JP2018179575A - 物理量センサー、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃が加わった場合などに、固定部と該固定部から延びる懸架部との接続部分に生じる応力集中による懸架部の破損を低減する。【解決手段】物理量センサーは、基体（基板４）と、前記基体の主面に沿って第１方向（Ｙ軸方向）に延出している懸架部（第１延出部２１２ａ）と、前記基体に前記懸架部を固定している固定部２１１ａと、前記懸架部から前記主面に沿って前記第１方向と交差する第２方向（Ｘ軸方向）に延出している固定電極部（第１固定電極指２１３１ａ）と、前記固定電極部と間隔を隔てて対向するように設けられている可動電極部（第１可動電極指３２２１ａ）と、を備え、前記懸架部は、前記固定部と接続されている部分の前記第２方向の幅Ｗ１よりも、前記固定部から前記第１方向に離れた部分の前記幅Ｗ２の方が狭い。【選択図】図４

Description

本発明は、物理量センサー、電子機器、および移動体に関する。

近年、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造されたセンサーが開発されている。このようなセンサーとして、一つのアンカーによって固定配置された固定電極と、固定電極に対して間隔を隔てて対向するとともに変位可能に設けられた可動電極と、を有し、これら二つの電極間の静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出する静電容量型の物理量センサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に係る物理量センサーは、１枚のシリコンウエハーから分離して形成された二つの固定電極部および可動電極部を有する。この物理量センサーにおいて、各固定電極部は、基板表面にアンカーによって固定された固定部と、固定部から直線的に延びる一定の幅寸法の梁状の懸架部（ウェブ）と、懸架部から櫛歯状をなすように延びて配列されている複数の固定枝電極（固定電極指）と、を有する。一方、可動電極部は、基板表面に弾性支持部によって、基板表面に沿って変位可能に支持された支持枠部と、対向する二つの支持枠部から、前述した固定電極部の複数の枝電極（固定電極指）に対向するように錘部から延びて配置されている複数の枝電極（可動対向電極指）と、を有する。

米国特許第８５１６８９０号明細書

しかしながら、特許文献１の物理量センサーでは、一つのアンカーによって固定配置された固定部から懸架部が延在されている。このような構成では、例えば物理量センサーに外部から衝撃が加わった場合などに、１点支持されている固定部と、該固定部から延びる懸架部との接続部分に生じる応力集中により、懸架部が破損してしまう虞がある。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る物理量センサーは、基体と、前記基体の主面に沿って第１方向に延出している懸架部と、前記基体に前記懸架部を固定している固定部と、前記懸架部から前記主面に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延出している固定電極部と、前記固定電極部と間隔を隔てて対向するように設けられている可動電極部と、を備え、前記懸架部は、前記固定部と接続されている部分の前記第２方向の幅よりも、前記固定部から前記第１方向に離れた部分の前記幅の方が狭いことを特徴とする。

本適用例の物理量センサーによれば、第２方向における懸架部の幅が、固定部と接続されている部分よりも固定部から第１方向に離れた部分の方が狭くなっていることから、固定部と懸架部との接続部分の強度を減らすことなく、且つ懸架部の質量を小さく（軽く）することができる。即ち、懸架部の堅牢さを維持しつつ、固定部と懸架部との接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部と懸架部との接続部分に生じる応力集中によって懸架部が破損してしまうリスクを低減することができる。

［適用例２］本適用例に係る物理量センサーは、基体と、前記基体の主面に沿って第１方向に延出している懸架部と、前記基体に前記懸架部を固定している固定部と、前記懸架部から前記主面に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延出している固定電極部と、前記固定電極部と間隔を隔てて対向するように設けられている可動電極部と、を備え、前記懸架部は、凹部、および貫通孔の少なくとも一方を有していることを特徴とする。

本適用例の物理量センサーによれば、懸架部に、凹部、および貫通孔の少なくとも一方を有していることから、固定部と懸架部との接続部分の強度を減らすことなく、且つ懸架部の質量を小さく（軽く）することができる。即ち、懸架部の堅牢さを維持しつつ、固定部と懸架部との接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部と懸架部との接続部分に生じる応力集中によって懸架部が破損してしまうリスクを低減することができる。

［適用例３］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記懸架部は、前記固定部と接続されている部分から前記第１方向に向かって、前記幅が漸減していることが好ましい。

本適用例によれば、固定部と接続されている部分から第１方向に向かって、懸架部の幅が漸減しているため、懸架部の質量を小さくすると共に、懸架部内での応力集中を生じ難くすることができ、懸架部の破損のリスクを更に低減することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、平面視にて、前記固定部は、前記懸架部と重ならない位置に設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、固定部と懸架部とを区分できるため、固定部の固定状態のばらつきなどが懸架部に影響することを低減することができる。

［適用例５］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記固定部は、該固定部から前記主面に沿って、且つ前記主面と離間して延出する連結部を有し、前記懸架部は、前記連結部を介して前記固定部と接続されていることが好ましい。

本適用例によれば、連結部によって固定部と懸架部とを離間させることができ、懸架部に加わる衝撃を緩和することができる。これにより、懸架部の破損のリスクを低減することができる。

［適用例６］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、平面視にて、前記固定部は、前記懸架部の少なくとも一部と重なるように設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、平面視にて、固定部が懸架部の少なくとも一部と重なるように配置されるため、固定部と懸架部との配置面積を小さくすることができる。よって、小型の物理量センサーを提供することが可能となる。

［適用例７］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記懸架部は、前記固定部を挟み、正負の両方向に向かって延出していることが好ましい。

本適用例によれば、固定部を挟む両方向に向かって懸架部が延出しているため、懸架部に設ける固定電極部の配置数をより多くすることができ、検出感度の向上を図ることができる。

［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、応力集中による懸架部の破損リスクを低減させた物理量センサーを備えていることから、耐衝撃性を向上させた電子機器を提供することができる。

［適用例９］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、応力集中による懸架部の破損リスクを低減させた物理量センサーを備えていることから、耐衝撃性を向上させた移動体を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図。 図１中のＡ−Ａ線断面図。 図１中のＢ−Ｂ線断面図。 図１に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図。 本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図。 図５に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図。 第１、第２実施形態に係る物理量センサーの変形例１を示す平面図。 第１、第２実施形態に係る物理量センサーの変形例２を示す平面図。 第１、第２実施形態に係る物理量センサーの変形例３を示す平面図。 本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図。 図１０中のＣ−Ｃ線断面図。 図１０中のＤ−Ｄ線断面図。 図１０に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図。 本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す平面図。 図１４に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図。 第３、第４実施形態に係る物理量センサーの変形例１を示す平面図。 第３、第４実施形態に係る物理量センサーの変形例２を示す平面図。 第３、第４実施形態に係る物理量センサーの変形例３を示す平面図。 各実施形態に係る物理量センサーが備える第１固定電極部（第１延出部）の応用例を説明するための部分拡大平面図。 本発明の電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。 本発明の電子機器の一例である携帯電話機の構成を模式的に示す斜視図。 本発明の電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。 本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。

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

１．物理量センサー
まず、本発明の物理量センサーについて説明する。なお、以下の物理量センサーの説明において参照する各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を矢印で図示しており、その矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」としている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（第２方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向（第１方向）を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、以下では、説明の便宜上、図２および図３中の上側（＋Ｚ軸方向側）を「上」、下側（−Ｚ軸方向側）を「下」という。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを、図１、図２、図３、および図４を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、図１に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図である。

図１、図２、図３、および図４に示すように、本実施形態の物理量センサー１は、センサー素子１０と、このセンサー素子１０を支持している基体としての基板４と、この基板４上においてセンサー素子１０に電気的に接続されている配線パターン５と、センサー素子１０を覆うようにして基板４に接合されている蓋部材６と、を有している。ここで、基板４および蓋部材６は、センサー素子１０を収納している空間Ｓを形成しているパッケージ２０を構成している。以下、物理量センサー１の各部を順次説明する。

（センサー素子）
図１に示すように、センサー素子１０は、基板４に固定されている第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側固定部３１と、これら電極側固定部を平面視で囲む可動質量部３２と、可動電極側固定部３１と可動質量部３２とを接続している弾性部３３と、を有している。なお、第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側固定部３１、可動質量部３２と、および弾性部３３は、図２および図３に示すように、基板４の主面としての上面（センサー素子１０が設けられている側の面）に沿って配置されている。

ここで、可動電極側固定部３１、可動質量部３２および弾性部３３は、一体的に形成されていて、可動電極側構造体３を構成している。すなわち、センサー素子１０は、互いに間隔を隔てて配置されている第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側構造体３を有し、可動電極側構造体３が、一体的に形成されている可動電極側固定部３１、可動質量部３２および弾性部３３を有している。また、可動電極側固定部３１は、第１可動電極側固定部３１ａおよび第２可動電極側固定部３１ｂを有する。また、弾性部３３は、２つの第１弾性部３３ａおよび２つの第２弾性部３３ｂを有する。なお、本実施形態では、センサー素子１０は、平面視で回転対称な形状であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関して対称な形状をなしている。

第１固定電極側固定部２１ａおよび第２固定電極側固定部２１ｂは、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１固定電極側固定部２１ａは、センサー素子１０の中心に対して＋Ｙ軸方向側に配置され、一方、第２固定電極側固定部２１ｂは、センサー素子１０の中心に対して−Ｙ軸方向側に配置されている。

第１固定電極側固定部２１ａは、第１突起部４２ａを介して基板４に接続されている固定部２１１ａと、固定部２１１ａから第１方向（＋Ｙ軸方向）に沿って延出し、基板４と離間している懸架部としての第１延出部２１２ａと、第１延出部２１２ａに接続されている第１固定電極部２１３ａと、を有している。第１固定電極部２１３ａは、第１延出部２１２ａに一端が支持されている固定電極部としての複数の第１固定電極指２１３１ａで構成されている（図４参照）。複数の第１固定電極指２１３１ａは、第１延出部２１２ａから第１方向と交差する第２方向のそれぞれの方向（＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向）に沿って延出するとともに、Ｙ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第１固定電極櫛部」を構成している。

