JP2015021787A - 機能素子、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】正確に物理量を検出することができる機能素子を提供する。
【解決手段】本発明に係る機能素子１００は、第１軸に沿って変位可能な可動体２０と、可動体２０を連結部４０で支持する固定部３０と、可動体２０から延出している可動電極部８と、可動電極部８に対向して配置されている固定電極部７１と、固定部３０から延出し、可動電極部８の側面と対向する対向部６１ａを備えた延出部６１と、を含み、対向部６１ａと可動電極部８との間の距離Ｌ１は、固定電極部７１と可動電極部８との間の距離Ｌ２よりも小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能素子、電子機器、および移動体に関する。

近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて、加速度等の物理量を検出する物理量センサー（機能素子）が開発されている。

例えば特許文献１には、基板の上方に設けられた可動体と、可動体から延出している可動電極部と、可動電極部の一方側に設けられた第１固定電極部と、可動電極部の他方側に設けられた第２固定電極部と、を含み、可動電極部と第１固定電極部との間の静電容量と、可動電極部と第２固定電極部との間の静電容量と、を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、物理量（加速度）を検出する物理量センサーが記載されている。

特開２０１２−９８２０８号公報

しかしながら、特許文献１の物理量センサーでは、例えば過度な加速度が加わった場合に、可動電極部が固定電極部に衝突し、可動電極部と固定電極部とが破損することがあった。さらに、特許文献１の物理量センサーでは、可動電極部の電位と固定電極部の電位とが異なるため、可動電極部が変位した際に、可動電極部が固定電極部に貼り付いてしまうことがあった。さらに、特許文献１の物理量センサーでは、例えばシリコン基板をエッチングして可動体および可動電極部を形成した後にハンドリング等で可動体が動くことがあり、その際に、可動電極部に水分が存在していたり、可動電極部が帯電していたりすると、可動電極部が固定電極部に貼り付いてしまうことがあった。以上の原因により、特許文献１の物理量センサーでは、正確に加速度を検出できないことがあった。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、正確に物理量を検出することができる機能素子を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記機能素子を含む電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係る機能素子は、
第１軸に沿って変位可能な可動体と、
前記可動体を連結部で支持する固定部と、
前記可動体から延出している可動電極部と、
前記可動電極部に対向して配置されている固定電極部と、
前記固定部から延出し、前記可動電極部の側面と対向する対向部を備えた延出部と、
を含み、
前記対向部と前記可動電極部との間の距離は、前記固定電極部と前記可動電極部との間
の距離よりも小さい。

このような機能素子では、過度な加速度により可動体に−Ｘ軸方向の力が働いた場合に、可動電極部（第２可動電極指）が固定電極部に衝突する前に、可動電極部（第１可動電極指）が対向部に衝突する。したがって、このような機能素子では、可動電極部および固定電極部が破損することを抑制することができる。

さらに、このような機能素子では、延出部は、固定部から延出しているため、対向部は、可動電極部と等電位を有することができる。そのため、可動電極部が対向部に衝突した際に、可動電極部が対向部に貼り付くことを抑制することができる。

さらに、機能素子では、例えばシリコン基板をエッチングして、可動体、可動電極部、および延出部を形成した後に、可動電極部が対向部に貼り付くことを抑制することができる。対向部が可動電極部と等電位でない場合は、静電力は、対向部と可動電極部との間のギャップＧの逆数の２乗（１／Ｇ）^２に比例するので、可動電極部が対向部に貼り付くことがある。

以上により、このような機能素子は、正確に物理量（加速度）を検出することができ、信頼性を確保することができる。

［適用例２］
本適用例に係る機能素子において、
前記可動電極部は、前記第１軸に沿って複数設けられ、
前記対向部と前記対向部に対向する前記可動電極部との間の距離は、前記固定電極部と他の前記可動電極部との間の距離よりも小さくてもよい。

このような機能素子では、正確に物理量を検出することができる。

［適用例３］
本適用例に係る機能素子において、
前記可動電極部は、前記第１軸に沿って複数設けられ、
前記対向部に対する前記可動電極部の幅は、他の可動電極部の幅よりも大きくてもよい。

このような機能素子では、対向部に対する可動電極部は、他の可動電極部に比べて、高い剛性を有することができる。したがって、このような機能素子では、対向部に対する可動電極部が対向部に衝突した際に、対向部に対する可動電極部が破損することを抑制することができる。

［適用例４］
本適用例に係る機能素子において、
前記延出部の前記対向部、および前記可動電極部の前記対向部と対向している部分の少なくとも一方には、突起部が設けられていてもよい。

このような機能素子では、突起部が設けられていない形態に比べて、可動電極部と対向部との接触面積を小さくすることができる。これにより、可動電極部が対向部に貼り付くことを、より確実に抑制することができる。

［適用例５］
本適用例に係る機能素子において、
前記延出部は、
前記固定部から前記第１軸に交差する前記第２軸に沿って延出している第１部分と、
前記第１部分から前記第１軸の方向に延出し、端部に前記第１対向部を備えた第２部分と、
を備えていてもよい。

このような物理量センサーは、正確に物理量を検出することができる。

［適用例６］
本適用例に係る機能素子において、
前記固定部、前記延出部、前記連結部、前記可動電極部、および前記可動体は、一体に設けられていてもよい。

このような機能素子では、例えば１枚のシリコン基板を加工することによって、固定部、延出部、連結部、可動電極部、および可動体を、一体に形成することができる。

［適用例７］
本適用例に係る機能素子において、
前記延出部は、前記可動電極部の先端面と対向する部分を備えていてもよい。

このような物理量センサーでは、過度な加速度により可動体に第１軸と交差する方向の力が働いた場合に、例えば、可動体が固定電極部に衝突する前に、可動電極部が第１対向部に衝突することができる。したがって、このような物理量センサーでは、可動体および固定電極部が破損することを抑制することができる。

［適用例８］
本適用例に係る機能素子において、
前記連結部は、前記第１軸を境に一方側に配置された第１連結部と、他方側に配置された第２連結部と、を含み、
前記可動体は、前記第１連結部と前記第２連結部との間に延出して設けられていてもよい。

このような機能素子では、可動体の質量を大きくすることができる。その結果、加速度が加えられた場合に、可動体に働く力を大きくすることができる。すなわち、このような機能素子では、２つの梁間のスペースを利用して、可動体の質量を大きくすることができる。

さらに、このような機能素子では、例えばシリコン基板をドライエッチングして連結部を形成する際に、エッチング速度の均一化を図ることができる。その結果、連結部を高精度に形成することができ、機能素子を所望の特性（設計通りの特性）にすることができる。

［適用例９］
本適用例に係る機能素子において、
前記可動体の延出した部分の端部と前記固定部の端部との距離は、前記固定電極部と前記可動電極部の間の距離よりも小さくてもよい。

このような物理量センサーでは、可動電極部（第２可動電極指）が固定電極部に衝突する前に、可動体が固定部に衝突する。したがって、このような機能素子では、可動電極部および固定電極部が破損することを抑制することができる。

