JP2021032820A - センサ - Google Patents

Abstract

【課題】高い検出能力を有するセンサを提供する。【解決手段】一実施形態によれば、センサは、基体、第１可動構造体及び第１固定構造体を含む。前記可動構造体は、複数の第１可動電極を含む。前記基体から前記複数の第１可動電極への第１方向に沿う、前記複数の第１可動電極と前記基体との間の距離は可変である。前記複数の第１可動電極の１つから前記複数の第１可動電極の別の１つへの方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う。前記第１固定構造体は、複数の第１固定電極を含む。前記複数の第１固定電極の１つは、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記複数の第１可動電極の前記別の１つとの間にある。前記複数の第１可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１可動電極長さは、前記複数の第１固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１固定電極長さよりも短い。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、センサに関する。

例えば、ＭＥＭＳ構造を利用したセンサがある。センサにおいて、検出能力が高いことが望まれる。

特開２０１６−１９７０６０号公報

実施形態は、高い検出能力を有するセンサを提供する。

実施形態によれば、センサは、基体、第１可動構造体及び第１固定構造体を含む。前記可動構造体は、複数の第１可動電極を含む。前記基体から前記複数の第１可動電極への第１方向に沿う、前記複数の第１可動電極と前記基体との間の距離は可変である。前記複数の第１可動電極の１つから前記複数の第１可動電極の別の１つへの方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う。前記第１固定構造体は、複数の第１固定電極を含む。前記複数の第１固定電極の１つは、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記複数の第１可動電極の前記別の１つとの間にある。前記複数の第１可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１可動電極長さは、前記複数の第１固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１固定電極長さよりも短い。

図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２（ａ）〜図２（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１実施形態に係るセンサにおける動作を例示する模式図である。 図６は、第１実施形態に係るセンサの一部を例示する模式図である。 図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。 図８は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。 図９（ａ）〜図９（ｃ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、第２実施形態に係るセンサにおける動作を例示する模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１、図２（ａ）〜図２（ｃ）、図３（ａ）〜図３（ｃ）、及び、図４は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、図２（ａ）〜図２（ｃ）の矢印ＡＡからみた平面図である。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、それぞれ、図１のＡ１−Ａ２線、Ｂ１−Ｂ２線、及び、Ｃ１−Ｃ２線における断面図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、それぞれ、図１のＤ１−Ｄ２線、Ｅ１−Ｅ２線、及び、Ｆ１−Ｆ２線における断面図である。図４は、図１のＧ１−Ｇ２線における断面図である。

図１に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体５０、第１可動構造体１１及び第１固定構造体２１を含む。この例では、センサ１１０は、第２可動構造体１２及び第２固定構造体２２をさらに含む。

第１可動構造体１１は、複数の第１可動電極１１ｅを含む。図２（ａ）に示すように、複数の第１可動電極１１ｅと基体５０との間に間隙ｇｅ１１が設けられる。

基体５０から複数の第１可動電極１１ｅへの方向を第１方向とする。第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

第１方向（Ｚ軸方向）に沿う、複数の第１可動電極１１ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１１は可変である。例えば、加速度がセンサに加わったときに、複数の第１可動電極１１ｅは基体５０に対して変位する。加速度が加わったときに、距離ｄｅ１１は変化する。

図１に示すように、複数の第１可動電極１１ｅの１つから複数の第１可動電極１１ｅの別の１つへの方向は、第２方向に沿う。第２方向は、第１方向と交差する。第２方向は、例えば、Ｙ軸方向である。このように、複数の第１可動電極１１ｅは、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って並ぶ。

図１に示すように、第１固定構造体２１は、複数の第１固定電極２１ｅを含む。複数の第１固定電極２１ｅの１つは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと、複数の第１可動電極１１ｅの別の１つとの間にある。例えば、第１可動電極１１ｅ及び第１固定電極２１ｅは、Ｙ軸方向に沿って交互に並ぶ。複数の第１可動電極１１ｅ及び複数の第１固定電極２１ｅは、例えば櫛歯電極となる。

この例では、図２（ｂ）に示すように、複数の第１固定電極２１ｅと基体５０との間に間隙ｇｅ２１が設けられる。例えば、複数の第１固定電極２１ｅと基体５０との間の距離ｄｅ２１は、実質的に固定される。

例えば、加速度が加わったときに、複数の第１可動電極１１ｅは変位し、複数の第１固定電極２１ｅは実質的に変位しない。このため、加速度が加わったときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量は、加速度が加わらないときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量から変化する。例えば、複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量は、複数の第１可動電極１１ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１１の変化に応じて変化する。静電容量の変化を検出することで、例えば、加速度を検出することができる。静電容量の変化を検出することで、センサ１１０に加わる外力などを検出できる。センサ１１０は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）型のセンサである。

図２（ａ）に示すように、複数の第１可動電極１１ｅの１つの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さ（厚さ）を第１可動電極長さＬｅ１１とする。図２（ｂ）に示すように、複数の第１固定電極２１ｅの１つの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さ（厚さ）を第１固定電極長さＬｅ２１とする。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、実施形態においては、第１可動電極長さＬｅ１１は、第１固定電極長さＬｅ２１よりも短い。

例えば、図２（ｂ）に示すように、複数の第１固定電極２１ｅの１つは、第１部分領域２１ｅａ及び第２部分領域２１ｅｂを含む。第１部分領域２１ｅａは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で重なる。第２部分領域２１ｅｂは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向で重ならない。第１部分領域２１ｅａは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で対向する。第２部分領域２１ｅｂは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向で対向しない。

図２（ｂ）に示すように、基体５０と第１部分領域２１ｅａとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄ１とする。基体５０と第２部分領域２１ｅｂとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第２距離ｄ２とする。第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２とは異なる。この例では、第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２よりも短い。

このように、複数の第１固定電極２１ｅの１つは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと対向する第１部分領域２１ｅａと、対向しない第２部分領域２１ｅｂと、を含む。このような構成により、加わる加速度の向きが、基体５０から複数の第１可動電極１１ｅへの向きの成分を含む場合と、逆の向きの成分を含む場合と、において、複数の第１固定電極２１ｅの１つの複数の第１可動電極１１ｅの１つに対向する面積が変化する場合と、変化しない場合と、が生じる。これにより、加わる加速度の向きに関する情報を得ることができる。

実施形態によれば、例えば、加速度の向きを検出できる。実施形態によれば、高い検出能力を有するセンサを提供できる。加速度の向きの検出の例については、後述する。

以下、第１可動構造体１１の例について説明する。
図２（ａ）に示すように、第１可動構造体１１は、第１可動導電部１１ｃを含む。例えば、第１可動導電部１１ｃは、第１方向（Ｚ軸方向）において基体５０から離れる。第１可動導電部１１ｃと基体５０との間に、間隙ｇｃ１１が設けられる。図１に示すように、複数の第１可動電極１１ｅは、第１可動導電部１１ｃに保持される。例えば、複数の第１可動電極１１ｅは、第１可動導電部１１ｃに接続される。図２（ａ）に示すように、第１可動導電部１１ｃの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さを第１可動導電部長さＬｃ１１とする。例えば、第１可動電極長さＬｅ１１は、第１可動導電部長さＬｃ１１よりも短い。このように、第１可動構造体１１の櫛歯電極となる部分の厚さが選択的に薄くても良い。

