(57)【要約】【課題】可動体と基板と、または可動体と固定電極と、の当接が抑制されたセンサー素子を提供する。【解決手段】センサー素子は、検出電極部と、検出電極部に対向して設けられている可動体と、検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、検出電極部が設けられている領域に設けられ可動体に向かって突出する突起部と、が設けられ、表面の少なくとも一部は絶縁材である突起部が設けられている。【選択図】図１
2014224739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出電極部と、
前記検出電極部に対向して設けられている可動体と、
前記検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、前記検出電極部が設けられている領域に設けられ前記可動体に向かって突出する突起部と、が設けられ、
前記突起部の表面の少なくとも一部は絶縁材であることを特徴とするセンサー素子。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサー素子において、
前記検出電極部は、前記可動体に対向する位置に配置された第１検出電極部および第２検出電極部を含み、
前記突起部は、前記検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、前記第１検出電極部が設けられている領域に設けられ前記可動体に向かって突出する第１突起部と、前記第２検出電極部が設けられている領域に設けられ前記可動体に向かって突出する第２突起部と、を含むことを特徴とするセンサー素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のセンサー素子において、
前記検出電極部および前記突起部は、基板上に設けられ、
前記突起部は、前記基板と一体に設けられていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサー素子において、
前記突起部は、表面に前記検出電極部が設けられ、且つ、前記可動体と当接する部分に前記絶縁材が設けられていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項５】
請求項２に記載のセンサー素子において、
前記可動体と少なくとも一部が対向して配置され、前記検出電極部と電気的に絶縁されたダミー電極部が設けられていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサー素子において、
前記検出電極部および前記ダミー電極部は基板上に設けられ、
前記検出電極部と前記ダミー電極部との間、および、前記検出電極部の前記第１検出電極部と前記第２検出電極部との間の少なくとも一方には、溝部が設けられていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項７】
請求項６に記載のセンサー素子において、
前記溝部の外縁には、前記可動体に向かって突出する突出部が設けられていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項８】
請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載のセンサー素子において、
前記ダミー電極は固定電位にされている、もしくは前記可動体と電気的に接続されていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載のセンサー素子において、
前記溝部の底面には、前記検出電極部および前記ダミー電極部の少なくとも一方が延設されていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項１０】
検出電極部と、
前記検出電極部に対向して設けられている可動体と、
前記可動体に向かって突出する突起部と、が設けられ、
前記検出電極部は、前記可動体に対向する位置に配置された第１検出電極部および第２検出電極部を含み、
前記突起部は、前記検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、前記第１検出電極部と前記第２検出電極部との間に設けられていることを特徴とするセンサー素子。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載したセンサー素子が搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載したセンサー素子が搭載されていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー素子、電子機器、および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度等の物理量を検出するセンサー素子として、揺動可能に支持部で支持された可動電極としての可動体と、可動体に対向する位置に配置された固定電極部としての検出電極部と、を備えるものが知られている。この様なセンサー素子は、当該センサー素子に加えられた力に応じて可動体が揺動することで、当該可動体と、検出電極部と、の間の距離が変化する。その距離の変化に応じて両電極部間に生じる静電容量の変化によってセンサー素子に加えられる加速度等の検出が行われている。例えば、特許文献１には、可動電極と、当該可動電極に対して間隙を有し、離間させて絶縁層上に設けられている固定電極と、を備えた静電容量型のセンサー素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６０５０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、固定電極が設けられた絶縁層が帯電した場合に、その帯電による静電引力（誘引力）によって、可動電極が固定電極側に誘引される虞があった。可動電極は、固定電極側に誘引され、固定電極と当接することで両電極間に生じた静電容量が喪失（短絡）することで、加速度等の検出に影響を及ぼす課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例に係るセンサー素子は、検出電極部と、検出電極部に対向して設けられている可動体と、検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、検出電極部が設けられている領域に設けられ可動体に向かって突出する突起部と、が設けられ、突起部の表面の少なくとも一部は絶縁材であることを特徴とする。
【０００７】
この様なセンサー素子によれば、検出電極部と検出電極部に対向して可動体とが設けられている。また、検出電極部の設けられている領域から可動体に向かって突出する様に表面の少なくとも一部が絶縁体である突起部が設けられている。
可動体は、センサー素子に加えられる加速度等によって変位することができる。検出電極部と可動体とを対向させて設けることで、これらの間に静電容量が発生する。静電容量は、センサー素子に加えられる加速度等によって検出電極部と可動体との間隙の変化に応じて変動する。
センサー素子は、加えられた加速度等を静電容量の変化によって検出することができる。
可動体は、過度に変位した場合に突起部と当接する。可動体は、表面の少なくとも一部が絶縁材で構成されている突起部と当接することで、検出電極部との接触および短絡が抑制され、可動体と検出電極部との間に生じた静電容量の喪失を抑制することができる。
したがって、可動体と検出電極部との当接が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子を得ることができる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例に係るセンサー素子において、検出電極部は、可動体に対向する位置に配置された第１検出電極部および第２検出電極部を含み、突起部は、検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、第１検出電極部が設けられている領域に設けられ可動体に向かって突出する第１突起部と、第２検出電極部が設けられている領域に設けられ可動体に向かって突出する第２突起部と、を含むことが好ましい。
【０００９】
この様なセンサー素子によれば、第１検出電極部および第２検出電極部を含み、これら検出電極部に対向して可動体が設けられている。また、表面の少なくとも一部が絶縁体である第１突起部および第２突起部が設けられている。第１突起部は、第１検出電極部の設けられている領域から可動体に向かって突出する様に設けられている。また、第２突起部は、第２検出電極部の設けられている領域から可動体に向かって突出する様に設けられている。
可動体は、センサー素子に加えられた加速度等により過度に変位した場合に、第１突起部または第２突起部、もしくは両突起部と当接する。可動体は、表面の少なくとも一部が絶縁材で構成されている第１突起部または第２突起部、もしくは両突起部と当接することで、検出電極部との接触および短絡が抑制され、可動体と検出電極部との間に生じた静電容量の喪失をさらに抑制することができる。
