WO2005088664A1

WO2005088664A1 - スイッチ機能を有するセンサ、その製造方法、およびこれらを組み込んだ電子機器

Info

Publication number: WO2005088664A1
Application number: PCT/JP2005/004331
Authority: WO
Inventors: Takashi Masuda
Original assignee: Gunma Prefecture; Nittei Musen Co., Ltd.
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2005-09-22
Also published as: EP1734550A1; JPWO2005088664A1; TWI358542B; EP1734550A4; US20080037075A1; KR20070015168A; US7649150B2; TW200530589A; CN1934669A

Abstract

　自動洗浄、自動装着によるリフローはんだに適した、小型化で、一括生産が実現できるスイッチ機能を有するセンサとその製造方法、およびそれを組み込んだ携帯電話機を提供する。　スイッチの導通部が形成される半導体から成る第１の基板と、スイッチの導通部が形成される半導体あるいはスイッチの導通部が形成される絶縁体から成る第２の基板と、導電性を有する移動部材とから構成され、第１の基板あるいは第２の基板のいずれかが、空洞形状部を有し、導電性を有する移動部材を、第１の基板と第２の基板により封じ込めて成るスイッチ機能を有するセンサとその製造方法、およびこれを組み込んだ電子機器である。

Description

明細書

スィッチ機能を有するセンサ、その製造方法、およびこれらを組み込んだ電子機器

技術分野

[0001] 本発明は、一括して複数の素子が形成される半導体集積技術を用いたスィッチ機能を有するセンサに関する。

背景技術

[0002] 従来この種のスィッチあるいはセンサとして、文献 1に記載されて、るような構造の傾斜 ·振動スィッチがあった。これは構造上はんだ付けが難しぐ熱によるスィッチの破壊などの問題を生じていた。このため、耐熱榭脂を用いた文献 2に記載の振動センサが提案されている。しかしこの場合でも、ディップはんだゃリフローはんだを行うのは難しぐ自動洗浄、自動装着によるリフローはんだに適した小型化と、一括生産が実現できる構造が求められていた。

特許文献 1：特開平 09-097545号公報

特許文献 2：特開 2003 - 227747号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、自動洗浄、自動装着によるリフローはんだに適した、小型化で、一括生産が実現できるスイッチ機能を有するセンサとその製造方法、およびそれを組み込んだ携帯電話機を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0004] 本発明のスィッチ機能を有するセンサは、一括して複数の素子が形成される半導体集積技術を用いたスィッチ機能を有するセンサであって、

前記スィッチの導通部が形成される半導体カゝら成る第 1の基板と、前記スィッチの導通部が形成される半導体あるいは前記スィッチの導通部が形成される絶縁体から成る第 2の基板と、導電性を有する移動部材とから構成され、前記第 1の基板あるいは前記第 2の基板のいずれかが、空洞形状部を有し、前記導電性を有する移動部材を、前記第 1の基板と前記第 2の基板により封じ込めて成ることを特徴とする。

[0005] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、前記空洞形状部を有する前記第 1の基板あるいは前記第 2の基板の前記導通部が、前記空洞形状部の側面部および平面部に沿った空洞状電極を形成するか、あるいは前記側面部と前記平面部に分かれた側面電極と平面電極とを形成するか、あるいは前記側面電極のみを形成するか、あるいは前記平面電極のみを形成し、さらに電極引出し部を形成し、

前記移動部材を封じ込める前記空洞形状部を持たな!、前記第 1の基板ある!、は前記第 2の基板の前記導通部が、平面電極および前記電極引出し部あるいは前記平面電極のみを形成して成ることを特徴とする。

[0006] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、前記第 1の基板および前記第 2の基板の前記導通部が形成する前記空洞状電極、前記側面電極および前記平面電極のそれぞれが、単一電極を形成するか、あるいは分割された複数電極を形成して成ることを特徴とする。