［適用例１０］
本適用例に係る機能素子において、
前記可動電極部は、前記第１軸と交差する第２軸に沿って、前記可動体の一端から延出する第１可動電極部と、前記一端とは反対側の他端から延出する第２可動電極部と、を備え、
前記固定部から延出し、前記第１可動電極部の側面と対向する第１対向部を備えた前記延出部としての第１延出部と、
前記固定部から延出し、前記第２可動電極部の側面と対向する第２対向部を備えた前記延出部としての第２延出部と、を備えていてもよい。

このような機能素子では、可動体が回転することを抑制することができる。

［適用例１１］
本適用例に係る機能素子において、
前記固定部は、第１固定部および第２固定部を備え、
前記可動体は、連結部で前記第１固定部および前記第２固定部に支持され、
前記可動電極部は、前記第１軸と交差する第２軸に沿って、前記可動体の一端から延出する第１可動電極部と、前記一端とは反対側の他端から延出する第２可動電極部と、を備え、
前記第１固定部から延出し、前記第１可動電極部の側面と対向する第１対向部を備えた前記延出部としての第１延出部と、
前記第２固定部から前記第１延出部とは反対方向に延出し、前記第２可動電極部の側面と対向する第３対向部を備えた前記延出部としての第３延出部と、を備えていてもよい。

このような物理量センサーでは、可動体が回転することを抑制することができる。

［適用例１２］
本適用例に係る電子機器は、
適用例１ないし１１のいずれか１例に記載の機能素子を含む。

このような電子機器は、適用例に係る機能素子を含むため、正確に物理量を検出することができる。

［適用例１３］
本適用例に係る移動体は、
適用例１ないし１１のいずれか１例に記載の機能素子を含む。

このような移動体は、適用例に係る機能素子を含むため、正確に物理量を検出することができる。

第１実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 第１実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 第１実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。 第１実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。 第１実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。 第１実施形態の第１変形例に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 第１実施形態の第２変形例に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 第２実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 第２実施形態の変形例に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 第３実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 第３実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 第３実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 第４実施形態に係る移動体を模式的に示す斜視図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 第１実施形態
１．１． 機能素子
まず、第１実施形態に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る機能素子１００を模式的に示す平面図である。図２は、第１実施形態に係る機能素子１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

なお、便宜上、図１では、蓋体９０を透視して図示している。また、図１では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸（第１軸）、Ｙ軸（第２軸）、およびＺ軸を図示している。以下では、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の原点は、可動体２０の中心（例えば、平面における可動体２０の中心）Ｏである。また、以下では、第１軸に沿う第１方向を−Ｘ軸方向とし、第１軸と交差する第２軸に沿う第２方向を＋Ｙ軸方向とし、第１方向と反対の方向である第３方向を＋Ｘ軸方向とし、第２方向と反対の方向である第４方向を−Ｙ軸方向とする。

機能素子１００は、図１および図２に示すように、基板１０と、可動体２０と、第１固定部３０および第２固定部３２を有する固定部３と、連結部４０，４４と、第１可動電極部６および第２可動電極部７を有する可動電極部８と、延出部６１，６２，６３，６４と、固定電極部７１，７２，７３，７４と、配線８１，８２，８３と、パッド８４，８５，８６と、蓋体９０と、を含む。以下では、機能素子１００が物理量センサーである場合について説明する。具体的には、機能素子１００が、水平方向（Ｘ軸に沿う方向（Ｘ軸方向））の加速度を検出する加速度センサー（静電容量型ＭＥＭＳ加速度センサー）である例について説明する。

基板１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基板１０の上面（＋Ｚ軸方向を向く面）１２には、凹部１４が形成されている。凹部１４の上方には、間隙を介して、可動体２０、連結部４０，４４、および可動電極部８が設けられている。凹部１４によって、可動体２０は、基板１０に接触することなく、所定の方向に可動することができる。凹部１４の平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、可動体２０、連結部４０，４４、および可動電極部８と重なっていなければ、特に限定されない。基板１０の上面１２には、溝部１６，１７，１８が形成されている。溝部１６，１７，１８には、配線８１，８２，８３およびパッド８４，８５，８６が設けられている。

なお、図２に示す例では、凹部１４および溝部１６，１７，１８の側面（凹部１４および溝部１６，１７，１８を規定する基板１０の面）は、上面１２に対して垂直であるが、凹部１４および溝部１６，１７，１８の側面は、上面１２に対して傾斜していてもよい。

可動体２０、固定部３０，３２、連結部４０，４４、可動電極部８、および延出部６１〜６４は、一体的に形成されている。可動体２０、固定部３０，３２、連結部４０，４４
、可動電極部８、および延出部６１〜６４の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。可動体２０、固定部３０，３２、連結部４０，４４、可動電極部８、および延出部６１〜６４は、互いに電気的に接続され、等電位を有することができる。

可動体２０は、Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向）に（Ｘ軸に沿って）変位可能である。具体的には、可動体２０は、Ｘ軸方向の加速度に応じて、連結部４０，４４を弾性変形させながら、Ｘ軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極部８と固定電極部７１〜７４との間の隙間の大きさが変化する。すなわち、このような変位に伴って、可動電極部８と固定電極部７１〜７４との間の静電容量の大きさが変化する。これらの静電容量に基づいて、機能素子１００は、Ｘ軸方向の加速度を検出する。図１に示す例では、可動体２０の平面形状は、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形である。

固定部３０，３２は、基板１０に接合されて固定されている。固定部３０，３２は、連結部４０，４４で（連結部４０，４４を介して）可動体２０を支持している。第１固定部３０は、平面視において（Ｚ軸方向から見て）、可動体２０の−Ｘ軸方向に位置している。第２固定部３２は、平面視において、可動体２０の＋Ｘ軸方向に位置している。すなわち、固定部３０，３２および可動体２０は、＋Ｘ軸方向に、第１固定部３０、可動体２０、第２固定部３２の順で並んでいる。固定部３０，３２は、連結部４０，４４を介して可動体２０を支持している。固定部３０，３２は、平面視において、凹部１４の外縁１５を跨いで設けられている。図示の例では、固定部３０，３２の平面形状は、矩形である。

連結部４０は、可動体２０と第１固定部３０とを連結している。連結部４４は、可動体２０と第２固定部３２とを連結している。連結部４０，４４は、所定のばね定数を持ち、Ｘ軸方向に可動体２０を変位し得るように構成されている。図示の例では、連結部４０は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出する形状をなす第１連結部（梁）４１および第２連結部（梁）４２によって構成されている。梁４１は、Ｘ軸を境に一方側に配置され、梁４２は、Ｘ軸を境に他方側に配置されている。連結部４４は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出する形状をなす第１連結部（梁）４５および第２連結部（梁）４６によって構成されている。梁４５は、Ｘ軸を境に一方側に配置され、梁４６は、Ｘ軸を境に他方側に配置されている。