したがって、可動体と検出電極部との当接が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子を得ることができる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例に係るセンサー素子において、検出電極部および突起部は、基板上に設けられ、突起部は、基板と一体に設けられていることが好ましい。
【００１１】
この様なセンサー素子によれば、基板の一方面に検出電極部と突起部とが設けられている。突起部は、基板から延伸するとともに、基板と一体として設けられている。
これにより、簡便な構造で突起部を設けることができる。
【００１２】
［適用例４］
上記適用例に係るセンサー素子において、突起部は、表面に検出電極部が設けられ、且つ、可動体と当接する部分に絶縁材が設けられていることが好ましい。
【００１３】
この様なセンサー素子によれば、突起部の表面には検出電極部が設けられ、さらに可動体と当接する部分に絶縁材が設けられている。
これにより、絶縁材で構成されている突起部を検出電極部で覆うことで、可動体と、突起部と、の間に生じる電界を遮蔽することができる。
また、突起部に設けられた当該検出電極部のうち、可動体と当接する部分に絶縁材を設けることで、可動体と検出電極部との短絡を抑制することができる。
したがって、絶縁材で構成されている突起部に帯電による電荷が生じても、可動体が突起部に静電誘引されることを抑制することができる。
よって、センサー素子に加えられる加速度等の誤検出を抑制したセンサー素子を得ることができる。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例に係るセンサー素子は、可動体と少なくとも一部が対向して配置され、検出電極部と電気的に絶縁されたダミー電極部が設けられていることが好ましい。
【００１５】
この様なセンサー素子によれば、検出電極部と、可動体と少なくとも一部が対向して配置され当該検出電極部と電気的に絶縁されたダミー電極と、が設けられることで、基板が露出される面積を抑制するとともに、基板の帯電にともなう電荷を遮蔽することができる。
したがって、ダミー電極部が設けられることで基板が露出する面積が抑制され、帯電にともなう基板と可動体との間に生じる電界を遮蔽することができる。よって、可動体が基板に誘引されることを抑制された加速度等の検出精度の高いセンサー素子を得ることができる。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例に係るセンサー素子は、検出電極部およびダミー電極部は基板上に設けられ、検出電極部とダミー電極部との間、および、検出電極部の第１検出電極部と第２検出電極部との間の少なくとも一方には、溝部が設けられていることが好ましい。
【００１７】
この様なセンサー素子によれば、基板上に設けられた検出電極部とダミー電極部との間、および第１検出電極部と第２検出電極部との間は電気的に絶縁されているため、それぞれの電極部の境界部には、基板が露出される部分が生じる。そこで、それぞれの電極部間、かつ、基板上に、溝部が設けられている。センサー素子は、溝部が設けられることで、可動体と、それぞれの電極部間において基板が露出する面と、の離間距離を広げることができる。したがって、溝部が設けられることで可動体と、基板が露出する面と、の離間距離が広がり、基板の帯電によって生じる可動体に対する静電引力を弱め、可動体が基板に誘引されることを抑制することができるセンサー素子を得ることができる。
【００１８】
［適用例７］
上記適用例に係るセンサー素子において、溝部の外縁には、可動体に向かって突出する突出部が設けられていることが好ましい。
【００１９】
この様なセンサー素子によれば、溝部の外縁には、可動体に向かって突出する突出部が設けられている。このようなセンサー素子は、第１検出電極部と第２検出電極部との境界部から基板の帯電による電界が漏洩するが、溝部の外縁に設けられた突出部によって第１検出電極部および第２検出電極部に対する電界が軽減される。したがって、可動体と第１検出電極部との間、および可動体と第２検出電極部との間、で生じる静電容量への影響を抑制することができる。
【００２０】
［適用例８］
上記適用例にかかるセンサー素子において、ダミー電極は固定電位にされている、もしくは可動体と電気的に接続されていることが好ましい。
【００２１】
この様なセンサー素子によれば、ダミー電極は、固定電位にされている、もしくは可動体と電気的に接続されている。ダミー電極は、固定電位にされることで可動体とダミー電極との間に生じる静電容量の抑制と、可動体に対して生じる静電誘引を抑制することができる。また、ダミー電極は、可動体と接続されることで当該可動体と同電位となり、ダミー電極と可動体との間に生じる静電容量の抑制と、可動体に対して生じる静電誘引を抑制することができる。
【００２２】
［適用例９］
上記適用例にかかるセンサー素子において、溝部の底面には、検出電極部およびダミー電極部の少なくとも一方が延設されていることが好ましい。
【００２３】
この様なセンサー素子によれば、溝部の底面に検出電極部およびダミー電極の少なくとも一方が延設されている。これにより、センサー素子は、基板が露出されている部分を可及的に少なくすることで、帯電による電界が基板から漏洩することを抑制するとともに、可動体と検出電極部との間に生じる静電容量に対する影響を抑制することができる。また、基板の帯電による電界が基板から漏洩することで可動体に対して生じる静電誘引を抑止することができる。
【００２４】
［適用例１０］
本適用例に係るセンサー素子は、検出電極部と、検出電極部に対向して設けられている可動体と、可動体に向かって突出する突起部と、が設けられ、検出電極部は、可動体に対向する位置に配置された第１検出電極部および第２検出電極部を含み、突起部は、検出電極部を垂直方向から平面視した場合に、第１検出電極部と第２検出電極部との間に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この様なセンサー素子によれば、第１検出電極部および第２検出電極部を含み、これら検出電極部に対向して可動体が設けられている。また、第１検出電極部と第２検出電極部との間に可動体に向かって突出する突起部が設けられている。
可動体は、センサー素子に加えられる加速度等によって変位することができる。検出電極部と可動体とを対向させて設けることで、これらの間に静電容量が発生する。静電容量は、センサー素子に加えられる加速度等によって検出電極部と可動体との間隙の変化に応じて変動する。
可動体は、センサー素子に加えられた加速度等により過度に変位した場合に、突起部と当接する。可動体は、突起部と当接することで検出電極部との接触および短絡が抑制され、可動体と検出電極部との間に生じた静電容量の喪失を抑制することができる。
したがって、可動体と検出電極部との当接が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子を得ることができる。
【００２６】
［適用例１１］
本適用例に係る電子機器は、上述したいずれかのセンサー素子が搭載されていることを特徴とする。
【００２７】
この様な電子機器によれば、可動体と検出電極部との当接が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子が搭載されていることで、信頼度を高めることができる。
【００２８】
［適用例１２］
本適用例に係る移動体は、上述したいずれかのセンサー素子が搭載されていることを特徴とする。
【００２９】
この様な移動体によれば、可動体と検出電極部との当接が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子が搭載されていることで、信頼度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係るセンサー素子の動作を説明する模式図。
【図４】第２実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図。
【図５】第３実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図。
【図６】第４実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図。
【図７】第５実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図および部分拡大図。
【図８】実施例に係る電子機器としてのパーソナルコンピューターを模式的に示す図。
【図９】実施例に係る電子機器としての携帯電話機を模式的に示す図。
【図１０】実施例に係る電子機器としてのデジタルスチールカメラを模式的に示す図。
【図１１】実施例に係る移動体としての自動車を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００３２】
［第１実施形態］
第１実施形態に係るセンサー素子について、図１から図３を用いて説明する。
図１は、第１実施形態に係るセンサー素子の概略を示す平面図である。図２は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示す断面図である。図３は、第１実施形態に係るセンサー素子の動作を説明する模式図である。
