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电子装置、电子装置的制造方法与流程

  • 国知局
  • 2024-07-27 12:13:08

本发明涉及电子装置、电子装置的制造方法、物理量传感器、电子设备及移动体。

背景技术:

一般,已知有作为具备机械式可动的结构体的电机械系统结构体的物理量传感器。作为物理量传感器,例如已知有如下的电容式传感器,其基于根据物理量(加速度、角速度等)的作用而进行位移的可动电极与同该可动电极对置的固定电极之间的静电电容来检测物理量(例如,专利文献1所记载的半导体力学传感器)。该电容式传感器例如通过支承用的基板、设置于该基板上的传感器元件(固定电极、固定部(锚定(anchor)部)、从固定部延伸出的支承部、通过支承部以与基板分离的方式而被支承的可动电极等)等而构成。另外,传感器元件例如通过利用光刻等对被贴合于基板(玻璃基板等)上的半导体基板(硅基板等)进行精密加工而获得。

在这样的电容式传感器中,存在有在传感器元件的结构中所形成的寄生电容使传感器的灵敏度降低的情况。对此,在专利文献2所记载的半导体力学传感器中,提出了通过具备将配置于传感器元件的外周的外周部的电位固定的单元(屏蔽电极),从而防止传感器灵敏度的降低的技术。

然而,在如上述的专利文献2所记载的半导体力学传感器那样的在传感器元件的外周具备外周部的物理量传感器中,存在有作为传感器的检测特性根据使用的温度环境而发生变动的问题。具体而言,从外周部向传感器元件的可动部(可动电极)传递的干扰等漏泄振动、漏泄力对传感器元件的可动部(可动电极)的位移造成影响,致使检测特性发生变动。

专利文献1:日本特开平9-211022号公报

专利文献2:日本特开2007-279056号公报

技术实现要素:

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的,能够作为以下的应用例或者方式而实现。

应用例1

本应用例所涉及的电子装置的特征在于,具备:第一功能元件;以及外缘部,其被配置于所述第一功能元件的外周的至少一部分处,当俯视观察所述外缘部时,在所述外缘部上设置有槽在第一方向上延伸或者以沿着所述第一方向的方式而排列配置的第一槽部。

根据本应用例,电子装置具备第一功能元件与被配置于第一功能元件的外周(俯视观察电子装置时的外周)的外缘部。此外,在外缘部上具有槽在第一方向上延伸或者以沿着第一方向的方式而排列配置的第一槽部。在这样的结构中,外缘部例如通过在外缘部上设置槽在第一方向上延伸或者以沿着第一方向的方式而排列配置的第一槽部,从而使从外缘部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递通过第一槽部而被缓解。因此,能够提供抑制了由于从外部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的电子装置。

此外,槽既可以是贯穿外缘部的槽,也可以是有底的槽。

应用例2

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,当俯视观察所述外缘部时,在所述外缘部上设置有所述槽在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸或者以沿着所述第二方向的方式而排列配置的第二槽部。

根据本应用例,电子装置在第一功能元件的外缘部上,除了第一槽部之外,还具有槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者以沿着第二方向的方式而排列配置的第二槽部。从外缘部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力至少被分解为第一方向或与第一方向交叉的第二方向中的任意方向上的矢量成分。如本应用例那样,通过设置第一槽部与第二槽部,从而使在与槽的延伸方向交叉的方向上作用于槽上的应力的传递通过槽而被缓解。因此,能够提供抑制了由于从外部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的电子装置。

应用例3

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述第一槽部以及所述第二槽部被排列配置于所述第一功能元件的外周的至少一侧。

根据本应用例,槽在第一方向上延伸或者排列的第一槽部与槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列的第二槽部被排列配置。通过该第一槽部与第二槽部,从而能够更有效地抑制同第一槽部与第二槽部交叉的两个方向上的从外缘部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力或者应力(形变)等的传递。因此,能够提供抑制了由于从外部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的电子装置。

应用例4

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,当俯视观察所述外缘部时,在所述外缘部上设置有所述槽在与穿过所述第一功能元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部。

根据本应用例,通过槽在与第一功能元件的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部,从而能够设置从形变比较大的角部趋向于中央部而依次改变角度的槽部。由此,能够高效地抑制从外缘部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力或应力(形变)等的传递。

应用例5

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述外缘部为矩形形状,所述第三槽部中,所述槽在与作为所述外缘部的对角线的所述中心线正交的方向上延伸或者排列配置。

根据本应用例,通过在从第一方向以及第二方向施加的形变比较大的外缘部的角部处设置在与对角线正交的方向上所设置的槽部(第三槽部),从而能够高效地缓解、抑制从第一方向以及第二方向施加的形变应力。

由于设置有对角线的外缘部的角部距第一功能元件的中心的距离较大,因此由于热膨胀等产生的形变(翘曲)较大。另外,从第一方向以及第二方向双方向向外缘部的角部施加形变(应力)。对此,由于第三槽部被设置在与对角线正交的方向上,因此能够分散并高效地缓解、抑制从第一方向以及第二方向施加的形变(应力)。

此外,第三槽部在以上述的对角线为中心而被设置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

应用例6

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述第一功能元件具备:固定部;支承部,其从所述固定部延伸出;以及可动部,其通过所述支承部以能够位移的方式而被支承。

根据本应用例,电子装置在被配置于第一功能元件的外周的外缘部上具有第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个。因此,即使在第一功能元件具备可动部(可动电极),且在外缘部处产生了向第一功能元件的可动部(可动电极)传递的干扰等漏泄振动、漏泄力等的情况下,也可通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个而缓解该漏泄振动、漏泄力,从而抑制对可动部的位移的影响,由此抑制第一功能元件的电特性的变动。换句话说,根据本应用例,在具备可动部的电子装置中,能够抑制电特性的变动,从而使之更为稳定。

应用例7

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,具备第二功能元件,所述第一槽部、所述第二槽部以及所述第三槽部中的至少一个被设置于所述第一功能元件与所述第二功能元件之间。

根据本应用例,电子装置除了第一功能元件之外,还具备第二功能元件。另外,电子装置将第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个设置在第一功能元件与第二功能元件之间的区域的外缘部以及基板的与外缘部重叠的区域中的至少一方。因此,作用于在第一功能元件与第二功能元件之间的应力、从第一功能元件以及第二功能元件中的一方向另一方传递的漏泄振动等能量的传递通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽部而被缓解,从而能够抑制对特性造成的影响。详细而言,能够抑制在电子装置具备多个功能元件的情况下,由于一方的功能元件产生的噪声对另一方的功能元件造成影响等所谓的多个功能元件的相互间的振动干涉而产生的电子装置的电特性的恶化。该噪声不只是电的噪声,还存在因干扰等漏泄振动、漏泄力或振动等机械式的能量而产生的情况。具体而言,存在有功能元件的结构体产生或具有的热应力、残留应力,在具有可动部的情况下等向相邻的功能元件传递的振动漏泄等(以下记载的“噪声”也同样如此,因此省略在以下的说明)。

应用例8

本应用例所涉及的电子装置具备:第一功能元件;外缘部,其被配置于所述第一功能元件的外周的至少一部分处;以及基板,所述第一功能元件被设置于所述基板的主面上,当俯视观察所述基板时,在所述外缘部以及所述基板的与所述外缘部重叠的区域中的至少一方上设置有第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个,所述第一槽部中,槽在第一方向上延伸或者排列配置,所述第二槽部中,所述槽在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置,所述第三槽部中,所述槽在与穿过所述第一功能元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置。

根据本应用例,电子装置具备基板、被设置于基板的主面上的第一功能元件、被配置在第一功能元件的外周(俯视观察基板时的外周)的外缘部。此外,在外缘部以及基板的与外缘部重叠的区域中的至少一方上具有槽在第一方向上延伸或者排列配置的第一槽部、槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置第二槽部以及槽在与穿过第一功能元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部中的至少一个。在这样的结构中,外缘部例如通过在外缘部上设置有第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个,从而能够抑制从外缘部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递。因此,能够提供抑制了由于从外部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动或由于使用的环境的温度变化而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的电子装置。

此外,槽既可以是贯穿外缘部以及基板中的至少一方的槽,也可以是有底的槽。

具体而言,在基板与基板的主面上的外缘部之间产生的热应力也通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽部而被缓解。例如,当由于热应力而致使基板翘曲的情况下,该翘曲通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个而被缓解。其结果为,抑制了由于热膨胀系数的差而产生的热应力致使第一功能元件发生变形或者在第一功能元件具有可动部(可动电极)的情况下所述热应力对可动部的位移造成影响的情况,从而抑制了由于第一功能元件被使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动。换句话说,根据本应用例,能够提供阻断或减少了第一功能元件检测的信号的漏泄并且抑制了由于使用的环境的温度变化而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的电子装置。

应用例9

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述第一功能元件具备:固定部;支承部,其从所述固定部延伸出;以及可动部,其通过所述支承部以能够位移的方式而被支承。

根据本应用例,电子装置在被配置于第一功能元件的外周的外缘部上具有第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个。因此,即使在第一功能元件具备可动部(可动电极),且在外缘部处产生了向第一功能元件的可动部(可动电极)传递的干扰等漏泄振动、漏泄力等的情况下,也可通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽部而缓解该漏泄振动、漏泄力,从而抑制对可动部的位移的影响,由此抑制第一功能元件的电特性的变动。换句话说,根据本应用例,在具备可动部的电子装置中,能够抑制电特性的变动,从而使之更为稳定。

应用例10

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述固定部被固定于所述基板的主面上,所述可动部通过所述支承部以从所述基板分离且能够位移的方式而被支承。

根据本应用例,在通过支承部而被支承于基板上的第一功能元件的外周所配置的外缘部上具有第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个。因此,即使在第一功能元件具有可动部(可动电极)且产生了热应力、由于热应力而导致的形变等的情况下,也可通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽部而缓解该翘曲、热应力,从而抑制对可动部的位移的影响,由此抑制由于第一功能元件被使用的环境的温度变化而引起的电特性的变动。换句话说,根据本应用例,在具备可动部的电子装置中,能够抑制由于使用的环境的温度变化而引起的电特性的变动,从而使之更为稳定。

应用例11

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,在所述基板的主面上设置有所述第二功能元件,所述第一槽部、所述第二槽部以及所述第三槽部中的至少一个被设置在所述第一功能元件与所述第二功能元件之间。

根据本应用例,电子装置除了设置于基板的主面上的第一功能元件之外,还具有第二功能元件。另外,电子装置将第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个设置在第一功能元件与第二功能元件之间的区域的外缘部以及基板的与外缘部重叠的区域的至少一方上。因此,作用于第一功能元件与第二功能元件之间的应力、从一方向另一方传递的漏泄振动等能量的传递通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽部而被缓解,从而能够抑制对特性造成的影响。详细而言,能够抑制在共同的基板上具备多个功能元件的情况下,由于一方的功能元件产生的噪声给另一方的功能元件造成影响等,而使作为电子装置的电特性恶化的情况。

应用例12

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述第一功能元件与所述外缘部为相同材料。

根据本应用例,通过将第一功能元件、外缘部以相同材料形成,从而能够将第一功能元件与外缘部在同一工序中形成,由此能够实现制造的简单化。

应用例13

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述第一方向为俯视观察所述第一功能元件时的所述可动部的位移方向。

根据本应用例,第一方向为第一功能元件所具备的可动部的位移方向(俯视观察基板时的位移方向)。换句话说,配置于第一功能元件的外周的外缘部具备:在俯视观察第一功能元件时,在与第一功能元件所具备的可动部进行位移的方向相同的方向上延伸的第一槽部;在与第一功能元件所具备的可动部进行位移的方向交叉的方向上延伸的第二槽部;槽在与穿过第一功能元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部。由此,能够通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个来抑制从外缘部向第一功能元件的可动部(可动电极)传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递。由此,能够提供阻断或减少了第一功能元件检测的信号的漏泄、从外部施加给第一功能元件的噪声,并且抑制了由于从外部向第一功能元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的电子装置。

另外,当外缘部具有与基板的热膨胀系数不同的热膨胀系数的情况下,由于外缘部具备在与第一功能元件具备的可动部的位移方向交叉的方向上延伸的第二槽部,因此能够通过第二槽部而更有效地缓解在可动部的位移方向上产生的热应力。特别是,当第二槽部在垂直于可动部的位移方向的方向上交叉延伸的情况下,可更有效地缓解热应力。另外,通过外缘部具备第一槽部,从而可抑制基板从外缘部受到的热应力本身。具体地说,外缘部具备在第一功能元件所具备的可动部的位移方向上延伸的第一槽部,从而在可动部的位移方向上,基板与外缘部的接合面积减少,因此抑制了基板从外缘部受到的在可动部的位移方向上产生的热应力本身。其结果为,抑制了由于热膨胀系数的差而产生的热应力致使第一功能元件发生变形,或者在第一功能元件具备可动部(可动电极)的情况下所述热应力对可动部的位移造成影响的情况。由此,抑制了由于第一功能元件被使用的环境的温度变化而引起的电子装置的电特性变动。

应用例14

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,当俯视观察所述第一功能元件时,由所述第一槽部、所述第二槽部以及所述第三槽部构成的图形以呈旋转对称的方式而配置。

