JP2021056084A - Acceleration sensor unit, electronic equipment, and mobile object - Google Patents

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史隆 篠村
Fumitaka Shinomura
史隆 篠村
照夫 瀧澤
Teruo Takizawa
照夫 瀧澤
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Abstract

To provide an acceleration sensor unit having high accuracy, electronic equipment, and a mobile object.SOLUTION: An acceleration sensor unit 1 comprises: a substrate 10; a lid body 30 placed on the substrate 10; a side wall 32 coupled to the lid body 30; a first acceleration sensor element 21x provided in a first cavity 20 enclosed by the substrate 10, the lid body 30 and the side wall 32; and a second acceleration sensor element 21z provided in a second cavity 22 enclosed by the substrate 10, the side 30 and the side wall 32. The first acceleration sensor element 21x detects acceleration Ax in a first direction parallel to a direction of a plane 10a of the substrate 10, and the second acceleration sensor element 21z detects acceleration Az in a second direction crossing a direction of the plane 10a. The inside of the first cavity 20 is sealed with first pressure atmosphere, and the inside of the second cavity 22 is sealed with second pressure atmosphere, pressure P2 of the second pressure atmosphere is lower than pressure P1 of the first pressure atmosphere.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、加速度センサーユニット、電子機器、及び移動体に関する。 The present invention relates to an acceleration sensor unit, an electronic device, and a moving body.

近年、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造された加速度センサーユニットなどの機能素子が開発されている。
このような機能素子として、例えば、特許文献１には、基体と蓋体で構成された第１収納部にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の加速度を検出可能な３つの加速度センサー素子を配置し、第２収納部にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸まわりの角速度を検出可能な３つの角速度センサー素子を配置し、第１収納部をほぼ大気圧で封止し、第２収納部をほぼ真空状態で封止した機能素子が記載されている。 In recent years, functional elements such as accelerometer units manufactured using silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology have been developed.
As such a functional element, for example, in Patent Document 1, three acceleration sensors capable of detecting acceleration in three axial directions of X-axis, Y-axis, and Z-axis in a first accommodating portion composed of a substrate and a lid. Elements are arranged, three angular velocity sensor elements capable of detecting angular velocities around the three axes of X-axis, Y-axis, and Z-axis are arranged in the second accommodating portion, and the first accommodating portion is sealed at approximately atmospheric pressure. A functional element in which the second accommodating portion is sealed in a substantially vacuum state is described.

特開２０１８−１７３２８７号公報JP-A-2018-173287

しかしながら、特許文献１に記載の機能素子は、櫛歯状をなして対向配置されている可動電極及び固定電極を有する加速度センサー素子や板状をなして対向配置されている可動電極及び固定電極を有する加速度センサー素子を有し、これら二つの電極間の静電容量に基づいて加速度を検出している。Ｘ軸及びＹ軸方向の加速度センサー素子は、櫛歯状構造とすることで、電極の対向面積を大きくすることができるが、Ｚ軸方向の加速度センサー素子は、板状構造のため、電極の対向面積を大きくすると素子形状が大きくなり小型化が難しい。そのため、Ｚ軸方向の加速度センサー素子の感度をＸ軸及びＹ軸方向の加速度センサー素子の感度と同等とするには、可動電極と固定電極との間隔を狭める必要がある。しかし、間隔を狭めると、間隙の空気粘性が高くなるので、エアダンピングが強くなりノイズが発生し検出精度が低下する。従って、Ｘ軸及びＹ軸方向の加速度センサー素子に比べ、Ｚ軸方向の加速度センサー素子の検出精度が低下するという課題があった。 However, the functional elements described in Patent Document 1 include accelerometer elements having movable electrodes and fixed electrodes arranged in a comb-tooth shape and facing each other, and movable electrodes and fixed electrodes arranged in a plate shape and facing each other. It has an accelerometer element, and detects acceleration based on the capacitance between these two electrodes. The accelerometer elements in the X-axis and Y-axis directions have a comb-shaped structure so that the facing area of the electrodes can be increased. However, since the accelerometer elements in the Z-axis direction have a plate-like structure, the electrodes If the facing area is increased, the shape of the element becomes large and it is difficult to reduce the size. Therefore, in order to make the sensitivity of the acceleration sensor element in the Z-axis direction equal to the sensitivity of the acceleration sensor element in the X-axis and Y-axis directions, it is necessary to narrow the distance between the movable electrode and the fixed electrode. However, if the interval is narrowed, the air viscosity of the gap becomes high, so that the air damping becomes strong, noise is generated, and the detection accuracy is lowered. Therefore, there is a problem that the detection accuracy of the acceleration sensor element in the Z-axis direction is lower than that of the acceleration sensor element in the X-axis and Y-axis directions.

加速度センサーユニットは、基体と、前記基体に載置されている蓋体と、前記蓋体に連結している側壁と、前記基体と前記蓋体と前記側壁とで囲まれている第１キャビティーに設けられる第１加速度センサー素子と、前記基体と前記蓋体と前記側壁とで囲まれている第２キャビティーに設けられる第２加速度センサー素子と、を含み、前記第１加速度センサー素子は、前記基体の面方向に平行な第１方向の加速度を検出し、前記第２加速度センサー素子は、前記面方向と交差する第２方向の加速度を検出し、前記第１キャビティー内は、第１気圧雰囲気で封止され、前記第２キャビティー内は、第２気圧雰囲気で封止され、前記第２気圧雰囲気の気圧は、前記第１気圧雰囲気の気圧より低いことを特徴とする。 The acceleration sensor unit is a first cavity surrounded by a substrate, a lid mounted on the substrate, a side wall connected to the lid, and the substrate, the lid, and the side wall. The first acceleration sensor element includes a first acceleration sensor element provided in the second cavity surrounded by the base, the lid, and the side wall, and the first acceleration sensor element includes. The acceleration in the first direction parallel to the surface direction of the substrate is detected, the second acceleration sensor element detects the acceleration in the second direction intersecting the surface direction, and the inside of the first cavity is the first. It is sealed in a pressure atmosphere, the inside of the second cavity is sealed in a second pressure atmosphere, and the pressure in the second pressure atmosphere is lower than the pressure in the first pressure atmosphere.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記蓋体と前記側壁とは、一体であることが好ましい。 In the above acceleration sensor unit, it is preferable that the lid and the side wall are integrated.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記基体及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記第１キャビティーに連通し、封止部材で塞がれている第１貫通孔が設けられ、前記基体及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記第２キャビティーに連通し、封止部材で塞がれている第２貫通孔が設けられていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, at least one of the substrate and the lid is provided with a first through hole that communicates with the first cavity and is closed by a sealing member, and the substrate and the lid are provided. It is preferable that at least one of the bodies is provided with a second through hole that communicates with the second cavity and is closed by a sealing member.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記第１キャビティーに、前記面方向に平行で前記第１方向と交差する第３方向の加速度を検出する第３加速度センサー素子が配置されていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that the first cavity is provided with a third acceleration sensor element that detects acceleration in a third direction parallel to the plane direction and intersecting the first direction.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記基体と、前記第１キャビティーと前記第２キャビティーとに接する前記側壁と、が平面視で重なる位置に、配線が配置されていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that the wiring is arranged at a position where the substrate, the side wall in contact with the first cavity and the second cavity overlap in a plan view.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記配線は、前記第１キャビティー内の配線と前記第２キャビティー内の配線とを接続していることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that the wiring connects the wiring in the first cavity and the wiring in the second cavity.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記配線は、断面視で前記基体の前記側壁側の面に設けられた溝部に配置されていることが好ましい。 In the above acceleration sensor unit, it is preferable that the wiring is arranged in a groove provided on the side wall side surface of the substrate in a cross-sectional view.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記配線と、前記基体と前記側壁とを接合する接合部材との間に保護膜が配置されていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that a protective film is arranged between the wiring and the joining member that joins the substrate and the side wall.

電子機器は、上記の加速度センサーユニットを備えていることを特徴とする。 The electronic device is characterized by including the above-mentioned acceleration sensor unit.

移動体は、上記の加速度センサーユニットを備えていることを特徴とする。 The moving body is characterized by including the above-mentioned acceleration sensor unit.

第１実施形態に係る加速度センサーユニットの概略構成を示す平面図。The plan view which shows the schematic structure of the acceleration sensor unit which concerns on 1st Embodiment. 図１のＡ−Ａ線での断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図１のＢ−Ｂ線での断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 図１のＣ−Ｃ線での断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 素子のＱ値と気圧との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the Q value of an element, and the atmospheric pressure. 第１加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。The plan view which shows the schematic structure of the 1st acceleration sensor element. 第３加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。The plan view which shows the schematic structure of the 3rd acceleration sensor element. 第２加速度センサー素子の概略構成を示す平面図。The plan view which shows the schematic structure of the 2nd acceleration sensor element. 第２実施形態に係る加速度センサーユニットを備える電子機器としてのスマートフォンの構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the smartphone as the electronic device which comprises the acceleration sensor unit which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る加速度センサーユニットを備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an automobile as a moving body including an acceleration sensor unit according to a third embodiment.

