(57)【要約】【課題】支持部の接合強度の低下を抑制しつつ、温度特性の低下を抑制することのできる物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】物理量センサーは、基部と、前記基部に配置されている配線と、前記基部に接合されている第１接合部および前記配線に接合されている第２接合部を有する支持部と、前記支持部に接続されている懸架部と、前記懸架部に支持されている電極指と、を有し、前記支持部は、前記第１接合部と前記懸架部との間に位置し、前記基部と離間している第１張出部を有する。【選択図】図１
2018091818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部に配置されている配線と、
前記基部に接合されている第１接合部および前記配線に接合されている第２接合部を有する支持部と、
前記支持部に接続されている懸架部と、
前記懸架部に支持されている電極指と、を有し、
前記支持部は、前記第１接合部と前記懸架部との間に位置し、前記基部と離間している第１張出部を有することを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
前記支持部と前記懸架部との並び方向に直交する方向において、
前記第１接合部の長さは、前記懸架部の長さよりも長い請求項１に記載の物理量センサー。
【請求項３】
前記第１接合部は、丸み付けされている角部を有する請求項１または２に記載の物理量センサー。
【請求項４】
前記支持部は、前記第１接合部の前記第１張出部と反対側に位置し、前記基部と離間している第２張出部を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項５】
前記第１張出部と前記第２張出部の並び方向において、
前記第１張出部の長さは、前記第２張出部の長さよりも長い請求項４に記載の物理量センサー。
【請求項６】
前記第１接合部は、切り欠き部を有し、
前記切り欠き部に、前記第２接合部が配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項７】
前記第１接合部は、平面視で、前記支持部の外縁の一部を含んでいる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする物理量センサーデバイス。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーを有す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、物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、加速度を検出することのできる加速度センサーとして、特許文献１に記載の構成が知られている。特許文献１の加速度センサーは、加速度センサー素子と、加速度センサー素子を間に挟んで配置された支持基板および配線基板とを有している。また、加速度センサー素子は、支持基板に固定された支持部と、支持部に対して検出軸方向に変位可能な可動電極部と、支持基板に固定された固定電極部と、を有している。このような構成の加速度センサーでは、固定電極部と可動電極部との間に形成される静電容量の変化に基づいて加速度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１０／０３２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の加速度センサーでは、支持部が、その上面に絶縁層と接合されている接合部を有し、その下面に接続金属層と接合されている接合部を有している。このように、特許文献１の加速度センサーでは、支持部が、その下面において接続金属層のみと接合されているため、支持部と接続金属層との間に互いの熱膨張係数の差に起因した応力が生じ易い。また、支持部と接続金属層との接合は、シリコンと金属との接合であるため、接合強度が十分でないおそれもある。
【０００５】
また、支持部は、その上面において絶縁層を介して支持基板と接合されているため、支持部と支持基板との接合により生じる接合応力が支持部に加わるおそれもある。そのため、支持部の絶縁層および接続金属層との接合の安定性が損なわれたり、温度特性が低下したりするおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、支持部の接合強度の低下を抑制しつつ、温度特性の低下を抑制することのできる物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、以下の発明として実現することが可能である。
【０００８】
本発明の物理量センサーは、基部と、
前記基部に配置されている配線と、
前記基部に接合されている第１接合部および前記配線に接合されている第２接合部を有する支持部と、
前記支持部に接続されている懸架部と、
前記懸架部に支持されている電極指と、を有し、
前記支持部は、前記第１接合部と前記懸架部との間に位置し、前記基部と離間している第１張出部を有することを特徴とする。
これにより、支持部の接合強度の低下を抑制しつつ、温度特性の低下を抑制することのできる物理量センサーが得られる。
【０００９】
本発明の物理量センサーでは、前記支持部と前記懸架部との並び方向に直交する方向において、
前記第１接合部の長さは、前記懸架部の長さよりも長いことが好ましい。
これにより、温度特性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００１０】
本発明の物理量センサーでは、前記第１接合部は、丸み付けされている角部を有することが好ましい。
これにより、第１接合部の角部への応力集中が抑制されるため、例えば、角部をきっかけとして支持部が基部から剥離したり、支持部にクラックが入ったりすることを抑制することができる。
【００１１】
本発明の物理量センサーでは、前記支持部は、前記第１接合部の前記第１張出部と反対側に位置し、前記基部と離間している第２張出部を有することが好ましい。
これにより、温度特性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明の物理量センサーでは、前記第１張出部と前記第２張出部の並び方向において、
前記第１張出部の長さは、前記第２張出部の長さよりも長いことが好ましい。
これにより、大型化を抑制しつつ、温度特性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明の物理量センサーでは、前記第１接合部は、切り欠き部を有し、
前記切り欠き部に、前記第２接合部が配置されていることが好ましい。
これにより、基部と支持部との接合強度を十分に高くし、支持部と配線との電気的な接続をより良好なものとし、さらに、物理量センサーの小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明の物理量センサーでは、前記第１接合部は、平面視で、前記支持部の外縁の一部を含んでいることが好ましい。
これにより、支持部を大きくすることなく、かつ、第１、第２張出部の大きさを保ったまま、第１接合部をより大きくすることができる。
【００１５】
本発明の物理量センサーデバイスは、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイスが得られる。
【００１６】
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００１７】
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す物理量センサーの部分拡大平面図である。
【図４】図１に示す物理量センサーの部分拡大断面図である。
【図５】図１に示す物理量センサーの部分拡大断面図である。
【図６】第１張出部の長さと懸架部に加わる応力との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図８】図７に示す物理量センサーの部分拡大平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す物理量センサーの部分拡大平面図である。図４および図５は、図１に示す物理量センサーの部分拡大断面図である。図６は、第１張出部の長さと懸架部に加わる応力との関係を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図１、図３中の紙面手前側および図２、図４、図５中の上側を「上」とも言い、図１、図３中の紙面奥側および図２、図４、図５中の下側を「下」とも言う。また、図１ないし図５に示すように、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。
【００２２】
図１に示す物理量センサー１は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー１は、基部２と、基部２上に配置されたセンサー素子３と、センサー素子３を覆うように基部２に接合された蓋部８と、を有している。