根据本应用例,通过在俯视观察第一功能元件时,以由第一槽部、第二槽部以及第三槽部构成的图形呈旋转对称的方式来配置第一槽部、第二槽部以及第三槽部,从而能够更有效地抑制从外缘部向第一功能元件的可动部(可动电极)传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递,并且能够更有效地抑制由于温度变化而引起的检测特性的变动。

具体地说,当俯视观察第一功能元件时,由能够缓解外部应力、热应力等的第一槽部以及第二槽部构成的图形以呈旋转对称的方式而配置。即,缓解外部应力、热应力等的效果至少取得以旋转对称的方式而重叠的区域彼此间的平衡。因此,即便例如在基板上产生了翘曲等的情况下,也能够减少应力平衡遭到破坏,从而产生意外的形变等的情况,从而能够更为稳定地缓解应力。此外,以呈旋转对称的方式而配置的含义为,在自然数n的情况下,以呈n+1次旋转对称的方式而配置。

应用例15

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述第一槽部、所述第二槽部以及所述第三槽部中的至少一个在所述第一功能元件的厚度方向上,贯穿所述外缘部或者所述基板。

如本应用例这样,通过将第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个以在第一功能元件的厚度方向上贯穿外缘部或者基板的方式而设置,从而能够更有效地抑制由于温度变化而引起的检测特性的变动。具体地说,例如在上述的应力缓解效果中,由于缓解应力的槽(第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个)作为贯穿外缘部或者基板的槽形成,因此不存在作为槽的底部而残留的外缘部或者基板(残留底部),因此,消除了在该残留底部传递的应力。另外,通过使槽贯穿,从而使基板与外缘部的接合面积减少,因此能够使由于基板与外缘部的热膨胀系数的差而产生的热应力本身的大小更小。其结果为,能够更有效地缓解热应力,从而能够更有效地抑制由于温度变化而引起的电子装置的电特性的变动。

应用例16

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述外缘部为固定电位。

根据本应用例,由于外缘部以固定电位构成,因此能够更有效地获得屏蔽效果。

应用例17

在上述应用例所涉及的电子装置中,优选为,所述槽部为包含多个所述槽的槽组。

根据本应用例,即使槽部由多个槽构成,也能够抑制由于干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动。

应用例18

本应用例所涉及的电子装置的制造方法的特征在于,包括:在基板上形成凹陷部的工序;将功能元件基板以与所述凹陷部对置的方式而接合在所述基板上的工序;对所述功能元件基板进行图案形成加工,从而形成功能元件、外缘部,并且在所述外缘部上形成第一槽部以及第二槽部的工序,所述第一槽部中,槽在第一方向上延伸或者排列配置,所述第二槽部中,所述槽在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置。

根据本应用例,将功能元件基板以与被形成在基板上的凹陷部对置的方式而接合在基板上,随后对功能元件基板进行图案形成加工,从而形成功能元件、外缘部,并且在外缘部上形成槽在第一方向上延伸或者排列配置的第一槽部以及槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置的第二槽部。这样,能够在同一工序中,从接合于基板上的功能元件基板形成功能元件、外缘部、第一槽部、第二槽部。换言之,能够容易地形成功能元件、外缘部、第一槽部、第二槽部。

应用例19

本应用例所涉及的物理量传感器的特征在于,具备:第一传感器元件;以及外缘部,其被配置于所述第一传感器元件的外周的至少一部分处,当俯视观察所述外缘部时,在所述外缘部上设置有槽在第一方向上延伸或者以沿着所述第一方向的方式而排列配置的第一槽部。

根据本应用例,物理量传感器具备第一传感器元件、被配置于第一传感器元件的外周(俯视观察基板时的外周)的外缘部。此外,在外缘部上具备槽在第一方向上延伸或者以沿着第一方向的方式而排列配置的第一槽部。在这样的结构中,外缘部例如能够构成为具有阻断或减少第一传感器元件检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件的噪声的效果的屏蔽电极。当将外缘部构成为屏蔽电极的情况下,以更大的面积包围第一传感器元件的外周更为有效。如本应用例那样,通过在外缘部上设置槽在第一方向上延伸或者排列配置的第一槽部,从而从外缘部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递通过第一槽部而被缓解。因此,能够以更大的面积包围第一传感器元件的外周。由此,能够提供抑制了由于从外部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器。

此外,槽既可以是贯穿外缘部的槽,也可以是有底的槽。

应用例20

在上述应用例所涉及的物理量传感器中,优选为,当俯视观察所述外缘部时,在所述外缘部上设置有所述槽在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸或者以沿着所述第二方向的方式而排列配置的第二槽部。

根据本应用例,物理量传感器在第一传感器元件的外缘部上,除了槽在第一方向上延伸或者以沿着第一方向而排列配置的第一槽部之外,还具有槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置的第二槽部。从外缘部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力至少被分解为第一方向或与第一方向交叉的第二方向中的任意方向上的矢量成分。如本应用例那样,通过设置槽在第一方向上延伸或者排列配置的第一槽部、槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置的第二槽部,从而使在与槽的延伸的方向或者排列方向交叉的方向作用于第一槽部或者第二槽部上的应力的传递通过槽而被缓解。因此,能够提供抑制了由于从外部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器。

应用例21

在上述应用例所涉及的物理量传感器中,优选为,所述第一槽部以及所述第二槽部被排列配置于所述第一传感器元件的外周的至少一侧。

根据本应用例,物理量传感器将槽在第一方向上延伸或者排列的第一槽部与槽在与第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列的第二槽部排列配置。通过该第一槽部与第二槽部,从而能够抑制同第一槽部与第二槽部交叉的两个方向上的、从外缘部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力或应力(形变)等的传递。因此,能够提供抑制了由于从外部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器。

应用例22

在上述应用例所涉及的物理量传感器中,优选为,当俯视观察所述外缘部时,在所述外缘部上设置有所述槽在与穿过所述第一传感器元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部。

根据本应用例,物理量传感器通过槽在与第一传感器元件的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部,从而能够设置从形变比较大的角部趋向于中央部而依次改变角度的槽部。由此,能够高效地抑制从外缘部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力或应力(形变)等的传递。

应用例23

在上述应用例所涉及的物理量传感器中,优选为,所述槽部为包含多个所述槽的槽组。

根据本应用例,即使槽部由多个槽构成,也能够获得阻断或减少从外部施加给传感器元件的噪声的屏蔽效果。

应用例24

本应用例所涉及的物理量传感器的特征在于,具备:第一传感器元件;外缘部,其被配置于所述第一传感器元件的外周的至少一部分处;以及基板,所述第一传感器元件被设置于所述基板的主面上,当俯视观察所述基板时,在所述外缘部以及所述基板的与所述外缘部重叠的区域中的至少一方上设置有第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个,所述第一槽部中,槽在第一方向上延伸或者排列配置,所述第二槽部中,所述槽在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置,所述第三槽部中,所述槽在与穿过所述第一传感器元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置。

根据本应用例,物理量传感器具备基板、设置于基板的主面上的第一传感器元件、被配置于第一传感器元件的外周(俯视观察基板时的外周)的外缘部。此外,在外缘部以及基板的与外缘部重叠的区域中的至少一方上具有槽在第一方向上延伸或者排列配置的第一槽部、槽在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸或者排列配置的第二槽部以及所述槽在与穿过所述第一传感器元件的中心的中心线正交的方向上延伸或者排列配置的第三槽部中的至少一个。根据这样的槽部的结构,能够抑制从外缘部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递,或者缓解在外缘部与基板具有不同的热膨胀系数的情况下产生的热应力。由此,能够提供抑制了由于从外部向第一传感器元件传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动或由于使用的环境的温度变化而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器。

具体地说,例如在基板与基板的主面上的外缘部之间产生的热应力通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽部而被缓解。例如,当由于热应力使基板产生翘曲的情况下,该翘曲通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个而被缓解。其结果为,抑制了由于热膨胀系数的差而产生的热应力致使第一传感器元件发生形变,或者在第一传感器元件具有可动部(可动电极)的情况下所述热应力对该可动部的位移造成影响的情况,从而抑制了由于第一传感器元件被使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动。换句话说,根据本应用例,能够提供阻断或减少第一传感器元件检测的信号的漏泄,并且抑制由于使用的环境的温度变化而产生的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器。

此外,槽既可以是贯穿外缘部以及基板中的至少一方的槽,也可以是有底的槽。

应用例25

在上述应用例所涉及的物理量传感器中,优选为,具备被设置于所述基板的主面上的第二传感器元件,所述第一槽部、所述第二槽部以及所述第三槽部中的至少一个被设置于所述第一传感器元件与所述第二传感器元件之间。

根据本应用例,物理量传感器除了第一传感器元件之外,还具备第二传感器元件。另外,物理量传感器将第一槽部、第二槽部以及第三槽部设置在第一传感器元件与第二传感器元件之间的区域的外缘部处。因此,作用于第一传感器元件与第二传感器元件之间的应力、从第一传感器元件以及第二传感器元件的一方向另一方传递的漏泄振动等能量的传递通过第一槽部、第二槽部以及第三槽部中的至少一个槽而被抑制,从而能够减少对特性造成的影响。详细地说,能够抑制在物理量传感器具备多个传感器元件的情况下,由于一方的传感器元件产生的噪声给另一方的传感器元件造成影响等所谓的多个传感器元件的相互间的振动干涉而产生的物理量传感器的电特性的恶化。

应用例26

本应用例所涉及的电子设备的特征在于,具备上述应用例所涉及的电子装置。

根据本应用例,作为电子设备,通过具备抑制了由于使用的环境的温度变化等所引起的检测特性的变动而使检测特性更为稳定的电子装置,从而能够提供温度特性更为稳定的电子设备。

应用例27

本应用例所涉及的移动体的特征在于,具备上述应用例所涉及的电子装置。

根据本应用例,作为移动体,通过具备抑制了由于使用的环境的温度变化等所引起的检测特性变动而使检测特性更为稳定的电子装置,从而能够提供温度变化等的环境特性更稳定的移动体。

附图说明

图1中的(a)~(c)为表示电子装置的实施方式1所涉及的物理量传感器的示意图。

图2中的(a)~(c)为示意性地表示电子装置的实施方式1所涉及的物理量传感器的改变例1~3的俯视图。

图3中的(a)、(b)为示意性地表示电子装置的实施方式1所涉及的物理量传感器的改变例4、5的俯视图,(c)为表示槽的形状的改变例的俯视图。

图4中的(a)~(c)为表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器的示意图。

图5中的(a)为表示实施方式2所涉及的物理量传感器的将基板与硅基板贴合在一起的状态的示意图,(b)为图4(a)的B-B剖视图。

图6中的(a)~(d)为示意性地表示实施方式2所涉及的物理量传感器的制造方法的主剖视图。

图7中的(a)~(c)为示意性地表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器的改变例6~8的俯视图。

图8中的(a)、(b)为示意性地表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器的改变例9、10的俯视图。

图9中的(a)~(c)为示意性地表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器的改变例11~13的俯视图。

图10中的(a)、(b)为示意性地表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器的改变例14、15的俯视图。

图11为表示电子装置的实施方式3所涉及的物理量传感器的剖视图。

图12中的(a)为表示外缘部的第一槽部、第二槽部以及第三槽部的改变例16的俯视图,(b)为表示外缘部的第一槽部、第二槽部以及第三槽部的改变例17的俯视图。

图13中的(a)为表示作为电子设备的一个示例的移动式个人计算机的结构的立体图,(b)为表示作为电子设备的一个示例的移动电话的结构的立体图。

图14为表示作为电子设备的一个示例的数码照相机的结构的立体图。

图15为示意性地表示作为移动体的一个示例的汽车的立体图。

具体实施方式

以下,参照附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。以下为本发明的一个实施方式,并不限定本发明。此外,在以下的各图中,为了便于说明,存在以与实际情况不同的比例尺进行记载的情况。

实施方式1

首先,对电子装置的实施方式1所涉及的物理量传感器进行说明。图1(a)~图1(c)为表示电子装置的实施方式1所涉及的物理量传感器的示意图,图1(a)为俯视图,图1(b)为作为物理量传感器所具备的传感器部的第一传感器元件的俯视图,图1(c)为图1(b)的A-A剖视图。此外,后文中为了便于说明,在图中所标注的XYZ轴中,以将X方向设为右方向、X轴方向(±X方向)设为横向、Y方向设为进深方向、Y轴方向(±Y方向)设为前后方向、Z方向设为上方向、Z轴方向(±Z方向)设为上下方向的方式而进行说明。

物理量传感器的结构

物理量传感器1具备作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90等。第一传感器元件98具备传感检测部2、布线30等。传感检测部2具备作为可动部的可动电极50、固定电极60等。可动电极50具备固定部41、42,从固定部41延伸出的支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55等。此外,构成传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90由相同材料形成。第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90以相同材料形成的结构同第一传感器元件(第一功能元件)98与外缘部90分别形成的结构相比,能够更容易地形成物理量传感器1。此外,物理量传感器1也可以与作为被接合部件的板状体的基板3接合。基板3在作为主面的上表面上设置有凹陷部70。该凹陷部70优选在俯视观察第一传感器元件98时,被形成于收纳传感检测部2的可动电极50(支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55)的区域内。凹陷部70作为用于使可动电极50(支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55)从基板3分离的避让部而形成。

可动基部55为长边方向朝向X方向的长方形的板状体,在其与外缘部90之间经由支承部51、52而被支承。更具体地说,可动基部55的图中左侧的端部经由支承部51而连结于外缘部90,并且可动基部55的图中右侧的端部经由支承部52而被连结于外缘部90。