図４に示すように、第１可動構造体１１は、第１固定部１１ｆを含んでも良い。第１固定部１１ｆは、基体５０に固定される。この例では、センサ１１０は、第１絶縁部５１をさらに含んでも良い。第１絶縁部５１は、基体５０と第１固定部１１ｆとの間に設けられる。図１に示すように、第１可動導電部１１ｃは、第１固定部１１ｆに保持される。第１可動導電部１１ｃは、第１固定部１１ｆに接続される。この例では、第１可動導電部１１ｃは、第１可動接続部１１ｎを介して、第１固定部１１ｆに保持される。

このように、第１可動構造体１１は、第１可動接続部１１ｎ（図１参照）を含んでも良い。第１可動接続部１１ｎは、第１固定部１１ｆと第１可動導電部１１ｃとを接続する。図４に示すように、第１可動接続部１１ｎは、第１方向（Ｚ軸方向）において、基体５０から離れる。図１に示すように、第１可動接続部１１ｎ及び第１可動導電部１１ｃは、第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って延びる。図１に示すように、第１可動接続部１１ｎの１つの端部１１ｎｅは、第１固定部１１ｆに固定される。第１可動接続部１１ｎの別の端部１１ｎｆは、第１可動導電部１１ｃと接続される。

図１に示すように、この例では、第１可動構造体１１は、第１可動構造部１１ｓをさらに含む。第１可動接続部１１ｎの上記の別の端部１１ｎｆは、第１可動構造部１１ｓとさらに接続される。第１方向及び第２方向を含む平面（Ｚ−Ｙ平面）と交差する方向を第３方向とする。第３方向は、例えば、Ｘ軸方向である。第３方向（Ｘ軸方向）に沿う第１可動導電部１１ｃの長さＬｘ１は、第３方向に沿う第１可動構造部１１ｓの長さＬｘｓ１とは異なる。この例では、第３方向に沿う第１可動導電部１１ｃの長さＬｘ１は、第３方向に沿う第１可動構造部１１ｓの長さＬｘｓ１よりも長い。第１可動構造部１１ｓを設けることで、例えば、加速度が加わったときに、複数の第１可動電極１１ｅが素早く変位できる。例えば、高い応答性で加速度を検出できる。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１可動接続部１１ｎは、Ｚ軸方向において、基体５０から離れる。第１可動接続部１１ｎと基体５０との間に間隙ｇｎ１１が設けられる。第１可動構造部１１ｓは、Ｚ軸方向において、基体５０から離れる。第１可動構造部１１ｓと基体５０との間に間隙ｇｓ１１が設けられる。第１可動接続部１１ｎは、例えば、トーション型のばね部材である。

図１及び図４に示すように、第１可動電極パッド１１Ｅが設けられても良い。第１可動電極パッド１１Ｅは、複数の第１可動電極１１ｅと電気的に接続される。この例では、第１可動接続部１１ｎ及び第１可動導電部１１ｃを介して、第１可動電極パッド１１Ｅは、複数の第１可動電極１１ｅと電気的に接続される。

以下、第１固定構造体２１の例について説明する。
図１に示すように、第１固定構造体２１は、第１固定導電部２１ｃを含んでも良い。第１固定導電部２１ｃは、複数の第１固定電極２１ｅを保持する。複数の第１固定電極２１ｅは、第１固定導電部２１ｃに接続される。図２（ｂ）に示すように、基体５０と第１固定導電部２１ｃとの間に第１固定絶縁部６１が設けられても良い。第１固定導電部２１ｃは、第１固定絶縁部６１を介して、基体５０に固定される。

図２（ｂ）に示すように、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第１固定導電部２１ｃの長さを第１固定導電部長さＬｃ２１とする。第１固定導電部長さＬｃ２１は、例えば、第１固定電極長さＬｅ２１と同じでも良い。図２（ａ）に示すように、例えば、第１可動電極長さＬｅ１１は、第１固定導電部長さＬｃ２１よりも短くても良い。

図１及び図２（ｃ）に示すように、第１固定電極パッド２１Ｅが設けられても良い。第１固定電極パッド２１Ｅは、複数の第１固定電極２１ｅと電気的に接続される。この例では、第１固定導電部２１ｃを介して、第１固定電極パッド２１Ｅは、複数の第１固定電極２１ｅと電気的に接続される。

図１に示すように、センサ１１０は、第２可動構造体１２及び第１固定構造体２２をさらに含んでも良い。第２可動構造体１２は、複数の第２可動電極１２ｅを含む。

図３（ａ）に示すように、複数の第２可動電極１２ｅは、第１方向（Ｚ軸方向）において、基体５０から離れる。複数の第２可動電極１２ｅと基体５０との間に間隙ｇｅ１２が設けられる。複数の第２可動電極１２ｅと、基体５０と、の間の距離ｄｅ１２は可変である。図１に示すように、複数の第２可動電極１２ｅの１つから複数の第２可動電極１２ｅの別の１つへの方向は、第２方向（Ｙ軸方向）に沿う。

図１に示すように、第２固定構造体２２は、複数の第２固定電極２２ｅを含む。複数の第２固定電極２２ｅの１つは、複数の第２可動電極１２ｅの１つと複数の第２可動電極１２ｅの別の１つとの間にある。例えば、第２可動電極１２ｅ及び第２固定電極２２ｅが、Ｙ軸方向に沿って交互に並ぶ。

図３（ｂ）に示すように、この例では、複数の第２固定電極２２ｅと基体５０との間に間隙ｇｅ２２が設けられる。複数の第２固定電極２２ｅと基体５０との間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄｅ２２は実質的に固定される。

例えば、加速度が加わったときに、複数の第２可動電極１２ｅは変位し、複数の第２固定電極２２ｅは実質的に変位しない。このため、加速度が加わったときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量は、加速度が加わらないときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量から変化する。例えば、複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量は、複数の第２可動電極１２ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１２の変化に応じて変化する。静電容量の変化を検出することで、例えば、加速度を検出することができる。

図３（ｂ）に示すように、複数の第２固定電極２２ｅの１つの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さを第２固定電極長さＬｅ２２とする。図３（ａ）に示すように、複数の第２可動電極１２ｅの１つの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さを第２可動電極長さＬｅ１２とする。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第２固定電極長さＬｅ２２は、第２可動電極長さＬｅ１２よりも短い。

例えば、図３（ａ）に示すように、複数の第２可動電極１２ｅの１つは、第３部分領域１２ｅｃ及び第４部分領域１２ｅｄを含む。第３部分領域１２ｅｃは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で重なる。第４部分領域１２ｅｄは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で重ならない。第３部分領域１２ｅｃは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で対向する。第４部分領域１２ｅｄは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向で対向しない。