同様に、第２固定電極側固定部２１ｂは、第２突起部４２ｂを介して基板４に接続されている固定部２１１ｂと、固定部２１１ｂから第１方向（−Ｙ軸方向）に沿って延出している懸架部としての第２延出部２１２ｂと、第２延出部２１２ｂに接続されている第２固定電極部２１３ｂと、を有している。第２固定電極部２１３ｂは、前述した第１固定電極部２１３ａに対してＹ軸方向に沿って並んで配置されており、第２延出部２１２ｂに一端が支持されている固定電極部としての複数の第２固定電極指２１３１ｂで構成されている。複数の第２固定電極指２１３１ｂは、第２延出部２１２ｂから第２方向のそれぞれの方向（＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向）に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第２固定電極櫛部」を構成している。

懸架部としての第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂは、固定部２１１ａ，２１１ｂと接続されている部分における第２方向（Ｘ軸方向）の幅よりも、固定部２１１ａ，２１１ｂから第１方向（Ｙ軸方向）に離れた先端部分の幅の方が狭くなるように構成されている。このことについて、図４に第１延出部２１２ａを例示して詳細に説明する。なお、第１延出部２１２ａと第２延出部２１２ｂとは、Ｘ軸に対して線対称の構成である。したがって、第１延出部２１２ａの構成を代表として説明し、第２延出部２１２ｂの説明は省略する。

第１延出部２１２ａは、図４に示すように、固定部２１１ａと接続されている部分における第２方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ１よりも、固定部２１１ａから第１方向（＋Ｙ軸方向）に離れた先端部分の幅Ｗ２の方が狭くなるように構成されている。

本実施形態の第１延出部２１２ａでは、固定部２１１ａと接続されている部分から第１方向（＋Ｙ軸方向）に向かって、第２方向（Ｘ軸方向）の幅が幅Ｗ１から幅Ｗ２まで漸減している構成となっている。具体的には、＋Ｚ軸方向からの平面視で、複数の第１固定電極指２１３１ａが延出される第１延出部２１２ａのＸ軸方向の両側のそれぞれの縁が、固定部２１１ａから第１方向（＋Ｙ軸方向）に向かって、内側に向かって傾斜するように構成されている。換言すれば、複数の第１固定電極指２１３１ａの長さが、固定部２１１ａ側の方が、第１方向（＋Ｙ軸方向）に離れた先端部分側よりも短くなっている。なお、複数の第１固定電極指２１３１ａの長さは、第１延出部２１２ａの縁の傾斜に沿って補正し、同じ長さとしてもよい。

このように第１延出部２１２ａの幅が、固定部２１１ａと接続されている部分から第１方向に向かって漸減していることにより、第１延出部２１２ａの質量を小さくすることができると共に、第１延出部２１２ａでの応力集中を生じ難くすることができ、第１延出部２１２ａの破損のリスクを更に低減することができる。

また、＋Ｚ軸方向からの平面視にて、第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂと、固定部２１１ａ，２１１ｂの固定されている位置とが、重ならないように配置されていることが好ましい。このようにすることにより、第１延出部２１２ａと固定部２１１ａとの区分、第２延出部２１２ｂと固定部２１１ｂとの区分ができることから、固定状態のばらつきなどが第１延出部２１２ａと固定部２１１ａの状態に影響することを低減することができる。

一方、第１可動電極側固定部３１ａおよび第２可動電極側固定部３１ｂは、Ｙ軸方向に交差するＸ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１可動電極側固定部３１ａは、センサー素子１０の中心に対して＋Ｘ軸方向側に配置され、一方、第２可動電極側固定部３１ｂは、センサー素子１０の中心に対して−Ｘ軸方向側に配置されている。本実施形態では、平面視で、固定部２１１ａ，２１１ｂに対して、＋Ｘ軸方向側に第１可動電極側固定部３１ａ、−Ｘ軸方向側に第２可動電極側固定部３１ｂが配置されている。したがって、第１固定電極側固定部２１ａおよび第２固定電極側固定部２１ｂは、それぞれ、平面視で第１可動電極側固定部３１ａと第２可動電極側固定部３１ｂとの間に位置している部分（固定部２１１ａ，２１１ｂ）を有する。

第１可動電極側固定部３１ａは、基板４に接続されている接続部３１１ａと、接続部３１１ａに接続されている第１支持部３１２ａと、を有している。第１支持部３１２ａは、平面視でＴ字状をなし、接続部３１１ａから＋Ｘ軸方向に沿って延出している部分と、該部分の接続部３１１ａとは反対の端部から＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向のそれぞれの方向に沿って延出している部分と、を有している。

同様に、第２可動電極側固定部３１ｂは、基板４に接続されている接続部３１１ｂと、接続部３１１ｂに接続されている第２支持部３１２ｂと、を有している。第２支持部３１２ｂは、平面視でＴ字状をなし、接続部３１１ｂから−Ｘ軸方向に沿って延出している部分と、該部分の接続部３１１ｂとは反対の端部から＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向のそれぞれの方向に沿って延出している部分と、を有している。

このような第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側固定部３１は、平面視で枠状をなす可動質量部３２の内側に配置されている。言い換えると、可動質量部３２は、平面視で、第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側固定部３１を囲む形状をなしている。

この可動質量部３２は、平面視で枠状をなす枠部３２１と、枠部３２１に接続されている第１錘部３２３ａおよび第２錘部３２３ｂと、第１錘部３２３ａに接続されている第１可動電極部３２２ａと、第２錘部３２３ｂに接続されている第２可動電極部３２２ｂと、を有している。

枠部３２１は、センサー素子１０の外縁部を構成しており、前述したように、枠部３２１の内側には、第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側固定部３１が配置されている。

第１錘部３２３ａは、枠部３２１の内側にて枠部３２１に接続され、平面視で第１固定電極側固定部２１ａ（主に第１固定電極部２１３ａ）の周囲を囲むように形成されている。一方、第２錘部３２３ｂは、枠部３２１の内側にて枠部３２１に接続され、平面視で第２固定電極側固定部２１ｂ（主に第２固定電極部２１３ｂ）の周囲を囲むように形成されている。

第１可動電極部３２２ａは、前述した第１固定電極部２１３ａに対向している部分を有する。具体的には、第１可動電極部３２２ａは、第１錘部３２３ａに一端が支持されていて、前述した第１固定電極部２１３ａの複数の第１固定電極指２１３１ａ（第１固定電極櫛部）に対して間隔ｄを隔てて対向するように第１錘部３２３ａから延出して配置されている複数の可動電極部としての第１可動電極指３２２１ａで構成されている（図４参照）。複数の第１可動電極指３２２１ａは、第１錘部３２３ａからＸ軸方向に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第１可動電極櫛部」を構成している。

同様に、第２可動電極部３２２ｂは、前述した第２固定電極部２１３ｂに対向している部分を有する。具体的には、第２可動電極部３２２ｂは、第２錘部３２３ｂに一端が支持されていて、前述した第２固定電極部２１３ｂの複数の第２固定電極指２１３１ｂに対して間隔を隔てて対向するように第２錘部３２３ｂから延出して配置されている複数の可動電極部としての第２可動電極指３２２１ｂで構成されている。複数の第２可動電極指３２２１ｂは、第２錘部３２３ｂからＸ軸方向に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第２可動電極櫛部」を構成している。

このような可動質量部３２は、前述した第１可動電極側固定部３１ａに対して２つの第１弾性部３３ａを介して支持されているとともに、前述した第２可動電極側固定部３１ｂに対して２つの第２弾性部３３ｂを介して支持されている。したがって、平面視で、枠状をなす枠部３２１の内側には、前述した第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂ、第１可動電極側固定部３１ａおよび第２可動電極側固定部３１ｂだけでなく、２つの第１弾性部３３ａおよび２つの第２弾性部３３ｂも配置されることとなる。

２つの第１弾性部３３ａは、それぞれ、可動質量部３２をＹ軸方向に変位可能に第１可動電極側固定部３１ａと可動質量部３２とを接続している。２つの第１弾性部３３ａのうちの一方の第１弾性部３３ａは、第１可動電極側固定部３１ａが有する第１支持部３１２ａの＋Ｙ軸方向側の端部に接続され、他方の第１弾性部３３ａは、第１支持部３１２ａの−Ｙ軸方向側の端部に接続されている。同様に、２つの第２弾性部３３ｂは、それぞれ、可動質量部３２をＹ軸方向に変位可能に第２可動電極側固定部３１ｂと可動質量部３２とを接続している。２つの第２弾性部３３ｂのうちの一方の第２弾性部３３ｂは、第２可動電極側固定部３１ｂが有する第２支持部３１２ｂの＋Ｙ軸方向側の端部に接続され、他方の第２弾性部３３ｂは、第２支持部３１２ｂの−Ｙ軸方向側の端部に接続されている。

第１支持部３１２ａの＋Ｙ軸方向側の端部に接続された第１弾性部３３ａと、第２支持部３１２ｂの＋Ｙ軸方向側の端部に接続された第２弾性部３３ｂとは、Ｘ軸方向に互いに接近と離間とを繰り返すように蛇行しながらそれぞれＹ軸方向に延びている形状をなしている。同様に、第１支持部３１２ａの−Ｙ軸方向側の端部に接続された第１弾性部３３ａと、第２支持部３１２ｂの−Ｙ軸方向側の端部に接続された第２弾性部３３ｂとは、Ｘ軸方向に互いに接近と離間とを繰り返すように蛇行しながらそれぞれＹ軸方向に延びている形状をなしている。

なお、第１弾性部３３ａおよび第２弾性部３３ｂの形状は、可動質量部３２をＹ軸方向に変位可能とすることができれば、前述したものに限定されず、例えば、Ｘ軸方向に沿って延びている１つの梁で構成されていてもよいし、３本以上の梁とこれらの梁を連結する２つ以上の連結部とで構成されていてもよい。

以上説明したような第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側構造体３の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープされることにより導電性が付与されたシリコン材料（単結晶シリコン、ポリシリコン等）を用いるのが好ましい。

