JP2016017812A - 物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単にスティッキングの有無を確認することのできる物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】物理量センサー１は、光透過性を有するベース基板２と、ベース基板２に対して変位可能に配置されている可動部４３と、ベース基板２および可動部４３の間に、可動部４３と対向配置されている対向電極５１と、を有し、対向電極５１の少なくとも一部は、光透過性を有している。また、対向電極５１に接続されている配線５２を有し、この配線５２は、対向電極５１の構成材料の電気抵抗率よりも低い材料を含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体に関するものである。

例えば、特許文献１には、ベース基板と、ベース基板に接合された素子片（可動電極部）と、素子片を収容するようにベース基板に接合された蓋部と、を有する物理量センサーが開示されている。しかしながら、このような構成では、蓋部を陽極接合によってベース基板に接合しようとすると、ベース基板への可動電極部のスティッキングが生じてしまう。これに対して、特許文献２には、陽極接合時の素子片のスティッキングの発生を低減するために、ベース基板の素子片と対向する部分に素子片と同電位となる対向電極が設けられている物理量センサーが開示されている。

このように、特許文献２では、対向電極を設けることによってスティッキングの発生を低減させているが、実際にスティッキングが発生してしまった場合、その確認を目視で行うことができない（目視を対向電極に阻害されてしまうため）。そのため、別の検査（例えば、テスター等を用いた検査）によってスティッキングの発生の有無を確認しなければならず、確認が煩雑となる。

特開２０１２−９８２０８号公報 特開２０１３−１６０５５４号公報

本発明の目的は、簡単にスティッキングの有無を確認することのできる物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は、上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、以下の適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例の物理量センサーは、光透過性を有する基板と、
前記基板に対して変位可能に配置されている可動部と、
前記可動部と対向して前記基板に配置されている対向電極と、を有し、
前記対向電極の少なくとも一部は、光透過性を有していることを特徴とする。
これにより、支持基板および対向電極を介して、目視で簡単にスティッキングの有無を確認することのできる物理量センサーが得られる。

［適用例２］
本適用例の物理量センサーでは、前記対向電極は、平面視で前記可動部と重なる領域が光透過性を有していることが好ましい。
これにより、目視でスティッキングの有無をより確実に確認することができる。

［適用例３］
本適用例の物理量センサーでは、前記対向電極に接続されている配線を有し、
前記配線は、前記対向電極の構成材料の電気抵抗率よりも低い材料を含んでいることが好ましい。
これにより、ノイズを低減することができる。

［適用例４］
本適用例の物理量センサーでは、前記配線は、金属材料を含み、
前記対向電極は、酸化物系の透明電極材料を含んでいることが好ましい。
これにより、対向電極の構成が簡単となる。

［適用例５］
本適用例の物理量センサーでは、前記可動部は、一方側に位置する第１可動部と、他方側に位置し、厚さ方向の加速度が加わった時の回転モーメントが前記第１可動部よりも大きい第２可動部と、を有し、前記第１可動部および前記第２可動部が前記基板に対してシーソー揺動するように構成され、
前記対向電極は、前記第１可動部と対向配置されている第１検出電極と、前記第２可動部と対向配置されている第２検出電極と、前記第２可動部と対向配置され、前記可動部と同電位となる同電位電極と、を有していることが好ましい。
これにより、物理量センサーを、支持基板の法線方向の加速度を検出する加速度センサーとして利用することができる。

［適用例６］
本適用例の物理量センサーでは、前記可動部は、前記基板に対して前記可動部の面内方向に変位可能な基部と、前記基部から突出して設けられている可動電極部と、を有し、
前記対向電極は、前記可動部と対向配置されて、前記可動部と同電位となる同電位電極を有していることが好ましい。
これにより、支持基板の面内方向の加速度を検出する加速度センサーとして利用することができる。

［適用例７］
本適用例の物理量センサー装置は、上記適用例の物理量センサーと、
前記物理量センサーと電気的に接続されている電子部品と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い物理量センサー装置が得られる。

