(57)【要約】【課題】耐衝撃性を備えた物理量検出センサーを提供すること。【解決手段】ベース部１０と、継手部１２を介してベース部１０と接続されている可動部１４と、ベース部１０から延在されている腕部２０と、腕部２０に設けられている第１固定部３０と、ベース部１０に設けられている第２固定部３０ｄと、を有しているカンチレバー部１０１と、ベース部１０、および可動部１４に接続されている物理量検出素子７０と、第１固定部３０、および第２固定部３０ｄが接続されているベース基板１０２と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、継手部を介して前記ベース部と接続されている可動部と、前記ベース部から延在されている腕部と、前記腕部に設けられている第１固定部と、前記ベース部に設けられている第２固定部と、を有しているカンチレバー部と、
前記ベース部、および前記可動部に接続されている物理量検出素子と、
前記第１固定部、および前記第２固定部が接続されているベース基板と、を備えていることを特徴とする物理量検出センサー。
【請求項２】
前記物理量検出素子は、２つの基部と、２つの前記基部の間に設けられ、前記継手部を跨いで配置されている振動梁部とを有し、一方の前記基部が前記ベース部に接続され、他方の前記基部が前記可動部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出センサー。
【請求項３】
前記第１固定部と前記第２固定部とは、平面視で２つの前記基部の中心を通る第１の中心線と直交し、かつ前記カンチレバー部の中心を通る第２の中心線に対して、非対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の物理量検出センサー。
【請求項４】
平面視で前記第２の中心線に対して一方の側である第１の領域に位置する前記カンチレバー部に設けられている前記腕部の数と、他方の側である第２の領域に位置する前記カンチレバー部に設けられている前記腕部の数とが異なっていることを特徴とする請求項３に記載の物理量検出センサー。
【請求項５】
前記カンチレバー部は、水晶でありウェットエッチングの処理を受けていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の物理量検出センサー。
【請求項６】
前記水晶は、Ｚカットで切り出されていることを特徴とする請求項５に記載の物理量検出センサー。
【請求項７】
前記継手部は、平面視で前記第２の中心線の方向に沿って設けられている溝部を有し、
前記溝部の伸びる方向と交差する方向に沿って前記振動梁部が配置されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の物理量検出センサー。
【請求項８】
平面視で前記第１の中心線に対して一方の側である第３の領域に前記第２固定部が設けられ、前記第３の領域の前記腕部の数が、他方の側である第４の領域に設けられている前記腕部の数より、少ないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の物理量検出センサー。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の物理量検出センサーを備え、加速度が計測されることを特徴とする加速度センサー。
【請求項１０】
請求項９に記載の加速度センサーが搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項９に記載の加速度センサー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、物理量検出センサー、加速度センサー、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、物理量を電気信号に変換する加速度センサーが電子機器、および移動体等に用いられている。自動車、ロボット、および各種精密機器の電子化に伴って多種多様な監視、判断、および制御等の開発が進み、加速度センサーに対する用途が広がっている。また、自動車では、安全性や操縦安定性（車体制御）等の追求のために、加速度センサーを利用した開発が進んでいる。
この加速度センサーの一例として、矩形枠状のフレーム部の内側に歪みゲージ（ピエゾ抵抗素子）が設けられた撓み部と、撓み部に連結されて支持された矩形板状の重り部とを備えた半導体加速度センサー（加速度センサー）が開示されている（特許文献１参照）。この加速度センサーでは、加速度によって重り部が所定の方向に動くことによって、撓み部に歪みが生じる。この撓み部は、歪みによって破損しやすいため、撓み部を補強する対応策が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５６５１０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、特許文献１に記載の半導体加速度センサーの基板は、シリコン（Ｓｉ）から構成され、エッチングにより形成されている。この半導体加速度センサーの基板は、製造工程において、シリコンへの異方性エッチングによりエッチング残渣が生じているおそれがある。
たとえば、この半導体加速度センサーに大きな衝撃が加えられた場合は、エッチング残渣の交差部に応力が集中し、基板にクラック等を生じさせるおそれがあった。また、エッチング残渣が、重り部と接続されている撓み部に生じている場合は、撓み部の動作が鈍くなり、歪みゲージが加速度を高い検出精度で測定することができなくなっていた。
つまり、従来の半導体加速度センサーにおいては、応力集中による基板の破損、および加速度の測定ができなくなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の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］本適用例にかかる物理量検出センサーは、ベース部と、継手部を介して前記ベース部と接続されている可動部と、前記ベース部から延在されている腕部と、前記腕部に設けられている第１固定部と、前記ベース部に設けられている第２固定部と、を有しているカンチレバー部と、前記ベース部、および前記可動部に接続されている物理量検出素子と、前記第１固定部、および前記第２固定部が接続されているベース基板と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、物理量検出素子が接続されているベース部は、第２固定部によって、ベース基板と直接接続されることで、接続強度が向上する。これにより、衝撃などを受けた場合でも、ベース部とベース基板とが、はがれにくくなり、強固な接続を維持することができる。言い換えれば、カンチレバー部とベース基板との接続強度を向上させることができ、物理量検出センサーの耐衝撃性を向上させることが可能となる。
また、物理量検出素子が接続されているベース部は、ベース部から延在されている腕部に設けられている第１固定部によって、ベース基板に接続されている。腕部は、変形し易く（撓み易く）、この変形（撓み）により、ベース部とベース基板との、熱膨張率の相違等により発生する応力を緩和させ、応力の影響が物理量検出素子におよぶことを抑制できる。これにより、物理量検出素子は、検出精度の高い物理量の測定を行うことができる。