図３（ａ）に示すように、基体５０と第３部分領域１２ｅｃとの間の第１方向（Ｚ軸方方向）に沿う距離を第３距離ｄ３とする。基体５０と第４部分領域１２ｅｄとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第４距離ｄ４とする。第３距離ｄ３は、第４距離ｄ４とは異なる。この例では、第３距離ｄ３は、第４距離ｄ４よりも短い。

このように、複数の第２可動電極１２ｅの１つは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと対向する第３部分領域１２ｅｃと、対向しない第４部分領域１２ｅｄと、を含む。このような構成により、加わる加速度の向きが、基体５０から複数の第２可動電極１２ｅへの向きの成分を含む場合と、逆の向きの成分を含む場合と、において、複数の第２可動電極１２ｅの１つの複数の第２固定電極２２ｅの１つに対向する面積が変化する場合と、変化しない場合と、が生じる。これにより、加わる加速度の向きに関する情報を得ることができる。

実施形態によれば、例えば、加速度の向きを検出できる。実施形態によれば、高い検出能力を有するセンサを提供できる。上記のような第１可動構造体１１及び第１固定構造体２１を含む組みと、第２可動構造体１２及び第２固定構造体２２を含む組みと、を用いることで、差動処理を行うことで、加速度の向きを検出できる。加速度の向きの検出の例については、後述する。

以下、第２可動構造体１２の例について説明する。
図３（ａ）に示すように、例えば、第２可動構造体１２は、第２可動導電部１２ｃを含む。例えば、第２可動導電部１２ｃは、第１方向（Ｚ軸方向）において基体５０から離れる。第２可動導電部１２ｃと基体５０との間に、間隙ｇｃ１２が設けられる。図１に示すように、複数の第２可動電極１２ｅは、第２可動導電部１２ｃに保持される。複数の第２可動電極１２ｅは、第２可動導電部１２ｃに接続される。図３（ａ）に示すように、第２可動導電部１２ｃの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さを第２可動導電部長さＬｃ１２とする。第２可動電極長さＬｅ１２は、第２可動導電部長さＬｃ１２と実質的に同じでも良い。

図４に示すように、第２可動構造体１２は、第２固定部１２ｆを含んでも良い。第２固定部１２ｆは、基体５０に固定される。この例では、センサ１１０は、第２絶縁部５２をさらに含んでも良い。第２絶縁部５２は、基体５０と第２固定部１２ｆとの間に設けられる。図１に示すように、第２可動導電部１２ｃは、第２固定部１２ｆに保持される。第２可動導電部１２ｃは、第２固定部１２ｆに接続される。この例では、第２可動導電部１２ｃは、第２可動接続部１２ｎを介して、第２固定部１２ｆに保持される。

このように、第２可動構造体１２は、第２可動接続部１２ｎ（図１参照）を含んでも良い。第２可動接続部１２ｎは、第２固定部１２ｆと第２可動導電部１２ｃとを接続する。図４に示すように、第２可動接続部１２ｎは、第１方向（Ｚ軸方向）において、基体５０から離れる。図１に示すように、第２可動接続部１２ｎ及び第２可動導電部１２ｃは、第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って延びる。図１に示すように、第２可動接続部１２ｎの１つの端部１２ｎｅは、第２固定部１２ｆに固定される。第２可動接続部１２ｎの別の端部１２ｎｆは、第２可動導電部１２ｃと接続される。

図１に示すように、この例では、第２可動構造体１２は、第２可動構造部１２ｓをさらに含む。第１可動接続部１２ｎの上記の別の端部１２ｎｆは、第２可動構造部１２ｓとさらに接続される。第１方向及び第２方向を含む平面（Ｚ−Ｙ平面）と交差する第３方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿う第２可動導電部１２ｃの長さＬｘ２は、第３方向に沿う第２可動構造部１２ｓの長さＬｘｓ２とは異なる。この例では、長さＬｘ２は、長さＬｘｓ２よりも長い。第２可動構造部１２ｓを設けることで、例えば、加速度が加わったときに、複数の第２可動電極１２ｅが素早く変位できる。例えば、高い応答性で加速度を検出できる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第２可動接続部１２ｎは、Ｚ軸方向において、基体５０から離れる。第２可動接続部１２ｎと基体５０との間に間隙ｇｎ１２が設けられる。第２可動構造部１２ｓは、Ｚ軸方向において、基体５０から離れる。第２可動構造部１２ｓと基体５０との間に間隙ｇｓ１２が設けられる。第２可動接続部１２ｎは、例えば、トーション型のばね部材である。

図１及び図４に示すように、第２可動電極パッド１２Ｅが設けられても良い。第２可動電極パッド１２Ｅは、複数の第２可動電極１２ｅと電気的に接続される。この例では、第２可動接続部１２ｎ及び第２可動導電部１２ｃを介して、第２可動電極パッド１２Ｅは、複数の第２可動電極１２ｅと電気的に接続される。

この例では、第１可動接続部１１ｎと第２可動接続部１２ｎとの間に、中間接続部１１ｆａが設けられている。中間接続部１１ｆａは、絶縁部材５１Ａを介して基体５０に固定される。

以下、第２固定構造体２２の例について説明する。
図１に示すように、第２固定構造体２２は、第２固定導電部２２ｃを含んでも良い。第２固定導電部２２ｃは、複数の第２固定電極２２ｅを保持する。複数の第２固定電極２２ｅは、第２固定導電部２２ｃに接続される。図３（ｂ）に示すように、基体５０と第２固定導電部２２ｃとの間に第２固定絶縁部６２が設けられても良い。第２固定導電部２２ｃは、第２固定絶縁部６２を介して、基体５０に固定される。

図３（ｂ）に示すように、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第２固定導電部２２ｃの長さを第２固定導電部長さＬｃ２２とする。例えば、第２固定電極長さＬｅ２２は、第２固定導電部長さＬｃ２２よりも短い。このように、第２固定構造体２の櫛歯電極となる部分の厚さが選択的に薄くても良い。第２固定導電部長さＬｃ２２は、例えば、第２固定電極長さＬｅ２２と同じでも良い。

図１及び図３（ｃ）に示すように、第２固定電極パッド２２Ｅが設けられても良い。第２固定電極パッド２２Ｅは、複数の第２固定電極２２ｅと電気的に接続される。この例では、第２固定導電部２２ｃを介して、第２固定電極パッド２２Ｅは、複数の第２固定電極２２ｅと電気的に接続される。

以下、センサ１１０における動作の例について説明する。
図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１実施形態に係るセンサにおける動作を例示する模式図である。
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、複数の第１可動電極１１ｅの１つ、及び、複数の第１固定電極２１ｅの１つを例示している。図５（ｄ）〜図５（ｆ）は、複数の第２可動電極１２ｅの１つ、及び、複数の第２固定電極２２ｅの１つを例示している。図５（ａ）及び図５（ｄ）は、加速度が加わらない状態（加速度ＡＣ＝０）に対応する。図５（ｂ）及び図５（ｅ）は、１つの向きの第１加速度ｇ１が加わった状態に対応する。図５（ｃ）及び図５（ｆ）は、別の向きの第２加速度ｇ２が加わった状態に対応する。第２加速度ｇ２は、第１加速度ｇ１の向きと逆の向きの成分を有する。

