JP6413462B2 - 物理量センサー、物理量センサー装置、電子機器および移動体 - Google Patents
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Description
本適用例の物理量センサーは、可動電極指を備える可動部を有する第1構造体と、
前記可動電極指に対向して配置される第1固定電極指を備える第2構造体と、
前記可動電極指に対向して配置される第2固定電極指を備える第3構造体と、
前記第1構造体と前記第2構造体との間に静電容量を形成する第1静電容量形成部および前記第1構造体と前記第3構造体との間に静電容量を形成する第2静電容量形成部の少なくとも一方を有する静電容量形成部と、を有することを特徴とする。
本適用例の物理量センサーでは、前記静電容量形成部は、前記第1静電容量形成部および前記第2静電容量形成部を共に有し、
前記第1静電容量形成部における静電容量と、前記第2静電容量形成部における静電容量とが異なっていることが好ましい。
本適用例の物理量センサーでは、前記第1構造体は、前記可動部と、
前記可動部を支持する支持部と、を有し、
前記支持部は、前記支持部から延出し、先端部が前記第1固定電極指と対向する延出部を有し、
前記延出部と前記第1固定電極指とが対向することで、前記第1静電容量形成部が構成されていることが好ましい。
これにより、第1静電容量形成部の構成が簡単となる。
本適用例の物理量センサーでは、前記第1構造体は、前記可動部と、
前記可動部を支持する支持部と、を有し、
前記支持部は、前記支持部から延出し、先端部が前記第2固定電極指と対向する延出部を有し、
前記延出部と前記第2固定電極指とが対向することで、前記第2静電容量形成部が構成されていることが好ましい。
これにより、第2静電容量形成部の構成が簡単となる。
本適用例の物理量センサーでは、前記第2構造体は、複数の前記第1固定電極指と、
前記支持部の周囲を通って配置され、前記複数の第1固定電極指を接続する接続部と、を有し、
前記接続部と前記支持部とが対向することで、前記第1静電容量形成部が構成されていることが好ましい。
これにより、第1静電容量形成部の構成が簡単となる。
本適用例の物理量センサーでは、前記第3構造体は、複数の前記第2固定電極指と、
前記支持部の周囲を通って配置され、前記複数の第2固定電極指を接続する接続部と、を有し、
前記接続部と前記支持部とが対向することで、前記第2静電容量形成部が構成されていることが好ましい。
これにより、第2静電容量形成部の構成が簡単となる。
本適用例の物理量センサーでは、前記第1構造体は、前記可動部と、
前記可動部に電気的に接続される配線と、を有し、
前記配線と前記第2構造体とが交差することで、前記第1静電容量形成部が構成されていることが好ましい。
これにより、第1静電容量形成部の構成が簡単となる。
本適用例の物理量センサーでは、前記第1構造体は、前記可動部と、
前記可動部に電気的に接続される配線と、を有し、
前記配線と第3構造体とが交差することで、前記第2静電容量形成部が構成されていることが好ましい。
これにより、第2静電容量形成部の構成が簡単となる。
本適用例の物理量センサー装置は、上記適用例の物理量センサーと、
前記物理量センサーに電気的に接続されている電子部品と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い物理量センサー装置が得られる。
本適用例の電子機器は、上記適用例の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
本適用例の移動体は、上記適用例の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す斜視図である。図2は、図1に示す物理量センサーを示す平面図である。図3は、図2中のA−A線断面図およびB−B線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図2中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。また、各図には、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸が図示されている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」とも言う。
ベース基板2は、板状をなし、その上面に開口する空洞部(凹部)21が設けられている。この空洞部21は、ベース基板2を平面視したときに、素子片3の後述する可動部33および連結部34、35を包含(内包)するように形成されている。このような空洞部21は、素子片3の可動部33および連結部34、35がベース基板2に接触するのを防止する逃げ部を構成する。なお、この逃げ部は、空洞部21に代えて、ベース基板2をその厚さ方向に貫通する開口部であってもよい。
素子片3は、支持部31、32と、可動部33と、連結部34、35と、第1、第2固定電極部38、39と、を有している。また、可動部33は、基部331と、可動電極部332と、を有している。また、支持部31、32、可動部33および連結部34、35は、一体的に形成されている。
導体パターン4は、ベース基板2の凹部22、23、24内に設けられている。この導体パターン4は、図4〜図6に示すように、凹部22内に設けられている配線41および端子44と、凹部23内に設けられている配線42および端子45と、凹部24内に設けられている配線43および端子46と、を有している。
蓋部材5は、板状をなし、その下面に開口する凹部51が設けられている。また、凹部51は、素子片3の可動部33の変位を許容するように形成されている。そして、蓋部材5の下面がベース基板2の上面に接合されている。蓋部材5とベース基板2との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。また、蓋部材5の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。なお、蓋部材5をベース基板2に接合しただけの状態では、ベース基板2に形成されている凹部22、23、24を介して内部空間Sの内外が連通されている。そのため、図示しないが、TEOSCVD法等で形成されたSiO2膜によって凹部22、23、24が封止されており、これにより、内部空間Sが気密封止されている。
次に、本発明の物理量センサーの第2実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
次に、本発明の物理量センサーの第3実施形態について説明する。