【００２３】
（基部）
図１に示すように、基部２は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基部２は、上面側に開放する凹部２１を有している。また、Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２１は、センサー素子３を内側に内包するように、センサー素子３よりも大きく形成されている。この凹部２１は、センサー素子３と基部２との接触を防止するための逃げ部として機能する。
【００２４】
また、図２に示すように、基部２は、凹部２１の底面に設けられた突起状のマウント部２２を有している。そして、このマウント部２２にセンサー素子３が接合されている。また、図１に示すように、基部２は、上面側に開放する溝部２５、２６、２７を有している。また、溝部２５、２６、２７の一端部は、それぞれ、蓋部８の外側に位置し、他端部は、それぞれ、凹部２１に接続されている。
【００２５】
以上のような基部２として、例えば、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、蓋部８の構成材料によっては、基部２と蓋部８とを陽極接合により接合することができ、これらを強固に接合することができる。また、光透過性を有する基部２が得られるため、物理量センサー１の外側から、基部２を介してセンサー素子３の状態を視認することができる。
【００２６】
ただし、基部２としては、ガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、シリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜（絶縁性酸化物）を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。
【００２７】
また、図１に示すように、溝部２５、２６、２７には配線７１、７２、７３が設けられている。また、溝部２５内の配線７１、７２、７３の一端部は、それぞれ、蓋部８の外側に露出しており、外部装置との電気的な接続を行う端子として機能する。また、図２に示すように、配線７１、７２、７３の他端部は、それぞれ、凹部２１を介してマウント部２２まで引き回されている。そして、配線７１、７２、７３は、それぞれ、マウント部２２上において、センサー素子３と電気的に接続されている。
【００２８】
配線７１、７２、７３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。
【００２９】
（蓋部）
図１に示すように、蓋部８は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図２に示すように、蓋部８は、下面側に開放する凹部８１を有している。そして、蓋部８は、凹部８１内にセンサー素子３を収納するようにして、基部２に接合されている。そして、蓋部８および基部２によって、センサー素子３を収納する収納空間Ｓが形成されている。
【００３０】
また、図２に示すように、蓋部８は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔８２を有しており、この連通孔８２を介して収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔８２内には封止部材８３が配置され、封止部材８３によって連通孔８２が封止されている。
【００３１】
封止部材８３としては、連通孔８２を封止できれば、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）／錫（Ｓｎ）系合金、金（Ａｕ）／ゲルマニウム（Ｇｅ）系合金、金（Ａｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等の各種合金、低融点ガラス等のガラス材料等を用いることができる。
【００３２】
収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜８０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、センサー素子３が有する可動部５２の振動を速やかに収束（停止）させることができる。そのため、物理量センサー１の加速度の検出精度が向上する。
【００３３】
このような蓋部８は、本実施形態では、シリコン基板で構成されている。ただし、蓋部８としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基部２と蓋部８との接合方法としては、特に限定されず、基部２や蓋部８の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基部２の上面および蓋部８の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。
【００３４】
本実施形態では、図２に示すように、接合材の一例であるガラスフリット８９（低融点ガラス）を介して基部２と蓋部８とが接合されている。基部２と蓋部８とを重ね合わせた状態では、溝部２５、２６、２７を介して収納空間Ｓの内外が連通してしまうが、ガラスフリット８９を用いることで、基部２と蓋部８とを接合すると共に、溝部２５、２６、２７を封止することができ、より容易に、収納空間Ｓを気密封止することができる。なお、基部２と蓋部８とを陽極接合等（溝部２５、２６、２７を封止できない接合方法）で接合した場合には、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ２膜によって溝部２５、２６、２７を塞ぐことができる。
【００３５】
（センサー素子）
図１に示すように、センサー素子３は、基部２に固定されている固定電極部４と、基部２に固定されている可動部支持部５１と、可動部支持部５１に対してＸ軸方向に変位可能な可動部５２と、可動部支持部５１と可動部５２とを連結するバネ部５３、５４と、可動部５２に設けられている可動電極部６と、を有している。また、固定電極部４は、第１固定電極部４１および第２固定電極部４２を有し、可動電極部６は、第１可動電極部６１および第２可動電極部６２を有している。このうち、可動部支持部５１、可動部５２、バネ部５３、５４および可動電極部６は、一体形成されている。
【００３６】
このようなセンサー素子３は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をパターニングすることで形成することができる。また、センサー素子３は、陽極接合によって基部２（マウント部２２）に接合されている。ただし、センサー素子３の材料や、センサー素子３の基部２への接合方法は、特に限定されない。
【００３７】
なお、センサー素子３の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、２０μｍ以上５０μｍ以下である。これにより、センサー素子３の機械的強度を十分に維持しつつ、センサー素子３を薄くすることができる。そのため、物理量センサー１の小型化（低背化）を図ることができる。
【００３８】
図１に示すように、可動部支持部５１は、第１固定電極部４１と第２固定電極部４２との間に位置している。このような可動部支持部５１は、マウント部２２に固定された支持部５１１と、支持部５１１に接続された懸架部５１２と、を有している。図２に示すように、このような可動部支持部５１は、支持部５１１において配線７１と電気的に接続されている。
【００３９】
また、懸架部５１２は、支持部５１１のＸ軸方向プラス側に位置し、Ｘ軸方向に延在する長手形状をなしている。そして、懸架部５１２のＸ軸方向マイナス側の端部が支持部５１１に接続されている。また、懸架部５１２の幅（Ｙ軸方向の長さ）は、支持部５１１の幅（Ｙ軸方向の長さ）よりも小さい。これにより、懸架部５１２の小型化を図ることができ、懸架部５１２の周囲に位置する可動部５２の大型化を伴うことなく、可動部５２の質量を大きくすることができる。そのため、センサー素子３の大型化を抑えつつ、より精度よく物理量を検出することができる。なお、以下では、Ｚ軸方向から見た平面視で、懸架部５１２をＹ軸方向に二等分する仮想軸を中心軸Ｌとする。
【００４０】
図１に示すように、可動部５２は、Ｚ軸方向から見た平面視で、枠状をなしており、可動部支持部５１、バネ部５３、５４および第１、第２固定電極部４１、４２を囲んでいる。このように、可動部５２を枠状とすることで、可動部５２のサイズを抑えつつ、可動部５２の質量をより大きくすることができる。そのため、センサー素子３の大型化を抑えつつ、より精度よく物理量を検出することができる。
【００４１】
また、可動部５２は、Ｙ軸方向に並んで配置された第１開口部５２８および第２開口部５２９を有している。そして、第１開口部５２８内に第１固定電極部４１および第１可動電極部６１が配置されており、第２開口部５２９内に第２固定電極部４２および第２可動電極部６２が配置されている。
【００４２】
