静电电容进行检测。在此，产生第3方向DR3或第5方向DR5的加速度并向与加速度的方向相反的方向移位的是检测部Z2的第2可动电极61。这是因为设置在第4方向DR4侧的可动体MB、即检测部Z2侧的可动体MB比设置在第1方向DR1侧的可动体MB、即检测部Z1侧的可动体MB重。
在本实施方式中，第1可动电极部20A的第1可动电极21在第3方向DR3上的厚度大于第1固定电极部10A的第1固定电极11在第3方向DR3上的厚度，第2可动电极部60A的第2可动电极61在第3方向DR3上的厚度大于第2固定电极部50A的第2固定电极51在第3方向DR3上的厚度。
这样，在产生了第3方向DR3的加速度的情况下，在检测部Z1中，第1固定电极11与第1可动电极21的对置面积减小，在检测部Z2中，维持第2固定电极51与第2可动电极61的对置面积，因此能够检测第3方向DR3的物理量的变化。另外，在产生了第5方向DR5的加速度的情况下，在检测部Z2中第2固定电极51与第2可动电极61的对置面积减小，在检测部Z1中维持第1固定电极11与第1可动电极21的对置面积，因此能够检测第5方向DR5的物理量的变化。
图5是将本实施方式的物理量传感器1中的可动体MB的形状与比较例进行对比说明的概略图。具体而言，关于本实施方式中的支承梁42、第1基部23A、第1可动电极部20A、第2基部63A以及第2可动电极部60A等的俯视时的位置关系、各探针电极的延伸方向，示出了与比较例的结构差异。图5的A1、A2以及A3所示的结构是比较例的物理量传感器1的可动体的结构，B1所示的结构是本实施方式中的可动体MB的结构。
关于物理量传感器1中的物理量的检测方法，在图4中进行了说明，但关于相对于可动体MB的加速度的旋转灵敏度，具体地进行考察。图6示意性地示出了与图5的A1～A3以及B1所示的结构对应的旋转物理系统。在图6的A1所示的结构例中，在从支承梁42向第1方向DR1侧离开ΔL1的位置处设置有质量M1的第1基部23A，另外，在从支承梁42向第4方向DR4侧也在离开ΔL1的位置处设置有相同质量M1的第2基部63A。在将可动体MB中的支承梁42的第1方向DR1侧的惯性力矩设为IZ1，将支承梁42的第4方向DR4侧的惯性力矩设为IZ2，则惯性力矩IZ1、IZ2均为M1×ΔL12，且相等。在此例如，在产生了第3方向DR3的加速度的情况下，第1基部23A和第2基部63A受到与第3方向DR3相反方向的惯性力FI。但是，第1基部23A和第2基部63A各自受到的惯性力FI在包含支承梁42的旋转物理系统中向相互抵消转矩的方向作用。因此，认为取支承梁42的第1方向DR1侧的惯性力矩IZ1与支承梁42的第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2之差的结果成为作为可动体MB整体的实质惯性力矩I。即，作为该实质惯性力矩的IZ1-IZ2成为表示作为可动体MB整体的旋转灵敏度的指标。
在图5的A1所示的结构例中，作为实质惯性力矩的IZ1-IZ2为零，因此即使在以支承梁42为旋转轴进行摆动运动的可动体MB产生沿着第3方向DR3的惯性力，可动体MB整体也无法移动。另外，在支承梁42的第1方向DR1侧设置有第1可动电极部20A和第1连结部30，在支承梁42的第4方向DR4侧设置有第2可动电极部60A和第2连结部70，认为它们也相对于旋转轴对称地设置。
这样，在图5的A1所示的结构例中，实质惯性力矩I为零，存在作为可动体MB整体无法移动的问题。因此，为了解决这样的问题，考虑图5的A2和A3所示的结构例。在图5的A2和A3所示的结构例中，在支承梁42的第1方向DR1侧设置质量部MP，成为实质的惯性力矩I不为0的结构。在图5的A2所示的结构例中，如图6的A2所示，在距旋转轴距离a的位置处设置有质量部MP，IZ1＝M1×ΔL12+M2×a2。因此，实质惯性力矩I为M2×a2。另外，在图5的A3所示的结构例中，如图6的A3所示，在距旋转轴距离b的位置处设置有质量部MP，IZ1＝M1×ΔL12+M2×b2，实质惯性力矩I成为M2×b2。这样，在改良了图5的A1的结构例的A2、A3的结构中，实质惯性力矩I都不是零，可动体MB能够以一定的旋转灵敏度摆动。但是，在这些结构中，成为设置于旋转轴两侧的第1基部23A和第2基部63A的质量M1被抵消的结构，从而成为第1基部23A和第2基部63A的质量无助于可动体MB的实质的旋转灵敏度的结构。即，通过在第1基部23A和第2基部63A以外设置质量部MP，才对可动体MB带来旋转灵敏度。
在这样的结构中，的确通过设置质量部MP，能够使实质惯性力矩I不为0，但作为现有的结构部的第1基部23A、第2基部63A无法对实质惯性力矩I做出贡献，因此，在获得可动体MB的旋转灵敏度方面效率变差。另外，惯性力矩I与质量m成比例，与距旋转轴的距离r的平方成比例。因此，在处于距旋转轴较近的距离a处的质量部MP成为实质的惯性力矩I的图5的A2所示的结构中，如果不将质量部MP的质量M2增大至抵消距旋转轴的较近距离的程度，则无法获得可动体MB的充分的旋转灵敏度。
另一方面，在图5的A3所示的结构中，质量部MP设置于第1基部23A的外侧，能够将距旋转轴的距离b设为某种程度的大小，不会产生图5的A2所示的结构例那样的问题。但是，在图5的A3所示的结构例中，由于在可动体MB的外侧设置质量部MP，因此需要多余的空间，从物理量传感器1的小型化的观点出发是不优选的。另外，专利文献1所示的结构使质量相对于旋转轴不对称，但从高灵敏度化的观点出发，未必是最佳的。而且，由于梳齿状的探针电极没有相对于旋转轴对称地配置，因此存在正负的检测特性的线性也变差的问题。这样，图5的A1～A3所示的结构均如图中的箭头所示，以探针电极的朝向相对于旋转轴成为相反朝向的方式设置，成为难以使作为现有的结构部的第1基部23A、第2基部63A自身对实质惯性力矩I做出贡献的结构。
关于这一点，在图5的B1所示的本实施方式中，构成为使各探针电极的延伸方向在旋转轴的两侧一致，将现有的第1基部23A和第2基部63A相对于旋转轴的位置关系变更为不对称，产生实质的惯性力矩I。因此，即使不另外设置质量部MP，也能够产生实质的惯性力矩I。具体而言，如在图2中所说明的那样，将第1可动电极部20A和第2可动电极部60A设置在相对于包含支承梁42在内的旋转轴对称的位置处，并以第1可动电极21和第2可动电极61的延伸方向相同的方式配置有第1基部23A和第2基部63A。在本实施方式中，旋转轴的第1方向DR1侧的惯性力矩IZ1成为IZ1＝M1×ΔL22，第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2成为IZ2＝M1×ΔL12。因此，实质惯性力矩I由式(1)表示。
I＝M1(△L12-△L22)…(1)
在图5的A2所示的结构例中，从旋转轴到质量部MP的距离a较近，无法充分地获得实质惯性力矩I，与此相对，在本实施方式中，如式(1)所示，可知第1方向DR1侧的从旋转轴到第1基部23A的距离ΔL2越近，实质惯性力矩I越大。这样，通过变更现有的第1基部23A和第2基部63A的配置，能够高效地获得实质惯性力矩I，能够得到可动体MB的旋转灵敏度。另外，即使不新设置质量部MP也能够获得实质的惯性力矩I，另外，也比较难以产生由质量部MP的追加引起的物理量传感器1的体积增大的问题。