これらにより、耐衝撃性を備え、検出精度の高い物理量の測定を行うことが可能な物理量検出センサーを提供することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、前記物理量検出素子は、２つの基部と、２つの前記基部の間に設けられ、前記継手部を跨いで配置されている振動梁部とを有し、一方の前記基部が前記ベース部に接続され、他方の前記基部が前記可動部に接続されていることを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、物理量検出素子は、２つの基部の間に振動梁部が設けられ、一方の基部がベース部に接続され、他方の基部が可動部に接続されているため、物理量が加えられた場合に、可動部が変位することで、振動梁部に応力が生じ、振動梁部の振動周波数が変化する。このように、ベース部と可動部との間に接続されている物理量検出素子があることによって、物理量を振動周波数の変化として測定することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、前記第１固定部と、前記第２固定部とは、平面視で２つの前記基部の中心を通る第１の中心線と直交し、かつ前記カンチレバー部の中心を通る第２の中心線に対して、非対称の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、ベース基板と接続されている腕部の第１固定部の位置と、ベース部の第２固定部の位置とは、平面視で２つの基部の中心を通る第１の中心線と直交し、かつカンチレバー部の中心を通る第２の中心線に対して、非対称に設けられているため、物理量検出素子の振動が腕部を介して第１固定部に伝播される、いわゆる振動漏れを抑制することが可能であり、検出精度の高い物理量の測定を行うことができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、平面視で前記第２の中心線に対して一方の側である第１の領域に位置する前記カンチレバー部に設けられている前記腕部の数と、他方の側である第２の領域に位置する前記カンチレバー部に設けられている前記腕部の数とが異なっていることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、第２の領域に位置するカンチレバー部のベース部には、腕部の第１固定部より大きな面積の第２固定部が設けられている。即ち、カンチレバー部とベース基板とを接続し、物理量検出センサーに物理量が加えられたときは、回転運動によるカンチレバー部の歪みの影響を抑制することが可能であり、カンチレバー部の強度の確保、および応力集中による破損の抑制が可能となる。これにより、検出精度の高い物理量の測定を行うことができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、前記カンチレバー部は、水晶でありウェットエッチングの処理を受けていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、カンチレバー部は水晶であるため、経年変化が少なく、機械変形による再現性が高い（ヒステリシスが少ない）。また、カンチレバー部の厚みを厳密に管理することが容易であり、均一な板厚のカンチレバー部が得られる。水晶を異方性ウェットエッチングの処理を受けていることにより、カンチレバー部を構成するベース部、可動部、継手部、および腕部を精密に形成することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、前記水晶は、Ｚカットで切り出されていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、水晶は、原石（ランバード）等から、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸、および光学軸と呼ばれるＺ軸を有し、水晶結晶軸において直交するＸ軸、およびＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工されたＺカットの水晶基板から形成されている。Ｚカットの水晶基板は、その特性によりエッチング加工が容易になり、物理量検出センサーを構成する部品等を精密に形成することができる。たとえば、カンチレバー部の厚み方向の切り出し角度と、物理量検出素子の厚み方向の切り出し角度とを、同じＺカットにすることで線膨張係数（熱膨張率）を近似させることができる。線膨張係数が近似した材料が用いられることで、カンチレバー部と、物理量検出素子との周囲の温度変化に伴う両者間の熱応力が抑制される。即ち、熱応力を抑制した検出精度の高い物理量の測定を行うことが可能な物理量検出センサーを提供することが可能となる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、前記継手部は、平面視で前記第２の中心線の方向に沿って設けられている溝部を有し、前記溝部の伸びる方向と交差する方向に沿って前記振動梁部が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、平面視で、カンチレバー部の継手部の溝部は、第２の中心線の方向に沿って設けられている。物理量検出素子は、溝部の伸びる方向と交差する方向に沿って振動梁部が配置されている。これにより、たとえば、物理量検出センサーに物理量が加えられたときにカンチレバー部の可動部の撓みをそのまま物理量検出素子の振動梁部に伝えることが可能となる。従って、わずかな可動部の撓みも振動梁部の共振周波数の変化として測定することが可能となり、検出感度の低下を防止することが可能となる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例にかかる物理量検出センサーにおいて、平面視で前記第１の中心線に対して一方の側である第３の領域に前記第２固定部が設けられ、前記第３の領域の前記腕部の数が、他方の側である第４の領域に設けられている前記腕部の数より、少ないことを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、平面視で、カンチレバー部は、第１の中心線に対して、第３の領域に第２固定部と腕部とが設けられ、第４の領域に設けられている腕部の数より、第３の領域に設けられている腕部の数が少なくなっている。第３の領域に設けられている腕部の数が少ないと、ベース部の面積を広げることが可能となる。第３の領域にあるベース部の面積は、第４の領域にあるベース部の面積より、大きくすることができる。従って、第３の領域にある第２固定部の面積を大きく設けることが可能となり、カンチレバー部をベース基板に大きな面積で接続することができ、カンチレバー部の強度の確保、および応力集中による破損の抑制が可能となる。これにより、検出精度の高い物理量の測定を行うことができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかる加速度センサーは、適用例１乃至８に記載の物理量検出センサーを備え、加速度が計測されることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、上記適用例に記載の加速度センサーは、上記適用例の物理量検出センサーが搭載されている。この物理量検出センサーは、可動部が加えられた物理量に応じて正確な変位をすることにより、物理量を精緻に検出することが可能である。このような物理量検出センサーが搭載されている加速度センサーは、計測された加速度の信頼性の向上が図れる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例にかかる電子機器は、適用例９に記載の加速度センサーが搭載されていることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、上記適用例に記載の電子機器は、上記適用例の加速度センサーが搭載されている。この加速度センサーは、加えられた加速度を精緻に検出することが可能である。このような加速度センサーが搭載されている電子機器は、機器としての特性、および信頼性の向上が図れる。
【００２６】
［適用例１１］本適用例にかかる移動体は、適用例９に記載の加速度センサーが搭載されていることを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、上記適用例に記載の移動体は、上記適用例の加速度センサーが搭載されている。この加速度センサーは、加えられた加速度を精緻に検出することが可能である。このような加速度センサーが搭載されている移動体は、加速度センサーの検出機能により移動状態や姿勢等の把握が確実にでき、安全で安定した移動をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態にかかる物理量検出センサーの平面図。
【図２】図１の線分Ｂ−Ｂ’における部分断面図。
【図３】図１の線分Ａ−Ａ’における断面図。
【図４】図１の物理量検出センサーが備えている物理量検出デバイスを示す斜視図。
【図５】図４の線分Ｃ−Ｃ’における断面図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図４の線分Ｃ−Ｃ’における物理量検出デバイスの動作を示す断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）は、物理量検出センサーが備えているカンチレバーの平面図。
【図８】図１の物理量検出センサーが備えているカンチレバー部の一例を示す平面図。
【図９】図１の物理量検出センサーが電子回路を備えている状態の線分Ａ−Ａ’における断面図。
【図１０】第２実施形態にかかる物理量検出センサーの平面図。
【図１１】図１０の線分Ｄ−Ｄ’における断面図。