１．第１実施形態
先ず、第１実施形態に係る加速度センサーユニット１として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のそれぞれの方向の加速度を独立して検知することのできる３軸加速度センサーを一例として挙げ、図１〜図８を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る加速度センサーユニット１の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線での断面図である。図４は、図１のＣ−Ｃ線での断面図である。図５は、素子のＱ値と気圧との関係を示す図である。図６は、第１加速度センサー素子２１ｘの概略構成を示す平面図である。図７は、第３加速度センサー素子２１ｙの概略構成を示す平面図である。図８は、第２加速度センサー素子２１ｚの概略構成を示す平面図である。なお、図１では、分かり易くするために、蓋体３０、第１貫通孔３６、及び第２貫通孔３８を透視している。また、上記各図では、説明の便宜上、配線の一部を省略してあり、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸であり、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」とし、矢印の方向がプラス方向である。また、Ｚ方向のプラス方向を「上方」、Ｚ方向のマイナス方向を「下方」と言う。また、本実施形態では、第１方向をＸ方向とし、第２方向をＺ方向とし、第３方向をＹ方向として説明する。 1. 1. First Embodiment First, as an acceleration sensor unit 1 according to the first embodiment, a three-axis acceleration sensor capable of independently detecting acceleration in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions is given as an example. , FIGS. 1 to 8 will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the acceleration sensor unit 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the Q value of the element and the atmospheric pressure. FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the first acceleration sensor element 21x. FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of the third acceleration sensor element 21y. FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of the second acceleration sensor element 21z. In FIG. 1, the lid body 30, the first through hole 36, and the second through hole 38 are seen through for the sake of clarity. Further, in each of the above figures, a part of the wiring is omitted for convenience of explanation, and the dimensional ratio of each component is different from the actual one for easy understanding. Further, the X-axis, Y-axis, and Z-axis in the figure are coordinate axes orthogonal to each other, and the direction along the X-axis is the "X-direction", the direction along the Y-axis is the "Y-direction", and the direction along the Z-axis is It is defined as "Z direction", and the direction of the arrow is the plus direction. Further, the positive direction in the Z direction is referred to as "upward", and the negative direction in the Z direction is referred to as "downward". Further, in the present embodiment, the first direction will be the X direction, the second direction will be the Z direction, and the third direction will be the Y direction.

本実施形態に係る加速度センサーユニット１は、図１、図２、図３、及び図４に示すように、基体１０と、蓋体３０と、側壁３２と、第１加速度センサー素子２１ｘと、第２加速度センサー素子２１ｚと、第３加速度センサー素子２１ｙと、を含み構成されている。なお、第１加速度センサー素子２１ｘは、基体１０の面１０ａ方向と平行なＸ方向の加速度Ａｘを検知可能な加速度センサー素子である。第２加速度センサー素子２１ｚは、面１０ａ方向と交差するＺ方向の加速度Ａｚを検知可能な加速度センサー素子である。第３加速度センサー素子２１ｙは、面１０ａ方向と平行でＸ方向と交差するＹ方向の加速度Ａｙを検知可能な加速度センサー素子である。 As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the acceleration sensor unit 1 according to the present embodiment includes a base 10, a lid 30, a side wall 32, a first acceleration sensor element 21x, and a first. It is configured to include a second acceleration sensor element 21z and a third acceleration sensor element 21y. The first acceleration sensor element 21x is an acceleration sensor element capable of detecting the acceleration Ax in the X direction parallel to the surface 10a direction of the substrate 10. The second acceleration sensor element 21z is an acceleration sensor element capable of detecting the acceleration Az in the Z direction intersecting the surface 10a direction. The third acceleration sensor element 21y is an acceleration sensor element capable of detecting the acceleration Ay in the Y direction parallel to the surface 10a direction and intersecting the X direction.

基体１０及び蓋体３０は、それぞれ、板状をなし、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面であるＸＹ平面に沿って配置されている。 The base 10 and the lid 30 have a plate shape, respectively, and are arranged along an XY plane which is a plane including the X-axis and the Y-axis.

基体１０は、面１０ａに、第１加速度センサー素子２１ｘと、第２加速度センサー素子２１ｚと、第３加速度センサー素子２１ｙと、ガラスフリットなどの高温酸化物を主成分とする接合部材４０を介し接合されている蓋体３０と、を有している。ここで高温酸化物とは、Ｂ2Ｏ3、ＺｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｉＯ2等である。基体１０と蓋体３０との間には、第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙとを収納している第１キャビティー２０と、第２加速度センサー素子２１ｚを収納している第２キャビティー２２と、が形成されている。 The substrate 10 is joined to the surface 10a via a first acceleration sensor element 21x, a second acceleration sensor element 21z, a third acceleration sensor element 21y, and a joining member 40 containing a high temperature oxide such as glass frit as a main component. It has a lid 30 and a lid 30. Here, the high temperature oxide is B 2 O 3 , Zn O 2 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , SiO 2, and the like. Between the base 10 and the lid 30, the first cavity 20 containing the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y and the second acceleration sensor element 21z are housed. 2 cavities 22 and are formed.

基体１０には、蓋体３０側となる上方に開放する２つの凹部１２，１４が設けられている。凹部１２には、凹部１２の内底面１２ａから突出した後述する図６に示すマウント部Ｍ７１，Ｍ７２が設けられており第１加速度センサー素子２１ｘ及び第３加速度センサー素子２１ｙを支持している。また、凹部１４には、凹部１４の内底面１４ａから突出したマウント部Ｍ９１が設けられており第２加速度センサー素子２１ｚを支持している。 The substrate 10 is provided with two recesses 12 and 14 that open upward on the lid 30 side. The recess 12 is provided with mount portions M71 and M72 shown in FIG. 6 which will be described later and project from the inner bottom surface 12a of the recess 12, and supports the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y. Further, the recess 14 is provided with a mount portion M91 protruding from the inner bottom surface 14a of the recess 14 to support the second acceleration sensor element 21z.

基体１０には、面１０ａに、Ｚ軸プラス方向に開口する複数の溝部１６が設けられており、溝部１６内に、図示しない外部装置と接続するための端子５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７と、第１加速度センサー素子２１ｘ、第２加速度センサー素子２１ｚ、及び第３加速度センサー素子２１ｙと電気的に接続する配線６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７が配置されている。 The substrate 10 is provided with a plurality of groove portions 16 that open in the plus direction of the Z axis on the surface 10a, and terminals 51, 52, 53, 54, 55 for connecting to an external device (not shown) are provided in the groove portions 16. , 56, 57, and wirings 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 electrically connected to the first acceleration sensor element 21x, the second acceleration sensor element 21z, and the third acceleration sensor element 21y are arranged. ing.

端子５１は、配線６１と、第１キャビティー２０内に配置された配線６１ａと、基体１０の溝部１８内に配置された配線６１ｂと、第２キャビティー２２内に配置された配線６１ｃと、に電気的に接続している。また、配線６１ａは、配線６１ｅに接続されている。配線６１ｅは、接点６８を介して第１加速度センサー素子２１ｘの可動電極と電気的に接続されている。更に、第１加速度センサー素子２１ｘの可動電極は、接点６８を介して第１キャビティー２０内に配置された配線６１ｄに接続され、再び接点６８を介して第３加速度センサー素子２１ｙの可動電極と接続される。また、第２キャビティー２２内に配置された配線６１ｃは、接点６８を介して第２加速度センサー素子２１ｚの可動電極と電気的に接続している。そのため、第１加速度センサー素子２１ｘの可動電極と電気的に接続する端子と、第２加速度センサー素子２１ｚの可動電極と電気的に接続する端子と、第３加速度センサー素子２１ｙの可動電極と電気的に接続する端子と、を１つの端子５１で補えるため、端子数を減らすことができ、加速度センサーユニット１の小型化を図ることができる。 The terminals 51 include wiring 61, wiring 61a arranged in the first cavity 20, wiring 61b arranged in the groove 18 of the substrate 10, and wiring 61c arranged in the second cavity 22. Is electrically connected to. Further, the wiring 61a is connected to the wiring 61e. The wiring 61e is electrically connected to the movable electrode of the first acceleration sensor element 21x via the contact 68. Further, the movable electrode of the first acceleration sensor element 21x is connected to the wiring 61d arranged in the first cavity 20 via the contact 68, and again with the movable electrode of the third acceleration sensor element 21y via the contact 68. Be connected. Further, the wiring 61c arranged in the second cavity 22 is electrically connected to the movable electrode of the second acceleration sensor element 21z via the contact 68. Therefore, the terminal electrically connected to the movable electrode of the first acceleration sensor element 21x, the terminal electrically connected to the movable electrode of the second acceleration sensor element 21z, and the movable electrode of the third acceleration sensor element 21y are electrically connected. Since the terminals connected to the above can be supplemented by one terminal 51, the number of terminals can be reduced and the accelerometer unit 1 can be miniaturized.

また、配線６１ｂは、基体１０と、第１キャビティー２０と第２キャビティー２２とに接する側壁３２と、が平面視で重なる位置に、設けられている溝部１８内に配置されている。そのため、配線６１ｂが基体１０の面１０ａ上に突出しないので、基体１０の面１０ａ上に第１加速度センサー素子２１ｘ、第２加速度センサー素子２１ｚ、及び第３加速度センサー素子２１ｙを接合することができる。 Further, the wiring 61b is arranged in the groove portion 18 provided at a position where the substrate 10 and the side wall 32 in contact with the first cavity 20 and the second cavity 22 overlap in a plan view. Therefore, since the wiring 61b does not protrude on the surface 10a of the substrate 10, the first acceleration sensor element 21x, the second acceleration sensor element 21z, and the third acceleration sensor element 21y can be joined on the surface 10a of the substrate 10. ..