即，本实施方式的物理量传感器1是在将相互垂直的3个方向设为第1方向DR1、第2方向DR2以及第3方向DR3时，对第3方向DR3上的物理量进行检测的物理量传感器。本实施方式的物理量传感器1包含固定部40、支承梁42、可动体MB、第1固定电极部10A以及第2固定电极部50A。固定部40固定于基板2。支承梁42的一端与固定部40连接，沿着第2方向DR2设置。可动体MB与支承梁42的另一端连接。第1固定电极部10A以及第2固定电极部50A设置于基板2。可动体MB具有第1连结部30、第1基部23A、第1可动电极部20A、第2连结部70、第2基部63A和第2可动电极部60A。第1连结部30与支承梁42的另一端连接，从支承梁42向第1方向DR1延伸。第1基部23A与第1连结部30连接，沿着第2方向DR2设置。第1可动电极部20A的第1可动电极21从第1基部23A起向第1方向DR1延伸，并在第2方向DR2上与第1固定电极部10A的第1固定电极11对置。第2连结部70与支承梁42的另一端连接，从支承梁42起向作为第1方向DR1的相反方向的第4方向DR4延伸。第2基部63A与第2连结部70连接，沿着第2方向DR2设置。第2可动电极部60A的第2可动电极61从第2基部63A起向第1方向DR1延伸，并在第2方向DR2上与第2固定电极部50A的第2固定电极51对置。
这样，通过使第1可动电极21和第2可动电极61相对于作为旋转轴的支承梁42向相同的方向延伸，检测部Z1相对于第1基部23A配置在远离旋转轴的一侧，检测部Z2相对于第2基部63A配置在靠近旋转轴的一侧。因此，容易将第2基部63A配置在比第1基部23A远离旋转轴的位置。因此，能够高效地获得惯性力矩I，能够使物理量传感器1的物理量的检测灵敏度高灵敏度化。
这样，在本实施方式中，例如，支承梁42的弹簧长度方向成为第2方向DR2，探针电极的梳齿长度方向成为第1方向DR1，支承梁42的弹簧长度方向与探针电极的梳齿长度方向成为垂直关系。而且，在俯视时，在对位于包含支承梁42的旋转轴的两侧且设置有探针电极的区域的中心与到该旋转轴的距离相等的探针电极彼此进行比较时，在至少一个区域中，可动的探针电极的从根部向末端部的方向一致。通过这种结构，在本实施方式的物理量传感器1中，在俯视时，在包含支承梁42在内的旋转轴的两侧设置有探针电极，而且，可动体MB的形状以及质量不对称。由此，能够实现物理量传感器1的高灵敏度化和小型化。
此外，在本实施方式中，例如，如果在图3中减小第1可动电极21和第2可动电极61在第3方向DR3上的厚度，则能够减小初始状态下的静电电容，还具有提高输出电压的SN比的优点。
即，在本实施方式中，第1可动电极部20A和第2可动电极部60A设置于相对于支承梁42而在第1方向DR1上对称的位置处。
这样，由于各检测部相对于旋转轴对称地配置，因此能够实现正负的检测特性的线性优异的物理量传感器1。
2.详细的结构例
图7是本实施方式的第1详细例的俯视图。第1详细例与图1所示的结构例相同，是基于面外旋转的面积变化型结构的物理量传感器1，但可动体MB整体的形状、探针电极的结构与图1所示的结构例不同。在第1详细例中，可动体MB通过2个固定部40与基板2连结。而且，在第1详细例中，物理量传感器1除了第1基部23A之外还具有第3基部23B。第3基部23B与第1基部23A一起在第2方向DR2上连结可动体MB的2个第1连结部30。如图7所示，可动体MB的2个第1连结部30隔着第1基部23A和第3基部23B设置在两侧。
在第1详细例中，物理量传感器1除了具有第1固定电极部10A、第2固定电极部50A之外，还具有第3固定电极部10B、第4固定电极部50B。另外，第1详细例的可动体MB除了第1可动电极部20A、第2可动电极部60A之外，还具有第3可动电极部20B、第4可动电极部60B。
如图7所示，第3固定电极部10B在包含支承梁42的旋转轴的第1方向DR1侧，与第1固定电极部10A沿着第1方向DR1排列设置。另外，第3固定电极部10B设置于第1固定电极部10A的第1方向DR1侧。第3固定电极部10B具有梳齿状的第3固定电极12，第3固定电极12从与第1固定电极11共用的基部起向与第1固定电极11相反侧的第1方向DR1延伸。
第3可动电极部20B在包含支承梁42在内的旋转轴的第1方向DR1侧，与第1可动电极部20A沿着第1方向DR1排列设置。另外，第3可动电极部20B设置于第1可动电极部20A的第1方向DR1侧。第3可动电极部20B具有梳齿状的第3可动电极22，第3可动电极22从第3基部23B向第4方向DR4延伸。而且，在检测部Z1中，第3可动电极22以在第2方向DR2上与第3固定电极12对置的方式交替地设置。
第4固定电极部50B在旋转轴的第4方向DR4侧与第2固定电极部50A沿着第1方向DR1排列设置。另外，第4固定电极部50B设置于第2固定电极部50A的第4方向DR4侧。第4固定电极部50B具有梳齿状的第4固定电极52，第4固定电极52从第4固定电极部50B的基部起向第1方向DR1延伸。
第4可动电极部60B在旋转轴的第4方向DR4侧与第2可动电极部60A沿着第1方向DR1排列设置。另外，第4可动电极部60B设置于第2可动电极部60A的第4方向DR4侧。第4可动电极部60B具有梳齿状的第4可动电极62，第4可动电极62从第4基部63B向与第2可动电极61的相反侧的第4方向DR4延伸。而且，在检测部Z2中，第4可动电极62以在第2方向DR2上与第4固定电极52对置的方式交替地设置。在此，第4基部63B与前述的第2基部63A成为一体。即，第2基部63A与第4基部63B成为一体，第2可动电极61向该成为一体的部分的第1方向DR1侧延伸，第4可动电极62向第4方向DR4侧延伸。另外，第4基部63B也可以与第2基部63A分体。
这样，在第1详细例中，在包含支承梁42的旋转轴的第1方向DR1侧，排列设置有2列的以第1固定电极11与第1可动电极21对置的方式设置的区域、和以第3固定电极12与第3可动电极22对置的方式设置的区域。另外以下，适当地将第1固定电极11、第3固定电极12不区分地统称为固定电极14，将第1可动电极21、第3可动电极22不区分地统称为可动电极24。此外，将第2固定电极51、第4固定电极52不区分地统称为固定电极54，将第2可动电极61、第4可动电极62不区分地统称为可动电极64。另外，如图7所示，也可以是，第1基部23A以填埋支承梁42以及固定部40与第1可动电极部20A之间的方式而构成。另外，如图7所示，也可以在支承梁42以及固定部40的第4方向DR4侧配置保护支承梁42的保护部。另外，如图7所示，第1基部23A以及第3基部23B也可以构成为宽度比成为一体的第2基部63A以及第4基部63B宽。
图8是说明第1详细例的各检测部的探针电极的结构的图。图8的上图表示检测部Z1中的探针电极的结构。在第1详细例中，第1固定电极部10A和第3固定电极部10B成为在第4方向DR4侧与第1可动电极部20A相邻、在第1方向DR1侧与第3可动电极部20B相邻的结构。即，第1固定电极部10A和第3固定电极部10B成为被第1可动电极部20A和第3可动电极部20B包围的结构。而且，与图1的结构例同样地，第1可动电极21和第3可动电极22在第3方向DR3上的厚度比第1固定电极11、第3固定电极12的厚度厚。