多个(在本实施方式中为3个)梁状的可动电极指53从可动基部55的+Y侧的长边部分朝+Y方向延伸出,多个(在本实施方式中为3个)梁状的可动电极指54从可动基部55的-Y侧的长边部分朝-Y方向延伸出。

支承部51、52将可动基部55以能够位移的方式连结于外缘部90。在本实施方式中,支承部51、52被构成为,如图1(b)中箭头a所示那样,可使可动基部55在X轴方向上位移。在Y轴方向上延伸出的多个可动电极指53以及多个可动电极指54分别在可动电极50进行位移的X轴方向上排列设置。

具体地说,支承部51由2个(一对)梁构成,分别形成为在Y轴方向上蜿蜒且朝+X方向延伸的形状。换言之,各个梁形成为在Y轴方向上折返多次(在本实施方式中为3次)的形状。此外,各梁的折返次数既可以为1次或者2次,也可以为4次以上。

支承部52同样如此,由形成为在Y轴方向上蜿蜒且朝-X方向延伸的形状的一对梁构成。

固定电极60具备多个固定电极指61、62,多个固定电极指61、62以形成为相对于可动电极50的多个可动电极指53、54隔开间隔地啮合的梳齿状的方式而排列。

固定电极指61以隔开间隔而夹着一个可动电极指53的方式被对置地配置在X轴方向上的两侧,即,针对每个可动电极指53而配置有一对固定电极指61。换言之,一对固定电极指61、即2个固定电极指61被配置在3处位置。另外,同样,固定电极指62以隔开间隔而夹着一个可动电极指54的方式被对置地配置在X轴方向的两侧,即针对每个可动电极指54而配置有一对固定电极指62。换言之,一对固定电极指62、即2个固定电极指62被配置在3处位置。

在第一传感器元件98(物理量传感器1)的主面上,在俯视观察第一传感器元件98时,固定电极指61、62各自的一端部与第一传感器元件98的外缘部90侧的区域接合。具体地说,固定电极指61的与可动电极50侧相反的一侧(相对于可动电极50为+Y侧)的端部分别与第一传感器元件98的外缘部90侧接合。另外,各固定电极指61将其被固定的一侧的端部作为固定端,自由端朝-Y方向延伸出。同样,固定电极指62的与可动电极50侧相反的一侧(相对于可动电极50为-Y侧)的端部分别与第一传感器元件98的外缘部90侧接合,并将其被固定的一侧的端部作为固定端,自由端朝向+Y方向延伸出。

通过这样的结构,能够使固定电极指61内的位于可动电极指53的+X侧的固定电极指61(以下称为第一固定电极指)与可动电极指53之间的静电电容,以及固定电极指61内的位于可动电极指53的-X侧的固定电极指61(以下称为第二固定电极指)与可动电极指53之间的静电电容根据可动电极50的位移而发生变化。

同样,能够使固定电极指62内的位于可动电极指54的+X侧的固定电极指62(以下,同样称为第一固定电极指)与可动电极指54之间的静电电容,以及固定电极指62内的位于可动电极指54的-X侧的固定电极指62(以下,同样称为第二固定电极指)与可动电极指54之间的静电电容根据可动电极50的位移而发生变化。

第一固定电极指与第二固定电极指相互分离,从而被电绝缘。因此,能够分别测量第一固定电极指与可动电极50(可动电极指53、54)之间的静电电容以及第二固定电极指与可动电极50(可动电极指53、54)之间的静电电容,并基于该测量结果而高精度地检测物理量。

换句话说,传感检测部2中,例如根据加速度、角速度等物理量的变化,在使支承部51、52弹性变形的同时,可动电极50(可动电极指53、54)在X轴方向(+X方向或者-X方向)上进行位移。第一传感器元件98能够基于伴随这样的位移而发生变化的静电电容来检测加速度、角速度等物理量。换句话说,第一传感器元件98为电容式加速度传感器。

此外,可动电极50以及固定电极60的形状根据构成传感检测部2的各部的形状、大小等而确定,并不局限于上述的结构。

布线30为用于检测上述的静电电容的电连接布线,并沿着被形成于物理量传感器1的主面(第一传感器元件98的主面)上的凹部71而被铺设。布线30分别设置有:将第一固定电极指连线并连接于用于与外部电路连接的电极31a的布线;将第二固定电极指连线并连接于用于与外部电路连接的电极31b的布线;连接于用于同可动电极50与外部电路连接的电极31c的布线。在布线30与凹部71之间可以具有绝缘层。作为绝缘层,例如存在二氧化硅(SiO2)等。即,可以将布线30与外缘部90电绝缘。

凹部71在第一传感器元件98的外缘部90侧的区域中,被设置为铺设布线30的区域。即,凹部71被形成为,在俯视观察第一传感器元件98时,使铺设布线30的区域收纳于凹部71的区域内。凹部71的深度尺寸(第一传感器元件98的厚度方向上的尺寸)在将后述的接点部刨除在外时,大于布线30的厚度尺寸。布线30和第一、第二固定电极指的连线通过接点部80进行。

作为布线30的构成材料,只要是具有导电性的材料即可,无特殊限定,可以使用各种电极材料,例如可举出ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)、IZO(Indium zinc oxide,氧化铟锌)、In2O3、SnO2、含有Sb的SnO2、含有Al的ZnO等氧化物(透明电极材料),Au、Pt、Ag、Cu、Al或者含有这些金属的合金等,可以使用其中的1种或者将2种以上组合使用。

外缘部90含有具有作为阻断或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的效果的屏蔽电极的功能。外缘部90如图1(a)所示,在物理量传感器1的主面上,在俯视观察物理量传感器1时,被配置在第一传感器元件98的外周区域。

具体地说,在物理量传感器1的主面上的中央部,第一传感器元件98构成为占据俯视观察时呈矩形的区域。另外,在物理量传感器1的主面上的中央部,外缘部90以包围第一传感器元件98的方式而被形成为边框状。在外缘部90上,通过布线(图示省略)而施加有例如接地电位等固定电位。通过如此将外缘部90形成为接地电位或恒定电位等固定电位,从而使外缘部90具有作为屏蔽电极的效果。

另外,外缘部90具有在俯视观察物理量传感器1时,在作为第一方向的X轴方向上延伸的多个第一槽部92。换句话说,第一槽部92延伸的第一方向为可动部(可动电极50)的位移方向。第一槽部92为从外缘部90的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽),X轴方向上的长度W1为呈边框状的外缘部90的框宽度WL1的约70%,Y轴方向上的宽度W2为外缘部90的框宽度WL2的约10%的大小。此外,对于框宽度、孔槽(槽)的宽度,在以下的说明中进行同样的定义。第一槽部92被大致等间隔地配置于外缘部90的框的区域内。此外,第一槽部92的大小、数目并不限定于上述内容。例如,可以使长度或宽度更小,以配置更多的槽部。但,需要在不损害作为屏蔽电极的效果的范围内设置。如本方式那样,通过使多个第一槽部92以具有预定的间隔的方式而排列,与沿外缘部设置一个槽的结构相比,能够防止外缘部90a的强度降低,并且能够防止作为屏蔽电极的效果的减弱。

构成物理量传感器1的材料使用硅以作为优选例。这样,通过将第一传感器元件98、外缘部90以相同材料形成,从而能够在制造时,使它们一体地例如通过对一张硅基板进行图案形成加工而形成,由此能够实现制造的简单化。

另外,硅基板可以通过蚀刻高精度地被加工。因此,通过以硅基板为主材料而构成物理量传感器1,从而使传感检测部2等的尺寸精度优异,其结果为,能够实现第一传感器元件98的高灵敏度化。

另外,构成物理量传感器1的硅材料中优选掺杂有磷、硼等杂质。由此,物理量传感器1能够使第一传感器元件98(传感检测部2)的导电性以及外缘部90的作为屏蔽电极的屏蔽性较为优异。

此外,作为物理量传感器1的构成材料并不局限于硅基板,只要是能够实现基于静电电容的变化的物理量的检测的材料即可。

如上所述,根据本实施方式的物理量传感器1,可获得以下的效果。

物理量传感器1具备被配置在作为第一功能元件的第一传感器元件98的外周(俯视观察物理量传感器1时的外周)的外缘部90。此外,在外缘部90上排列设置有在第一方向上延伸的第一槽部92。在这样的结构中,外缘部90例如能够成为具有阻断或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的效果的屏蔽电极。当将外缘部90构成为屏蔽电极的情况下,以更大的面积包围第一传感器元件98的外周是更为有效的。如本应用例那样,通过在外缘部90上设置第一槽部92,从而从外缘部90向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力的传递通过第一槽部92而被缓解。因此,能够以更大的面积包围第一传感器元件98的外周。由此,能够获得具有阻断或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的作为电子装置的物理量传感器1。

另外,通过将第一传感器元件98、外缘部90、外缘部90的第一槽部92以相同材料形成,从而在制造时,能够一体地例如通过对一张硅基板进行图案形成加工而形成,由此能够容易地制造物理量传感器1。

实施方式1的改变例

此处,参照图2以及图3对实施方式1所涉及的物理量传感器1的改变例进行说明。图2为示意性表示实施方式1所涉及的物理量传感器1的改变例1~改变例3的俯视图,图2(a)表示改变例1,图2(b)表示改变例2,图2(c)表示改变例3。图3为示意性表示实施方式1所涉及的物理量传感器1的改变例4、改变例5的俯视图,图3(a)表示改变例4,图3(b)表示改变例5,图3(c)表示槽的形状的改变例。图2(a)~图2(c)所示的改变例的物理量传感器1a、1b、1c以及图3(a)、图3(b)所示的改变例的物理量传感器1d、1e与实施方式1的物理量传感器1的区别在于,被设置于外缘部90上的槽部(在物理量传感器1中为第一槽部92)的结构。以下,在改变例1~5的说明中,以与前述的实施方式1的物理量传感器1的不同之处为中心进行说明,对于相同结构标注相同的符号并省略说明。

改变例1

图2(a)所示的物理量传感器1a与前述的物理量传感器1相同,具备作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90等。此外,由于第一传感器元件98与前述的物理量传感器1相同,因此省略说明。

在被配置于第一传感器元件98的外周区域的外缘部90上,具有在俯视观察物理量传感器1a时,在作为第一方向的X轴方向上延伸的多个第一槽部92和在作为与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向的Y轴方向上延伸的多个第二槽部93。此外,第一槽部92延伸的第一方向为可动部(可动电极50:参照图1)的位移方向。

第一槽部92为从外缘部90的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽),X轴方向上的长度为呈边框状的外缘部90的框宽度的约70%,Y轴方向上的宽度为外缘部90的框宽度的约10%的大小。第一槽部92被大致等间隔地配置于外缘部90的框的区域内。

第二槽部93与第一槽部92相同为贯穿外缘部90的孔槽(槽),Y轴方向上的长度为呈边框状的外缘部90的框宽度的约70%,X轴方向上的宽度为外缘部90的框宽度的约10%的大小。第二槽部93在以大致等间隔配置的第一槽部92之间或者第一槽部92的旁边,以与第一槽部92交替排列的方式被大致等间隔地配置。这样,通过将第一槽部92与第二槽部93排列配置,从而能够更为有效地抑制干扰等漏泄振动、漏泄力的传递。

另外,第一槽部92以及第二槽部93被配置为,在俯视观察物理量传感器1a时,由第一槽部92以及第二槽部93构成的图形呈2次旋转对称。

此外,第一槽部92以及第二槽部93的大小、数目并不局限于上述的内容。例如,可以使长度或宽度更小,以配置更多的槽部。另外,也可以使第一槽部92以及第二槽部93连续而构成为例如十字形、T字形或L字形。但,需要在不损害作为屏蔽电极的效果的范围内设置。另外,优选配置为,由第一槽部92以及第二槽部93构成的图形呈旋转对称。

根据这样的改变例1的物理量传感器1a,在第一传感器元件98的外缘部90上,除了在第一方向上延伸的第一槽部92之外,还具有在与第一方向交叉的第二方向上延伸的第二槽部93。从外缘部90向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力至少被分解为第一方向或与第一方向交叉的第二方向中的任意方向上的矢量成分。如本应用例那样,通过设置第一槽部92与第二槽部93,从而使在与槽的延伸方向交叉的方向上作用于槽上的应力的传递通过槽而被缓解。因此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器1a。

改变例2

图2(b)所示的物理量传感器1b与前述的物理量传感器1相同,具备作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90等。此外,由于第一传感器元件98与前述的物理量传感器1相同,因此省略说明。

在被配置于第一传感器元件98的外周区域的外缘部90上,具有在俯视观察物理量传感器1b时,点状的槽9在作为第一方向的X轴方向上排列配置的第一槽组92′和点状的槽9在作为与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向的Y轴方向上排列配置的第二槽组93′。此外,第一槽组92′以及第二槽组93′被设置为多个。另外,第一槽组92′延伸的第一方向为可动部(可动电极50:参照图1)的位移方向。另外,第一槽组92′可以替换为第一槽部92,第二槽组93′可以替换为第二槽部93。