説明の便宜のため、図１では蓋体の図示を省略している。また、図３では、可動体および検出電極部以外の図示を省略している。なお、図１から図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００３３】
（センサー素子１の構造）
本実施形態のセンサー素子１は、例えば、慣性センサーとして用いることができる。具体的には、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を測定するためのセンサー（静電容量型加速度センサー、静電容量型ＭＥＭＳ加速度センサー）として用いることができる。
【００３４】
センサー素子１には、図１および図２に示すように、基板１０と、基板１０上に設けられている突起部１４、および検出電極部２１とが設けられている。また、センサー素子１には、支持部４２を介して枠部４０に支持された可動体５０と、これらを覆う蓋体６０と、が設けられている。
【００３５】
（基板１０）
基板１０は、突起部１４、検出電極部２１等が設けられる基材である。基板１０には、突起部１４、検出電極部２１等が設けられる一方面に第１凹部１２が設けられている。
基板１０に対して垂直方向であるＺ軸方向から平面視した場合に、第１凹部１２は、検出電極部２１、および可動体５０を内包し、重なる様に配設された第１底面１２ａを有する。
基板１０は、その材料として、例えば、ホウ珪酸ガラス等を用いることができる。
以下の説明において第１凹部１２が設けられ、後述する蓋体６０が接続されている基板１０の一方面を主面１０ａと称する。
【００３６】
（検出電極部２１）
検出電極部２１は、第１底面１２ａに対して垂直方向であるＺ軸方向から平面視した場合に、第１底面１２ａと少なくとも一部が可動体５０と重なるとともに、可動体５０に対して間隙１３を置いて第１底面１２ａ上に設けられている。検出電極部２１は、第１検出電極部２１ａと、第２検出電極部２１ｂと、を含み構成されている。なお、第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂは、電気的に相互が絶縁されている。
【００３７】
検出電極部２１は、可動体５０に対して垂直方向であるＺ軸方向から平面視した場合において、可動体５０が傾倒する際の支軸Ｑを中心とする第１底面１２ａの両側に設けられている。
第１底面１２ａ上には、支軸Ｑを中心とする両側の一方に第１検出電極部２１ａが設けられ、支軸Ｑを中心とする両側の他方に第２検出電極部２１ｂが設けられている。
【００３８】
具体的には、検出電極部２１は、支軸Ｑを中心に図１に示す−Ｘ軸方向、かつ、第１可動体５０ａ（可動体５０）と一部が重なる様に第１検出電極部２１ａが設けられている。また、検出電極部２１は、支軸Ｑを中心に図１に示す＋Ｘ軸方向、かつ、第２可動体５０ｂ（可動体５０）と一部が重なる様に第２検出電極部２１ｂが設けられている。
なお、第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂは、その表面積が等しいことが好ましい。また、第１可動体５０ａ（可動体５０）と第１検出電極部２１ａが重なる面積、および第２可動体５０ｂ（可動体５０）と第２検出電極部２１ｂが重なる面積は、それぞれ等しいことが好ましい。第１可動体５０ａおよび第２可動体５０ｂと、第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂと、の間に生じる静電容量（電荷）の差によってセンサー素子１に加えられる力の方向を検出するためである。
【００３９】
検出電極部２１は、その材料として導電性を有する材料が用いられている。検出電極部２１は、その材料として、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、すず（Ｓｎ）、シリコン（Ｓｉ）等を含む導電性部材を用いることができる。
【００４０】
（突起部１４）
突起部１４は、第１底面１２ａから可動体５０に向かって突出し、第１底面１２ａ側の一端とは異なる他端に頂面１４１が設けられている。突起部１４は、頂面１４１と可動体５０との間に間隙１３を有し、設けられている。突起部１４は、第１突起部１４ａと、第２突起部１４ｂと、を含み構成されている。
【００４１】
第１突起部１４ａは、検出電極部２１に対して垂直方向であるＺ軸方向から検出電極部２１を平面視した場合に、第１検出電極部２１ａが設けられている領域と重なるとともに、頂面１４１ａが第１検出電極部２１ａから露出する様に設けられている。また、第１突起部１４ａは、頂面１４１ａと可動体５０との間に間隙１３を有して設けられている。
第２突起部１４ｂは、検出電極部２１に対して垂直方向であるＺ軸方向から検出電極部２１を平面視した場合に、第２検出電極部２１ｂが設けられている領域と重なるとともに、頂面１４１ｂが第２検出電極部２１ｂから露出する様に設けられている。また、第２突起部１４ｂは、頂面１４１ｂと可動体５０との間に間隙１３を有して設けられている。
突起部１４は、その材料として絶縁性を有する材料を用いることができる。突起部１４は、その材料として、例えば、基板１０と同じホウ珪酸ガラスを用いることができる。
【００４２】
（枠部４０、支持部４２、可動体５０）
可動体５０は、第１底面１２ａ上に設けられた検出電極部２１に対して間隙１３を有し、離間して設けられている。可動体５０は、傾倒する際の支軸Ｑから延伸する支持部４２によって枠部４０に支持されている。枠部４０は、基板１０の主面１０ａ上に第１凹部１２の外周縁に沿って設けられている。
【００４３】
（可動体５０）
可動体５０は、支軸Ｑを中心に第１可動体５０ａと、第２可動体５０ｂと、を含み構成されている。可動体５０は、主面１０ａ上に設けられている枠部４０に支持部４２を介して支持されているため、検出電極部２１との間で間隙１３を有して離間させることができる。可動体５０は、検出電極部２１との間で間隙１３を有し、離間させて設けられているため、支軸Ｑを支点にシーソー揺動することができる。
【００４４】
また、可動体５０は、支軸Ｑを支点にシーソー揺動することで検出電極部２１との間隙１３の距離が変化する。可動体５０と検出電極部２１との間隙１３の距離の変化に応じて、可動体５０と検出電極部２１との間で生じる静電容量を変化させることができる。
【００４５】
可動体５０は、第１可動体５０ａ寄りに偏心させて支軸Ｑが設けられている。よって、可動体５０は、センサー素子１に加速度等の力が加えられていない時（可動体５０が揺動していない時）は、第２可動体５０ｂ側に傾倒する。加速度等の力が加えられていない時に可動体５０が一定の方向に傾倒することで、加速度等の力検出のオフセットを抑制することができる。
【００４６】
可動体５０は、検出電極部２１との間に静電容量（可変静電容量）が生じる。具体的には、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間に、静電容量（可変静電容量）Ｃ１が構成されている。また、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間に、静電容量（可変静電容量）Ｃ２が構成されている。
【００４７】
静電容量Ｃ１，Ｃ２は、検出電極部２１と可動体５０との間の間隙１３（距離）に応じて静電容量が変化するものである。
例えば、静電容量Ｃ１，Ｃ２は、可動体５０が基板１０に対して水平状態では略等しい静電容量値となる。可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３の距離（大きさ）と、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３の距離（大きさ）と、が等しくなるため、静電容量Ｃ１，Ｃ２の静電容量値も等しくなる。
また、例えば、静電容量Ｃ１，Ｃ２は、可動体５０が支軸Ｑを支点に傾倒した状態では、可動体５０の傾倒に応じて、静電容量Ｃ１，Ｃ２の静電容量値が変化する。可動体５０の傾倒に応じて、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３の距離（大きさ）と、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３の距離（大きさ）と、が異なるため、静電容量Ｃ１，Ｃ２も間隙１３の距離（大きさ）に応じて静電容量値が異なる。
【００４８】
（支持部４２）
支持部４２は、可動体５０の支軸Ｑから枠部４０に向かって延設されている。
支持部４２は、トーションバネ（捻りバネ）として機能することができる。支持部４２は、支軸Ｑの回転軸方向に捻れることができる。支持部４２がトーションバネとして機能することで、可動体５０は、加速度に応じて傾倒（シーソー揺動）することができる。
支持部４２は、可動体５０が傾倒することにより生じる「ねじり変形」に対して靱性を有し、当該支持部４２が破損することを防止することができる。
【００４９】
図１および図２において示す可動体５０は、センサー素子１の構成を説明するため基板１０に対して略水平の状態を示しているが、支軸Ｑを第１可動体５０ａ寄りに偏心させて設けられているため、初期的には第２可動体５０ｂ側に傾倒するものである。なお、可動体５０の傾倒（シーソー揺動）については、後述する。
【００５０】
（枠部４０）
枠部４０は、基板１０に対して垂直方向であるＺ軸方向からの平面視において、第１凹部１２の外周縁に沿って基板１０の主面１０ａ上に設けられている。枠部４０は、可動体５０との間に間隙４３を有し、主面１０ａ上に設けられている。