可動部５２の形状をより詳細に説明すると、可動部５２は、可動部支持部５１、バネ部５３、５４および第１、第２固定電極部４１、４２を囲む枠部５２１と、第１開口部５２８のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部５２１からＹ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｙ軸延在部５２２と、第１Ｙ軸延在部５２２の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｘ軸延在部５２３と、第２開口部５２９のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部５２１からＹ軸方向プラス側へ延出する第２Ｙ軸延在部５２４と、第２Ｙ軸延在部５２４の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第２Ｘ軸延在部５２５と、を有している。また、第１、第２Ｙ軸延在部５２２、５２４は、それぞれ、バネ部５３の近くに、バネ部５３に沿って配置されており、第１、第２Ｘ軸延在部５２３、５２５は、それぞれ、可動部支持部５１の近くに位置し、可動部支持部５１に沿って配置されている。
【００４３】
また、可動部５２は、第１開口部５２８の余ったスペースを埋めるように、枠部５２１から第１開口部５２８内へ突出する第１突出部５２６と、第２開口部５２９の余ったスペースを埋めるように、枠部５２１から第２開口部５２９内へ突出する第２突出部５２７と、を有している。このように、第１、第２突出部５２６、５２７を設けることで、可動部５２の大型化を招くことなく、可動部５２の質量をより大きくすることができる。そのため、より感度の高い物理量センサー１となる。
【００４４】
また、図１に示すように、バネ部５３は、可動部５２のＸ軸方向プラス側の端部と可動部支持部５１のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、バネ部５４は、可動部５２のＸ軸方向マイナス側の端部と可動部支持部５１のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。これにより、可動部５２をＸ軸方向の両側で支持することができため、可動部５２の姿勢および挙動が安定する。そのため、より高い精度で、加速度を検出することができる。
【００４５】
また、図１に示すように、固定電極部４は、第１開口部５２８内に位置する第１固定電極部４１と、第２開口部５２９内に位置する第２固定電極部４２と、を有している。また、これら第１、第２固定電極部４１、４２は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
【００４６】
また、第１固定電極部４１は、マウント部２２に固定された支持部４１３と、支持部４１３に支持された懸架部４１１と、懸架部４１１からＹ軸方向両側に延出した複数の第１固定電極指４１２と、を有している。図２に示すように、このような第１固定電極部４１は、支持部４１３において配線７２と電気的に接続されている。なお、支持部４１３、懸架部４１１および各第１固定電極指４１２は、一体形成されている。
【００４７】
また、懸架部４１１は、棒状の長手形状をなし、その一端が支持部４１３に接続されている。また、懸架部４１１は、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、懸架部４１１は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、支持部４１３を支持部５１１の近くに配置し易くなる。なお、Ｘ軸に対する懸架部４１１の軸Ｌ４１１の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であること好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第１固定電極部４１のＹ軸方向への広がりを抑制することができ、センサー素子３の小型化を図ることができる。
【００４８】
また、第１固定電極指４１２は、懸架部４１１からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第１固定電極指４１２は、懸架部４１１のＹ軸方向プラス側に位置する第１固定電極指４１２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１固定電極指４１２”と、を有している。また、第１固定電極指４１２’、４１２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。
【００４９】
また、複数の第１固定電極指４１２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。一方、複数の第１固定電極指４１２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。
【００５０】
また、図１に示すように、第２固定電極部４２は、マウント部２２に固定された支持部４２３と、支持部４２３に支持された懸架部４２１と、懸架部４２１からＹ軸方向両側に延出した複数の第２固定電極指４２２と、を有している。図２に示すように、このような第２固定電極部４２は、支持部４２３において配線７３と電気的に接続されている。なお、支持部４２３、懸架部４２１および各第２固定電極指４２２は、一体形成されている。
【００５１】
また、懸架部４２１は、棒状の長手形状をなし、その一端が支持部４２３に接続されている。また、懸架部４２１は、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、懸架部４２１は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、支持部４２３を支持部５１１の近くに配置し易くなる。なお、Ｘ軸に対する懸架部４２１の軸Ｌ４２１の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であること好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第２固定電極部４２のＹ軸方向への広がりを抑制することができ、センサー素子３の小型化を図ることができる。
【００５２】
また、第２固定電極指４２２は、懸架部４２１からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第２固定電極指４２２は、懸架部４２１のＹ軸方向プラス側に位置する第２固定電極指４２２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２固定電極指４２２”と、を有している。また、第２固定電極指４２２’、４２２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。
【００５３】
また、複数の第２固定電極指４２２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。一方、複数の第２固定電極指４２２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。
【００５４】
また、図１に示すように、可動電極部６は、第１開口部５２８内に位置する第１可動電極部６１と、第２開口部５２９に位置する第２可動電極部６２と、を有している。
【００５５】
また、第１可動電極部６１は、懸架部４１１のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第１可動電極指６１１を有している。すなわち、第１可動電極指６１１は、懸架部４１１のＹ軸方向プラス側に位置する第１可動電極指６１１’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１可動電極指６１１”と、を有している。また、第１可動電極指６１１’、６１１”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。
【００５６】
また、各第１可動電極指６１１は、対応する第１固定電極指４１２に対してＸ軸方向プラス側に位置し、この第１固定電極指４１２とギャップを介して対向している。
【００５７】
また、複数の第１可動電極指６１１’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。一方、複数の第１可動電極指６１１”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。
【００５８】
また、図１に示すように、第２可動電極部６２は、懸架部４２１のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第２可動電極指６２１を有している。すなわち、第２可動電極指６２１は、懸架部４２１のＹ軸方向プラス側に位置する第２可動電極指６２１’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２可動電極指６２１”と、を有している。また、第２可動電極指６２１’、６２１”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。