図5は、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
次に、本発明の物理量センサーの第4実施形態について説明する。
図6は、本発明の第4実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
次に、本発明の物理量センサー装置を説明する。
図7に示す物理量センサー装置100は、基板101と、接着層103を介して基板101の上面に固定されている物理量センサー1と、接着層104を介して物理量センサー1の上面に固定されているICチップ(電子部品)102と、を有している。そして、物理量センサー1およびICチップ102が基板101の下面を露出させた状態で、モールド材Mによってモールドされている。なお、接着層103、104としては、例えば、半田、銀ペースト、樹脂系接着剤(ダイアタッチ剤)等を用いることができる。また、モールド材Mとしては、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができ、例えば、トランスファーモールド法によってモールドすることができる。
次に、本発明の電子機器を説明する。
次に、本発明の移動体を説明する。
図11は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。
11……第1構造体
12……第2構造体
13……第3構造体
2……ベース基板
21……空洞部
22、23、24……凹部
3……素子片
31、32……支持部
311、312、321、322……延出部
311a、312a、321a、322a……先端面
33……可動部
331……基部
332……可動電極部
333……可動電極指
34、35……連結部
38……第1固定電極部
381、381’、381”……第1固定電極指
382……連結部
382a……部分
39……第2固定電極部
391、391’、391”……第2固定電極指
392……連結部
392a……部分
4……導体パターン
41、42、43……配線
411……第1配線部
412……第2配線部
44、45、46……端子
47、48、49……導電性部材
5……蓋部材
51……凹部
7……静電容量形成部
71……第1静電容量形成部
72……第2静電容量形成部
100……物理量センサー装置
101……基板
101a……端子
101b……実装端子
102……ICチップ
103、104……接着層
105、106……ボンディングワイヤー
1100……パーソナルコンピューター
1102……キーボード
1104……本体部
1106……表示ユニット
1108……表示部
1200……携帯電話機
1202……操作ボタン
1204……受話口
1206……送話口
1208……表示部
1300……ディジタルスチルカメラ
1302……ケース
1304……受光ユニット
1306……シャッタボタン
1308……メモリ
1310……表示部
1312……ビデオ信号出力端子
1314……入出力端子
1430……テレビモニタ
1440……パーソナルコンピューター
1500……自動車
1501……車体
1502……車体姿勢制御装置
1503……車輪
M……モールド材
Claims (11)
- 可動電極指を備えている可動部を有している第1構造体と、
前記可動電極指に対向して配置されている第1固定電極指を備えている第2構造体と、
前記可動電極指に対向して配置されている第2固定電極指を備えている第3構造体と、
前記第1構造体と前記第2構造体との間に前記可動部が前記第2構造体に対して変位した場合でも変化しない静電容量を形成する第1静電容量形成部、および前記第1構造体と前記第3構造体との間に前記可動部が前記第3構造体に対して変位した場合でも変化しない静電容量を形成する第2静電容量形成部のうち少なくとも一方を有している静電容量形成部と、
を含むことを特徴とする物理量センサー。 - 請求項1において、
前記静電容量形成部は、前記第1静電容量形成部と前記第2静電容量形成部を有し、
前記第1静電容量形成部における静電容量と、前記第2静電容量形成部における静電容量と、が異なっている物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記第1構造体は、前記可動部を支持している第1支持部を有し、
前記第1静電容量形成部は、前記第1支持部の長手方向の端部と、前記第1固定電極指と、が対向することにより構成されている物理量センサー。 - 請求項1ないし3のいずれか一項において、
前記第1構造体は、前記可動部を支持している第2支持部を有し、
前記第2静電容量形成部は、前記第2支持部の長手方向の端部と、前記第2固定電極指と、が対向することにより構成されている物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記第1構造体は、前記可動部を支持している第1支持部を有し、
前記第2構造体は、
複数の前記第1固定電極指と、
前記複数の第1固定電極指を接続している接続部と、
を有し、
前記第1静電容量形成部は、前記接続部と、前記第1支持部と、が対向することにより構成されている物理量センサー。 - 請求項5において、
前記第1構造体は、前記可動部を支持している第2支持部を有し、
前記第3構造体は、
複数の前記第2固定電極指と、
前記複数の第2固定電極指を接続している接続部と、を有し、
前記第2静電容量形成部は、前記接続部と、前記第2支持部と、が対向することにより構成されている物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記第1構造体は、前記可動部に電気的に接続されている配線を有し、
前記第1静電容量形成部は、前記配線と、前記第2構造体と、が交差することにより構成されている物理量センサー。 - 請求項1または2において、
前記第1構造体は、前記可動部に電気的に接続されている配線を有し、
前記第2静電容量形成部は、前記配線と、第3構造体と、が交差することにより構成されている物理量センサー。 - 請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーに電気的に接続されている電子部品と、を有していることを特徴とする物理量センサー装置。 - 請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーを有していることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーを有していることを特徴とする移動体。
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