[0007] 前記スィッチ機能を有するセンサにお!、て、前記空洞形状部の前記平面部と、前記空洞形状部を持たな!、前記第 1の基板ある!、は前記第 2の基板の前記平面部の両方か、あるいは一方が、前記移動部材を静止させる安定点を持つように、凸部あるいは凹部を有することを特徴とする。

[0008] 前記スィッチ機能を有するセンサにお!、て、前記空洞形状部の前記平面部と、前記空洞形状部を持たな!、前記第 1の基板ある!、は前記第 2の基板の前記平面部の両方か、あるいは一方が、隣り合う前記複数電極の間に、前記移動部材が移動できる溝を有し、前記移動部材が移動できる溝が水平である力、あるいは傾斜を有することを特徴とする。

[0009] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、前記側面電極と同一機能を備えた立体形状の側面電極を有することを特徴とする。

[0010] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、前記第 1の基板が、前記導通部を有する半導体と絶縁体との複合基板であることを特徴とする。 [0011] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、前記第 1の基板上に、前記スィッチ機能を有するセンサと半導体集積回路とが接続されて形成されることを特徴とする。

[0012] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、ノーマリーオンとノーマリーオフの機能を有することを特徴とする。

[0013] 前記スィッチ機能を有するセンサにおいて、各々が複数個、あるいは各々の任意の組み合わせ、あるいはさらにそれらの組み合わせ力成り、複合機能を有することを特徴とする。

[0014] 前記スィッチ機能を有するセンサにおける製造方法であって、前記導電性を有する移動部材を、前記第 1の基板と前記第 2の基板により封じ込める工程の後に、それぞれの前記スィッチ機能を有するセンサあるいは前記半導体集積回路と一体化されたスィッチ機能を有するセンサを、一括して切り離す工程を有することを特徴とする。

[0015] 電子機器であって、前記スィッチ機能を有するセンサのいずれかを組み込んで成る事を特徴とする。

[0016] 前記電子機器が、携帯端末であることを特徴とする。

発明の効果

[0017] 本発明のスィッチ機能を有するセンサとその製造方法によれば、自動洗浄、自動装着によるリフローはんだに適した小型化と、一括生産が実現できるスィッチ機能を有するセンサとその製造方法、およびそれを組み込んだ携帯電話機を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]第 1の実施例における第 1の基板の平面図。

[図 2]第 1の実施例における第 2の基板の平面図。

[図 3]第 1の実施例における第 1および第 2の基板の断面図。

[図 4]第 2の実施例における第 1の基板の平面図。

[図 5]第 2の実施例における第 2の基板の平面図。

[図 6]第 2の実施例における第 1および第 2の基板の断面図。

[図 7]第 3の実施例における第 1の基板の平面図。圆 8]第 3の実施例における第 2の基板の平面図。

圆 9]第 3の実施例における第 1および第 2の基板の断面図。

圆 10]—括生産を示す製造工程図。

圆 11a]本発明のスィッチ機能を有するセンサによる傾斜センサの接続図。

圆 l ib]ボールと出力端子の状態を示す状態遷移図。

圆 11c]本発明のスィッチ機能を有するセンサによる相補型傾斜スィッチの回路図 _c [図 12]第 5実施例における携帯電話機の表示機能を示す構成図。

符号の説明

10 第 1の基板

11 空洞形状部

12 空洞状電極

13 電極引出し部

14 接続パッド

15 気密封じ部

20 第 2の基板

21, 41, 51 平面基板

30 移動部材

50 側面電極

110— 112 スィッチ機能を有するセンサ

130 センサ部

131 位置検出器

132 入出力制御部

133 アプリケーション機能部

134 インターフェース咅

Ul, U2, V, W, X, Υ, Z 切断線および切断面

S ソース

D ドレイン

G ゲート M 金属配線部

Vcc 電源

GND 接地

N 充放電端子

C キャパシター

R 抵抗

CPU プロセッサ

M メモリ

DET 検出器

P-DET 位置検出器

OUT1, 2 出力端子

発明を実施するための最良の形態

[0020] [実施例 1]