また、第１固定電極側固定部２１ａ、第２固定電極側固定部２１ｂおよび可動電極側構造体３は、１つの基板（例えばシリコン基板）をエッチングすることより一括して形成することができる。この場合、センサー素子１０の各部の厚さを簡単かつ高精度に揃えることができる。また、シリコンはエッチングにより高精度に加工することができる。

以上説明したように構成されたセンサー素子１０では、センサー素子１０が検出軸方向であるＹ軸方向の加速度を受けると、第１弾性部３３ａおよび第２弾性部３３ｂの弾性変形を伴って、可動質量部３２がＹ軸方向に変位する。すると、第１固定電極部２１３ａの第１固定電極指２１３１ａと第１可動電極部３２２ａの第１可動電極指３２２１ａとの間の距離、および、第２固定電極部２１３ｂの第２固定電極指２１３１ｂと第２可動電極部３２２ｂの第２可動電極指３２２１ｂとの間の距離がそれぞれ変化する。

したがって、これらの間の静電容量に基づいて、センサー素子１０が受けた加速度の大きさを検出することができる。本実施形態では、第１固定電極指２１３１ａと第１可動電極指３２２１ａとの間の距離、および、第２固定電極指２１３１ｂと第２可動電極指３２２１ｂとの間の距離は、一方の距離が大きくなると、他方の距離が小さくなる。そのため、第１固定電極指２１３１ａと第１可動電極指３２２１ａとの間の静電容量、および、第２固定電極指２１３１ｂと第２可動電極指３２２１ｂとの間の静電容量も、一方の静電容量が大きくなると、他方の静電容量が小さくなる。したがって、第１固定電極部２１３ａの第１固定電極指２１３１ａと第１可動電極部３２２ａの第１可動電極指３２２１ａとの間の静電容量に基づく信号と、第２固定電極部２１３ｂの第２固定電極指２１３１ｂと第２可動電極部３２２ｂの第２可動電極指３２２１ｂとの間の静電容量に基づく信号とを差動演算する。これにより、検出軸方向以外の可動質量部３２の変位に伴う信号成分を除去してノイズを低減しつつ、センサー素子１０が受けた加速度に応じた信号を出力することができる。

（基板）
基体としての基板４は、板状をなし、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面であるＸＹ平面（基準面）に沿って配置されている。この基板４の主面としての上面（センサー素子１０が設けられている側の面）には、図２および図３に示すように、凹部４１が設けられている。この凹部４１は、センサー素子１０の可動部分（具体的には、可動質量部３２等）が基板４に接触するのを防止する機能を有する。これにより、センサー素子１０の駆動を許容しつつ、基板４がセンサー素子１０を支持することができる。

また、図４に示すように、基板４の上面には、凹部４１の底面から突出している第１突起部（第１固定電極側固定部用の突起部）４２ａ、第２突起部（第１固定電極側固定部用の突起部）４２ｂ、２つの第３突起部（第１可動電極側固定部用の突起部）４３ａ、および、２つの第４突起部（第２可動電極側固定部用の突起部）４３ｂが設けられている。さらに、基板４の上面には、凹部４１の底面から突出している４つの突起部４４、および、４つの突起部４５が設けられている。

第１突起部４２ａ、第２突起部４２ｂ、第３突起部４３ａおよび第４突起部４３ｂは、それぞれ、センサー素子１０の可動部分を基板４に対して浮遊（離間）させた状態でセンサー素子１０を支持する機能を有する。

第１突起部４２ａには、前述した第１固定電極側固定部２１ａの固定部２１１ａが接合されている。第２突起部４２ｂには、前述した第２固定電極側固定部２１ｂの固定部２１１ｂが接合されている。２つの第３突起部４３ａには、前述した第１可動電極側固定部３１ａの接続部３１１ａが接合されている。２つの第４突起部４３ｂには、前述した第２可動電極側固定部３１ｂの接続部３１１ｂが接合されている。

４つの突起部４４および４つの突起部４５は、センサー素子１０の浮遊部分（特に可動質量部３２）が基板４に張り付くのを防止する機能を有する。具体的に説明すると、４つの突起部４４は、平面視で、前述した可動質量部３２の外周部（より具体的には、平面視で四角形の外形を有する枠部３２１の４つの角部）に重なる位置に配置されている。これにより、可動質量部３２が基板４に張り付くのを効果的に低減することができる。

また、４つの突起部４５は、平面視で、後述する配線パターン５から基板４の上面が露出する部分（陽極接合時に大きな電界がかかる部分）近傍であって、可動質量部３２に重なる位置に配置されている。これにより、可動質量部３２が基板４に張り付くのを効果的に低減することができる。

また、基板４の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する基板材料を用いることが好ましく、具体的には、石英基板、サファイヤ基板、ガラス基板を用いるのが好ましく、特に、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、センサー素子１０や蓋部材６がシリコンを主材料として構成されている場合、これらを基板４に対して陽極接合することができる。

なお、図示では、基板４は、１部材で構成されているが、２以上の部材を接合して構成されていてもよい。例えば、枠状の部材と板状の部材とを貼り合わせることにより、基板４が構成されていてもよい。また、基板４は、例えば、フォトリソグラフィー法およびエッチング法等を用いて形成することができる。

（配線パターン）
配線パターン５は、前述した基板４の上面上に設けられている。この配線パターン５は、前述した第１固定電極側固定部２１ａに電気的に接続されている第１固定電極側配線５１ａと、第２固定電極側固定部２１ｂに電気的に接続されている第２固定電極側配線（不図示）と、可動電極側固定部３１に電気的に接続されている可動電極側配線５２ａ，５２ｂ，５３と、を有している。

第１固定電極側配線５１ａ（図２参照）は、前述した第１突起部４２ａ付近から＋Ｙ軸方向側に延びて配置されている。第１固定電極側配線５１ａの−Ｙ軸方向側の端部は、第１コンタクト部５４ａ（図２参照）を介して、第１固定電極側固定部２１ａに接続されている。また、第１固定電極側配線５１ａの＋Ｙ軸方向側の端部は、パッケージ２０の外部へ引き出されて、図示しない外部端子に電気的に接続されている。同様に、第２固定電極側配線（不図示）は、前述した第２突起部４２ｂ付近から−Ｙ軸方向側に延びて配置されている。第２固定電極側配線の＋Ｙ軸方向側の端部は、第２コンタクト部（不図示）を介して、第２固定電極側固定部２１ｂに接続されている。また、第２固定電極側配線の−Ｙ軸方向側の端部は、パッケージ２０の外部へ引き出されて、図示しない外部端子に電気的に接続されている。

可動電極側配線５２ａ，５２ｂは、それぞれ、平面視で、センサー素子１０の可動質量部３２とできるだけ重なるように配置されている。可動電極側配線５２ａは、第１固定電極側配線５１ａおよび第２固定電極側配線（不図示）に対して＋Ｘ軸方向側に配置されている。可動電極側配線５２ｂは、第１固定電極側配線５１ａおよび第２固定電極側配線に対して−Ｘ軸方向側に配置されている。

可動電極側配線５３は、可動電極側配線５２ａと可動電極側配線５２ｂとを接続している。そして、可動電極側配線５３は、第４コンタクト部５５ｂを介して、第２可動電極側固定部３１ｂに接続されている。同様に、図示していないが可動電極側配線５３は、第３コンタクト部を介して、第１可動電極側固定部３１ａに接続されている。

このような配線パターン５の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができ、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の透明電極材料、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料を用いることができる。

また、配線パターン５は、前述したような材料をスパッタリング法、蒸着法等の気相成膜法を用いて成膜した膜を、フォトリソグラフィー法およびエッチング法等を用いてパターニングすることによって一括して形成される。なお、基板４がシリコンのような半導体材料で構成されている場合には、基板４と配線パターン５との間に絶縁層を設けることが好ましい。かかる絶縁層の構成材料としては、例えば、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）等を用いることができる。

また、各コンタクト部の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、配線パターン５と同様、各種電極材料を用いることができるが、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属単体またはこれらを含む合金等の金属が好適に用いられる。このような金属を用いて各コンタクト部を構成することにより、配線パターン５とセンサー素子１０との間の接点抵抗を小さくすることができる。

（蓋部材）
図２および図３に示すように、蓋部材６は、前述したセンサー素子１０を保護する機能を有する。蓋部材６は、前述した基板４に接合され、基板４との間にセンサー素子１０を収納する空間Ｓを形成する。

具体的に説明すると、この蓋部材６は、板状をなし、その下面（センサー素子１０側の面）に凹部６１が設けられている。この凹部６１は、センサー素子１０の可動部分の変位を許容するように形成されている。そして、蓋部材６の下面の凹部６１よりも外側の部分は、前述した基板４の上面に接合されている。蓋部材６と基板４との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。また、蓋部材６の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。

以上説明したような物理量センサー１によれば、第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂの第２方向（Ｘ軸方向）における幅が、固定部２１１ａ，２１１ｂと接続されている部分（幅Ｗ１）よりも、固定部２１１ａ，２１１ｂから第１方向（Ｙ軸方向）に離れた部分（幅Ｗ２）の方が狭くなっている。これにより、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂの質量を小さく（軽く）することができる。また、固定部２１１ａ，２１１ｂとの接続部分から離れた第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂの先端部分の質量を軽くすることができるため、第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂにおける回転モーメントを小さくすることができる。即ち、固定部２１１ａ，２１１ｂとの接続部分における第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂの堅牢さを維持しつつ、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂとの接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂとの接続部分に生じる応力集中によって第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂが破損してしまうリスクを低減することができる。

また、物理量センサー１は、各第１可動電極指３２２１ａ、各第２可動電極指３２２１ｂ、各第１固定電極指２１３１ａおよび各第２固定電極指２１３１ｂが検出軸方向に対して直交するＸ軸方向に沿って延びているため、可動質量部３２の変位に伴う、第１固定電極部２１３ａと第１可動電極部３２２ａとの間、および、第２固定電極部２１３ｂと第２可動電極部３２２ｂとの間のそれぞれの静電容量変化を大きくすることができる。そのため、物理量センサー１の高感度化を図ることができる。