［適用例８］
本適用例の電子機器は、上記適用例の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

［適用例９］
本適用例の移動体は、上記適用例の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す物理量センサーの駆動を説明するための概略図である。 本発明の第２実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。 図４中のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の物理量センサー装置の一例を示す断面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（スマートフォン、ＰＨＳ等も含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

以下、本発明の物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の物理量センサーの第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す物理量センサーの駆動を説明するための概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」とも言う。また、各図には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。

図１および図２に示す物理量センサー１は、Ｚ軸方向（鉛直方向）の加速度を測定するための加速度センサーとして利用可能である。このような物理量センサー１は、ベース基板（基板）２と、蓋体３と、これらによって形成された内部空間Ｓに配置されている素子片４と、を有している。

ベース基板２には上面に開口する凹部２１が形成されている。この凹部２１は、素子片４とベース基板２との接触を防止するための逃げ部として機能する。また、ベース基板２には上面に開口し、一端部が凹部２１と接続されている凹部２２、２３、２４が形成されており、これら凹部２２、２３、２４内には導体パターン５の一部が配置されている。このようなベース基板２は、例えば、ガラス基板で構成されており、光透過性および絶縁性を有している。ベース基板２をガラス基板で構成することで、ベース基板２に光透過性および絶縁性を簡単に付与することができる。また、素子片４を陽極接合で接合することができる。なお、ベース基板２は、光透過性を有していれば特に限定されないが、特に、実質的に無色透明であることが好ましい。また、ベース基板２は、光透過性および絶縁性を有していれば、ガラス基板に限定されず、例えば、水晶基板を用いてもよい。

導体パターン５は、対向電極５１と、端子５３と、対向電極５１および端子５３を電気的に接続する配線５２と、を有している。また、対向電極５１は、第１検出電極５１１と、第２検出電極５１２と、ダミー電極（同電位電極）５１３と、を有し、これら電極５１１、５１２、５１３は、それぞれ、凹部２１の底面に配置されている。

また、配線５２は、第１検出電極５１１と接続されている配線５２１と、第２検出電極５１２に接続されている配線５２２と、ダミー電極５１３に接続されている配線５２３と、を有している。配線５２１は、凹部２１内で第１検出電極５１１と接続され、凹部２２内に引き回されており、配線５２２は、凹部２１内で第２検出電極５１２と接続され、凹部２３内に引き回されており、配線５２３は、凹部２１内でダミー電極５１３と接続され、凹部２４内に引き回されている。また、配線５２３は、導電性のバンプ（図示せず）を介して素子片４とも接続されている。そのため、ダミー電極５１３は、素子片４と同電位となっている。

また、端子５３は、凹部２２内に配置され、配線５２１と接続されている端子５３１と、凹部２３内に配置され、配線５２２と接続されている端子５３２と、凹部２４内に配置され、配線５２３と接続されている端子５３３と、を有している。また、端子５３１、５３２、５３３は、それぞれ、蓋体３から露出するように配置されており、これにより、導体パターン５と外部（例えば後述するＩＣチップ１０２）との電気的な接続が可能となっている。

素子片４は、図１および図２に示すように、ベース基板２の上方に設けられている。この素子片４は、一対の支持部４１、４２と、可動部４３と、可動部４３を支持部４１、４２に対して揺動可能とするように可動部４３と支持部４１、４２とを連結する一対の連結部４４、４５と、を有し、連結部４４、４５を軸Ｊとして、連結部４４、４５を捩り変形させつつ、可動部４３が支持部４１、４２に対してシーソー揺動するように構成されている。

また、可動部４３は、Ｘ方向に延びる長手形状（略長方形状）をなしており、軸Ｊよりも−Ｘ方向（一方）側が第１可動部４３１となっており、軸Ｊよりも＋Ｘ方向（他方）側が第２可動部４３２となっている。また、第１、第２可動部４３１、４３２には、それぞれ、Ｘ方向に並設され、Ｙ方向に延在する複数のスリット４３１ａ、４３２ａが形成されている。これにより、可動部４３のシーソー揺動時の抵抗が低減する。