枠部４０には、図１で示す様に可動体５０が支持部４２によって支持されている。
【００５１】
可動体５０は、枠部４０および可動体５０の間に間隙４３と、検出電極部２１および可動体５０との間に間隙１３と、を有することから、支持部４２を支軸Ｑとしてシーソー揺動することができる。
【００５２】
本実施形態のセンサー素子１において、枠部４０、支持部４２、および可動体５０は、一体として１つの基材をパターニングすることによって設けることができる。
可動体５０は、その材料として導電性を有する材料を用いることが好適である。可動体５０は、電極として機能するためである。
なお、枠部４０および支持部４２と一体として形成する場合には、例えば、シリコン基板等フォトリソグラフィー法等によって加工容易な材料を用いることが好ましい。
【００５３】
枠部４０は、その材料について特に限定されることなく各種材料を用いることができる。なお、可動体５０および支持部４２と一体として形成する場合には、例えば、シリコン基板等フォトリソグラフィー法によって加工容易な材料を用いることが好ましい。
【００５４】
支持部４２は、靱性を有する材料であれば特に限定されることなく各種材料を用いることができる。なお、可動体５０および枠部４０と一体として形成する場合には、例えば、シリコン基板等フォトリソグラフィー法によって加工容易な材料を用いることが好ましい。
【００５５】
枠部４０、支持部４２、および可動体５０は、絶縁性を有する材料で形成することもできる。絶縁性を有する材料で可動体５０を形成する場合には、検出電極部２１と対向する面に導電性を有する電極膜を形成すれば良い。
【００５６】
（蓋体６０）
蓋体６０は、基板１０と接続して設けられている。蓋体６０には、第２凹部６２が設けられている。蓋体６０は、第２凹部６２の頂面を接合面６２ａとして、基板１０の主面１０ａと接続されることで基板１０に設けられている第１凹部１２と、蓋体６０に設けられている第２凹部６２と、に囲まれた空間であるキャビティ８０が構成されている。基板１０および蓋体６０によって構成されたキャビティ８０に可動体５０等が収容されていることで、センサー素子１に対する外乱から可動体５０等を保護することができる。
【００５７】
第２凹部６２は、基板１０と蓋体６０とが接続される方向において、可動体５０が傾倒した場合において可動体５０と蓋体６０とが当接しない深さに設けられていることが好ましい。また、第２凹部６２は、少なくとも可動体５０が傾倒する方向において、可動体５０の厚みと比べて、深く設けられていることが好ましい。
なお、蓋体６０は、図示を省略する配線によって接地されている。
【００５８】
蓋体６０は、その材料として導電性を有する材料を用いることが好適である。本実施形態の蓋体６０は、例えば、加工が容易なシリコン基板を用いている。蓋体６０は、シリコン基板を用いることで、ホウ珪酸ガラスを用いた基板１０との間で陽極接合法によって接続（接合）することができる。
【００５９】
（配線部）
センサー素子１には、上述した検出電極部２１と可動体５０との間に生じた静電容量（Ｃ１，Ｃ２）を電気信号として取り出す配線部（不図示）が設けられている。配線部によって、可動体５０の傾倒に応じて生じた静電容量をセンサー素子１の外部に出力することができる。
【００６０】
ところで、上述したセンサー素子１は、小さな加速度等の変化をも捉えられることが好ましい。よって、加速度に応じて傾倒する可動体５０は、加えられた加速度等に応じて容易に傾倒（シーソー揺動）可能に設けられていることが好ましい。
【００６１】
センサー素子１は、可動体５０に対向する様に第１底面１２ａ上に検出電極部２１が設けられているため、検出電極部２１が設けられる基板１０は、絶縁性材料が用いられている。センサー素子１は、基板１０に絶縁性材料であるホウ珪酸ガラスが用いられていることにより、基板１０には帯電が生じやすい。可動体５０は、基板１０が帯電した場合に、静電引力（誘引）によって基板１０側に誘引される場合がある。
これにより、可動体５０と、第１底面１２ａに設けられている検出電極部２１と、が当接するおそれがある。可動体５０と検出電極部２１とが当接すると、可動体５０と検出電極部２１との間に生じた静電容量（Ｃ１，Ｃ２）が喪失し、センサー素子１として加速度等を計測することができなくなる。
【００６２】
そこで本発明のセンサー素子１は、可動体５０が基板１０側に誘引された場合に、突起部１４に可動体５０を当接させることで、可動体５０が検出電極部２１に当接することを抑制するとともに、静電容量の喪失を抑制することができる。
【００６３】
（センサー素子１の動作）
本実施形態のセンサー素子１の動作について説明する。
図３は、センサー素子１の動作を説明する模式図であり、検出電極部２１および可動体５０以外の構成の図示を省略している。
センサー素子１は、例えば、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度（例えば重力加速度）が加えられた場合、可動体５０に支軸Ｑを中心とする回転モーメント（力のモーメント）が生じる。
【００６４】
図３（ａ）は、センサー素子１に対して加速度が加えられていない、もしくは支軸Ｑを中心とする可動体５０の両側（第１可動体５０ａ、第２可動体５０ｂ）に均等に加速度が加えられている状態を例示している。
この状態で可動体５０には、第１可動体５０ａより多くの重力加速度が第２可動体５０ｂに作用している。よって、可動体５０には支軸Ｑを回転軸とする時計回りの力が作用する。支軸Ｑが第１可動体５０ａ側に偏心しているためである。したがって、可動体５０は第２検出電極部２１ｂ側に傾倒する。
【００６５】
これにより、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３が小さく（短く）なり、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の静電容量Ｃ２の静電容量値が減少する。他方、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３が大きく（長く）なり、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の静電容量Ｃ１の静電容量値が増加する。
【００６６】
図３（ｂ）は、センサー素子１に対して−Ｚ軸方向から＋Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ１１が可動体５０に加えられている状態を例示している。
この状態で可動体５０には、第２可動体５０ｂ側に加速度Ｇ１１が加えられているため、支軸Ｑを回転軸とする反時計廻りの力が作用する。よって、可動体５０は、第１検出電極部２１ａ側に傾倒する。図３（ｂ）においては、第２可動体５０ｂに作用する重力加速度と、加速度Ｇ１１とが略等しい状態を示している。そのため、可動体５０は、基板１０に対して略水平となる。
【００６７】
これにより、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３と、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３と、が略等しくなる。よって、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の静電容量Ｃ１と、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の静電容量Ｃ２と、の静電容量値が略等しくなる。
また、図３（ａ）で示したセンサー素子１に加速度が加えられていない状態と比べて、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３は小さくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ１も小さくなる。また、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３は大きくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ２の静電容量値も増加する。
【００６８】
図３（ｃ）は、センサー素子１に対して＋Ｚ軸方向から−Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ２１が可動体５０に加えられている状態を例示している。
この状態で可動体５０には、第１可動体５０ａ側に加速度Ｇ２１が加えられているため、支軸Ｑを回転軸とする反時計廻りの力が作用する。よって、可動体５０は、第１検出電極部２１ａ側に傾倒する。図３（ｃ）においては、第２可動体５０ｂに作用する重力加速度と比べて、加速度Ｇ２１が大きい状態を示している。そのため、可動体５０は、第２可動体２０ｂ側に傾倒する。
【００６９】
これにより、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３が小さく（短く）なり、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の静電容量Ｃ１の静電容量値が減少する。他方、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３が大きく（長く）なり、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の静電容量Ｃ２の静電容量値が増加する。