また、配線６１ｂと、側壁３２と基体１０とを接合する接合部材４０との間には、図４に示すように、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）など絶縁性酸化物の保護膜４４が配置されている。そのため、接合部材４０の主成分である高温酸化物と、保護膜４４の主成分である絶縁性酸化物とが密着することで第１キャビティー２０内及び第２キャビティー２２内の気密性が低下するのを低減することができる。 Further, as shown in FIG. 4, a protective film 44 of an insulating oxide such as silicon dioxide (SiO 2 ) is arranged between the wiring 61b and the joining member 40 for joining the side wall 32 and the base 10. There is. Therefore, the high-temperature oxide, which is the main component of the bonding member 40, and the insulating oxide, which is the main component of the protective film 44, are in close contact with each other to improve the airtightness in the first cavity 20 and the second cavity 22. It is possible to reduce the decrease.

端子５２，５３は、配線６２，６３と、凹部１２内に配置されている配線と、を介して第１加速度センサー素子２１ｘの固定電極と電気的に接続されている。
端子５４，５５は、配線６４，６５と、凹部１２内に配置されている配線と、を介して第３加速度センサー素子２１ｙの固定電極と電気的に接続されている。
端子５６，５７は、端子５１と同様の構成、つまり、配線６６，６７と、凹部１２内に配置されている配線と、凹部１２と凹部１４とに接する基体１０に設けられた溝部内に配置されている配線と、凹部１４内に配置されている配線と、を介して第２加速度センサー素子２１ｚの固定電極と電気的に接続されている。なお、端子５６，５７は、凹部１２の外縁の基体１０の面１０ａに溝部を設け、その溝内に配置されている配線６６，６７と、凹部１４内に配置されている配線と、を介して第２加速度センサー素子２１ｚの固定電極と電気的に接続しても構わない。 The terminals 52 and 53 are electrically connected to the fixed electrode of the first acceleration sensor element 21x via the wirings 62 and 63 and the wiring arranged in the recess 12.
The terminals 54 and 55 are electrically connected to the fixed electrode of the third acceleration sensor element 21y via the wirings 64 and 65 and the wiring arranged in the recess 12.
The terminals 56 and 57 have the same configuration as the terminals 51, that is, the wirings 66 and 67, the wiring arranged in the recess 12, and the terminals 56 and 57 are arranged in the grooves provided in the base 10 in contact with the recess 12 and the recess 14. The wiring is electrically connected to the fixed electrode of the second acceleration sensor element 21z via the wiring provided and the wiring arranged in the recess 14. The terminals 56 and 57 are provided with a groove on the surface 10a of the substrate 10 on the outer edge of the recess 12, via wiring 66 and 67 arranged in the groove and wiring arranged in the recess 14. It may be electrically connected to the fixed electrode of the second acceleration sensor element 21z.

蓋体３０には、基体１０側となる下方に開放する２つの凹部３４，３５が基体１０の凹部１２，１４と重なる位置にそれぞれ設けられている。そのため、基体１０と蓋体３０とを接合部材４０を介し接合することで、基体１０と、蓋体３０と、蓋体３０と連結し一体化している側壁３２と、により２つのキャビティーを形成することができる。つまり、基体１０の凹部１２と蓋体３０の凹部３４とで、第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙとを収納する第１キャビティー２０を形成し、基体１０の凹部１４と蓋体３０の凹部３５とで、第２加速度センサー素子２１ｚを収納する第２キャビティー２２を形成している。 The lid 30 is provided with two recesses 34, 35 that open downward on the substrate 10 side at positions that overlap with the recesses 12, 14 of the substrate 10, respectively. Therefore, by joining the base 10 and the lid 30 via the joining member 40, two cavities are formed by the base 10, the lid 30, and the side wall 32 that is connected and integrated with the lid 30. can do. That is, the recess 12 of the base 10 and the recess 34 of the lid 30 form a first cavity 20 for accommodating the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y, and the recess 14 of the base 10 and the lid. The recess 35 of the body 30 forms a second cavity 22 for accommodating the second acceleration sensor element 21z.

蓋体３０には、第１キャビティー２０の内外を連通する第１貫通孔３６と、第２キャビティー２２の内外を連通する第２貫通孔３８と、が設けられている。そのため、加速度センサーユニット１では、第１貫通孔３６を介して、第１キャビティー２０を所望の第１気圧雰囲気に置換することができ、第２貫通孔３８を介して、第２キャビティー２２を所望の第２気圧雰囲気に置換することができる。なお、第１キャビティー２０及び第２キャビティー２２を所望の雰囲気に置換した後に、第１貫通孔３６及び第２貫通孔３８は、封止部材４２によって塞がれ封止される。これにより、第１キャビティー２０及び第２キャビティー２２がそれぞれ独立した気密空間となる。また、第１キャビティー２０内及び第２キャビティー２２内には、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、所望の気圧Ｐ１，Ｐ２に封止されている。なお、本実施形態では、第１貫通孔３６と第２貫通孔３８とを蓋体３０に設けているが、これに限定する必要はなく、基体１０に設けても構わない。また、第１貫通孔３６と第２貫通孔３８とは、好ましくは平面視に於いて第１加速度センサー素子２１ｘ、第２加速度センサー素子２１ｚ、第３加速度センサー素子２１ｙ、の何れにも重ならない位置に設けるのが良い。 The lid 30 is provided with a first through hole 36 that communicates with the inside and outside of the first cavity 20, and a second through hole 38 that communicates with the inside and outside of the second cavity 22. Therefore, in the acceleration sensor unit 1, the first cavity 20 can be replaced with a desired first atmospheric pressure atmosphere through the first through hole 36, and the second cavity 22 can be replaced through the second through hole 38. Can be replaced with the desired second atmosphere. After replacing the first cavity 20 and the second cavity 22 with a desired atmosphere, the first through hole 36 and the second through hole 38 are closed and sealed by the sealing member 42. As a result, the first cavity 20 and the second cavity 22 become independent airtight spaces. Further, in the first cavity 20 and the second cavity 22, an inert gas such as nitrogen, helium, or argon is sealed and sealed at desired atmospheric pressures P1 and P2. In the present embodiment, the first through hole 36 and the second through hole 38 are provided in the lid 30, but it is not necessary to limit the first through hole 36 and the second through hole 38 to the base 10. Further, the first through hole 36 and the second through hole 38 preferably do not overlap with any of the first acceleration sensor element 21x, the second acceleration sensor element 21z, and the third acceleration sensor element 21y in a plan view. It is better to install it in the position.

第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙとが収納されている第１キャビティー２０の第１気圧雰囲気の気圧Ｐ１は、第２加速度センサー素子２１ｚが収納されている第２キャビティー２２の第２気圧雰囲気の気圧Ｐ２より高くなるように封止されている。つまり、第２キャビティー２２の第２気圧雰囲気の気圧Ｐ２が第１キャビティー２０の第１気圧雰囲気の気圧Ｐ１より低い。これは、以下の理由からである。 The atmospheric pressure P1 of the first atmospheric pressure atmosphere of the first cavity 20 in which the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y are housed is the second cavity 22 in which the second acceleration sensor element 21z is housed. It is sealed so as to be higher than the atmospheric pressure P2 in the second atmospheric pressure atmosphere. That is, the atmospheric pressure P2 of the second atmospheric pressure atmosphere of the second cavity 22 is lower than the atmospheric pressure P1 of the first atmospheric pressure atmosphere of the first cavity 20. This is for the following reasons.

第１キャビティー２０内に収納される第１加速度センサー素子２１ｘ及び第３加速度センサー素子２１ｙは、基体１０の面１０ａ方向と平行なＸ方向及びＹ方向の加速度を検出する加速度センサー素子なので、櫛歯状をなして対向配置されている可動電極及び固定電極を有している。これに対し、第２キャビティー２２内に収納される第２加速度センサー素子２１ｚは、基体１０の面１０ａ方向と交差するＺ方向の加速度を検出する加速度センサー素子なので、板状をなして対向配置されている可動電極及び固定電極を有している。 Since the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y housed in the first cavity 20 are acceleration sensor elements that detect acceleration in the X and Y directions parallel to the surface 10a direction of the substrate 10, they are combed. It has a movable electrode and a fixed electrode that are tooth-shaped and are arranged to face each other. On the other hand, the second acceleration sensor element 21z housed in the second cavity 22 is an acceleration sensor element that detects the acceleration in the Z direction intersecting the surface 10a direction of the substrate 10, so that the second acceleration sensor element 21z is arranged in a plate shape and opposed to each other. It has a movable electrode and a fixed electrode.