构成第一槽组92′以及第二槽组93′的点状的槽9为从外缘部90的上表面贯穿到下表面的、俯视观察形状呈大致圆形的孔槽(槽)。由多个点状的槽9构成的第一槽组92′的X轴方向上的长度为呈边框状的外缘部90的框宽度的约70%,Y轴方向上的宽度为外缘部90的框宽度的约10%的大小。第一槽组92′被大致等间隔地配置于外缘部90的框的区域内。

由多个点状的槽9构成的第二槽组93′与第一槽组92′相同,Y轴方向上的长度为呈边框状的外缘部90的框宽度的约70%,X轴方向上的宽度为外缘部90的框宽度的约10%的大小。第二槽组93′在以大致等间隔配置的第一槽组92′之间或者第一槽组92′的旁边,以与第一槽组92′交替排列的方式被大致等间隔地配置。

另外,第一槽组92′以及第二槽组93′被配置为,在俯视观察物理量传感器1b时,由第一槽组92′以及第二槽组93′构成的图形呈2次旋转对称。

此外,点状的槽9的数目、第一槽组92′以及第二槽组93′的大小、数目并不局限于上述的内容。例如,可以减少点状的槽9的数目以缩短第一槽组92′以及第二槽组93′的长度,或缩小点状的槽9的直径以缩窄第一槽组92′以及第二槽组93′的宽度,从而配置更多的槽部。另外,与改变例1相同,可以使第一槽组92′以及第二槽组93′连续从而构成为例如十字形、T字形或L字形。但需要在不损害作为屏蔽电极的效果的范围内设置。另外,优选配置为由第一槽组92′以及第二槽组93′构成的图形呈旋转对称。

根据这样的改变例2的物理量传感器1b,在第一传感器元件98的外缘部90上具有点状的槽9在第一方向排列配置的第一槽组92′和点状的槽9在与第一方向交叉的第二方向上排列配置的第二槽组93′。通过设置这样的结构的第一槽组92′以及第二槽组93′,与改变例1相同,在与槽的延伸方向交叉的方向上作用于槽上的应力的传递通过该第一槽组92′以及第二槽组93′而被缓解。因此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器1b。

改变例3

图2(c)所示的物理量传感器1c与前述的物理量传感器1相同,具备作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90等。此外,由于第一传感器元件98与前述的物理量传感器1相同,因此省略说明。

改变例3的物理量传感器1c具备俯视观察形状呈矩形形状的外缘部90,在该外缘部90上除了与前述的改变例1的物理量传感器1a相同的第一槽部92以及第二槽部93之外,还设置有第三槽部91。

在俯视观察物理量传感器1c时,第三槽部91在与穿过外缘部90的四角的两条对角线CL1、CL2正交的方向上延伸。此外,对角线CL1、CL2可以改称为穿过物理量传感器1c的中心G的中心线。此外,第三槽部91在外缘部90的四角,相对于对角线CL1、CL2被配置为大致对称形状。

第三槽部91与第一槽部92以及第二槽部93相同,为从外缘部90的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽)。此外,第三槽部91的延伸方向上的长度、宽度被设置为与第一槽部92以及第二槽部93同等程度。另外,第三槽部91也可以是由多个点状的槽9构成的第三槽组91′(未图示)。

此外,第三槽部91在以对角线CL1、CL2为中心而被配置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

另外,第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91被设置为,在俯视观察物理量传感器1c时,由第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91构成的图形呈2次旋转对称。

另外,第三槽部91可以形成为圆弧状,例如使用与以物理量传感器1c的中心G为基准的同心圆重叠的一部分等。

根据这样的改变例3的物理量传感器1c,在第一传感器元件98的外缘部90上,除了在第一方向上延伸的第一槽部92以及在与第一方向交叉的第二方向上延伸的第二槽部93之外,还设置有在与穿过外缘部90的四角的两条对角线CL1、CL2正交的方向上延伸的第三槽部91。因此,与改变例1相同,在与槽的延伸方向交叉的方向上作用于槽上的应力的传递通过该第一槽部92以及第二槽部93而被缓解。

另外,除此之外,利用设置于外缘部90的四角的第三槽部91,能够高效地缓解并抑制来自第一方向以及第二方向的例如热形变等集中从而产生比较大的形变应力的角部(四角部分)的形变应力。由于设置有对角线CL1、CL2的外缘部90的角部(四角)距第一传感器元件98的中心G的距离较大,因此由于热膨胀等产生的形变(翘曲)较大。另外,在外缘部90的角部(四角)上,从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)双方向施加有形变(应力)。对此,由于将第三槽部91设置在与对角线正交的方向上,因此能够分散且高效地缓解、抑制从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)施加的形变(应力)。

由此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器1c。

改变例4

图3(a)所示的物理量传感器1d与前述的物理量传感器1相同,具备作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90等。此外,由于第一传感器元件98与前述的物理量传感器1相同,因此省略说明。

改变例4的物理量传感器1d设置有在俯视观察物理量传感器1d时,被配置于长边方向上的外缘部90上的与改变例1相同的第一槽部92以及第二槽部93。另外,同样地,在与短边方向对置的外缘部90上,设置有在与穿过第一传感器元件的中心的中心线CL1~CL5正交的方向上延伸的第三槽部91、91a、91b。此处,在与穿过外缘部90的四角的两条中心线(对角线)CL1、CL2正交的方向上延伸的槽部为在改变例3中所说明的第三槽部91。另外,在沿着与外缘部90的延伸方向正交的方向(X轴方向)的中心线CL4上设置有第二槽部93。

第三槽部91、91a、91b与第一槽部92以及第二槽部93相同,为从外缘部90的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽)。此外,第三槽部91、91a、91b的延伸方向上的长度、宽度被设置为与第一槽部92以及第二槽部93同等程度。

此外,第三槽部91、91a、91b在以中心线(对角线)CL1、CL2为中心而被设置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

另外,第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91、91a、91b被配置为,在俯视观察物理量传感器1d时,由第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91、91a、91b构成的图形呈2次旋转对称。

另外,第三槽部91、91a、91b可以形成为圆弧状,例如使用与以物理量传感器1d的中心G为基准的同心圆重叠的一部分等。

根据这样的改变例4的物理量传感器1d,在第一传感器元件98的外缘部90上,除了在第一方向上延伸的第一槽部92以及在与第一方向交叉的第二方向上延伸的第二槽部93之外,还设置有在与穿过外缘部90的四角的两条中心线(对角线)CL1、CL2以及中心线CL3、CL5正交的方向上延伸的第三槽部91、91a、91b。因此,与改变例1相同,在与槽的延伸方向交叉的方向上作用相对于槽的应力的传递通过该第一槽部92以及第二槽部93而被缓解。

另外,除此之外,利用设置于外缘部90的四角的第三槽部91以及其他的第三槽部91a、91b,能够进一步高效地缓解并抑制来自第一方向以及第二方向的例如热形变等集中从而产生比较大的形变应力的角部(四角部分)的形变应力。由此,能够获得具有阻断或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器1d。

改变例5

图3(b)所示的物理量传感器1e与前述的物理量传感器1相同,具备作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)98以及外缘部90等。由于第一传感器元件98与前述的物理量传感器1相同,因此省略说明。

改变例5的物理量传感器1e设置有在俯视观察物理量传感器1e时,被配置于长边方向上的外缘部90上的第一槽组92′与被配置于短边方向上的外缘部90上的第二槽组93′。本方式的第一槽组92′被构成为,点状的槽9在作为第一方向的X轴方向上排列配置。另外,第二槽组93′被构成为,点状的槽9在作为与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向的Y轴方向上排列配置。另外,第一槽组92′延伸的第一方向为可动部(可动电极50:参照图1)的位移方向。

此外,点状的槽9的数目、第一槽组92′以及第二槽组93′的大小、数目并不局限于上述的内容。例如,可以减少点状的槽9的数目以缩短第一槽组92′以及第二槽组93′的长度,或缩小点状的槽9的直径以缩窄第一槽组92′以及第二槽组93′的宽度。另外,例如可以将点状的槽9的列形成为多列,或者随机形成点状的槽9与相邻的点状的槽9的间隔。但需要在不损害作为屏蔽电极的效果的范围内设置。

根据这样的改变例5的物理量传感器1e,在第一传感器元件98的外缘部90的长边侧,具有点状的槽9在第一方向(X轴方向)上排列配置的第一槽组92′,在外缘部90的短边侧,具有点状的槽9在与第一方向交叉的第二方向上排列配置的第二槽组93′。通过设置这样的结构的第一槽组92′以及第二槽组93′,与改变例1相同,相对于点状的槽9的排列方向(第一槽组92′以及第二槽组93′的延伸方向),在与点状的槽9的排列方向交叉的方向上作用的应力的传递通过该第一槽组92′以及第二槽组93′而被缓解。因此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件98检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件98的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件98传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器1e。

此外,虽然关于上述的改变例的第一槽部92(或者第一槽组92′)、第二槽部93(或者第二槽组93′)以及第三槽部91(或者第三槽组91′)的结构,区分为一个槽延伸的结构和点状的槽9排列配置的结构而进行说明,但并不局限于此。对于由第一槽部92(或者第一槽组92′)、第二槽部93(或者第二槽组93′)以及第三槽部91(或者第三槽组91′)等构成的槽部的结构,可以将一个槽延伸的结构与点状的槽9排列配置的结构混合设置。

槽的形状的改变例

上述的点状的槽9的俯视观察形状并不局限于圆形,也可以是其他形状。点状的槽9的俯视观察形状除了如图3(c)所示那样为呈圆形的点状的槽9以外,还可以为例如呈正方形的点状的槽9a、呈三角形的点状的槽9b、呈长方形(四边形)的点状的槽9c、呈六边形的点状的槽9d等多边形,或椭圆等具有曲线部的形状。另外,例如也可以在第一槽部92(或者第一槽组92′)的结构中组合使用不同的俯视观察形状的点状的槽或长孔状的槽。

实施方式2

首先,对电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器进行说明。图4(a)~图4(c)为表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器的示意图,图4(a)为俯视图,图4(b)为物理量传感器所具备的传感器元件的俯视图,图4(c)为图4(b)的A-A剖视图。此外,为了方便说明,在图中所标注的XYZ轴中,以将X方向设为右方向、X轴方向(±X方向)设为横向、Y方向设为进深方向、Y轴方向(±Y方向)设为前后方向、Z方向设为上方向、Z轴方向(±Z方向)设为上下方向的方式来进行说明。

物理量传感器的结构

物理量传感器100具备基板10、作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)99以及外缘部90等。基板10为作为底基板来支承物理量传感器100的板状体,在俯视观察时呈矩形的形状。另外,第一传感器元件99被设置在基板10的主面上。基板10兼作第一传感器元件99的底基板。第一传感器元件99具备传感检测部20、布线30等。传感检测部20具备固定部41、42、作为可动部的可动电极50、固定电极60等。可动电极50具备支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55等。此外,构成传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)99以及外缘部90可以分别形成,但由相同材料形成更为优选。第一传感器元件(第一功能元件)99以及外缘部90由相同材料形成的结构同第一传感器元件(第一功能元件)99与外缘部90分别形成的结构相比,能够更容易地形成传感器部。

基板10在作为主面的上表面上设置有凹陷部70。该凹陷部70在俯视观察基板10时,被形成在收纳传感检测部20的可动电极50(支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55)的区域内。

当俯视观察基板10时,固定部41、42与基板10的主面接合并被设置在凹陷部70的区域的外侧的区域内。具体地说,固定部41相对于基板10的主面的凹陷部70被接合在-X方向侧(图中左侧)的部分上,固定部42相对于凹陷部70被接合在+X方向侧(图中右侧)的部分上。另外,在俯视观察时,固定部41、42分别以跨越凹陷部70的外周缘部的方式被设置。

可动基部55为长边方向朝向X方向的长方形的板状体,在其与固定部41、42之间经由支承部51、52而以与基板10分离的方式被支承。更具体地说,可动基部55的图中左侧的端部经由支承部51而连结于固定部41,可动基部55的图中右侧的端部经由支承部52而连结于固定部42。

多个(在本实施方式中3个)梁状的可动电极指53从可动基部55的+Y侧的长边部分朝+Y方向延伸出,多个(在本实施方式中3个)梁状的可动电极指54从可动基部55的-Y侧的长边部分朝-Y方向延伸出。

凹陷部70作为用于使可动电极50(支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55)从基板10分离的避让部而形成。此外,在本实施方式中,凹陷部70的俯视形状呈矩形,但并不局限于此。

支承部51、52将可动基部55以能够位移的方式连结于固定部41、42。在本实施方式中,支承部51、52被构成为,如图4(b)中箭头a所示那样,可使可动基部55在X轴方向上位移。

在Y轴方向上延伸出的多个可动电极指53以及多个可动电极指54分别在可动电极50进行位移的X轴方向上排列设置。

具体地说,支承部51由2个(一对)梁构成,分别形成为在Y轴方向上蜿蜒且朝+X方向延伸的形状。换言之,各个梁形成为在Y轴方向上折返多次(在本实施方式中3次)的形状。此外,各梁的折返次数既可以为1次或者2次,也可以为4次以上。