また、図３（ａ）で示したセンサー素子１に加速度が加えられていない状態と比べて、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３は小さくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ１も小さくなる。また、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３は大きくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ２の静電容量値も増加する。
【００７０】
本実施形態のセンサー素子１は、２つの静電容量値の変化の程度から、加速度（例えば、Ｇ１１，Ｇ２１）の値を検出することができる。例えば、図３（ｂ）の状態で得られる容量値の変化（加速度Ｇ１１の大きさと方向）を基準として、図３（ｃ）の状態における容量値の変化を判定することによって、加速度Ｇ２１が作用している方向および力を検出することができる。
この静電容量Ｃ１，Ｃ２の静電容量値の変化（差動）によって、加速度の大きさと方向を検出することができる。
【００７１】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なセンサー素子１によれば、第１底面１２ａから可動体５０に向かって突出する第１突起部１４ａと、第２突起部１４ｂと、が設けられている。
可動体５０は、過度に傾倒した場合に、第１突起部１４ａまたは第２突起部１４ｂと当接することで、検出電極部２１との接触および短絡が抑制される。
したがって、可動体５０と検出電極部２１との間に生じた静電容量Ｃ１，Ｃ２の喪失を抑制することができる。
よって、可動体５０と検出電極部２１との当接および短絡が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子１を得ることができる。
【００７２】
［第２実施形態］
第２実施形態に係るセンサー素子について、図４を用いて説明する。
図４は、第２実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図である。図４は、図１中の線分Ａ１−Ａ１’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。
図４では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００７３】
第２実施形態にかかるセンサー素子１ａは、第１実施形態で説明したセンサー素子１とは、基板１０に設けられている第１凹部１２の第１底面１２ａ上に、ダミー電極部２２が設けられている点が異なる。その他の構成等はセンサー素子１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略してセンサー素子１ａについて説明する。
【００７４】
（センサー素子１ａの構造）
図４に示すセンサー素子１ａは、第１実施形態で上述したセンサー素子１と同様に、例えば、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を測定するためのセンサーとして用いることができる。
【００７５】
センサー素子１ａには、図４に示すように、基板１０と、基板１０上に突起部１４、検出電極部２１、およびダミー電極部２２と、が設けられている。また、センサー素子１ａには、支持部４２を介して枠部４０に支持された可動体５０と、これらを覆う蓋体６０と、が設けられている。
【００７６】
（ダミー電極部２２）
センサー素子１ａには、第１凹部１２の第１底面１２ａ上にダミー電極部２２が設けられている。
ダミー電極部２２は、検出電極部２１と電気的に絶縁されるとともに、基板１０に対して垂直方向であるＺ軸方向から平面視した場合に、検出電極部２１と重ならない様に第１底面１２ａ上に配設されている。換言すると、第１底面１２ａ上において、検出電極部２１と排他的にダミー電極部２２が配設されている。
【００７７】
ダミー電極部２２は、基板１０が帯電することによる電界を遮蔽するために設けられ、図示を省略する配線によって、接地もしくは可動体５０と接続されている。ダミー電極部２２は接地されることで、一定の電位に固定される。ダミー電極部２２は、接地されることで電位が固定され、蓋体６０等と略同電位とすることができる。よって、可動体５０と、ダミー電極部２２および蓋体６０等と、の間に生じる静電引力を略等しくすることができる。
また、ダミー電極部２２は、可動体５０と接続されることで可動体５０と略同電位とすることができる。よって、ダミー電極部２２と可動体５０との間に静電引力の発生を抑制することができる。
【００７８】
その他の構成はセンサー素子１と同様のため、説明を省略する。
【００７９】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なセンサー素子１ａによれば、検出電極部２１と電気的に絶縁されたダミー電極部２２が第１底面１２ａ上に設けられることで、第１底面１２ａ上に基板１０が露出される面積を抑制するとともに、基板１０の帯電にともなう電界を遮蔽することができる。
したがって、ダミー電極部２２が設けられることで基板１０が露出する面積が抑制され、帯電にともなう電界を遮蔽することができる。
よって、可動体５０が基板１０に誘引されることを抑制し、加速度等の検出精度の高いセンサー素子１ａを得ることができる。
【００８０】
［第３実施形態］
第３実施形態に係るセンサー素子について、図５を用いて説明する。
図５は、第３実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図である。図５は、図１中の線分Ａ１−Ａ１’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。
図５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００８１】
第３実施形態にかかるセンサー素子１ｂは、第２実施形態で説明したセンサー素子１ａと比較した場合に、基板１０に設けられている第１凹部１２の第１底面１２ａ上に、溝部１６が設けられている点が異なる。その他の構成等はセンサー素子１，１ａと略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略してセンサー素子１ｂについて説明する。
【００８２】
（センサー素子１ｂの構造）
図５に示すセンサー素子１ｂは、上述した各実施形態のセンサー素子１，１ａと同様に、例えば、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を測定するためのセンサーとして用いることができる。
【００８３】
センサー素子１ｂには、図５に示すように、基板１０と、基板１０上に突起部１４、検出電極部２１、およびダミー電極部２２と、が設けられている。また、センサー素子１ｂには、支持部４２を介して枠部４０に支持された可動体５０と、これらを覆う蓋体６０と、が設けられている。また、センサー素子１ｂには、検出電極部２１を構成する第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂと、検出電極部２１およびダミー電極部２２と、の境界部１８に溝部１６が設けられている。
【００８４】
（溝部１６）
溝部１６は、第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂと、検出電極部２１およびダミー電極部２２と、の境界部１８に設けられている。
検出電極部２１およびダミー電極部２２は、それぞれ排他的に第１底面１２ａ上に電気的に絶縁されて設けられていることから、その境界部１８において第１底面１２ａが露出する。
よって、基板１０が帯電した場合に、境界部１８から帯電に伴う電界が漏洩し、可動体５０を基板１０側に誘引する静電引力が生じる。そこで、基板１０に対して垂直方向であるＺ軸方向から可動体５０を平面視した場合に、可動体５０と重なる境界部１８に溝部１６が設けられている。
また、センサー素子１ｂは、境界部１８において露出する第１底面１２ａを可及的に少なくすることが好ましい。したがって、検出電極部２１およびダミー電極部２２は、溝部１６の底面まで延設されている。
溝部１６が設けられることで、可動体５０と、基板１０の第１底面１２ａが露出する境界部１８と、の間の間隙１３を大きくすることができ、可動体５０に対する静電引力の作用を抑制することができる。換言すると、可動体５０が基板１０側に静電誘引されることを抑制することができる。
【００８５】
その他の構成はセンサー素子１，１ａと同様のため、説明を省略する。
【００８６】
上述した第３実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なセンサー素子１ｂによれば、第１底面１２ａ上に設けられている検出電極部２１とダミー電極部２２との間、および第１検出電極部２１ａと第２検出電極部２１ｂとの間で、可動体５０と重なる領域の境界部１８には、溝部１６が設けられている。
したがって、溝部１６が設けられることで、可動体５０と、境界部１８において基板１０が露出する第１底面１２ａと、の間隙１３の距離を広げることができる。