Ｘ方向又はＹ方向の加速度を検出する第１加速度センサー素子２１ｘ又は第３加速度センサー素子２１ｙは、電極が櫛歯状構造のため、板厚を厚くすることで電極の対向面積を大きくし、感度を高めることができる。しかし、Ｚ方向の加速度を検出する第２加速度センサー素子２１ｚは、板状構造のため、電極の対向面積を大きくすると素子形状が大きくなり小型化が難しい。そのため、第２加速度センサー素子２１ｚの感度を第１加速度センサー素子２１ｘ又は第３加速度センサー素子２１ｙの感度と同等とするには、可動電極と固定電極との間隔を狭める必要がある。しかし、間隔を狭めると、間隙の空気粘性が高くなるので、エアダンピングが強くなりノイズが発生し検出精度が低下する。 Since the electrodes of the first acceleration sensor element 21x or the third acceleration sensor element 21y that detect the acceleration in the X direction or the Y direction have a comb-shaped structure, the facing area of the electrodes is increased by increasing the plate thickness, and the sensitivity is increased. Can be enhanced. However, since the second acceleration sensor element 21z that detects the acceleration in the Z direction has a plate-like structure, if the facing area of the electrodes is increased, the element shape becomes large and it is difficult to reduce the size. Therefore, in order to make the sensitivity of the second acceleration sensor element 21z equal to the sensitivity of the first acceleration sensor element 21x or the third acceleration sensor element 21y, it is necessary to narrow the distance between the movable electrode and the fixed electrode. However, if the interval is narrowed, the air viscosity of the gap becomes high, so that the air damping becomes strong, noise is generated, and the detection accuracy is lowered.

このノイズは、ブラウンノイズ（ＢＮ）と言われ、（１）式で表される。 This noise is called Brownian noise (BN) and is expressed by Eq. (1).

Figure 2021056084
Figure 2021056084

ここで、ｋb：ボルツマン係数、Ｔ：絶対温度、Ｄ：ダンピング係数、Ｍ：可動部質量、ｆ0：共振周波数、Ｑ：Ｑ値、である。 Here, k b : Boltzmann's coefficient, T: absolute temperature, D: damping coefficient, M: moving mass, f 0 : resonance frequency, Q: Q value.

また、Ｑ値は、機械的な振幅増大係数であり、ダンピング係数Ｄとの関係は、（２）式で表される。 Further, the Q value is a mechanical amplitude increase coefficient, and the relationship with the damping coefficient D is expressed by the equation (2).

Figure 2021056084
Figure 2021056084

（１）式と（２）式からノイズ低減のためには、ダンピング係数Ｄを小さくする。つまり、Ｑ値を高くする必要がある。
第１加速度センサー素子２１ｘ、第２加速度センサー素子２１ｚ、及び第３加速度センサー素子２１ｙのＱ値は、両対数グラフである図５に示すように、気圧が低くなるのに伴い、高くなる傾向にあり、同一気圧の場合には、第１加速度センサー素子２１ｘ又は第３加速度センサー素子２１ｙのＱ値に比べ、第２加速度センサー素子２１ｚのＱ値が小さい。これは同サイズの素子に於いて、同じ感度の加速度センサーを同一気圧下に配置すると、第１加速度センサー素子２１ｘ、第３加速度センサー素子２１ｙに比べ、第２加速度センサー素子２１ｚのダンピングが大きくなるからである。一般に、第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙでは、櫛歯型検出電極が用いられ、第２加速度センサー素子２１ｚでは、狭ギャップの平行平板型検出電極が用いられる。狭ギャップの平行平板型検出に於いて感度を高めようとすると検出面積が大きくなり、更に空気粘性によるダンピングが大きくなる。そのため、同一気圧において、第２加速度センサー素子２１ｚは、第１加速度センサー素子２１ｘ又は第３加速度センサー素子２１ｙに比べ、ノイズが発生し易く検出精度が悪いと言える。 From the equations (1) and (2), the damping coefficient D is reduced in order to reduce noise. That is, it is necessary to increase the Q value.
As shown in FIG. 5, which is a double logarithmic graph, the Q values of the first acceleration sensor element 21x, the second acceleration sensor element 21z, and the third acceleration sensor element 21y tend to increase as the pressure decreases. Yes, in the case of the same pressure, the Q value of the second acceleration sensor element 21z is smaller than the Q value of the first acceleration sensor element 21x or the third acceleration sensor element 21y. This is because if acceleration sensors with the same sensitivity are arranged under the same pressure in elements of the same size, the damping of the second acceleration sensor element 21z becomes larger than that of the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y. Because. Generally, the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y use a comb-tooth type detection electrode, and the second acceleration sensor element 21z uses a narrow-gap parallel plate type detection electrode. If the sensitivity is increased in the parallel plate type detection with a narrow gap, the detection area becomes large, and the damping due to the air viscosity becomes large. Therefore, at the same atmospheric pressure, it can be said that the second acceleration sensor element 21z is more likely to generate noise and has poorer detection accuracy than the first acceleration sensor element 21x or the third acceleration sensor element 21y.

従って、第２加速度センサー素子２１ｚのＱ値を高めノイズを低減するために、第２加速度センサー素子２１ｚが収納されている第２キャビティー２２の第２気圧雰囲気の気圧Ｐ２を第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙとが収納されている第１キャビティー２０の第１気圧雰囲気の気圧Ｐ１より低くしている。 Therefore, in order to increase the Q value of the second acceleration sensor element 21z and reduce noise, the first acceleration sensor element sets the atmospheric pressure P2 of the second atmospheric pressure atmosphere of the second cavity 22 in which the second acceleration sensor element 21z is housed. The pressure is lower than the atmospheric pressure P1 in the first atmospheric pressure atmosphere of the first cavity 20 in which the 21x and the third acceleration sensor element 21y are housed.

なお、第２キャビティー２２の気圧Ｐ２の最小値Ｐminは、１００Ｐａである。気体の熱伝導率は、１気圧（１atm）から１００Ｐａまではほぼ一定であり、２つのキャビティーにおいて、一方が１００Ｐａ以上で、他方が１００Ｐａ以下であると、双方で熱伝導率が大きく異なってしまい、素子の温度特性に大きな差異が生じる。また、１００Ｐａ以下では、熱伝導率の圧力依存性が高く、封止圧力のばらつきにより熱伝導率のばらつきが発生し、素子の温度特性のばらつきも生じる。従って、１００Ｐａ以上で安定した特性を得ることができる。
一方、気圧を高めていくと、第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙ、及び第２加速度センサー素子２１ｚは、それぞれ一定の値に飽和する。これは気圧が高くなり、封止気体の平均自由工程が短くなると気体分子が連続体として見なされ、ダンピングの圧力依存性が無くなるからである。このような現象は、第１加速度センサー素子２１ｘ、第３加速度センサー素子２１ｙ、及び第２加速度センサー素子２１ｚの共通の現象として観測され、その気圧Ｐ０は、素子形状にも依るが大よそ１０，０００〜７０，０００Ｐａ程度である。従って、本発明の第２キャビティー２２の気圧Ｐ２の最大値は、７０，０００Ｐａを超えることはない。 The minimum value Pmin of the atmospheric pressure P2 of the second cavity 22 is 100 Pa. The thermal conductivity of a gas is almost constant from 1 atm (1 atm) to 100 Pa, and in two cavities, when one is 100 Pa or more and the other is 100 Pa or less, the thermal conductivity differs greatly between the two cavities. As a result, there is a large difference in the temperature characteristics of the element. Further, at 100 Pa or less, the pressure dependence of the thermal conductivity is high, the thermal conductivity varies due to the variation in the sealing pressure, and the temperature characteristics of the element also vary. Therefore, stable characteristics can be obtained at 100 Pa or more.
On the other hand, as the atmospheric pressure is increased, the first acceleration sensor element 21x, the third acceleration sensor element 21y, and the second acceleration sensor element 21z are each saturated to a constant value. This is because when the air pressure becomes high and the mean free path of the sealing gas becomes short, the gas molecules are regarded as a continuum and the pressure dependence of damping disappears. Such a phenomenon is observed as a common phenomenon of the first acceleration sensor element 21x, the third acceleration sensor element 21y, and the second acceleration sensor element 21z, and the pressure P0 is about 10, although it depends on the element shape. It is about 000 to 70,000 Pa. Therefore, the maximum value of the atmospheric pressure P2 of the second cavity 22 of the present invention does not exceed 70,000 Pa.

基体１０の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する材料を用いることが好ましく、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、例えば、アルカリ金属イオンを一定量含むガラス材料、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、各加速度センサー素子２１ｘ、２１ｙ、２１ｚがシリコンを主材料として構成されている場合、基体１０と各加速度センサー素子２１ｘ、２１ｙ、２１ｚとを陽極接合することができる。陽極接合することにより、各加速度センサー素子２１ｘ、２１ｙ、２１ｚを強固に基体１０へ固定することができる。よって、剥離が発生し難い高信頼性の加速度センサーユニット１を提供できる。それ以外に、石英基板、水晶基板、或いはＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であっても良い。 The constituent material of the substrate 10 is not particularly limited, but it is preferable to use a material having an insulating property, and specifically, a silicon material or a glass material having high resistance is preferably used. For example, alkali metal ions are constant. It is preferable to use a glass material containing a large amount, for example, borosilicate glass such as Pyrex® glass. As a result, when the acceleration sensor elements 21x, 21y, 21z are made of silicon as the main material, the substrate 10 and the acceleration sensor elements 21x, 21y, 21z can be anodically bonded. By the anode bonding, the acceleration sensor elements 21x, 21y, and 21z can be firmly fixed to the substrate 10. Therefore, it is possible to provide a highly reliable acceleration sensor unit 1 in which peeling is unlikely to occur. Alternatively, it may be a quartz substrate, a quartz substrate, or an SOI (Silicon on Insulator) substrate.

また、蓋体３０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、前述した基体１０と同様の材料を用いることができる。 The material for the lid 30 is not particularly limited, and for example, the same material as the substrate 10 described above can be used.