图8的下图表示检测部Z2中的探针电极的结构。在检测部Z2中，成为如下结构，即，第2固定电极部50A在第1方向DR1侧与第2可动电极部60A相邻，第4固定电极部50B在第4方向DR4侧与第4可动电极部60B相邻。而且，与图1的结构例同样地，第2可动电极61和第4可动电极62在第3方向DR3上的厚度比第2固定电极51、第4固定电极52的厚度厚。
在第1详细例中，产生第3方向DR3或第5方向DR5的加速度并向与加速度的方向相反的方向移位的是检测部Z1的第1可动电极21和第3可动电极22。这是因为设置在第1方向DR1侧的可动体MB、即检测部Z1侧的可动体MB比设置在第4方向DR4侧的可动体MB、即检测部Z2侧的可动体MB重。因此，第1详细例中的检测部Z1、Z2的动作与在图4中说明的动作原理相比，第1可动电极21以及第2可动电极61的移动方向相反。因此，在产生了第3方向DR3的加速度的情况下产生探针电极的对置面积减小的不是检测部Z1，而是检测部Z2。另外，在产生了第5方向DR5的加速度的情况下产生探针电极的对置面积减小的不是检测部Z2，而是检测部Z1。如上所述，在第1详细例中，由于是设置探针电极的区域在接近旋转轴的一侧和远离旋转轴的一侧层叠成2列的结构，因此能够更大地检测对置面积的变化。另外，在产生了作为可动电极24以及可动电极64的长边方向的第1方向DR1或者第4方向DR4的加速度的情况下可动体向第1方向DR1或者第4方向DR4移位的情况下，能够在检测部Z1、Z2中分别抵消对置面积的变化，因此能够提高检测精度。除了2列以外，只要是偶数列，就能够得到同样的效果。
以下，对以第1详细例为代表的、在旋转轴的两侧设置2列以上的探针电极区域的结构的作用效果进行研究。图1所示的结构例是在包含支承梁42的旋转轴的两侧分别各设置1列探针电极区域的最基本的结构例。但是，作为本实施方式的实际应用例，大多采用在旋转轴的两侧分别设置2列以上的探针电极区域的第1详细例那样的结构。
图9是将以第1详细例为代表的结构例通常化，表示在旋转轴的两侧分别设置2列以上的探针电极的区域的情况下的可动体MB的俯视形状的概略图。图9的A4所示的结构与图5的A1所示的结构对应，可动体MB的形状在包含支承梁42的旋转轴的两侧对称。在该情况下，位于旋转轴的第1方向DR1侧的第1基部23A、第3基部23B、……分别设置在与旋转轴相距ΔL1、2×ΔL1、……、N×ΔL1的距离的位置处。在此，N为3以上的自然数。另外，位于旋转轴的第4方向DR4侧的第2基部63A、第4基部63B、……也同样地设置在与旋转轴相距ΔL1、2×ΔL1、……、N×ΔL1的距离的位置处。因此，在图9的A4所示的结构中，可动体MB的旋转轴的第1方向DR1侧的部分的惯性力矩IZ1和旋转轴的第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2如式(2)那样表示。
因此，在图9的A4所示的结构中，可动体MB的实质的惯性力矩I由于IZ1和IZ2被抵消而成为零，即使产生加速度，可动体MB整体也无法绕旋转轴摆动。另外，如在图5中所述的那样，第1可动电极部20A、第3可动电极部20B、……以及第1连结部30、和第2可动电极部60A、第4可动电极部60B、……以及第2连结部70以相对于旋转轴而对称的方式被设置，在式(2)中，可以不考虑这些的影响。
另一方面，图9的B2所示的结构与图5的B1所示的结构对应，可动体的形状在包含支承梁42的旋转轴的两侧是不对称的。如图9所示，在旋转轴的第4方向DR4侧，在A4所示的结构和B2所示的结构中，第2基部63A、第4基部63B、……设置在与旋转轴相距相同距离的位置处。但是，在旋转轴的第1方向DR1侧，如箭头所示，B2所示的结构中的第1基部23A、第3基部23B、……设置在比A4所示的结构中的第1基部23A等朝第4方向DR4侧偏移ΔL1/2的位置处。首先，可动体MB的旋转轴的第1方向DR1侧的部分的惯性力矩IZ1如式(3)那样表示。
而且，在图9的A4和B2中，第2基部63A的配置位置不变，因此旋转轴的第4方向DR4侧的可动体MB的惯性力矩IZ2与式(2)的右边相同。因此，图9的B2所示的结构中的可动体MB整体的实质的惯性力矩I在相当于各基部的数量的N在旋转轴的两侧相等的情况下，如式(4)那样求出。在此，旋转轴的第4方向DR4侧的可动体MB的惯性力矩IZ2大于旋转轴的第1方向DR1侧的可动体MB的惯性力矩IZ1。
另外，在相当于旋转轴的第1方向DR1侧的基部的数量的N比旋转轴的第4方向DR4侧的基部的数量多1个的情况下，如式(5)那样求出。
根据式(4)或式(5)，在图9的B2所示的结构中，如果第1基部23A、第2基部63A、第3基部23B、第4基部63B、……的质量M1、它们的间隔ΔL1相同，则越增大N，越能够增大可动体MB的实质的惯性力矩I的绝对值，越能够提高可动体MB的旋转灵敏度。即，当采用在包含支承梁42在内的旋转轴的两侧将探针电极的区域重叠得更多的结构时，能够提高物理量传感器1的物理量的检测灵敏度。
此外，若对第1详细例进行补充，则通过使可动体MB的长边方向与包含支承梁42的旋转轴的方向一致，能够使基板2的面内旋转的摆动模式的谐振频率远离检测模式的谐振频率，能够进行高精度的物理量的检测。即，能够改善探针电极的长度方向的不需要的其他轴灵敏度。另外，支承梁42的长度方向与各探针电极的长度方向处于垂直关系，各探针电极不会变长，因此能够改善耐冲击性、探针电极彼此的贴附。另外，由于各检测部Z1、Z2相对于旋转轴对称地配置，因此正负的检测特性的线性优异。而且，在配置于旋转轴的两侧的检测部Z1、Z2中，在对探针电极对置区域的中心值与距旋转轴的距离相等的情况进行比较时，各区域中的可动侧的探针电极的从根部到末端部的方向一致。因此，由于能够使可动体MB的形状相对于包含支承梁42的旋转轴不对称，因此通过高效地获得转矩，能够使物理量的检测灵敏度高灵敏度化，还能够实现小型化。另外，可动体MB的各结构部的第3方向DR3的厚度能够任意地设计，但若将各连结部30、70、各可动电极部20A、20B、60A、60B、支承梁42全部设为相同的厚度，则能够改善探针电极的梳齿长度方向的其他轴灵敏度。
在本实施方式中，包含设置于基板2的第3固定电极部10B以及第4固定电极部50B。可动体MB具有第3基部23B、第3可动电极部20B、第4基部63B和第4可动电极部60B。第3基部23B与第1连结部30连接，沿着第2方向DR2设置。第3可动电极部20B的第3可动电极22从第3基部23B起在第4方向DR4上延伸，并在第2方向DR2上与第3固定电极部10B的第3固定电极12对置。第4基部63B与所述第2连结部70连接，沿着所述第2方向DR2设置。第4可动电极部60B的第4可动电极62从第2基部63A起在第4方向DR4上延伸，并在第2方向DR2上与第4固定电极部50B的第4固定电极52对置。
这样，相对于伴随加速度的可动体MB的摆动运动，在旋转轴的第1方向DR1侧，不仅第1固定电极11与第1可动电极21的对置面积发生变化，第3固定电极12与第3可动电极22的对置面积也发生变化。另外，在旋转轴的第4方向DR4侧，不仅第2固定电极51与第2可动电极61的对置面积发生变化，第4固定电极52与第4可动电极62的对置面积也发生变化。因此，能够使用更多的探针电极来进行物理量的变化检测，能够提高物理量传感器1的物理量检测灵敏度。另外，能够将第3基部23B设置在比第1基部23A、第2基部63A更远离旋转轴的位置，能够更多地获得可动体MB的惯性力矩I，能够实现物理量传感器1的高灵敏度化。