【００５９】
また、各第２可動電極指６２１は、対応する第２固定電極指４２２に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、この第２固定電極指４２２とギャップを介して対向している。
【００６０】
また、複数の第２可動電極指６２１’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。一方、複数の第２可動電極指６２１”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。
【００６１】
以上、物理量センサー１の構成について簡単に説明した。このような物理量センサー１にＸ軸方向の加速度が加わると、その加速度の大きさに基づいて、可動部５２がバネ部５３、５４を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップおよび第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２との間の静電容量および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいて加速度を検出することができる。
【００６２】
特に、本実施形態では、各第１可動電極指６１１は、対応する第１固定電極指４１２に対してＸ軸方向プラス側に位置し、逆に、各第２可動電極指６２１は、対応する第２固定電極指４２２に対してＸ軸方向マイナス側に位置している。すなわち、各第１可動電極指６１１は、対をなす第１固定電極指４１２に対してＸ軸方向（第１方向）の一方側に位置し、各第２可動電極指６２１は、対をなす第２固定電極指４２２に対してＸ軸方向（第１方向）の他方側に位置している。そのため、Ｘ軸方向の加速度が加わると、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップが縮まり、第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップが広がるか、逆に、第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２とのギャップが広がり、第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２とのギャップが縮まる。よって、第１固定電極指４１２および第１可動電極指６１１の間から得られる第１検出信号と、第２固定電極指４２２および第２可動電極指６２１の間から得られる第２検出信号と、を差動演算することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく、加速度を検出することができる。
【００６３】
このような物理量センサー１によれば、第１固定電極指４１２と第１可動電極指６１１との間および第２固定電極指４２２と第２可動電極指６２１との間に、それぞれ、十分に大きい静電容量を形成しつつ、各電極指４１２、４２２、６１１、６２１の長さを短くすることができる。そのため、優れた検出精度を発揮することができると共に、各電極指４１２、４２２、６１１、６２１の破損が抑制され、優れた耐衝撃性を発揮することのできる物理量センサー１となる。さらには、各電極指４１２、４２２、６１１、６２１の破損が抑制されている分、各電極指４１２、４２２、６１１、６２１の厚さを薄くすることができ、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
【００６４】
特に、物理量センサー１では、懸架部４１１、４２１が、それぞれ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。これにより、複数の第１固定電極指４１２の中に、より短い第１固定電極指４１２を含ませることができ、第１固定電極部４１全体として、より破損し難くなる。同様に、複数の第２固定電極指４２２の中に、より短い第２固定電極指４２２を含ませることができ、第２固定電極部４２全体として、より破損し難くなる。第１可動電極指６１１および第２可動電極指６２１についても同様である。そのため、各電極指４１２、４２２、６１１、６２１の破損がより効果的に抑制され、さらに優れた耐衝撃性を発揮することのできる物理量センサー１となる。
【００６５】
次に、可動部支持部５１とマウント部２２（基部２）との接合部分、第１固定電極部４１とマウント部２２（基部２）との接合部分および第２固定電極部４２とマウント部２２（基部２）との接合部分の構成について、それぞれ、詳細に説明する。
【００６６】
図３および図４に示すように、可動部支持部５１の支持部５１１は、マウント部２２に接合された第１接合部５１１ａと、配線７１に接合された第２接合部５１１ｂと、を有している。なお、前述したように、センサー素子３と基部２とは、陽極接合によって直接接合されているため、第１接合部５１１ａの形状は、支持部５１１のマウント部２２との接触部分の形状と実質的に等しい。また、支持部５１１と配線７１は、これらの間に部材を介在されることなく、直接接合されているため、第２接合部５１１ｂの形状は、支持部５１１の配線７１との接触部分の形状と実質的に等しい。
【００６７】
また、支持部５１１は、第１接合部５１１ａと懸架部５１２との間に位置し、基部２と離間している第１張出部５１１ｃを有している。このように、第１張出部５１１ｃを有することで、第１接合部５１１ａに生じる熱応力（基部２の構成材料であるガラスとセンサー素子３の構成材料であるシリコンとの熱膨張係数の差に起因する熱応力。以下、同様である。）が、第１張出部５１１ｃによって吸収・緩和され、懸架部５１２に伝わり難くなる。そのため、熱応力に起因した懸架部５１２の不本意な変形が抑制される。
【００６８】
また、図３および図５に示すように、第１固定電極部４１の支持部４１３は、マウント部２２に接合された第１接合部４１３ａと、配線７２に接合された第２接合部４１３ｂと、を有している。なお、前述したように、センサー素子３と基部２とは、陽極接合によって直接接合されているため、第１接合部４１３ａの形状は、支持部４１３のマウント部２２との接触部分の形状と実質的に等しい。また、支持部４１３と配線７２は、これらの間に部材を介在されることなく、直接接合されているため、第２接合部４１３ｂの形状は、支持部４１３の配線７２との接触部分の形状と実質的に等しい。
【００６９】
また、支持部４１３は、第１接合部４１３ａと懸架部４１１との間に位置し、基部２と離間している第１張出部４１３ｃを有している。このように、第１張出部４１３ｃを有することで、第１接合部４１３ａに生じる熱応力が、第１張出部４１３ｃによって吸収・緩和され、懸架部４１１に伝わり難くなる。そのため、熱応力に起因した懸架部４１１の不本意な変形が抑制される。
【００７０】
また、図３および図５に示すように、第２固定電極部４２の支持部４２３は、マウント部２２に接合された第１接合部４２３ａと、配線７３に接合された第２接合部４２３ｂと、を有している。なお、前述したように、センサー素子３と基部２とは、陽極接合によって直接接合されているため、第１接合部４２３ａの形状は、支持部４２３のマウント部２２との接触部分の形状と実質的に等しい。また、支持部４２３と配線７３は、これらの間に部材を介在されることなく、直接接合されているため、第２接合部４２３ｂの形状は、支持部４２３の配線７３との接触部分の形状と実質的に等しい。
【００７１】
また、支持部４２３は、第１接合部４２３ａと懸架部４２１との間に位置し、基部２と離間している第１張出部４２３ｃを有している。このように、第１張出部４２３ｃを有することで、第１接合部４２３ａに生じる熱応力が、第１張出部４２３ｃによって吸収・緩和され、懸架部４２１に伝わり難くなる。そのため、熱応力に起因した懸架部４２１の不本意な変形が抑制される。
【００７２】
このように、熱応力に起因した懸架部５１２、４１１、４２１の変形が抑制されることで、自然状態（加速度Ａｘが加わっておらず、静止した状態）における第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２との相対位置の変化および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２との相対位置の変化を抑制することができる。そのため、自然状態における第１可動電極指６１１と第１固定電極指４１２の間の静電容量および第２可動電極指６２１と第２固定電極指４２２との間の静電容量の環境温度に起因する変化を抑制することができる。これにより、物理量センサー１の温度特性の低下が抑制され、より精度よく、加速度Ａｘを検出することができる。
【００７３】