第１可動電極部６は、Ｘ軸に沿って複数設けられている。第１可動電極部６は、可動体２０から＋Ｙ軸方向に延出している。すなわち、第１可動電極部６は、Ｙ軸に沿って、可動体２０の一端から延出している。第１可動電極部６は、可動電極指５１，５２，５６を有している。可動電極指５１，５２，５６は、＋Ｘ軸方向に、第１可動電極指５１、第２可動電極指５２、第６可動電極指５６の順で並んでいる。第１可動電極指５１は、可動体２０から＋Ｙ軸方向に延出している可動電極指のうちの最も−Ｘ軸方向に位置する可動電極指である。第６可動電極指５６は、可動体２０から＋Ｙ軸方向に延出している可動電極指のうちの最も＋Ｘ軸方向に位置する可動電極指である。図示の例では、第２可動電極指５２は、３つ設けられているが、その数は、特に限定されない。

第２可動電極部７は、Ｘ軸に沿って複数設けられている。第２可動電極部７は、可動体２０から−Ｙ軸方向に延出している。すなわち、第２可動電極部７は、Ｙ軸に沿って、可動体２０の一端とは反対側の他端から延出している。第２可動電極部７は、可動電極指５３，５４，５５を有している。可動電極指５３，５４，５５は、＋Ｘ軸方向に、第５可動電極指５５、第４可動電極指５４、第３可動電極指５３の順で並んでいる。第５可動電極指５５は、可動体２０から−Ｙ軸方向に延出している可動電極指のうちの最も−Ｘ軸方向に位置する可動電極指である。第３可動電極指５３は、可動体２０から−Ｙ軸方向に延出している可動電極指のうちの最も＋Ｘ軸方向に位置する可動電極指である。図示の例では
、第４可動電極指５４は、３つ設けられているが、その数は、特に限定されない。

可動電極指５１〜５６の幅（Ｘ軸方向の大きさ）は、例えば、互いに等しい。可動電極指５１，５３，５５，５６の長さ（Ｙ軸方向の大きさ）は、例えば、可動電極指５２，５４の長さよりも大きい。図示の例では、可動電極指５１〜５６の平面形状は、Ｙ軸に沿った長辺を有する長方形である。

第３可動電極指５３は、可動体２０の中心（例えば、平面における可動体２０の中心）Ｃに関して、第１可動電極指５１と点対称に設けられていてもよい。第４可動電極指５４は、中心Ｃに関して、第２可動電極指５２と点対称に設けられていてもよい。第５可動電極指５５は、中心Ｃを通るＸ軸に関して、第１可動電極指５１と線対称に設けられていてもよい。第６可動電極指５６は、中心Ｃを通るＸ軸に関して、第３可動電極指５３と線対称に設けられていてもよい。

第１延出部６１は、固定部３から延出し、可動電極部８の側面と対向する第１対向部６１ａを備えている。具体的には、第１延出部６１は、第１固定部３０から延出している。第１延出部６１は、第１対向部６１ａを有している。第１対向部６１ａは、第１可動電極指５１の−Ｘ軸方向に位置して、第１可動電極指５１の側面と対向している。図示の例では、第１延出部６１は、第１固定部３０から＋Ｙ軸方向に延出している（Ｙ軸に沿って延出している）第１部分６１ｂと、第１部分６１ｂから＋Ｘ軸方向に延出している（Ｘ軸の方向に延出している）第２部分６１ｃと、を有している。第２部分６１ｃは、端部に第１対向部６１ａを備えている。

第２延出部６２は、第１固定部３０から延出している。第２延出部６２は、第２対向部６２ａを有している。第２対向部６２ａは、第５可動電極指５５の−Ｘ軸方向に位置して、第５可動電極指５５の側面と対向している。第２対向部６２ａは、Ｘ軸に関して、第１対向部６１ａと線対称に設けられていてもよい。図示の例では、第２延出部６２は、第１固定部３０から−Ｙ軸方向に延出している第３部分６２ｂと、第３部分６２ｂから＋Ｘ軸方向に延出している第４部分６２ｃと、を有している。第４部分６２ｃは、端部に第２対向部６２ａを備えている。

第３延出部６３は、第２固定部３２から延出している。第３延出部６３は、第３対向部６３ａを有している。第３対向部６３ａは、第３可動電極指５３の＋Ｘ軸方向に位置して、第３可動電極指５３の側面と対向している。第３対向部６３ａは、中心Ｏに関して、第１対向部６１ａと点対称に設けられていてもよい。図示の例では、第３延出部６３は、第２固定部３２から−Ｙ軸方向に延出している第５部分６３ｂと、第５部分６３ｂから−Ｘ軸方向に延出している第６部分６３ｃと、を有している。第６部分６３ｃは、端部に第３対向部６３ａを備えている。

第４延出部６４は、第２固定部３２から延出している。第４延出部６４は、第４対向部６４ａを有している。第４対向部６４ａは、第６可動電極指５６の＋Ｘ軸方向に位置して、第６可動電極指５６の側面と対向している。第４対向部６４ａは、Ｘ軸に関して、第３対向部６３ａと線対称に設けられていてもよい。図示の例では、第４延出部６４は、第２固定部３２から＋Ｙ軸方向に延出している第７部分６４ｂと、第７部分６４ｂから−Ｘ軸方向に延出している第８部分６４ｃと、を有している。第８部分６４ｃは、端部に第４対向部６４ａを備えている。

第１延出部６１および第１可動電極指５１は、平面視において、連結部４０の梁４１を囲むように設けられている。同様に、第３延出部６３および第３可動電極指５３は、連結部４４の梁４６を囲むように設けられている。第２延出部６２および第５可動電極指５５
は、連結部４０の梁４２を囲むように設けられている。第４延出部６４および第６可動電極指５６は、第２連結部４４の梁４５を囲むように設けられている。

第１延出部６１は、平面視において、連結部４０の梁４１と、第２配線８２と、の間に設けられている。同様に、第３延出部６３は、連結部４４の梁４６と、第２配線８２と、の間に設けられている。第４延出部６４は、連結部４４の梁４５と、第２配線８２と、の間に設けられている。

第１延出部６１の第１対向部６１ａ、および第１可動電極指５１の（可動電極部８の）第１対向部６１ａと対向している部分の少なくとも一方には、突起部６５が設けられている。図示の例では、第１対向部６１ａは、２つの突起部６５を有している。突起部６５の平面形状は、例えば、半円である。図示の例では、突起部６５は、平面視において、凹部１４の外縁１５を跨いで設けられている。第１延出部６１の突起部６５は、平面視において、第２部分６１ｃの矩形状の部分から、第１可動電極指５１側に突出した部分である。同様に、対向部６２ａ，６３ａ，６４ａの各々は、２つの突起部６５を有している。

第１対向部６１ａの突起部６５と第１可動電極指５１（第１対向部６１ａに対向する可動電極部８）との間の距離Ｌ１は、第１固定電極部７１と第２可動電極指５２（他の可動電極部８）との距離Ｌ２よりも小さい。同様に、第３対向部６３ａの突起部６５と第３可動電極指５３との間の距離Ｌ３は、第２固定電極部７２と第４可動電極指５４との間の距離Ｌ４よりも小さい。第２対向部６２ａの突起部６５と第５可動電極指５５との間の距離Ｌ５は、第３固定電極部７３と第４可動電極指５４との間の距離Ｌ６よりも小さい。第４対向部６４ａの突起部６５と第６可動電極指５６との間の距離Ｌ７は、第４固定電極部７４と第２可動電極指５２との間の距離Ｌ８よりも小さい。

