(57)【要約】【課題】配線間で生じる寄生容量を抑制することができるＭＥＭＳデバイスを提供する。【解決手段】ベース基板と、第１構造体でベース基板上に配置された第１配線と、第１構造体と第１構造体に接続された第２構造体とでベース基板上に配置された第２配線と、第１配線と第２配線とが接続され、ベース基板上に配置されたＭＥＭＳ素子と、を備え、第１配線と第２配線とは、互いに交差する交差部を備え、交差部は、第１配線の第１構造体と第２配線の第２構造体とが交差している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
第１構造体で前記ベース基板上に配置された第１配線と、
前記第１構造体と前記第１構造体に接続された第２構造体とで前記ベース基板上に配置された第２配線と、
前記第１配線と前記第２配線とが接続され、前記ベース基板上に配置されたＭＥＭＳ素子と、を備え、
前記第１配線と前記第２配線とは、互いに交差する交差部を備え、
前記交差部は、前記第１配線の前記第１構造体と前記第２配線の前記第２構造体とが交差していることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、
前記ベース基板上には溝部が設けられ、
前記第１構造体は前記溝部内に設けられていることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
請求項２に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、
前記交差部における前記溝部は、他の前記溝部よりも深いことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、
前記交差部における前記第２構造体の幅は、他の前記第２構造体の幅よりも狭いことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、
前記第１構造体は、金属を含み、
前記第２構造体は、シリコンを含むことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスを搭載したことを特徴とする電子モジュール。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスを搭載しことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスを搭載した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、ＭＥＭＳデバイス、電子モジュール、電子機器、及び移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ ：微小電気機械システム）技術を用いて、ベース基板上にＭＥＭＳ素子を形成するとともに、ＭＥＭＳ素子に接続する配線をベース基板上に形成した角速度等を検出するＭＥＭＳデバイスが知られている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳデバイスの製造方法としては、例えば、ガラス等で形成されたベース基板に半導体素子の材料となるシリコン基板を陽極接合で接合する。そして、シリコン基板のＭＥＭＳデバイスの構成要素であるＭＥＭＳ素子を形成する領域、及びそのＭＥＭＳ素子に接続する配線を形成する領域を残してシリコン基板をエッチングしてＭＥＭＳ素子及び配線を型抜きすることによりＭＥＭＳデバイスが得られる。
【０００４】
例えば、非特許文献１では、ベース基板としてＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いている。そして、ＳＯＩ基板上にＭＥＭＳ素子を配置したＭＥＭＳデバイスにおいて、ポリシリコンを材料としＭＥＭＳ素子と接続するための配線をＳＯＩ基板に埋め込み、その配線を接続先のＭＥＭＳ素子と接続する構成が開示されている。非特許文献１のＳＯＩ基板では、配線が埋め込まれた位置より下層となるところにＳｉＯ２の層を有する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】デンソーテクニカルレビュー  Ｖｏｌ．５  Ｎｏ．１  ２０００  ｐ３９−ｐ４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＳｉＯ2のガラス基板、若しくはＳｉＯ2層に近接して配線が配置されることになる。ＳｉＯ2は比誘電率が高いため、配線をＳｉＯ2に近接して配置すると配線間において寄生容量（浮遊容量）が発生しやすくなる。よって、いずれの方法であっても配線間の寄生容量によりＭＥＭＳ素子の電気的特性に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、ベース基板と、第１構造体でベース基板上に配置された第１配線と、第１構造体と第１構造体に接続された第２構造体とでベース基板上に配置された第２配線と、第１配線と第２配線とが接続され、ベース基板上に配置されたＭＥＭＳ素子と、を備え、第１配線と第２配線とは、互いに交差する交差部を備え、交差部は、第１配線の第１構造体と第２配線の第２構造体とが交差していることを特徴とする。