よって、基板１０の帯電による可動体５０に対する静電引力を弱め、可動体５０が基板１０に誘引されることを抑制することができるセンサー素子１ｂを得ることができる。
【００８７】
［第４実施形態］
第４実施形態に係るセンサー素子について、図６を用いて説明する。
図６は、第４実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図である。図６は、図１中の線分Ａ１−Ａ１’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。
図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００８８】
第４実施形態にかかるセンサー素子１ｃは、第３実施形態で説明したセンサー素子１ｂとは、第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂの境界部１８に設けられた溝部１６に沿って突出部１５が設けられている点が異なる。その他の構成等はセンサー素子１，１ａ，１ｂと略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略してセンサー素子１ｃについて説明する。
【００８９】
（センサー素子１ｃの構造）
図６に示すセンサー素子１ｃは、各実施形態で上述したセンサー素子１，１ａ，１ｂと同様に、例えば、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を測定するためのセンサーとして用いることができる。
【００９０】
センサー素子１ｃは、図６に示すように、基板１０と、基板１０上に突起部１４、突出部１５、検出電極部２１、およびダミー電極部２２と、が設けられている。また、センサー素子１ｃは、支持部４２を介して枠部４０に支持された可動体５０と、これらを覆う蓋体６０と、が設けられている。また、検出電極部２１を構成する第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂと、検出電極部２１およびダミー電極部２２と、の境界部１８に溝部１６が設けられている。
【００９１】
（突出部１５）
センサー素子１ｃは、第１実施形態のセンサー素子１で上述した第１突起部１４ａおよび第２突起部１４ｂと、さらに突出部１５と、を含み構成されている。
突出部１５は、第１底面１２ａに設けられている第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂとの境界部１８に設けられた溝部１６に沿って設けられている。突出部１５は、第１底面１２ａから可動体５０に向かって突出し、第１底面１２ａ側の一端とは異なる他端に頂面１５１が設けられている。突出部１５は、頂面１５１と可動体５０との間に間隙１３を有し、設けられている。
また、突出部１５を覆う様に検出電極部２１が設けられている。突出部１５を覆う第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂは、第１底面１２ａから溝部１６に向かって延伸し、境界部１８において相互に絶縁する様に設けられている。
【００９２】
基板１０の帯電による電界が境界部１８において露出する主面１０ａ（第１底面１２ａ）から漏洩するが、突出部１５が設けられていることで、主面１０ａから漏洩する電界を遮蔽する効果を奏し、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間、および可動体５０と第２検出電極部との間で生じる静電容量への影響を抑制することができる。
その他の構成はセンサー素子１，１ａ，１ｂと同様のため、説明を省略する。
【００９３】
上述した第４実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なセンサー素子１ｃによれば、第１検出電極部２１ａと第２検出電極部２１ｂとの間に設けられた溝部１６に沿って、第１底面１２ａから可動体５０に向かって突出する突出部１５が設けられている。
突出部１５は、第１検出電極部２１ａまたは第２検出電極部２１ｂに覆われている。
したがって、境界部１８において露出する第１底面１２ａから漏洩する電界は、突出部１５が設けられていることで検出電極部２１に対する誘引が軽減され、可動体５０と検出電極部２１との間で生じる静電容量Ｃ１，Ｃ２への影響を抑制することができる。
よって、帯電による誘導が抑制されたセンサー素子１ｃを得ることができる。
【００９４】
［第５実施形態］
第５実施形態に係るセンサー素子について、図７を用いて説明する。
図７は、第５実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す図である。図７（ａ）は、図１中の線分Ａ１−Ａ１’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。図７（ｂ）は、第１突起部１４ａを模式的に拡大して示す拡大図である。図７では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００９５】
第５実施形態にかかるセンサー素子１ｄは、第３実施形態で上述したセンサー素子１ｂと同様に第１底面１２ａ上に溝部１６が設けられている。センサー素子１ｄは、第３実施形態で説明したセンサー素子１ｂと比較した場合に、突起部１４が検出電極部２１で覆われるとともに、さらに突起部１４に設けられた検出電極部２１を覆う様に絶縁部３２が設けられている点が異なる。
その他の構成等は第３実施形態で上述したセンサー素子１ｂと略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略してセンサー素子１ｄについて説明する。
【００９６】
（センサー素子１ｄの構造）
図７に示すセンサー素子１ｄは、第３実施形態で上述したセンサー素子１ｂと同様に、例えば、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を測定するためのセンサーとして用いることができる。
【００９７】
センサー素子１ｄには、図７に示すように、基板１０と、基板１０上に突起部１４、検出電極部２１、およびダミー電極部２２と、が設けられている。また、センサー素子１ｄには、支持部４２を介して枠部４０に支持された可動体５０と、これらを覆う蓋体６０と、が設けられている。また、センサー素子１ｄには、検出電極部２１を構成する第１検出電極部２１ａおよび第２検出電極部２１ｂと、検出電極部２１およびダミー電極部２２と、の境界部１８に溝部１６が設けられている。
【００９８】
（突起部１４）
本実施形態のセンサー素子１ｄの突起部１４は、その突起部１４が検出電極部２１に覆われ、さらに突起部１４に設けられている検出電極部２１を覆う様に絶縁部３２が設けられている。また、突起部１４は、第１底面１２ａから可動体５０に向かって突出し、第１底面１２ａ側の一端とは異なる他端に頂面１４１が設けられている。
【００９９】
突起部１４は、第１突起部１４ａと、第２突起部１４ｂと、を含み構成されている。
第１突起部１４ａは、検出電極部２１を垂直方向であるＺ軸方向から平面視した場合に、第１検出電極部２１ａと重なるとともに、頂面１４１ａと可動体５０との間に間隙１３を有して設けられている。
また、第１突起部１４ａは、第１検出電極部２１ａに覆われ、さらに第１突起部１４ａに設けられている第１検出電極部２１ａを覆う様に絶縁部３２が設けられている。
【０１００】
第２突起部１４ｂは、検出電極部２１を垂直方向であるＺ軸方向から平面視した場合に、第２検出電極部２１ｂと重なるとともに、頂面１４１ｂと可動体５０との間に間隙１３を有して設けられている。
第２突起部１４ｂは、第２検出電極部２１ｂに覆われ、さらに第２突起部１４ｂに設けられている第２検出電極部２１ｂを覆う様に絶縁部３２が設けられている。
【０１０１】
この様なセンサー素子１ｄは、基板１０上に設けられている可動体５０を保護するために蓋体６０が基板１０と接合され設けられている。
センサー素子１ｄにおいて、ホウ珪酸ガラスを含み構成された基板１０と、シリコンを含み構成される蓋体６０と、を接合する方法として陽極接合法が用いられている。
【０１０２】
陽極接合法による基板１０と蓋体６０との接合は、ナトリウムなどのアルカリ金属元素（可動元素）を含むホウ珪酸ガラスを用いた基板１０と、導電性を有するシリコンを用いた蓋体６０と、を高温（概ね３００℃から５００℃）の空間に載置する。空間は不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム、等）雰囲気もしくは真空中が好ましい。さらに、基板１０と蓋体６０との間に、高電圧（概ね５００Ｖから１０００Ｖ）を印加する。これにより、基板１０と蓋体６０とは、接合される主面１０ａと接合面６２ａとの間（界面）に共有結合が生じ、互いに強固に接合されるものである。
【０１０３】
陽極接合法を用いた場合に基板１０は、蓋体６０の接合面６２ａと接合される主面１０ａとは反対側の面に向かって当該基板１０に内包されるＮａ（ナトリウム）イオンの移動が生じる。基板１０は、Ｎａイオンの移動が生じることで、接合面６２ａ側（主面１０ａ）に空乏層が生成され、主面１０ａおよび第１底面１２ａ上が帯電しやすくなる。
【０１０４】
基板１０のＮａイオンの移動が生じることで基板１０が帯電しやすくなり、可動体５０に対して静電引力が作用することで可動体５０が基板１０側に誘引される。可動体５０は、基板１０側に誘引されることで突起部１４と当接するおそれがある。