第１対向部６１ａの突起部６５と第１可動電極指５１との間の距離Ｌ１は、さらに、第６可動電極指５６と第１固定電極部７１との距離よりも小さい。同様に、距離Ｌ３は、第５可動電極指５５と第２固定電極部７２との距離よりも小さい。距離Ｌ５は、第３可動電極指５３と第３固定電極部７３との距離よりも小さい。距離Ｌ７は、第１可動電極指５１と第４固定電極部７４との距離よりも小さい。

固定電極部７１〜７４は、基板１０に接合されて固定されている。具体的には、固定電極部７１〜７４は、一方の端部が固定端として基板１０の上面１２に接合され、他方の端部が自由端として可動体２０側へ延出している。図示の例では、固定電極部７１〜７４の平面形状は、Ｙ軸に沿った長辺を有する長方形である。固定電極部７１〜７４の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。

固定電極部７１〜７４は、可動電極部８に対向して配置されている。具体的には、第１固定電極部７１は、第２可動電極指５２の−Ｘ軸方向に位置し、第２可動電極指５２と対向して設けられている。さらに、第１固定電極部７１は、第６可動電極指５６の−Ｘ軸方向に位置し、第６可動電極指５６と対向して設けられている。第１固定電極部７１は、可動電極指５２，５６に対応して複数設けられている。複数の第１固定電極部７１は、コンタクト部８０および第１配線８１を介して、互いに電気的に接続されている。

第２固定電極部７２は、第４可動電極指５４の＋Ｘ軸方向に位置し、第４可動電極指５４と対向して設けられている。さらに、第２固定電極部７２は、第５可動電極指５５の＋Ｘ軸方向に位置し、第５可動電極指５５と対向して設けられている。第２固定電極部７２は、可動電極指５４，５５に対応して複数設けられている。複数の第２固定電極部７２は、コンタクト部８０および第１配線８１を介して、互いに電気的に接続されている。第２
固定電極部７２は、中心Ｃに関して、第１固定電極部７１と点対称に設けられていてもよい。

第３固定電極部７３は、第４可動電極指５４の−Ｘ軸方向に位置し、第４可動電極指５４と対向して設けられている。さらに、第３固定電極部７３は、第３可動電極指５３の−Ｘ軸方向に位置し、第３可動電極指５３と対向して設けられている。第３固定電極部７３は、可動電極指５３，５４に対応して複数設けられている。複数の第３固定電極部７３は、コンタクト部８０および第２配線８２を介して、互いに電気的に接続されている。第３固定電極部７３は、Ｘ軸に関して、第１固定電極部７１と線対称に設けられていてもよい。

第４固定電極部７４は、第２可動電極指５２の＋Ｘ軸方向に位置し、第２可動電極指５２と対向して設けられている。さらに、第４固定電極部７４は、第１可動電極指５１の＋Ｘ軸方向に位置し、第１可動電極指５１と対向して設けられている。第４固定電極部７４は、可動電極指５１，５２に対応して複数設けられている。複数の第４固定電極部７４は、コンタクト部８０および第２配線８２を介して、互いに電気的に接続されている。第４固定電極部７４は、Ｘ軸に関して、第２固定電極部７２と線対称に設けられていてもよい。

第１配線８１は、基板１０上に設けられている。具体的には、第１配線８１は、基板１０の上面１２に形成された第１溝部１６に設けられている。図示の例では、第１配線８１は、平面視において、凹部１４を囲むように設けられている。第１配線８１は、コンタクト部８０を介して、固定電極部７１，７２に接続されている。すなわち、固定電極部７１，７２は、互いに電気的に接続されている。

第２配線８２は、基板１０上に設けられている。具体的には、第２配線８２は、基板１０の上面１２に形成された第２溝部１７に設けられている。図示の例では、第２配線８２は、平面視において、凹部１４を囲むように設けられている。第２配線８２は、コンタクト部８０を介して、固定電極部７３，７４に接続されている。すなわち、固定電極部７３，７４は、互いに電気的に接続されている。

第３配線８３は、基板１０上に設けられている。具体的には、第３配線８３は、基板１０の上面１２に形成された第３溝部１８に設けられている。第３配線８３は、コンタクト部８０を介して、第１固定部３０に接続されている。

パッド８４，８５，８６は、基板１０上に設けられている。具体的には、パッド８４，８５，８６は、それそれ、溝部１６，１７，１８に設けられ、配線８１，８２，８３に接続されている。パッド８４，８５，８６は、平面視において、蓋体９０と重ならない位置に設けられている。図示の例では、パッド８４，８５，８６は、Ｙ軸方向に並んでいる。

配線８１，８２，８３、パッド８４，８５，８６、およびコンタクト部８０（以下、「配線８１等」ともいう）の材質は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、アルミニウム、金、白金、チタン、タングステン、クロムである。配線８１等の材質がＩＴＯ等の透明電極材料であると、基板１０が透明である場合に、配線８１等の上に存在する異物を、基板１０の下面（上面１２の反対側の面）側から容易に視認することができる。

なお、図示はしないが、配線８１，８２，８３の材質は、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンであってもよい。この場合、配線８１，８２，８３は、基板１０の上面１２上に接合されていてもよい。

蓋体９０は、図２に示すように、基板１０上に設けられている。基板１０および蓋体９０は、パッケージを構成している。基板１０および蓋体９０は、キャビティー９２を形成している。キャビティー９２には、可動体２０、固定部３０，３２、連結部４０，４４、可動電極部８、延出部６１〜６４、および固定電極部７１〜７４（以下、「可動体２０等」ともいう）が収容されている。図２に示す第３配線８３と蓋体９０との間の空隙（第３溝部１８内の空隙）２は、接着部材（図示せず）等によって埋められていてもよく、この場合、キャビティー９２は、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されていてもよい。蓋体９０の材質は、例えば、シリコン、ガラスである。

機能素子１００では、パッド８４，８６を用いることにより、第２可動電極指５２と第１固定電極部７１との間の静電容量、第４可動電極指５４と第２固定電極部７２との間の静電容量、第５可動電極指５５と第２固定電極部７２との間の静電容量、および第６可動電極指５６と第１固定電極部７１との間の静電容量を測定することができる。さらに、機能素子１００では、パッド８５，８６を用いることにより、第１可動電極指５１と第４固定電極部７４との間の静電容量、第２可動電極指５２と第４固定電極部７４との間の静電容量、第３可動電極指５３と第３固定電極部７３との間の静電容量、および第４可動電極指５４と第３固定電極部７３との間の静電容量を測定することができる。

上記のように機能素子１００では、可動電極指５２，５４，５５，５６と固定電極部７１，７２との間の静電容量、および可動電極指５１，５２，５３，５４と固定電極部７３，７４との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて（いわゆる差動検出方式を用いて）、加速度を検出することができる。