【図１２】（ａ）物理量検出センサーが搭載されている電子機器であるビデオカメラを示す斜視図、（ｂ）物理量検出センサーが搭載されている電子機器である携帯電話を示す斜視図、（ｃ）物理量検出センサーが搭載されている移動体である自動車を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明にかかる一実施形態について図面を参照して説明する。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。
【００３０】
（第１実施形態）
［物理量検出センサー］
第１実施形態にかかる物理量検出センサーについて、図１、および図３を用いて説明する。
図１は、第１実施形態にかかる物理量検出センサー１００の構成を示す平面図である。図３は、物理量検出センサー１００の構成を示す断面図であり、図１において線分Ａ−Ａ’で示す部分の断面図である。そして、図１、および図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、重力が作用する方向を示す軸である。
なお、説明の便宜上、図１では、リッド１０３の図示を省略している。
本実施形態においては、Ｚ軸方向から物理量検出センサー１００を見ることを平面視として説明する。
【００３１】
物理量検出センサー１００は、図１、および図３に示すように、物理量検出デバイス１１０と、パッケージ１２０とを有している。また、パッケージ１２０は、ベース基板１０２と、リッド１０３とを有している。
ベース基板１０２は、凹部１０６を有し、物理量検出デバイス１１０が凹部１０６内に収容されている。ベース基板１０２の形状は、物理量検出デバイス１１０を凹部１０６内に収容していることができれば、特に限定されない。
本実施形態において、ベース基板１０２としては、カンチレバー部１０１やリッド１０３の熱膨張係数と一致、あるいは極力近い熱膨張係数を備えた材料によって形成され、本例では、セラミックを用いている。しかし、これに限定されること無く、水晶、ガラス、シリコン等の材料を用いてもよい。
【００３２】
本実施形態のベース基板１０２は、凹部１０６の内側の底面である内底面１０９ａと、内底面１０９ａからリッド１０３側に突出している段差部１０８（１０８ａ，１０８ｂ）と、を有している。
【００３３】
段差部１０８ａ，１０８ｂは、後述する物理量検出デバイス１１０をベース基板１０２に固定するために設けられ、たとえば、凹部１０６の内壁の２方向に沿った略Ｌ字状の形状で設けられている。詳述すると、段差部１０８ａは、平面視において、凹部１０６の−Ｘ軸方向の内壁と、−Ｙ軸方向の内壁とに沿って、所定の幅を持って連続して設けられている。段差部１０８ｂは、平面視において、凹部１０６の＋Ｘ軸方向の内壁と、−Ｙ軸方向の内壁とに沿って、所定の幅を持って連続して設けられている。
また、平面視において、段差部１０８ａの＋Ｚ軸方向の面には、後述する第１固定部３０ａに含まれた内部端子３４ａが設けられており、段差部１０８ｂの＋Ｚ軸方向の面には、後述する第１固定部３０ｂに含まれた内部端子３４ｂが設けられている。
【００３４】
ベース基板１０２の内底面１０９ａと反対側の面である外底面１０９ｂには、外部の部材に実装される際に用いられる外部端子１０７（１０７ａ，１０７ｂ）が設けられている。外部端子１０７は、図示しない内部配線を介して内部端子３４ａ，３４ｂと電気的に接続されている。たとえば、外部端子１０７ａは、内部端子３４ａと電気的に接続され、外部端子１０７ｂは、内部端子３４ｂと電気的に接続されている。
【００３５】
内部端子３４ａ，３４ｂ、および外部端子１０７ａ，１０７ｂは、たとえば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層に、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の薄膜をメッキ等の方法により被膜し積層した金属膜で構成されている。
【００３６】
ベース基板１０２には、外底面１０９ｂから内底面１０９ａまで貫通している貫通孔９２が設けられ、ベース基板１０２に形成されている貫通孔９２内には、パッケージ１２０の内部（キャビティー）を封止する封止部９０が設けられている。図３に示す例では、貫通孔９２は、外底面１０９ｂ側の孔径が内底面１０９ａ側の孔径より大きい、段付きの形状を有している。封止部９０は、貫通孔９２に、たとえば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金、またはハンダ等からなる封止材を配置し、加熱溶融後、固化させて設けることができる。封止部９０は、パッケージ１２０の内部を気密に封止するために設けられている。
【００３７】
リッド１０３は、ベース基板１０２の凹部１０６を覆って設けられている。リッド１０３の形状は、たとえば、板状である。リッド１０３としては、ベース基板１０２と同じ材料や、コバール、ステンレス鋼等の金属等が用いられる。リッド１０３は、リッド接合材１０５を介して、ベース基板１０２に接合されている。リッド接合材１０５としては、たとえば、シールリング、低融点ガラス、無機系接着剤等を用いてもよい。
【００３８】
パッケージ１２０の内部は、ベース基板１０２と、リッド１０３との接合後、封止される。貫通孔９２から凹部１０６内の空気を抜いて減圧し、貫通孔９２を封止材等の封止部９０で塞ぐ方法により封止され、これにより、物理量検出デバイス１１０は、減圧されて気密状態の凹部１０６内に載置される。なお、凹部１０６の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが充填されていてもよい。また、リッド１０３が凹状に形成され、ベース基板１０２が平板であってもよい。
【００３９】
［物理量検出デバイス］
次に、物理量検出デバイス１１０について、図１から図８を用いて説明する。図２は、図１において線分Ｂ−Ｂ’で示す部分が拡大された断面図である。図４は、図１の物理量検出センサー１００が備えている物理量検出デバイス１１０の構成を示す斜視図である。図５は、図４において線分Ｃ−Ｃ’で示す部分の断面図である。図６（ａ）、および図６（ｂ）は、図４において線分Ｃ−Ｃ’で示す部分の断面図であり、物理量検出デバイス１１０にＺ軸方向に物理量が加えられたときの動作状態を示している。図７（ａ）、および図７（ｂ）は、物理量検出デバイス１１０が備えているカンチレバー部１０１を示す平面図である。図８は、物理量検出デバイス１１０が備えているカンチレバー部１０１の一例を示す平面図である。
そして、図２、および図４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。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
【００４０】
物理量検出デバイス１１０は、図３、および図４に示すように、ベース基板１０２に固定されているカンチレバー部１０１と、カンチレバー部１０１に固定され、物理量、たとえば、加速度を検出するための物理量検出素子７０と、カンチレバー部１０１に固定され錘の役目をする質量部８０，８２と、を有している。
物理量検出素子７０は、カンチレバー部１０１の内底面１０９ａ側に配置されている。
【００４１】
まず、カンチレバー部１０１について、図１、図４、図７、および図８を用いて説明する。
カンチレバー部１０１は、ベース部１０と、継手部１２と、可動部１４と、平坦部１５と、腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）、第２固定部３０ｄと、抑止部４０ａ，４０ｂとを有している。
【００４２】
ベース部１０は板状であり、平面視において中央部分に空隙を有している。その空隙には、同じく板状の可動部１４が設けられ、継手部１２を介して可動部１４とベース部１０とが接続されている。ベース部１０の角部には、腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が設けられている。また、ベース部１０は、互いに対向し表裏の関係である主面１０ａ，１０ｂ（図４参照）を有している。詳述すると、主面１０ａは、ベース部１０に対してリッド１０３側を向いており、主面１０ｂは、ベース部１０に対して内底面１０９ａ側を向いている。
【００４３】
継手部１２は、ベース部１０と、可動部１４との間に設けられ、ベース部１０、および可動部１４に接続されている。継手部１２の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、ベース部１０の厚さ、および可動部１４の厚さと比して薄く（短く）設けられている。たとえば、継手部１２は、後述する主面１４ａ、および主面１４ｂからの、いわゆるハーフエッチングの処理によって、有底の溝部１２ａ，１２ｂ（図５参照）が形成されている。