此外，在本实施方式中，第1可动电极部20B和第2可动电极部60B设置于相对于支承梁42而在第1方向DR1上对称的位置处。
这样，能够将设置于包含支承梁42的旋转轴的第4方向DR4侧的第2基部63A相对于旋转轴与第1基部23A、第3基部23B不对称地配置。因此，能够以更小的空间高效地获得可动体MB整体的惯性力矩I。因此，能够实现小型且高检测灵敏度的物理量传感器1。另外，由于第3可动电极部20B和第4可动电极部60B也相对于旋转轴对称地配置，因此能够实现正负的检测特性的线性优异的物理量传感器1。
此外，在本实施方式中，第1可动电极部20A的第1可动电极21在第3方向DR3上的厚度与第1固定电极部10A的第1固定电极11在第3方向DR3上的厚度不同，第2可动电极部60A的第2可动电极61在第3方向DR3上的厚度与第2固定电极部50A的第2固定电极51在第3方向DR3上的厚度不同。
由此，能够对第3方向以及第5方向双方的物理量变化进行检测。另外，在剖视时，能够将第1可动电极部20A的第1可动电极21和第1固定电极部10A的第1固定电极11配置为任意一方的整体与另一部分重叠。此外，关于第2可动电极部60A的第2可动电极61和第2固定电极部50A的第2固定电极51，也能够以任意一方的整体与另一部分重叠的方式而配置。
另外，在图1所示的结构例中，第1可动电极部20A的第1可动电极21在第3方向DR3上的厚度大于第1固定电极部10A的第1固定电极11在第3方向DR3上的厚度，第2可动电极部60A的第2可动电极61在第3方向DR3上的厚度大于第2固定电极部50A的第2固定电极51在第3方向DR3上的厚度。
这样，在图1所示的结构例中，通过以在剖视时第1可动电极21与第1固定电极11的反面处于同一平面的方式进行配置，从而在产生了第3方向DR3的加速度的情况下，由于第1可动电极21在第3方向DR3上进行移位，因此第1可动电极21与第1固定电极11的对置面积减小。另外，在产生了第5方向DR5的加速度的情况下，第1可动电极21向第5方向DR5移位，因此维持第1可动电极21与第1固定电极11的对置面积。关于第2可动电极61和第2固定电极51，通过以反面处于同一平面的方式配置，在产生了第3方向DR3的加速度的情况下，第2可动电极61在第5方向DR5上移位，因此维持第2可动电极61与第2固定电极51的对置面积。另外，在产生了第5方向DR5的加速度的情况下，第2可动电极61向第3方向DR3移位，因此第2可动电极61与第2固定电极51的对置面积减小。因此，也能够对第3方向DR3和第5方向DR5中的任意方向上的物理量进行检测。
图10是表示第1详细例的变形例的立体图。图10的变形例与第1详细例相比，探针电极的形状不同。在图10的变形例中，与图8所示的第1详细例的探针电极的形状相比，在检测部Z1中，第1可动电极21、第3可动电极22在第3方向DR3上的厚度比第1固定电极11、第3固定电极12在第3方向DR3上的厚度薄。另外，在检测部Z2中，第2可动电极61、第4可动电极62在第3方向DR3上的厚度也比第2固定电极51、第4固定电极52在第3方向DR3上的厚度薄。
图11是说明采用图10所示的变形例时的检测部Z1、Z2的动作的图。在图10所示的变形例中，由于设置有第3可动电极22、第3基部23B以及第4可动电极62，因此可动体MB中的检测部Z1的质量和检测部Z2的质量的关系与图1所示的结构例相反。因此，图10所示的变形例中的检测部Z1、Z2的动作与图4中说明的动作原理相比，可动电极24以及可动电极64的移动方向相反。而且，如图11所示，在产生了第3方向DR3的加速度的情况下产生探针电极的对置面积减小的是检测部Z1。另外，在产生了第5方向DR5的加速度的情况下产生探针电极的对置面积减小的是检测部Z2。
图12是表示第2详细例的俯视图。与图7所示的第1详细例相比，在包含支承梁42在内的旋转轴的第1方向DR1侧，第1固定电极部10A以及第3固定电极部10B被截断。而且，在第3基部23B的一部分设置有突起部c，突起部c在被截断的空间延伸。另外，在旋转轴的第4方向DR4侧，第2固定电极部50A、第4固定电极部50B以及第2基部63A被截断。图13是图12所示的变形例的立体图。
在采用了图12、图13所示的变形例的情况下，由于突起部c增大了第3基部23B的质量，因此具有如下效果：增大了在图9中所说明的实质的惯性力矩I，从而提高了物理量传感器1的物理量的检测灵敏度。此外，由于在旋转轴的第4方向DR4侧，第2固定电极部50A等被截断，因此能够将电极布线设置在该被截断的空间内，从而能够使采用SOI工艺时的器件设计容易化。关于这一点，在第2基部63A、第4基部63B等未被截断的第1详细例中，可动体MB的刚性较高，不易变形。因此，具有耐冲击性优异、能够进行准确的物理量检测的优点。
图14是本实施方式的第3详细例的俯视图。第3详细例与图12所示的第2详细例相比，探针电极的结构、检测部的结构不同。
在第3详细例中，第1固定电极部10A具有第1固定电极组10A1和第2固定电极组10A2，第1可动电极部20A具有第1可动电极组20A1和第2可动电极组20A2。第2固定电极部50A具有第3固定电极组50A1和第4固定电极组50A2，第2可动电极部60A具有第3可动电极组60A1和第4可动电极组60A2。另外，第3固定电极部10B具有第5固定电极组10B1和第6固定电极组10B2，第3可动电极部20B具有第5可动电极组20B1和第6可动电极组20B2。第4固定电极部50B具有第7固定电极组50B1和第8固定电极组50B2，第4可动电极部60B具有第7可动电极组60B1和第8可动电极组60B2。
而且，在第3详细例中，在支承梁42的第1方向DR1侧沿着第2方向DR2排列设置有检测部Z1和检测部Z2，在支承梁42的第4方向DR4侧沿着第2方向DR2排列设置有检测部Z1’和检测部Z2’。另外，检测部Z1和检测部Z2’设置于相对于包含支承梁42的旋转轴对称的位置，检测部Z2和检测部Z1’也设置于相对于包含支承梁42的旋转轴对称的位置。
如图14所示，在位于支承梁42的第1方向DR1侧的检测部Z1中，第1固定电极组10A1和第1可动电极组20A1以在第2方向DR2上对置的方式设置，第5固定电极组10B1和第5可动电极组20B1以在第2方向DR2上对置的方式设置。此外，在检测部Z2中，第2固定电极组10A2和第2可动电极组20A2以在第2方向DR2上对置的方式设置，第6固定电极组10B2和第6可动电极组20B2以在第2方向DR2上对置的方式设置。
而且，在位于支承梁42的第4方向DR4侧的检测部Z2’中，第3固定电极组50A1和第3可动电极组60A1以在第2方向DR2上对置的方式设置，第7固定电极组50B1和第7可动电极组60B1以在第2方向DR2上对置的方式设置。此外，在检测部Z1’中，第4固定电极组50A2和第4可动电极组60A2以在第2方向DR2上对置的方式设置，第8固定电极组50B2和第8可动电极组60B2以在第2方向DR2上对置的方式设置。