【０００９】
このようなＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子に接続される第１配線は第１構造体を有し、第２配線は第１構造体と第２構造体とを有し、それぞれベース基板上に設けられている。また、第１配線と第２配線とが交差する交差部を備え、交差部で第１構造体と、第２構造体とが交差している。
これによって、ベース基板上に設けられる第１配線と第２配線とを交差させて配線することが可能となり、当該ベース基板の配線にかかる面積を抑制し、ＭＥＭＳデバイスの小型化を実現することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、ベース基板上には溝部が設けられ、第１構造体は溝部内に設けられていることが好ましい。
【００１１】
このようなＭＥＭＳデバイスによれば、第１構造体はベース基板上に設けられた溝部に設けられ、第２構造体はベース基板上に設けられる。
これによって、溝部に設けられた第１構造体を、ベース基板上に設けられた第２構造体が跨いで接触することなく交差させることができる。
従って、空隙を有して第１配線と第２配線とを交差させることができ、第１構造体と第２構造体とが交差することで生じる寄生容量を抑制し、ＭＥＭＳ素子の電気的特性に悪影響を及ぼすことの少ないＭＥＭＳデバイスを得ることができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、交差部における溝部は、他の溝部よりも深いことが好ましい。
【００１３】
このようなＭＥＭＳデバイスによれば、第１配線と第２配線とが交差する交差部における溝の深さを深くした溝部に、第１構造体が設けられている。
これによって、第１構造体と第２構造体とが交差する部分の離間距離を増すことができ、第１構造体と第２構造体との間に生じる寄生容量を抑制し、ＭＥＭＳ素子の電気的特性に悪影響を及ぼすことの少ないＭＥＭＳデバイスを得ることができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、交差部における第２構造体の幅は、他の前記第２構造体の幅よりも狭いことが好ましい。
【００１５】
このようなＭＥＭＳデバイスによれば、第１配線と第２配線とが交差する交差部における第１構造体を跨ぐ第２構造体の幅が、他の部分に設けられた第２構造体と比して幅を狭めて設けられている。これによって、第１構造体と第２構造体とが設けられたベース基板上を平面視した場合に、第１構造体と第２構造体とが交差する部分の面積、即ち、重なる面積を小さくすることで両構造体に生じる寄生容量を抑制することができる。従って、ＭＥＭＳ素子の電気的特性に悪影響の及ぼすことの少ないＭＥＭＳデバイスを得ることができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、第１構造体は、金属を含み、第２構造体は、シリコンを含むことが好ましい。
【００１７】
このようなＭＥＭＳデバイスによれば、スパッタ法等を用いることにより第１構造体としての金属を含んだ膜を溝部に設けることができる。これによって、電気的導通が得られる金属膜を第１構造体として溝部に簡便に設けることができる。また、第２構造体は、ドライエッチング法等によってシリコンを含んで形成することができる。これによって、第１構造体が設けられた溝部を跨ぐ第２配線を設けることができる。また、シリコンで形成されるＭＥＭＳ素子と同時に交差部で幅の異なる第２構造体を容易に形成することができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係る電子モジュールは、上述したＭＥＭＳデバイスを搭載したことを特徴とする。
【００１９】
このような電子モジュールによれば、上述したＭＥＭＳデバイスが搭載されることで配線間の寄生容量による電気的特性の悪影響を抑制し、角速度等の検出精度高めた電子モジュールを得ることができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係る電子機器は、上述したＭＥＭＳデバイスを搭載したことを特徴とする。
【００２１】
このような電子機器によれば、上述したＭＥＭＳデバイスが搭載されることで寄生容量による電気的特性の悪影響を抑制し、角速度等の検出精度を高めた電子機器を得ることができる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係る移動体は、上述したＭＥＭＳデバイスを搭載したことを特徴とする。
【００２３】