【００４４】
本実施形態において、溝部１２ａ，１２ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在して設けられている。継手部１２は、可動部１４がベース部１０に対して変位（回動）する際に、支点（中間ヒンジ）としてＸ軸方向に沿った回転軸となる。
【００４５】
可動部１４は、ベース部１０から延在して設けられている。詳述すると、可動部１４は、ベース部１０から継手部１２を介して、Ｙ軸方向に沿って設けられている。可動部１４は、その形状が板状であり、互いに対向し表裏の関係である主面１４ａ，１４ｂ（図５参照）を有している。また、主面１４ａは、可動部１４に対してリッド１０３側を向いており、主面１４ｂは、可動部１４に対して内底面１０９ａ側を向いている。
可動部１４は、主面１４ａ，１４ｂと交差する方向（Ｚ軸方向）に加わる物理量、たとえば、加速度α１，α２（図６参照）に応じて、継手部１２を支点（回転軸）として主面１４ａ，１４ｂと交差する方向（Ｚ軸方向）に変位が可能である。
【００４６】
可動部１４には、錘の役目をする質量部８０，８２が設けられている。詳述すると、質量部８０は、質量接合材８６を介して主面１４ａに設けられ、質量部８２は、平面視において質量部８０と重なるように質量接合材８６を介して主面１４ｂに設けられている。
質量部８０，８２の形状としては板状であり、たとえば、図１に示すように、平面視において長手方向の一方の辺の一部が対向する辺側にくぼんだ凹型の形状が用いられているのが好適である。なお、質量部８０，８２の形状は、可動部１４が所定の動作を行うことが可能であれば、上述した形状に限定されるものではない。
【００４７】
質量部８０，８２の材質としては、たとえば、リン青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ）が用いられているのが好適である。なお、質量部８０，８２の材質は、リン青銅に限定されるものではない。たとえば、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属が用いられてもよい。また、質量接合材８６の材質としては、たとえば、シリコーン樹脂を含む熱硬化型接着剤が用いられてもよい。
【００４８】
なお、本実施形態では可動部１４の主面１４ａ，１４ｂのそれぞれに、質量部８０，８２がひとつずつ設けられている。しかし、これに限定されることなく、主面１４ａ，１４ｂのいずれか一方にひとつ、または複数の質量部８０，８２が設けられてもよいし、主面１４ａ，１４ｂのそれぞれに複数の質量部８０，８２が設けられてもよい。
【００４９】
ここで、カンチレバー部１０１の腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃについて説明する。腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、平面視において略Ｌ字状で所定の幅で設けられている。
【００５０】
腕部２０ａは、平面視において、ベース部１０の＋Ｙ方向の端部から−Ｘ軸方向に延在して設けられ、−Ｙ軸方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。
腕部２０ａは、平面視において、腕部２０ａの先端と段差部１０８ａとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、第１固定部３０ａの設置領域を有している。第１固定部３０ａは、主面１０ｂ側に固定部接続端子３６ａと、接合材３５と、段差部１０８ａの内部端子３４ａとを含んで構成されている（図２参照）。また、固定部接続端子３６ａは、平面視において、接合材３５を介して、内部端子３４ａと重なるように接続されている。
このことにより、腕部２０ａ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ａを介して、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）と接続されている。
【００５１】
腕部２０ｂは、平面視において、ベース部１０の＋Ｙ方向の端部から＋Ｘ軸方向に延在して設けられ、−Ｙ軸方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。
腕部２０ｂは、平面視において、腕部２０ｂの先端と段差部１０８ｂとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、第１固定部３０ｂの設置領域を有している。第１固定部３０ｂは、主面１０ｂ側に固定部接続端子３６ｂと、接合材３５と、段差部１０８ｂの内部端子３４ｂとを含んで構成されている（構成は図２と略同一なため、図２を参照）。また、固定部接続端子３６ｂは、平面視において、接合材３５を介して、内部端子３４ｂと重なるように接続されている。
このことにより、腕部２０ｂ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ｂを介して、段差部１０８ｂ（ベース基板１０２）と接続されている。
【００５２】
接合材３５としては、たとえば、金属フィラー等の導電性物質を含むシリコーン樹脂系の導電性接着剤等が用いられてもよい。
【００５３】
腕部２０ｃは、平面視において、ベース部１０の−Ｘ軸方向の端部の略中央部から−Ｙ軸方向に延在して設けられ、さらに＋Ｘ軸の方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。
腕部２０ｃは、平面視において、腕部２０ｃの先端と段差部１０８ａとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、ベース接合材５２の設置領域であるベース接合部５０ｂを有している。ベース接合部５０ｂに設けられているベース接合材５２とベース接合部５０ｂとを含んで、第１固定部３０ｃは構成されている。
このことにより、腕部２０ｃ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ｃを介して、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）と接続されている。
【００５４】
ベース部１０は、平面視において、ベース部１０の平坦部１５と、段差部１０８ｂとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、ベース接合材５２の設置領域であるベース接合部５０ａを有している。ベース接合部５０ａに設けられているベース接合材５２とベース接合部５０ａとを含んで、第２固定部３０ｄは構成されている。
このことにより、ベース部１０（カンチレバー部１０１）は、第２固定部３０ｄを介して、段差部１０８ｂ（ベース基板１０２）と接続されている。
【００５５】
ベース接合材５２は、たとえば、ビスマレイミド樹脂が用いられるのが好適である。
【００５６】
ここで、図７（ａ）、および図７（ｂ）を用いてカンチレバー部１０１の腕部２０等の構成について説明する。
本説明では、平面視において、物理量検出素子７０の２つの基部７２の中心を通る第１の中心線Ｌ１と、第１の中心線Ｌ１と直交し、かつカンチレバー部１０１の中心を通る第２の中心線Ｌ２とを用いて説明する。
なお、説明の便宜上、図７の第１の中心線Ｌ１の＋Ｙ方向側を「上］、−Ｙ方向側を「下」、第２の中心線Ｌ２の−Ｘ方向側を「左」、＋Ｘ方向側を「右」という。
カンチレバー部１０１において、第２の中心線Ｌ２に対して、上側の領域を第１の領域Ｓ１、下側の領域を第２の領域Ｓ２、第１の中心線Ｌ１に対して、右側の領域を第３の領域Ｓ３、左側の領域を第４の領域Ｓ４とする。
第１の領域Ｓ１には、腕部２０ａ、第１固定部３０ａ、腕部２０ｂ、第１固定部３０ｂが設けられ、第２の領域Ｓ２には、腕部２０ｃ、第１固定部３０ｃ、第２固定部３０ｄが設けられている（図７（ａ）参照）。
また、第３の領域Ｓ３には、腕部２０ｂ、第１固定部３０ｂ、第２固定部３０ｄが設けられ、第４の領域Ｓ４には、腕部２０ａ、第１固定部３０ａ、腕部２０ｃ、第１固定部３０ｃが設けられている（図７（ｂ）参照）。
【００５７】
ここでは、カンチレバー部１０１の各領域が有している各腕部、および各固定部について説明する。
【００５８】