第１、第２可動部４３１、４３２は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度が加わったときの回転モーメントが互いに異なっており、前記加速度に応じて可動部４３に所定の傾きが生じるように設計されている。これにより、鉛直方向の加速度が生じると、可動部４３が軸Ｊまわりにシーソー揺動する。具体的には、本実施形態では、平面視で、第１可動部４３１の面積（長さ）よりも第２可動部４３２の面積（長さ）を大きくすることで、第１可動部４３１の回転モーメントよりも第２可動部４３２の回転モーメントが大きくなるように設計されている。このような設計とすることで、簡単に、第１、第２可動部４３１、４３２の回転モーメントを互いに異ならせることができる。

なお、第１、第２可動部４３１、４３２の形状としては、前述したように、互いに異なる回転モーメントを有していれば特に限定されず、例えば、平面視での形状が同じであって、厚みが異なっていてもよい。また、同じ形状であって、いずれか一方に錘部が配置されていてもよい。錘部は、例えば、タングステン、モリブテン等の錘材料を別体として配置してもよいし、可動部４３と一体的に形成されていてもよい。

また、支持部４１、４２は、可動部４３を介してＹ軸方向に対向配置されており、それぞれ、ベース基板２の上面に接合されている。ただし、支持部４１、４２は、互いに接続されて枠状になっていてもよい。また、連結部４４、４５は、軸Ｊに沿って延在しており、連結部４４が支持部４１と可動部４３とを連結し、連結部４５が支持部４２と可動部４３とを連結している。

このような素子片４は、リン、ボロン等の不純物をドープしたシリコン基板から形成されている。これにより、エッチングによって高精度に加工することができるため、素子片４の寸法精度を優れたものとすることができる。また、素子片４を陽極接合によってベース基板２に接合することができる。ただし、素子片４の材料としては、シリコンに限定されない。また、導電性を付与する方法も、ドーピングに限定されず、例えば、可動部４３の表面に金属等の導体層を形成してもよい。

このような素子片４に対する対向電極５１の配置は、次の通りである。すなわち、第１検出電極５１１は、第１可動部４３１と対向するように配置されており、第１可動部４３１との間に静電容量Ｃａを形成している。また、第２検出電極５１２は、第２可動部４３２と対向するように配置されており、第２可動部４３２との間に静電容量Ｃｂを形成している。これら第１、第２検出電極５１１、５１２は、平面視で、軸Ｊに対してほぼ線対称に配置されている。また、ダミー電極５１３は、第２可動部４３２と対向するように、かつ、第２検出電極５１２よりも＋Ｘ方向側（第２可動部４３２の先端側）に位置している。

これら３つの電極５１１、５１２、５１３のうち、第１、第２検出電極５１１、５１２は、加速度検知に用いられる電極であり、ダミー電極５１３は、製造時のスティッキングの発生を低減するための電極である。前述したように、素子片４（素子片４をパターニングする前のシリコン基板を含む）とベース基板２とは陽極接合により接合するが、この際に印加する電圧によって、素子片４とベース基板２との間に静電力が発生し、この静電力によって素子片４がベース基板２（凹部２１の底面）に張り付いてしまう場合がある。そのため、本実施形態では、ベース基板２の素子片４と対向する面である凹部２１の底面に素子片４と同電位のダミー電極５１３を設けることで、前記静電力を低減し、前述したような素子片４のベース基板２への貼り付き（スティッキング）を低減している。

また、物理量センサー１では、対向電極５１が光透過性を有している。具体的には、第１検出電極５１１、第２検出電極５１２およびダミー電極５１３は、それぞれ、光透過性を有している。これにより、物理量センサー１の下面側からベース基板２および対向電極５１越しに可動部４３を視認することができる。そのため、可動部４３のベース基板２へのスティッキングの有無を確認することができ、物理量センサー１の検査を容易に行うことができる。なお、前記「視認」とは、目視による視認の他、光学顕微鏡、電子顕微鏡等の各種顕微鏡を用いた視認も含む。特に、本実施形態のように、第１検出電極５１１、第２検出電極５１２およびダミー電極５１３が全て（すなわち、対向電極５１の全域）が光透過性を有していることで、視認可能領域をより広くすることができるので、スティッキングの有無をより正確に確認することができる。ただし、平面視で、対向電極５１の可動部４３と重なる領域が光透過性を有していれば同等の効果を発揮することができる。