このような移動体によれば、上述したＭＥＭＳデバイスが搭載されることで寄生容量による電気的特性の悪影響を抑制し、角速度等の検出精度を高めた電子機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの概略構成を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの概略構成を模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの配線を拡大し模式的に示す拡大図。
【図４】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの配線を拡大し模式的に示す拡大図。
【図５】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの動作を説明する図。
【図６】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの動作を説明する図。
【図７】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの動作を説明する図。
【図８】第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの動作を説明する図。
【図９】第２実施形態に係る電子モジュールの概略構成を模式的に示す図。
【図１０】実施例に係る電子機器を示す模式図。
【図１１】実施例に係る電子機器を示す模式図。
【図１２】実施例に係る電子機器を示す模式図。
【図１３】実施例に係る移動体を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。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。また、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照し、各部の位置関係について説明する。鉛直面内における所定方向をＸ軸方向、鉛直面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向をＺ軸方向とする。また、重力方向を基準として、重力方向を下方向，−方向、逆方向を上方向，＋方向とする。
【００２６】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを図１から図８に示す。
図１は、ＭＥＭＳデバイスをＺ軸方向から平面視した場合の概略構成を示す平面図である。図２は、図１に示したＭＥＭＳデバイスの線分Ａ−Ａにおける断面を示す模式図である。図３及び図４は、図１に示したＭＥＭＳデバイスの配線を拡大して示す拡大図である。図５から図８は、ＭＥＭＳデバイスの動作を説明する図である。
なお、本実施形態のＭＥＭＳデバイス１００は、その形態として角速度等を検出するジャイロセンサーとして構成されている形態を一例に説明する。
【００２７】
（ＭＥＭＳデバイスの構造）
ＭＥＭＳデバイス１００は、図１及び図２に示すように、ベース基板１０と、ＭＥＭＳ素子１０２と、第１配線３０と、第２配線４０とを備えている。
【００２８】
ベース基板１０は、その材料として例えば、ガラスを用いている。ベース基板１０は、図２に示すように、第１面１１と、第１面１１と反対側の第２面１２と、を有している。
【００２９】
ベース基板１０の第１面１１には、凹部１４が設けられている。凹部１４の上方には、間隙を介して、ＭＥＭＳ素子１０２の振動体１１２が設けられている。凹部１４によって、振動体１１２は、ベース基板１０に干渉することなく、所望の方向に振動（可動）することができる。また、ベース基板１０には、後述する第１構造体２１１が設けられる溝部１６を有する。なお、便宜上、図１では、凹部１４及び溝部１６の図示を省略している。
【００３０】
ＭＥＭＳ素子１０２は、ベース基板１０上に（ベース基板１０の第１面１１に）設けられている。以下では、ＭＥＭＳ素子１０２が、Ｚ軸回りの角速度を検出するジャイロセンサー素子（静電容量型ＭＥＭＳジャイロセンサー素子）である例について説明する。
【００３１】
ＭＥＭＳ素子１０２は、図１及び図２に示すように、第１ＭＥＭＳ素子（構造体）１０６及び第２ＭＥＭＳ素子（構造体）１０８を備えている。第１ＭＥＭＳ素子１０６及び第２ＭＥＭＳ素子１０８は、Ｘ軸に沿って互いに連結されている。第１ＭＥＭＳ素子１０６は、第２ＭＥＭＳ素子１０８よりも−Ｘ軸方向側に位置している。
【００３２】
第１ＭＥＭＳ素子１０６及び第２ＭＥＭＳ素子１０８は、図１及び図２に示すように、振動体１１２と、第１バネ部１１４と、可動駆動電極１１６と、変位部１２２と、第２バネ部１２４と、可動検出電極１２６と、第１固定駆動電極１３０，１３２と、第２固定駆動電極１３４，１３６と、固定検出電極１４０，１４２と、固定部１５０とを備えている。
【００３３】