なお、上記では、機能素子１００が、Ｘ軸方向の加速度を検出する加速度センサー（物理量センサー）である場合について説明したが、本発明に係る機能素子は、Ｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサーであってもよいし、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を検出する加速度センサーでもあってもよい。また、本発明に係る機能素子は、加速度センサーに限定されず、例えば、角速度を検出するジャイロセンサーであってもよい。また、機能素子１００は、可動電極部と固定電極部とを櫛歯状に設けた素子であれば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）振動子などの物理量センサー以外の素子であってもよい。

また、上記では、第１対向部６１ａが突起部６５を有している例について説明したが、第１可動電極指５１の第１対向部６１ａと対向する部分が突起部６５を有していてもよい。同様に、可動電極指５３，５５，５６の対向部６３ａ，６２ａ，６４ａと対向する部分が突起部６５を有していてもよい。

機能素子１００は、例えば、以下の特徴を有する。

Ｘ軸に沿って変位可能な可動体２０と、可動体２０を連結部４０で支持する固定部３と、可動体２０から延出している可動電極部８（可動電極指５１，５２）と、可動電極部８（第２可動電極指５２）に対向して配置されている固定電極部７１と、固定部３から延出し、可動電極部８（第１可動電極指５１）の側面と対向する対向部６１ａを備えた延出部６１と、を含み、対向部６１ａと可動電極部８（第１可動電極指５１）との間の距離Ｌ１は、固定電極部７１と可動電極部８（第２可動電極指５２）との間の距離Ｌ２よりも小さい。すなわち、可動電極部８は、Ｘ軸に沿って複数設けられ、対向部６１ａと対向部６１ａに対向する可動電極部８（第１可動電極指５１）との間の距離Ｌ１は、固定電極部７１と他の可動電極部８（第２可動電極指５２）との間の距離Ｌ２よりも小さい、そのため、機能素子１００では、過度な加速度により可動体２０に−Ｘ軸方向の力が働いた場合に、
第２可動電極指５２が第１固定電極部７１に衝突する前に、第１可動電極指５１が第１対向部６１ａに衝突する。したがって、機能素子１００では、第２可動電極指５２および第１固定電極部７１が破損することを抑制することができる。

さらに、機能素子１００では、延出部６１は、固定部３０から延出しているため、対向部６１ａは、可動電極部８と等電位を有することができる。そのため、第１可動電極指５１が対向部６１ａに衝突した際に、第１可動電極指５１が第１対向部６１ａに貼り付くことを抑制することができる。

さらに、機能素子１００では、例えばシリコン基板をエッチングして、可動体２０、第１可動電極指５１、および延出部６１を形成する際に、第１可動電極指５１が対向部６１ａに貼り付くことを抑制することができる。対向部が可動電極部と等電位でない場合は、静電力は、対向部と可動電極部との間のギャップＧの逆数の２乗（１／Ｇ）^２に比例するので、可動電極部が第１対向部に貼り付くことがある。

以上により、機能素子１００は、正確に物理量（加速度）を検出することができ、信頼性を確保することができる。

機能素子１００では、第１延出部６１の第１対向部６１ａ、および可動電極部８（第１可動電極指５１）の第１対向部６１ａと対向している部分の少なくとも一方には、突起部６５が設けられている。したがって、機能素子１００では、過度な加速度により可動体２０に−Ｘ軸方向の力が働いた場合に、第１可動電極指５１は、突起部６５に衝突することができる。そのため、機能素子１００では、突起部６５を有していない形態に比べて、第１可動電極指５１と第１対向部６１ａとの接触面積を小さくすることができる。これにより、第１可動電極指５１が第１対向部６１ａに貼り付くことを、より確実に抑制することができる。

同様に、対向部６２ａ，６３ａ，６４ａの各々には、突起部６５が設けられている。そのため、可動電極指５３，５５，５６がそれぞれ対向部６３ａ，６２ａ，６４ａに貼り付くことを、より確実に抑制することができる。

機能素子１００では、固定部３、延出部６１，６２，６３，６４、連結部４０，４４、可動電極部８、および可動体２０は、一体に設けられている。これにより、機能素子１００では、例えば１枚のシリコン基板を加工することによって、固定部３、延出部６１，６２，６３，６４、連結部４０，４４、可動電極部８、および可動体２０を、一体に形成することができる。

機能素子１００では、第１延出部６１および第１可動電極指５１は、連結部４０の梁４１を囲むように設けられている。そのため、例えば配線８１，８２によって連結部４０に不要な静電力が働くことを、抑制することができる。連結部４０，４４は、機能素子１００の感度に大きく寄与する部分であり、連結部に不要な静電力が働くと、機能素子の感度が低下することがある。

同様に、延出部６３，６２，６４および可動電極指５３，５５，５６は、それぞれ梁４６，４２，４５を囲むように設けられている。そのため、連結部４０，４４に不要な静電力が働くことを抑制することができる。

機能素子１００では、第３対向部６３ａと第３可動電極指５３との間の距離Ｌ３は、第２固定電極部７２と第４可動電極指５４との間の距離Ｌ４よりも小さい。そのため、機能素子１００では、過度な加速度により可動体２０に＋Ｘ軸方向の力が働いた場合に、第４
可動電極指５４が第２固定電極部７２に衝突する前に、第３可動電極指５３が第３対向部６３ａにする。したがって、機能素子１００では、第４可動電極指５４および第２固定電極部７２が破損することを抑制することができる。

さらに、機能素子１００では、第３延出部６３は、上述した第１可動電極指５１および第１対向部６１ａと同様に、第３可動電極指５３が第３対向部６３ａに貼り付くことを抑制することができる。

さらに、機能素子１００では、対向部６１ａ，６３ａによって、可動体２０が回転すること（具体的には、中心Ｏを通るＺ軸を中心として反時計回りに回転すること）を抑制することができる。例えば、固定部が突起部を有し、可動電極部が固定電極部に衝突する前に、可動体が固定部の突起部に衝突するような形態では、突起部によって可動体の回転を抑制することは困難である。すなわち、機能素子１００では、対向部６１ａ，６３ａは、可動体２０から互いに反対方向に延出した可動電極指５１，５３と対向しており、対向部６１ａ，６３ａ間のＹ軸方向における距離を、大きくすることができる。そのため、機能素子１００では、上記の形態（可動体が固定部の突起部に衝突するような形態）に比べて、可動体２０の回転を抑制することができる。その結果、機能素子１００では、より正確に加速度を検出することができる。

機能素子１００では、第２対向部６２ａと第５可動電極指５５との間の距離Ｌ５は、第３固定電極部７３と第４可動電極指５４との間の距離Ｌ６よりも小さい。さらに、第４対向部６４ａと第６可動電極指５６との間の距離Ｌ７は、第４固定電極部７４と第２可動電極指５２との間の距離Ｌ８よりも小さい。そのため、機能素子１００では、上記と同様に、可動体２０が回転すること（具体的には、中心Ｏを通るＺ軸を中心として時計回りに回転すること）を抑制することができる。

機能素子１００では、可動電極部８は、Ｘ軸と交差するＹ軸に沿って、可動体２０の一端から延出する第１可動電極部６と、前記一端とは反対側の他端から延出する第２可動電極部７と、を備え、第１固定部３０から延出し、第１可動電極部８（第１可動電極指５１）の側面と対向する第１対向部６１ａを備えた第１延出部６１と、第１固定部３０から延出し、第２可動電極部７（第５可動電極指５５）の側面と対向する第２対向部６２ａを備えた第２延出部６２と、を備える。そのため、機能素子１００では、可動体２０が回転することを抑制することができる。