また、第１延出部２１２ａおよび第２延出部２１２ｂのそれぞれが検出軸方向であるＹ軸方向に沿って延びているため、第１可動電極指３２２１ａ、第２可動電極指３２２１ｂ、第１固定電極指２１３１ａおよび第２固定電極指２１３１ｂのそれぞれの数を効率的に多くすることができる。そのため、可動質量部３２の変位に伴う、第１固定電極部２１３ａと第１可動電極部３２２ａとの間、および、第２固定電極部２１３ｂと第２可動電極部３２２ｂとの間のそれぞれの静電容量変化をより大きくすることができる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを、図５、および図６を参照して説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図、図６は、図５に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図である。

なお、第２実施形態に係る物理量センサー１ａは、前述した第１実施形態の物理量センサー１の第１延出部２１２ａ、および第２延出部２１２ｂと異なる構成の第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂを有している。以下の説明では、構成の異なる第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂを中心に説明し、同様の構成部位については同符号を付してその説明を省略する。

図５、および図６に示すように、本実施形態の物理量センサー１は、センサー素子１０ａと、このセンサー素子１０ａを支持している基体としての基板４と、この基板４上においてセンサー素子１０ａに電気的に接続されている配線パターン５（図２参照）と、センサー素子１０ａを覆うようにして基板４に接合されている蓋部材６（図２参照）と、を有している。ここで、基板４および蓋部材６は、センサー素子１０ａを収納している空間Ｓ（図２参照）を形成しているパッケージ２０（図２参照）を構成している。

（センサー素子）
センサー素子１０ａは、基板４に固定されている第１固定電極側固定部１２１ａ、第２固定電極側固定部１２１ｂおよび可動電極側固定部３１と、これら電極側固定部を平面視で囲む可動質量部３２と、可動電極側固定部３１と可動質量部３２とを接続している弾性部３３と、を有している。なお、第１固定電極側固定部１２１ａ、第２固定電極側固定部１２１ｂおよび可動電極側固定部３１、可動質量部３２と、および弾性部３３は、第１実施形態と同様に、基板４の主面としての上面（センサー素子１０ａが設けられている側の面）に沿って配置されている。センサー素子１０ａは、平面視で回転対称な形状であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関して対称な形状をなしている。

第１固定電極側固定部１２１ａおよび第２固定電極側固定部１２１ｂは、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１固定電極側固定部１２１ａは、センサー素子１０ａの中心に対して＋Ｙ軸方向側に配置され、一方、第２固定電極側固定部１２１ｂは、センサー素子１０ａの中心に対して−Ｙ軸方向側に配置されている。

第１固定電極側固定部１２１ａは、第１突起部４２ａを介して基板４に接続されている固定部２１１ａと、固定部２１１ａから第１方向（＋Ｙ軸方向）に沿って延出している懸架部としての第１延出部１２１２ａと、第１延出部１２１２ａに接続されている第１固定電極部２１３ａと、を有している。第１固定電極部２１３ａは、第１延出部１２１２ａに一端が支持されている固定電極部としての複数の第１固定電極指２１３１ａで構成されている（図４参照）。複数の第１固定電極指２１３１ａは、第１延出部１２１２ａから第１方向と交差する第２方向のそれぞれの方向（＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向）に沿って延出するとともに、Ｙ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第１固定電極櫛部」を構成している。

同様に、第２固定電極側固定部１２１ｂは、第２突起部４２ｂを介して基板４に接続されている固定部２１１ｂと、固定部２１１ｂから第１方向（−Ｙ軸方向）に沿って延出している懸架部としての第２延出部１２１２ｂと、第２延出部１２１２ｂに接続されている第２固定電極部２１３ｂと、を有している。第２固定電極部２１３ｂは、前述した第１固定電極部２１３ａに対してＹ軸方向に沿って並んで配置されており、第２延出部１２１２ｂに一端が支持されている固定電極部としての複数の第２固定電極指２１３１ｂで構成されている。複数の第２固定電極指２１３１ｂは、第２延出部１２１２ｂから第２方向のそれぞれの方向（＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向）に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第２固定電極櫛部」を構成している。

懸架部としての第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂは、固定部２１１ａ，２１１ｂと接続されている部分から、第１方向（Ｙ軸方向）に離れた先端部分に亘り、ほぼ同一の幅で構成されている。そして、第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂには、それぞれＺ軸方向に貫通する複数（本形態では７個）の略円形の貫通孔１２１４ａ，１２１４ｂが設けられている。このような貫通孔１２１４ａ，１２１４ｂが設けられることにより、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂの質量を小さく（軽く）することができる。

以上説明したような物理量センサー１ａによれば、第１延出部１２１２ａに複数の貫通孔１２１４ａ、および第２延出部１２１２ｂに複数の貫通孔１２１４ｂが設けられていることから、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂの質量を小さく（軽く）することができる。即ち、固定部２１１ａ，２１１ｂとの接続部分における第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂの堅牢さを維持しつつ、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂとの接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂとの接続部分に生じる応力集中によって第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂが破損してしまうリスクを低減することができる。

なお、上述の第２実施形態では、第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂの質量を減じるために、第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂに複数の略円形の貫通孔１２１４ａ，１２１４ｂを設けた構成を例示したがこれに限らない。第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂの質量を減じるためには、凹部、および貫通孔の少なくとも一方を有していればよい。例えば、貫通孔の形状を、楕円形状、トラック形状、矩形形状、これらの組み合わせなどとすることができ、その形状は問わない。また、第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂに、凹部を設けることにより、第１延出部１２１２ａ、および第２延出部１２１２ｂの質量を減じることができる。

（第１、および第２実施形態に係る物理量センサーの変形例）
第１、および第２実施形態に係る物理量センサー１，１ａは、以下に示すような変形例を適用することができる。以下、第１、および第２実施形態に係る物理量センサー１，１ａの変形例１から変形例３について、図７、図８、および図９を参照して説明する。図７、図８、および図９は、第１、および第２実施形態に係る物理量センサーの変形例を示し、図７は変形例１、図８は変形例２、図９は変形例３、を示す平面図である。

なお、以下の各変形例は、固定部２１１ａ，２１１ｂと、第１延出部２１２ａ，１２１２ａ、および第２延出部２１２ｂ，１２１２ｂとの接続部分が異なっている例を示している。以下の説明では、構成の異なる部分について説明し、他の構成部位の説明は省略する。また、図７、図８、および図９では、第１実施形態の固定部２１１ａと、第１延出部２１２ａとの接続部分を例示して説明するが、固定部２１１ｂと、第２延出部２１２ｂとの接続部分、および第２実施形態の固定部２１１ａ，２１１ｂと第１延出部１２１２ａおよび第２延出部１２１２ｂとの接続部分でも、同様に適用することができる。

（変形例１）
変形例１では、図７に示すように、固定部２１１ａは、該固定部２１１ａから基板４の主面に沿って、且つ、該主面と離間して延出する連結部２１４ａを有している。そして、第１延出部２１２ａは、連結部２１４ａを介して固定部２１１ａと接続されている。このような変形例１の構成によれば、連結部２１４ａによって固定部２１１ａと第１延出部２１２ａとを離間させて接続することができ、固定部２１１ａから第１延出部２１２ａに伝播する衝撃を緩和することができる。これにより第１延出部２１２ａの破損のリスクを低減することができる。

（変形例２）
変形例２では、図８に示すように、＋Ｚ軸方向からの平面視にて、固定部２１１ａは、第１延出部２１２ａの少なくとも一部と重なるように設けられている。図８に示す構成例では、固定部２１１ａは、第１突起部１４２ａから第１延出部２１２ａ側に向かって突出する凸部１４２ａｓの位置で第１延出部２１２ａの少なくとも一部と重なっている。このような変形例２の構成によれば、＋Ｚ軸方向からの平面視にて、固定部２１１ａが第１延出部２１２ａの少なくとも一部と重なるように配置されるため、固定部２１１ａと第１延出部２１２ａとが占める配置面積を小さくすることができる。

（変形例３）
変形例３では、図９に示すように、固定部２１１ａと第１延出部２１２ａとが接続する二つの角部が、円弧状の所謂Ｒ形状Ｒ１，Ｒ２をなしている。このように、固定部２１１ａと第１延出部２１２ａとが接続する角部をＲ形状Ｒ１，Ｒ２とすることにより、角部に集中し易い応力を分散することができ、これにより第１延出部２１２ａの破損のリスクを低減することができる。

なお、図示しないが、固定部２１１ａと第１延出部２１２ａとが接続する二つの角部の近傍に、例えば所謂ｃ面取りなどの直線状の面取りを設け、当該二つの角部を鈍角とすることによって、角部に集中し易い応力を分散することができる。また、このｃ面取りなどの直線部分と変形例３のような円弧状の所謂Ｒ面取りとを併用することも可能であり、同様な効果を奏する。

＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図、図１１は、図１０中のＣ−Ｃ線断面図、図１２は、図１０中のＤ−Ｄ線断面図である。図１２は、図１０に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図である。

図１０、図１１、および図１２に示すように、本実施形態の物理量センサー１ｃは、センサー素子４１０と、このセンサー素子４１０を支持している基体としての基板４０４と、この基板４０４上においてセンサー素子４１０に電気的に接続されている配線パターン４０５と、センサー素子４１０を覆うようにして基板４０４に接合されている蓋部材４０６と、を有している。ここで、基板４０４および蓋部材４０６は、センサー素子４１０を収納している空間Ｓを形成しているパッケージ４２０を構成している。以下、物理量センサー１ｃの各部を順次説明する。

（センサー素子）
図１０に示すように、センサー素子４１０は、基板４０４に固定されている第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂと、これら電極側固定部を平面視で囲む可動質量部４３２と、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂと可動質量部４３２とを接続している２つの第１弾性部４３３ａおよび２つの第２弾性部４３３ｂと、を有している。なお、第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａ、第２可動電極側固定部４３１ｂ、可動質量部４３２、第１弾性部４３３ａ、および第２弾性部４３３ｂは、図１１および図１２に示すように、基板４０４の主面としての上面（センサー素子４１０が設けられている側の面）に沿って配置されている。