図５（ｂ）に示すように、第１加速度ｇ１が加わったときに、第１可動電極１１ｅと第１固定電極２１ｅとが互いに対向する面積は、第１加速度ｇ１が加わらない状態（図５（ａ）の状態）における面積から減少する。図５（ｃ）に示すように、逆向きの第２加速度ｇ２が加わったときに、第１可動電極１１ｅと第１固定電極２１ｅとが互いに対向する面積は、第２加速度ｇ２が加わらない状態（図５（ａ）の状態）の面積と実質的に同じである。

図５（ｅ）に示すように、第１加速度ｇ１が加わったときに、第２可動電極１２ｅと第２固定電極２２ｅとが互いに対向する面積は、第１加速度ｇ１が加わらない状態（図５（ｄ）の状態）における面積と実質的に同じである。図５（ｆ）に示すように、逆向きの第２加速度ｇ２が加わったときに、第２可動電極１２ｅと第２固定電極２２ｅとが互いに対向する面積は、第２加速度ｇ２が加わらない状態（図５（ｄ）の状態）の面積よりも減少する。

第１可動電極１１ｅと第１固定電極２１ｅとの間の静電容量が減少したときに、第１加速度ｇ１が加わったことが分かる。第２可動電極１２ｅと第２固定電極２２ｅとの間の静電容量が減少したときに、第２加速度ｇ２が加わったことが分かる。

このように、センサ１１０においては、加わる加速度の向きを検出することができる。実施形態によれば、高い検出能力を有するセンサを提供できる。

例えば、第１加速度ｇ１が加わったときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量を第１静電容量Ｃ１とする（図５（ｂ）参照）。第１加速度ｇ１が加わらないときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量を第２静電容量Ｃ２とする（図５（ａ）参照）。第１静電容量Ｃ１は、第２静電容量Ｃ２よりも小さい。

第１加速度ｇ１とは逆の成分を有する第２加速度ｇ２が加わったときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量を第３静電容量Ｃ３とする（図５（ｆ）参照）。第２加速度ｇ２が加わらないときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量を第４静電容量Ｃ４とする（図５（ｄ）参照）。第３静電容量Ｃ３は、第４静電容量Ｃ４よりも小さい。

第２加速度ｇ２が加わったときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量を第５静電容量Ｃ５とする（図５（ｃ）参照）。第２加速度ｇ２が加わらないときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の静電容量を第６静電容量Ｃ６とする（図５（ａ）参照）。第６静電容量Ｃ６は、例えば、第２静電容量Ｃ２と実質的に同じである。第５静電容量Ｃ５と第６静電容量Ｃ６との差の絶対値は、第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２との差の絶対値よりも小さい。

第１加速度ｇ１が加わったときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量を第７静電容量Ｃ７とする（図５（ｅ）参照）。第１加速度ｇ１が加わらないときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の静電容量を第８静電容量Ｃ８とする（図５（ｄ）参照）。第８静電容量Ｃ８は、例えば、第４静電容量Ｃ４と実質的に同じである。第７静電容量Ｃ７と第８静電容量Ｃ８との差の絶対値は、第３静電容量Ｃ３と第４静電容量Ｃ４との差の絶対値よりも小さい。

このような構成により、加速度の向きに関する情報を得ることができる。

実施形態において、第１可動電極長さＬｅ１１（図２（ａ）参照）は、例えば、第１固定電極長さＬｅ２１（図２（ｅ）参照）の１／１０以上９９／１００以下である。第１可動電極長さＬｅ１１が第１固定電極長さＬｅ２１の９９／１００以下であることにより、例えば、加速度の向きによる静電容量の変化が十分に大きくなる。第１可動電極長さＬｅ１１が第１固定電極長さＬｅ２１の１／１０以上であることにより、第１可動電極１１ｅの形状の加工が安定になる。

第２固定電極長さＬｅ２２（図３（ｂ）参照）は、第２可動電極長さＬｅ１２（図３（ａ）参照）の１／１０以上９９／１００以下である。第２固定電極長さＬｅ２２が第２可動電極長さＬｅ１２の９９／１００以下であることにより、例えば、加速度の向きによる静電容量の変化が十分に大きくなる。第２固定電極長さＬｅ２２が第２可動電極長さＬｅ１２の１／１０以上であることにより、第２固定電極２２ｅの形状の加工が安定になる。

第１固定電極長さＬｅ２１は、例えば、約１０μｍである。このとき、第１可動電極長さＬｅ１１は、１μｍ以上９．９μｍ以下である。第２可動電極長さＬｅ１２は、例えば、約１０μｍである。このとき、第２固定電極長さＬｅ２２は、１μｍ以上９．９μｍ以下である。

図６は、第１実施形態に係るセンサの一部を例示する模式図である。
図６に示すように、センサ１１０は、検出部７０を含んでも良い。検出部７０は、差動回路７０Ｄを含む。例えば、検出部７０は、第１回路７１及び第２回路７２を含む。

第１回路７１の１つの入力に、第１可動電極パッド１１Ｅ（複数の第１可動電極１１ｅ）が電気的に接続される。第１回路７１の別の入力に、第１固定電極パッド２１Ｅ（複数の第１固定電極２１ｅ）が電気的に接続される。第１回路７１から、複数の第１可動電極１１ｅと、複数の第１固定電極２１ｅと、の間の静電容量に応じた信号が得られる。

第２回路７２の１つの入力に、第２可動電極パッド１２Ｅ（複数の第２可動電極１２ｅ）が電気的に接続される。第２回路７２の別の入力に、第２固定電極パッド２２Ｅ（複数の第２固定電極２２ｅ）が電気的に接続される。第２回路７２から、複数の第２可動電極１２ｅと、複数の第２固定電極２２ｅと、の間の静電容量に応じた信号が得られる。

第１回路７１の出力、及び、第２回路７２の出力が、差動回路７０Ｄに供給される。差動回路７０Ｄから、第１回路７１の出力と、第２回路７２の出力と、の差に応じた信号Ｓｉｇ０が出力される。例えば、信号Ｓｉｇ０の極性が加速度の向きに応じている。

図７及び図８は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図７及び図８に示すように、実施形態に係るセンサ１１１及び１１２においても、第１可動構造体１１、第１固定構造体２１、第２可動構造体１２及び第２固定構造体２２などが設けられる。例えば、これらの構造体のＸ−Ｙ平面内における配置は任意である。これらの構造体には、センサ１１０における構造体に関して説明した構成が適用できる。センサ１１１及び１１２においても、例えば、加速度の向きに関する情報を得ることができる。例えば、高い検出能力を有するセンサを提供できる。

例えば、複数の第１可動電極１１ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１１（図２（ａ）参照）が増大するとき（図５（ｃ）参照）に、複数の第２可動電極１２ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１２（図３（ａ）参照）は増大する（図５（ｆ）参照）。例えば、複数の第１可動電極１１ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１１が減少するとき（図５（ｂ）参照）に、複数の第２可動電極１２ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１２は減少する（図５（ｅ）参照）。