支承部52同样如此,由形成为在Y轴方向上蜿蜒并朝-X方向延伸的形状的一对梁构成。

固定电极60具备多个固定电极指61、62,多个固定电极指61、62以形成为相对于可动电极50的多个可动电极指53、54隔开间隔地啮合的梳齿状的方式而排列。

固定电极指61以隔开间隔而夹着一个可动电极指53的方式被对置地配置在X轴方向的两侧,即,针对每个可动电极指53而配置有一对固定电极指61。换言之,一对固定电极指61、即2个固定电极指61被配置在3处位置。另外,同样,固定电极指62以隔开间隔地夹着一个可动电极指54的方式而被对置地配置在X轴方向的两侧,即,针对每个可动电极指54而配置有一对固定电极指62。换言之,一对固定电极指62、即2个固定电极指62被配置在3处位置。

在基板10的主面上,俯视观察基板10时,固定电极指61、62各自的一端部与主面接合并被设置在凹陷部70的区域的外侧的区域内。具体地说,固定电极指61的与可动电极50侧相反的一侧(相对于可动电极50为+Y侧)的端部分别与相对于凹陷部70而靠+Y方向侧的基板10的上表面接合。另外,各固定电极指61将其被固定的一侧的端部作为固定端,自由端朝-Y方向延伸出。同样,固定电极指62的与可动电极50侧相反的一侧(相对于可动电极50为-Y侧)的端部分别与相对于凹陷部70而靠-Y方向侧的基板10的上表面接合,并将其被固定的一侧的端部设为固定端,自由端朝向+Y方向延伸出。

根据这样的结构,能够使固定电极指61内的位于可动电极指53的+X侧的固定电极指61(以下称为第一固定电极指)与可动电极指53之间的静电电容以及固定电极指61内的位于可动电极指53的-X侧的固定电极指61(以下称为第二固定电极指)与可动电极指53之间的静电电容根据可动电极50的位移而发生变化。

同样,能够使固定电极指62内的位于可动电极指54的+X侧的固定电极指62(以下,同样称为第一固定电极指)与可动电极指54之间的静电电容,以及固定电极指62内的位于可动电极指54的-X侧的固定电极指62(以下,同样称为第二固定电极指)与可动电极指54之间的静电电容根据可动电极50的位移而发生变化。

第一固定电极指与第二固定电极指在基板10上相互分离,从而被电绝缘。因此,能够分别测量第一固定电极指与可动电极50(可动电极指53、54)之间的静电电容以及第二固定电极指与可动电极50(可动电极指53、54)之间的静电电容,并基于该测量结果而高精度地检测物理量。

换句话说,传感检测部20中,例如根据加速度、角速度等物理量的变化,在使支承部51、52弹性变形的同时,可动电极50(可动电极指53、54)在X轴方向(+X方向或者-X方向)上进行位移。第一传感器元件99能够基于伴随于这样的位移而发生变化的静电电容来检测加速度、角速度等物理量。换句话说,第一传感器元件99为电容式加速度传感器。

此外,可动电极50以及固定电极60的形状根据构成传感检测部20的各部的形状、大小等而确定,并不局限于上述的结构。

布线30为用于检测上述的静电电容的电连接布线,并沿着被形成于基板10的主面上的凹部71而被铺设。布线30分别设置有:将第一固定电极指连线并连接于用于与外部电路连接的电极31a的布线;将第二固定电极指连线并连接于用于与外部电路连接的电极31b的布线;连接于用于同可动电极50与外部电路连接的电极31c的布线。

凹部71在凹陷部70的外侧的区域中,被设置为铺设布线30的区域。即,凹部71被形成为,在俯视观察基板10时,使铺设布线30的区域收纳于凹部71的区域内。凹部71的深度尺寸(基板10的厚度方向上的尺寸)在将后述的接点部刨除在外时,大于布线30的厚度尺寸,且小于凹陷部70的深度尺寸小

如上所述,通过采用在基板10的主面上形成凹部71,在凹部71的区域内铺设比凹部71的深度浅的布线30的结构,从而避免了预定的电连接部以外的区域的布线30与层叠于基板10的上层上的传感检测部20的接触。

预定的电连接部是指以覆盖布线30的一部分的方式而层叠构成传感检测部20的上层,并与布线30和该上层抵接,从而使布线30与该上层电连接的接点部。

如图4(b)所示,通过布线30进行的第一、第二固定电极指的连线或布线30与固定部41的连接通过接点部81而被进行。可动电极50经由固定部41而与布线30电连接。此外,由于布线30的构成材料与前述的实施方式1相同,因此省略说明。

另外,除了与布线30和构成传感检测部20的上层抵接的接点部之外,还可以在布线30上设置绝缘膜。该绝缘膜具有避免布线30与传感检测部20的非连接部的电连接(短路)的功能。作为绝缘膜的构成材料,并无特别限定,可以使用具有绝缘性的各种材料,当基板10由玻璃材料(特别是,添加有碱金属离子的玻璃材料)构成的情况下,优选使用二氧化硅(SiO2)。

外缘部90含有具有作为阻断或减少第一传感器元件99检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件99的噪声的效果的屏蔽电极的功能。外缘部90如图4(a)所示,在基板10的主面上,在俯视观察基板10时,被配置在第一传感器元件99的外周区域。

具体地说,在基板10的主面上的中央部,第一传感器元件99构成为占据俯视观察时呈矩形的区域。另外,在基板10的主面上的中央部,外缘部90以包围第一传感器元件99的方式而被形成为边框状。在外缘部90上,通过布线(图示省略)而施加有例如接地电位等固定电位。通过如此将外缘部90形成为接地电位等固定电位,从而使外缘部90具有作为屏蔽电极的效果。

另外,外缘部90具有在俯视观察基板10时,在作为第一方向的X轴方向上延伸的多个第一槽部92和在作为与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向的Y轴方向上延伸的多个第二槽部93。换句话说,第一槽部92延伸的第一方向为可动部(可动电极50)的位移方向。

第一槽部92为从外缘部90的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽),X轴方向上的长度为呈边框状的外缘部90的框宽度的约70%,Y轴方向上的宽度为外缘部90的框宽度的约10%的大小。第一槽部92被大致等间隔配置在外缘部90的框的区域内。

第二槽部93与第一槽部92相同,为贯穿外缘部90的孔槽(槽),Y轴方向上的长度为呈边框状的外缘部90的框宽度的约70%,X轴方向上的宽度为外缘部90的框宽度的约10%的大小。第二槽部93在以大致等间隔配置的第一槽部92之间或者第一槽部92的旁边,以与第一槽部92交替排列的方式被大致等间隔地配置。另外,第一槽部92以及第二槽部93被配置为,在俯视观察基板10时,由第一槽部92以及第二槽部93构成的图形呈2次旋转对称。

此外,第一槽部92以及第二槽部93的大小、数目并不局限于上述的内容。例如,可以使长度、宽度更小,以配置更多的槽部。另外,也可以使第一槽部92以及第二槽部93连续从而构成为例如十字形、T字形或L字形。但需要在不损害作为屏蔽电极的效果的范围内设置。另外,优选配置为由第一槽部92以及第二槽部93构成的图形呈旋转对称。

构成传感检测部20(固定部41、42,支承部51、52,可动电极指53、54,可动基部55,固定电极指61、62)以及外缘部90的材料使用硅以作为优选例。优选在其制造时,使它们一体地例如通过对一张硅基板进行图案形成加工而形成。

硅基板可以通过蚀刻而高精度地被加工。因此,通过以硅基板为主材料而构成传感检测部20,从而使传感检测部20的尺寸精度优异,其结果为,能够实现第一传感器元件99的高灵敏度化。

另外,优选在构成传感检测部20、外缘部90的硅材料中掺杂磷、硼等杂质。由此,第一传感器元件99能够使传感检测部20的导电性以及外缘部90的作为屏蔽电极的屏蔽性较为优异。

此外,作为传感检测部20的构成材料并不局限于硅基板,只要是能够实现基于静电电容的变化的物理量的检测的材料即可。

基板10的构成材料使用具有绝缘性的玻璃材料以作为优选例。另外,特别是在传感检测部20由硅基板构成的情况下,优选使用含有碱金属离子(可动离子)的玻璃材料(例如,Pyrex(注册商标)玻璃之类的硼硅酸玻璃)。由此,第一传感器元件99能够通过对基板10(玻璃基板)与传感检测部20(硅基板)进行阳极接合而构成。

图5(a)为表示将玻璃基板与构成外缘部、传感检测部的硅基板贴合在一起的状态的示意图。

如上所述,在具有将构成传感检测部、外缘部(屏蔽电极)的层(硅基板等)贴合于基板(玻璃基板等)上的层叠结构的物理量传感器中,存在作为传感器的检测特性根据使用的温度环境而发生变动的问题。具体地说,如图5(a)所示,由于玻璃基板与层叠于玻璃基板上的硅基板的热膨胀系数的差而产生的热应力致使玻璃基板产生翘曲,从而使传感器元件发生变形或者对传感器元件的可动部(可动电极)的位移造成影响,因此存在检测特性发生变动的问题。

对此,如本实施方式那样,通过在外缘部90(硅基板)上设置第一槽部92以及第二槽部93,从能够缓解热应力。

图5(b)为图4(a)的B-B剖视图,图示了在外缘部90上设置有第一槽部92以及第二槽部93的状态。由该图可见,通过在外缘部90上贯穿形成第一槽部92、第二槽部93,从而能够使产生的热应力本身得到缓解,或抑制了产生的热应力的传递。换句话说,通过减少基板10与外缘部90的接合面积,从而缓解了(减少了)产生的热应力,另外,由于外缘部90不连续,从而热应力的传递被断开。其结果为,抑制了图5(a)所示的翘曲的发生。

物理量传感器的制造方法

接下来,对电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器100的制造方法进行说明。图6(a)~图6(d)为示意性地表示电子装置的实施方式2所涉及的物理量传感器100的制造方法的主剖视图。

首先,如图6(a)所示,在基板10的表面上形成凹陷部70以及凹部71。基板10的材料为绝缘体,例如为玻璃。凹陷部70以及凹部71的形成使用光刻法来进行,例如通过以未图示的铬(Cr)层、金(Au)层作为掩膜图案的蚀刻加工来形成。由此,形成从上面下陷的凹陷部70以及凹部71。蚀刻加工例如通过利用含有氟酸的溶液进行的湿式蚀刻或利用等离子体进行的干式蚀刻来进行。

另外,在凹部71的底面上对构成布线30、接点部81的导电体进行成膜、图案形成。作为形成导电体的导电体材料,并无特别限定,例如可以使用金(Au)、金合金、铂(Pt)、铝(Al)、铝合金、银(Ag)、银合金、铬(Cr)、铬合金、铜(Cu)、钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)、铁(Fe)、钛(Ti)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)等金属材料,ITO、ZnO等电极材料。

接下来,如图6(b)所示,将构成传感器部的功能元件基板40贴合于基板10上。功能元件基板40为硅基板,基板10的贴合例如通过阳极接合来进行。功能元件基板40被贴合于基板10的除了凹陷部70以及凹部71以外的平面部分上。

接下来,如图6(c)所示,利用使用光刻法的蚀刻加工而将功能元件基板40形成为传感器部。关于蚀刻加工,使用干式蚀刻或湿式蚀刻,在预定的位置处对抗蚀剂层48进行图案形成之后,对露出的功能元件基板40的部分进行蚀刻,从而形成固定部41、支承部51、固定电极指62内的可动电极指54、可动基部55以及外缘部90等。此时,在外缘部90上还一并形成贯穿外缘部90且在第一方向(X轴方向)上延伸的第一槽部92以及在与第一方向交叉的第二方向(Y轴方向)上延伸的第二槽部93。此外,在该工序中,也可以一并形成第三槽部91。

通过以上的工序,如图6(d)所示,能够形成具备基板10和由被贴合于基板10上的功能元件基板40形成的作为传感器部的第一传感器元件(第一功能元件)99的物理量传感器100。

根据上述的物理量传感器100的制造方法,将接合功能元件基板40以与被形成于基板10上的凹陷部70对置的方式接合在基板上,随后对功能元件基板40进行图案形成加工,形成第一传感器元件(第一功能元件)99、外缘部90、外缘部90的第一槽部92以及第二槽部93。这样,能够在同一工序中从接合于基板10上的功能元件基板40形成第一传感器元件(第一功能元件)99、外缘部90、外缘部90的第一槽部92以及第二槽部93。换言之,能够容易地形成第一传感器元件(第一功能元件)99、外缘部90、外缘部90的第一槽部92以及第二槽部93。

如上所述,根据本实施方式的物理量传感器100,能够获得以下的效果。物理量传感器100具备:基板10、设置于基板10的主面上的第一传感器元件99、被配置于第一传感器元件99的外周(俯视观察基板10时的外周)的外缘部90。外缘部90具备在第一方向(X轴方向)上延伸的第一槽部92和在与第一方向交叉的第二方向(Y轴方向)上延伸的第二槽部93。因此,在外缘部90具有与基板10的热膨胀系数不同的热膨胀系数的情况下产生的热应力至少通过这些槽中的任意一个而被缓解。

具体地说,在与槽的延伸方向交叉的方向上作用对于槽上的应力的传递通过槽而被缓解。因此,在基板10与基板10的主面上的外缘部90之间产生的热应力也通过这些槽(第一槽部92以及第二槽部93或至少其中一方的槽)而被缓解。例如,当由于热应力致使基板10产生翘曲的情况下,该翘曲通过这些槽而被缓解。其结果为,抑制了由于热膨胀系数的差产生的热应力致使第一传感器元件99发生变形,或者对第一传感器元件99所具备的可动部(可动电极50)的位移造成影响的情况,从而抑制了由于第一传感器元件99被使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动。另外,由于能够在同一工序中形成外缘部90、外缘部90的第一槽部92以及第二槽部93,因此能够容易地形成第一传感器元件(第一功能元件)99、外缘部90、外缘部90的第一槽部92以及第二槽部93。