図１に示す第１配線３０は、第１構造体２１１を有する。第１配線３０は、ＭＥＭＳ素子１０２を構成する第１固定駆動電極１３０と、固定検出電極１４２と、に接続されている。また、第１配線３０は、ＭＥＭＳ素子１０２と接続された他方の端が電極パッド５０と接続され、図示しない配線が電極パッド５０に接続されることで第１固定駆動電極１３０と、固定検出電極１４２とで得られる信号をＭＥＭＳデバイス１００の外部に出力することができる。
【００３４】
図１に示す第２配線４０は、第１構造体２１１と、第２構造体２２１とを有する。第２配線４０は、第１構造体２１１と、接続部３２０（図４参照）で第１構造体２１１と第２構造体２２１とが接続されている。第２配線４０は、ＭＥＭＳ素子１０２を構成する第１バネ部１１４と、第２固定駆動電極１３６と、第１固定駆動電極１３２とに接続されている。また、第２配線４０は、ＭＥＭＳ素子１０２と接続された他方の端が電極パッド５０と接続され、図示しない配線が電極パッド５０に接続されることで第１バネ部１１４と、第１固定駆動電極１３２と、第２固定駆動電極１３６とにＭＥＭＳデバイス１００の外部から駆動信号等を印加することができる。
【００３５】
第１配線３０と、第２配線４０とに含まれる第１構造体２１１は、例えば、スパッタリング法によって、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ），銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ）等の金属を材料として形成される導電膜を用いることができる。
また、第２配線４０に有する第２構造体２２１は、例えばシリコン等で形成される導電性を有する構造体を用いることができる。第２構造体２２１は、上述のＭＥＭＳ素子１０２の振動体１１２、第１バネ部１１４，第２バネ部１２４、可動駆動電極１１６、変位部１２２、可動検出電極１２６、及び固定部１５０を、ベース基板１０に接合されたシリコン基板（図示せず）を加工することによって一体に形成されている。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術を用いることが可能である。
【００３６】
本実施形態のＭＥＭＳデバイス１００は、ＭＥＭＳ素子１０２に接続される第１配線３０と、第２配線４０とが交差する交差部３００（図１において符号及び詳細図示省略）を有する。
図３（ａ）は、図１で符号Ｂを付して破線で囲む交差部３００を拡大して示している。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す交差部３００の線分Ｄ−Ｄで示すＸ軸方向から断面視した交差部３００を示している。また、図３（ｃ）は、図３（ａ）において線分Ｃ−Ｃで示すＹ軸方向から断面視した接続部３２０の断面を示している。
【００３７】
図２及び図３（ａ），（ｂ）に示す交差部３００において、第１配線３０と、第２配線４０とは異なった構造体、即ち、第１構造体２１１と、第２構造体２２１とを交差させている。
本実施形態のＭＥＭＳデバイス１００において、第１配線３０と、第２配線４０とに含まれる第１構造体２１１は、ベース基板１０の第１面１１に設けられた溝部１６に設けられている。また、第２配線４０に含まれる第２構造体２２１は、ベース基板１０上の第１面１１に設けられている。
これにより、交差部３００では、溝部１６に設けられた第１構造体２１１を、ベース基板１０上の第１面１１に設けられた第２構造体２２１が跨いで空隙２０をもって交差する構造となる。
【００３８】
ＭＥＭＳデバイス１００において第１配線３０は、溝部１６に設けられた第１構造体２１１によってＭＥＭＳ素子１０２と接続されている。また、第２配線４０は、ＭＥＭＳ素子１０２へ接続される経路において第１構造体２１１と、第２構造体２２１とが接続される接続部３２０（図１において符号及び詳細図示省略）を有する。
【００３９】
図３（ｃ）に示す接続部３２０は、第２配線４０に含まれる第１構造体２１１と、第２構造体２２１とを電気的に接続する部分であり。
接続部３２０には、溝部１６に設けられたベース基板１０の凸部１８を覆う様に第１構造体２１１が設けられている。また、第１構造体２１１によって凸部１８が覆われた部分には、さらにバンプ部２１２が設けられている。バンプ部２１２は、例えばクロム（Ｃｒ）金（Ａｕ）を含む金属膜、もしくは白金（Ｐｔ）チタン（Ｔｉ）を含む金属膜で構成されている。
【００４０】
また、接続部３２０において第１構造体２１１と接続される第２構造体２２１は、凸部１８に重なる様に設けられ、バンプ部２１２と接続（接合）されている。
なお、第２構造体２２１とベース基板１０の第１面１１との間には膜２２３が設けられ、第２構造体２２１と、ベース基板１０との間の間隔を調整する役目を担っている。仮に膜２２３が無い場合に、バンプ部２１２の高さが低いと第２構造体２２１との接触不良により導通がとれず、バンプ部２１２の高さが高いと第２構造体２２１がベース基板１０から剥離する可能性がある。本実施形態において、膜２２３は、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）が用いられている。なお、膜２２３は、図３（ｃ）以外では図示を省略している。