图15是说明第3详细例中的各检测部中的探针电极的动作的图。图15的上段表示设置于旋转轴的第1方向DR1侧的检测部Z1、Z2中的探针电极的动作，图15的下段表示设置于旋转轴的第4方向DR4侧的检测部Z1’、Z2’中的探针电极的动作。如图15的左列所示，在静止状态下，在位于旋转轴的第1方向DR1侧的检测部Z1、Z2，固定侧的探针电极在第3方向DR3上的厚度不同，检测部Z2的第2固定电极组10A2、第6固定电极组10B2较厚。而且，可动侧的探针电极在第3方向DR3上的厚度也在检测部Z1、Z2中不同，检测部Z1的第1可动电极组20A1、第5可动电极组20B1较厚。在位于旋转轴的第4方向DR4侧的检测部Z1’、Z2’中，检测部Z2’的第3固定电极组50A1、第7固定电极组50B1较薄。而且，可动侧的探针电极在第3方向DR3上的厚度也在检测部Z1’、Z2’不同，检测部Z2’的第3可动电极组60A1、第7可动电极组60B1较厚。
在图15的中央列和右列，示出了在采用第3详细例的情况下产生了加速度时的探针电极的动作。基本上成为与图4、图11中说明的动作相同的动作，但在第3详细例中，在旋转轴的第1方向DR1侧和第4方向DR4侧中的任意侧，产生与加速度相伴的探针电极的对置面积变化。
即，在本实施方式中，第1固定电极部10A具有沿着第2方向DR2排列配置的第1固定电极组10A1和第2固定电极组10A2。第1可动电极部20A具有以与第1固定电极组10A1对置的方式设置的第1可动电极组20A1、和以与第2固定电极组10A2对置的方式设置的第2可动电极组20A2。第2固定电极部50A具有沿着第2方向DR2排列配置的第3固定电极组50A1和第4固定电极组50A2。第2可动电极部60A具有以与第3固定电极组50A1对置的方式设置的第3可动电极组60A1、和以与第4固定电极组50A2对置的方式设置的第4可动电极组60A2。第1可动电极组20A1的第3方向DR3的长度与第2可动电极组20A2的第3方向DR3的长度不同，第3可动电极组60A1的第3方向DR3的长度与第4可动电极组60A2的第3方向DR3的长度不同。
这样，能够将各检测部分散地设置在包含支承梁42的旋转轴的两侧，能够实现检测部的多样的配置变化。此外，从可动体MB的惯性力矩I的对称性的观点出发，优选各检测部的可动侧的探针电极的厚度相对于图14中D所示的单点划线对称。
图16是表示本实施方式的第4详细例中的探针电极的结构的立体图。第4详细例是与图7所示的第1详细例相比变更了探针电极的形状的结构例，其他结构部为与第1详细例相同的结构。
在第4详细例中，如图16所示，探针电极的形状为两侧偏移形状。如图16的上图所示，在检测部Z1的正面侧、即第3方向DR3侧，第1可动电极21以及第3可动电极22与第1固定电极11以及第3固定电极12相比向第3方向DR3侧突出，不处于同一面。此外，在检测部Z1的反面、即第5方向DR5侧，第1固定电极11以及第3固定电极12与第1可动电极21以及第3可动电极22相比向第5方向DR5侧突出，不处于同一面。这样，第1固定电极11以及第3固定电极12、和第1可动电极21以及第3可动电极22在第3方向DR3上的厚度相等，但在第2方向DR2上的剖视时，以一部分相互重合的方式设置，在检测部Z1的正反面形成两侧偏移形状。此外，检测部Z1的各探针电极在第3方向DR3上的厚度也可以不同。
此外，如图16的下图所示，在检测部Z2的正面，第2固定电极51以及第4固定电极52与第2可动电极61以及第4可动电极62相比向第5方向DR5侧凹陷，不处于同一面。另外，在检测部Z2的反面，第2可动电极61以及第4可动电极62与第2固定电极51以及第4固定电极52相比向第3方向DR3侧凹陷，不处于同一面。这样，检测部Z2的各探针电极在第3方向DR3上的厚度相等，但在剖视时，以一部分重合的方式设置，在检测部Z2的正反面形成两侧偏移形状。此外，检测部Z2的各探针电极在第3方向DR3上的厚度也可以不同。
图17是说明采用第4详细例时的检测部Z1、Z2的动作的图。在第4详细例中，基本的动作也与图4的情况相同。但是，在第4详细例中，由于探针电极成为两侧偏移形状，因此针对某一方向的加速度，由检测部Z1、Z2双方检测对置面积的变化。例如，在产生了图17的中列所示的第3方向DR3的加速度的情况下，在检测部Z1中，可动电极24受到与第3方向DR3相反的方向侧的惯性力而向第5方向DR5侧移位。因此，固定电极14与可动电极24的对置面积增大。另外，伴随于此，在检测部Z2中，可动电极64向第3方向DR3侧移位，固定电极54与可动电极64的对置面积减小。
在产生了第5方向DR5的加速度的情况下，如图17的右列所示，在检测部Z1中，可动电极24受到第3方向DR3的惯性力而向第3方向DR3侧移位。因此，固定电极14与可动电极24的对置面积减小。另外，伴随于此，检测部Z2的可动电极64向第5方向DR5侧移位，固定电极54与可动电极64的对置面积增大。
即，在本实施方式中，在静止状态下，第1固定电极部10A的第1固定电极11在第3方向DR3上的端部的位置与第1可动电极部20A的第1可动电极21在第3方向DR3上的端部不同。第1固定电极部10A的第1固定电极11在第3方向DR3的相反方向即第5方向DR5上的端部的位置与第1可动电极部20A的第1可动电极21在第5方向DR5上的端部不同。第2固定电极部50A的第2固定电极51在第3方向DR3上的端部的位置与第2可动电极部60A的第2可动电极61在第3方向DR3上的端部不同。第2固定电极部50A的第2固定电极51在第5方向DR5上的端部的位置与第2可动电极部60A的第2可动电极61在第5方向DR5上的端部不同。
这样，针对第3方向DR3或第5方向DR5的加速度，在任意检测部中都检测出对置的探针电极间的对置面积的变化。因此，与图1的结构例或第1详细例等相比，能够将物理量的检测灵敏度高灵敏度化为2倍。
此外，在图16所示的第4详细例中，也可以使固定电极14与可动电极24的上下关系相反，使固定电极54与可动电极64的上下关系相反。在该情况下，如图18所示，相对于第3方向DR3或者第5方向DR5的加速度，在任意的检测部中也检测到对置面积的变化。与图17所示的情况的不同点在于，对置面积的增大、减小相反。
图19是本实施方式的第1变形例的俯视图。第1变形例是在图7所示的第1详细例中，将相当于可动体MB的杠杆运动中的锚部的固定部40配置在外侧的例子。外侧锚结构的第1变形例在维持高灵敏度化的同时容易进行布线的引绕这一点上是优选的。
图20是本实施方式的第2变形例的俯视图。第2变形例是与在图12中说明的第2详细例基本上相同的结构，但为如下结构：将固定部40、将第1固定电极部10A以及第3固定电极部10B固定于基板2的第1固定电极固定部3、和将第2固定电极部50A以及第4固定电极部50B固定于基板2的第2固定电极固定部4、5集中配置于基板2的中央。
即，在本实施方式中，包含第1固定电极固定部3、第1固定电极基部13A、第2固定电极固定部4、5和第2固定电极基部53A。第1固定电极固定部3将第1固定电极部10A固定于基板2。第1固定电极基部13A设置于第1固定电极部10A，并延伸出第1固定电极。第1固定电极基部13A从第1固定电极部10A向第4方向DR4延伸并固定于第1固定电极固定部3。第2固定电极固定部4、5将第2固定电极部50A固定于基板2。第2固定电极基部53A设置于第2固定电极部50A，并延伸出第2固定电极。第2固定电极基部53A从第2固定电极部50A向第1方向DR1延伸并固定于第2固定电极固定部4、5。第1固定电极固定部3在支承梁42的第1方向DR1上设置于与第1固定电极部10A相比靠近固定部40的位置处，第2固定电极固定部4、5在支承梁42的第4方向DR4上设置于与第2固定电极部50A相比靠近固定部40的位置处。因此，即使在基板2产生翘曲的情况下，也不易受到其影响。因此，根据第2变形例，能够抑制因物理量传感器1的外部应力或热等而引起的输出变动，从而能够实现高精度的物理量的检测。