换句话说,能够容易地形成并提供抑制了由于使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动的、检测特性更为稳定的物理量传感器。

另外,第一方向为第一传感器元件99所具备的可动部的位移方向(俯视观察基板10时的位移方向)。换句话说,配置于第一传感器元件99的外周的外缘部90具备在俯视观察基板10时,在与第一传感器元件99所具备的可动部进行位移的方向相同的方向上延伸的第一槽部92和在与第一传感器元件99所具备的可动部进行位移的方向交叉的方向上延伸的第二槽部93。

在外缘部90具有与基板10的热膨胀系数不同的热膨胀系数的情况下,由于外缘部90具备在与第一传感器元件99所具备的可动部的位移方向交叉的方向上延伸的第二槽部93,因此能够利用第二槽部93而更有效地缓解在可动部的位移方向上产生的热应力。特别是,由于第二槽部93在与大致垂直于可动部的位移方向的方向上交叉延伸,因此可更有效地缓解热应力。

另外,外缘部90具备第一槽部92,由此抑制了基板10从外缘部90受到的热应力本身。外缘部90具备在第一传感器元件99所具备的可动部的位移方向上延伸的第一槽部92,由此抑制了基板10从外缘部90受到的在可动部的位移方向上产生的热应力本身。

结果,抑制了由于热膨胀系数的差产生的热应力致使第一传感器元件99发生变形,或者对第一传感器元件99所具备的可动部(可动电极50)的位移造成影响的情况,从而抑制了由于第一传感器元件99被使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动。

改变例6~13

接下来,参照图7~图10对实施方式2所涉及的物理量传感器的改变例6~15进行说明。此外,在说明时,对于与上述的实施方式2相同的结构部位使用相同的符号,并省略重复的说明。此外,在以下的改变例6~15中,为了方便说明,在图7~图10中标注的XYZ轴中,以将X方向设为右方向、X轴方向(±X方向)设为横向、Y方向设为进深方向、Y轴方向(±Y方向)设为前后方向、Z方向设为上方向、Z轴方向(±Z方向)设为上下方向或者为后述的基板10的厚度方向的方式来进行说明。

改变例6

首先,使用图7(a)对改变例6所涉及的物理量传感器进行说明。图7(a)为表示改变例6所涉及的物理量传感器101的概要的俯视图。

图7(a)所示的改变例6的物理量传感器101的特征在于,在传感器部的结构中,除了第一功能元件(第一传感器元件99)以外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的区域的外缘部上具备第一槽部92。

物理量传感器101具备基板10、第一传感器元件99、作为第二功能元件的第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b、外缘部90a等。

第二传感器元件99a例如为与第一传感器元件99相同的结构,且为设置方向(朝向)不同的电容式加速度传感器。第一传感器元件99检测X轴方向的加速度,与之相对,第二传感器元件99a以检测Y轴方向的加速度的朝向而被配置。

第三传感器元件99b例如为检测角速度的陀螺仪传感器。在内部具备振子以作为可动部。

第一传感器元件99、第二传感器元件99a、第三传感器元件99b如图7(a)所示,以相互间留有间隔的方式而配置在基板10的主面上。具体地说,在矩形形状的基板10的图中右下区域(+X、-Y侧的区域)内配置有第一传感器元件99,在该图中进深方向的区域(+X,+Y侧的区域)内配置有第三传感器元件99b,在第一传感器元件99与第三传感器元件99b的图中左侧区域(-X侧的Y轴方向中央的区域)内配置有第二传感器元件99a。

在各个传感器元件的外周配置有外缘部90a。换言之,在基板10的主面上的各个传感器元件所占据的区域以外的区域形成有外缘部90a。在外缘部90a上,通过布线(图示省略)而施加有例如接地电位。

在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上设置有第一槽部92。具体地说,在第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间的区域的外缘部90a上设置有第一槽部92在X轴方向上排列的槽列94。另外,在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间以及第三传感器元件99b与第二传感器元件99a之间的区域的外缘部90a上设置第一槽部92在Y轴方向上排列的槽列95。

此外,并不一定要设置槽列94以及槽列95双方,只要在需要缓解在传感器元件相互间产生的应力的区域内设置槽列即可。

如上所述,根据本改变例6的物理量传感器101,可以获得以下的效果。

物理量传感器101除了设置于基板10的主面上的第一功能元件(第一传感器元件99)之外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)。这样,在共同的基板上具备多个传感器元件的情况下,存在一方的传感器元件产生的噪声对另一方的传感器元件造成影响等使作为物理量传感器的检测特性恶化的情况。该噪声不只是电噪声,还存在由于应力、振动等机械式的能量而产生的情况。具体地说,存在传感器元件结构体所产生或具有的热应力、残留应力向相邻的传感器元件传递而对相邻的传感器元件的检测特性造成影响的情况,另外还存在有在具有可动部的情况下等,可动部的振动漏泄向相邻的传感器元件传递而对相邻的传感器元件的检测特性造成影响的情况。

根据本改变例6,第一槽部92至少被设置在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间、第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间、第二传感器元件99a与第三传感器元件99b之间的任一区域的外缘部90a上。因此,作用于各个传感器元件间的应力、从一方向另一方传递的漏泄振动等能量的传递通过第一槽部92而被缓解,从而能够抑制对特性造成的影响。

改变例7

接下来,使用图7(b)对改变例7所涉及的物理量传感器进行说明。图7(b)为表示改变例7所涉及的物理量传感器102的概要的俯视图。

图7(b)所示的改变例7所涉及的物理量传感器102特征在于,与改变例6相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)之外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的外缘部90a上具备第一槽部92以及第二槽部93。

此外,第一功能元件(第一传感器元件99)以及第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)的结构、配置与改变例6相同,因此省略说明。

在各个传感器元件的外周配置有外缘部90a。换言之,在基板10的主面上的各个传感器元件所占据的区域以外的区域形成有外缘部90a。在外缘部90a上,通过布线(图示省略)而施加有例如接地电位。

在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上设置第一槽部92以及第二槽部93。具体地说,在第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间的区域的外缘部90a上设置有由第一槽部92以及第二槽部93在X轴方向上交替排列的列构成的槽列94。

另外,在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间以及第三传感器元件99b与第二传感器元件99a之间的区域的外缘部90a上,设置由第一槽部92以及第二槽部93在Y轴方向上交替排列的列构成的槽列95。

在槽列94以及槽列95的各槽列中,在俯视观察基板10时,由第一槽部92以及第二槽部93构成的图形被配置为呈2次旋转对称。

此外,并不一定要设置槽列94以及槽列95双方,只需在需要缓解在传感器元件相互间产生的应力的区域设置槽列即可。

如上所述,根据本实施方式的物理量传感器102,可以获得以下的效果。物理量传感器102除了设置在基板10的主面上的第一功能元件(第一传感器元件99)之外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)。这样,在共同的基板上具备多个传感器元件的情况下,存在一方的传感器元件产生的噪声对另一方的传感器元件造成影响等使作为物理量传感器的检测特性恶化的情况。该噪声不只是电噪声,还存在由于应力、振动等机械式的能量而产生的情况。具体地说,存在传感器元件结构体所产生或具有的热应力、残留应力向相邻的传感器元件传递而对相邻的传感器元件的检测特性造成影响的情况,另外还存在有在具有可动部的情况下等,可动部的振动漏泄向相邻的传感器元件传递而对相邻的传感器元件的检测特性造成影响的情况。

根据本实施方式,第一槽部92以及第二槽部93至少被设置在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间、第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间、第二传感器元件99a与第三传感器元件99b之间的任一区域的外缘部90a上。因此,作用于各个传感器元件间的应力、从一方向另一方传递的漏泄振动等的能量的传递通过第一槽部92以及第二槽部93或者至少一方的槽而被缓解,从而能够抑制对特性造成的影响。

改变例8

接下来,对改变例8所涉及的物理量传感器进行说明。图7(c)为表示改变例8所涉及的物理量传感器103的概要的俯视图。

图7(c)为表示改变例8所涉及的物理量传感器103的概要的俯视图。图7(c)所示的改变例8的物理量传感器103的特征在于,与改变例7相同,具备第一功能元件与第二功能元件,且遍及包围各个传感器元件的外周的外缘部90a的整个区域(整个面)而具备第一槽部92以及第二槽部93。

物理量传感器103除了外缘部90a所具备的第一槽部92以及第二槽部93的位置、数目不同以外,与物理量传感器102相同。如图7(c)所示,物理量传感器103中,第一槽部92以及第二槽部93以在X轴方向、Y轴方向上交替排列的方式而配置在外缘部90a的整个区域内。另外,第一槽部92以及第二槽部93被配置为,在俯视观察基板10时,由第一槽部92以及第二槽部93构成的图形呈2次旋转对称。

根据本改变例的物理量传感器103,可以获得以下的效果。

在外缘部90a具有与基板10的热膨胀系数不同的热膨胀系数的情况下所产生的热应力通过这些槽(第一槽部92以及第二槽部93或者其中一方的槽)而被缓解。另外,在基板10与基板10的主面上的外缘部90a之间产生的热应力也通过这些槽而被缓解。其结果为,抑制了由于热膨胀系数的差产生的热应力致使设置在基板10的主面上的传感器元件(第一传感器元件99、第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)发生变形,或者对传感器元件所具备的可动部的位移造成影响的情况,从而抑制了由于传感器元件被使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动。

另外,作用于多个传感器元件间的应力、从一方向另一方传递的漏泄振动等的能量的传递通过第一槽部92以及第二槽部93或者至少其中一方的槽而被缓解,从而能够抑制对特性造成的影响。

这样,通过第一槽部92以及第二槽部93以在X轴方向、Y轴方向上交替排列的方式而被配置在外缘部90a的整个区域内,从而能够更有效地实现检测特性的稳定化。

改变例9

接下来,使用图8(a)对改变例9所涉及的物理量传感器104进行说明。图8(a)为表示改变例9所涉及的物理量传感器104的概要的俯视图。

图8(a)所示的改变例9所涉及的物理量传感器104与改变例6相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)以外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上具备由第一槽部92在X轴方向上排列的列构成的槽列94。另外,此外,物理量传感器104的特征在于,在第一功能元件(第一传感器元件99)以及第二功能元件(第三传感器元件99b)的外缘部90a上具备第三槽部91(91e)。在本改变例9的说明中,对于与改变例6相同的结构标注相同的符号,并省略说明。

第三槽部91在俯视观察物理量传感器104时,在与穿过第一传感器元件99以及第三传感器元件99b各自的四角的四条对角线CL1a、CL2a、CL3a、CL4a正交的方向上,隔着对角线CL1a、CL2a、CL3a、CL4a而向两侧延伸。此外,对角线CL1a、CL2a、CL3a、CL4a可以改称为穿过第一传感器元件99以及第三传感器元件99b各自的中心G的中心线。此外,第三槽部91在第一传感器元件99以及第三传感器元件99b各自的外缘部90a的四角处,被配置为相对于对角线CL1a、CL2a、CL3a、CL4a而大致对称的形状。另外,第三槽部91也可以形成为例如位于第一传感器元件99以及第三传感器元件99b的对置的一侧的对角线CL1以及对角线CL4上的两个槽部(第三槽部91)相连的形状(本例中为V字状)的第三槽部91e。

第三槽部91(91e)与第一槽部92相同,为从外缘部90a的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽)。此外,第三槽部91(91e)的延伸方向上的长度、宽度既可以与第一槽部92为同等程度,也可以不同。

此外,第三槽部91(91e)在以对角线CL1a、CL2a、CL3a、CL4a为中心而被设设置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

另外,第一槽部92以及第三槽部91(91e)被配置为,在俯视观察物理量传感器104时,由第一槽部92以及第三槽部91(91e)构成的图形呈2次旋转对称。

另外,第三槽部91(91e)也可以被设置于第二传感器元件99a的外缘部90a上。

另外,第三槽部91(91e)也可以被形成为圆弧状,例如使用与以各个传感器元件的中心为基准的同心圆重叠的一部分等。

根据本改变例9的物理量传感器104,除了前述的改变例6的物理量传感器101的效果之外,还具有以下的效果。

物理量传感器104除了第一槽部92之外,在第一传感器元件99以及第三传感器元件99b的四角的外缘部90a上还具备第三槽部91(91e)。通过该第三槽部91(91e),能够高效地缓解并抑制来自第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)的例如热形变等集中从而产生比较大的形变应力的角部(四角部分)的形变应力。

由于设置有对角线CL1a、CL2a、CL3a、CL4a的外缘部90a的角部(四角)距第一传感器元件99的中心的距离较大,因此由于热膨胀等产生的形变(翘曲)、由于基板10与外缘部90a的热膨胀的差异而产生的形变(应力)较大。另外,在外缘部90a的角部(四角)上,从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)双方向施加有形变(应力)。对此,由于第三槽部91(91e)被设置在与对角线正交的方向上,因此能够分散且高效地缓解、抑制从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)施加的形变(应力)。由此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件99、第三传感器元件99b检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件99、第三传感器元件99b的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件99、第三传感器元件99b传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器104。