まず、各領域の各固定部について、図７（ａ）を用いて説明する。カンチレバー部１０１の平面視において、第１の領域Ｓ１（上側）にある腕部２０ａの第１固定部３０ａと腕部２０ｂの第１固定部３０ｂと、第２の領域Ｓ２（下側）にある腕部２０ｃの第１固定部３０ｃと第２固定部３０ｄとは、第２の中心線Ｌ２に対して、非対称の位置に配置されている。また、第２固定部３０ｄは、ベース部１０に第１固定部３０ｃより広い面積を有している。
腕部２０の第１固定部３０と、第２固定部３０ｄが第２の中心線Ｌ２に対して非対称の位置に配置されていることで、物理量検出素子７０の振動は、腕部２０を介して第１固定部３０に伝搬され、いわゆる振動漏れを抑制することが可能であり、物理量、たとえば、加速度の測定を行うことができる。
物理量検出センサー１００に加速度が加えられたときは、第２の領域Ｓ２の第２固定部３０ｄが広い面積で、ベース部１０と接続されているために回転運動によるカンチレバー部１０１の歪みを、抑制することができる。
【００５９】
次に、各領域の各腕部について図７（ａ）を用いて説明する。
カンチレバー部１０１の平面視において、第１の領域Ｓ１（上側）にある腕部２０ａと腕部２０ｂと、第２の領域Ｓ２（下側）にある腕部２０ｃとは、第２の中心線Ｌ２に対して、腕部２０の数が異なっている。ベース基板１０２と接続されている第１固定部３０を備えた腕部２０が、平面視で第２の中心線Ｌ２に対して第１の領域Ｓ１と、第２の領域Ｓ２とで数が異なるように設けられている。
第２の領域Ｓ２にある腕部２０は、第１の領域Ｓ１にある腕部２０と比して数が少ないために、ベース部１０の第２固定部３０ｄの面積が増加し、ベース基板１０２との接続する面積も増加するということである。物理量検出センサー１００に物理量、たとえば、加速度が加えられたときは、第１固定部３０を備えた腕部２０の数が少ない側に、ベース部１０の第２固定部３０ｄが設けられていることで、回転運動によるカンチレバー部１０１の歪みの影響を、ベース部１０の第２固定部３０ｄによって抑制することができる。
【００６０】
各領域の各腕部の数について、図７（ｂ）を用いて説明する。
本説明では、平面視において、第１の中心線Ｌ１に対して第３の領域Ｓ３（右側）と、第４の領域Ｓ４（左側）とを用いて説明する。第３の領域Ｓ３にある腕部２０の数は、第４の領域Ｓ４にある腕部２０の数と比して少なくなっている。第３の領域Ｓ３には、腕部２０の数が少ない代わりに第２固定部３０ｄが設けられている。第３の領域Ｓ３にある腕部２０の数を少なくし、腕部２０が形成されている空隙を無くすことで、第３の領域Ｓ３にあるベース部１０を広げることができる。第３の領域Ｓ３にあるベース部１０を広げることで、ベース部１０の剛性が高められ、かつ、第２固定部３０ｄの面積が広く設けられることで、ベース基板１０２とカンチレバー部１０１との接続の強度が保たれる。
【００６１】
カンチレバー部１０１は、たとえば、水晶基板等に、ウェットエッチング等の処理を受けることで、ベース部１０、可動部１４、継手部１２、および腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が形成されている。材料としては、Ｘ−Ｙ平面に沿って位置する板状の水晶基板（「Ｚカット板」ともいう）が用いられている。
【００６２】
上述した水晶基板は、ウェットエッチングの処理を受け、腕部２０等が設けられている。水晶基板が、ウェットエッチングの処理を受けると、Ｚ軸に沿ってエッチングが進行していく。水晶は、各結晶軸の方向に応じてエッチングの速度が変わるという水晶特有のエッチング異方性を有しているため、ウェットエッチングの処理を受けた後に水晶基板の空隙にエッチング残渣１４０（いわゆる「ヒレ」）が発生する（図８参照）。エッチング残渣１４０は、たとえば、水晶基板がＺカット板の場合、＋Ｘ軸の方向と、±Ｙ軸の方向との交差部から、−Ｘ軸方向に向かって発生する。
【００６３】
エッチング残渣１４０の発生しているカンチレバー部１０１に、たとえば、衝撃が加えられた場合、エッチング残渣１４０の発生している箇所に衝撃の応力が集中する。この応力集中のために、カンチレバー部１０１は、破損してしまうことがある。
【００６４】
したがって、上述したような、カンチレバー部１０１は、エッチング残渣１４０が発生する箇所の剛性を高める必要がある。たとえば、カンチレバー部１０１の腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを幅広にするとともに、形状的にエッチング残渣１４０が発生しやすいベース部１０をソリッド化することである。
【００６５】
カンチレバー部１０１において、エッチング残渣１４０が発生しやすい箇所の説明をする。
本説明では、リッド１０３側からの平面視において、第１の中心線Ｌ１に対して、＋Ｘ軸方向の第３の領域Ｓ３と、−Ｘ軸方向の第４の領域Ｓ４とを用いて説明する。
エッチング残渣１４０は、上述したように、水晶基板がＺカット板の場合、＋Ｘ軸方向と、±Ｙ軸方向との交差部から、−Ｘ軸方向に向かって発生する。このことにより、エッチング残渣１４０は、カンチレバー部１０１の第３の領域Ｓ３にあるベース部１０で発生しやすくなる。
【００６６】
本実施形態では、第３の領域Ｓ３にあるベース部１０に平坦部１５が設けられていることで、ベース部１０に発生するエッチング残渣１４０が少なくなり、応力の集中によるカンチレバー部１０１の破損が抑制される。また、第３の領域Ｓ３にあるベース部１０に、平坦部１５、および第２固定部３０ｄが設けられていることで、第４の領域Ｓ４に設けられている腕部の数と、第３の領域Ｓ３に設けられている腕部の数とは異なることになる。
なお、本実施形態では、第３の領域Ｓ３にあるベース部１０に平坦部１５が設けられているが、第４の領域Ｓ４、または第３の領域Ｓ３と、第４の領域Ｓ４との両側のベース部１０に平坦部１５が設けられていてもよい。
【００６７】
本実施形態の物理量検出デバイス１１０は、たとえば、物理量検出デバイス１１０に加えられた物理量、たとえば、加速度α１，α２（図６参照）を検出するため、物理量検出素子７０が一定の振動（運動）を繰り返している。当該振動が、寄生振動（スプリアス）として物理量検出素子７０が接続されているベース部１０、および腕部２０ａに伝搬され、第１固定部３０ａに到達する。
ここで、第１固定部３０ａは、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）と接続される主面１０ｂ側に、設けられている。第１固定部３０ａの固定部接続端子３６ａは、接合材３５を介して、段差部１０８ａの内部端子３４ａと平面視において重なるように接続されている。よって、段差部１０８ａと、第１固定部３０ａとが接続される際に第１固定部３０ａは、主面１０ｂ側と、段差部１０８ａとを選択的に接続させることができる。
【００６８】
従って、物理量検出素子７０から生じるスプリアス（寄生振動）がベース部１０を介して腕部２０ａに伝搬される場合において、腕部２０ａが段差部１０８ａに固定される位置が一定となるため、腕部２０ａにおけるスプリアスの共振周波数が一定に保たれる。
なお、腕部２０ｂの構造は、腕部２０ａと同一であるため、腕部２０ｂの詳しい説明は省略する。また、第１固定部３０ｂの構造も、第１固定部３０ａと同一であるため、第１固定部３０ｂの詳しい説明は省略する。
【００６９】
腕部２０ｃにおいて、第１固定部３０ｃは、前述したように主面１０ｂ側と、段差部１０８ｂ（ベース基板１０２）とがベース接合材５２を介して選択的に接続されている。従って、物理量検出素子７０から生じるスプリアス（寄生振動）がベース部１０を介して腕部２０ｃに伝搬される場合において、腕部２０ｃが段差部１０８ｂに固定される位置が一定となるため、腕部２０ｃにおけるスプリアスの共振周波数が一定に保たれる。
【００７０】
また、ベース部１０と、ベース基板１０２との熱膨張率の相違等によって生じる歪みの応力が、物理量検出素子７０に伝搬される場合がある。その場合には、ベース部１０から延在されている腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの弾性構造によって変形し易く（撓み易く）、この変形（撓み）により、応力を緩和することができる。
【００７１】
次に、抑止部４０ａ，４０ｂについて説明する。ベース部１０には、腕部２０ａのベース部１０寄りに抑止部４０ａが設けられ、腕部２０ｂのベース部１０寄りに抑止部４０ｂが設けられている。抑止部４０ａ，４０ｂの作用については、後述する。
【００７２】
［物理量検出素子］
図１、図３、および図４に示すように物理量検出素子７０は、２つの基部７２（７２ａ，７２ｂ）と、基部７２ａ，７２ｂ間に設けられている振動梁部７１（７１ａ，７１ｂ）と、を有し、２つの基部７２が、それぞれベース部１０（主面１０ｂ）と、可動部１４（主面１４ｂ）とに接続されることで、継手部１２を跨いで設けられている。