本発明による、スィッチ機能を有するセンサの第 1の実施の形態について、図 1、図 2および図 3を用いて説明する。図 1は、スィッチの導通部が形成される半導体基板力も成る第 1の基板 10の構成を示す平面図である。図 2は、スィッチの導通部が形成される半導体あるいはスィッチの導通部が形成される絶縁体力成る第 2の基板であつて、半導体基板を用いた場合の第 2の基板 20の構成を示す平面図である。図 3は、図 1の切断線 U1および U2で切断された第 1の基板 10と、図 2の切断線 Vで切断された第 2の基板 20の断面図である。図 3の断面図に見られるように、スィッチ機能を有するセンサ部は、半導体集積回路部 (I.C部）と共に第 1の基板に形成されている。また図 3には、導電性を有する移動部材 30も示されている。

[0021] 図 1において、半導体基板力も成る第 1の基板 10は、空洞形状部 11に形成された空洞状電極 12と気密封じ部 15を有する。この空洞状電極 12は、電極引出し部 13により接続パッド 14と接続され、気密封じ部 15と交差して、外部回路との接続を可能としている。さらに 4つの電極引出し部 13が、同様に気密封じ部 15と交差して、その両端が接続パッドと接続され、外部回路との接続を可能としている。また気密封じ部 15 は、空洞形状部 11の内部に導電性を有する移動部材 30を封じ込めるために用いられる。空洞状電極 12、電極引出し部 13及び接続パッド 14は、スィッチの導通部を形成しており、導通部は、微量の電流の検出あるいは電圧のみの検出のセンサにおいては、必ずしも導体である必要はなぐ半導体であっても良い。

[0022] 空洞形状部 11は、通常の半導体プロセスで用いられる化学的エッチング (ウエットエッチング、ドライエッチング）、物理的エッチング (スパッタリング、ミーリング、マシ- ング)あるいはこれらの組み合わせで形成されている。空洞状電極 12は、 I.C部と同じプロセスによる拡散層を用いて形成されている。またこの空洞状電極 12は、同じ拡散層を用いた電極引出し部 13により接続パッド 14と接続されている。この接続パッド 14 は、 I.C部と同じプロセスによるポリシリコン層を用いて形成されている。他の 4つの電極引出し部 13およびその接続パッド 14も同様のプロセスで形成されている。気密封じ部 15も、同じプロセスのポリシリコン層を用いて形成されており、電極引出し部 13とは、 MOSトランジスタのゲート用酸ィ匕膜を形成する工程で形成される酸ィ匕膜により、層間絶縁されている。この酸ィ匕膜は、空洞状電極 12の拡散層表面にも形成されるため、ポリシリコン層が形成される前に行われるコンタクトホールのエッチングの際、同時にエッチングされて取り除かれる。

[0023] 図 2において、半導体基板を用いた第 2の基板 20は、スィッチの導通部となる 4つの平面電極 21と気密封じ部 15を有する。

[0024] この平面電極 21の形成には、まず第 1の基板 10の拡散層を形成するに当たり用いられる、拡散マスク用に形成されるフィールド酸化膜を形成する工程か、あるいは MOSトランジスタのゲート用酸ィ匕膜を形成する工程で酸ィ匕膜が形成される。その後、ポリシリコン層を形成する工程で同様にポリシリコン層が形成され、 4つの平面電極 2 1の形状に加工される。さらにこの平面電極 21の接続パッド 14には、図 1の気密封じ部 15の内側にある接続パッド 14と熱圧着接続されるため、例えば金が蒸着されて!ヽる。