（第２実施形態）
図９（ａ）〜図９（ｃ）、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図９（ａ）は、図９（ｂ）及び図９（ｃ）の矢印ＡＡからみた平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＨ１−Ｈ２線断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）のＩ１−Ｉ２線断面図である。図１０（ａ）は、図９（ａ）のＪ１−Ｊ２線断面図である。図１０（ｂ）は、図９（ａ）のＫ１−Ｋ２線断面図である。

図９（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１２０は、基体５０、第１可動構造体１１、第１固定構造体２１、及び、第２固定構造体２２を含む。第２固定構造体２２は、複数の第２固定電極２２ｅを含む。

この例でも、第１可動構造体１１は、複数の第１可動電極１１ｅを含む。図９（ｂ）に示すように、基体５０から複数の第１可動電極１１ｅへの方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。複数の第１可動電極１１ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１１は可変である。図９（ａ）に示すように、この例においても、複数の第１可動電極１１ｅの１つから複数の第１可動電極１１ｅの別の１つへの方向は、第１方向と交差する第２方向に沿う。第２方向は、例えばＹ軸方向である。この例においても、第１固定構造体２１は、複数の第１固定電極２１ｅを含む。複数の第１固定電極２１ｅの１つは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと、複数の第１可動電極１１ｅの別の１つと、の間にある。

図９（ａ）に示すように、第１可動構造体１１は、第１固定部１１ｆ、第１可動導電部１１ｃ、及び、複数の第２可動電極１２ｅを含む。図１０（ａ）に示すよう第１絶縁部５１を介して基体５０に固定される。図９（ａ）に示すように、第１可動導電部１１ｃは、第１固定部１１ｆに保持される。複数の第１可動電極１１ｅ及び複数の第２可動電極１２ｅは、第１可動導電部１１ｃに保持される。複数の第１可動電極１１ｅ及び複数の第２可動電極１２ｅは、第１可動導電部１１ｃに接続される。図９（ｂ）に示すように、複数の第２可動電極１２ｅと基体５０との間に間隙ｇｅ１２が設けられる。複数の第２可動電極１２ｅと基体５０との間の距離ｄｅ１２は可変である。

図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、この例では、第１可動導電部１１ｃは、第１可動接続部１１ｎを介して、第１固定部１１ｆに保持される。第１可動接続部１１ｎと基体５０との間に、間隙ｇｎ１１が設けられる。第１可動電極パッド１１Ｅが、第１可動接続部１１ｎに電気的に接続される。第１可動電極パッド１１Ｅは、複数の第１可動電極１１ｅと電気的に接続される。

図９（ａ）に示すように、第１可動構造体１１は、第２固定部１２ｆ及び第２可動接続部１２ｎを含む。図１０（ｂ）に示すように、第２固定部１２ｆは、第２絶縁部５２を介して基体５０に固定される。第２可動接続部１２ｎは、第２固定部１２ｆに保持される。第２可動接続部１２ｎと基体５０との間に、間隙ｇｎ１２が設けられる。第１可動導電部１１ｃは、第２可動接続部１２ｎに保持される。第２可動電極パッド１２Ｅが、第２可動接続部１２ｎに電気的に接続される。第２可動電極パッド１２Ｅは、複数の第２可動電極１２ｅと電気的に接続される。

図９（ａ）に示すように、複数の第２可動電極１２ｅの１つから複数の第２可動電極１２ｅの別の１つへの方向は、第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿う。

第１方向及び第２方向を含む平面（例えばＺ−Ｙ平面）と交差する第３方向（例えば、Ｘ軸方向）において、複数の第１固定電極２１ｅと、複数の第２固定電極２２ｅとの間に第１可動導電部１１ｃがある。第３方向（Ｘ軸方向）において、複数の第１可動電極１１ｅの少なくとも一部と、複数の第２可動電極１２ｅの少なくとも一部と、の間に、第１可動導電部１１ｃがある。

図９（ａ）に示すように、複数の第２固定電極２２ｅの１つは、複数の第２可動電極１２ｅの１つと複数の第２可動電極１２ｅの別の１つとの間にある。

図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、複数の第１可動電極１１ｅの１つの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う第１可動電極長さＬｅ１１は、複数の第１固定電極２１ｅの１つの第１方向に沿う第１固定電極長さＬｅ２１よりも短い。

図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、複数の第２固定電極２２ｅの１つの第１方向に沿う第２固定電極長さＬｅ２２は、複数の第２可動電極１２ｅの１つの第１方向に沿う第２可動電極長さＬｅ１２よりも短い。センサ１２０においても、加わる加速度の向きを検出できる。

例えば、図９（ｃ）に示すように、複数の第１固定電極２１ｅの１つは、第１部分領域２１ｅａ及び第２部分領域２１ｅｂを含む。第１部分領域２１ｅａは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で重なる。第２部分領域２１ｅｂは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向で重ならない。第１部分領域２１ｅａは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で対向する。第２部分領域２１ｅｂは、複数の第１可動電極１１ｅの１つと第２方向で対向しない。

図９（ｃ）に示すように、基体５０と第１部分領域２１ｅａとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第１距離ｄ１とする。基体５０と第２部分領域２１ｅｂとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第２距離ｄ２とする。第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２とは異なる。この例では、第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２よりも短い。

第１部分領域２１ｅａ及び第２部分領域２１ｅｂにより、加わる加速度の向きが基体５０から複数の第１可動電極１１ｅへの向きの成分を含む場合と、逆の向きの成分を含む場合と、において、複数の第１固定電極２１ｅの１つの複数の第１可動電極１１ｅの１つに対向する面積が変化する場合と、変化しない場合と、が生じる。これにより、加わる加速度の向きに関する情報を得ることができる。

例えば、図９（ａ）に示すように、複数の第２可動電極１２ｅの１つは、第３部分領域１２ｅｃ及び第４部分領域１２ｅｄを含む。第３部分領域１２ｅｃは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で重なる。第４部分領域１２ｅｄは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で重ならない。第３部分領域１２ｅｃは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向（Ｙ軸方向）で対向する。第４部分領域１２ｅｄは、複数の第２固定電極２２ｅの１つと第２方向で対向しない。

図９（ａ）に示すように、基体５０と第３部分領域１２ｅｃとの間の第１方向（Ｚ軸方方向）に沿う距離を第３距離ｄ３とする。基体５０と第４部分領域１２ｅｄとの間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を第４距離ｄ４とする。第３距離ｄ３は、第４距離ｄ４とは異なる。この例では、第３距離ｄ３は、第４距離ｄ４よりも短い。