なお、第１検出電極５１１、第２検出電極５１２およびダミー電極５１３は、それぞれ、光透過性を有していれば特に限定されないが、実質的に無色透明であることが好ましい。これにより、可動部４３の視認性が向上し、スティッキングの有無をより正確に確認することができる。

このような第１検出電極５１１、第２検出電極５１２およびダミー電極５１３の構成材料としては、導電性および光透過性を有していれば、特に限定されないが、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、Ｉｎ_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明電極材料）を含んでいることが好ましい。このような材料を用いることで、十分な光透過性を有する第１検出電極５１１、第２検出電極５１２およびダミー電極５１３を簡単に形成することができる。

以上のような対向電極５１に対して、配線５２（配線５２１、５２２、５２３）は、平面視で素子片４とほとんど重なっておらず、面積も小さい。そのため、上述したようなスティッキングの有無の確認が、配線５２によって大きく阻害されることが稀なため、配線５２については光透過性の有無を問わない。したがって、本実施形態の物理量センサー１では、配線５２は、光透過性を有していない。これにより、配線５２の構成材料に自由度が増し、特に、優れた導電性を有する金属材料を用いることができるようになるため、配線５２の電気抵抗（配線抵抗）を十分に低くすることができる。その結果、ノイズの低減や応答特性の向上を図ることができる。

このような配線５２の構成材料としては、特に限定されないが、対向電極５１の構成材料よりも電気抵抗率（Ω・ｍ）が低い材料を用いることが好ましい。これにより、より効果的にノイズの低減や応答特性の向上を図ることができる。このような材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ等、または、これらを含む合金等の各種金属材料を含むものが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、配線５２は、電気抵抗が対向電極５１よりも小さいことが好ましい。具体的には、配線５２１、５２２、５２３の長さをｌ_１とし、断面積をＡ_１とし、構成材料の電気抵抗率をρ_１としたときにρ_１（ｌ_１／Ａ_１）で表される配線５２１の電気抵抗Ｒ_１と、第１、第２検出電極５１１、５２１の長さをｌ_２とし、断面積をＡ_２とし、構成材料の電気抵抗率をρ_２としたときにρ_２（ｌ_２／Ａ_２）で表される第１検出電極５１１の電気抵抗Ｒ_２とが、Ｒ_１＜Ｒ_２なる関係を満足することが好ましい。これにより、各配線５２１、５２２、５２３の配線抵抗を十分に低くすることができ、より効果的に、ノイズの低減や応答特性の向上を図ることができる。

蓋体３は、下面に開口する凹部３１を有しており、この凹部３１が凹部２１とで内部空間Ｓを形成するように、ベース基板２に接合されている。このような蓋体３は、本実施形態では、シリコン基板で形成されている。これにより、蓋体３とベース基板２とを陽極接合によって接合することができる。なお、蓋体３をベース基板２に接合しただけの状態では、ベース基板２に形成されている凹部２２、２３、２４を介して内部空間Ｓの内外が連通されている。そのため、本実施形態では、図２に示すように、ＴＥＯＳＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ_２膜７によって凹部２２、２３、２４を塞いで、内部空間Ｓを気密封止している。