同様の工程で気密封じ部 15も形成され、金蒸着されている。

[0025] 図 3において、第 1の基板 10と第 2の基板 20とは、お互いの気密封じ部 15を熱圧着することにより、移動部材 30を空洞状電極 12内に気密封じすることができる。本第 1の実施例での移動部材 30は、シリコンボールで、空洞状電極 12および平面電極 2 1に拡散されて、るドーパントと同種のドーパントが拡散されて、ォーミックコンタクトを形成している。また空洞状電極 12および平面電極 21は、電極引出し部 13により接続パッド： L4へ引き出され、 I.C部の半導体集積回路と接続されて、 1回路 4接点、あるいは擬似 1回路 2接点 X4のスィッチ機能を有するセンサとして機能する。また、ノーマリーオフ状態を持たせるためには、移動部材 30を静止させる安定点を持つように、通常の半導体プロセスにより、図 2の破線で示す円形形状に、凸部あるいは凹部を形成してもよい。さらに 4つの平面電極 21の互いに隣接する 2電極のスィッチを可能にするため、隣り合う電極の間に、移動部材が移動できる溝を設け、その溝は水平である力、あるいは傾斜を持たせてもよい。

[実施例 2]

[0026] 本発明による、スィッチ機能を有するセンサの第 2の実施の形態について、図 4、図 5および図 6を用いて説明する。図 4は、スィッチの導通部が形成される半導体基板力も成る第 1の基板 10の構成を示す平面図である。図 5は、スィッチの導通部が形成される半導体あるいはスィッチの導通部が形成される絶縁体力成る第 2の基板であつて、半導体基板を用いた場合の第 2の基板 20の構成を示す平面図である。図 6は、図 4の切断線 Wで切断された第 1の基板 10と、図 5の切断線 Xで切断された第 2の基板 20の断面図である。図 6の断面図に見られるように、スィッチ機能を有するセンサ部は、半導体集積回路部 (I.C部）と共に第 1の基板に形成されている。また図 6には、移動部材 30も示されている。

[0027] 図 4において、半導体基板力も成る第 1の基板 10は、スィッチの導通部となる平面電極 41と気密封じ部 15を有する。平面電極 41は、電極引出し部 13により接続パッド 14と接続され、気密封じ部 15と交差して、外部回路との接続を可能としている。本第 2の実施例の気密封じ部 15は、図 5に示す側面電極 50の電極引出し部 13の機能も併せて持っている。

[0028] この平面電極 41の形成には、まず第 1の基板 10の I.C部の拡散層を形成するに当たり用いられる、拡散マスク用フィールド酸化膜が形成され、拡散層が形成されることで電極引出し部 13が形成される。次にポリシリコン層を形成する工程でポリシリコン層が形成され平面電極 41に加工される。このとき同時に、気密封じ部 15および接続ノッド 14のポリシリコンも形状カ卩ェされる。気密封じ部 15と電極引出し部 13とは、 MOSトランジスタのゲート用酸ィ匕膜を形成する工程で形成される酸ィ匕膜により、層間絶縁されている。

[0029] 図 5において、半導体基板を用いた第 2の基板 20は、空洞形状部 11に形成されたスィッチの導通部となる側面電極 50と平面電極 51を有する。この平面電極 51は、電極引出し部 13により接続パッド 14と接続され、気密封じ部 15と交差して、外部回路との接続を可能としている。側面電極 50は、気密封じ部 15の機能も併せて持っている。この気密封じ部 15は、空洞形状部 11の内部に移動部材 30を封じ込めるために用いられる。

[0030] 空洞形状部 11は、通常の半導体プロセスで用いられる化学的エッチング (ウエットエッチング、ドライエッチング）、物理的エッチング（ミーリング、マシユング）あるいはこれらの組み合わせで形成されている。平面電極 51は、 I.C部と同じプロセスによる拡散層を用いて形成されている。またこの平面電極 51は、同じ拡散層を用いた電極引出し部 13により接続パッド 14と接続されている。この接続パッド 14は、 I.C部と同じプロセスによるポリシリコン層を用いて形成されている。側面電極 50も同様のポリシリコンプロセスで形成されている。平面電極 12と側面電極 50は、 MOSトランジスタのゲート用酸化膜を形成する工程で形成される酸化膜により、層間絶縁されている。この酸化膜は、平面電極 51の拡散層表面にも形成されるため、ポリシリコン層が形成される前に行われるコンタクトホールのエッチングの際、同時にエッチングされて取り除かれる。さらにこの平面電極 51の接続パッド 14および側面電極 50の気密封じ部 15には、図 4の接続パッド 14および気密封じ部 15と熱圧着接続されるため、例えば金が蒸着されている。