機能素子１００では、固定部３は、第１固定部３０および第２固定部３２を備え、可動体２０は、連結部４０，４４で第１固定部３０および第２固定部３２に支持され、可動電極部８は、Ｘ軸と交差するＹ軸に沿って、可動体２０の一端から延出する第１可動電極部６と、前記一端とは反対側の他端から延出する第２可動電極部７と、を備え、第１固定部３０から延出し、第１可動電極部８（第１可動電極指５１）の側面と対向する第１対向部６１ａを備えた第１延出部６１と、第２固定部３２から第１延出部６１とは反対方向に延出し、第２可動電極部８（第３可動電極指５３）の側面と対向する第３対向部６３ａを備えた第３延出部６３と、を備える。そのため、機能素子１００では、可動体２０が回転することを抑制することができる。

１．２． 機能素子の製造方法
次に、第１実施形態に係る機能素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３〜図５は、第１実施形態に係る機能素子１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。

図３に示すように、例えばガラス基板をパターニングして（具体的には、フォトリソグ
ラフィーおよびエッチングによりパターニングして）、凹部１４および溝部１６，１７，１８を形成する。本工程により、凹部１４および溝部１６，１７，１８が形成された基板１０を得ることができる。

次に、溝部１６，１７，１８に、それぞれ配線８１，８２，８３を形成する。次に、配線８１，８２，８３上にコンタクト部８０を形成する。次に、配線８１，８２，８３と接続するように、それぞれパッド８４，８５，８６を形成する。コンタクト部８０、配線８１，８２，８３、およびパッド８４，８５，８６は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法による成膜、およびパターニングにより形成される。なお、コンタクト部８０を形成する工程と、パッド８４，８５，８６を形成する工程とは、その順序を問わない。

なお、コンタクト部８０は、基板１０の上面１２よりも上方に突出するように形成されることが好ましい。これにより、コンタクト部８０を、後述するシリコン基板１０２と確実に接触させることができる。

図４に示すように、基板１０に、例えばシリコン基板１０２を接合する。基板１０とシリコン基板１０２との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基板１０とシリコン基板１０２とを強固に接合することができる。

図５に示すように、シリコン基板１０２を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所定の形状にパターニングして、可動体２０、固定部３０，３２、連結部４０，４４、可動電極部８、および延出部６１〜６４を一体的に形成する。さらに、本工程において、固定電極部７１〜７４を形成する。本工程におけるパターニングのエッチングは、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法により行われてもよい。

図２に示すように、基板１０に蓋体９０を接合して、基板１０および蓋体９０によって形成されるキャビティー９２に、可動体２０等を収容する。基板１０と蓋体９０との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基板１０と蓋体９０とを強固に接合することができる。本工程を、不活性ガス雰囲気で行うことにより、キャビティー９２に不活性ガスを充填することができる。

以上の工程により、機能素子１００を製造することができる。

１．３． 機能素子の変形例
１．３．１． 第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態の変形例に係る機能素子２００を模式的に示す平面図である。

なお、便宜上、図６では、蓋体９０を透視して図示している。また、図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

以下、第１実施形態の第１変形例に係る機能素子２００において、第１実施形態に係る機能素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す第１実施形態の第２変形例に係る機能素子３００において、同様である。

機能素子１００では、図１に示すように、可動電極指５１〜５６の幅（Ｘ軸方向の大きさ）は、互いに等しかった。これに対し、機能素子２００では、図６に示すように、可動電極指５１，５３，５５，５６の幅Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ６は、可動電極指５２，５４の
幅Ｗ２，Ｗ４よりも大きい。

機能素子２００では、幅Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ６は、幅Ｗ２，Ｗ４よりも大きいため、可動電極指５１，５３，５５，５６は、可動電極指５２，５４に比べて、高い剛性を有することができる。したがって、機能素子１００では、可動電極指５１，５３，５５，５６がそれぞれ対向部６１ａ，６３ａ，６２ａ，６４ａに衝突した際に、可動電極指５１，５３，５５，５６が破損することを抑制することができる。

１．３．２． 第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態の第２変形例に係る機能素子３００を模式的に示す平面図である。

なお、便宜上、図７では、溝部１６，１７，１８、配線８１，８２，８３、およびパッド８４，８５，８６を省略して図示している。また、図７では、蓋体９０を透視して図示している。また、図７では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。このことは、以下に示す図８および図９についても同様である。

機能素子１００では、図１に示すように、可動体２０の平面形状は、長方形であった。これに対し、機能素子３００では、図７に示すように、可動体２０は、凸部２１，２２を有している。

可動体２０の第１凸部２１は、連結部４０の梁４１，４２の間に位置している。すなわち、可動体２０は、梁４１と梁４２との間に延出して設けられている。図示の例では、第１凸部２１の平面形状は、矩形である。第１凸部２１は、平面視において、可動体２０の長方形の形状を有している部分（可動電極指５１〜５６が接続されている部分）から−Ｘ軸方向に延出している。

ここで、連結部４０の梁４１は、Ｙ軸方向に延出している第１梁部４と、Ｘ軸方向に延出している第２梁部５と、から構成されている。図示の例では、第１梁部４の平面形状は、Ｙ軸に沿った長辺を有する長方形である。第２梁部５の平面形状は、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形である。隣り合う第１梁部４の間の距離は、Ｄである。同様に、梁４２，４５，４６は、第１梁部４および第２梁部５によって構成されている。

可動体２０の第１凸部２１と梁４１との間の距離Ｄ１は、隣り合う第１梁部４の間の距離Ｄと等しいことが好ましい。さらに、距離Ｄ１は、第１延出部６１の第２部分６１ｃと梁４１との間の距離Ｄ２と等しいことが好ましい。同様に、第１凸部２１と梁４２との間の距離Ｄ３は、距離Ｄと等しいことが好ましい。さらに、距離Ｄ３は、第３延出部６３の第６部分６３ｃと梁４２との間の距離Ｄ４と等しいことが好ましい。

可動体２０の第１凸部（延出した部分）２１と第１固定部３０の端部との間の距離Ｌαは、第１固定電極部７１と第２可動電極指５２との間の距離Ｌ２よりも小さい。さらに、距離Ｌαは、第３固定電極部７３と第４可動電極指５４との間の距離Ｌ６よりも小さい。

可動体２０の第２凸部２２は、連結部４４の２つの梁４５，４６の間に位置している。図示の例では、第２凸部２２の平面形状は、矩形である。第２凸部２２は、平面視において、可動体２０の長方形の形状を有している部分（可動電極指５１〜５６が接続されている部分）から＋Ｘ軸方向に延出している。

可動体２０の第２凸部２２と梁４５との間の距離Ｄ５は、隣り合う第１梁部４の間の距
離Ｄと等しいことが好ましい。さらに、距離Ｄ５は、第４延出部６４の第８部分６４ｃと梁４５との間の距離Ｄ６と等しいことが好ましい。同様に、第２凸部２２と梁４６との間の距離Ｄ７は、距離Ｄと等しいことが好ましい。さらに、距離Ｄ７は、第２延出部６２の第４部分６２ｃと梁４６との間の距離Ｄ８と等しいことが好ましい。