例えば、基板１０と蓋体６０との陽極接合中に、突起部１４と可動体５０とが当接すると、ホウ珪酸ガラスを含み構成されている突起部１４と、シリコンを含み構成されている可動体５０と、の間で意図しない陽極接合が生じる。
【０１０５】
そこで、センサー素子１ｄの突起部１４は、検出電極部２１で覆われることにより陽極接合時に生じるＮａイオンの移動を抑制するとともに、可動体５０が当接しても陽極接合されることを抑制することができる。また、突起部１４は、可動体５０が傾倒した際に突起部１４を覆う検出電極部２１と当接した場合において、可動体５０と検出電極部２１との間に生じた静電容量の喪失する虞があるため、突起部１４に設けられている検出電極部２１を覆う様に絶縁部３２が設けられているものである。
【０１０６】
なお、絶縁部３２は、例えば図７（ｂ）に示す様に、少なくとも突起部１４と可動体５０とが当接する部分に設けられていれば良い。
【０１０７】
上述した第５実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なセンサー素子１ｄによれば、第１突起部１４ａおよび第２突起部１４ｂ（突起部１４）を覆う様に検出電極部２１が設けられ、さらに突起部１４には、可動体５０と当接する部分に検出電極部２１を覆う絶縁部３２が設けられている。
これにより、センサー素子１ｄは、突起部１４が絶縁体で構成されている場合、帯電による電界を検出電極部２１で遮蔽し、可動体５０が突起部１４に静電誘引されることを抑制することができる。また、センサー素子１ｄは、その製造時において、可動体５０と突起部１４とが当接しても、突起部１４に設けられた検出電極部２１によってＮａイオンの移動が抑制され、可動体５０と突起部１４とが陽極接合されることを抑制することができる。したがって、可動体５０が突起部１４に静電誘引されることを抑制されるとともに、可動体５０と突起部１４との意図しない接合を抑制したセンサー素子１ｄを得ることができる。
【０１０８】
上述した各実施形態においては最も好適な態様として、複数の突起部１４が設けられた形態を説明したが、一の突起部１４を設ける形態としても良い。
例えば、センサー素子１、及び１ａから１ｅは、加速度等が加えられていない初期状態においては、可動体５０は第２検出電極部２１ｂ側に傾倒し、加速度が加えられることで第１検出電極部２１ａ側に傾倒し、さらに加速度が加えられると第１突起部１４ａと可動体５０とが当接することができる。
よって、少なくとも一つの突起部１４が設けられていれば、上述した効果が得られるものである。
【０１０９】
また、例えば、検出電極部に対して可動体が垂直方向、かつ平行に変位する構造のセンサー素子（例えば、特開平１１−１０１６９７号公報）に、本願発明に係る検出電極部が設けられた領域から可動体に向かって突出する突起部を設けることができる。
この様なセンサー素子に可動体が変位する方向における検出電極部の厚みの寸法より大きい突出寸法の突起部を少なくとも一つ設けることで、可動体と検出電極部との当接を防ぐことができる。したがって、可動体と検出電極部との接触および短絡が抑制され、可動体と検出電極部との間に生じた静電容量の喪失を抑制することができる。
よって、可動体と検出電極部との当接が抑制され、過度な加速度等が加えられた場合にも継続して加速度等を検出することができるセンサー素子を得ることができる。
【０１１０】
（実施例）
本発明の一実施形態に係るセンサー素子１、およびセンサー素子１ａないし１ｄ（以下、総括してセンサー素子１として説明する。）のいずれかを適用した実施例について、図８から図１１を参照しながら説明する。
【０１１１】
［電子機器］
本発明の一実施形態に係るセンサー素子１を適用した電子機器について、図８から図１０を参照しながら説明する。
【０１１２】
図８は、本発明の一実施形態に係る振動素子を備える電子機器としてのラップトップ型（またはモバイル型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、ラップトップ型パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。この様なラップトップ型パーソナルコンピューター１１００には、そのラップトップ型パーソナルコンピューター１１００に加えられる加速度等を検知して表示ユニット１１０６に加速度等を表示するための加速度センサー等として機能する静電容量型のセンサー素子１が内蔵されている。この様なセンサー素子１は、可動体５０が基板１０に接触し、静電容量Ｃ１，Ｃ２の喪失が抑制されているため、連続して加速度等の計測をおこなうことができる。よって、信頼性の高いラップトップ型パーソナルコンピューター１１００を得ることができる。
【０１１３】
図９は、本発明の一実施形態に係る振動子を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。この様な携帯電話機１２００には、携帯電話機１２００に加えられる加速度等を検知して、当該携帯電話機１２００の操作を補助するための加速度センサー等として機能する静電容量型のセンサー素子１が内蔵されている。この様なセンサー素子１は、可動体５０が基板１０に接触し、静電容量Ｃ１，Ｃ２の喪失が抑制されているため、連続して加速度等の計測をおこなうことができる。よって、信頼性の高い携帯電話機１２００を得ることができる。
【０１１４】
図１０は、本発明の一実施形態に係る振動子を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３０８が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３０８は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部１３０８に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３１０に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示される様に、ビデオ信号出力端子１３１２には液晶ディスプレイ１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３１０に格納された撮像信号が、液晶ディスプレイ１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。この様なデジタルスチールカメラ１３００には、その落下からデジタルスチールカメラ１３００を保護する機能を動作させるため、落下による加速度を検知する加速度センサーとして機能する静電容量型のセンサー素子１が内蔵されている。この様なセンサー素子１は、可動体５０が基板１０に接触し、静電容量Ｃ１，Ｃ２の喪失が抑制されているため、連続して加速度等の計測をおこなうことができる。よって、信頼性の高いデジタルスチールカメラ１３００を得ることができる。
【０１１５】
なお、本発明の一実施形態に係るセンサー素子１は、図８のラップトップ型パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図９の携帯電話機、図１０のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、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、医療機器（例えば電子体温計、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）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【０１１６】
［移動体］
図１１は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００は、加速度センサーとして機能するセンサー素子１が各種制御ユニットに搭載されている。例えば、同図に示す様に、移動体としての自動車１５００には、当該自動車１５００の加速度を検知するセンサー素子１を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic  Control  Unit）１５０８が車体１５０７に搭載されている。加速度を検知して車体１５０７の姿勢に応じた適切な出力にエンジンを制御することで、燃料等の消費を抑制した効率的な移動体としての自動車１５００を得ることができる。
また、センサー素子１は、他にも、車体姿勢制御ユニット、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）、に広く適用できる。
この様なセンサー素子１は、可動体５０が基板１０に接触し、静電容量Ｃ１，Ｃ２の喪失が抑制されているため、連続して加速度等の計測をおこなうことができる。よって、信頼性の高い移動体１５００を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…センサー素子、１０…基板、１０ａ…主面、１２…第１凹部、１２ａ…第１底面、１３…間隙、１４…突起部、１５…突出部、１６…溝部、１８…境界部、２１…検出電極部、２２…ダミー電極部、３２…絶縁部、４０…枠部、４２…支持部、４３…間隙、５０…可動体、６０…蓋体、６２…第２凹部、６２ａ…接合面、８０…キャビティ、１４１…頂面、１１００…ラップトップ型パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…デジタルスチールカメラ、１５００…自動車、Ｃ１，Ｃ２…静電容量、Ｇ１１，Ｇ２１…加速度。