ここで、第１可動電極側固定部４３１ａ、第２可動電極側固定部４３１ｂ、可動質量部４３２、２つの第１弾性部４３３ａおよび２つの第２弾性部４３３ｂは、一体的に形成されていて、可動電極側構造体４０３を構成している。すなわち、センサー素子４１０は、互いに間隔を隔てて配置されている第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂおよび可動電極側構造体４０３を有し、可動電極側構造体４０３が、一体的に形成されている第１可動電極側固定部４３１ａ、第２可動電極側固定部４３１ｂ、可動質量部４３２、第１弾性部４３３ａおよび第２弾性部４３３ｂを有している。なお、本実施形態では、センサー素子４１０は、平面視で回転対称な形状をなしている。

第１固定電極側固定部４２１ａおよび第２固定電極側固定部４２１ｂは、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１固定電極側固定部４２１ａは、センサー素子４１０の中心に対して＋Ｘ軸方向側に配置され、一方、第２固定電極側固定部４２１ｂは、センサー素子４１０の中心に対して−Ｘ軸方向側に配置されている。

第１固定電極側固定部４２１ａは、第１突起部４４２ａを介して基板４０４に接続されている固定部４２１１ａと、固定部４２１１ａを挟み固定部４２１１ａから第１方向のそれぞれの方向に沿って（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向のそれぞれの方向に向かって）延出し、基板４０４と離間している懸架部としての第１延出部４２１２ａと、第１延出部４２１２ａに接続されている第１固定電極部４１３ａと、を有している。第１固定電極部４１３ａは、第１延出部４２１２ａに一端が支持されている固定電極部としての複数の第１固定電極指４１３１ａで構成されている（図１３参照）。複数の第１固定電極指４１３１ａは、第１延出部４２１２ａから第１方向と交差する第２方向（＋Ｘ軸方向）に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第１固定電極櫛部」を構成している。

同様に、第２固定電極側固定部４２１ｂは、第２突起部４４２ｂを介して基板４０４に接続されている固定部４２１１ｂと、固定部４２１１ｂから第１方向のそれぞれの方向に沿って（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向のそれぞれの方向に向かって）延出し、基板４０４と離間している懸架部としての第２延出部４２１２ｂと、第２延出部４２１２ｂに接続されている第２固定電極部４１３ｂと、を有している。第２固定電極部４１３ｂは、前述した第１固定電極部４１３ａに対してＸ軸方向に沿って並んで配置されており、第２延出部４２１２ｂに一端が支持されている複数の第２固定電極指４１３１ｂで構成されている。複数の第２固定電極指４１３１ｂは、第２延出部４２１２ｂから第１方向と交差する第２方向（−Ｘ軸方向）に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第２固定電極櫛部」を構成している。

このように、懸架部としての第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂが、固定部４２１１ａ，４２１１ｂから、固定部４２１１ａ，４２１１ｂを挟む両方向（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向）に向かって延出しているため、第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂに設ける第１固定電極指４１３１ａ、および第２固定電極指４１３１ｂの配置数をより多くすることができ、検出感度の向上を図ることができる。

懸架部としての第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂは、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと接続されている部分における第２方向（Ｘ軸方向）の幅よりも、固定部４２１１ａ，４２１１ｂから第１方向（Ｙ軸方向）に離れた先端部分の幅の方が狭くなるように構成されている。このことについて、図１３に第１延出部４２１２ａを例示して詳細に説明する。なお、第１延出部４２１２ａと第２延出部４２１２ｂとは、Ｙ軸に対して線対称の構成である。したがって、第１延出部４２１２ａの構成を代表として説明し、第２延出部４２１２ｂの説明は省略する。

＋Ｙ軸方向に延出された一方の第１延出部４２１２ａは、図１３に示すように、固定部４２１１ａと接続されている部分における第２方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ３よりも、固定部４２１１ａから第１方向（＋Ｙ軸方向）に離れた先端部分の幅Ｗ５の方が狭くなるように構成されている。同様に、−Ｙ軸方向に延出された他方の第１延出部４２１２ａは、固定部４２１１ａと接続されている部分における第２方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ４よりも、固定部４２１１ａから第１方向（−Ｙ軸方向）に離れた先端部分の幅Ｗ６の方が狭くなるように構成されている。

本実施形態の第１延出部４２１２ａでは、固定部４２１１ａと接続されている部分から第１方向のそれぞれの方向（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向のそれぞれの方向）に向かって、第２方向（Ｘ軸方向）の幅が幅Ｗ３，Ｗ４から幅Ｗ５，Ｗ６まで漸減している構成となっている。具体的には、＋Ｚ軸方向からの平面視で、第１延出部４２１２ａの固定部４２１１ａと接続されている側の縁が、固定部４２１１ａから第１方向のそれぞれの方向（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向のそれぞれの方向）に向かって、内側に向かって傾斜するように構成されている。なお、本形態では、第１延出部４２１２ａの縁の傾斜が、固定部４２１１ａ側に設けられている構成例で説明したが、この傾斜は、第１延出部４２１２ａの固定部４２１１ａ側の縁、および固定部４２１１ａと反対側の縁（複数の第１固定電極指４１３１ａが延出される側の縁）の少なくとも一方に設けられていればよい。

このように第１延出部４２１２ａの幅が、固定部４２１１ａと接続されている部分から第１方向に向かって漸減していることにより、第１延出部４２１２ａの質量を小さくすることができると共に、第１延出部４２１２ａでの応力集中を生じ難くすることができ、第１延出部４２１２ａの破損のリスクを更に低減することができる。

また、＋Ｚ軸方向からの平面視にて、第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂと、固定部４２１１ａ，４２１１ｂの固定されている位置とが、重ならないように配置されていることが好ましい。このようにすることにより、第１延出部４２１２ａと固定部４２１１ａとの区分、第２延出部４２１２ｂと固定部４２１１ｂとの区分ができることから、固定状態のばらつきなどが第１延出部４２１２ａと固定部４２１１ａの状態に影響することを低減することができる。

一方、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂは、Ｘ軸方向に交差するＹ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１可動電極側固定部４３１ａは、センサー素子４１０の中心に対して＋Ｙ軸方向側に配置され、一方、第２可動電極側固定部４３１ｂは、センサー素子４１０の中心に対して−Ｙ軸方向側に配置されている。本実施形態では、平面視で、固定部４２１１ａ，４２１１ｂに対して、＋Ｙ軸方向側に第１可動電極側固定部４３１ａ、−Ｙ軸方向側に第２可動電極側固定部４３１ｂが配置されている。したがって、第１固定電極側固定部４２１ａおよび第２固定電極側固定部４２１ｂは、それぞれ、平面視で第１可動電極側固定部４３１ａと第２可動電極側固定部４３１ｂとの間に位置している部分（接続部４３１１ａ，４３１１ｂ）を有する。

第１可動電極側固定部４３１ａは、基板４０４に接続されている接続部４３１１ａと、接続部４３１１ａから＋Ｙ軸方向に沿って延出している第１支持部４３１２ａと、を有している。第１支持部４３１２ａの＋Ｙ軸方向側の端部は、幅が狭くなっている。

同様に、第２可動電極側固定部４３１ｂは、基板４０４に接続されている接続部４３１１ｂと、接続部４３１１ｂから−Ｙ軸方向に沿って延出している第２支持部４３１２ｂと、を有している。第２支持部４３１２ｂの−Ｙ軸方向側の端部は、幅が狭くなっている。

このような第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂは、平面視で枠状をなす可動質量部４３２の内側に配置されている。言い換えると、可動質量部４３２は、平面視で、第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂを囲む形状をなしている。

この可動質量部４３２は、平面視で枠状をなす枠部４３２１と、枠部４３２１に接続されている第１可動電極部４２２ａおよび第２可動電極部４２２ｂと、を有している。

ここで、第１可動電極部４２２ａは、前述した第１固定電極部４１３ａに対向している部分を有する。具体的には、第１可動電極部４２２ａは、枠部４３２１に一端が支持されていて、第１固定電極部４１３ａの複数の第１固定電極指４１３１ａ（第１固定電極櫛部）に対して間隔ｇを隔てて対向するように枠部４３２１の内側へ延出して配置されている複数の可動電極部としての第１可動電極指４２２１ａで構成されている（図１３参照）。複数の第１可動電極指４２２１ａは、枠部４３２１から−Ｘ軸方向に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第１可動電極櫛部」を構成している。

同様に、第２可動電極部４２２ｂは、前述した第２固定電極部４１３ｂに対向している部分を有する。具体的には、第２可動電極部４２２ｂは、枠部４３２１に一端が支持されていて、前述した第２固定電極部４１３ｂの複数の第２固定電極指４１３１ｂに対して間隔を隔てて対向するように枠部４３２１の内側へ延出して配置されている複数の可動電極部としての第２可動電極指４２２１ｂで構成されている。複数の第２可動電極指４２２１ｂは、枠部４３２１から＋Ｘ軸方向に沿って延出するとともにＹ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第２可動電極櫛部」を構成している。

このような可動質量部４３２は、前述した第１可動電極側固定部４３１ａに対して２つの第１弾性部４３３ａを介して支持されているとともに、前述した第２可動電極側固定部４３１ｂに対して２つの第２弾性部４３３ｂを介して支持されている。したがって、平面視で、枠状をなす可動質量部４３２の内側には、前述した第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂだけでなく、２つの第１弾性部４３３ａおよび２つの第２弾性部４３３ｂも配置されることとなる。

２つの第１弾性部４３３ａは、それぞれ、可動質量部４３２をＹ軸方向に変位可能に第１可動電極側固定部４３１ａと可動質量部４３２とを接続している。同様に、２つの第２弾性部４３３ｂは、それぞれ、可動質量部４３２をＹ軸方向に変位可能に第２可動電極側固定部４３１ｂと可動質量部４３２とを接続している。

