JP2019045511A - 物理量センサー、電子機器および移動体 - Google Patents
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Description
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に固定される支持部と、
前記支持部に連結部を介して接続され、支持部に対して揺動可能な可動部と、
前記可動部と対向して前記基板に配置される固定電極と、を有し、
前記可動部が前記連結部に対して一方側に設けられる第1質量部と、他方側に設けられ前記第1質量部よりも質量が小さい第2質量部と、前記第1質量部に配置された第1可動電極と、前記第2質量部に配置された第2可動電極と、を有し、
前記固定電極は、前記第1質量部と対向して配置される第1固定電極と、前記第2質量部と対向して配置される第2固定電極と、で構成され、
前記可動部の長手方向における、前記可動部の長さをL、前記第2質量部の長さをL2としたとき、0.2≦L2/L≦0.48の関係を満足することを特徴とする。
本発明の物理量センサーでは、前記基板は、ガラス基板であることが好ましい。
これにより、より高感度な物理量センサーを提供することができる。
本発明の物理量センサーでは、0.25≦L2/L≦0.44の関係を満足することが好ましい。
これにより、さらに高感度な物理量センサーを提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを備えたことを特徴とする。
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを備えたことを特徴とする。
まず、図1の物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。
基板10の材質は、例えば、ガラス等の絶縁材料である。例えば基板10をガラス等の絶縁材料、可動部20をシリコン等の半導体材料にすることにより、容易に両者を電気的に絶縁することができ、センサー構造を簡素化することができる。なお、基板10をガラスで構成した場合、より高感度な物理量センサーを提供することができる。
第1質量部20aは、平面視において、支持軸Qによって区画される可動部20の2つの部分のうちの一方(図1では左側に位置する部分)である。
示の例では、配線層部61は、第1パッド70から、基板10に形成された第1溝部17、凹部11、および窪み部15を通って、バンプ部62まで延出している。配線層部61の窪み部15に設けられた部分は、平面視において、支持部40と重なっている。図示の例では、配線層部61の窪み部15に設けられた部分の平面形状は、H字状(略H字状)である。配線層部61の材質は、例えば、固定電極50、52の材質と同じである。
物理量センサー100では、加速度、角速度等の物理量に応じて、可動部20が支持軸Qまわりに揺動する。この可動部20の動きに伴って、第1可動電極21と第1固定電極50との間の距離、および第2可動電極22と第2固定電極52との間の距離が変化する。具体的には、例えば鉛直上向き(+Z軸方向)の加速度が物理量センサー100に加わると、可動部20は反時計回りに回転し、第1可動電極21と第1固定電極50との間の距離が小さくなり、第2可動電極22と第2固定電極52との間の距離が大きくなる。この結果、静電容量C1が大きくなり、静電容量C2が小さくなる。また、例えば鉛直下向き(−Z軸方向)の加速度が物理量センサー100に加わると、可動部20は時計回りに回転し、第1可動電極21と第1固定電極50との間の距離が大きくなり、第2可動電極22と第2固定電極52との間の距離が小さくなる。この結果、静電容量C1が小さくなり、静電容量C2が大きくなる。
次に、図1の物理量センサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図7〜図9は、図1の物理量センサー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。
以上の工程により、物理量センサー100を製造することができる。
次に、上記物理量センサー100の変形例に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図10は、第1実施形態の変形例に係る物理量センサー200を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図10では、蓋体80を透視して図示している。また、図10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。
次に、本発明の電子機器を説明する。
このような携帯電話機1200には、物理量センサー100が内蔵されている。
図14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。
10…基板
11…凹部
12…底面
13…ポスト部
14…上面
15…窪み部
16…底面
17…第1溝部
18…第2溝部
19…第3溝部
20…可動部
20a…第1質量部
20b…第2質量部
21…第1可動電極
22…第2可動電極
23、24…端面
25…貫通孔
26…開口部
30…第1連結部
32…第2連結部
40…支持部
41…第1部分
42…第2部分
43…第2部分
44…第2部分
45…第2部分
46…接続領域
50…第1固定電極
52…第2固定電極
60…第1配線
61…配線層部
62…バンプ部
63…コンタクト領域
64…第2配線
66…第3配線
70…第1パッド
72…第2パッド
74…第3パッド
80…蓋体
82…キャビティー
100、200…物理量センサー
102…シリコン基板
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
Q…支持軸
R…第2軸
(ε:電極周囲の誘電率、A:可動部20と固定電極との対向面積、d:可動部20と固定電極との離間距離、θ:1G加速度印加時の可動部の傾き)
Claims (5)
- 基板と、
前記基板に固定される支持部と、
前記支持部に連結部を介して接続され、支持部に対して揺動可能な可動部と、
前記可動部と対向して前記基板に配置される固定電極と、を有し、
前記可動部が前記連結部に対して一方側に設けられる第1質量部と、他方側に設けられ前記第1質量部よりも質量が小さい第2質量部と、前記第1質量部に配置された第1可動電極と、前記第2質量部に配置された第2可動電極と、を有し、
前記固定電極は、前記第1質量部と対向して配置される第1固定電極と、前記第2質量部と対向して配置される第2固定電極と、で構成され、
前記可動部の長手方向における、前記可動部の長さをL、前記第2質量部の長さをL2としたとき、0.2≦L2/L≦0.48の関係を満足することを特徴とする物理量センサー。 - 前記基板は、ガラス基板である請求項1に記載の物理量センサー。
- 0.25≦L2/L≦0.44の関係を満足する請求項1または2に記載の物理量センサー。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の物理量センサーを備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の物理量センサーを備えることを特徴とする移動体。
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CN112444275A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 株式会社东芝 | 传感器 |
CN112444273A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 株式会社东芝 | 传感器 |
-
2018
- 2018-12-10 JP JP2018231194A patent/JP6766861B2/ja active Active
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