此外，通过将可动体MB和各固定电极部10A、10B、50A以及50B设置在基板2的中央附近的位置处，在基板2产生翘曲的情况下，其影响会均匀地显现。因此，即使在基板2产生翘曲的情况下，也不易受到其影响。因此，根据第2变形例，能够抑制因物理量传感器1的外部应力或热等而引起的输出变动，从而能够实现高精度的物理量的检测。此外，在图20中，第1固定电极固定部3将左右分开的各固定电极部10A、10B在根部结合为1个，但也可以按左右的结构部分开设置。另外，固定部4和固定部5设置为分别独立的固定部，但也可以结合而形成为1个固定部。
图21是本实施方式的第3变形例的俯视图。第3变形例是在图9中说明的、在包含支承梁42的旋转轴的两侧设置有多个探针电极的对置的区域的结构例，是在旋转轴的两侧设置有4列该区域的结构例。在第3变形例中，例如在旋转轴的第1方向DR1侧设置有第1基部23A、第3基部23B、第5基部23C，在这些基部的两侧设置有各探针电极。当在同一元件尺寸下增多该区域的数量时，能够缩短各探针电极的沿着第1方向的长度，因此能够提高物理量传感器1的耐冲击性。另外，第3变形例也能够设为图22那样的结构。图22与图21相比，探针电极的对置的区域减少为3列。另外，各探针电极的延伸方向为与图21相反的方向。例如，在图21所示的第3变形例中，第1可动电极21在第1方向DR1上延伸，但在图22所示的结构例中，第1可动电极21在第4方向DR4上延伸。这样，在第3变形例中，关于将探针电极的对置的区域设置几列、或者将各探针电极的延伸方向设为哪个方向，存在变化。
图23是本实施方式的第4变形例的俯视图。在第4变形例中，设置有可动体MB的一部分的槽部RP。槽部RP设置于可动体MB的第2连结部70的第3方向侧的正面，且成为一部分凹陷的形状。这样，通过在可动体MB中的从包含支承梁42的旋转轴向第4方向DR4侧设置槽部RP，能够减小从可动体MB的旋转轴向第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2。如在图6、图9中说明的那样，在本实施方式中，可动体MB的第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2比第1方向DR1侧的惯性力矩IZ1小，由此成为产生作为可动体MB整体的实质的惯性力矩的结构。因此，根据第4变形例，通过设置槽部RP，能够减小惯性力矩IZ2，能够增大可动体MB整体的实质的惯性力矩。因此，能够提高物理量传感器1的物理量的检测灵敏度。此外，关于槽部RP的形状，通过设置于第2连结部70中的远离包含支承梁42的旋转轴的部分，并加深槽部RP，能够增大惯性力矩IZ2的降低效果。
另外，作为第4变形例中的槽部RP形状的变化，也可以考虑图24所示的结构。即，也可以将槽部RP不仅设置于第2连结部70，还设置于第2基部63A。这样，与图23所示的结构相比，能够进一步减小从可动体MB的旋转轴向第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2，能够进一步提高物理量传感器1的物理量的检测灵敏度。
即，在本实施方式中，物理量传感器的特征在于，第2连结部70具有在俯视时向第5方向DR5凹陷的槽部RP。
这样，能够减小第2连结部70的质量，能够减小可动体MB中的从旋转轴向第4方向DR4侧的惯性力矩IZ2。由此，能够使作为可动体MB整体的实质惯性力矩I增大。因此，根据第4变形例，能够提高物理量传感器1的物理量的检测灵敏度。
3.惯性测量装置
接着，使用图25、图26对本实施方式的惯性测量装置2000的一例进行说明。图25所示的惯性测量装置2000(IMU：Inertial Measurement Unit)是检测汽车、机器人等运动体的姿势、行为等惯性运动量的装置。惯性测量装置2000是具有检测沿着3轴的方向的加速度ax、ay、az的加速度传感器、和检测绕3轴的角速度ωx、ωy、ωz的角速度传感器的、所谓的6轴运动传感器。
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2处顶点附近形成有作为安装部的螺纹孔2110。将2根螺钉通过该2处的螺纹孔2110，能够将惯性测量装置2000固定在汽车等被安装体的被安装面上。另外，通过部件的选定、设计变更，例如也能够小型化为可搭载于智能手机、数码相机的尺寸。
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，使接合部件2200介于外壳2100的内部并插入有传感器模块2300。传感器模块2300具有内壳2310和电路基板2320。在内壳2310形成有用于防止与电路基板2320接触的凹部2311、用于使后述的连接器2330露出的开口2312。而且，在内壳2310的下表面经由粘接剂接合有电路基板2320。
如图26所示，在电路基板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轴的各轴方向的加速度的加速度传感器单元2350等。另外，在电路基板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。
加速度传感器单元2350至少包含用于测量前述的Z轴方向的加速度的物理量传感器1，根据需要，能够检测单轴方向的加速度，或者检测双轴方向、三轴方向的加速度。另外，作为角速度传感器2340x、2340y、2340z，没有特别限定，例如能够使用利用了哥氏力的振动陀螺仪传感器。
另外，在电路基板2320的下表面安装有控制IC 2360。作为基于从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的控制部的控制IC 2360例如是MCU(Micro Controller Unit：微控制器单元)，内置有包含非易失性存储器的存储部、A/D转换器等，对惯性测量装置2000的各部分进行控制。另外，在电路基板2320上，除此之外还安装有多个电子部件。
如上所述，本实施方式的惯性测量装置2000包含物理量传感器1、和基于从物理量传感器1输出的检测信号进行控制的作为控制部的控制IC 2360。根据该惯性测量装置2000，由于使用了包含物理量传感器1的加速度传感器单元2350，因此可提供能够享受物理量传感器1的效果且能够实现高精度化等的惯性测量装置2000。
另外，惯性测量装置2000并不限定于图25、图26的结构。例如，也可以构成为在惯性测量装置2000中不设置角速度传感器2340x、2340y、2340z，而仅设置物理量传感器1作为惯性传感器。在该情况下，例如只要通过将物理量传感器1和实现控制部的控制IC 2360收纳于作为收纳容器的封装中来实现惯性测量装置2000即可。