【００４１】
図３（ａ）に示すようにベース基板１０をＺ軸方向から平面視した場合に、第２構造体２２１には幅を狭めた跨線部２２２を有し、交差部３００において跨線部２２２が第１構造体２１１を跨ぐように設けられている。これによって、第２構造体２２１（跨線部２２２）と、第１構造体２１１とが重なる面積を少なくすることができる。従って、交差部３００において第１構造体２１１と第２構造体２２１とが重なることで、第１配線３０と第２配線４０との間に生じる寄生容量（浮遊容量）を抑制することができる。なお、図１においては交差部３００の符号を省略すると共に、跨線部２２２の図示も省略している。
【００４２】
また、図４に示すように交差部３００において、第１構造体２１１が設けられる溝部１６に凹部１７を設けてもよい。凹部１７を設けることで、交差部３００において空隙２０をもって交差する第１構造体２１１と、第２構造体２２１（跨線部２２２）との離間距離が増すことができ、両配線間に生じる寄生容量（浮遊容量）を抑制することができる。
【００４３】
本実施形態のＭＥＭＳデバイス１００は、振動体１１２、第１バネ部１１４、第２バネ部１２４、可動駆動電極１１６、変位部１２２、可動検出電極１２６、固定部１５０、及び第２構造体２２１を、例えばベース基板１０に接合されたシリコン基板（図示せず）を加工することによって一体に形成することができる。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、第１配線３０と第２配線４０とを簡便な構造で交差させることができ、ＭＥＭＳデバイス１００の小型化を図ることができる。
【００４４】
（ＭＥＭＳデバイスの動作）
次に、ジャイロセンサーとしてのＭＥＭＳデバイス１００の動作について説明する。図５から図８は、ＭＥＭＳデバイス１００の動作を説明するための図である。なお、図５から図８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。また、便宜上、図５〜図８では、ＭＥＭＳ素子１０２以外の構成部材の図示を省略している。また、可動駆動電極１１６、可動検出電極１２６、第１固定駆動電極１３０，１３２、第２固定駆動電極１３４，１３６、及び固定検出電極１４０，１４２の図示を省略し、ＭＥＭＳ素子１０２を簡略化して図示している。
【００４５】
振動体１１２から＋Ｙ軸方向に延出している可動駆動電極（第１可動駆動電極）１１６（図５から図８において図示省略）と第１固定駆動電極１３０，１３２（図５から図８において図示省略）との間、及び振動体１１２から−Ｙ軸方向に延出している可動駆動電極（第２可動駆動電極）１１６（図５から図８において図示省略）と、第２固定駆動電極１３４，１３６（図５から図８において図示省略）との間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極１１６と固定駆動電極１３０，１３２との間、及び第２可動駆動電極１１６と第２固定駆動電極１３４，１３６との間に、静電力を発生させることができる。これにより、図５および図６に示すように、第１バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させることができ、振動体１１２をＸ軸に沿って振動させることができる。
【００４６】
より具体的には、固定電位配線となる第２配線４０を介して可動駆動電極１１６に、一定の電位（Ｖｒ）を与える。さらに、第１配線３０（第１構造体２１１）を介して固定駆動電極１３０，１３４に、一定の電位（Ｖｒ）を基準とする第１交流電圧を印加する。また、第２配線４０（第１構造体２１１）を介して固定駆動電極１３２，１３６に、一定の電位Ｖｒを基準とする第１交流電圧と位相が１８０度ずれた第２交流電圧とを印加する。
【００４７】
ここで、第１可動駆動電極１１６を挟む第１固定駆動電極１３０，１３２において、第１ＭＥＭＳ素子１０６では、第１可動駆動電極１１６の−Ｘ軸方向側に第１固定駆動電極１３０が設けられ、第１可動駆動電極１１６の＋Ｘ軸方向側に第１固定駆動電極１３２が設けられている（図１参照）。第２ＭＥＭＳ素子１０８では、第１可動駆動電極１１６の＋Ｘ軸方向側に第１固定駆動電極１３０が設けられ、第１可動駆動電極１１６の−Ｘ軸方向側に第１固定駆動電極１３２が設けられている（図１）。また、第２可動駆動電極１１６を挟む第２固定駆動電極１３４，１３６において、第１ＭＥＭＳ素子１０６では、第２可動駆動電極１１６の−Ｘ軸方向側に第２固定駆動電極１３４が設けられ、第２可動駆動電極１１６の＋Ｘ軸方向側に第２固定駆動電極１３６が設けられている（図１参照）。第２ＭＥＭＳ素子１０８では、第２可動駆動電極１１６の＋Ｘ軸方向側に第２固定駆動電極１３４が設けられ、第２可動駆動電極１１６の−Ｘ軸方向側に第２固定駆動電極１３６が設けられている（図１参照）。そのため、第１交流電圧及び第２交流電圧によって、第１ＭＥＭＳ素子１０６の振動体１１２ａ、及び第２ＭＥＭＳ素子１０８の振動体１１２ｂを、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させることができる。図５に示す例では、振動体１１２ａは、α１方向に変位し、振動体１１２ｂは、α１方向と反対のα２方向に変位している。図６に示す例では、振動体１１２ａは、α２方向に変位し、振動体１１２ｂは、α１方向に変位している。