以上、物理量センサー１の構成について簡単に説明した。このような物理量センサー１は、次のようにして鉛直方向の加速度を検知することができる。物理量センサー１に鉛直方向の加速度が加わっていない場合、可動部４３は、図３（ａ）に示すように、水平状態を維持している。そして、物理量センサー１に鉛直方向下向き（−Ｚ軸方向）の加速度Ｇ１が加わると、第１、第２可動部４３１、４３２の回転モーメントの異なりから、可動部４３は、図３（ｂ）に示すように、軸Ｊを中心にして時計回りにシーソー揺動する。反対に、物理量センサー１に鉛直方向上向き（＋Ｚ軸方向）の加速度Ｇ２が加わると、可動部４３は、図３（ｃ）に示すように、軸Ｊを中心して反時計回りにシーソー揺動する。このような可動部４３のシーソー揺動によって、第１可動部４３１と第１検出電極５１１の離間距離および第２可動部４３２と第２検出電極５１２の離間距離が変化し、これに応じて静電容量Ｃａ、Ｃｂが変化する。そのため、これら静電容量Ｃａ、Ｃｂの変化量（静電容量Ｃａ、Ｃｂの差動信号）に基づいて加速度の値を検出することができる。また、静電容量Ｃａ、Ｃｂの変化の方向から加速度の方向（−Ｚ軸側の加速度なのか、＋Ｚ軸側の加速度なのか）を特定することができる。このようにして、物理量センサー１を用いて加速度を検出することができる。

なお、本実施形態では、第１検出電極５１１、第２検出電極５１２およびダミー電極５１３の全てが光透過性を有しているが、可動部４３のスティッキングの有無を確認することができれば、これらのうちの少なくとも１つの電極が光透過性を有していれば、それ以外の電極は、光透過性を有していなくてもよい。すなわち、例えば、第１、第２検出電極５１１、５１２が光透過性を有し、ダミー電極５１３が光透過性を有していなくてもよい。また、例えば、第１検出電極５１１の全域が光透過性を有している必要もなく、一部の領域が光透過性を有していればよい。第２検出電極５１２およびダミー電極５１３についても同様である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の物理量センサーの第２実施形態について説明する。

図４は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーの平面図（上面図）である。図５は、図４中のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施形態にかかる物理量センサーでは、主に、素子片の構成が異なっていること以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。

なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図４および図５では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図４および図５に示す物理量センサー１は、Ｘ軸方向（面内方向）の加速度を検出する加速度センサーとして利用可能である。このような物理量センサー１は、ベース基板２と、蓋体３と、これらによって形成された内部空間Ｓに配置されている素子片６と、を有している。

本実施形態では、ベース基板２の凹部２３、２４は、凹部２１の外周に沿って設けられており、凹部２２は、凹部２１に接続されて設けられている。

また、導体パターン５が有する対向電極５１は、凹部２１の底面２１１の広範囲に広がって配置され、光透過性を有するダミー電極（同電位電極）５１３で構成されている。また、配線５２は、凹部２２内に引き回されている配線５２１と、凹部２３内に引き回されている配線５２２と、凹部２４内に引き回されている配線５２３と、を有し、端子５３は、凹部２２内に配置され、配線５２１と接続されている端子５３１と、凹部２３内に配置され、配線５２２と接続されている端子５３２と、凹部２４内に配置され、配線５２３と接続されている端子５３３と、を有している。

また、素子片６は、支持部６１、６２、可動部６３および連結部６４、６５を備える可動構造体６０と、複数の第１固定電極指６８と、複数の第２固定電極指６９と、を有している。また、可動部６３は、基部６３１と、基部６３１からＹ軸方向両側に突出している複数の可動電極指（可動電極部）６３２と、を有している。このような素子片６は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板から形成されている。

支持部６１、６２は、ベース基板２の上面に接合されており、支持部６１において、配線５２３との間に配置されている導電性のバンプＢ３を介して配線５２３と電気的に接続されている。配線５２３は、ダミー電極５１３とも電気的に接続されているため、ダミー電極５１３は、可動構造体６０と同電位となっている。

これら支持部６１、６２の間に設けられている可動部６３は、連結部６４を介して支持部６１に連結されるとともに、連結部６５を介して支持部６２に連結されている。これにより、可動部６３は、支持部６１、６２に対して矢印ａで示すようにＸ軸方向に変位可能となる。