如以上所说明的那样，本实施方式的物理量传感器是在将相互垂直的3个方向设为第1方向、第2方向以及第3方向时，对第3方向上的物理量进行检测的物理量传感器。本实施方式的物理量传感器包含固定部、支承梁、可动体、第1固定电极部以及第2固定电极部。固定部固定于基板。支承梁的一端与固定部连接，沿着第2方向设置。可动体与支承梁的另一端连接。第1固定电极部和第2固定电极部设置于基板。可动体具有第1连结部、第1基部、第1可动电极部、第2连结部、第2基部以及第2可动电极部。第1连结部与支承梁的另一端连接，从支承梁起向第1方向延伸。第1基部与第1连结部连接，沿着第2方向设置。第1可动电极部的第1可动电极从第1基部起向第1方向延伸，在第2方向上与第1固定电极部的第1固定电极对置。第2连结部与支承梁的另一端连接，从支承梁起向第1方向的相反方向即第4方向延伸。第2基部与第2连结部连接，沿着第2方向设置。第2可动电极部的第2可动电极从第2基部起向第1方向延伸，在第2方向上与第2固定电极部的第2固定电极对置。
由此，能够将设置于包含支承梁在内的旋转轴的两侧的第1基部以及第1可动电极部和第2基部以及第2可动电极部配置在相对于旋转轴不对称的位置处，从而能够获得可动体整体的惯性力矩。因此，能够容易地提高物理量传感器的物理量的检测灵敏度。
另外，在本实施方式中，第1可动电极部和第2可动电极部设置在相对于支承梁在第1方向上对称的位置处。
这样，由于各检测部相对于旋转轴对称地配置，因此能够实现正负的检测特性的线性优异的物理量传感器。
另外，在本实施方式中，包含设置于基板的第3固定电极部和第4固定电极部。可动体具有第3基部、第3可动电极部、第4基部和第4可动电极部。第3基部与第1连结部连接，沿着第2方向设置。第3可动电极部的第3可动电极从第3基部起向第4方向延伸，在第2方向上与第3固定电极部的第3固定电极对置。第4基部与所述第2连结部连接，沿着所述第2方向设置。第4可动电极部的第4可动电极从第4基部起向第4方向延伸，在第2方向上与第4固定电极部的第4固定电极对置。
由此，相对于伴随加速度的可动体的摆动运动，在旋转轴的第1方向侧，不仅第1固定电极与第1可动电极的对置面积发生变化，第3固定电极与第3可动电极的对置面积也发生变化。另外，在旋转轴的第4方向侧，不仅第2固定电极与第2可动电极的对置面积发生变化，第4固定电极与第4可动电极的对置面积也发生变化。因此，能够使用更多的探针电极来进行物理量变化的检测，能够提高物理量传感器的物理量检测灵敏度。此外，能够将第3基部设置在与第1基部、第2基部相比远离旋转轴的位置处，从而能够更多地获得可动体的惯性力矩，进而能够实现物理量传感器的高灵敏度化。
另外，在本实施方式中，第3可动电极部和第4可动电极部设置在相对于支承梁在第1方向上对称的位置处。
由此，能够将设置于包含支承梁的旋转轴的第4方向侧的第2基部相对于旋转轴与第1基部、第3基部不对称地配置。因此，能够以更少的空间高效地获得可动体整体的惯性力矩。因此，能够实现小型且高检测灵敏度的物理量传感器。另外，由于第3可动电极部和第4可动电极部也相对于旋转轴对称地配置，因此能够实现正负的检测特性的线性优异的物理量传感器。
另外，在本实施方式中，第1可动电极部的第1可动电极在第3方向上的厚度与第1固定电极部的第1固定电极在第3方向上的厚度不同，第2可动电极部的第2可动电极在第3方向上的厚度与第2固定电极部的第2固定电极在第3方向上的厚度不同。
由此，能够对第3方向以及第5方向双方的物理量变化进行检测。
另外，在本实施方式中，第1可动电极部的第1可动电极在第3方向上的厚度大于第1固定电极部的第1固定电极在第3方向上的厚度，第2可动电极部的第2可动电极在第3方向上的厚度大于第2固定电极部的第2固定电极在第3方向上的厚度。
由此，能够对第3方向以及第5方向双方的物理量变化进行检测。
另外，第1可动电极部在第3方向上的厚度也可以小于第1固定电极部在第3方向上的厚度，第2可动电极部在第3方向上的厚度也可以小于第2固定电极部在第3方向上的厚度。
由此，能够对第3方向以及第5方向双方的物理量变化进行检测。
另外，在本实施方式中，第1可动电极部和第1固定电极部的反面在第3方向上的位置一致，第2可动电极部和第2固定电极部的反面在第3方向上的位置一致。
这样，通过以相同的工艺形成分别构成第1可动电极部、第1固定电极部、第2可动电极部以及第2固定电极部的电极材料的，能够实现探针电极的反面侧处于同一平面的结构。而且，由于能够通过蚀刻等加工来形成各电极，因此能够使制造工艺容易化。
另外，在本实施方式中，第1固定电极部具有沿着第2方向排列配置的第1固定电极组和第2固定电极组。第1可动电极部具有以与第1固定电极组对置的方式设置的第1可动电极组、和以与第2固定电极组对置的方式设置的第2可动电极组。第2固定电极部具有沿着第2方向排列配置的第3固定电极组和第4固定电极组。第2可动电极部具有以与第3固定电极组对置的方式设置的第3可动电极组、和以与第4固定电极组对置的方式设置的第4可动电极组。第1可动电极组在第3方向的长度与第2可动电极组在第3方向的长度不同，第3可动电极组在第3方向的长度与第4可动电极组在第3方向的长度不同。
这样，能够将各检测部分散地设置在包含支承梁的旋转轴的两侧，能够实现检测部的多样的配置变化。
即，在本实施方式中，在静止状态下，第1固定电极部的第1固定电极在第3方向上的端部的位置与第1可动电极部的第1可动电极在第3方向上的端部不同。第1固定电极部的第1固定电极在第5方向上的端部的位置与第1可动电极部的第1可动电极在第5方向上的端部不同。第2固定电极部的第2固定电极在第3方向上的端部的位置与第2可动电极部的第2可动电极在第3方向上的端部不同。第2固定电极部的第2固定电极在第5方向上的端部的位置与第2可动电极部的第2可动电极在第5方向上的端部不同。
由此，对于第3方向或第5方向的加速度，在任意的检测部中都能够检测对置的探针电极间的对置面积的变化。因此，与采用单侧偏移形状的探针电极的情况相比，能够使物理量的检测灵敏度高灵敏度化。
另外，在本实施方式中，物理量传感器的特征在于，第2连结部具有在俯视时向第5方向凹陷的槽部。
由此，能够减小第2连结部的质量，能够减小可动体中的从旋转轴向第4方向侧的惯性力矩。由此，能够使作为可动体整体的实质的惯性力矩增大。因此，根据第4变形例，能够提高物理量传感器的物理量的检测灵敏度。
另外，在本实施方式中，包含第1固定电极固定部、第1固定电极基部、第2固定电极固定部以及第2固定电极基部。第1固定电极固定部将第1固定电极部固定于基板。第1固定电极基部与第1固定电极固定部连接，延伸出第1固定电极。第2固定电极固定部将第2固定电极部固定于基板。第2固定电极基部与第2固定电极固定部连接，延伸出第2固定电极。第1固定电极固定部在支承梁的第1方向上设置于比第1固定电极部靠近固定部的位置，第2固定电极固定部在支承梁的第4方向上设置于比第2固定电极部靠近固定部的位置。
由此，由于可动体和各固定电极部设置于基板的中央附近的位置处，因此在基板发生了翘曲的情况下，其影响会均匀地显现。因此，即使在基板产生翘曲的情况下，也不易受到其影响。因此，能够抑制由物理量传感器的外部应力或热等引起的输出变动，从而能够进行高精度的物理量的检测。
另外，在本实施方式中，支承梁是以第2方向为旋转轴扭转的扭转弹簧。
由此，可动体能够以第2方向为旋转轴进行摆动运动。
另外，本实施方式涉及惯性测量装置，该惯性测量装置包含基于从物理量传感器输出的检测信号进行控制的控制部。