【００４８】
なお、変位部１２２は、振動体１１２（１１２ａ，１１２ｂ）の振動に伴い、Ｘ軸に沿って変位する。同様に、可動検出電極１２６（図１参照）は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って変位する。
【００４９】
図７及び図８に示すように、振動体１１２ａ，１１２ｂがＸ軸に沿って振動を行っている状態で、ＭＥＭＳ素子１０２にＺ軸回りの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、変位部１２２は、Ｙ軸に沿って変位する。すなわち、振動体１１２ａに接続された変位部１２２ａ、及び振動体１１２ｂに接続された変位部１２２ｂは、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。図７に示す例では、変位部１２２ａは、β１方向に変位し、変位部１２２ｂは、β１方向と反対のβ２方向に変位している。図８に示す例では、変位部１２２ａは、β２方向に変位し、変位部１２２ｂは、β１方向に変位している。
【００５０】
変位部１２２（１２２ａ，１２２ｂ）がＹ軸に沿って変位することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の距離は、変化する（図１参照）。同様に、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の距離は、変化する（図１参照）。そのため、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の静電容量は、変化する。同様に、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の静電容量は、変化する。
【００５１】
ジャイロセンサーとしてのＭＥＭＳデバイス１００では、検出配線となる第１配線３０及び固定電位配線となる第２配線４０を介して、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間に電圧を印加することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の静電容量の変化量を検出することができる（図１参照）。さらに、検出配線となる第１配線３０及び固定電位配線となる第２配線４０を介して、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間に電圧を印加することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の静電容量の変化量を検出することができる（図１参照）。このようにして、ジャイロセンサーとしてのＭＥＭＳデバイス１００は、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０，１４２との間の静電容量の変化量により、Ｚ軸回りの角速度ωを求めることができる。
【００５２】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このようなＭＥＭＳデバイス１００によれば、溝部１６に設けられた第１構造体２１１と空隙２０を保ち、第１構造体２１１を跨いで第２構造体２２１を交差させることができる。また、交差部３００において、溝部１６に凹部１７を設けることで、溝部１６に設けられた第１構造体２１１と、第１構造体２１１を跨いで交差する第２構造体２２１との離間距離を増すことができる。また、交差部３００において第１構造体２１１を跨いで交差する第２構造体２２１の幅を細くした跨線部２２２を設けることで、第１構造体２１１と第２構造体２２１との重なる面積を少なくすることができる。
これによって、ＭＥＭＳデバイス１００は、空隙２０を保って第１配線３０と第２配線４０とを交差させることで、第１構造体２１１と第２構造体２２１との間に生じる寄生容量を抑制することができる。また、第１構造体２１１と第２構造体２２１との離間距離を増すことで、第１配線３０と第２配線４０との間に生じる寄生容量を抑制することができる。また、交差部３００において第１構造体２１１と第２構造体２２１との重なる面積を少なくすることで、第１構造体２１１と第２構造体２２１との間に生じる寄生容量を抑制することができる。また、第１配線３０と第２配線４０とを簡便な構造で交差させることができるため、複雑な配線構造のＭＥＭＳデバイス１００においても配線レイアウトが容易となり、ＭＥＭＳデバイス１００を小型化することができる。