さらには、支持部５１１が第２接合部５１１ｂを有することで、支持部５１１とマウント部２２との接合強度を十分に確保しつつ、支持部５１１と配線７１との電気的な接続が良好なものとなる。同様に、支持部４１３が第２接合部４１３ｂを有することで、支持部４１３とマウント部２２との接合強度を十分に確保しつつ、支持部４１３と配線７２との電気的な接続が良好なものとなる。また、支持部４２３が第２接合部４２３ｂを有することで、支持部４２３とマウント部２２との接合強度を十分に確保しつつ、支持部４２３と配線７３との電気的な接続が良好なものとなる。
【００７４】
以上より、物理量センサー１は、基部２と、基部２に配置されている配線７１、７２、７３と、基部２に接合されている第１接合部５１１ａおよび配線７１に接合されている第２接合部５１１ｂを有する支持部５１１と、基部２に接合されている第１接合部４１３ａおよび配線７２に接合されている第２接合部４１３ｂを有する支持部４１３と、基部２に接合されている第１接合部４２３ａおよび配線７３に接合されている第２接合部４２３ｂを有する支持部４２３と、支持部５１１に接続されている懸架部５１２と、支持部４１３に接続されている懸架部４１１と、支持部４２３に接続されている懸架部４２１と、懸架部５１２に支持されている電極指としての第１、第２可動電極指６１１、６２１と、懸架部４１１に支持されている電極指としての第１固定電極指４１２と、懸架部４２１に支持されている電極指としての第２固定電極指４２２と、を有している。そして、支持部５１１は、第１接合部５１１ａと懸架部５１２との間に位置し、基部２と離間している第１張出部５１１ｃを有し、支持部４１３は、第１接合部４１３ａと懸架部４１１との間に位置し、基部２と離間している第１張出部４１３ｃを有し、支持部４２３は、第１接合部４２３ａと懸架部４２１との間に位置し、基部２と離間している第１張出部４２３ｃを有している。このような構成によれば、上述したように、支持部５１１、４１３、４２３の接合強度の低下を抑制しつつ、温度特性の低下を抑制することのできる物理量センサー１が得られる。
【００７５】
なお、第１張出部５１１ｃのＸ軸方向（張出方向）の長さＬ１３としては、特に限定されず、支持部５１１のサイズ等によっても異なるが、例えば、支持部５１１のＸ軸方向の長さをＬ１９としたとき、Ｌ１３は、０．２×Ｌ１９以上、０．４×Ｌ１９以下であることが好ましい。これにより、上述した効果（すなわち、熱応力を吸収・緩和する効果）を十分に発揮することができる。また、第１張出部５１１ｃの過度な（必要以上の）大型化が防止され、衝撃特性（第１張出部５１１ｃの機械的強度）の低下を抑制することができる。また、第１接合部５１１ａの大きさを十分に確保することができ、支持部５１１とマウント部２２との接合強度を十分に高く維持することができる。第１張出部４１３ｃのＸ軸方向の長さＬ２３および第１張出部４２３ｃのＸ軸方向の長さＬ３３についても同様である。
【００７６】
また、第１接合部５１１ａのＸ軸方向（張出方向）の長さＬ１８としては、特に限定されず、支持部５１１のサイズによっても異なるが、例えば、支持部５１１のＸ軸方向の長さをＬ１９としたとき、Ｌ１８は、０．４×Ｌ１９以上、０．７×Ｌ１９以下であることが好ましい。これにより、第１接合部５１１ａの大きさを十分に確保することができ、支持部５１１とマウント部２２との接合強度を十分に高く維持することができる。また、第１張出部５１１ｃの長さＬ１３を十分に長く確保することができ、上述した効果（すなわち、熱応力を吸収・緩和する効果）を十分に発揮することができる。第１接合部４１３ａのＸ軸方向の長さＬ２８および第１接合部４２３ａのＸ軸方向の長さＬ３８についても同様である。
【００７７】
ここで、支持部５１１のＸ軸方向の長さＬ１９としては、特に限定されないが、例えば、８０μｍ以上１２０μｍ以下とすることが好ましく、９０μｍ以上１１０μｍ以下とすることがより好ましい。これにより、支持部５１１の大きさを抑えつつ、第１接合部５１１ａおよび第１張出部５１１ｃをそれぞれ十分に大きく確保することができる。また、この場合の第１張出部５１１ｃの長さＬ１３としては、特に限定されないが、例えば、１６μｍ以上４８μｍ以下程度であることが好ましく、１８μｍ以上４４μｍ以下であることがより好ましい。ここで、図６は、支持部５１１の長さＬ１９が１００μｍのモデルについて、第１張出部５１１ｃの長さＬ１３と懸架部５１２に加わる応力との関係を示すグラフである。この図から分かるように、第１張出部５１１ｃの長さＬ１３が３０μｍ（すなわち、Ｌ１３≦０．３×Ｌ１９）以下の範囲では、急峻に応力が低下しており、３０μｍを超える範囲（すなわち、Ｌ１３＞０．３×Ｌ１９）では、応力の低下が緩やかとなっている。このグラフから、第１張出部５１１ｃの過度な大型化を防止しつつ、優れた応力緩和特性を発揮するには、第１張出部５１１ｃの長さＬ１３が、３０μｍ（すなわち、Ｌ１３＝０．３×Ｌ１９）を含むその前後の範囲、すなわち、前述したように０．２×Ｌ１９以上、０．４×Ｌ１９以下であることが好ましいことがわかる。
【００７８】
なお、本実施形態では、支持部５１１、４１３、４２３のそれぞれが第１張出部を有しているが、支持部５１１、４１３、４２３の少なくとも１つが第１張出部を有していればよい。すなわち、第１張出部５１１ｃ、４１３ｃ、４２３ｃの１つまたは２つは、省略してもよい。
【００７９】
また、図３に示すように、Ｙ軸方向（支持部５１１と懸架部５１２との並び方向であるＸ軸方向に直交する方向）において、第１接合部５１１ａの長さＬ１１は、懸架部５１２の長さＬ１２よりも長い。これにより、支持部５１１とマウント部２２との接合強度を十分に高く維持しつつ、第１接合部５１１ａに生じる熱応力を懸架部５１２により伝わり難くすることができる。同様に、Ｙ軸方向において、第１接合部４１３ａの長さＬ２１は、懸架部４１１の長さＬ２２よりも長い。これにより、支持部４１３とマウント部２２との接合強度を十分に高く維持しつつ、第１接合部４１３ａに生じる熱応力を懸架部４１１により伝わり難くすることができる。同様に、Ｙ軸方向において、第１接合部４２３ａの長さＬ３１は、懸架部４２１の長さＬ３２よりも長い。これにより、支持部４２３とマウント部２２との接合強度を十分に高く維持しつつ、第１接合部４２３ａに生じる熱応力を懸架部４２１により伝わり難くすることができる。そのため、物理量センサー１によれば、温度特性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００８０】
なお、可動部支持部５１において、第１接合部５１１ａの長さＬ１１と懸架部５１２の長さＬ１２の関係としては、特に限定されず、Ｌ１１＝Ｌ１２であってもよいし、Ｌ１１＜Ｌ１２であってもよい。また、第１固定電極部４１においても、第１接合部４１３ａの長さＬ２１と懸架部４１１の長さＬ２２の関係としては、特に限定されず、Ｌ２１＝Ｌ２２であってもよいし、Ｌ２１＜Ｌ２２であってもよい。また、第２固定電極部４２においても、第１接合部４２３ａの長さＬ３１と懸架部４２１の長さＬ３２の関係としては、特に限定されず、Ｌ３１＝Ｌ３２であってもよいし、Ｌ３１＜Ｌ３２であってもよい。
【００８１】
また、図３に示すように、支持部５１１は、第１接合部５１１ａの第１張出部５１１ｃと反対側（Ｘ軸方向マイナス側）に位置し、基部２と離間している第２張出部５１１ｄを有している。このような第２張出部５１１ｄによっても第１接合部５１１ａに生じる熱応力を吸収・緩和することができるため、第１接合部５１１ａに生じる熱応力を懸架部５１２により伝わり難くすることができる。同様に、支持部４１３は、第１接合部４１３ａの第１張出部４１３ｃと反対側（Ｘ軸方向マイナス側）に位置し、基部２と離間している第２張出部４１３ｄを有している。このような第２張出部４１３ｄによっても第１接合部４１３ａに生じる熱応力を吸収・緩和することができるため、第１接合部４１３ａに生じる熱応力を懸架部４１１により伝わり難くすることができる。同様に、支持部４２３は、第１接合部４２３ａの第１張出部４２３ｃと反対側（Ｘ軸方向マイナス側）に位置し、基部２と離間している第２張出部４２３ｄを有している。このような第２張出部４２３ｄによっても第１接合部４２３ａに生じる熱応力を吸収・緩和することができるため、第１接合部４２３ａに生じる熱応力を懸架部４２１により伝わり難くすることができる。そのため、物理量センサー１によれば、温度特性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００８２】
なお、支持部５１１は、第２張出部５１１ｄを有していなくてもよい。同様に、支持部４１３は、第２張出部４１３ｄを有していなくてもよく、支持部４２３は、第２張出部４２３ｄを有していなくてもよい。
【００８３】
また、図３に示すように、Ｘ軸方向（第１張出部５１１ｃと第２張出部５１１ｄの並び方向）において、第１張出部５１１ｃの長さＬ１３は、第２張出部５１１ｄの長さＬ１４よりも長い。これにより、懸架部５１２への熱応力の伝達を効果的に抑制しつつ、第２張出部５１１ｄの大型化を抑制することができる。同様に、Ｘ軸方向（第１張出部４１３ｃと第２張出部４１３ｄの並び方向）において、第１張出部４１３ｃの長さＬ２３は、第２張出部４１３ｄの長さＬ２４よりも長い。これにより、懸架部４１１への熱応力の伝達を効果的に抑制しつつ、第２張出部４１３ｄの大型化を抑制することができる。同様に、Ｘ軸方向（第１張出部４２３ｃと第２張出部４２３ｄの並び方向）において、第１張出部４２３ｃの長さＬ３３は、第２張出部４２３ｄの長さＬ３４よりも長い。これにより、懸架部４２１への熱応力の伝達を効果的に抑制しつつ、第２張出部４２３ｄの過度な大型化を抑制することができる。そのため、物理量センサー１によれば、大型化を抑制しつつ、温度特性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００８４】