より具体的には、２つの第１弾性部４３３ａは、前述した第１固定電極側固定部４２１ａの第１延出部４２１２ａの＋Ｙ軸方向側の端部に対して、Ｙ軸方向に互いに接近と離間とを繰り返すように、Ｘ軸方向にそって延伸および折返しによって蛇行しながらそれぞれ＋Ｙ軸方向に延びている形状をなしている。すなわち、各第１弾性部４３３ａは、第１支持部４３１２ａの＋Ｙ軸方向側の端部からＸ軸方向に沿って延びている部分（梁）と、枠部４３２１の内側に突出した部分からＸ軸方向に沿って延びている部分（梁）と、これらの部分の端部同士を連結している部分（連結部）と、を有している。

同様に、２つの第２弾性部４３３ｂは、前述した第２固定電極側固定部４２１ｂの第２支持部４３１２ｂの−Ｙ軸方向側の端部に対して、Ｙ軸方向に互いに接近と離間とを繰り返すように蛇行しながらそれぞれ−Ｙ軸方向に延びている形状をなしている。

なお、第１弾性部４３３ａおよび第２弾性部４３３ｂの形状は、可動質量部４３２をＹ軸方向に変位可能とすることができれば、前述したものに限定されず、例えば、Ｘ軸方向に沿って延びている１つの梁で構成されていてもよいし、３本以上の梁とこれらの梁を連結する２つ以上の連結部とで構成されていてもよい。

以上説明したような第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂおよび可動電極側構造体４０３の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープされることにより導電性が付与されたシリコン材料（単結晶シリコン、ポリシリコン等）を用いるのが好ましい。

また、第１固定電極側固定部４２１ａ、第２固定電極側固定部４２１ｂおよび可動電極側構造体４０３は、１つの基板（例えばシリコン基板）をエッチングすることより一括して形成することができる。この場合、センサー素子４１０の各部の厚さを簡単かつ高精度に揃えることができる。また、シリコンはエッチングにより高精度に加工することができる。

以上説明したように構成されたセンサー素子４１０では、センサー素子４１０が検出軸方向であるＹ軸方向の加速度を受けると、第１弾性部４３３ａおよび第２弾性部４３３ｂの弾性変形を伴って、可動質量部４３２がＹ軸方向に変位する。すると、第１固定電極部４１３ａの第１固定電極指４１３１ａと第１可動電極部４２２ａの第１可動電極指４２２１ａとの間の距離、および、第２固定電極部４１３ｂの第２固定電極指４１３１ｂと第２可動電極部４２２ｂの第２可動電極指４２２１ｂとの間の距離がそれぞれ変化する。

したがって、これらの間の静電容量に基づいて、センサー素子４１０が受けた加速度の大きさを検出することができる。本実施形態では、第１固定電極指４１３１ａと第１可動電極指４２２１ａとの間の距離、および、第２固定電極指４１３１ｂと第２可動電極指４２２１ｂとの間の距離は、一方の距離が大きくなると、他方の距離が小さくなる。そのため、第１固定電極指４１３１ａと第１可動電極指４２２１ａとの間の静電容量、および、第２固定電極指４１３１ｂと第２可動電極指４２２１ｂとの間の静電容量も、一方の静電容量が大きくなると、他方の静電容量が小さくなる。そこで、第１固定電極部４１３ａの第１固定電極指４１３１ａと第１可動電極部４２２ａの第１可動電極指４２２１ａとの間の静電容量に基づく信号と、第２固定電極部４１３ｂの第２固定電極指４１３１ｂと第２可動電極部４２２ｂの第２可動電極指４２２１ｂとの間の静電容量に基づく信号とを差動演算する。これにより、検出軸方向以外の可動質量部４３２の変位に伴う信号成分を除去してノイズを低減しつつ、センサー素子４１０が受けた加速度に応じた信号を出力することができる。

（基板）
基体としての基板４０４は、板状をなし、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面であるＸＹ平面（基準面）に沿って配置されている。この基板４０４の主面としての上面（センサー素子４１０が設けられている側の面）には、図１１および図１２に示すように、凹部４４１が設けられている。この凹部４４１は、センサー素子４１０の可動部分（前述した固定部４２１１ａ，４２１１ｂ、および接続部４３１１ａ，４３１１ｂを除く部分）が基板４０４に接触するのを防止する機能を有する。これにより、センサー素子４１０の駆動を許容しつつ、基板４０４がセンサー素子４１０を支持することができる。

また、基板４０４の上面には、凹部４４１の底面から突出している第１突起部４４２ａ、第２突起部４４２ｂ、４つの突起部４４３、および４つの突起部４４４が設けられている。

第１突起部４４２ａおよび第２突起部４４２ｂは、センサー素子４１０の可動部分を基板４０４に対して浮遊させた状態でセンサー素子４１０を支持する機能を有する。

具体的に説明すると、第１突起部４４２ａおよび第２突起部４４２ｂは、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１突起部４４２ａは、センサー素子４１０の中心に対して＋Ｘ軸方向側に配置され、一方、第２突起部４４２ｂは、センサー素子４１０の中心に対して−Ｘ軸方向側に配置されている。そして、第１突起部４４２ａおよび第２突起部４４２ｂは、それぞれ、Ｙ軸方向に沿って延びている。

このような第１突起部４４２ａのＹ軸方向での中央部には、前述した第１固定電極側固定部４２１ａの固定部４２１１ａが接合されている。一方、第２突起部４４２ｂのＹ軸方向での中央部には、前述した第２固定電極側固定部４２１ｂの固定部４２１１ｂが接合されている。

また、第１突起部４４２ａおよび第２突起部４４２ｂの＋Ｙ軸方向での端部には、前述した第１可動電極側固定部４３１ａの接続部４３１１ａが接合されている。一方、第１突起部４４２ａおよび第２突起部４４２ｂの−Ｙ軸方向での端部には、前述した第２可動電極側固定部４３１ｂの接続部４３１１ｂが接合されている。

４つの突起部４４３および４つの突起部４４４は、センサー素子４１０の浮遊部分（特に可動質量部４３２）が基板４０４に張り付くのを防止する機能を有する。

具体的に説明すると、４つの突起部４４３は、平面視で、前述した可動質量部４３２の外周部（より具体的には、平面視で四角形の外形を有する枠部４３２１の４つの角部）に重なる位置に配置されている。これにより、可動質量部４３２が基板４０４に張り付くのを効果的に低減することができる。

また、４つの突起部４４４は、平面視で、後述する配線パターン４０５から基板４０４の上面が露出する部分（陽極接合時に大きな電界がかかる部分）近傍であって、可動質量部４３２に重なる位置に配置されている。これにより、可動質量部４３２が基板４０４に張り付くのを効果的に低減することができる。

また、基板４０４の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する基板材料を用いることが好ましく、具体的には、石英基板、サファイヤ基板、ガラス基板を用いるのが好ましく、特に、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、センサー素子４１０や蓋部材４０６がシリコンを主材料として構成されている場合、これらを基板４０４に対して陽極接合することができる。

なお、図示では、基板４０４は、１部材で構成されているが、２以上の部材を接合して構成されていてもよい。例えば、枠状の部材と板状の部材とを貼り合わせることにより、基板４０４が構成されていてもよい。また、基板４０４は、例えば、フォトリソグラフィー法およびエッチング法等を用いて形成することができる。

（配線パターン）
配線パターン４０５は、前述した基板４０４の上面上に設けられている。この配線パターン４０５は、前述した第１固定電極側固定部４２１ａに電気的に接続されている第１固定電極側配線４５１ａと、第２固定電極側固定部４２１ｂに電気的に接続されている第２固定電極側配線４５１ｂと、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂに電気的に接続されている可動電極側配線４５２ａ，４５２ｂ，４５３と、を有している。

第１固定電極側配線４５１ａ（図１２参照）は、前述した第１突起部４４２ａ付近から−Ｙ軸方向側に延びて配置されている。第１固定電極側配線４５１ａの＋Ｙ軸方向側の端部は、第１コンタクト部４５４ａを介して、第１固定電極側固定部４２１ａに接続されている。また、第１固定電極側配線４５１ａの＋Ｙ軸方向側の端部は、パッケージ４２０の外部へ引き出されて、図示しない外部端子に電気的に接続されている。同様に、第２固定電極側配線４５１ｂ（図１１参照）は、前述した第２突起部４４２ｂ付近から＋Ｙ軸方向側に延びて配置されている。第２固定電極側配線４５１ｂの−Ｙ軸方向側の端部は、第２コンタクト部（不図示）を介して、第２固定電極側固定部４２１ｂに接続されている。また、第２固定電極側配線４５１ｂの＋Ｙ軸方向側の端部は、パッケージ４２０の外部へ引き出されて、図示しない外部端子に電気的に接続されている。ここで、第１固定電極側固定部４２１ａの第１コンタクト部４５４ａと接続している部分は、前述した第１固定電極側固定部４２１ａの基板４０４と接続している固定部４２１１ａの一部を構成しているとも言える。同様に、第２固定電極側固定部４２１ｂの第２コンタクト部（不図示）と接続している部分は、前述した第２固定電極側固定部４２１ｂの基板４０４と接続している固定部４２１１ｂの一部を構成しているとも言える。

可動電極側配線４５２ａは、平面視で、センサー素子４１０の＋Ｘ軸方向側の部分（特に可動質量部４３２）とできるだけ重なるように、第１突起部４４２ａに対して＋Ｘ軸方向側に配置されている。同様に、可動電極側配線４５２ｂは、平面視で、センサー素子４１０の−Ｘ軸方向側の部分（特に可動質量部４３２）とできるだけ重なるように、第２突起部４４２ｂに対して−Ｘ軸方向側に配置されている。