また、第１加速度センサー素子２１ｘ、第２加速度センサー素子２１ｚ、及び第３加速度センサー素子２１ｙは、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング、例えば、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。 Further, the first acceleration sensor element 21x, the second acceleration sensor element 21z, and the third acceleration sensor element 21y etch a conductive silicon substrate doped with impurities such as phosphorus and boron, for example, reactive ion etching and the like. It is collectively formed by patterning by dry etching.

次に、本実施形態の加速度センサーユニット１の有する第１加速度センサー素子２１ｘ、第２加速度センサー素子２１ｚ、及び第３加速度センサー素子２１ｙについて、詳細に説明する。
先ず、第１加速度センサー素子２１ｘ及び第３加速度センサー素子２１ｙについて説明する。 Next, the first acceleration sensor element 21x, the second acceleration sensor element 21z, and the third acceleration sensor element 21y included in the acceleration sensor unit 1 of the present embodiment will be described in detail.
First, the first acceleration sensor element 21x and the third acceleration sensor element 21y will be described.

図６に示す第１加速度センサー素子２１ｘは、Ｘ方向の加速度Ａｘを検出する加速度センサー素子である。第１加速度センサー素子２１ｘは、可動部７１と、バネ部７２と、固定部７３と、固定検出電極７４，７５と、を備えている。 The first acceleration sensor element 21x shown in FIG. 6 is an acceleration sensor element that detects acceleration Ax in the X direction. The first acceleration sensor element 21x includes a movable portion 71, a spring portion 72, a fixed portion 73, and fixed detection electrodes 74 and 75.

可動部７１は、Ｘ方向に延在する基部７１１と、基部７１１からＹ方向両側に突出した複数の可動電極である可動検出電極７１２と、を有している。このような可動部７１は、基部７１１の両端部においてバネ部７２を介して固定部７３に接続されている。また、固定部７３は、凹部１２の内底面１２ａから突出したマウント部Ｍ７１に固定されている。これにより、可動部７１は、固定部７３に対してＸ方向に変位可能となる。また、固定電極である固定検出電極７４，７５は、凹部１２の内底面１２ａから突出したマウント部Ｍ７２に固定されており、可動検出電極７１２を間に挟んで設けられている。つまり、可動検出電極７１２と固定検出電極７４，７５とが櫛歯形状に配置されている。 The movable portion 71 has a base portion 711 extending in the X direction and a movable detection electrode 712 which is a plurality of movable electrodes protruding from the base portion 711 on both sides in the Y direction. Such a movable portion 71 is connected to a fixed portion 73 via a spring portion 72 at both ends of the base portion 711. Further, the fixing portion 73 is fixed to the mounting portion M71 protruding from the inner bottom surface 12a of the recess 12. As a result, the movable portion 71 can be displaced in the X direction with respect to the fixed portion 73. Further, the fixed detection electrodes 74 and 75, which are fixed electrodes, are fixed to the mount portion M72 protruding from the inner bottom surface 12a of the recess 12, and are provided with the movable detection electrode 712 sandwiched between them. That is, the movable detection electrode 712 and the fixed detection electrodes 74 and 75 are arranged in a comb-teeth shape.

なお、基体１０に設けられた配線６１，６１ａ，６１ｅと接点６８とを介して可動部７１及び可動検出電極７１２と端子５１とが電気的に接続され、配線６２を介して固定検出電極７４と端子５２とが電気的に接続され、配線６３を介して固定検出電極７５と端子５３とが電気的に接続されている。また、可動部７１、可動検出電極７１２、固定検出電極７４、及び固定検出電極７５には、端子５１，５２，５３を介して所定の電圧が印加されており、可動検出電極７１２と固定検出電極７４，７５との間に、それぞれ、静電容量が形成されている。 The movable portion 71, the movable detection electrode 712, and the terminal 51 are electrically connected via the wiring 61, 61a, 61e provided on the substrate 10 and the contact 68, and the fixed detection electrode 74 and the fixed detection electrode 74 are connected via the wiring 62. The terminal 52 is electrically connected, and the fixed detection electrode 75 and the terminal 53 are electrically connected via the wiring 63. Further, a predetermined voltage is applied to the movable portion 71, the movable detection electrode 712, the fixed detection electrode 74, and the fixed detection electrode 75 via the terminals 51, 52, 53, and the movable detection electrode 712 and the fixed detection electrode Capacitance is formed between 74 and 75, respectively.

このような第１加速度センサー素子２１ｘは、次のようにして加速度Ａｘを検出することができる。第１加速度センサー素子２１ｘに加速度Ａｘが加わると、加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部７１が、バネ部７２を弾性変形させながら、Ｘ方向に変位する。可動部７１が変位することで、可動検出電極７１２と固定検出電極７４とのギャップ及び可動検出電極７１２と固定検出電極７５とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。 Such a first acceleration sensor element 21x can detect the acceleration Ax as follows. When the acceleration Ax is applied to the first acceleration sensor element 21x, the movable portion 71 is displaced in the X direction while elastically deforming the spring portion 72 based on the magnitude of the acceleration Ax. When the movable portion 71 is displaced, the gap between the movable detection electrode 712 and the fixed detection electrode 74 and the gap between the movable detection electrode 712 and the fixed detection electrode 75 change, and the capacitance between them changes accordingly. To do. Therefore, the acceleration Ax can be detected based on the amount of change in the capacitance.

図７に示す第３加速度センサー素子２１ｙは、Ｙ方向の加速度Ａｙを検出する加速度センサー素子である。第３加速度センサー素子２１ｙは、前述した第１加速度センサー素子２１ｘの向きを９０°回転させた以外は、第１加速度センサー素子２１ｘと同様である。そのため、第３加速度センサー素子２１ｙの説明は、省略する。 The third acceleration sensor element 21y shown in FIG. 7 is an acceleration sensor element that detects the acceleration Ay in the Y direction. The third acceleration sensor element 21y is the same as the first acceleration sensor element 21x except that the direction of the first acceleration sensor element 21x described above is rotated by 90 °. Therefore, the description of the third acceleration sensor element 21y will be omitted.

なお、基体１０に設けられた配線６１，６１ａ，６１ｄと、接点６８と、第１加速度センサー素子２１ｘの可動部７１と、を介して第３加速度センサー素子２１ｙの可動部及び可動検出電極と端子５１とが電気的に接続され、配線６４，６５を介して第３加速度センサー素子２１ｙの固定検出電極と端子５４，５５とが電気的に接続されている。また、第３加速度センサー素子２１ｙの可動部、可動検出電極、及び固定検出電極には、端子５１，５４，５５を介して所定の電圧が印加されており、第３加速度センサー素子２１ｙの可動検出電極と固定検出電極との間に、それぞれ、静電容量が形成されている。 The movable portion of the third acceleration sensor element 21y, the movable detection electrode, and the terminal via the wirings 61, 61a, 61d provided on the substrate 10, the contact 68, and the movable portion 71 of the first acceleration sensor element 21x. The 51 is electrically connected, and the fixed detection electrode of the third acceleration sensor element 21y and the terminals 54 and 55 are electrically connected via the wires 64 and 65. Further, a predetermined voltage is applied to the movable portion, the movable detection electrode, and the fixed detection electrode of the third acceleration sensor element 21y via the terminals 51, 54, 55, and the movable detection of the third acceleration sensor element 21y is performed. Capacitance is formed between the electrode and the fixed detection electrode, respectively.

次に、第２加速度センサー素子２１ｚについて説明する。
図８に示す第２加速度センサー素子２１ｚは、Ｚ方向の加速度Ａｚを検出する加速度センサー素子である。第２加速度センサー素子２１ｚは、可動部９１と、梁部９２と、固定部９３と、を備えている。 Next, the second acceleration sensor element 21z will be described.
The second acceleration sensor element 21z shown in FIG. 8 is an acceleration sensor element that detects the acceleration Az in the Z direction. The second acceleration sensor element 21z includes a movable portion 91, a beam portion 92, and a fixed portion 93.

可動部９１は、梁部９２を介して固定部９３に接続され、固定部９３は、凹部１４の内底面１４ａから突出するマウント部Ｍ９１に固定されている。このような可動部９１は、梁部９２により形成された回動軸Ｌ９まわりにシーソー揺動するようになっている。また、可動部９１は、平面視で、回動軸Ｌ９の一方側に位置する可動電極である可動検出電極９１１と、回動軸Ｌ９の他方側に位置する可動電極である可動検出電極９１２と、を有しており、可動検出電極９１１，９１２は、加速度Ａｚが加わったときの回転モーメントが互いに異なるように設計されている。また、凹部１４の内底面１４ａには、可動検出電極９１１と対向する固定電極である固定検出電極９４と、可動検出電極９１２と対向する固定電極である固定検出電極９５と、が設けられている。 The movable portion 91 is connected to the fixed portion 93 via the beam portion 92, and the fixed portion 93 is fixed to the mount portion M91 protruding from the inner bottom surface 14a of the recess 14. Such a movable portion 91 swings with a seesaw around the rotation shaft L9 formed by the beam portion 92. Further, the movable portion 91 includes a movable detection electrode 911 which is a movable electrode located on one side of the rotation shaft L9 and a movable detection electrode 912 which is a movable electrode located on the other side of the rotation shaft L9 in a plan view. , And the movable detection electrodes 911 and 912 are designed so that the rotational moments when the acceleration Az is applied are different from each other. Further, the inner bottom surface 14a of the recess 14 is provided with a fixed detection electrode 94 which is a fixed electrode facing the movable detection electrode 911 and a fixed detection electrode 95 which is a fixed electrode facing the movable detection electrode 912. ..