[0031] 図 6において、第 1の基板 10と第 2の基板 20とは、お互いの気密封じ部 15を熱圧着することにより、移動部材 30を空洞状電極 12内に気密封じすることができる。本第 2の実施例での移動部材 30は、シリコンボールで、平面電極 41, 51および側面電極 50に拡散されているドーパントと同種のドーパンとが拡散されて、導電性を有している。また平面電極 41, 51および側面電極 50は、電極引出し部 13により接続パッド 1 4へ引き出され、 I.C部の半導体集積回路と接続されて、 1回路 2接点のスィッチ機能を有するセンサとして機能する。また、ノーマリーオフ状態を持たせるためには、移動部材 30を静止させる安定点を持つように、通常の半導体プロセスにより、平面電極 4 1、 51側に凸部あるいは凹部を形成してもよい。

[実施例 3]

[0032] 本発明による、スィッチ機能を有するセンサの第 3の実施の形態について、図 7、図 8および図 9を用いて説明する。図 7は、スィッチの導通部が形成される半導体基板力も成る第 1の基板 10の構成を示す平面図である。図 8は、スィッチの導通部が形成される半導体あるいはスィッチの導通部が形成される絶縁体力成る第 2の基板であつて、半導体基板を用いた場合の第 2の基板 20の構成を示す平面図である。図 9は、図 7の切断線 Yで切断された第 1の基板 10と、図 8の切断線 Zで切断された第 2の基板 20の断面図である。図 9の断面図に見られるように、スィッチ機能を有するセンサ部は、半導体集積回路部 (I.C部）と共に第 1の基板に形成されている。また図 9には、導電性を有する移動部材 30も破線で示されてヽる。

[0033] 図 7において、半導体基板カゝら成る第 1の基板 10は、気密封じ部 15とスィッチの導通部となる電極引出し部 13を有する。電極引出し部 13は、接続パッド 14と接続され、気密封じ部 15と交差して、外部回路との接続を可能としている。

[0034] 電極引出し部 13の形成には、まず第 1の基板 10の I.C部の拡散層を形成するに当たり用いられる、拡散マスク用フィールド酸化膜が形成され、拡散層が形成されることで電極引出し部 13が形成される。次にポリシリコン層を形成する工程でポリシリコン層が形成され形状加工されて気密封じ部 15と接続パッド 15が形成される。気密封じ部 15と電極引出し部 13とは、 MOSトランジスタのゲート用酸ィ匕膜を形成する工程で形成される酸化膜により、層間絶縁されている。

[0035] 図 8において、半導体基板を用いた第 2の基板 20は、空洞形状部 11に気密封じ部 15およびスィッチの導通部となる側面電極 50とを有する。この側面電極 50は、接続ノッド 14の機能も併せ持って、外部回路との接続を可能としている。気密封じ部 15 は、側面電極 50の内部に移動部材 30を封じ込めるために用いられる。

[0036] 空洞形状部 11および側面電極 50の形成には、まず第 2の基板 20に、拡散マスク用フィールド酸ィ匕膜相当の厚い酸ィ匕膜が形成される。この酸ィ匕膜をマスクに、通常の半導体プロセスで用いられる化学的エッチング（ウエットエッチング、ドライエッチング )、物理的エッチング (スパッタリング、ミーリング、マシユング）あるいはこれらの組み合わせにより、反対側の厚い酸ィ匕膜に至るまで蝕刻あるいは削られて、空洞形状部 1 1および側面電極 50が形成されている。この反対側の厚い酸化膜の膜厚は通常数ミクロン以下であるが、空洞形状が 500ミクロン程度であるため、機械的強度に問題はない。側面電極 50接続パッド 14および気密封じ部 15は、図 7の接続パッド 14および気密封じ部 15と熱圧着接続されるため、例えば金が蒸着されている。従ってこれらの部分の厚、酸ィ匕膜は、金蒸着の前の工程で取り除かれて、る。