可動電極側配線４５３は、可動電極側配線４５２ａと可動電極側配線４５２ｂとを接続している。そして、可動電極側配線４５３は、第３コンタクト部４５５ａを介して、第１可動電極側固定部４３１ａに接続されているとともに、第４コンタクト部（不図示）を介して、第２可動電極側固定部４３１ｂに接続されている。ここで、第１可動電極側固定部４３１ａの第３コンタクト部４５５ａと接続している部分は、前述した第１可動電極側固定部４３１ａの基板４０４と接続している接続部４３１１ａの一部を構成しているとも言える。同様に、第２可動電極側固定部４３１ｂの第４コンタクト部と接続している部分は、前述した第２可動電極側固定部４３１ｂの基板４０４と接続している接続部４３１１ｂの一部を構成しているとも言える。

このような配線パターン４０５の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、前述の第１実施形態と同様な各種電極材料を用いることができる。

また、配線パターン４０５は、前述したような材料をスパッタリング法、蒸着法等の気相成膜法を用いて成膜した膜を、フォトリソグラフィー法およびエッチング法等を用いてパターニングすることによって一括して形成される。なお、基板４０４がシリコンのような半導体材料で構成されている場合には、基板４０４と配線パターン４０５との間に絶縁層を設けることが好ましい。かかる絶縁層の構成材料としては、例えば、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）等を用いることができる。

また、各コンタクト部の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、配線パターン４０５と同様、前述の第１実施形態と同様な各種電極材料を用いることができる。

（蓋部材）
蓋部材４０６は、前述したセンサー素子４１０を保護する機能を有する。この蓋部材４０６は、前述した基板４０４に接合され、基板４０４との間にセンサー素子４１０を収納する空間Ｓを形成する。

具体的に説明すると、この蓋部材４０６は、板状をなし、その下面（センサー素子４１０側の面）に凹部４６１が設けられている。この凹部４６１は、センサー素子４１０の可動部分の変位を許容するように形成されている。そして、蓋部材４０６の下面の凹部４６１よりも外側の部分は、前述した基板４０４の上面に接合されている。蓋部材４０６と基板４０４との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。また、蓋部材４０６の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。

以上説明したような物理量センサー１ｃによれば、第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂの第２方向（Ｘ軸方向）における幅が、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと接続されている部分（幅Ｗ３，Ｗ４）よりも、固定部４２１１ａ，４２１１ｂから第１方向（Ｙ軸方向）に離れた部分（幅Ｗ５，Ｗ６）の方が狭くなっている。これにより、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂの質量を小さく（軽く）することができる。即ち、固定部４２１１ａ，４２１１ｂとの接続部分における第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂの堅牢さを維持しつつ、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂとの接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂとの接続部分に生じる応力集中によって第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂが破損してしまうリスクを低減することができる。

また、物理量センサー１ｃは、各第１可動電極指４２２１ａ、各第２可動電極指４２２１ｂ、各第１固定電極指４１３１ａおよび各第２固定電極指４１３１ｂが検出軸方向に対して直交するＸ軸方向に沿って延びているため、可動質量部４３２の変位に伴う、第１固定電極部４１３ａと第１可動電極部４２２ａとの間、および、第２固定電極部４１３ｂと第２可動電極部４２２ｂとの間のそれぞれの静電容量変化を大きくすることができる。そのため、物理量センサー１ｃの高感度化を図ることができる。

また、第１延出部４２１２ａおよび第２延出部４２１２ｂのそれぞれが検出軸方向であるＹ軸方向に沿って延びているため、第１可動電極指４２２１ａ、第２可動電極指４２２１ｂ、第１固定電極指４１３１ａおよび第２固定電極指４１３１ｂのそれぞれの数を効率的に多くすることができる。そのため、可動質量部４３２の変位に伴う、第１固定電極部４１３ａと第１可動電極部４２２ａとの間、および、第２固定電極部４１３ｂと第２可動電極部４２２ｂとの間のそれぞれの静電容量変化をより大きくすることができる。

＜第４実施形態＞
以下、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを、図１４、および図１５を参照して説明する。図１４は、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す平面図、図１５は、図１４に示す物理量センサーが備える第１固定電極部および第１可動電極部を説明するための部分拡大平面図である。

なお、第４実施形態に係る物理量センサー１ｄは、前述した第３実施形態の物理量センサー１ｃの第１延出部４２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂと異なる構成の第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂを有している。以下の説明では、構成の異なる第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂを中心に説明し、同様の構成部位については同符号を付してその説明を省略する。

図１４、および図１５に示すように、本実施形態の物理量センサー１ｄは、センサー素子４１０ａと、このセンサー素子４１０ａを支持している基体としての基板４０４と、この基板４０４上においてセンサー素子４１０ａに電気的に接続されている配線パターン４０５（図１１参照）と、センサー素子４１０ａを覆うようにして基板４０４に接合されている蓋部材４０６（図１１参照）と、を有している。ここで、基板４０４および蓋部材４０６は、センサー素子４１０ａを収納している空間Ｓ（図１１参照）を形成しているパッケージ４２０（図１１参照）を構成している。

（センサー素子）
センサー素子４１０ａは、基板４０４に固定されている第１固定電極側固定部５２１ａ、第２固定電極側固定部５２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂと、これら電極側固定部を平面視で囲む可動質量部４３２と、第１可動電極側固定部４３１ａおよび第２可動電極側固定部４３１ｂと可動質量部４３２とを接続している２つの第１弾性部４３３ａおよび２つの第２弾性部４３３ｂと、を有している。なお、第１固定電極側固定部５２１ａ、第２固定電極側固定部５２１ｂ、第１可動電極側固定部４３１ａ、第２可動電極側固定部４３１ｂ、可動質量部４３２、第１弾性部４３３ａ、および第２弾性部４３３ｂは、第３実施形態と同様に、基板４０４の主面としての上面（センサー素子４１０ａが設けられている側の面）に沿って配置されている。センサー素子４１０ａは、平面視で回転対称な形状であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関して対称な形状をなしている。

第１固定電極側固定部５２１ａおよび第２固定電極側固定部５２１ｂは、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。ここで、第１固定電極側固定部５２１ａは、センサー素子４１０ａの中心に対して＋Ｘ軸方向側に配置され、一方、第２固定電極側固定部５２１ｂは、センサー素子４１０ａの中心に対して−Ｘ軸方向側に配置されている。

第１固定電極側固定部５２１ａは、第１突起部４４２ａを介して基板４０４に接続されている固定部４２１１ａと、固定部４２１１ａから第１方向に沿って両方向（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向）に延出している懸架部としての第１延出部５２１２ａと、第１延出部５２１２ａに接続されている第１固定電極部４１３ａと、を有している。第１固定電極部４１３ａは、第１延出部５２１２ａに一端が支持されている固定電極部としての複数の第１固定電極指４１３１ａで構成されている（図１５参照）。複数の第１固定電極指４１３１ａは、第１延出部５２１２ａから第１方向と交差する第２方向（＋Ｘ軸方向）に沿って延出するとともに、Ｙ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第１固定電極櫛部」を構成している。

同様に、第２固定電極側固定部５２１ｂは、第２突起部４４２ｂを介して基板４０４に接続されている固定部４２１１ｂと、固定部４２１１ｂから第１方向に沿って両方向（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向）に延出している懸架部としての第２延出部５２１２ｂと、第２延出部５２１２ｂに接続されている第２固定電極部４１３ｂと、を有している。第２固定電極部４１３ｂは、前述した第１固定電極部４１３ａに対してＸ軸方向に沿って並んで配置されており、第２延出部５２１２ｂに一端が支持されている固定電極部としての複数の第２固定電極指４１３１ｂで構成されている。複数の第２固定電極指４１３１ｂは、第２延出部５２１２ｂから第２方向（−Ｘ軸方向）に沿って延出するとともに、Ｙ軸方向に沿って間隔を隔てて並んで配置されていて、櫛歯状をなす「第２固定電極櫛部」を構成している。

懸架部としての第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂは、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと接続されている部分から、第１方向（＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向）に離れた先端部分に亘り、ほぼ同一の幅で構成されている。そして、第１延出部５２１２ａには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔５２１４ａ，５２１５ａ、および−Ｚ軸方向から凹む凹部５２１６ａが設けられている。同様に、第２延出部５２１２ｂには、Ｚ軸方向に貫通する複数の貫通孔５２１４ｂ，５２１５ｂ、および−Ｚ軸方向から凹む凹部５２１６ｂが設けられている。なお、本形態では、貫通孔５２１４ａ，５２１４ｂの平面形状は円形をなし、貫通孔５２１５ａ，５２１５ｂの平面形状はトラック形状をなし、また凹部５２１６ａ，５２１６ｂの平面形状は、トラック形状をなしているが、それぞれの形状はどのような形状であってもよい。このような貫通孔５２１４ａ，５２１４ｂ，５２１５ａ，５２１５ｂや凹部５２１６ａ，５２１６ｂが設けられることにより、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂの質量を小さく（軽く）することができる。

以上説明したような物理量センサー１ｄによれば、第１延出部５２１２ａに複数の貫通孔５２１４ａ，５２１５ａ、および凹部５２１６ａが設けられ、第２延出部５２１２ｂに複数の貫通孔５２１４ｂ，５２１５ｂ、および凹部５２１６ｂが設けられていることから、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂの質量を小さく（軽く）することができる。即ち、固定部４２１１ａ，４２１１ｂとの接続部分における第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂの堅牢さを維持しつつ、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂとの接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂとの接続部分に生じる応力集中によって第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂが破損してしまうリスクを低減することができる。

なお、上述の第４実施形態では、第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂの質量を減じるために、第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂに種々の平面形状をなした貫通孔５２１４ａ，５２１５ａ，５２１４ｂ，５２１５ｂ、凹部５２１６ａ，５２１６ｂを設けた構成を例示したがこれに限らない。第１延出部５２１２ａ、および第２延出部５２１２ｂの質量を減じるためには、どのような平面形状の貫通孔、もしくは凹部であってもよく、その形状は問わない。

（第３、および第４実施形態に係る物理量センサーの変形例）
前述した第３、および第４実施形態に係る物理量センサー１ｃ，１ｄは、以下に示すような変形例を適用することができる。以下、第３、および第４実施形態に係る物理量センサー１ｃ，１ｄの変形例１から変形例３について、図１６、図１７、および図１８を参照して説明する。図１６、図１７、および図１８は、第３、および第４実施形態に係る物理量センサーの変形例を示し、図１６は変形例１、図１７は変形例２、図１８は変形例３、を示す平面図である。