なお、基体１０に設けられた配線６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃと接点６８とを介して可動部９１及び可動検出電極９１１，９１２と端子５１とが電気的に接続され、配線６６を介して固定検出電極９４と端子５６とが電気的に接続され、配線６７を介して固定検出電極９５と端子５７とが電気的に接続されている。また、可動部９１、可動検出電極９１１，９１２、及び固定検出電極９４，９５には、端子５１，５６，５７を介して所定の電圧が印加されており、可動検出電極９１１と固定検出電極９４との間及び可動検出電極９１２と固定検出電極９５との間に、それぞれ、静電容量が形成されている。 The movable portion 91, the movable detection electrodes 911, 912, and the terminal 51 are electrically connected via the wiring 61, 61a, 61b, 61c provided on the substrate 10 and the contact 68, and are fixed via the wiring 66. The detection electrode 94 and the terminal 56 are electrically connected, and the fixed detection electrode 95 and the terminal 57 are electrically connected via the wiring 67. Further, a predetermined voltage is applied to the movable portion 91, the movable detection electrodes 911, 912, and the fixed detection electrodes 94, 95 via the terminals 51, 56, 57, and the movable detection electrode 911 and the fixed detection electrode 94 Capacitance is formed between the movable detection electrode 912 and the fixed detection electrode 95, respectively.

このような第２加速度センサー素子２１ｚは、次のようにして加速度Ａｚを検出することができる。第２加速度センサー素子２１ｚに加速度Ａｚが加わると、可動部９１は、回動軸Ｌ９まわりにシーソー揺動する。このような可動部９１のシーソー揺動によって、可動検出電極９１１と固定検出電極９４とのギャップおよび可動検出電極９１２と固定検出電極９５とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。 Such a second acceleration sensor element 21z can detect the acceleration Az as follows. When the acceleration Az is applied to the second acceleration sensor element 21z, the movable portion 91 swings around the rotation shaft L9 with a seesaw. Due to the seesaw swing of the movable portion 91, the gap between the movable detection electrode 911 and the fixed detection electrode 94 and the gap between the movable detection electrode 912 and the fixed detection electrode 95 change, and the capacitance between them changes accordingly. The capacity changes. Therefore, the acceleration Az can be detected based on the amount of change in the capacitance.

本実施形態の加速度センサーユニット１は、第２加速度センサー素子２１ｚの配置されている第２キャビティー２２内の気圧Ｐ２が第１加速度センサー素子２１ｘの配置されている第１キャビティー２０内の気圧Ｐ１より、低い。そのため、第２キャビティー２２内の空気抵抗が小さくなり、エアダンピングが弱まり、且つ、第２加速度センサー素子２１ｚのＱ値が高くなるため、ノイズの発生が抑制され、第２加速度センサー素子２１ｚの検出精度の低下を低減することができる。よって、検出方向の異なる第１加速度センサー素子２１ｘと第２加速度センサー素子２１ｚとの感度をほぼ同等にすることができ、検出精度の高い加速度センサーユニット１を提供することができる。 In the acceleration sensor unit 1 of the present embodiment, the air pressure P2 in the second cavity 22 in which the second acceleration sensor element 21z is arranged is the air pressure in the first cavity 20 in which the first acceleration sensor element 21x is arranged. It is lower than P1. Therefore, the air resistance in the second cavity 22 becomes smaller, the air damping is weakened, and the Q value of the second acceleration sensor element 21z becomes higher, so that the generation of noise is suppressed and the second acceleration sensor element 21z It is possible to reduce the decrease in detection accuracy. Therefore, the sensitivities of the first acceleration sensor element 21x and the second acceleration sensor element 21z having different detection directions can be made substantially the same, and the acceleration sensor unit 1 with high detection accuracy can be provided.

また、蓋体３０と側壁３２とが一体であるため、第１キャビティー２０及び第２キャビティー２２内の気密性が高くなり、且つ、製造もし易くなるので、高い信頼性を有し低コストの加速度センサーユニット１を提供することができる。 Further, since the lid 30 and the side wall 32 are integrated, the airtightness in the first cavity 20 and the second cavity 22 becomes high, and the manufacturing becomes easy, so that the lid body 30 has high reliability and low cost. Accelerometer unit 1 can be provided.

また、蓋体３０に第１キャビティー２０に連通する第１貫通孔３６と第２キャビティー２２に連通する第２貫通孔３８とが設けられているので、第１キャビティー２０内の気圧Ｐ１と第２キャビティー２２内の気圧Ｐ２を異ならせて封止することができる。そのため、第２キャビティー２２内の気圧Ｐ２を第１キャビティー２０内の気圧Ｐ１より低くすることで、第２加速度センサー素子２１ｚのＱ値を高めノイズを低減し、第２加速度センサー素子２１ｚの検出精度を高めることができる。 Further, since the lid 30 is provided with the first through hole 36 communicating with the first cavity 20 and the second through hole 38 communicating with the second cavity 22, the air pressure P1 in the first cavity 20 is provided. And the air pressure P2 in the second cavity 22 can be differently sealed. Therefore, by lowering the air pressure P2 in the second cavity 22 to be lower than the air pressure P1 in the first cavity 20, the Q value of the second acceleration sensor element 21z is increased to reduce noise, and the second acceleration sensor element 21z The detection accuracy can be improved.

また、Ｘ方向を検出する第１加速度センサー素子２１ｘの配置されている第１キャビティー２０内に、Ｙ方向の加速度を検出する第３加速度センサー素子２１ｙを配置することで、第１加速度センサー素子２１ｘと第３加速度センサー素子２１ｙとを同じ気圧Ｐ１で封止することとなり、２つの素子のＱ値を同等にすることができる。そのため、検出精度も同等となり、検出精度の高い３軸方向の加速度センサーユニット１を提供することができる。 Further, by arranging the third acceleration sensor element 21y for detecting the acceleration in the Y direction in the first cavity 20 in which the first acceleration sensor element 21x for detecting the X direction is arranged, the first acceleration sensor element The 21x and the third acceleration sensor element 21y are sealed at the same pressure P1, so that the Q values of the two elements can be made equal. Therefore, the detection accuracy is also the same, and it is possible to provide the acceleration sensor unit 1 in the three-axis direction with high detection accuracy.

また、断面視で基体１０と、第１キャビティー２０と第２キャビティー２２とに接する側壁３２と、が重なる位置で、基体１０の側壁３２側の面１０ａに、側壁３２側に開口する溝部１８が設けられ、溝部１８内に配線６１ｂが配置されている。そのため、第１キャビティー２０内に配置されている第１加速度センサー素子２１ｘの可動電極と第２キャビティー２２内に配置されている第２加速度センサー素子２１ｚの可動電極とを配線６１ｂ、第１キャビティー２０内の配線６１ａ，６１ｅ、及び第２キャビティー２２内の配線６１ｃを介して１つの端子５１に接続することができる。そのため、２つの素子の可動電極への配線６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ及び端子５１を共通化でき、端子の数を減らすことができるので、加速度センサーユニット１の小型化を図ることができる。 Further, a groove portion that opens to the side wall 32 side on the surface 10a on the side wall 32 side of the base 10 at a position where the base 10 and the side wall 32 in contact with the first cavity 20 and the second cavity 22 overlap in a cross-sectional view. 18 is provided, and the wiring 61b is arranged in the groove 18. Therefore, the movable electrode of the first acceleration sensor element 21x arranged in the first cavity 20 and the movable electrode of the second acceleration sensor element 21z arranged in the second cavity 22 are wired 61b and the first. It can be connected to one terminal 51 via the wirings 61a and 61e in the cavity 20 and the wiring 61c in the second cavity 22. Therefore, the wirings 61, 61a, 61b, 61c and the terminals 51 to the movable electrodes of the two elements can be shared, and the number of terminals can be reduced, so that the acceleration sensor unit 1 can be miniaturized.

２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る加速度センサーユニット１を備えている電子機器の一例として、スマートフォン１２００を挙げて説明する。
図９は、第２実施形態に係る加速度センサーユニット１を備える電子機器としてのスマートフォン１２００の構成を示す斜視図である。 2. Second Embodiment Next, a smartphone 1200 will be described as an example of an electronic device including the acceleration sensor unit 1 according to the second embodiment.
FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of a smartphone 1200 as an electronic device including the acceleration sensor unit 1 according to the second embodiment.

図９に示すように、スマートフォン１２００は、上述した加速度センサーユニット１が組込まれている。加速度センサーユニット１によって検出された加速度などの検出データは、スマートフォン１２００の制御部１２０１に送信される。制御部１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン１２００の姿勢や、挙動を認識して、表示部１２０８に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン１２００のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。 As shown in FIG. 9, the smartphone 1200 incorporates the above-mentioned acceleration sensor unit 1. Detection data such as acceleration detected by the acceleration sensor unit 1 is transmitted to the control unit 1201 of the smartphone 1200. The control unit 1201 includes a CPU (Central Processing Unit), recognizes the posture and behavior of the smartphone 1200 from the received detection data, and changes the display image displayed on the display unit 1208. , Warning sounds and sound effects can be sounded, and the main body can be vibrated by driving a vibration motor. In other words, the motion sensing of the smartphone 1200 can be performed to change the display content or generate sound, vibration, or the like from the measured posture and behavior. In particular, when executing a game application, you can experience a sense of reality that is close to reality.