第３部分領域１２ｅｃ及び第４部分領域１２ｅｄにより、加わる加速度の向きが、基体５０から複数の第２可動電極１２ｅへの向きの成分を含む場合と、逆の向きの成分を含む場合と、において、複数の第２可動電極１２ｅの１つの複数の第２固定電極２２ｅの１つに対向する面積が変化する場合と、変化しない場合と、が生じる。これにより、加わる加速度の向きに関する情報を得ることができる。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、第２実施形態に係るセンサにおける動作を例示する模式図である。
図１１（ａ）は、加速度が加わらない状態（加速度ＡＣ＝０）に対応する。図１１（ｂ）は、１つの向きの第１加速度ｇ１が加わった状態に対応する。図１１（ｃ）は、別の向きの第２加速度ｇ２が加わった状態に対応する。第２加速度ｇ２は、第１加速度ｇ１の向きと逆の向きの成分を有する。

図１１（ｂ）に示すように、第１加速度ｇ１が加わったときに、第１可動電極１１ｅと第１固定電極２１ｅとが互いに対向する面積は、第１加速度ｇ１が加わらない状態（図１１（ａ）の状態）における面積から減少する。図１１（ｃ）に示すように、逆向きの第２加速度ｇ２が加わったときに、第１可動電極１１ｅと第１固定電極２１ｅとが互いに対向する面積は、第２加速度ｇ２が加わらない状態（図１１（ａ）の状態）の面積と実質的に同じである。

図１１（ｂ）に示すように、第１加速度ｇ１が加わったときに、第２可動電極１２ｅと第２固定電極２２ｅとが互いに対向する面積は、第１加速度ｇ１が加わらない状態（図１１（ａ）の状態）における面積と実質的に同じである。図１１（ｃ）に示すように、逆向きの第２加速度ｇ２が加わったときに、第２可動電極１２ｅと第２固定電極２２ｅとが互いに対向する面積は、第２加速度ｇ２が加わらない状態（図１１（ａ）の状態）の面積よりも減少する。

第１可動電極１１ｅと第１固定電極２１ｅとの間の静電容量が減少したときに、第１加速度ｇ１が加わったことが分かる。第２可動電極１２ｅと第２固定電極２２ｅとの間の静電容量が減少したときに、第２加速度ｇ２が加わったことが分かる。

このように、センサ１２０においても、加わる加速度の向きを検出することができる。実施形態によれば、高い検出能力を有するセンサを提供できる。

第１加速度ｇ１が加わったときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の第１静電容量Ｃ１（図１１（ｂ）参照）は、第１加速度ｇ１が加わらないときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の第２静電容量Ｃ２（図１１（ａ）参照）よりも小さい。

第１加速度ｇ１の向きと逆の向きの成分を有する第２加速度ｇ２が加わったときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の第３静電容量Ｃ３（図１１（ｃ）参照）は、第２加速度ｇ２が加わらないときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の第４静電容量Ｃ４（図１１（ａ）参照）よりも小さい。

第２加速度ｇ２が加わったときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の第５静電容量Ｃ５（図１１（ｃ）参照）と、第２加速度ｇ２が加わらないときの複数の第１可動電極１１ｅと複数の第１固定電極２１ｅとの間の第６静電容量Ｃ６（図１１（ａ）参照）と、の差の絶対値は、第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２との差の絶対値よりも小さい。第６静電容量Ｃ６は、第２静電容量Ｃ２と実質的に同じで良い。

第１加速度ｇ１が加わったときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の第７静電容量Ｃ７（図１１（ｂ）参照）と、第１加速度ｇ１が加わらないときの複数の第２可動電極１２ｅと複数の第２固定電極２２ｅとの間の第８静電容量Ｃ８（図１１（ａ）参照）と、の差の絶対値は、第３静電容量Ｃ３と第４静電容量Ｃ４との差の絶対値よりも小さい。第８静電容量Ｃ８は、第４静電容量Ｃ４と実質的に同じで良い。

センサ１２０において、センサ１１０に関して説明した構成を適用できる。

上記の実施形態において、例えば、基体５０はシリコンを含む。複数の電極（複数の第１可動電極１１ｅ、複数の第２可動電極１２ｅ、複数の第１固定電極２１ｅ、及び、複数の第２固定電極２２ｅなど）は、例えば、シリコン及び第１元素を含む。第１元素は、例えば、ゲルマニウム、リン、ヒ素、アンチモン、ホウ素、ガリウム及びインジウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１元素は、例えば、不純物である。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
基体と、
複数の第１可動電極を含む第１可動構造体であって、前記基体から前記複数の第１可動電極への第１方向に沿う、前記複数の第１可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第１可動電極の１つから前記複数の第１可動電極の別の１つへの方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第１可動構造体と、
複数の第１固定電極を含む第１固定構造体であって、前記複数の第１固定電極の１つは、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記複数の第１可動電極の前記別の１つとの間にある、前記第１固定構造体と、
を備え、
前記複数の第１可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１可動電極長さは、前記複数の第１固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１固定電極長さよりも短い、センサ。

（構成２）
前記複数の第１固定電極の前記１つは、第１部分領域及び第２部分領域を含み、
前記第１部分領域は、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記第２方向で重なり、
前記第２部分領域は、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記第２方向で重ならず、
前記基体と前記第１部分領域との間の前記第１方向に沿う第１距離は、前記基体と前記第２部分領域との間の前記第１方向に沿う第２距離とは異なる、構成１記載のセンサ。

（構成３）
前記第１可動電極長さは、前記第１固定電極長さの１／１０以上９９／１００以下である、構成１または２に記載のセンサ。

（構成４）
前記第１可動構造体は、第１可動導電部をさらに含み、
前記第１可動導電部は、第１方向において前記基体から離れ、
前記複数の第１可動電極は、前記第１可動導電部に保持され、
前記第１可動電極長さは、前記第１可動導電部の前記第１方向に沿う第１可動導電部長さよりも短い、構成１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成５）
前記第１可動構造体は、第１固定部をさらに含み、
前記第１固定部は、前記基体に固定され、
前記第１可動導電部は、前記第１固定部に保持された、構成４記載のセンサ。

（構成６）
前記第１可動構造体は、前記第１固定部と前記第１可動導電部とを接続する第１可動接続部をさらに含み、
前記第１可動接続部は、前記第１方向において前記基体から離れ、
前記第１可動接続部及び前記第１可動導電部は、前記第２方向に沿って延び、
前記第１可動接続部の１つの端部は、前記第１固定部に固定され、
前記第１可動接続部の別の端部は、前記第１可動導電部と接続された、構成５記載のセンサ。

（構成７）
前記第１可動構造体は、第１可動構造部をさらに含み、
前記第１可動接続部の前記別の端部は、前記第１可動構造部とさらに接続され、
前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向に沿う前記第１可動導電部の長さは、前記第３方向に沿う前記第１可動構造部の長さとは異なる、構成６記載のセンサ。