可動体２０の第２凸部（延出した部分）２２と第２固定部３２の端部との間の距離Ｌβは、第２固定電極部７２と第４可動電極指５４との間の距離Ｌ４よりも小さい。さらに、距離Ｌβは、第４固定電極部７４と第２可動電極指５２との間の距離Ｌ８よりも小さい。

なお、第１凸部２１と第１固定部３０との間の距離Ｌα、および第２凸部２２と第２固定部３２との間の距離Ｌβは、例えば、距離Ｌ１〜Ｌ８よりも小さくてもよい。

機能素子３００では、可動体２０が凸部２１，２２を有していることにより、機能素子１００に比べて、可動体２０の質量を大きくすることができる。その結果、加速度が加えられた場合に、可動体２０に働く力を大きくすることができる。このように機能素子３００では、梁４１，４２間のスペース、および梁４５，４６間のスペースを利用して、可動体２０の質量を大きくすることができる。例えば、固定部が突起部を有し、可動電極部が固定電極部に衝突する前に、可動体が固定部の突起部に衝突するような形態では、固定部の突起部が邪魔となり、連結部の２つの梁間のスペースを利用して可動体の質量を大きくすることができない場合がある。

機能素子３００では、距離Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７は、距離Ｄ，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６と等しい。そのため、シリコン基板１０２（図４参照）をドライエッチングして連結部４０，４４を形成する際に、エッチング速度の均一化を図ることができる。その結果、連結部４０，４４を高精度に形成することができ、機能素子３００を所望の特性（設計通りの特性）の感度を高くすることができる。例えば、距離Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７が距離Ｄ，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６と異なるような形態では、マイクロローディング効果により連結部を形成するためのエッチング速度がばらついてしまう場合がある。

機能素子３００では、距離Ｌα，Ｌβは、距離Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８よりも小さい。そのため、可動電極指５２，５４が固定電極部７１〜７４に衝突する前に、可動体２０が固定部３０，３２に衝突する。したがって、機能素子３００では、可動電極指５２，５４および固定電極部７１〜７４が破損することを抑制することができる。

２． 第２実施形態
２．１． 機能素子
次に、第２実施形態に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係る機能素子４００を模式的に示す平面図である。

以下、第２実施形態の変形例に係る機能素子４００において、第１実施形態に係る機能素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

機能素子４００では、図８に示すように、第１対向部６１ａは、第１可動電極指５１の＋Ｙ軸方向に位置して第１可動電極指５１と対向している。すなわち、第１対向部６１ａは、第１可動電極指５１の−Ｘ軸方向に位置して第１可動電極指５１と対向している第１部分１６１と、第１可動電極指５１の＋Ｙ軸方向に位置して第１可動電極指５１と対向している第２部分２６１と、を有している。つまり、第１延出部６１は、可動電極部８の先端面と対向する部分を備えている。図示の例では、第１部分１６１は、２つの突起部６５を有している。第２部分２６１は、１つの突起部６５を有している。第２部分２６１の突
起部６５と第１可動電極指５１との間の距離Ｔ１は、可動体２０と固定電極部７１，７４との間の距離Ｈ１よりも小さい。

同様に、第２対向部６２ａは、第５可動電極指５５の−Ｘ軸方向に位置して第５可動電極指５５と対向している第３部分１６２と、第５可動電極指５５の−Ｙ軸方向に位置して第５可動電極指５５と対向している第４部分２６２と、を有している。第４部分２６２の突起部６５と第５可動電極指５５との間の距離Ｔ３は、可動体２０と固定電極部７２，７３との間の距離Ｈ２よりも小さい。

第３対向部６３ａは、第３可動電極指５３の＋Ｘ軸方向に位置して第３可動電極指５３と対向している第５部分１６３と、第３可動電極指５３の−Ｙ軸方向に位置して第３可動電極指５３と対向している第６部分２６３と、を有している。第６部分２６３の突起部６５と第３可動電極指５３との間の距離Ｔ２は、可動体２０と固定電極部７２，７３との間の距離Ｈ２よりも小さい。

第４対向部６４ａは、第６可動電極指５６の＋Ｘ軸方向に位置して第６可動電極指５６と対向している第７部分１６４と、第６可動電極指５６の＋Ｙ軸方向に位置して第６可動電極指５６と対向している第８部分２６４と、を有している。第８部分２６４の突起部６５と第６可動電極指５６との間の距離Ｔ４は、可動体２０と固定電極部７１，７４との間の距離Ｈ１よりも小さい。

機能素子４００では、過度な加速度により可動体２０に＋Ｙ軸方向の力が働いた場合に、可動体２０が固定電極部７１，７４に衝突する前に、第１可動電極指５１が第１対向部６１ａの第２部分２６１に衝突し、さらに、第６可動電極指５６が第４対向部６４ａの第８部分２６４に衝突する。したがって、機能素子４００では、可動体２０および固定電極部７１，７４が破損することを抑制することができる。

さらに、機能素子４００では、過度な加速度により可動体２０に−Ｙ軸方向の力が働いた場合に、可動体２０が固定電極部７２，７３に衝突する前に、第３可動電極指５３が第３対向部６３ａの第６部分２６３に衝突し、さらに、第５可動電極指５５が第２対向部６２ａの第４部分２６２に衝突する。したがって、機能素子４００では、可動体２０および固定電極部７２，７３が破損することを抑制することができる。

２．２． 機能素子の製造方法
次に、第２実施形態の機能素子の製造方法について、説明する。第２実施形態の機能素子の製造方法は、第１実施形態の機能素子の製造方法と、基本的に同じである。よって、その説明を省略する。

２．３． 機能素子の変形例
次に、第２実施形態の変形例に係る機能素子について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態の変形例に係る機能素子５００を模式的に示す平面図である。

以下、第２実施形態の変形例に係る機能素子５００において、第１実施形態に係る機能素子１００、第２実施形態に係る機能素子４００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

機能素子４００では、図８に示すように、対向部６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａの部分２６１，２６２，２６３，２６４の各々には、１つの突起部６５が設けられていた。これに対し、機能素子５００では、図９に示すように、対向部６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａの部分２６１，２６２，２６３，２６４の各々には、複数の突起部６５が設けられて
いる。図示の例では、部分２６１，２６２，２６３，２６４の各々は、２つの突起部６５を有している。

機能素子５００では、第１可動電極指５１の先端部５９の幅（Ｘ軸方向の大きさ）Ｗ_Ａは、第１可動電極指５１の根元（第１可動電極指５１と可動体２０との境界）の幅Ｗ_Ｂよりも大きい。これにより、第１可動電極指５１は、第１対向部６１ａの第２部分２６１と対向する面積を大きくすることができ、突起部６５の数を増やすことができる。

同様に、機能素子５００では、可動電極指５３，５５，５６の先端部５９の幅Ｗ_Ａは、可動電極指５３，５５，５６の根元（可動電極指５３，５５，５６と可動体２０との境界）の幅Ｗ_Ｂよりも大きい。