本実施形態の物理量検出素子７０は、たとえば、可動部１４が物理量に応じて変位することで、振動梁部７１ａ，７１ｂに応力が生じ、振動梁部７１ａ，７１ｂに発生する物理量検出情報が変化する。換言すると、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）が変化する。なお、本実施形態において物理量検出素子７０は、２本の振動梁部７１ａ，７１ｂと、一対の基部７２ａ，７２ｂと、を有している双音叉素子（双音叉型振動素子）である。
【００７３】
振動梁部７１ａ，７１ｂは、可動部１４の延在するＹ軸方向に沿って基部７２ａと、基部７２ｂとの間に延在して設けられている。振動梁部７１ａ，７１ｂの形状は、たとえば、角柱状である。振動梁部７１ａ，７１ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂに設けられている励振電極（図示省略）に駆動信号が印加されると、Ｘ軸方向に沿って、互いに離間、または近接するように屈曲振動をする。
【００７４】
基部７２ａ，７２ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂの延在方向の両端に接続されている。基部７２ａは、ベース部１０の主面１０ｂに検出素子接合材８４を介して接続されている。基部７２ｂは、可動部１４の主面１４ｂに検出素子接合材８４を介して接続されている。検出素子接合材８４としては、たとえば、低融点ガラスや、共晶接合可能な金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）との合金被膜を用いてもよい。
【００７５】
本実施形態における物理量検出素子７０は、たとえば、いわゆる水晶原石等から所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術、およびエッチング技術によってパターニングすることにより形成されている。これにより、振動梁部７１ａ，７１ｂ、および基部７２ａ，７２ｂを、一体に形成することができる。
【００７６】
なお、物理量検出素子７０の材質は、前述の水晶基板に限定されるものではない。たとえば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電材料を用いてもよい。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電体（圧電材料）被膜を備えたシリコン等の半導体材料を用いてもよい。
【００７７】
物理量検出素子７０の基部７２ａ上には、たとえば、引き出し電極（図示省略）が設けられている。引き出し電極は、振動梁部７１ａ，７１ｂに設けられている励振電極（図示省略）と電気的に接続されている。
引き出し電極は、たとえば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属ワイヤー（図示省略）によって、ベース部１０の主面１０ｂに設けられている接続端子（図示省略）と電気的に接続されている。
【００７８】
接続端子は、図示しない配線によって、固定部接続端子３６ａ，３６ｂと電気的に接続されている。
【００７９】
励振電極、引き出し電極、接続端子、および固定部接続端子３６ａ，３６ｂは、たとえば、クロム（Ｃｒ）層を下地として、その上に金（Ａｕ）層を積層した積層体が用いられている。励振電極、引き出し電極、接続端子、および固定部接続端子３６ａ，３６ｂは、たとえば、スパッタ法等によって導電層を形成し、当該導電層をパターニングすることによって設けられている。
【００８０】
本実施形態における物理量検出素子７０は、２つの基部７２ａ，７２ｂの間に設けられている振動梁部７１ａ，７１ｂが継手部１２と交差（直交）させて配置されている。換言すれば、溝部１２ａ，１２ｂの伸びる方向と交差する方向に沿って、振動梁部７１ａ，７１ｂが配置されている。これにより、たとえば、加速度が加えられたときの可動部１４の撓みをそのまま振動梁部７１ａ，７１ｂに伝えることが可能となる。従って、わずかな可動部１４の撓みも振動梁部７１ａ，７１ｂの共振周波数の変化として検出されることが可能となり、検出感度の低下を防止することが可能となる。
【００８１】
なお、物理量検出素子７０は、ベース部１０に対して内底面１０９ａ側の主面１０ｂと、主面１４ｂとに設けられているが、ベース部１０に対してリッド１０３側の主面１０ａと、主面１４ａとに設けられている構成も考えられる。
【００８２】
［物理量検出デバイスの動作］
次に、物理量検出デバイス１１０の動作について説明する。
図６は、物理量検出デバイス１１０の動作を説明するための断面図である。また、図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
【００８３】
図６（ａ）に示すように、たとえば、物理量検出デバイス１１０に、−Ｚ軸方向に加速度α１（重力方向に加えられる加速度）が加えられると、加速度α１に応じて、可動部１４が継手部１２を支点にして−Ｚ軸方向に変位する。これにより、物理量検出素子７０には、Ｙ軸に沿って基部７２ａと、基部７２ｂとに矢印β１（互いに離れる）方向の力（張力）が加えられ、振動梁部７１ａ，７１ｂには矢印β１方向の引っ張り応力が生じる。そのため、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）は、高くなる。
【００８４】
一方、図６（ｂ）に示すように、たとえば、物理量検出デバイス１１０に、＋Ｚ軸方向に加速度α２（重力方向と反対方向に加えられる加速度）が加えられると、加速度α２に応じて、可動部１４が継手部１２を支点にして＋Ｚ軸方向に変位する。これにより、物理量検出素子７０には、Ｙ軸に沿って基部７２ａと、基部７２ｂとに矢印β２（互いに近づく）方向の力（圧縮力）が加えられ、振動梁部７１ａ，７１ｂには矢印β２方向の圧縮応力が生じる。そのため、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）は、低くなる。
【００８５】
抑止部４０ａ，４０ｂ（図１、図４、および図５参照）は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、たとえば、Ｚ軸方向に加わる加速度α１，α２が所定の大きさより大きい場合、可動部１４が変位し、可動部１４に接続されている質量部８０，８２と接触する。そのため、Ｚ軸方向の可動部１４の変位は、抑止部４０ａ，４０ｂによって所定の範囲内に規制されている。これにより、可動部１４の過度の変位によって生じる、物理量検出デバイス１１０（カンチレバー部１０１）の破損が抑制される。
【００８６】
また、物理量検出センサー１００には、物理量検出デバイス１１０から出力される出力信号を処理する電子回路１５０が搭載されていてもよい。ここで、図９を用いて電子回路１５０が搭載されている物理量検出センサー１００について説明する。図９は、本実施形態の物理量検出センサー１００の電子回路１５０が搭載されている状態の図１の線分Ａ−Ａ’で示す部分の断面図である。そして、図９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、重力が作用する方向を示す軸である。
【００８７】
図９に示す物理量検出センサー１００には、ベース基板１０２の凹部１０６内に電子回路１５０が設けられている。
物理量検出センサー１００において、電子回路１５０から内部端子３４ａ，３４ｂ（図示省略）を経由して、物理量検出デバイス１１０の励振電極（図示省略）に駆動信号が与えられる。
駆動信号が与えられると、物理量検出素子７０の振動梁部７１ａ，７１ｂは、所定の周波数で屈曲振動（共振）する。そして、物理量検出センサー１００は、印加される加速度α１，α２に応じて物理量検出素子７０が変化する。変化することで物理量検出素子７０から出力される共振周波数は、電子回路１５０で増幅し、図示しない配線によって外部端子１０７ａ，１０７ｂから物理量検出センサー１００の外部に出力される。
【００８８】
なお、物理量検出センサー１００は、上述した加速度の検出が可能な加速度センサーとして用いられるほかに、傾斜センサーとして用いられてもよい。傾斜センサーとしての物理量検出センサー１００は、傾斜による姿勢の変化に応じて、物理量検出センサー１００に対する、重力加速度が加わる方向が変化すると、質量部８０，８２の重みによって可動部１４が撓み、物理量検出素子７０の振動梁部７１ａ，７１ｂに引っ張り応力や圧縮応力が生じる。そして、振動梁部７１ａ，７１ｂの共振周波数が変化する。その変化に基づいて、傾斜による姿勢の状態が導出される。
【００８９】