此外,当将第三槽部91(91e)设置在第二传感器元件99a的外缘部90a上时,将起到与上述相同的效果。

改变例10

接下来,使用图8(b)对改变例10所涉及的物理量传感器105进行说明。图8(b)为表示改变例10所涉及的物理量传感器105的概要的俯视图。

图8(b)所示的改变例10所涉及的物理量传感器105与改变例7相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)以外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上具备由第一槽部92以及第二槽部93在X轴方向上交替排列的列构成的槽列94。另外,物理量传感器105的特征在于,与改变例9相同,在第一功能元件(第一传感器元件99)以及第二功能元件(第三传感器元件99b)的外缘部90a上具备第三槽部91(91b、91d)。在本改变例9的说明中,对与改变例7以及改变例9相同的结构标注相同的符号并省略说明。

第三槽部91在俯视观察物理量传感器105时,在与穿过第一传感器元件99以及第三传感器元件99b各自的四角的四条对角线CL1b、CL2b、CL3b、CL4b正交的方向上,隔着对角线CL1b、CL2b、CL3b、CL4b而向两侧延伸。此外,对角线CL1b、CL2b、CL3b、CL4b可以改称为穿过第一传感器元件99以及第三传感器元件99b各自的中心G的中心线。此外,设置在八个角的第三槽部91,在第一传感器元件99以及第三传感器元件99b各自的外缘部90a的四角处,被配置为相对于对角线CLb1、CL2b、CL3b、CL4b而大致对称的形状。此外,在物理量传感器105中,在与配置于第一传感器元件99的对角线CL1b与对角线CL2b之间的两条中心线CL5b、CL6b以及配置于第三传感器元件99b的对角线CL3b与对角线CL4b之间的两条中心线CL7b、CL8b正交的方向上,设置有隔着中心线CL5b、CL6b、CL7b、CL8b而向两侧延伸的其他的第三槽部91b、91d。

第三槽部91(91b、91d)与第一槽部92以及第二槽部93相同,为从外缘部90a的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽)。此外,第三槽部91(91b、91d)的延伸方向上的长度、宽度既可以与第一槽部92以及第二槽部93为同等程度,也可以不同。

此外,第三槽部91(91b、91d)在以对角线CL1b、CL2b、CL3b、CL4b或者中心线CL5b、CL6b、CL7b、CL8b为中心而被设置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

另外,第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91(91b、91d)被配置为,在俯视观察物理量传感器104时,由第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91构成的图形呈2次旋转对称。

另外,第三槽部91(91b、91d)也可以被设置在第二传感器元件99a的外缘部90a上。

另外,第三槽部91(其他的第三槽部91b、91d)也可以形成为圆弧状,例如使用与以各个传感器元件的中心为基准的同心圆重叠的一部分等。

根据本改变例10的物理量传感器105,除了前述的改变例7的物理量传感器102的效果之外,还具有以下的效果。

物理量传感器105除了第一槽部92以及第二槽部93之外,在第一传感器元件99以及第三传感器元件99b的四角的外缘部90a上还具备第三槽部91,在其内侧的外缘部90a上还具备其他的第三槽部91b、91d。通过该第三槽部91(91b、91d),能够高效地缓解并抑制来自第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)的例如热形变等集中从而产生比较大的形变应力的角部(四角部分)的形变应力。由此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件99、第三传感器元件99b检测的信号的漏泄、从外部施加给第一传感器元件99、第三传感器元件99b的噪声的屏蔽效果,并且抑制了由于从外部向第一传感器元件99、第三传感器元件99b传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器105。

此外,当将第三槽部91(91b、91d)设置于第二传感器元件99a的外缘部90a上时,将获得与上述相同的效果。

改变例11

接下来,使用图9(a)对改变例11所涉及的物理量传感器106进行说明。图9(a)为表示改变例11所涉及的物理量传感器106的概要的俯视图。

图9(a)所示的改变例11所涉及的物理量传感器106与改变例6相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)之外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上具备由第一槽部92在X轴方向上排列的列构成的槽列94以及由第一槽部92在Y轴方向上排列的列构成的槽列95。

本改变例11与改变例6的不同之处在于,改变例11的第一槽部92成为将多个点状的槽9(本例中为三个槽9)在X轴方向上排列配置的第一槽组92′。因此,在本改变例11的说明中,对与改变例6相同的结构标注相同的符号并省略说明,根据物理量传感器106,能够起到与前述的改变例6的物理量传感器101相同的效果。此外,构成第一槽组92′的点状的槽9的数目不受限。

改变例12

接下来,使用图9(b)对改变例12所涉及的物理量传感器107进行说明。图9(b)为表示改变例12所涉及的物理量传感器107的概要的俯视图。

图9(b)所示的改变例12所涉及的物理量传感器107与改变例7相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)以外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上具备与改变例7的第一槽部92相当的第一槽组92′以及与改变例7的第二槽部93相当的第二槽组93′。具体地说,在第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间的区域的外缘部90a上设置有由第一槽组92′以及第二槽组93′在X轴方向交替排列的列构成的槽列94,在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间以及第三传感器元件99b与第二传感器元件99a之间的区域的外缘部90a上设置有第一槽组92′以及第二槽组93′在Y轴方向交替排列的列构成的槽列95。

本改变例12与改变例7的不同之处在于,第一槽组92′及第二槽组93′为将多个点状的槽9(本例中为三个槽9)在X轴方向或者Y轴方向上排列配置的结构。因此,在本改变例12的说明中,对于与改变例7相同的结构标注相同的符号并省略说明,根据物理量传感器107,能够起到与前述的改变例7的物理量传感器102相同的效果。

此外,构成第一槽组92′以及第二槽组93′的点状的槽9数目不受限,可以为任意个。

改变例13

接下来,使用图9(c)对改变例13所涉及的物理量传感器108进行说明。图9(c)为表示改变例13所涉及的物理量传感器108的概要的俯视图。

图9(c)所示的改变例13所涉及的物理量传感器108与改变例8相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)之外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),并且遍及包围各个传感器元件的外周的外缘部90a的整个区域(整个面),而具备与改变例8的第一槽部92相当的第一槽组92′以及与改变例8的第二槽部93相当的第二槽组93′。

本改变例13与改变例8的不同之处在于,改变例13的第一槽部92以及第二槽部93成为将多个点状的槽9(本例中为三个槽9)在X轴方向或者Y轴方向上排列配置的第一槽组92′以及第二槽组93′。因此,在本改变例13的说明中,对于与改变例8相同的结构标注相同的符号并省略说明,根据物理量传感器108,能够起到与前述的改变例8的物理量传感器103相同的效果。

此外,构成第一槽组92′以及第二槽组93′的点状的槽9数目不受限,可以为任意个。

改变例14

接下来,使用图10(a)对改变例14所涉及的物理量传感器109a进行说明。图10(a)为表示改变例14所涉及的物理量传感器109a的概要的俯视图。

图10(a)所示的改变例14所涉及的物理量传感器109a与改变例6相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)以外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的区域的外缘部90a上具备由第一槽部92在X轴方向上排列的列构成的槽列94。另外,物理量传感器109a的特征在于,在与基板10的外周部重叠的包围第一功能元件(第一传感器元件99)以及第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)的外缘部90a上具备第三槽部91。在本改变例14的说明中,对于与改变例6相同的结构标注相同的符号并省略说明。

第三槽部91在俯视观察物理量传感器104时,在包围第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的区域内,在与穿过外缘部90a的四角的两条对角线CL11、CL12正交的方向上隔着对角线CL11、CL12而向两侧延伸。此外,对角线CL11、CL12可以改称为穿过物理量传感器109a的中心的中心线。此外,第三槽部91被配置为相对于对角线CL11、CL12而大致对称的形状。第三槽部91与第一槽部92相同,为从外缘部90a的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽)。此外,第三槽部91的延伸方向上的长度、宽度既可以与第一槽部92为同等程度,也可以不同。

此外,第三槽部91在以对角线CL11、CL12为中心而被设置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

另外,第一槽部92以及第三槽部91被配置为,在俯视观察物理量传感器109a时,由第一槽部92以及第三槽部91构成的图形呈2次旋转对称。

另外,第三槽部91例如也可以形成为圆弧状,例如使用与以物理量传感器109a的中心为基准的同心圆重叠的一部分等。

另外,第一槽部92以及第三槽部91也可以为槽被排列配置的结构。

根据本改变例14的物理量传感器109a,除了前述的改变例6的物理量传感器101的效果之外,还具有以下的效果。

物理量传感器109a在与基板10的外周部重叠的外缘部90a的四角具备第三槽部91。通过该第三槽部91,能够高效地缓解并抑制来自第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)的例如热形变等集中从而产生比较大的形变应力的角部(四角部分)的形变应力。

由于设置有对角线CL11、CL12的与基板10的外周部重叠的外缘部90a的角部(四角)距物理量传感器109a的中心的距离较大,因此由于热膨胀等产生的形变(翘曲)、由于基板10与外缘部90a的热膨胀的差异产生的形变(应力)较大。另外,在外缘部90a的角部(四角)上,从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)双方向施加有形变(应力)。对此,由于第三槽部91被设置在与对角线正交的方向上,因此能够分散且高效地缓解、抑制从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)施加的形变(应力)。

由此,具有阻挡或减少第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b检测的信号的漏泄、从基板10侧施加给第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的噪声的屏蔽效果。由此,能够获得抑制了由于从外部向第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器109a。

改变例15

接下来,使用图10(b)对改变例15所涉及的物理量传感器109b进行说明。图10(b)为表示改变例15所涉及的物理量传感器109b的概要的俯视图。

改变例15的物理量传感器109b与改变例7相同,除了第一功能元件(第一传感器元件99)之外,还具备第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b),在各个传感器元件之间的外缘部90a上具备第一槽部92以及第二槽部93。另外,物理量传感器109b的特征在于,在与基板10的外周部重叠的外缘部90a的四角具备第三槽部91,在外周边部的外缘部90a的区域内具备第一槽部92、第二槽部93以及其他的第三槽部91a、91b、91c、91d。这样的物理量传感器109b的特征在于,在与基板10的外周部重叠的外缘部90a上,以包围第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的方式而具备各个槽部。在本改变例15的说明中,对于在第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间的区域的外缘部90a上设置的第一槽部92以及第二槽部93等与改变例7相同的结构标注相同的符号,并省略说明。

被设置在与基板10的外周部重叠的外缘部90a的四角的第三槽部91在俯视观察物理量传感器104时,在包围第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的区域内,在与穿过物理量传感器109b的四角的两条对角线CL11、CL12正交的方向上隔着对角线CL11、CL12而向两侧延伸。另外,被设置在与基板10的外周部重叠的外缘部90a上的其他的第三槽部91a、91b、91c、91d在与配置在对角线CL11与对角线CL12之间的中心线CL13、CL15、CL16、CL18正交的方向上,隔着中心线CL13、CL15、CL16、CL18而向两侧延伸,并且各设置有一对其他的第三槽部91a、91b、91c、91d。另外,在将对角线CL11与对角线CL12等分的中心线CL14、CL17上的与基板10的外周部重叠的外缘部90a上,设置有第一槽部92或者第二槽部93。

第三槽部91、其他的第三槽部91a、91b、91c、91d与第一槽部92以及第二槽部93相同,为从外缘部90a的上表面贯穿到下表面的孔槽(槽)。此外,第三槽部91、其他的第三槽部91a、91b、91c、91d的延伸方向上的长度、宽度既可以与第一槽部92或第二槽部93为同等程度,也可以不同。

此外,第三槽部91、其他的第三槽部91a、91b、91c、91d在以对角线CL11、CL12或者中心线CL13、CL15、CL16、CL18为中心而被设置在+-(正负)10度左右的范围内时,会具有同等的效果。

另外,第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91(其他的第三槽部91a、91b、91c、91d)被配置为,在俯视观察物理量传感器109b时,由这些槽部构成的图形呈2次旋转对称。

另外,被设置在与基板10重叠的外缘部90a上的第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91(其他的第三槽部91a、91b、91c、91d)也可以形成为圆弧状,例如使用与以物理量传感器109b的中心为基准的同心圆重叠的一部分等。

另外,第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91(其他的第三槽部91a、91b、91c、91d)也可以如改变例10那样为槽被排列配置的结构。

根据本改变例15的物理量传感器109b,除了前述的改变例7的物理量传感器102的效果之外,还具有以下的效果。

物理量传感器109b在与基板10的外周部重叠的外缘部90a的四角具备第三槽部91,在外周边部的外缘部90a的区域具备第一槽部92、第二槽部93以及其他的第三槽部91a、91b、91c、91d。通过像这样在与基板10的外周部重叠的外缘部90a上以包围第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的方式而设置各个槽部,从而能够高效地缓解并抑制从第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)受到的应力,例如基板10与各个传感器元件的外缘部90a的热形变等集中从而受到比较大的形变应力的基板10的角部(四角部分),即第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的外缘部90a的形变应力。由此,能够获得具有阻挡或减少第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b检测的信号的漏泄、从基板10侧施加给第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b的噪声的屏蔽效果。由此,能够获得抑制了由于从外部向第一传感器元件99、第二传感器元件99a以及第三传感器元件99b传递的干扰等漏泄振动、漏泄力而引起的电特性的变动的、电特性更为稳定的物理量传感器109b。