また、複数の第１固定電極指６８は、各可動電極指６３２のＸ軸方向一方側に配置され、対応する可動電極指６３２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並んでいる。また、各第１固定電極指６８は、その基端部にて、ベース基板２の上面に接合されており、配線５２１との間に配置されている導電性のバンプＢ１を介して配線５２１に電気的に接続されている。

これに対して、複数の第２固定電極指６９は、各可動電極指６３２のＸ軸方向他方側に配置され、対応する可動電極指６３２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並んでいる。また、各第２固定電極指６９は、その基端部にて、ベース基板２の上面に接合されており、配線５２２との間に配置されている導電性のバンプＢ２を介して配線５２２に電気的に接続されている。

以上のような構成の物理量センサー１は、次のようにして加速度を検出する。すなわち、Ｘ軸方向の加速度が物理量センサー１に加わると、その加速度の大きさに基づいて、可動部６３が、連結部６４、６５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、可動電極指６３２と第１固定電極指６８との隙間および可動電極指６３２と第２固定電極指６９との隙間がそれぞれ変化する。このような変位に伴って、可動電極指６３２と第１固定電極指６８との間の静電容量Ｃ１および可動電極指６３２と第２固定電極指６９との間の静電容量Ｃ２の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量Ｃ１、Ｃ２の変化（差動信号）に基づいて加速度を検出することができる。

以上、物理量センサー１について説明した。このような物理量センサー１では、前述したように、凹部２１の底面にダミー電極５１３が設けられており、このダミー電極５１３が素子片６と対向して配置されているため、ベース基板２と素子片６（素子片６を形成するためのシリコン基板）との陽極接合時にスティッキングが発生してしまうことを低減することができる。また、ダミー電極５１３が光透過性を有しているため、物理量センサー１の下面側からベース基板２およびダミー電極５１３を介して素子片６のスティッキングの有無を確認することができる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

（物理量センサー装置）
次に、本発明の物理量センサー装置を説明する。

図６は、本発明の物理量センサー装置の一例を示す断面図である。
図６に示す物理量センサー装置１００は、基板１０１と、接着層１０３を介して基板１０１の上面に固定されている物理量センサー１と、接着層１０４を介して物理量センサー１の上面に固定されているＩＣチップ（電子部品）１０２と、を有している。そして、物理量センサー１およびＩＣチップ１０２が基板１０１の下面を露出させた状態で、モールド材Ｍによってモールドされている。なお、接着層１０３、１０４としては、例えば、半田、銀ペースト、樹脂系接着剤（ダイアタッチ剤）等を用いることができる。また、モールド材Ｍとしては、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができ、例えば、トランスファーモールド法によってモールドすることができる。

また、基板１０１の上面には複数の端子１０１ａが配置されており、下面には図示しない内部配線やキャスタレーションを介して端子１０１ａに接続されている複数の実装端子１０１ｂが配置されている。このような基板１０１としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。

また、ＩＣチップ１０２には、例えば、物理量センサー１を駆動する駆動回路や、差動信号から加速度を検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が含まれている。このようなＩＣチップ１０２は、ボンディングワイヤー１０５を介して物理量センサー１の端子５３１、５３２、５３３と電気的に接続されており、ボンディングワイヤー１０６を介して基板１０１の端子１０１ａに電気的に接続されている。

このような物理量センサー装置１００は、物理量センサー１を備えているので、優れた信頼性を有している。

（電子機器）
次に、本発明の電子機器を説明する。

図７は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。

この図において、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を備える表示ユニット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、加速度センサー等として機能する物理量センサー１が内蔵されている。

図８は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（スマートフォン、ＰＨＳ等も含む）の構成を示す斜視図である。

この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、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、加速度センサー等として機能する物理量センサー１が内蔵されている。

図９は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。

ディ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。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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１３０８に転送・格納される。また、このディ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、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ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。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、例えば、加速度センサーとして手振れ補正に用いられる物理量センサー１が内蔵されている。

このような電子機器は、物理量センサー１を備えているので、優れた信頼性を有している。

なお、本発明の電子機器は、図７のパーソナルコンピューター、図８の携帯電話機、図９のディ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）、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、カーナビゲーション装置、ページャ、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、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