【図１】
2014224739.tif 000003
【図２】
2014224739.tif 000004
【図３】
2014224739.tif 000005
【図４】
2014224739.tif 000006
【図５】
2014224739.tif 000007
【図６】
2014224739.tif 000008
【図７】
2014224739.tif 000009
【図８】
2014224739.tif 000010
【図９】
2014224739.tif 000011
【図１０】
2014224739.tif 000012
【図１１】
2014224739.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月28日(2014.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この様なセンサー素子によれば、検出電極部と、可動体と少なくとも一部が対向して配置され当該検出電極部と電気的に絶縁されたダミー電極部と、が設けられることで、基板が露出される面積を抑制するとともに、基板の帯電にともなう電荷を遮蔽することができる。
したがって、ダミー電極部が設けられることで基板が露出する面積が抑制され、帯電にともなう基板と可動体との間に生じる電界を遮蔽することができる。よって、可動体が基板に誘引されることを抑制された加速度等の検出精度の高いセンサー素子を得ることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
これにより、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３が小さく（短く）なり、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の静電容量Ｃ２の静電容量値が増加する。他方、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３が大きく（長く）なり、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の静電容量Ｃ１の静電容量値が減少する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
これにより、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３と、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３と、が略等しくなる。よって、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の静電容量Ｃ１と、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の静電容量Ｃ２と、の静電容量値が略等しくなる。
また、図３（ａ）で示したセンサー素子１に加速度が加えられていない状態と比べて、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３は小さくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ１は大きくなる。また、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３は大きくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ２の静電容量値は減少する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図３（ｃ）は、センサー素子１に対して＋Ｚ軸方向から−Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ２１が可動体５０に加えられている状態を例示している。
この状態で可動体５０には、第１可動体５０ａ側に加速度Ｇ２１が加えられているため、支軸Ｑを回転軸とする反時計廻りの力が作用する。よって、可動体５０は、第１検出電極部２１ａ側に傾倒する。図３（ｃ）においては、第２可動体５０ｂに作用する重力加速度と比べて、加速度Ｇ２１が大きい状態を示している。そのため、可動体５０は、第１検出電極部２１ａ側に傾倒する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
これにより、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３が小さく（短く）なり、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間の静電容量Ｃ１の静電容量値が増加する。他方、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３が大きく（長く）なり、可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間の静電容量Ｃ２の静電容量値が減少する。
また、図３（ａ）で示したセンサー素子１に加速度が加えられていない状態と比べて、可動体５０（第１可動体５０ａ）と第１検出電極部２１ａとの間の間隙１３は小さくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ１は大きくなる。また、可動体５０（第２可動体５０ｂ）と第２検出電極部２１ｂとの間の間隙１３は大きくなり、両部間に生じる静電容量Ｃ２の静電容量値は減少する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
［第２実施形態］
第２実施形態に係るセンサー素子について、図４を用いて説明する。
図４は、第２実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図である。図４は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。
図４では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
［第３実施形態］
第３実施形態に係るセンサー素子について、図５を用いて説明する。
図５は、第３実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図である。図５は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。
図５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
［第４実施形態］
第４実施形態に係るセンサー素子について、図６を用いて説明する。
図６は、第４実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す断面図である。図６は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。
図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
基板１０の帯電による電界が境界部１８において露出する主面１０ａ（第１底面１２ａ）から漏洩するが、突出部１５が設けられていることで、主面１０ａから漏洩する電界を遮蔽する効果を奏し、可動体５０と第１検出電極部２１ａとの間、および可動体５０と第２検出電極部２１ｂとの間で生じる静電容量への影響を抑制することができる。
その他の構成はセンサー素子１，１ａ，１ｂと同様のため、説明を省略する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
［第５実施形態］
第５実施形態に係るセンサー素子について、図７を用いて説明する。
図７は、第５実施形態に係るセンサー素子を模式的に示す図である。図７（ａ）は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のセンサー素子の断面を模式的に示すものである。図７（ｂ）は、第１突起部１４ａを模式的に拡大して示す拡大図である。図７では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋体とが重なる厚み方向を示す軸である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
上述した各実施形態においては最も好適な態様として、複数の突起部１４が設けられた形態を説明したが、一の突起部１４を設ける形態としても良い。
例えば、センサー素子１、及び１ａから１ｄは、加速度等が加えられていない初期状態においては、可動体５０は第２検出電極部２１ｂ側に傾倒し、加速度が加えられることで第１検出電極部２１ａ側に傾倒し、さらに加速度が加えられると第１突起部１４ａと可動体５０とが当接することができる。
よって、少なくとも一つの突起部１４が設けられていれば、上述した効果が得られるものである。