なお、可動部支持部５１において、第１張出部５１１ｃの長さＬ１３と第２張出部５１１ｄの長さＬ１４の関係としては、特に限定されず、Ｌ１３＝Ｌ１４であってもよいし、Ｌ１３＜Ｌ１４であってもよい。また、第１固定電極部４１においても、第１張出部４１３ｃの長さＬ２３と第２張出部４１３ｄの長さＬ２４の関係としては、特に限定されず、Ｌ２３＝Ｌ２４であってもよいし、Ｌ２３＜Ｌ２４であってもよい。また、第２固定電極部４２においても、第１張出部４２３ｃの長さＬ３３と第２張出部４２３ｄの長さＬ３４の関係としては、特に限定されず、Ｌ３３＝Ｌ３４であってもよいし、Ｌ３３＜Ｌ３４であってもよい。
【００８５】
また、図３に示すように、支持部５１１において、第１接合部５１１ａは、切り欠き部５１１ａ’を有し、切り欠き部５１１ａ’に、第２接合部５１１ｂが配置されている。このような構成とすることで、第１接合部５１１ａおよび第２接合部５１１ｂを十分に大きく保ちつつ、支持部５１１の小型化を図ることができる。同様に、支持部４１３において、第１接合部４１３ａは、切り欠き部４１３ａ’を有し、切り欠き部４１３ａ’に、第２接合部４１３ｂが配置されている。このような構成とすることで、第１接合部４１３ａおよび第２接合部４１３ｂを十分に大きく保ちつつ、支持部４１３の小型化を図ることができる。同様に、支持部４２３において、第１接合部４２３ａは、切り欠き部４２３ａ’を有し、切り欠き部４２３ａ’に、第２接合部４２３ｂが配置されている。このような構成とすることで、第１接合部４２３ａおよび第２接合部４２３ｂを十分に大きく保ちつつ、支持部４２３の小型化を図ることができる。そのため、基部２とセンサー素子３（支持部５１１、４１３、４２３）との接合強度を十分に高くし、センサー素子３と配線７１、７２、７３との電気的な接続をより良好なものとし、さらに、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
【００８６】
なお、第１接合部５１１ａは、切り欠き部５１１ａ’を有していなくてもよい。同様に、第１接合部４１３ａは、切り欠き部４１３ａ’を有していなくてもよく、第１接合部４２３ａは、切り欠き部４２３ａ’を有していなくてもよい。
【００８７】
また、図３に示すように、支持部５１１において、第１接合部５１１ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、支持部５１１の外縁の一部を含んでいる。具体的には、第１接合部５１１ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｙ軸方向の両端が支持部５１１の外縁と重なっている。このような構成とすることで、第１接合部５１１ａのＹ軸方向の長さをより長くすることができるため、支持部５１１を大きくすることなく、かつ、第１、第２張出部５１１ｃ、５１１ｄの大きさを保ったまま、第１接合部５１１ａを大きくすることができるため、支持部５１１とマウント部２２との接合強度を高めることができる。ただし、第１接合部５１１ａは、Ｙ軸方向の一端だけが支持部５１１の外縁と重なっていてもよいし、どちらの端も支持部５１１の外縁と重なっていなくてよい。
【００８８】
同様に、支持部４１３において、第１接合部４１３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、支持部４１３の外縁の一部を含んでいる。具体的には、第１接合部４１３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｙ軸方向マイナス側の端が支持部４１３の外縁と重なっている。このような構成とすることで、第１接合部４１３ａのＹ軸方向の長さをより長くすることができるため、支持部４１３を大きくすることなく、かつ、第１、第２張出部４１３ｃ、４１３ｄの大きさを保ったまま、第１接合部４１３ａを大きくすることができるため、支持部４１３とマウント部２２との接合強度を高めることができる。ただし、第１接合部４１３ａは、Ｙ軸方向の両端が支持部４１３の外縁と重なっていてもよいし、どちらの端も支持部４１３の外縁と重なっていなくてよい。
【００８９】
同様に、支持部４２３において、第１接合部４２３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、支持部４２３の外縁の一部を含んでいる。具体的には、第１接合部４２３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｙ軸方向プラス側の端が支持部４２３の外縁と重なっている。このような構成とすることで、第１接合部４２３ａのＹ軸方向の長さをより長くすることができるため、支持部４２３を大きくすることなく、かつ、第１、第２張出部４２３ｃ、４２３ｄの大きさを保ったまま、第１接合部４２３ａを大きくすることができるため、支持部４２３とマウント部２２との接合強度を高めることができる。ただし、第１接合部４２３ａは、Ｙ軸方向の両端が支持部４２３の外縁と重なっていてもよいし、どちらの端も支持部４２３の外縁と重なっていなくてよい。
【００９０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【００９１】
図７は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。図８は、図７に示す物理量センサーの部分拡大平面図である。
【００９２】
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、第１接合部５１１ａ、４１３ａ、４２３ａの構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
【００９３】
なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７および図８では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００９４】
図７に示すように、基部２は、凹部２１に設けられた３つのマウント部２２、２３、２４を有している。これらマウント部２２、２３、２４は、前述した第１実施形態のマウント部２２をＹ軸方向に３つに分割したものであるとも言える。また、マウント部２２に配線７１が引き回されており、マウント部２３に配線７２が引き回されており、マウント部２４に配線７３が引き回されている。そして、マウント部２２に支持部５１１が接合されており、マウント部２３に支持部４１３が接合されており、マウント部２４に支持部４２３が接合されている。
【００９５】
図８に示すように、支持部５１１において、第１接合部５１１ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、全周が支持部５１１に囲まれている。すなわち、第１接合部５１１ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、支持部５１１の外縁を含んでない。このような構成とすることで、例えば、基部２に接合されたシリコン基板をパターニングしてセンサー素子３を形成する際、マスクずれが生じて、マウント部２２に対する支持部５１１の形成位置が所定位置に対してずれたとしても、第１接合部５１１ａの周囲の部分がそのずれを許容して、第１接合部５１１ａの面積の減少を抑制することができる。そのため、支持部５１１とマウント部２２との接合強度を維持することができる。
【００９６】
同様に、支持部４１３において、第１接合部４１３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、全周が支持部４１３に囲まれている。このような構成とすることで、上述した支持部５１１と同様に、マスクずれが生じたとしても、支持部４１３とマウント部２３との接合強度を維持することができる。
【００９７】
同様に、支持部４２３において、第１接合部４２３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、全周が支持部４２３に囲まれている。このような構成とすることで、上述した支持部５１１と同様に、マスクずれが生じたとしても、支持部４２３とマウント部２４との接合強度を維持することができる。
【００９８】
また、支持部５１１において、第１接合部５１１ａは、丸み付けされている角部を有している。より具体的には、第１接合部５１１ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、切り欠き部５１１ａ’を除く形状が略矩形であり、その各角部が丸み付けされている。このような構成とすることで、第１接合部５１１ａの角部への応力集中が抑制されるため、例えば、角部をきっかけとして支持部５１１がマウント部２２（基部２）から剥離したり、支持部５１１にクラックが入ったりすることを抑制することができる。