このような電子機器は、上述した加速度センサーユニット１を備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れている。
なお、上述した加速度センサーユニット１を備えている電子機器としては、スマートフォン１２００以外に、例えば、インクジェットプリンターなどのインクジェット式吐出装置、携帯電話、ラップトップ型やモバイル型のパーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチルカメラ、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、通信機能付も含む電子手帳、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、魚群探知機、各種測定機器、計器類、フライトシミュレーターなどや電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡などの医療機器が挙げられる。いずれの場合にも、これらの電子機器は、上述した加速度センサーユニット１を備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れている。 Since such an electronic device includes the acceleration sensor unit 1 described above, the effects described in the above embodiment are reflected and the performance is excellent.
In addition to the smartphone 1200, the electronic devices provided with the acceleration sensor unit 1 described above include, for example, an inkjet ejection device such as an inkjet printer, a mobile phone, a laptop or mobile personal computer, a television, and a digital still. Cameras, video cameras, video tape recorders, various navigation devices, pagers, electronic notebooks including communication functions, electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, videophones, security TV monitors, electronic binoculars, POS terminals , Fish finder, various measuring devices, instruments, flight simulators, and other medical devices such as electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, and electronic endoscopes. In any case, since these electronic devices include the above-mentioned acceleration sensor unit 1, the effects described in the above-described embodiment are reflected, and the performance is excellent.

３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る加速度センサーユニット１を備えている移動体の一例として、自動車１５００を挙げて説明する。
図１０は、第３実施形態に係る加速度センサーユニット１を備える移動体としての自動車１５００の構成を示す斜視図である。 3. 3. Third Embodiment Next, an automobile 1500 will be described as an example of a moving body including the acceleration sensor unit 1 according to the third embodiment.
FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of an automobile 1500 as a moving body including the acceleration sensor unit 1 according to the third embodiment.

図１０に示すように、自動車１５００には加速度センサーユニット１が内蔵されており、例えば、加速度センサーユニット１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。加速度センサーユニット１の検出信号は、車体１５０１の姿勢を制御する姿勢制御部としての車体姿勢制御装置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、加速度センサーユニット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、自動運転用慣性航法の制御機器、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。 As shown in FIG. 10, an acceleration sensor unit 1 is built in the automobile 1500, and for example, the posture of the vehicle body 1501 can be detected by the acceleration sensor unit 1. The detection signal of the acceleration sensor unit 1 is supplied to the vehicle body attitude control device 1502 as an attitude control unit that controls the attitude of the vehicle body 1501, and the vehicle body attitude control device 1502 detects the attitude of the vehicle body 1501 based on the signal. It is possible to control the hardness of the suspension and the brakes of the individual wheels 1503 according to the detection result. In addition, the acceleration sensor unit 1 also includes a keyless entry, an immobilizer, a car navigation system, a car air conditioner, an anti-lock brake system (ABS), an airbag, a tire pressure monitoring system (TPMS), and the like. It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as engine control, control equipment for inertial navigation for automatic driving, and battery monitors for hybrid vehicles and electric vehicles.

また、移動体に適用される加速度センサーユニット１は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械、もしくは建設機械などの姿勢制御において利用することができ、いずれの場合にも、上記実施形態で説明した効果が反映され、性能に優れた移動体を提供することができる。 In addition to the above examples, the acceleration sensor unit 1 applied to a moving body is, for example, attitude control of a bipedal walking robot or a train, remote control of a radio-controlled aircraft, a radio-controlled helicopter, and a drone, or an autonomous type. It can be used for attitude control of a flying object, agricultural machinery, or attitude control of a construction machine, etc., and in any case, the effect described in the above embodiment is reflected, and a moving object having excellent performance is provided. be able to.

以下、実施形態から導き出される内容を記載する。 The contents derived from the embodiment will be described below.

加速度センサーユニットは、基体と、前記基体に載置されている蓋体と、前記蓋体に連結している側壁と、前記基体と前記蓋体と前記側壁とで囲まれている第１キャビティーに設けられる第１加速度センサー素子と、前記基体と前記蓋体と前記側壁とで囲まれている第２キャビティーに設けられる第２加速度センサー素子と、を含み、前記第１加速度センサー素子は、前記基体の面方向に平行な第１方向の加速度を検出し、前記第２加速度センサー素子は、前記面方向と交差する第２方向の加速度を検出し、前記第１キャビティー内は、第１気圧雰囲気で封止され、前記第２キャビティー内は、第２気圧雰囲気で封止され、前記第２気圧雰囲気の気圧は、前記第１気圧雰囲気の気圧より低いことを特徴とする。 The acceleration sensor unit is a first cavity surrounded by a substrate, a lid mounted on the substrate, a side wall connected to the lid, and the substrate, the lid, and the side wall. The first acceleration sensor element includes a first acceleration sensor element provided in the second cavity surrounded by the base, the lid, and the side wall, and the first acceleration sensor element includes. The acceleration in the first direction parallel to the surface direction of the substrate is detected, the second acceleration sensor element detects the acceleration in the second direction intersecting the surface direction, and the inside of the first cavity is the first. It is sealed in a pressure atmosphere, the inside of the second cavity is sealed in a second pressure atmosphere, and the pressure in the second pressure atmosphere is lower than the pressure in the first pressure atmosphere.

この構成によれば、第２加速度センサー素子の配置されている第２キャビティー内の気圧が第１加速度センサー素子の配置されている第１キャビティー内の気圧より、低いので第２キャビティー内の空気抵抗が小さくなり、エアダンピングが弱まり、且つ、素子のＱ値が高くなるため、ノイズの発生が抑制され、第２加速度センサー素子の検出精度の低下を低減することができる。そのため、検出方向の異なる第１加速度センサー素子と第２加速度センサー素子との感度をほぼ同等にすることができ、検出精度の高い加速度センサーユニットを提供することができる。 According to this configuration, the pressure in the second cavity in which the second acceleration sensor element is arranged is lower than the pressure in the first cavity in which the first acceleration sensor element is arranged, so that it is in the second cavity. Since the air resistance of the element is reduced, the air damping is weakened, and the Q value of the element is increased, the generation of noise is suppressed, and the decrease in the detection accuracy of the second acceleration sensor element can be reduced. Therefore, the sensitivities of the first acceleration sensor element and the second acceleration sensor element having different detection directions can be made substantially the same, and an acceleration sensor unit with high detection accuracy can be provided.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記蓋体と前記側壁とは、一体であることが好ましい。 In the above acceleration sensor unit, it is preferable that the lid and the side wall are integrated.

この構成によれば、蓋体と側壁とが一体であるため、キャビティー内の気密性が高くなり、製造がし易くなるので、高い信頼性を有し低コストの加速度センサーユニットを提供することができる。 According to this configuration, since the lid and the side wall are integrated, the airtightness in the cavity becomes high and the manufacturing becomes easy, so that a highly reliable and low-cost acceleration sensor unit can be provided. Can be done.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記基体及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記第１キャビティーに連通し、封止部材で塞がれている第１貫通孔が設けられ、前記基体及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記第２キャビティーに連通し、封止部材で塞がれている第２貫通孔が設けられていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, at least one of the substrate and the lid is provided with a first through hole that communicates with the first cavity and is closed by a sealing member, and the substrate and the lid are provided. It is preferable that at least one of the bodies is provided with a second through hole that communicates with the second cavity and is closed by a sealing member.

この構成によれば、蓋体に第１キャビティーに連通する第１貫通孔と第２キャビティーに連通する第２貫通孔とが設けられているので、第２キャビティー内の気圧を第１キャビティー内の気圧より低くすることができる。そのため、第２加速度センサー素子のＱ値を高めることができる。 According to this configuration, since the lid body is provided with the first through hole communicating with the first cavity and the second through hole communicating with the second cavity, the air pressure in the second cavity is first. It can be lower than the air pressure in the cavity. Therefore, the Q value of the second acceleration sensor element can be increased.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記第１キャビティーに、前記面方向に平行で前記第１方向と交差する第３方向の加速度を検出する第３加速度センサー素子が配置されていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that the first cavity is provided with a third acceleration sensor element that detects acceleration in a third direction parallel to the plane direction and intersecting the first direction.

この構成によれば、基体の面方向と平行な第１方向を検出する第１加速度センサー素子の配置されている第１キャビティー内に、基体の面方向と平行な第３方向の加速度を検出する第３加速度センサー素子を配置することで、第１加速度センサー素子と第３加速度センサー素子とを同じ気圧で封止することとなり、２つの素子のＱ値を同等にすることができ、検出精度も同等となり、検出精度の高い３軸の加速度センサーユニットを提供することができる。 According to this configuration, the acceleration in the third direction parallel to the surface direction of the substrate is detected in the first cavity in which the first acceleration sensor element for detecting the first direction parallel to the surface direction of the substrate is arranged. By arranging the third acceleration sensor element, the first acceleration sensor element and the third acceleration sensor element are sealed at the same pressure, and the Q values of the two elements can be made equal, and the detection accuracy can be equalized. Is also the same, and it is possible to provide a 3-axis accelerometer unit with high detection accuracy.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記基体と、前記第１キャビティーと前記第２キャビティーとに接する前記側壁と、が平面視で重なる位置に、配線が配置されていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that the wiring is arranged at a position where the substrate, the side wall in contact with the first cavity and the second cavity overlap in a plan view.