（構成８）
前記第３方向に沿う前記第１可動導電部の前記長さは、前記第３方向に沿う前記第１可動構造部の前記長さよりも長い、構成７記載のセンサ。

（構成９）
第２可動構造体及び第１固定構造体をさらに備え、
前記第２可動構造体は、複数の第２可動電極を含み、前記複数の第２可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第２可動電極の１つから前記複数の第２可動電極の別の１つへの方向は、前記第２方向に沿い、
前記第２固定構造体は、複数の第２固定電極を含み、前記複数の第２固定電極の１つは、前記複数の第２可動電極の前記１つと前記複数の第２可動電極の前記別の１つとの間にあり、
前記複数の第２固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２固定電極長さは、前記複数の第２可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２可動電極長さよりも短い、構成１〜８のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１０）
前記複数の第２可動電極の前記１つは、第３部分領域及び第４部分領域を含み、
前記第３部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重なり、
前記第４部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重ならず、
前記基体と前記第３部分領域との間の前記第１方向に沿う第３距離は、前記基体と前記第４部分領域との間の前記第１方向に沿う第４距離とは異なる、構成９記載のセンサ。

（構成１１）
前記第２固定電極長さは、前記第２可動電極長さの１／１０以上９９／１００以下である、構成９記載のセンサ。

（構成１２）
第１加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第１静電容量は、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第２静電容量よりも小さく、
前記第１加速度の向きと逆の向きの成分を有する第２加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第３静電容量は、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第４静電容量よりも小さく、
前記第２加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第５静電容量と、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第６静電容量と、の差の絶対値は、前記第１静電容量と前記第２静電容量との差の絶対値よりも小さく、
前記第１加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第７静電容量と、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第８静電容量と、の差の絶対値は、前記第３静電容量と前記第４静電容量との差の絶対値よりも小さい、構成９〜１１のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１３）
複数の第２固定電極を含む第２固定構造体をさらに備え、
前記第１可動構造体は、第１固定部、第１可動導電部、及び、複数の第２可動電極を含み、
前記第１固定部は、前記基体に固定され、
前記第１可動導電部は、前記第１固定部に保持され、
前記複数の第１可動電極及び前記複数の第２可動電極は、前記第１可動導電部に保持され、
前記複数の第２可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、
前記複数の第２可動電極の１つから前記複数の第２可動電極の別の１つへの方向は、前記第２方向に沿い、
前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向において、前記複数の第１固定電極と、前記複数の第２固定電極との間に前記第１可動導電部があり、
前記第３方向において、前記複数の第１可動電極の少なくとも一部と、前記複数の第２可動電極の少なくとも一部と、の間に前記第１可動導電部があり、
前記複数の第２固定電極の１つは、前記複数の第２可動電極の前記１つと前記複数の第２可動電極の前記別の１つとの間にあり、
前記複数の第２固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２固定電極長さは、前記複数の第２可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２可動電極長さよりも短い、構成１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１４）
前記複数の第２可動電極の前記１つは、第３部分領域及び第４部分領域を含み、
前記第３部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重なり、
前記第４部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重ならず、
前記基体と前記第３部分領域との間の前記第１方向に沿う第３距離は、前記基体と前記第４部分領域との間の前記第１方向に沿う第４距離とは異なる、構成１３記載のセンサ。

（構成１５）
第１加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第１静電容量は、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第２静電容量よりも小さく、
前記第１加速度の向きと逆の向きの成分を有する第２加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第３静電容量は、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第４静電容量よりも小さく、
前記第２加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第５静電容量と、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第６静電容量と、の差の絶対値は、前記第１静電容量と前記第２静電容量との差の絶対値よりも小さく、
前記第１加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第７静電容量と、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第８静電容量と、の差の絶対値は、前記第３静電容量と前記第４静電容量との差の絶対値よりも小さい、構成１４記載のセンサ。

（構成１６）
前記第１可動構造体は、第１固定部及び第１可動接続部をさらに含み、
前記第１固定部は、前記基体に固定され、
第１可動接続部は、前記第１固定部と前記第１可動導電部とを接続し、
前記第１可動接続部は、前記第１方向において前記基体から離れた、構成１４または１５に記載のセンサ。

（構成１７）
基体と、
複数の第１可動電極を含む第１可動構造体であって、前記基体から前記複数の第１可動電極への第１方向に沿う、前記複数の第１可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第１可動電極の１つから前記複数の第１可動電極の別の１つへの方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第１可動構造体と、
複数の第１固定電極を含む第１固定構造体であって、前記複数の第１固定電極の１つは、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記複数の第１可動電極の前記別の１つとの間にある、前記第１固定構造体と、
複数の第２可動電極を含む第２可動構造体であって、前記複数の第２可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第２可動電極の１つから前記複数の第２可動電極の別の１つへの方向は、前記第２方向に沿う、前記第２可動構造体と、
複数の第２固定電極を含む第２固定構造体であって、前記複数の第２固定電極の１つは、前記複数の第２可動電極の前記１つと前記複数の第２可動電極の前記別の１つとの間にある、前記第２固定構造体と、
を備え、
第１加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第１静電容量は、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第２静電容量よりも小さく、
前記第１加速度の向きと逆の向きの成分を有する第２加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第３静電容量は、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第４静電容量よりも小さく、
前記第２加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第５静電容量と、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第６静電容量と、の差の絶対値は、前記第１静電容量と前記第２静電容量との差の絶対値よりも小さく、
前記第１加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第７静電容量と、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第８静電容量と、の差の絶対値は、前記第３静電容量と前記第４静電容量との差の絶対値よりも小さい、センサ。

（構成１８）
第１絶縁部をさらに備え、
前記第１絶縁部は、前記基体と前記第１固定部との間に設けられた、構成５〜８のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１９）
前記基体はシリコンを含み、
前記複数の第１可動電極及び前記複数の第１固定電極は、シリコン及び第１元素を含み、
前記第１元素は、ゲルマニウム、リン、ヒ素、アンチモン、ホウ素、ガリウム及びインジウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、構成１〜１８のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成２０）
前記複数の第１可動電極と前記複数の第１可動電極との間の静電容量は、前記複数の第１固定電極と前記基体との間の前記距離の変化に応じて変化する、構成１〜１２のいずれか１つに記載のセンサ。