另外，虽然如上述那样对本实施方式进行了详细说明，但本领域技术人员能够容易地理解到，可以进行实质上未脱离本公开的新事项以及效果的多种变形。因此，这样的变形例全部包含在本公开的范围内。例如，在说明书或附图中，对于至少一次地与更广义或同义的不同用语一起记载的用语，在说明书或附图的任何位置处，都可以置换为该不同的用语。另外，本实施方式以及变形例的全部组合也包含在本公开的范围内。另外，物理量传感器、惯性测量装置的结构、动作等也不限定于本实施方式中说明的内容，能够实施各种变形。

Claims (14)

1.一种物理量传感器，其在将相互垂直的3个方向设为第1方向、第2方向以及第3方向时，对所述第3方向上的物理量进行检测，其中，该物理量传感器包含：
固定部，其固定于基板；
支承梁，其一端与所述固定部连接，沿着所述第2方向设置；
可动体，其与所述支承梁的另一端连接；以及
第1固定电极部和第2固定电极部，它们设置于所述基板，
所述可动体包含：
第1连结部，其与所述支承梁的另一端连接，从所述支承梁起向所述第1方向延伸；
第1基部，其与所述第1连结部连接，沿着所述第2方向设置；
第1可动电极部，其从所述第1基部起向所述第1方向延伸，具有在所述第2方向上与所述第1固定电极部的第1固定电极对置的第1可动电极；
第2连结部，其与所述支承梁的另一端连接，从所述支承梁起向所述第1方向的相反方向即第4方向延伸；
第2基部，其与所述第2连结部连接，沿着所述第2方向设置；以及
第2可动电极部，其从所述第2基部起向所述第1方向延伸，具有在所述第2方向上与所述第2固定电极部的第2固定电极对置的第2可动电极。
2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第1可动电极部和所述第2可动电极部设置在相对于所述支承梁在所述第1方向上对称的位置处。
3.根据权利要求2所述的物理量传感器，其特征在于，
该物理量传感器包含设置于所述基板的第3固定电极部和第4固定电极部，
所述可动体包含：
第3基部，其与所述第1连结部连接，沿着所述第2方向设置；
第3可动电极部，其从所述第3基部起向所述第4方向延伸，具有在所述第2方向上与所述第3固定电极部的第3固定电极对置的第3可动电极；
第4基部，其与所述第2连结部连接，沿着所述第2方向设置；以及
第4可动电极部，其从所述第4基部起向所述第4方向延伸，具有在所述第2方向上与所述第4固定电极部的第4固定电极对置的第4可动电极。
4.根据权利要求3所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第3可动电极部和所述第4可动电极部设置在相对于所述支承梁在所述第1方向上对称的位置处。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第1可动电极部的所述第1可动电极在所述第3方向上的厚度与所述第1固定电极部的所述第1固定电极在所述第3方向上的厚度不同，
所述第2可动电极部的所述第2可动电极在所述第3方向上的厚度与所述第2固定电极部的所述第2固定电极在所述第3方向上的厚度不同。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第1可动电极部的所述第1可动电极在所述第3方向上的厚度大于所述第1固定电极部的所述第1固定电极在所述第3方向上的厚度，
所述第2可动电极部的所述第2可动电极在所述第3方向上的厚度大于所述第2固定电极部的所述第2固定电极在所述第3方向上的厚度。
7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第1可动电极部的所述第1可动电极在所述第3方向上的厚度小于所述第1固定电极部的所述第1固定电极在所述第3方向上的厚度，
所述第2可动电极部的所述第2可动电极在所述第3方向上的厚度小于所述第2固定电极部的所述第2固定电极在所述第3方向上的厚度。
8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第1可动电极部和所述第1固定电极部的反面在所述第3方向上的位置一致，
所述第2可动电极部和所述第2固定电极部的反面在所述第3方向上的位置一致。
9.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第1固定电极部具有沿着所述第2方向排列配置的第1固定电极组和第2固定电极组，
所述第1可动电极部具有以与所述第1固定电极组对置的方式设置的第1可动电极组、和以与所述第2固定电极组对置的方式设置的第2可动电极组，
所述第2固定电极部具有沿着所述第2方向排列配置的第3固定电极组和第4固定电极组，
所述第2可动电极部具有以与所述第3固定电极组对置的方式设置的第3可动电极组、和以与所述第4固定电极组对置的方式设置的第4可动电极组，
所述第1可动电极组在所述第3方向的长度与所述第2可动电极组在所述第3方向的长度不同，
所述第3可动电极组在所述第3方向的长度与所述第4可动电极组在所述第3方向的长度不同。
10.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
在静止状态下，所述第1固定电极部的所述第1固定电极在所述第3方向上的端部的位置与所述第1可动电极部的所述第1可动电极在所述第3方向上的端部不同，
所述第1固定电极部的所述第1固定电极在所述第3方向的相反方向即第5方向上的端部的位置与所述第1可动电极部的所述第1可动电极在所述第5方向上的端部不同，
所述第2固定电极部的所述第2固定电极在所述第3方向上的端部的位置与所述第2可动电极部的所述第2可动电极在所述第3方向上的端部不同，
所述第2固定电极部的所述第2固定电极在所述第5方向上的端部的位置与所述第2可动电极部的所述第2可动电极在所述第5方向上的端部不同。
11.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述第2连结部具有在俯视时向所述第3方向的相反方向即第5方向凹陷的槽部。
12.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，该物理量传感器包含：
第1固定电极固定部，其用于将所述第1固定电极部固定于所述基板；
第1固定电极基部，其与所述第1固定电极固定部连接，延伸出所述第1固定电极；
第2固定电极固定部，其用于将所述第2固定电极部固定于所述基板；以及
第2固定电极基部，其与所述第2固定电极固定部连接，延伸出所述第2固定电极，
所述第1固定电极固定部在所述支承梁的所述第1方向上，设置在比所述第1固定电极部靠近所述固定部的位置处，
所述第2固定电极固定部在所述支承梁的所述第4方向上，设置在比所述第2固定电极部靠近所述固定部的位置处。
13.根据权利要求1至4中的任意一项所述的物理量传感器，其特征在于，
所述支承梁是以所述第2方向为旋转轴而扭转的扭转弹簧。
14.一种惯性测量装置，其特征在于，该惯性测量装置包含：
权利要求1～4中的任意一项所述的物理量传感器；以及
控制部，其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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