なお、以下の各変形例は、固定部４２１１ａ，４２１１ｂと、第１延出部４２１２ａ，５２１２ａ、および第２延出部４２１２ｂ，５２１２ｂとの接続部分が異なっている例を示している。以下の説明では、構成の異なる部分について説明し、他の構成部位の説明は省略する。また、図１６、図１７、および図１８では、第３実施形態の固定部４２１１ａと、第１延出部４２１２ａとの接続部分を例示して説明するが、固定部４２１１ｂと、第２延出部４２１２ｂとの接続部分、および第４実施形態の固定部４２１１ａ，４２１１ｂと第１延出部５２１２ａおよび第２延出部５２１２ｂとの接続部分でも、同様に適用することができる。

（変形例１）
変形例１では、図１６に示すように、固定部４２１１ａは、該固定部４２１１ａから基板４０４の主面に沿って、且つ、該主面と離間して延出する連結部４２１４ａを有している。そして、第１延出部４２１２ａは、連結部４２１４ａを介して固定部４２１１ａと接続されている。このような変形例１の構成によれば、連結部４２１４ａによって固定部４２１１ａと第１延出部４２１２ａとを離間させて接続することができ、固定部４２１１ａから第１延出部４２１２ａに伝播する衝撃を緩和することができる。これにより第１延出部４２１２ａの破損のリスクを低減することができる。

（変形例２）
変形例２では、図１７に示すように、＋Ｚ軸方向からの平面視にて、固定部４２１１ａは、第１延出部４２１２ａの少なくとも一部と重なるように設けられている。このような変形例２の構成によれば、＋Ｚ軸方向からの平面視にて、固定部４２１１ａが第１延出部４２１２ａの少なくとも一部と重なるように配置されるため、固定部４２１１ａと第１延出部４２１２ａとが占める配置面積を小さくすることができる。

（変形例３）
変形例３では、図１８に示すように、固定部４２１１ａと第１延出部４２１２ａとが接続する二つの角部が、円弧状の所謂Ｒ形状Ｒ３，Ｒ４をなしている。このように、固定部４２１１ａと第１延出部４２１２ａとが接続する角部をＲ形状Ｒ３，Ｒ４とすることにより、角部に集中し易い応力を分散することができ、これにより第１延出部４２１２ａの破損のリスクを低減することができる。

なお、図示しないが、固定部４２１１ａと第１延出部４２１２ａとが接続する二つの角部の近傍に、例えば所謂ｃ面取りなどの直線状の面取りを設け、当該二つの角部を鈍角とすることによって、角部に集中し易い応力を分散することができる。また、このｃ面取りなどの直線部分と変形例３のような円弧状の所謂Ｒ面取りとを併用することも可能であり、同様な効果を奏する。

（第１延出部および第２延出部の応用例）
また、第１、第２、第３、および第４実施形態に係る物理量センサー１、１ａ，１ｃ，１ｄに係る第１延出部２１２ａ，１２１２ａ，４２１２ａ，５２１２ａおよび第２延出部２１２ｂ，１２１２ｂ，４２１２ｂ，５２１２ｂは、以下に示す応用例のような平面形状とすることができる。以下、図１９を参照して第１延出部２１２ａ，１２１２ａ，４２１２ａ，５２１２ａおよび第２延出部２１２ｂ，１２１２ｂ，４２１２ｂ，５２１２ｂの応用例について説明する。図１９は、各実施形態に係る物理量センサーが備える第１固定電極部（第１延出部）の応用例を説明するための部分拡大平面図である。

応用例では、図１９に示すように、第１延出部５２１２ａは、固定部４２１１ａとの接続部分が円弧状の所謂Ｒ形状Ｒ３，Ｒ４をなして固定部４２１１ａと接続されている。そして、第１延出部５２１２ａは、固定部４２１１ａから延出された幅Ｗ１の第１幅部５２１７ａと、第１幅部５２１７ａから延出され、第１幅部５２１７ａよりも幅の小さな幅Ｗ３の第２幅部５２１８ａと、第２幅部５２１８ａから延出され、第２幅部５２１８ａよりも幅の小さな幅Ｗ２の第３幅部５２１９ａと、を備えた段付き構成となっている。

このような、第１幅部５２１７ａ、第２幅部５２１８ａ、および第３幅部５２１９ａを備えた段付き構成の第１延出部５２１２ａとすることにより、第１延出部５２１２ａと固定部４２１１ａとの接続部分の強度を減らすことなく、且つ第１延出部５２１２ａの質量を小さく（軽く）することができる。また、固定部４２１１ａとの接続部分から離れた第３幅部５２１９ａを設けることにより、第１延出部５２１２ａの先端部分の質量を軽くすることができるため、第１延出部５２１２ａにおける回転モーメントを小さくすることができる。これらから、固定部４２１１ａとの接続部分における第１延出部５２１２ａの堅牢さを維持しつつ、固定部４２１１ａと第１延出部５２１２ａとの接続部分に生じる応力を減らすことができる。これにより、固定部４２１１ａと第１延出部５２１２ａとの接続部分に生じる応力集中によって第１延出部５２１２ａが破損してしまうリスクを低減することができる。

２．電子機器
次いで、物理量センサー１，１ａ，１ｃ，１ｄを用いた電子機器について、図２０〜図２２に基づき、詳細に説明する。なお、以下では、物理量センサー１を用いた例を示して説明する。

先ず、図２０を参照して、本発明の電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターについて説明する。図２０は、本発明の電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。

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を備えた表示ユニット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、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。

次に、図２１を参照して、本発明の電子機器の一例である携帯電話機について説明する。図１１は、本発明の電子機器の一例である携帯電話機の構成を模式的に示す斜視図である。

この図において、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、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。

次に、図２２を参照して、本発明の電子機器の一例であるディジタルスチールカメラについて説明する。図２２は、本発明の電子機器の一例であるディジタルスチー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。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、ディジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled 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。

ディジタルスチールカメラ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。

そして、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、このディジタルスチールカメラ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。このようなディジタルスチールカメラ１３００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。

なお、本発明の物理量センサー１を備える電子機器は、図２０の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２１の携帯電話機、図２２のディジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、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、カー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、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、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。

３．移動体
次いで、物理量センサー１，１ａ，１ｃ，１ｄを用いた移動体について、代表例として物理量センサー１を用いた例を図２３に示し、詳細に説明する。図２３は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。

自動車１５００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、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。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー１が組み込まれる。

以上、本発明の物理量センサー、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。

１，１ａ，１ｃ，１ｄ…物理量センサー、３…可動電極側構造体、４…基体としての基板、５…配線パターン、６…蓋部材、１０，４１０…センサー素子、２０…パッケージ、２１ａ…第１固定電極側固定部、２１ｂ…第２固定電極側固定部、３１…可動電極側固定部、３１ａ…第１可動電極側固定部、３１ｂ…第２可動電極側固定部、３２…可動質量部、３３…弾性部、３３ａ…第１弾性部、３３ｂ…第２弾性部、４１…凹部、４２ａ…第１突起部、４２ｂ…第２突起部、４３ａ…第３突起部、４３ｂ…第４突起部、４４…突起部、４５…突起部、５１ａ…第１固定電極側配線、５２ａ…可動電極側配線、５２ｂ…可動電極側配線、５３…可動電極側配線、５４ａ…第１コンタクト部、５５ｂ…第４コンタクト部、６１…凹部、２１１ａ…固定部、２１１ｂ…固定部、２１２ａ…懸架部としての第１延出部、２１２ｂ…懸架部としての第２延出部、２１３ａ…第１固定電極部、２１３ｂ…第２固定電極部、２１４ａ…連結部、３１１ａ…接続部、３１１ｂ…接続部、３１２ａ…第１支持部、３１２ｂ…第２支持部、３２１…枠部、３２２ａ…第１可動電極部、３２２ｂ…第２可動電極部、３２３ａ…第１錘部、３２３ｂ…第２錘部、１１００…パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…ディジタルスチールカメラ、１５００…自動車、２１３１ａ…固定電極部としての第１固定電極指、２１３１ｂ…固定電極部としての第２固定電極指、３２２１ａ…可動電極部としての第１可動電極指、３２２１ｂ…可動電極部としての第２可動電極指、Ｓ…空間、ｄ…間隔、Ｗ１，Ｗ２…幅。

Claims (9)

1. 基体と、
   前記基体の主面に沿って第１方向に延出している懸架部と、
   前記基体に前記懸架部を固定している固定部と、
   前記懸架部から前記主面に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延出している固定電極部と、
   前記固定電極部と間隔を隔てて対向するように設けられている可動電極部と、を備え、
   前記懸架部は、前記固定部と接続されている部分の前記第２方向の幅よりも、前記固定部から前記第１方向に離れた部分の前記幅の方が狭いことを特徴とする物理量センサー。
2. 基体と、
   前記基体の主面に沿って第１方向に延出している懸架部と、
   前記基体に前記懸架部を固定している固定部と、
   前記懸架部から前記主面に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延出している固定電極部と、
   前記固定電極部と間隔を隔てて対向するように設けられている可動電極部と、を備え、
   前記懸架部は、凹部、および貫通孔の少なくとも一方を有していることを特徴とする物理量センサー。
3. 前記懸架部は、前記固定部と接続されている部分から前記第１方向に向かって、前記幅が漸減していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物理量センサー。
4. 平面視にて、前記固定部は、前記懸架部と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の物理量センサー。
5. 前記固定部は、該固定部から前記主面に沿って、且つ前記主面と離間して延出する連結部を有し、
   前記懸架部は、前記連結部を介して前記固定部と接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の物理量センサー。
6. 平面視にて、前記固定部は、前記懸架部の少なくとも一部と重なるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の物理量センサー。
7. 前記懸架部は、前記固定部を挟み、正負の両方向に向かって延出していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の物理量センサー。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする電子機器。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする移動体。

Images