機能素子５００では、機能素子４００に比べて、対向部６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａの部分２６１，２６２，２６３，２６４が有する突起部６５の数を増やすことができる。これにより、部分２６１，２６２，２６３，２６４の突起部６５が、それぞれ可動電極指５１，５５，５３，５６と衝突した際に、突起部６５の１つ当たりに加わる衝撃を小さくすることができる。その結果、突起部６５および可動電極指５１，５３，５５，５６が破損することを抑制することができる。

３． 第３実施形態
次に、第３実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。第３実施形態に係る電子機器は、本発明に係る機能素子を含む。以下では、本発明に係る機能素子として、機能素子１００を含む電子機器について、説明する。

図１０は、第３実施形態に係る電子機器として、モバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００を模式的に示す斜視図である。

図１０に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を有する表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。

このようなパーソナルコンピューター１１００には、機能素子１００が内蔵されている。

図１１は、第３実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。

図１１に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。

このような携帯電話機１２００には、機能素子１００が内蔵されている。

図１２は、第３実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図１２には、外部機器との接続についても簡易的に示している。

ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。

また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。

また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。

このようなデジタルスチルカメラ１３００には、機能素子１００が内蔵されている。

以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、機能素子１００を含むため、正確に物理量を検出することができる。

なお、機能素子１００を備えた電子機器は、図１０に示すパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１１に示す携帯電話機、図１２に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ヘッドマウントディスプレイ、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類）、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。

４． 第４実施形態
次に、第４実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。第４実施形態に係る移動体は、本発明に係る物理量センサーを含む。以下では、本発明に係る物理量センサーとして、機能素子１００を含む移動体について、説明する。

図１３は、第４実施形態に係る移動体として、自動車１５００を模式的に示す斜視図である。

自動車１５００には、機能素子１００が内蔵されている。具体的には、図１３に示すように、自動車１５００の車体１５０２には、自動車１５００の加速度を検知する機能素子１００を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１５０４が搭載されている。また、機能素子１００は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、に広く適用することができる。

自動車１５００は、機能素子１００を含むため、正確に物理量を検出することができる。

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…空隙、４…第１梁部、５…第２梁部、６…第１可動電極部、７…第２可動電極部、８…可動電極部、１０…基板、１２…上面、１４…凹部、１５…外縁、１６…第１溝部、１７…第２溝部、１８…第３溝部、２０…可動体、２１…第１凸部、２２…第２凸部、３０…第１固定部、３２…第２固定部、４０…第１連結部、４１，４２…梁、４４…第２連結部、４５，４６…梁、５１…第１可動電極指、５２…第２可動電極指、５３…第３可動電極指、５４…第４可動電極指、５５…第５可動電極指、５６…第６可動電極指、６１…第１延出部、６１ａ…第１対向部、６１ｂ…第１部分、６１ｃ…第２部分、６２…第２延出部、６２ａ…第２対向部、６２ｂ…第３部分、６２ｃ…第４部分、６３…第３延出部、６３ａ…第３対向部、６３ｂ…第５部分、６３ｃ…第６部分、６４…第４延出部、６４ａ…第４対向部、６４ｂ…第７部分、６４ｃ…第８部分、６５…突起部、７１…第１固定電極部、７２…第２固定電極部、７３…第３固定電極部、７４…第４固定電極部、８０…コンタクト部、８１…第１配線、８２…第２配線、８３…第３配線、８４…第１パッド、８５…第２パッド、８６…第３パッド、９０…蓋体、９２…キャビティー、１００…機能素子、１０２…シリコン基板、１６１…第１部分、１６２…第３部分、１６３…第５部分、１６４…第７部分、２００…機能素子、２６１…第２部分、２６２…第４部分、２６３…第６部分、２６４…第８部分、３００，４００，５００…機能素子、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…自動車、１５０２…車体、１５０４…電子制御ユニット

Claims (13)

1. 第１軸に沿って変位可能な可動体と、
   前記可動体を連結部で支持する固定部と、
   前記可動体から延出している可動電極部と、
   前記可動電極部に対向して配置されている固定電極部と、
   前記固定部から延出し、前記可動電極部の側面と対向する対向部を備えた延出部と、
   を含み、
   前記対向部と前記可動電極部との間の距離は、前記固定電極部と前記可動電極部との間の距離よりも小さい、機能素子。
2. 請求項１において、
   前記可動電極部は、前記第１軸に沿って複数設けられ、
   前記対向部と前記対向部に対向する前記可動電極部との間の距離は、前記固定電極部と他の前記可動電極部との間の距離よりも小さい、機能素子。
3. 請求項１または２において、
   前記可動電極部は、前記第１軸に沿って複数設けられ、
   前記対向部に対向する前記可動電極部の幅は、他の前記可動電極部の幅よりも大きい、機能素子。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
   前記延出部の前記対向部、および前記可動電極部の前記対向部と対向している部分の少なくとも一方には、突起部が設けられている、機能素子。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記延出部は、
   前記固定部から前記第１軸に交差する前記第２軸に沿って延出している第１部分と、
   前記第１部分から前記第１軸の方向に延出し、端部に前記対向部を備えた第２部分と、を備える、機能素子。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
   前記固定部、前記延出部、前記連結部、前記可動電極部、および前記可動体は、一体に設けられている、機能素子。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、
   前記延出部は、前記可動電極部の先端面と対向する部分を備える、機能素子。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、
   前記連結部は、前記第１軸を境に一方側に配置された第１連結部と、他方側に配置された第２連結部と、を含み、
   前記可動体は、前記第１連結部と前記第２連結部との間に延出して設けられている、機能素子。
9. 請求項８において、
   前記可動体の延出した部分の端部と前記固定部の端部との距離は、前記固定電極部と前記可動電極部の間の距離よりも小さい、機能素子。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項において、
    前記可動電極部は、前記第１軸と交差する第２軸に沿って、前記可動体の一端から延出
    する第１可動電極部と、前記一端とは反対側の他端から延出する第２可動電極部と、を備え、
    前記固定部から延出し、前記第１可動電極部の側面と対向する第１対向部を備えた前記延出部としての第１延出部と、
    前記固定部から延出し、前記第２可動電極部の側面と対向する第２対向部を備えた前記延出部としての第２延出部と、を備える、機能素子。
11. 請求項１ないし９のいずれか１項において、
    前記固定部は、第１固定部および第２固定部を備え、
    前記可動体は、前記連結部で前記第１固定部および前記第２固定部に支持され、
    前記可動電極部は、前記第１軸と交差する第２軸に沿って、前記可動体の一端から延出する第１可動電極部と、前記一端とは反対側の他端から延出する第２可動電極部と、を備え、
    前記第１固定部から延出し、前記第１可動電極部の側面と対向する第１対向部を備えた前記延出部としての第１延出部と、
    前記第２固定部から前記第１延出部とは反対方向に延出し、前記第２可動電極部の側面と対向する第３対向部を備えた前記延出部としての第３延出部と、を備える、機能素子。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の機能素子を含む、電子機器。
13. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の機能素子を含む、移動体。