従って、配線間に生じる寄生容量を抑制し、ＭＥＭＳ素子１０２の電気的特性に悪影響を及ぼすことの少ない角速度等の検出精度を高めたＭＥＭＳデバイス１００を得ることができる。
【００５３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る電子モジュールを図９に示す。
図９は、電子モジュール２００を断面視した場合の概略構成を示す断面図で、前述したＭＥＭＳデバイス１００が搭載（収容）されている場合を示している。なお、搭載されるＭＥＭＳデバイス１００の構成は第１実施形態と同様であるため、同様の構成には同様の符号を付して説明を簡略、又は省略して本実施形態の電子モジュール２００について図９を用いて説明する。
【００５４】
電子モジュール２００は、ＭＥＭＳデバイス１００と、そのＭＥＭＳデバイス１００が搭載されているパッケージ５００とを備える。パッケージ５００には、ＭＥＭＳデバイス１００が搭載されている凹部５３０ａと、ＭＥＭＳデバイス１００を駆動させるための駆動回路モジュール５５０が搭載されている凹部５３０ｂを有する。本実施形態のパッケージ５００は、例えばセラミックス等の材料で形成されている。
【００５５】
電子モジュール２００は、搭載されているＭＥＭＳデバイス１００が凹部５３０ａの底面５３１ａに設けられている。ＭＥＭＳデバイス１００は、そのＭＥＭＳデバイス１００を構成するベース基板１０の第２面１２と、底面５３１ａとを接着剤５４０等を用いて接続（接合）されている。また、凹部５３０ｂには駆動回路モジュール５５０が設けられ、凹部５３０ｂの底面５３１ｂと接着剤５４１等を用いて接続（接合）されている。
図９では駆動回路モジュール５５０はＭＥＭＳデバイス１００の裏面にパッケージ５００を挟んで実装されているが、ＭＥＭＳデバイス１００の上に直接貼り付けた構造でも問題ない。
【００５６】
また、パッケージ５００には、ＭＥＭＳデバイス１００から出力される角速度等の信号をパッケージ５００の外部、若しくは駆動回路モジュール５５０へ伝達するため、配線電極５１０ａが設けられている。配線電極５１０ａは、ＭＥＭＳデバイス１００のベース基板１０に設けられている電極パッド５０と配線５１１によって電気的に接続されている。本実施形態の配線５１１は、例えばワイヤーボンディング法によって金（Ａｕ）線を用いて電極パッド５０と配線電極５１０とを電気的に接続する。なお、配線５１１は、線材として金（Ａｕ）に限定されることなく、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等を用いて他の配線方法で電気的に接続しても良い。また、電極パッド５０と配線電極５１０との接続は、ワイヤーボンディング法に限定されることなく、両電極間を配線５１１で接続することができれば他の接続方法でも良い。また、駆動回路モジュール５５０に設けられた電極５５１と、配線電極５１０ｂとの間は、配線５１２によって配線５１１と同様に、例えばワイヤーボンディング法等によって電気的に接続されている。
【００５７】
電子モジュール２００は、蓋５２０ａ，５２０ｂを備え、凹部５３０ａの頂面５３２ａと蓋５２０ａが接続され、凹部５３０ｂの頂面５３２ｂと蓋５２０ｂが接続されている。蓋５２０ａ，５２０ｂを形成する材料は、例えばステンレス等の金属や、ガラス等の材料を用いることができる。
【００５８】
これにより電子モジュール２００は、凹部５３０ａに搭載されたＭＥＭＳデバイス１００で角速度等を検出し、その角速度等に応じた信号としてパッケージ５００の外部に出力することができる。
【００５９】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このような電子モジュール２００によれば、ＭＥＭＳデバイス１００に備える第１配線３０と第２配線４０とが空隙２０を有して交差されているため、両配線間に生じる寄生容量が抑制されている。また、第１配線３０と第２配線４０とが簡便な構造で交差させることができ、ＭＥＭＳデバイス１００の小型化を成し得ることができる。従って、配線間の寄生容量が抑制され、ＭＥＭＳデバイス１００の電気的特性に悪影響を及ぼすことの少ない角速度等の検出精度の高い小型化を成し得た電子モジュール２００を得ることができる。
【００６０】
（実施例）
次いで、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１００を搭載した電子モジュール２００を適用した実施例について、図１０から図１３に基づき説明する。
【００６１】
［電子機器］
先ず、本発明の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１００を搭載した第２実施形態に係る電子モジュール２００を適用した電子機器について、図１０から図１２に基づき、詳細に説明する。
【００６２】