【００９９】
同様に、支持部４１３において、第１接合部４１３ａは、丸み付けされている角部を有している。より具体的には、第１接合部４１３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、切り欠き部４１３ａ’を除く形状が略矩形であり、その各角部が丸み付けされている。このような構成とすることで、第１接合部４１３ａの角部への応力集中が抑制されるため、例えば、角部をきっかけとして支持部４１３がマウント部２３から剥離したり、支持部４１３にクラックが入ったりすることを抑制することができる。
【０１００】
同様に、支持部４２３において、第１接合部４２３ａは、丸み付けされている角部を有している。より具体的には、第１接合部４２３ａは、Ｚ軸方向から見た平面視で、切り欠き部４２３ａ’を除く形状が略矩形であり、その各角部が丸み付けされている。このような構成とすることで、第１接合部４２３ａの角部への応力集中が抑制されるため、例えば、角部をきっかけとして支持部４２３がマウント部２４から剥離したり、支持部４２３にクラックが入ったりすることを抑制することができる。
【０１０１】
そのため、このような構成によれば、機械的強度の高い物理量センサー１となる。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１０３】
図９は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。なお、説明の便宜上、図９では、基部、蓋部および配線の図示を省略し、センサー素子のみを図示している。
【０１０４】
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、センサー素子３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
【０１０５】
なお、以下の説明では、第３実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図９では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１０６】
図９に示すように、本実施形態では、可動部支持部５１が可動部５２の外側に設けられている。また、可動部支持部５１は、可動部５２を挟み込むように、Ｘ軸方向に並んで一対設けられている。また、図示しないが、可動部支持部５１が一対設けられているのに対応して、マウント部２２も一対設けられている。また、Ｘ軸方向プラス側に位置する可動部支持部５１は、バネ部５３を介して可動部５２に連結されており、Ｘ軸方向マイナス側に位置する可動部支持部５１は、バネ部５４を介して可動部５２に連結されている。
【０１０７】
また、各可動部支持部５１は、前述した第２実施形態と同様に、支持部５１１と、懸架部５１２と、を有している。また、各支持部５１１は、マウント部２２に接合された第１接合部５１１ａと、配線７１に接合された第２接合部５１１ｂと、第１張出部５１１ｃと、第２張出部５１１ｄと、を有している。
【０１０８】
また、第１固定電極部４１は、前述した第２実施形態と同様に、支持部４１３と、懸架部４１１と、第１固定電極指４１２と、を有している。また、懸架部４１１は、支持部４１３からＹ軸方向マイナス側に延出する部分４１１ａと、部分４１１ａの先端部からＸ軸方向両側に延出する部分４１１ｂ、４１１ｃと、を有し、部分４１１ｂ、４１１ｃからＹ軸方向プラス側に向けて複数の第１固定電極指４１２が延出している。また、支持部４１３は、マウント部２３に接合された第１接合部４１３ａと、配線７２に接合された第２接合部４１３ｂと、第１接合部４１３ａと部分４１１ａとの間に配置された第１張出部４１３ｃと、第１接合部４１３ａの第１張出部４１３ｃと反対側に配置された第２張出部４１３ｄと、を有している。
【０１０９】
また、第２固定電極部４２は、前述した第２実施形態と同様に、支持部４２３と、懸架部４２１と、第１固定電極指４２２と、を有している。また、懸架部４２１は、支持部４２３からＹ軸方向プラス側に延出する部分４２１ａと、部分４２１ａの先端部からＸ軸方向両側に延出する部分４２１ｂ、４２１ｃと、を有し、部分４２１ｂ、４２１ｃからＹ軸方向マイナス側に向けて複数の第２固定電極指４２２が延出している。また、支持部４２３は、マウント部２４に接合された第１接合部４２３ａと、配線７３に接合された第２接合部４２３ｂと、第１接合部４２３ａと部分４２１ａとの間に配置された第１張出部４２３ｃと、第１接合部４２３ａの第１張出部４２３ｃと反対側に配置された第２張出部４２３ｄと、を有している。
【０１１０】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。特に、本実施形態では、可動部支持部５１が可動部５２の外側に一対設けられているため、より安定して可動部５２を支持することができる。そのため、可動部５２の姿勢および挙動がより安定し、より精度よく、加速度Ａｘを検出することができる。
【０１１１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーデバイスについて説明する。
【０１１２】
図１０は、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。
図１０に示すように、物理量センサーデバイス１０００は、ベース基板１０１０と、ベース基板１０１０上に設けられた物理量センサー１と、物理量センサー１上に設けられた回路素子１０２０（ＩＣ）と、物理量センサー１と回路素子１０２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ１と、ベース基板１０１０と回路素子１０２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ２と、物理量センサー１および回路素子１０２０をモールドするモールド部１０３０と、を有している。ここで、物理量センサー１としては、前述した第１〜第３実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１１３】
ベース基板１０１０は、物理量センサー１を支持する基板であり、例えば、インターポーザー基板である。このようなベース基板１０１０の上面には複数の接続端子１０１１が配置されており、下面には複数の実装端子１０１２が配置されている。また、ベース基板１０１０内には、図示しない内部配線が配置されており、この内部配線を介して、各接続端子１０１１が、対応する実装端子１０１２と電気的に接続されている。このようなベース基板１０１０としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。
【０１１４】
また、物理量センサー１は、基部２を下側（ベース基板１０１０側）に向けてベース基板１０１０上に配置されている。そして、物理量センサー１は、接合部材を介してベース基板１０１０に接合されている。
【０１１５】
また、回路素子１０２０は、物理量センサー１上に配置されている。そして、回路素子１０２０は、接合部材を介して物理量センサー１の蓋部８に接合されている。また、回路素子１０２０は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して物理量センサー１の配線７１、７２、７３と電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ２を介してベース基板１０１０の接続端子１０１１と電気的に接続されている。このような回路素子１０２０には、物理量センサー１を駆動する駆動回路や、物理量センサー１からの出力信号に基づいて加速度を検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が、必要に応じて含まれている。
【０１１６】
また、モールド部１０３０は、物理量センサー１および回路素子１０２０をモールドしている。これにより、物理量センサー１や回路素子１０２０を水分、埃、衝撃等から保護することができる。モールド部１０３０としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができ、例えば、トランスファーモールド法によってモールドすることができる。
【０１１７】
以上のような物理量センサーデバイス１０００は、物理量センサー１を有している。そのため、物理量センサー１の効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイス１０００が得られる。
【０１１８】
なお、物理量センサーデバイス１０００の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、物理量センサー１がセラミックパッケージに収納された構成となっていてもよい。
【０１１９】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１２０】