この構成によれば、基体と、第１キャビティーと第２キャビティーとに接する側壁とが、平面視で重なる位置に、配線が配置されているので、第１キャビティー内に配置されている第１加速度センサー素子の可動電極と第２キャビティー内に配置されている第２加速度センサー素子の可動電極とを配線を介して１つの端子に接続することができる。そのため、２つの素子の可動電極への配線及び端子を共通化でき、端子を減らすことができ、加速度センサーユニットの小型化を図ることができる。 According to this configuration, since the wiring is arranged at a position where the substrate and the side wall in contact with the first cavity and the second cavity overlap in a plan view, they are arranged in the first cavity. The movable electrode of the first acceleration sensor element and the movable electrode of the second acceleration sensor element arranged in the second cavity can be connected to one terminal via wiring. Therefore, the wiring and terminals of the two elements to the movable electrodes can be shared, the number of terminals can be reduced, and the acceleration sensor unit can be miniaturized.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記配線は、前記第１キャビティー内の配線と前記第２キャビティー内の配線とを接続していることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that the wiring connects the wiring in the first cavity and the wiring in the second cavity.

この構成によれば、第１キャビティー内の配線と第２キャビティー内の配線とを配線を介して接続しているので、端子を共通化し、端子を減らすことができ、加速度センサーユニットの小型化を図ることができる。 According to this configuration, since the wiring in the first cavity and the wiring in the second cavity are connected via wiring, the terminals can be shared and the number of terminals can be reduced, and the acceleration sensor unit can be made compact. Can be achieved.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記配線は、断面視で前記基体の前記側壁側の面に設けられた溝部に配置されていることが好ましい。 In the above acceleration sensor unit, it is preferable that the wiring is arranged in a groove provided on the side wall side surface of the substrate in a cross-sectional view.

この構成によれば、配線が溝部に配置されているので、配線が基体の面上に突出しないので、基体の面上に第１加速度センサー素子、第２加速度センサー素子、及び第３加速度センサー素子を接合することができる。 According to this configuration, since the wiring is arranged in the groove, the wiring does not protrude on the surface of the substrate, so that the first acceleration sensor element, the second acceleration sensor element, and the third acceleration sensor element are on the surface of the substrate. Can be joined.

上記の加速度センサーユニットにおいて、前記配線と、前記基体と前記側壁とを接合する接合部材との間に保護膜が配置されていることが好ましい。 In the acceleration sensor unit, it is preferable that a protective film is arranged between the wiring and the joining member that joins the substrate and the side wall.

この構成によれば、配線と接合部材との間に保護膜が配置されているので、配線と接合部材とが溶融することで第１キャビティー内及び第２キャビティー内の気密性が低下するのを低減することができる。 According to this configuration, since the protective film is arranged between the wiring and the joining member, the airtightness in the first cavity and the second cavity is lowered by melting the wiring and the joining member. Can be reduced.

電子機器は、上記の加速度センサーユニットを備えていることを特徴とする。 The electronic device is characterized by including the above-mentioned acceleration sensor unit.

この構成によれば、高精度の加速度センサーユニットを備えているため、高性能な電子機器を提供することができる。 According to this configuration, since it is provided with a high-precision acceleration sensor unit, it is possible to provide a high-performance electronic device.

移動体は、上記の加速度センサーユニットを備えていることを特徴とする。 The moving body is characterized by including the above-mentioned acceleration sensor unit.

この構成によれば、高精度の加速度センサーユニットを備えているため、高性能な移動体を提供することができる。 According to this configuration, since the acceleration sensor unit with high accuracy is provided, a high-performance moving body can be provided.

１…加速度センサーユニット、１０…基体、１０ａ…面、１２…凹部、１２ａ…内底面、１４…凹部、１４ａ…内底面、１６…溝部、１８…溝部、２０…第１キャビティー、２１ｘ…第１加速度センサー素子、２１ｙ…第３加速度センサー素子、２１ｚ…第２加速度センサー素子、２２…第２キャビティー、３０…蓋体、３２…側壁、３４…凹部、３５…凹部、３６…第１貫通孔、３８…第２貫通孔、４０…接合部材、４２…封止部材、４４…保護膜、５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７…端子、６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７…配線、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ…配線、６８…接点、１２００…電子機器としてのスマートフォン、１５００…移動体としての自動車。 1 ... Accelerometer unit, 10 ... Base, 10a ... Surface, 12 ... Recess, 12a ... Inner bottom surface, 14 ... Recession, 14a ... Inner bottom surface, 16 ... Groove, 18 ... Groove, 20 ... First cavity, 21x ... 1 Accelerometer element, 21y ... 3rd acceleration sensor element, 21z ... 2nd acceleration sensor element, 22 ... 2nd cavity, 30 ... lid, 32 ... side wall, 34 ... recess, 35 ... recess, 36 ... first penetration Hole, 38 ... 2nd through hole, 40 ... Joining member, 42 ... Sealing member, 44 ... Protective film, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 ... Terminal, 61, 62, 63, 64, 65 , 66, 67 ... Wiring, 61a, 61b, 61c, 61d, 61e ... Wiring, 68 ... Contact, 1200 ... Smartphone as an electronic device, 1500 ... Automobile as a moving body.

Claims (10)

基体と、
前記基体に載置されている蓋体と、
前記蓋体に連結している側壁と、
前記基体と前記蓋体と前記側壁とで囲まれている第１キャビティーに設けられる第１加速度センサー素子と、
前記基体と前記蓋体と前記側壁とで囲まれている第２キャビティーに設けられる第２加速度センサー素子と、
を含み、
前記第１加速度センサー素子は、前記基体の面方向に平行な第１方向の加速度を検出し、
前記第２加速度センサー素子は、前記面方向と交差する第２方向の加速度を検出し、
前記第１キャビティー内は、第１気圧雰囲気で封止され、
前記第２キャビティー内は、第２気圧雰囲気で封止され、
前記第２気圧雰囲気の気圧は、前記第１気圧雰囲気の気圧より低い、
加速度センサーユニット。 With the base
The lid placed on the substrate and
The side wall connected to the lid and
A first acceleration sensor element provided in a first cavity surrounded by the substrate, the lid, and the side wall, and
A second acceleration sensor element provided in a second cavity surrounded by the substrate, the lid, and the side wall, and
Including
The first acceleration sensor element detects acceleration in the first direction parallel to the plane direction of the substrate, and detects acceleration in the first direction.
The second acceleration sensor element detects the acceleration in the second direction intersecting the surface direction, and detects the acceleration in the second direction.
The inside of the first cavity is sealed in the atmosphere of the first atmosphere.
The inside of the second cavity is sealed in a second atmospheric pressure atmosphere.
The atmospheric pressure in the second atmospheric pressure atmosphere is lower than the atmospheric pressure in the first atmospheric pressure atmosphere.
Accelerometer unit. 前記蓋体と前記側壁とは、一体である、
請求項１に記載の加速度センサーユニット。 The lid body and the side wall are integrated.
The acceleration sensor unit according to claim 1. 前記基体及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記第１キャビティーに連通し、封止部材で塞がれている第１貫通孔が設けられ、
前記基体及び前記蓋体の少なくとも一方には、前記第２キャビティーに連通し、封止部材で塞がれている第２貫通孔が設けられている、
請求項１又は請求項２に記載の加速度センサーユニット。 At least one of the substrate and the lid is provided with a first through hole that communicates with the first cavity and is closed by a sealing member.
At least one of the substrate and the lid is provided with a second through hole that communicates with the second cavity and is closed by a sealing member.
The acceleration sensor unit according to claim 1 or 2. 前記第１キャビティーに、前記面方向に平行で前記第１方向と交差する第３方向の加速度を検出する第３加速度センサー素子が配置されている、
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の加速度センサーユニット。 A third acceleration sensor element that detects acceleration in a third direction parallel to the plane direction and intersecting the first direction is arranged in the first cavity.
The acceleration sensor unit according to any one of claims 1 to 3. 前記基体と、前記第１キャビティーと前記第２キャビティーとに接する前記側壁と、が平面視で重なる位置に、配線が配置されている、
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の加速度センサーユニット。 The wiring is arranged at a position where the substrate and the side wall in contact with the first cavity and the second cavity overlap in a plan view.
The acceleration sensor unit according to any one of claims 1 to 4. 前記配線は、前記第１キャビティー内の配線と前記第２キャビティー内の配線とを接続している、
請求項５に記載の加速度センサーユニット。 The wiring connects the wiring in the first cavity and the wiring in the second cavity.
The acceleration sensor unit according to claim 5. 前記配線は、断面視で前記基体の前記側壁側の面に設けられた溝部に配置されている、
請求項５又は請求項６に記載の加速度センサーユニット。 The wiring is arranged in a groove provided on the side wall side surface of the substrate in a cross-sectional view.
The acceleration sensor unit according to claim 5 or 6. 前記配線と、前記基体と前記側壁とを接合する接合部材との間に保護膜が配置されている、
請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の加速度センサーユニット。 A protective film is arranged between the wiring and the joining member that joins the substrate and the side wall.
The acceleration sensor unit according to any one of claims 5 to 7. 請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の加速度センサーユニットを備えている、
電子機器。 The acceleration sensor unit according to any one of claims 1 to 8 is provided.
Electronics. 請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の加速度センサーユニットを備えている、
移動体。 The acceleration sensor unit according to any one of claims 1 to 8 is provided.
Mobile body.
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