（移動体）
次に、本発明の移動体を説明する。

図１０は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。
図１０に示すように、自動車１５００には物理量センサー１が内蔵されており、例えば、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。また、物理量センサー１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、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）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

以上、本発明の物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前述した実施形態では、物理量センサーが内部空間内に１つの素子片を有している構成について説明したが、内部空間内に配置されている素子片の数は、特に限定されない。例えば、Ｘ軸およびＹ軸の加速度を検出するために、前述した第２実施形態の素子片６を２つ配置し、さらに、Ｚ軸の加速度を検出するために、前述した第１実施形態の素子片を１つ配置すれば、３軸の加速度を検出することのできる物理量センサーとなる。また、さらに、素子片として、角速度を検出することができるものを加えれば、加速度と角速度とを検出することのできる複合センサーとして利用することができる。

１……物理量センサー
２……ベース基板
２１、２２、２３、２４……凹部
２１１……底面
３……蓋体
３１……凹部
４……素子片
４１、４２……支持部
４３……可動部
４３１……第１可動部
４３１ａ……スリット
４３２……第２可動部
４３２ａ……スリット
４４、４５……連結部
５……導体パターン
５１……対向電極
５１１……第１検出電極
５１２……第２検出電極
５１３……ダミー電極
５２……配線
５２１、５２２、５２３……配線
５３……端子
５３１、５３２、５３３……端子
６……素子片
６０……可動構造体
６１、６２……支持部
６３……可動部
６３１……基部
６３２……可動電極指
６４、６５……連結部
６８……第１固定電極指
６９……第２固定電極指
７……ＳｉＯ_２膜
１００……物理量センサー装置
１０１……基板
１０１ａ……端子
１０１ｂ……実装端子
１０２……ＩＣチップ
１０３、１０４……接着層
１０５、１０６……ボンディングワイヤー
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……ディジタルスチルカメラ
１３０２……ケース
１３０４……受光ユニット
１３０６……シャッタボタン
１３０８……メモリ
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
１４４０……パーソナルコンピューター
１５００……自動車
１５０１……車体
１５０２……車体姿勢制御装置
１５０３……車輪
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３……バンプ
Ｃａ、Ｃｂ……静電容量
Ｇ１、Ｇ２……加速度
Ｊ……軸
Ｍ……モールド材
Ｓ……内部空間

Claims (9)

1. 光透過性を有する基板と、
   前記基板に対して変位可能に配置されている可動部と、
   前記可動部と対向して前記基板に配置されている対向電極と、を有し、
   前記対向電極の少なくとも一部は、光透過性を有していることを特徴とする物理量センサー。
2. 前記対向電極は、平面視で前記可動部と重なる領域が光透過性を有している請求項１に記載の物理量センサー。
3. 前記対向電極に接続されている配線を有し、
   前記配線は、前記対向電極の構成材料の電気抵抗率よりも低い材料を含んでいる請求項１または２に記載の物理量センサー。
4. 前記配線は、金属材料を含み、
   前記対向電極は、酸化物系の透明電極材料を含んでいる請求項３に記載の物理量センサー。
5. 前記可動部は、一方側に位置する第１可動部と、他方側に位置し、厚さ方向の加速度が加わった時の回転モーメントが前記第１可動部よりも大きい第２可動部と、を有し、前記第１可動部および前記第２可動部が前記基板に対してシーソー揺動するように構成され、
   前記対向電極は、前記第１可動部と対向配置されている第１検出電極と、前記第２可動部と対向配置されている第２検出電極と、前記第２可動部と対向配置され、前記可動部と同電位となる同電位電極と、を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサー。
6. 前記可動部は、前記基板に対して前記可動部の面内方向に変位可能な基部と、前記基部から突出して設けられている可動電極部と、を有し、
   前記対向電極は、前記可動部と対向配置されて、前記可動部と同電位となる同電位電極を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサー。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
   前記物理量センサーと電気的に接続されている電子部品と、を有することを特徴とする物理量センサー装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする電子機器。
9. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする移動体。

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