(57)【要約】【課題】蓋体の破損を低減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、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】本発明の物理量センサーは、基板と、前記基板に支持されているセンサー素子と、前記基板との間に前記センサー素子を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、を有し、前記蓋体は、前記基板側に凸部を有し、前記凸部は、前記基板の平面視で、前記センサー素子と重ならないように配置され、前記基板と離間しているか、または接合されることなく接触している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に支持されているセンサー素子と、
前記基板との間に前記センサー素子を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、を含み、
前記蓋体は、前記基板側に凸部を含み、
前記凸部は、前記基板の平面視で、前記センサー素子と重ならないように配置され、かつ、前記基板と離間しているか、または離間可能に接触していることを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記蓋体は、前記基板側の主面に開口し、その内側に前記センサー素子の少なくとも一部が配置されている凹部を含み、
前記凸部は、前記凹部の底面に設けられている物理量センサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記凸部は、前記基板と離間している物理量センサー。
【請求項４】
請求項３において、
前記凸部と前記基板との離間距離は、前記センサー素子と前記凹部の底面との離間距離よりも小さい物理量センサー。
【請求項５】
請求項４において、
前記凸部と前記基板との離間距離は、５μｍ以上４０μｍ以下である物理量センサー。
【請求項６】
請求項５において、
前記凸部と前記基板との離間距離は、１０μｍ以上２０μｍ以下である物理量センサー。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか一項において、
前記基板と前記蓋体との間に位置し、前記基板と前記蓋体とを接合する接合部材を含み、
前記接合部材によって、前記凸部と前記基板との間に隙間が設けられている物理量センサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項において、
前記凸部は、前記蓋体側から先端側に向かうに従って横断面積が漸減しているテーパー部を含む物理量センサー。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項において、
前記凸部は、前記基板と対向している先端面に溝部が設けられている物理量センサー。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項において、
前記凸部の前記基板と対向している先端面に機能性膜が設けられている物理量センサー。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項において、
前記蓋体に複数の前記凸部が配置されている物理量センサー。
【請求項１２】
基板と、
前記基板に固定されている固定部を含むセンサー素子と、
前記基板との間に前記センサー素子を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、を含み、
前記蓋体は、前記基板側に凸部を含み、
前記凸部は、平面視で、前記固定部と重なって配置され、かつ、前記固定部と離間しているか、または離間可能に接触していることを特徴とする物理量センサー。
【請求項１３】
基板と、
前記基板に支持されているセンサー素子と、
前記基板に支持され、平面視で前記センサー素子と重ならないように配置されている構造体と、
前記基板との間に前記センサー素子および前記構造体を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、
を含み、
前記蓋体は、前記基板側に凸部を含み、
前記凸部は、平面視で、前記構造体と重なり、かつ、前記構造体と離間しているか、または離間可能に接触していることを特徴とする物理量センサー。
【請求項１４】
請求項１１において、
前記構造体は、平面視で、前記センサー素子の少なくとも一部を囲むように配置されている物理量センサー。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
回路素子と、
を含むことを特徴とする物理量センサーデバイス。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記物理量センサーおよび前記回路素子を収納しているパッケージを含む物理量センサーデバイス。
【請求項１７】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーを覆っている樹脂パッケージと、を含むことを特徴とする物理量センサーデバイス。
【請求項１８】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーである第１物理量センサーと、
前記第１物理量センサーとは異なる物理量を検出する第２物理量センサーと、
を含むことを特徴とする複合センサーデバイス。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記第１物理量センサーは、角速度を検出可能なセンサーであり、
前記第２物理量センサーは、加速度を検出可能なセンサーである複合センサーデバイス。
【請求項２０】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする慣性計測装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、
を含むことを特徴とする移動体測位装置。
【請求項２２】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含むことを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項２３】
請求項２２において、
衛星測位システムを含み、
ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測する携帯型電子機器。
【請求項２４】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項２５】
請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を含むことを特徴とする移動体。
【請求項２６】
請求項２５において、
エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステムを含み、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて、前記システムを制御する移動体。
【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、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、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、特許文献１には、基板と、基板に支持されたセンサー素子と、基板との間にセンサー素子を収納するように基板に接合された蓋体と、を有する物理量センサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６８０９７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に記載の物理量センサーでは、例えば、外力に起因して生じる応力によって蓋体が撓み易く、蓋体が破損し易いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、蓋体の破損を低減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、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