図１０は、本発明の第２実施形態に係る電子モジュールを備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）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、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屈折可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、その傾きなどを検知するためのジャイロセンサー等として機能する電子モジュール２００が内蔵されている。電子モジュール２００の小型化によって、表示ユニット１１０６等その厚みが薄い部分にも内蔵することができる。
【００６３】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る電子モジュール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及び送話口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。このような携帯電話機１２００には、携帯電話機１２００の傾きや、移動方向を検知するジャイロセンサー等として機能する電子モジュール２００が内蔵されている。電子モジュール２００の小型化によって、小型化が求められる携帯電話機１２００にも容易に内蔵することができる。
【００６４】
図１２は、本発明の第２実施形態に係る電子モジュール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、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター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、テレビモニター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。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、その傾きを検知するジャイロセンサー等として機能する電子モジュール２００が内蔵されている。電子モジュール２００の小型化によって、小型化が求められるデジタルスチールカメラ１３００にも容易に内蔵することができる。
【００６５】
なお、本発明の第２実施形態に係る電子モジュール２００は、図１０の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１１の携帯電話機、図１２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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、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。
【００６６】
［移動体］
図１３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には本発明に係るＭＥＭＳデバイス１００を搭載した電子モジュール２００が適用されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１５００には、電子モジュール２００を内蔵して自動車１５００の傾き等を制御する電子制御ユニット１５０８が車体１５０７に搭載されている。多数の電子制御ユニット１５０８が搭載される自動車１５００等の移動体に小型化を成した当該電子モジュール２００を用いることで、その電子制御ユニット１５０８の小型化と、搭載位置の自由度を高めることができる。また、電子モジュール２００は、他にも、カーナビゲーションシステム、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、エンジンコントロール等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…ベース基板、１１…第１面、１２…第２面、１４…凹部、１６…溝部、１７…凹部、１８…凸部、２０…空隙、３０…第１配線、４０…第２配線、５０…電極パッド、１００…ＭＥＭＳデバイス、１０２…ＭＥＭＳ素子、２００…電子モジュール、２１１…第１構造体、２１２…バンプ部、２２１…第２構造体、２２２…跨線部、３００…交差部、３２０…接続部、５００…パッケージ、５１０…配線電極、５１１，５１２…配線、５２０…蓋、５３０…凹部、５５０…駆動回路モジュール、５５１…電極、１１００…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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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