以上述べたように、第１実施形態にかかる物理量検出センサー１００によれば、以下の効果が得られる。
【００９０】
第１実施形態によれば、ベース部１０は、形状的にエッチング残渣１４０の発生する場所をソリッド化（平坦部１５）することで、ベース部１０の剛性を高められる。ベース部１０の主面１０ｂには、第２固定部３０ｄ（ベース接合材５２）が設けられ、ベース部１０と、ベース基板１０２とは、第２固定部３０ｄを介して直接接続されている。つまり、ベース部１０と、ベース基板１０２は、ベース接合材５２によって接続されている。従って、物理量検出センサー１００に衝撃などが加えられた場合でも、ベース部１０とベース基板１０２とが、はがれにくくなり、強固な接続を維持できる。これらにより、ベース基板１０２の変位と、回転のモーメントとを抑制させ、カンチレバー部１０１と、物理量検出素子７０との破損を抑制させることが可能な物理量検出センサー１００を提供することができる。
【００９１】
また、ベース部１０と、ベース基板１０２との熱膨張率の相違等によって生じる歪みの応力が、物理量検出素子７０に伝搬される場合には、ベース部１０から延在されている腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの弾性構造によって変形し易く（撓み易く）、この変形（撓み）により、応力を緩和させることが可能な物理量検出センサー１００を提供することができる。
【００９２】
また、本実施形態の物理量検出センサー１００は、上述した物理量検出デバイス１１０を搭載することで、第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）、および第２固定部３０ｄに含まれる各接合材（接合材３５、ベース接合材５２）がベース基板１０２（段差部１０８ａ，１０８ｂ）と、接続される面積が一定に保たれる。換言すると、第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）、および第２固定部３０ｄとベース基板１０２（段差部１０８ａ，１０８ｂ）との接続面積が抑制される。
【００９３】
従って、物理量検出素子７０から生じるスプリアスがベース部１０を介して第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）、および第２固定部３０ｄに伝搬される場合においても、固定される面積、および位置が一定となるため、スプリアスの共振周波数が一定に保たれる。
【００９４】
また、本実施形態の物理量検出センサー１００における物理量検出素子７０は、ベース部１０と、可動部１４とに接続（固定）されている。これにより、物理量検出素子７０は、その両端（基部７２ａ，７２ｂ）が固定されているため、物理量検出素子７０の振動以外の振動がノイズとして検出されることが抑制される。また、検出素子接合材８４の歪み、およびベース基板１０２との熱膨張率の違いによる歪みの影響を抑制し、物理量検出素子７０の破損を抑制させることが可能な物理量検出センサー１００を提供することができる。
【００９５】
また、物理量検出センサー１００は、加えられた物理量に応じて可動部１４が変位し、その変位を物理量検出素子７０が検出することが可能な検出精度が高いセンサーである。
【００９６】
また、物理量検出デバイス１１０をパッケージ１２０に収容した物理量検出センサー１００によれば、パッケージ１２０外の雰囲気や温度等の外乱要因による影響を抑制して物理量を検出することができ、検出センサーとしての安定した検出性能を維持することができる。
【００９７】
（第２実施形態）
まず、図１０、および図１１を用いて第２実施形態の物理量検出センサーについて説明する。
図１０は、第２実施形態にかかる物理量検出センサー２００の構成を示す平面図であり、図１１は、図１０において線分Ｄ−Ｄ’で示す部分の断面図である。
【００９８】
本実施形態の物理量検出センサー２００について説明する。なお、説明にあたり、上述した第１実施形態の構成と同様の構成には、同様の符号を附して説明を簡略、または省略する。そして、図１０、および図１１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、重力が作用する方向を示す軸である。
なお、説明の便宜上、図１０ではリッド１０３の図示を省略している。
本実施形態においては、Ｚ軸方向から物理量検出センサー２００を見ることを平面視として説明する。
【００９９】
物理量検出センサー２００は、図１０、および図１１に示すように、物理量検出デバイス１１３と、パッケージ１２０とを有している。パッケージ１２０は、ベース基板１０２と、リッド１０３とを有している。物理量検出デバイス１１３は、カンチレバー部１１２と、物理量検出素子７０と、質量部８０，８２とを含んで構成されている。
【０１００】
本実施形態のベース基板１０２は、凹部１０６の内側の底面である内底面１０９ａと、内底面１０９ａからリッド１０３側に突出している段差部１０８（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ）と、を有している。
【０１０１】
段差部１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃは、物理量検出デバイス１１３を固定するために設けられ、たとえば、凹部１０６の内壁に沿って設けられている。
詳述すると、段差部１０８ａは、平面視において、略Ｌ字状の形状を有しており、凹部１０６の−Ｘ軸方向の内壁と、−Ｙ軸方向の内壁とに沿って、所定の幅を持って連続して設けられている。段差部１０８ｂは、平面視において、略Ｌ字状の形状を有しており、凹部１０６の＋Ｘ軸方向の内壁と、−Ｙ軸方向の内壁とに沿って、所定の幅を持って連続して設けられている。段差部１０８ｃは、平面視において、段差部１０８ａと、段差部１０８ｂとが接続されるように、凹部１０６の−Ｙ軸方向の内壁に沿って、所定の幅を持って設けられている。
【０１０２】
ここで、本実施形態のカンチレバー部１１２について説明する。
カンチレバー部１１２の形状は、物理量検出素子７０の基部７２ａの−Ｙ軸方向に後述するベース延在部１８が設けられていること以外は、第１実施形態のカンチレバー部１０１と略同様である。カンチレバー部１１２の腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）は、第１実施形態のカンチレバー部１０１の腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と構成、および形状が同様であるために説明は省略する。また、カンチレバー部１１２の第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、第１実施形態のカンチレバー部１０１の第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）と構成、および形状が同様であるため説明は省略する。
【０１０３】
カンチレバー部１１２のベース部１０には、主面１０ｂに取り付けられた物理量検出素子７０の基部７２ａの−Ｙ軸の方向に、ベース延在部１８が段差部１０８ｃと平面視において重なるように設けられている。
【０１０４】
ベース延在部１８と、段差部１０８ｃとが平面視において重なった位置に第２固定部３０ｄが設けられている。第２固定部３０ｄの主面１０ｂ側には、ベース接合材５２の設置領域であるベース接合部５２ａがあり、ベース接合部５２ａに設けられているベース接合材５２によって、段差部１０８ｃ（ベース基板１０２）と、カンチレバー部１１２とが接続されている。
【０１０５】
物理量検出デバイス１１３（カンチレバー部１１２）は、第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）、および第２固定部３０ｄを介して、ベース基板１０２（段差部１０８（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ））と接続されている。
【０１０６】
物理量検出デバイス１１３の動作については、第１実施形態の物理量検出デバイス１１０と同様であるために説明は省略する。
【０１０７】
たとえば、物理量検出センサー２００に物理量、たとえば、加速度が加えられた場合、物理量検出デバイス１１３（カンチレバー部１１２）に対して応力が生じる。ベース延在部１８の主面１０ｂに第２固定部３０ｄが設けられ、ベース接合材５２を介して接続されていることにより、ベース部１０と、ベース基板１０２（段差部１０８ｃ）とが強固に固定されている。このことにより、物理量検出センサー２００に、物理量、たとえば、加速度が加えられた場合に生じるカンチレバー部１１２のベース部１０の変位（揺れ）と、回転のモーメントとが抑制される。