【０００７】
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に支持されているセンサー素子と、
前記基板との間に前記センサー素子を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、を含み、
前記蓋体は、前記基板側に凸部を含み、
前記凸部は、前記基板の平面視で、前記センサー素子と重ならないように配置され、かつ、前記基板と離間しているか、または離間可能に接触していることを特徴とする。
これにより、凸部によって蓋体の基板側への撓み変形が低減される。そのため、蓋体の過度な変形が低減され、蓋体の破損を効果的に低減することができる物理量センサーとなる。
【０００８】
本発明の物理量センサーでは、前記蓋体は、前記基板側の主面に開口し、その内側に前記センサー素子の少なくとも一部が配置されている凹部を含み、
前記凸部は、前記凹部の底面に設けられていることが好ましい。
これにより、凸部を簡単に形成することができる。
【０００９】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部は、前記基板と離間していることが好ましい。
これにより、意図しない凸部の基板への貼り付きを低減することができる。
【００１０】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部と前記基板との離間距離は、前記センサー素子と前記凹部の底面との離間距離よりも小さいことが好ましい。
これにより、蓋体が基板側に向けて撓み変形すると、凹部の底面がセンサー素子と接触する前に、凸部が基板に当接し、蓋体のそれ以上の撓み変形が低減される。そのため、センサー素子の破損を低減することができる。
【００１１】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部と前記基板との離間距離は、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。
これにより、凸部と基板とを十分に離間させることができると共に、蓋体の撓み変形を十分に小さくすることができる。そのため、蓋体の破損をより効果的に低減することができる。
【００１２】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部と前記基板との離間距離は、１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
これにより、凸部と基板とを十分に離間させることができると共に、蓋体の撓み変形を十分に小さくすることができる。そのため、蓋体の破損をより効果的に低減することができる。
【００１３】
本発明の物理量センサーでは、前記基板と前記蓋体との間に位置し、前記基板と前記蓋体とを接合する接合部材を含み、
前記接合部材によって、前記凸部と前記基板との間に隙間が設けられていることが好ましい。
これにより、隙間を簡単に形成することができる。
【００１４】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部は、前記蓋体側から先端側に向かうに従って横断面積が漸減しているテーパー部を含むことが好ましい。
これにより、凸部と基板との接触面積を小さくすることができ、凸部と基板との貼り付きを効果的に低減することができる。
【００１５】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部は、前記基板と対向している先端面に溝部が設けられていることが好ましい。
これにより、凸部と基板との接触面積を小さくすることができ、凸部と基板との貼り付きを効果的に低減することができる。
【００１６】
本発明の物理量センサーでは、前記凸部の前記基板と対向している先端面に機能性膜が設けられていることが好ましい。
これにより、例えば、機能性膜として撥水性の膜を用いることで、凸部と基板との貼り付きを効果的に低減することができる。
【００１７】
本発明の物理量センサーでは、前記蓋体に複数の前記凸部が配置されていることが好ましい。
これにより、蓋体の撓み変形を効果的に低減することができる。
【００１８】
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に固定されている固定部を含むセンサー素子と、
前記基板との間に前記センサー素子を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、を含み、
前記蓋体は、前記基板側に凸部を含み、
前記凸部は、平面視で、前記固定部と重なって配置され、かつ、前記固定部と離間しているか、または離間可能に接触していることを特徴とする。
これにより、凸部によって蓋体の基板側への撓み変形が低減される。そのため、蓋体の過度な変形が低減され、蓋体の破損を効果的に低減することができる物理量センサーとなる。
【００１９】
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に支持されているセンサー素子と、
前記基板に支持され、平面視で前記センサー素子と重ならないように配置されている構造体と、
前記基板との間に前記センサー素子および前記構造体を収納するように前記基板に接合されている蓋体と、
を含み、
前記蓋体は、前記基板側に凸部を含み、
前記凸部は、平面視で、前記構造体と重なり、かつ、前記構造体と離間しているか、または離間可能に接触していることを特徴とする。
これにより、凸部によって蓋体の基板側への撓み変形が低減される。そのため、蓋体の過度な変形が低減され、蓋体の破損を効果的に低減することができる物理量センサーとなる。
【００２０】
本発明の物理量センサーでは、前記構造体は、平面視で、前記センサー素子の少なくとも一部を囲むように配置されていることが好ましい。
これにより、例えば、構造体をグランドに接続することで、構造体をシールド電極として利用することができ、センサー素子に混入する外乱を遮断することができる。
【００２１】
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と、
回路素子と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の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。
【００２２】
本発明の物理量センサーデバイスでは、前記物理量センサーおよび前記回路素子を収納しているパッケージを含むことが好ましい。
これにより、物理量センサーおよび回路素子を保護することができる。
【００２３】
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と、
前記物理量センサーを覆っている樹脂パッケージと、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の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。
【００２４】
本発明の複合センサーデバイスは、本発明の物理量センサーである第１物理量センサーと、