此外,虽然在上述的改变例6~15中,以在传感器部的结构中具备实施方式2所说明的第一功能元件(第一传感器元件99)与在该第一功能元件的基础上增加的第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)的结构而进行了说明,但并不局限于此。传感器部的结构也可以采用代替实施方式2的功能元件,转而具备在实施方式1中所说明的第一功能元件(第一传感器元件98)和在该第一功能元件的基础上增加的第二功能元件(第二传感器元件98a、第三传感器元件98b)的结构。具体地说,可以将第一传感器元件99替换为第一传感器元件98,将第二传感器元件99a替换为第二传感器元件98a,将第三传感器元件99b替换为第三传感器元件98b。

另外,虽然在实施方式1以及实施方式2中,对第二槽部93在以大致等间隔配置的第一槽部92之间或在第一槽部92的旁边,以与第一槽部92交替排列的方式被大致等间隔地配置的情况进行了说明,但并不一定要将第一槽部92与第二槽部93交替排列。另外,也不一定要将它们等间隔配置。优选为,根据第一槽部92、第二槽部93被配置的外缘部的俯视观察形状、大小或传感器元件的配置、朝向、假定的应力缓解的效果,而适当地进行布局。

另外,传感器元件并不一定局限于上述的结构的传感器。作为物理量传感器的结构,可以为在基板的主面上层叠构成传感器元件以及外缘部的层的结构,只要为由于外缘部与基板的热膨胀系数的差而产生的热应力、经由配置于传感器元件之间的外缘部传递的应力对传感器元件的检测特性造成影响的情况下的结构,便可获得相同的效果。

实施方式3

图11为表示实施方式3所涉及的物理量传感器110的剖视图,且为与图4(a)中的B-B截面相当的位置的剖视图。此外,虽然在实施方式2中,对于将用于缓解应力的第一槽部92、第二槽部93或者第三槽部91设置于基板10的主面上的外缘部上的情况进行了说明,但也可以将这些槽设置于基板10上。此外,在本实施方式3中,以未设置有第三槽部91的结构进行说明。

物理量传感器110未在外缘部90上设置第一槽部92、第二槽部93。取而代之,在基板10上设置第三槽96、第四槽97。除此以外,物理量传感器110与实施方式2的物理量传感器100相同。此外,第三槽96与第一槽部相当,第四槽97与第二槽部相当。

第三槽96为从基板10的主面贯穿到下表面的孔槽,在俯视观察基板10时,被配置在与物理量传感器100的第一槽部92相同的位置处。另外,第四槽97也同样是从基板10的主面贯穿到下表面的孔槽,在俯视观察基板10时,被配置在与物理量传感器100的第二槽部93相同的位置处。换句话说,第三槽96、第四槽97均被设置在与外缘部90重叠的区域内。

根据本实施方式的物理量传感器110,基板10在与外缘部90重叠的区域内具有在第一方向上延伸的第三槽96和在与第一方向交叉的第二方向上延伸的第四槽97。因此,在基板10具有与外缘部90的热膨胀系数不同的热膨胀系数的情况下所产生的热应力至少通过这些槽中的任一槽而被缓解。其结果为,抑制了由于热膨胀系数的差产生的热应力致使第一传感器元件99发生变形,或对第一传感器元件99所具备的可动部(可动电极50)的位移造成影响的情况,从而抑制了由于第一传感器元件99被使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动。

换句话说,即使在如本实施方式那样在基板10上设置用以缓解应力的槽的情况下,也能够提供抑制了由于使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动的、检测特性更为稳定的物理量传感器110。

另外,通过如本方式那样,将第三槽96以及第四槽97设置于基板10上,从而无需在外缘部90上设置第一槽部92、第二槽部93或者第三槽部91,或者能够减少槽部在外缘部90上占据的面积,因此能够获得更大的外缘部90的作为屏蔽电极的效果。

此外,本发明并不局限于上述的实施方式以及改变例,可以对上述的实施方式以及改变例加以各种变更、改进等。以下,对其他的改变例进叙述。此处,对于与上述的实施方式以及改变例相同的结构部位使用相同的符号,并省略重复的说明。

其他的改变例

接下来,对第一槽部以及第二槽部的配置的其他的改变例进行说明。此外,在说明时,对于与上述的实施方式相同的结构部位使用相同的符号,并省略重复的说明。图12(a)为表示第一槽部以及第二槽部的改变例16的俯视图,图12(b)为表示第一槽部以及第二槽部的改变例17的俯视图。此外,改变例16以及改变例17与前述的实施方式2所示的结构的区别在于,第一槽部92以及第二槽部93的排列不同。

改变例16

图12(a)所示的改变例16的物理量传感器110与实施方式2相同,在第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间的区域的外缘部90a上设置有由第一槽部92以及第二槽部93在X轴方向排列的列构成的槽列94。另外,在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间以及第三传感器元件99b与第二传感器元件99a之间的区域的外缘部90a上设置有由第一槽部92以及第二槽部93在Y轴方向上交替排列的列构成的槽列95。在槽列94中的第一槽部92以及第二槽部93的排列中,隔着第一槽部92而配置第二槽部93a与第二槽部93b的槽组85在X轴方向上排列。另外,在槽列95中的第一槽部92以及第二槽部93的排列中,隔着第二槽部93而配置第一槽部92a与第一槽部92b的槽组86在Y轴方向上排列。

改变例17

图12(b)所示的改变例17的物理量传感器111与实施方式2相同,在第一传感器元件99与第三传感器元件99b之间的区域的外缘部90a上设置有由第一槽部92以及第二槽部93在X轴方向排列的列构成的槽列94。另外,在第一传感器元件99与第二传感器元件99a之间以及第三传感器元件99b与第二传感器元件99a之间的区域的外缘部90a上设置有由第一槽部92以及第二槽部93在Y轴方向上交替排列的列构成的槽列95。在槽列94以及槽列95中,排列有第一槽部92以及第二槽部93在大致中央交叉的形状、所谓的十字形的槽组87。改变例17的槽列94以及槽列95中,该呈十字形的槽组87在X轴方向以及Y轴方向上排列。

在如上述的改变例16以及改变例17这样的排列的第一槽部92以及第二槽部93中,与实施方式2相同,在外缘部90a具有与基板10的热膨胀系数不同的热膨胀系数的情况下所产生的热应力至少通过这些第一槽部92以及第二槽部93中的任一槽部而被缓解。另外,能够容易地在同一工序中形成第一传感器元件(第一功能元件)99、外缘部90a、外缘部90a的第一槽部92以及第二槽部93。换句话说,能够容易地形成并提供抑制了由于使用的环境的温度变化而引起的检测特性的变动的、检测特性更为稳定的物理量传感器。

此外,虽然在上述的改变例16以及改变例17中,以在传感器部的结构中具备实施方式2所说明的第一功能元件(第一传感器元件99)与在该第一功能元件的基础上增加的第二功能元件(第二传感器元件99a、第三传感器元件99b)的结构而进行了说明,但并不局限于此。传感器部的结构也可以采用代替实施方式2的功能元件,转而具备在实施方式1中所说明的第一功能元件(第一传感器元件98)和在该第一功能元件的基础上增加的第二功能元件(第二传感器元件98a、第三传感器元件98b)的结构。具体地说,可以将第一传感器元件99替换为第一传感器元件98,将第二传感器元件99a替换为第二传感器元件98a,将第三传感器元件99b替换为第三传感器元件98b。

另外,在上述的改变例16以及改变例17中所说明的第一槽部92以及第二槽部93也可以如改变例11那样为槽9被排列配置的结构。

另外,虽然在上述的实施方式1~3中,以设置有槽列94以及槽列95双方的结构而进行了说明,但不一定要设置槽列94以及槽列95双方,只需在需要缓解在传感器元件相互间产生的应力的区域内设置槽列即可。

另外,外缘部90也可以不遍及整周地包围传感器元件99。即,只要可起到本发明的效果的至少一部分,则外缘部90的一部分也可以被开放。

另外,虽然在上述的实施方式1~3中,以第一方向为可动部(可动电极50)的位移方向亦即X轴方向而进行了说明,但并不局限于此。例如,也能够将Y轴方向设为第一方向,并将X轴方向设为第二方向。

另外,虽然在实施方式1~3中,对于第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91为从外缘部90、90a的上表面贯穿到下表面的孔槽的情况进行了说明,但并不一定要贯穿。换句话说,第一槽部92、第二槽部93以及第三槽部91全部或其中一方可以为不贯穿外缘部90、90a而具有底部的槽。另外,该底部既可以处于下表面侧(基板10侧),也可以相反而处于上表面侧。

电子设备

接下来,基于图13(a)、图13(b)、图14对应用了作为本发明的一个实施方式所涉及的电子装置的物理量传感器100的电子设备进行说明。此外,虽然在以下的说明中,以应用了物理量传感器100的示例进行说明,但也可以为物理量传感器1、101~108、109a、109b、110、111。

图13(a)为表示具备本发明的一个实施方式所涉及的电子装置的作为电子设备的移动式(或者笔记本式)的个人计算机的结构的概要的立体图。在该图中,个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1404和具备显示部1000的显示单元1106而构成,显示单元1106经由铰接结构部而以能够相对于主体部1104进行转动的方式被支承。在这样的个人计算机1100中内置作为滤波器、谐振器、基准时钟等而发挥功能的作为电子装置的一个示例的物理量传感器100。

图13(b)为表示具备本发明的一个实施方式所涉及的电子装置的作为电子设备的移动电话(也包括PHS:Personal Handy-phone System,个人手持式电话系统)的结构的概要的立体图。在该图中,移动电话机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206,在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1000。在这样的移动电话1200中内置有作为滤波器、谐振器、基准时钟等而发挥功能的作为电子装置的一个示例的物理量传感器100。

图14为表示具备本发明的一个实施方式所涉及的电子装置的作为电子设备的数码照相机的结构的概要的立体图。此外,在该图中,对于与外部设备之间的连接也简单地进行了图示。数码照相机1300将被摄体的光学图像通过CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合装置)等摄像元件进行光电转换而生成摄像信号(图像信号)。

在数码照相机1300的壳体(主体)1302的背面设置有显示部1000,并且成为基于由CCD生成的摄像信号而进行显示的结构,显示部1000作为将被摄体显示为电子图像的取景器而发挥功能。另外,在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)、CCD等在内的受光单元1304。

在拍摄者对显示在显示部1000中的被摄体像进行确认,并按下快门按钮1306时,该时间点的CCD的摄像信号将向存储器1308被传输并存储。另外,在数码照相机1300中,在壳体1302的侧面上设置有影像信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。此外,如图所示,根据需要,而在影像信号输出端子1312上连接有影像监控器1430,在数据通信用的输入输出端子1314上连接有个人计算机1440。而且,成为通过预定的操作而使被存储于存储器1308中的摄像信号向影像监控器1430、个人计算机1440输出的结构。在这样的数码照相机1300中内置有作为滤波器、谐振器、角度传感器等而发挥功能的作为电子装置的一个示例的物理传感器100。

如上所述,作为电子设备,通过具备进一步抑制了检测精度的下降的物理量传感器100,从而能够提供动作精度更高的电子设备。

此外,本发明的一个实施方式所涉及的物理量传感器100除了能够应用于图13(a)的个人计算机(移动式个人计算机)、图13(b)的移动电话、图14的数码照相机中之外,还能够应用于例如,喷墨式喷出装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、车辆导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带有通信功能的产品)、电子词典、电子计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS(Point of Sale:销售点)终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内视镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如,车辆、航空器、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等电子设备中。

移动体

接下来,基于图15对应用了本发明的一个实施方式所涉及的物理量传感器100的移动体进行说明。此外,虽然在以下的说明中,以应用了物理量传感器100的情况的示例进行了说明,但也可以为物理量传感器1、101~108、109a、109b、110、111。

图15为示意性表示具备物理量传感器100的作为移动体的汽车1400的立体图。在汽车1400中搭载有包括本发明的物理量传感器100而构成的陀螺仪传感器。例如,如该图所示,在作为移动体的汽车1400中搭载有内置了对轮胎1401进行控制的该陀螺仪传感器的电子控制单元1402。另外,作为其他的示例,物理量传感器100能够广泛地应用于无钥匙进入系统、发动机防盗锁止系统、汽车导航系统、车辆空调系统、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制系统、混合动力汽车或电动汽车的电池监视器、车身姿势控制系统等的电子控制单元(ECU:electronic control unit)中。

如上所述,作为移动体,通过具备进一步抑制了精度降低的物理量传感器100,从而能够提供温度变化等环境特性更为稳定的移动体。

符号说明

1、100~108、109a、109b、110、111…作为电子装置的物理量传感器;3…作为被接合部件的基板;10…基板;20…传感检测部;30…布线;31a、31b、31c…电极;40…功能元件基板;41、42…固定部;50…可动电极;51、52…支承部;53、54…可动电极指;55…可动基部;60…固定电极;61、62…固定电极指;70…凹陷部;71…凹部;81…接点部;85、86、87…槽组;90、90a…外缘部;91、91a、91b、91c、91d、91e…第三槽部;92、92a、92b…第一槽部;93、93a、93b…第二槽部;94、95…槽列;96…第三槽;97…第四槽;98、99…作为第一功能元件的第一传感器元件;98a、99a…作为第二功能元件的第二传感器元件;98b、99b…作为第二功能元件的第三传感器元件。

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