[0037] 図 9において、第 1の基板 10と第 2の基板 20とは、お互いの気密封じ部 15を熱圧着することにより、移動部材 30を空洞状電極 12内に気密封じすることができる。本第 3の実施例での移動部材 30は、シリコンボールで、側面電極 50に拡散されているド一パントと同種のドーパンとが拡散されて、導電性を有している。また側面電極 50は、電極引出し部 13により接続パッド 14へ引き出され、 I.C部の半導体集積回路と接続されて、擬似 4回路 1接点のスィッチ機能を有するセンサとして機能する。また、ノーマリーオフ状態を持たせるためには、移動部材 30を静止させる安定点を持つように、通常の半導体プロセスにより、両基板 10, 20の空洞内の平坦部に凸部あるいは凹部を形成してもよい。

[0038] 以上説明した各電極の形状および分割数、さらにその形成におけるプロセスにおいては、本実施例に何ら制限されるものではなぐ目的とするスィッチ回路に応じた設計、プロセスが選択される。出力として電流量が要求される場合は、拡散層およびポリシリコン層をメタルリッチにして、移動部材 30の表面を金蒸着とすることも可能である。気密封じにおいては、真空封じか、特定のガス雰囲気による封じであっても良い。実施例 1一 3においては、 I.C部との一体形成を示しているが、同様の半導体集積技術により個別に製造することも可能である。また基板への実装において、実施例 1の場合は、フェースボンディングにより基板に接続されることにより、移動部材 30が、通常平面電極 21側に接触している。

[0039] 図 10は、一括生産を可能とする気密封じ工程を示す製造工程図である。ステップ 1 において、移動部材 30を入れた第 1の基板 10と第 2の基板 20が、ァライメントマークを基準にして、数ミクロン以下の精度で整合される。ステップ 2において、真空あるいはガス雰囲気中で熱圧着され、移動部材 30を気密封じする。場合によれば電気的な検査後、ステップ 3において、ダイシングソ一などによりチップ状に切断分割される。その後、自動洗浄、自動乾燥されて最終検査工程に移り一括生産が可能となる。この切断分割されるチップは、実施例にぉヽて述べたスィッチ機能を有するセンサ単体でも良ぐまた半導体集積回路との複合体であっても良い。

[実施例 4]

[0040] 図 11aは、スィッチ機能を有するセンサを 2つ用いて左右、上下の傾斜を検出する傾斜センサの接続図である。スィッチ機能を有するセンサ 111の第 1端子が電源に接続され、第 2端子が第 3端子及び出力端子 OUT1と接続され、第 4端子が接地 GN Dに接続されている。またスィッチ機能を有するセンサ 112の第 1端子が電源 Vccに接続され、第 2端子が第 3端子及び出力端子 OUT2と接続されている。スィッチ機能を有するセンサ 111および 112が上に傾くと出力端子 OUTl、 2がハイレベルとなり、下〖こ傾くと 0となる。また左に傾くと出力端子 OUT1がハイレベルとなり、右に傾くとゼ口となる。そのとき出力端子 OUT2の出力は、出力端子 OUT1の出力の逆となることで上下、左右の傾きが検出できる。

[0041] 図 l ibは、ボールの状態と出力端子 OUTl、 2の電圧レベルの関係を示した図である。ボールが上にある場合は共に電源レベルが出力され、下にある場合は接地レベルが出力される。ボールが左に来ると出力端子 OUT1は電源レベルとなり、 OUT 2は接地レベルとなり、右に来るとその逆となる。図 11cに示すように、この傾斜センサの出力を CMOSインバータへそれぞれ入力することで、消費電力を殆ど要することなく図 1 lbの相補出力を得ることができる。