前記第１物理量センサーとは異なる物理量を検出する第２物理量センサーと、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い複合センサーデバイスが得られる。
【００２５】
本発明の複合センサーデバイスでは、前記第１物理量センサーは、角速度を検出可能なセンサーであり、
前記第２物理量センサーは、加速度を検出可能なセンサーであることが好ましい。
これにより、利便性の高い複合センサーデバイスとなる。
【００２６】
本発明の慣性計測装置は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置が得られる。
【００２７】
本発明の移動体測位装置は、本発明の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置が得られる。
【００２８】
本発明の携帯型電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器が得られる。
【００２９】
本発明の携帯型電子機器では、衛星測位システムを含み、
ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することが好ましい。
これにより、より利便性の高い携帯型電子機器となる。
【００３０】
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の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。
【００３１】
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の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。
【００３２】
本発明の移動体では、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステムを含み、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて、前記システムを制御することが好ましい。
これにより、システムを精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【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が備えるセンサー素子の平面図である。
【図４】センサー素子に印加する電圧を示す図である。
【図５】図１に示す物理量センサーが備えるセンサー素子の平面図である。
【図６】図１に示す物理量センサーが備えるセンサー素子の平面図である。
【図７】図１に示す物理量センサーに応力が加わった状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図９】図８に示す凸部の変形例を示す断面図である。
【図１０】図８に示す凸部の変形例を示す断面図である。
【図１１】図８に示す凸部の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す凸部の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図１７】本発明の第７実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【図１８】図１７中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１９】図１７中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２０】図１７中のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２１】本発明の第８実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図２２】本発明の第９実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図２３】本発明の第１０実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。
【図２４】本発明の第１１実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【図２５】本発明の第１２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２６】本発明の第１３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２７】本発明の第１４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２８】本発明の第１５実施形態に係る複合センサーデバイスを示す平面図である。
【図２９】図２８に示す複合センサーデバイスの断面図である。
【図３０】本発明の第１６実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。
【図３１】図３０に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【図３２】本発明の第１７実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。
【図３３】図３２に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【図３４】本発明の第１８実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図３５】本発明の第１９実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図３６】本発明の第２０実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図３７】本発明の第２１実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。
【図３８】図３７に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３９】本発明の第２２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】
【００３４】
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーデバイス、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、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。
【００３５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図である。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が備えるセンサー素子の平面図である。図４は、センサー素子に印加する電圧を示す図である。図５は、図１に示す物理量センサーが備えるセンサー素子の平面図である。図６は、図１に示す物理量センサーが備えるセンサー素子の平面図である。図７は、図１に示す物理量センサーに応力が加わった状態を示す断面図である。
【００３６】
なお、説明の便宜上、各図には互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、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、各軸方向の矢印先端側を「プラス側」、基端側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、図１で見た状態（Ｚ軸方向から見た状態）を「平面視」と言う。
