JP2014115208A - Mems素子、電子デバイス、高度計、電子機器および移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板と、前記基板の第1の面上に形成された複数の共振子と、を備え、前記基板には、少なくとも1つの可撓部と、少なくとも1つの非可撓部と、を備え、前記可撓部および前記非可撓部に対応して前記共振子が配置されているMEMS素子。
【選択図】図1
Description
図1に第1実施形態に係るMEMS素子を示し、(a)は概略断面図、(b)は(a)に示す電極部のA方向の矢視図である。また、図1(c)は可撓部のその他の形態を示す概略断面図である。なお、(a)および(c)は、(b)に示すB−B´部に相当する断面図となる。図1(a)に示すように、本実施形態に係るMEMS素子100は、ウエハー基板11と、ウエハー基板11の主面11aに形成された第1酸化膜12と、第1酸化膜12上に形成された窒化膜13と、により構成される基板10を備えている。ウエハー基板11は、シリコン基板であり、後述する半導体装置、いわゆるICを形成するウエハー基板11としても用いられている。
第2実施形態として、高度計を図面に基づいて説明する。第2実施形態に係る高度計は、第1実施形態に係るMEMS素子100を備える電子デバイスとしての圧力センサーを備える電子機器の1形態である。
先ず測定準備工程(S1)によって、電源が入れられ、必要があれば初期調整が実行される。これによって、第1MEMS素子110および第2MEMS素子120の発信周波数がF(MHz)に調整されて測定準備工程(S1)が終了し、センシング工程に移行する。
センシング工程(S2)では、MEMS素子300に通気した大気圧を可撓部10b、および非可撓部10cに受け、大気圧のセンシングが実行される。センシング工程(S2)では、第1MEMS素子110および第2MEMS素子120の発信周波数は、可撓部10bおよび非可撓部10cの大気圧による撓みを要因とする変化と、動的外部要因の衝撃力や移動加速度などを要因とする変化と、を生じる。ここで、センシング工程(S2)における第1MEMS素子110の発信周波数を第1発信周波数f1(MHz)、第2MEMS素子120の発信周波数を第2発信周波数f2(MHz)とする。第2発信周波数f2を出力する第2MEMS素子120では、MEMS振動子20が非可撓部10cの領域に形成されていることから、大気圧によるMEMS振動子20の領域の基板10の撓みは発生しない。従って、第2発信周波数f2は動的外部要因による変化が生じた周波数であるといえる。
周波数カウント値演算工程(S3)では、高度計1000に備える演算部1300において、第1発信周波数f1から第2発信周波数f2を減算し、
Δf=f1−f2
により、Δfが求められる。求められたΔfが、第1発信周波数f1から動的外部要因による周波数変動分が除外された、すなわち大気圧変化による周波数変動分となる。
周波数カウント値演算工程(S3)により求められたΔfを、圧力値に変換する圧力値変換工程(S4)を実行する。圧力値変換工程(S4)では、高度計1000に備える演算部1300に備える図示しない記憶手段に、予めΔfから圧力値へ変換する変換テーブルによりΔfが圧力値に変換される。すなわち、変換テーブルを記憶手段より呼び出し、周波数カウント値演算工程で得られたΔfと一致、もしくは略一致するテーブル上の圧力値を選択し、出力する。なお、圧力値から高度への変換は、変換式により演算し、出力する。
第1実施形態に係るMEMS素子100,200、あるいは第2実施形態に係る高度計1000を備える電子機器としてのナビゲーションシステムと、そのナビゲーションシステムを搭載する移動体としての一態様の自動車について説明する。
可動可能な空間としての間隙部Gが形成されている。また、MEMS振動子20は、基板
10の主面10a上に形成された空間Sに収容されるように形成されている。空間Sは、
次のように形成される。第1導電層21および第2導電層22が形成された後、第2酸化
膜40を形成する。第2酸化膜40には、第2導電層22の形成と同時にポリシリコンに
よる、後述する空間壁部30の最下層33と接続されるように最下層33が露出される穴
が形成され、第1配線層31がフォトリソグラフィーによるパターニングにより形成され
る。
を備えることにより、取得した位置情報に加えて高度情報を取得することができる。例えば、一般道路と位置情報上は略同一の位置を示す高架道路を走行する場合、高度情報を持たない場合には、一般道路を走行しているのか高架道路を走行しているのかナビゲーションシステムでは判断できず、優先情報として一般道路の情報を運転者に提供してしまっていた。そこで、本実施形態に係るナビゲーションシステム3000では、高度情報が高度計1000によって取得することができ、一般道路から高架道路へ侵入することによる高度変化を検出し、高架道路の走行状態におけるナビゲーション情報を運転者に提供することができる。