【０１０８】
物理量検出センサー２００は、第１実施形態で述べた加速度の検出が可能な加速度センサーとして用いられるほかに、傾斜センサーとしても用いられる。
【０１０９】
以上述べたように、第２実施形態にかかる物理量検出センサー２００によれば、以下の効果が得られる。
【０１１０】
第２実施形態によれば、物理量検出デバイス１１３におけるカンチレバー部１１２（ベース部１０）の第２固定部３０ｄは、カンチレバー部１１２のベース延在部１８の主面１０ｂに配置され、ベース基板１０２（段差部１０８ｃ）とベース接合材５２を介して接続されている。この物理量検出デバイス１１３に衝撃などが加えられた場合でも、ベース部１０の腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、および第１固定部３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、第１実施形態の構成、および形状が同様であるために、第１実施形態と同様の効果が得られる。
従って、カンチレバー部１１２が、第２固定部３０ｄの位置に固定されていることで応力が緩和させられる物理量検出センサー２００が得られる。
【０１１１】
なお、カンチレバー部１１２と、ベース基板１０２との接続箇所（第２固定部３０ｄ）が、カンチレバー部１１２のベース延在部１８の主面１０ｂに設けられることで、耐衝撃性が備えられている物理量検出センサー２００が得られる。
【０１１２】
なお、前述の実施形態では、物理量検出素子７０として、双音叉素子を用いた例について説明したが、可動部１４の変位に基づいて振動周波数が変化し、物理量を検出することができれば、物理量検出素子７０の形態は、特に限定されない。
また、物理量検出素子７０として、可動部１４の変位に基づいて電気抵抗が変化し、物理量を検出する、いわゆる歪みゲージが用いられてもよい。なお、歪みゲージが用いられる場合は、前述した実施形態の振動周波数の変化による物理量の検出を、抵抗値の変化による物理量の検出に置き換えることができるので説明を省略する。
【０１１３】
（実施例）
次いで、本発明の一実施形態にかかる物理量検出センサー１００を適用した実施例について、図１２に基づき説明する。
図１２（ａ）は、物理量検出センサー１００が搭載されているビデオカメラを示す斜視図、図１２（ｂ）は、物理量検出センサー１００が搭載されている携帯電話を示す斜視図であり、図１２（ｃ）は、物理量検出センサー１００が搭載されている移動体である自動車を示す斜視図である。
【０１１４】
［電子機器］
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、電子機器としてのビデオカメラ５００、および携帯電話６００は、本実施形態にかかる物理量検出センサー１００が搭載されている。
最初に、図１２（ａ）に示すビデオカメラ５００は、受像部５０１と、操作部５０２と、音声入力部５０３と、表示ユニット５０４と、が搭載されている。このビデオカメラ５００は、物理量検出センサー１００を備えており、たとえば、３つの物理量検出センサー１００を備えていれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（不図示）の３方向の物理量、たとえば、加速度あるいは傾斜等を検出して、手ぶれ等を補正する機能を発揮できる。これにより、ビデオカメラ５００は、鮮明な動画映像を記録することができる。
【０１１５】
また、図１２（ｂ）に示す携帯電話６００は、複数の操作ボタン６０１と、表示ユニット６０２と、カメラ機構６０３と、シャッターボタン６０４と、が搭載されていて、電話機、およびカメラとして機能する。この携帯電話６００は、物理量検出センサー１００が搭載されており、たとえば、３つの物理量検出センサー１００が搭載されていれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（不図示）の３方向の物理量、たとえば、加速度あるいは傾斜等を検出することにより、カメラ機構６０３の手ぶれ等を補正する機能を発揮できる。これにより、携帯電話６００は、カメラ機構６０３により鮮明な画像を記録することができる。
【０１１６】
なお、本発明の一実施形態にかかる物理量検出センサー１００は、図１２（ａ）のビデオカメラ、図１２（ｂ）の携帯電話機の他にも、たとえば、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）、デジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（たとえば、インクジェットプリンター）、テレビ、ビデオレコーダー、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（たとえば、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（たとえば、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。
【０１１７】
［移動体］
次に、物理量検出センサー１００を用いた移動体について説明する。図１２（ｃ）に示すように、移動体７００は自動車であって、物理量検出センサー１００が搭載されていている。移動体７００において、物理量検出センサー１００は、車体７０１に搭載されている電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７０３に内蔵されている。電子制御ユニット７０３は、たとえば、物理量検出センサー１００が加速度センサーや傾斜センサーとして車体７０１の状態を検出することにより、移動体７００の姿勢や移動状況等を把握し、サスペンション７０４、およびタイヤ７０２等の制御を的確に行うことができる。これにより、移動体７００は、安全で安定した移動をすることができる。
【０１１８】
また、物理量検出センサー１００は、既述した電子機器や移動体に搭載される以外に、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）、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）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニットに搭載でき、広範な分野に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…ベース部、１０ａ，１０ｂ…主面、１２…継手部、１２ａ，１２ｂ…溝部、１４…可動部、１４ａ，１４ｂ…主面、１５…平坦部、１８…ベース延在部、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…腕部、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…第１固定部、３０ｄ…第２固定部、３４ａ，３４ｂ…内部端子、３５…接合材、３６ａ，３６ｂ…固定部接続端子、４０ａ，４０ｂ…抑止部、５０ａ，５０ｂ…ベース接合部、５２…ベース接合材、７０…物理量検出素子、７１ａ，７１ｂ…振動梁部、７２ａ，７２ｂ…基部、８０，８２…質量部、８４…検出素子接合材、８６…質量接合材、９０…封止部、９２…貫通孔、１００，２００…物理量検出センサー、１０１，１１２…カンチレバー部、１０２…ベース基板、１０３…リッド、１０５…リッド接合材、１０６…凹部、１０７ａ，１０７ｂ…外部端子、１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ…段差部、１０９ａ…内底面、１０９ｂ…外底面、１１０…物理量検出デバイス、１１３…物理量検出デバイス、１２０…パッケージ、１４０…エッチング残渣、１５０…電子回路、５００…ビデオカメラ、５０１…受像部、５０２…操作部、５０３…音声入力部、５０４…表示ユニット、６００…携帯電話、６０１…複数の操作ボタン、６０２…表示ユニット、６０３…カメラ機構、６０４…シャッターボタン、７００…移動体、７０１…車体、７０２…タイヤ、７０３…電子制御ユニット、７０４…サスペンション、Ｌ１…第１の中心線、Ｌ２…第２の中心線、Ｓ１…第１の領域、Ｓ２…第２の領域、Ｓ３…第３の領域、Ｓ４…第４の領域。
【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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