実施形態によれば、高い検出能力を有するセンサが提供できる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、センサに含まれる基体、構造体、導電部及び電極などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述したセンサを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのセンサも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１、１２…第１、第２可動構造体、 １１Ｅ、１２Ｅ…第１、第２可動電極パッド、 １１ｃ、１２ｃ…第１、第２可動導電部、 １１ｅ、１２ｅ…第１、第２可動電極、 １１ｆ、１２ｆ…第１、第２固定部、 １１ｆａ…中間接続部、 １１ｎ、１２ｎ…第１、第２可動接続部、 １１ｎｅ、１１ｎｆ、１２ｎｅ、１２ｎｆ…端部、 １１ｓ、１２ｓ…第１、第２可動構造部、 １２ｅｃ、１２ｅｄ…第３、第４部分領域、 ２１、２２…第１、第２固定構造体、 ２１Ｅ、２２Ｅ…第１、第２固定電極パッド、 ２１ｃ、２２ｃ…第１、第２固定導電部、 ２１ｅ、２２ｅ…第１、第２固定電極、 ２１ｅａ、２１ｅｂ…第１、第２部分領域、 ５０…基体、 ５１、５２…第１、第２絶縁部、 ５１Ａ…絶縁部材、 ６１、６２…第１、第２固定絶縁部、 ７０…検出部、 ７０Ｄ…差動回路、 ７１、７２…第１、第２回路、 １１０、１１１、１１２、１２０…センサ、 ＡＡ…矢印、 ＡＣ…加速度、 Ｃ１〜Ｃ８…第１〜第８静電容量、 Ｌｃ１１、Ｌｃ１２…第１、第２可動導電部長さ、 Ｌｃ２１、Ｌｃ２２…第１、第２固定導電部長さ、 Ｌｅ１１、Ｌｅ１２…第１、第２可動電極長さ、 Ｌｅ２１、Ｌｅ２２…第１、第２固定電極長さ、 Ｌｘ１、Ｌｘ２、Ｌｘｓ１、Ｌｘｓ２…長さ、 Ｓｉｇ０…信号、 ｄ１〜ｄ４…第１〜第４距離、 ｄｅ１１、ｄｅ１２、ｄｅ２１、ｄｅ２２…距離、 ｇ１、ｇ２…第１、第２加速度、 ｇｃ１１、ｇｃ１２、ｇｅ１１、ｇｅ１２、ｇｅ２１、ｇｅ２２、ｇｎ１１、ｇｎ１２、ｇｓ１１、ｇｓ１２…間隙

Claims (9)

1. 基体と、
   複数の第１可動電極を含む第１可動構造体であって、前記基体から前記複数の第１可動電極への第１方向に沿う、前記複数の第１可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第１可動電極の１つから前記複数の第１可動電極の別の１つへの方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第１可動構造体と、
   複数の第１固定電極を含む第１固定構造体であって、前記複数の第１固定電極の１つは、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記複数の第１可動電極の前記別の１つとの間にある、前記第１固定構造体と、
   を備え、
   前記複数の第１可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１可動電極長さは、前記複数の第１固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第１固定電極長さよりも短い、センサ。
2. 前記複数の第１固定電極の前記１つは、第１部分領域及び第２部分領域を含み、
   前記第１部分領域は、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記第２方向で重なり、
   前記第２部分領域は、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記第２方向で重ならず、
   前記基体と前記第１部分領域との間の前記第１方向に沿う第１距離は、前記基体と前記第２部分領域との間の前記第１方向に沿う第２距離とは異なる、請求項１記載のセンサ。
3. 前記第１可動電極長さは、前記第１固定電極長さの１／１０以上９９／１００以下である、請求項１または２に記載のセンサ。
4. 第２可動構造体及び第１固定構造体をさらに備え、
   前記第２可動構造体は、複数の第２可動電極を含み、前記複数の第２可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第２可動電極の１つから前記複数の第２可動電極の別の１つへの方向は、前記第２方向に沿い、
   前記第２固定構造体は、複数の第２固定電極を含み、前記複数の第２固定電極の１つは、前記複数の第２可動電極の前記１つと前記複数の第２可動電極の前記別の１つとの間にあり、
   前記複数の第２固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２固定電極長さは、前記複数の第２可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２可動電極長さよりも短い、請求項１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。
5. 前記複数の第２可動電極の前記１つは、第３部分領域及び第４部分領域を含み、
   前記第３部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重なり、
   前記第４部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重ならず、
   前記基体と前記第３部分領域との間の前記第１方向に沿う第３距離は、前記基体と前記第４部分領域との間の前記第１方向に沿う第４距離とは異なる、請求項４記載のセンサ。
6. 前記第２固定電極長さは、前記第２可動電極長さの１／１０以上９９／１００以下である、請求項５記載のセンサ。
7. 複数の第２固定電極を含む第２固定構造体をさらに備え、
   前記第１可動構造体は、第１固定部、第１可動導電部、及び、複数の第２可動電極を含み、
   前記第１固定部は、前記基体に固定され、
   前記第１可動導電部は、前記第１固定部に保持され、
   前記複数の第１可動電極及び前記複数の第２可動電極は、前記第１可動導電部に保持され、
   前記複数の第２可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、
   前記複数の第２可動電極の１つから前記複数の第２可動電極の別の１つへの方向は、前記第２方向に沿い、
   前記第１方向及び前記第２方向を含む平面と交差する第３方向において、前記複数の第１固定電極と、前記複数の第２固定電極との間に前記第１可動導電部があり、
   前記第３方向において、前記複数の第１可動電極の少なくとも一部と、前記複数の第２可動電極の少なくとも一部と、の間に前記第１可動導電部があり、
   前記複数の第２固定電極の１つは、前記複数の第２可動電極の前記１つと前記複数の第２可動電極の前記別の１つとの間にあり、
   前記複数の第２固定電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２固定電極長さは、前記複数の第２可動電極の前記１つの前記第１方向に沿う第２可動電極長さよりも短い、請求項１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。
8. 前記複数の第２可動電極の前記１つは、第３部分領域及び第４部分領域を含み、
   前記第３部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重なり、
   前記第４部分領域は、前記複数の第２固定電極の前記１つと前記第２方向で重ならず、
   前記基体と前記第３部分領域との間の前記第１方向に沿う第３距離は、前記基体と前記第４部分領域との間の前記第１方向に沿う第４距離とは異なる、請求項７記載のセンサ。
9. 基体と、
   複数の第１可動電極を含む第１可動構造体であって、前記基体から前記複数の第１可動電極への第１方向に沿う、前記複数の第１可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第１可動電極の１つから前記複数の第１可動電極の別の１つへの方向は、前記第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第１可動構造体と、
   複数の第１固定電極を含む第１固定構造体であって、前記複数の第１固定電極の１つは、前記複数の第１可動電極の前記１つと前記複数の第１可動電極の前記別の１つとの間にある、前記第１固定構造体と、
   複数の第２可動電極を含む第２可動構造体であって、前記複数の第２可動電極と前記基体との間の距離は可変であり、前記複数の第２可動電極の１つから前記複数の第２可動電極の別の１つへの方向は、前記第２方向に沿う、前記第２可動構造体と、
   複数の第２固定電極を含む第２固定構造体であって、前記複数の第２固定電極の１つは、前記複数の第２可動電極の前記１つと前記複数の第２可動電極の前記別の１つとの間にある、前記第２固定構造体と、
   を備え、
   第１加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第１静電容量は、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第２静電容量よりも小さく、
   前記第１加速度の向きと逆の向きの成分を有する第２加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第３静電容量は、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第４静電容量よりも小さく、
   前記第２加速度が加わったときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第５静電容量と、前記第２加速度が加わらないときの前記複数の第１可動電極と前記複数の第１固定電極との間の第６静電容量と、の差の絶対値は、前記第１静電容量と前記第２静電容量との差の絶対値よりも小さく、
   前記第１加速度が加わったときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第７静電容量と、前記第１加速度が加わらないときの前記複数の第２可動電極と前記複数の第２固定電極との間の第８静電容量と、の差の絶対値は、前記第３静電容量と前記第４静電容量との差の絶対値よりも小さい、センサ。

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