[実施例 5]

[0042] 図 12は、本発明のスィッチ機能を有するセンサと、移動部材の位置検出器を組み込んだ、携帯電話機の表示機能を示す構成図である。センサ部 130は、移動部材の位置検出器 131に接続されている。位置検出器 131は、携帯電話機の入出力制御部 132に接続されている。入出力制御部 132は、インターフェース回路 134、プロセッサ 113およびメモリ 114から成り、音声、画像、操作キー等のアプリケーション機能部 133に接続されている。

[0043] 位置検出器 131は、センサ 130の出力から、移動部材 30の位置を検出し、入出力制御部 132へ出力する。入出力制御部 132は、この信号をインターフェース回路 13 4で受け、プロセッサ 113とメモリ 114とで、その移動部材 30の位置がアプリケーションの何に相当するかを判断し、アプリケーション機能部 133へ指令を出し、アプリケーシヨンの内容を指示する。アプリケーション機能部 133は、この指令を受けて音声、画像、操作キー等のアプリケーションを動作させる。

[0044] 例えばウェブ情報、ナビゲーシヨン、メールチェックなどのアプリケーンを、画面操作をしながら利用している場合、携帯電話機を上側に傾け軽く振ることにより、その振動をセンサ部 130が捕らえ、位置検出器 131の信号を基に、上側に画面がスクロールするように入出力制御部 132がアプリケーション機能部 113を操作する。移動部材 30の上下左右の位置を捕らえることで、ページを上下左右にスクロールできる。文字入力を行っている場合、左側に傾けると仮名漢字変換、右側に傾けるとカタカナ変換の操作が可能である。写真撮影をしている場合、下の位置を検出すると画面はそのまま、左の位置を検出すると画面を 90度回転させることで、常に画面を正立状態で使用が可能である。電話中に音声が聞き取りに《なった場合、左に傾けると音が大きくなり、反対に右に傾けると音が小さくなるように制御できる。またスタンバイ状態の場合、歩行によるチャタリング状態を検出して歩数計としても使うことができる。アプリケーシヨンに関しては、以上述べた適用例に限定されるものではなぐユーザの利便性に供するものであれば、制限されることはない。以上説明したように、携帯電話機のような小型の携帯端末機器にぉ、て、機能の拡大のためにボタン操作をさせたくてもスィッチを組み込む場所がな、、などの問題を解決することが可能である。

産業上の利用可能性

[0045] 本発明は、重力方向検知センサとして使用することにより、 DVD, CDROM等のドライバーの設定方向と装置との関係を検知し回転ムラを調整、デジタルカメラ等表示画面を重力方向に自動切換、内視鏡カメラ、配管工事、温泉用の自動掘削機等で天地左右を判断し方向を決定、等の利用が可能である。傾斜センサ機能を水準器として用い、場所を選ばず複写機、エアコン、排水溝等の水平'傾斜の調整、ストーブ、ファンヒータ等の転倒検出、ハイブリッド自動車等の上り坂検出、高速道と一般道が並行している場合高速道乗り入れ傾斜を検出し GPSの位置確認と合わせてナビゲーシヨン操作に反映、腕時計のスィッチ、フロートスィッチ、携帯ゲーム機の傾斜でのゲーム進行、等の利用が可能である。チャタリングセンサとして使用することにより、チャタリングの検出による歩数計、自動車、バイク等々の盗難通報、チャタリング場所を GPSで特定することによる盗難物や徘徊老人の場所の確認、チャタリング時間を特定することで、一定時間以上チャタリングが検出されなければ、近親者あるいは医者に連絡し、独り身老人の生死の確認、携帯機器の電池の節電、等の利用が可能である。さらに、重力方向および移動、傾斜、回転、振動、落下など動きを検出するためのセンサの用途に適用できることから、各々のセンサが複数個、あるいは各センサの任意の組み合わせ、あるいはさらにこれらの組み合わせ力成る複合機能を有するセンサとして幅広、応用が期待できる。