図１１は、本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図１１に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したものである。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１１０８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。このようなパーソナルコンピューター１１００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。ここで、物理量センサー１としては、前述した第１〜第３実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１２１】
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１２２】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１２３】
図１２は、本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図１２に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、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。このような携帯電話機１２００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。ここで、物理量センサー１としては、前述した第１〜第３実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１２４】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１２５】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１２６】
図１３は、本発明の第７実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図１３に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したものである。この図において、ケース（ボディー）１３０２の背面には表示部１３１０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１３１０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などを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押すと、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。ここで、物理量センサー１としては、前述した第１〜第３実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１２７】
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１２８】
なお、本発明の電子機器は、前述したパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、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、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、移動体端末基地局用機器、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、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【０１２９】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る移動体について説明する。
【０１３０】
図１４は、本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
図１４に示す自動車１５００は、本発明の物理量センサーを備える移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。ここで、物理量センサー１としては、前述した第１〜第３実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１３１】
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１３２】
なお、物理量センサー１は、他にも、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）、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等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１３３】
また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【０１３４】
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。また、前述した実施形態では、Ｘ軸方向とＹ軸方向とが直交しているが、これに限定されず、交差していればよい。
【０１３５】
また、前述した実施形態では、センサー素子が１つの構成について説明したが、素子部が複数設けられていてもよい。この際に、複数の素子部を検出軸が互いに異なるように配置することで、複数の軸方向の加速度を検出することができる。
【０１３６】
また、前述した実施形態では、物理量センサーとして加速度を検出する加速度センサーについて説明したが、物理量センサーが検出する物理量としては、加速度に限定されない。
【符号の説明】
【０１３７】
１…物理量センサー、２…基部、２１…凹部、２２、２３、２４…マウント部、２５、２６、２７…溝部、３…センサー素子、４…固定電極部、４１…第１固定電極部、４１１…懸架部、４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ…部分、４１２、４１２’、４１２”…第１固定電極指、４１３…支持部、４１３ａ…第１接合部、４１３ａ’…切り欠き部、４１３ｂ…第２接合部、４１３ｃ…第１張出部、４１３ｄ…第２張出部、４２…第２固定電極部、４２１…懸架部、４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｃ…部分、４２２、４２２’、４２２”…第２固定電極指、４２３…支持部、４２３ａ…第１接合部、４２３ａ’…切り欠き部、４２３ｂ…第２接合部、４２３ｃ…第１張出部、４２３ｄ…第２張出部、５１…可動部支持部、５１１…支持部、５１１ａ…第１接合部、５１１ａ’…切り欠き部、５１１ｂ…第２接合部、５１１ｃ…第１張出部、５１１ｄ…第２張出部、５１２…懸架部、５２…可動部、５２１…枠部、５２２…第１Ｙ軸延在部、５２３…第１Ｘ軸延在部、５２４…第２Ｙ軸延在部、５２５…第２Ｘ軸延在部、５２６…第１突出部、５２７…第２突出部、５２８…第１開口部、５２９…第２開口部、５３、５４…バネ部、６…可動電極部、６１…第１可動電極部、６１１、６１１’、６１１”…第１可動電極指、６２…第２可動電極部、６２１、６２１’、６２１”…第２可動電極指、７１、７２、７３…配線、８…蓋部、８１…凹部、８２…連通孔、８３…封止部材、８９…ガラスフリット、１０００…物理量センサーデバイス、１０１０…ベース基板、１０１１…接続端子、１０１２…実装端子、１０２０…回路素子、１０３０…モールド部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、Ａｘ…加速度、ＢＷ１、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、Ｌ…中心軸、Ｌ４１１…軸、Ｌ４２１…軸、Ｓ…収納空間
【図１】
2018091818.tif 000003
【図２】
2018091818.tif 000004
【図３】
2018091818.tif 000005
【図４】
2018091818.tif 000006
【図５】
2018091818.tif 000007
【図６】
2018091818.tif 000008
【図７】
2018091818.tif 000009
【図８】
2018091818.tif 000010
【図９】
2018091818.tif 000011
【図１０】
2018091818.tif 000012
【図１１】
2018091818.tif 000013
【図１２】
2018091818.tif 000014
【図１３】
2018091818.tif 000015
【図１４】
2018091818.tif 000016