成することが可能となり、自動車4000に、液圧あるいは空気圧による駆動システムを
容易に組み込むことができる。これにより、装置の圧力の監視、および制御データを容易
に取得することができる。
Claims (9)
- 基板と、
前記基板の第1の面上に形成された複数の共振子と、
を備え、
前記基板には、少なくとも1つの可撓部と、少なくとも1つの非可撓部と、を備え、
前記可撓部および前記非可撓部に対応して前記共振子が配置されている、
ことを特徴とするMEMS素子。 - 前記可撓部は、前記基板の前記第1の面と表裏の関係にある第2の面側に形成された凹部によって形成された前記基板の薄肉部である、
ことを特徴とする請求項1に記載のMEMS素子。 - 半導体装置を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のMEMS素子。
- 基板と、
前記基板の第1の面上に形成された複数の共振子と、
を備え、
前記基板には、少なくとも1つの可撓部と、少なくとも1つの非可撓部と、を備え、
前記可撓部および前記非可撓部に対応して前記共振子が配置されているMEMS素子と、
前記MEMS素子の前記基板の前記第1の面と表裏の関係にある第2の面側を、圧力変動領域に露出させて保持する保持手段と、を備え、
前記圧力変動領域には、少なくとも1の前記可撓部と、少なくとも1の前記非可撓部と、が露出している、
ことを特徴とする電子デバイス。 - 前記可撓部は、前記基板の前記第1の面と表裏の関係にある第2の面側に形成された凹部によって形成された前記基板の薄肉部である、
ことを特徴とする請求項4に記載の電子デバイス。 - 半導体装置を含むことを特徴とする請求項4または5に記載の電子デバイス。
- 基板と、
前記基板の第1の面上に形成された複数の共振子と、
を備え、
前記基板には、少なくとも1つの可撓部と、少なくとも1つの非可撓部と、を備え、
前記可撓部および前記非可撓部に対応して前記共振子が配置されているMEMS素子と、
前記MEMS素子の前記基板の前記第1の面と表裏の関係にある第2の面側を、圧力測定対象領域に露出させ、前記圧力測定対象領域には、少なくとも1つの前記可撓部と、少なくとも1つの前記非可撓部と、を露出させて保持する保持手段と、
前記MEMS素子の測定データを処理するデータ処理部と、を備えている、
ことを特徴とする高度計。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のMEMS素子、電子デバイスもしくは高度計を備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のMEMS素子、電子デバイス、高度計、もしくは電子機器を備えることを特徴とする移動体。
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JP2012270077A Withdrawn JP2014115208A (ja) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | Mems素子、電子デバイス、高度計、電子機器および移動体 |
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JP (1) | JP2014115208A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09502274A (ja) * | 1992-08-31 | 1997-03-04 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 定電界で駆動されるマイクロビームによる共振ゲージ |
JP2005214770A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | 圧力センサモジュール |
JP2007502416A (ja) * | 2003-08-11 | 2007-02-08 | アナログ デバイシーズ インク | 容量型センサ |
JP2011108680A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Seiko Epson Corp | 積層基板の製造方法、ダイアフラムの製造方法、圧力センサーの製造方法 |
-
2012
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