Claims

請求の範囲

[1] 一括して複数の素子が形成される半導体集積技術を用いたスィッチ機能を有するセンサであって、

前記スィッチの導通部が形成される半導体カゝら成る第 1の基板と、前記スィッチの導通部が形成される半導体あるいは前記スィッチの導通部が形成される絶縁体から成る第 2の基板と、導電性を有する移動部材とから構成され、

前記第 1の基板あるいは前記第 2の基板のいずれかが、空洞形状部を有し、前記導電性を有する移動部材を、前記第 1の基板と前記第 2の基板により封じ込めて成ることを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[2] 請求項 1に記載のスィッチ機能を有するセンサにぉ、て、

前記空洞形状部を有する前記第 1の基板あるいは前記第 2の基板の前記導通部が、前記空洞形状部の側面部および平面部に沿った空洞状電極を形成するか、あるいは前記側面部と前記平面部に分かれた側面電極と平面電極とを形成するか、あるいは前記側面電極のみを形成する力あるいは前記平面電極のみを形成し、さらに電極引出し部を形成し、

前記移動部材を封じ込める前記空洞形状部を持たな!、前記第 1の基板ある!、は前記第 2の基板の前記導通部が、平面電極および前記電極引出し部あるいは前記平面電極のみを形成して成ることを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[3] 請求項 2に記載のスィッチ機能を有するセンサにぉ、て、

前記第 1の基板および前記第 2の基板の前記導通部が形成する前記空洞状電極、前記側面電極および前記平面電極のそれぞれが、単一電極を形成するか、あるいは分割された複数電極を形成して成ることを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ

[4] 請求項 3に記載のスィッチ機能を有するセンサにぉ、て、

前記空洞形状部の前記平面部と、前記空洞形状部を持たな!、前記第 1の基板あるいは前記第 2の基板の前記平面部の両方か、あるいは一方が、

前記移動部材を静止させる安定点を持つように、凸部あるいは凹部を有することを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[5] 請求項 3に記載のスィッチ機能を有するセンサにおいて、

隣り合う前記複数電極の間に、前記移動部材が移動できる溝を有し、前記移動部材が移動できる溝が水平である力、あるいは傾斜を有することを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[6] 請求項 2に記載のスィッチ機能を有するセンサにぉ、て、

前記側面電極と同一機能を備えた立体形状の側面電極を有することを特徴とするスィッチ機會を有するセンサ。

[7] 請求項 1に記載のスィッチ機能を有するセンサにぉ、て、

前記第 1の基板が、前記導通部を有する半導体と絶縁体との複合基板であることを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[8] 請求項 1および請求項 7に記載のスィッチ機能を有するセンサにぉ、て、

前記第 1の基板上に、前記スィッチ機能を有するセンサと半導体集積回路とが接続されて形成されることを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[9] 請求項 1から請求項 8に記載のスィッチ機能を有するセンサにおいて、

ノーマリーオンとノーマリーオフの機能を有することを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[10] 請求項 1から請求項 9に記載のスィッチ機能を有するセンサにおいて、

各々が複数個、あるいは各々の任意の組み合わせ、あるいはさらにこれらの組み合わせ力成り、複合機能を有することを特徴とするスィッチ機能を有するセンサ。

[11] 請求項 1から請求項 10に記載のスィッチ機能を有するセンサの製造方法であって前記導電性を有する移動部材を、前記第 1の基板と前記第 2の基板により封じ込める工程の後に、それぞれの前記スィッチ機能を有するセンサあるいは前記半導体集積回路と一体化されたスィッチ機能を有するセンサを、一括して切り離す工程を有することを特徴とするスィッチ機能を有するセンサの製造方法。

[12] 請求項 1から請求項 10の、ずれかに記載のスィッチ機能を有するセンサを組み込んで成る事を特徴とする電子機器。

請求項 12に記載の電子機器は、携帯端末であることを特徴とする電子機器。