【００３７】
図１に示す物理量センサー１は、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、Ｙ軸まわりの角速度ωｙおよびＺ軸まわりの角速度ωｚを検出することのできる３自由度角速度センサーである。このような物理量センサー１は、パッケージ１０と、パッケージ１０に収納された３つの夫々機能の異なるセンサー素子４、５、６と、を有している。これらセンサー素子４、５、６のうち、センサー素子４で角速度ωｘを検出し、センサー素子５で角速度ωｙを検出し、センサー素子６で角速度ωｚを検出する。なお、センサー素子の数は、特に限定されず、少なくとも１つのセンサー素子を有していればよい。
【００３８】
図１および図２に示すように、パッケージ１０は、基板２と、基板２の上面２０に接合された蓋体３と、を有している。基板２としては、例えば、アルカリ金属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）、テンパックスガラス（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。また、蓋体３としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、基板２および蓋体３の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、ガラス基板、セラミックス基板等を用いることができる。
【００３９】
なお、基板２と蓋体３との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋体３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、基板２の上面２０および蓋体３の下面３０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。本実施形態では、ガラスフリット３９（低融点ガラス）を介して基板２と蓋体３とが接合されている。
【００４０】
パッケージ１０の収納空間Ｓは、気密空間であり、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入され、減圧状態、特に真空状態または真空に近い状態となっていることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、センサー素子４、５、６を効率的に駆動させることができる。ただし、収納空間Ｓの環境については、特に限定されず、例えば、大気圧状態であってもよい。
【００４１】
また、基板２の上面２０には、凹部２１ｘ、２１ｙ、２１ｚが形成されている。凹部２１ｘは、センサー素子４と平面視で重なって配置され、センサー素子４と基板２との接触を防止する逃げ部として機能する。また、凹部２１ｙは、センサー素子５と平面視で重なって配置され、センサー素子５と基板２との接触を防止する逃げ部として機能する。また、凹部２１ｚは、センサー素子６と平面視で重なって配置され、センサー素子６と基板２との接触を防止する逃げ部として機能する。
【００４２】
なお、図示しないが、基板２の上面２０には複数の溝が形成され、これらの溝にはセンサー素子４と電気的に接続された複数の配線、センサー素子５と電気的に接続された複数の配線、センサー素子６と電気的に接続された複数の配線と、が配置されている。また、各配線は、パッケージ１０の外側に位置する接続パッドＰと電気的に接続されている。そのため、接続パッドＰを介してセンサー素子４、５、６との電気的な接続が可能となる。
【００４３】
次に、パッケージ１０に収納されているセンサー素子４、５、６について簡単に説明する。これらセンサー素子４、５、６は、例えば、基板２の上面２０に陽極接合され、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされたシリコン基板を、ドライエッチング法（特にボッシュ法）を用いてパターニングすることで形成することができる。ただし、センサー素子４、５、６の構成材料や形成方法は、特に限定されず、例えば、シリコン基板以外の半導体基板から形成してもよいし、ウェットエッチングでパターニングしてもよい。
【００４４】
まず、角速度ωｘを検出可能なセンサー素子４について説明する。なお、以下では、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子４の中心Ｏｘと交わり、Ｘ軸方向に延びる直線を「仮想直線αｘ」とも言う。
【００４５】
図３に示すように、センサー素子４は、仮想直線αｘに対して対称である。また、センサー素子４は、仮想直線αｘの両側に配置された２つの駆動部４１Ａ、４１Ｂを有している。駆動部４１Ａは、櫛歯状の可動駆動電極４１１Ａと、櫛歯状をなし可動駆動電極４１１Ａと噛み合って配置された固定駆動電極４１２Ａと、を有している。同様に、駆動部４１Ｂは、櫛歯状の可動駆動電極４１１Ｂと、櫛歯状をなし可動駆動電極４１１Ｂと噛み合って配置された固定駆動電極４１２Ｂと、を有している。固定駆動電極４１２Ａ、４１２Ｂは、それぞれ、凹部２１ｘの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。
【００４６】
また、センサー素子４は、駆動部４１Ａの周囲に配置された４つの固定部４２Ａと、駆動部４１Ｂの周囲に配置された４つの固定部４２Ｂと、を有している。そして、各固定部４２Ａ、４２Ｂは、凹部２１ｘの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。また、センサー素子４は、各固定部４２Ａと可動駆動電極４１１Ａとを連結する４つの駆動ばね４３Ａと、各固定部４２Ｂと可動駆動電極４１１Ｂとを連結する４つの駆動ばね４３Ｂと、を有している。
【００４７】
また、センサー素子４は、駆動部４１Ａと仮想直線αｘとの間に位置する検出部４４Ａと、駆動部４１Ｂと仮想直線αｘとの間に位置する検出部４４Ｂと、を有している。検出部４４Ａは、板状の可動検出電極４４１Ａで構成されている。同様に、検出部４４Ｂは、板状の可動検出電極４４１Ｂで構成されている。また、凹部２１ｘの底面には、可動検出電極４４１Ａと対向する固定検出電極７１ｘと、可動検出電極４４１Ｂと対向する固定検出電極７２ｘと、が配置されている。物理量センサー１の駆動時には、可動検出電極４４１Ａと固定検出電極７１ｘとの間に静電容量Ｃｘａが形成され、可動検出電極４４１Ｂと固定検出電極７２ｘとの間に静電容量Ｃｘｂが形成される。
【００４８】
また、センサー素子４は、検出部４４Ａ、４４Ｂの間に配置された２つの固定部４５１、４５２を有している。固定部４５１、４５２は、それぞれ、凹部２１ｘの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。また、センサー素子４は、可動検出電極４４１Ａと固定部４２Ａ、４５１、４５２とを連結する４つの検出ばね４６Ａと、可動検出電極４４１Ｂと固定部４２Ｂ、４５１、４５２とを連結する４つの検出ばね４６Ｂと、を有している。また、センサー素子４は、可動駆動電極４１１Ａと可動検出電極４４１Ａとを接続する梁４７Ａと、可動駆動電極４１１Ｂと可動検出電極４４１Ｂとを接続する梁４７Ｂと、を有している。以下では、可動駆動電極４１１Ａ、可動検出電極４４１Ａおよび梁４７Ａの集合体を「可動体４Ａ」とも言い、可動駆動電極４１１Ｂ、可動検出電極４４１Ｂおよび梁４７Ｂの集合体を「可動体４Ｂ」とも言う。
【００４９】
例えば、図４に示す電圧Ｖ１を可動体４Ａ、４Ｂに印加し、図４に示す電圧Ｖ２を固定駆動電極４１２Ａ、４１２Ｂに印加すると、これらの間に作用する静電引力によって、可動体４Ａと可動体４ＢとがＹ軸方向に逆相で振動する（駆動振動モード）。このように、可動体４Ａと可動体４ＢとがＹ軸方向に逆相で振動している状態で、センサー素子４に角速度ωｘが加わると、コリオリの力により、可動検出電極４４１Ａ、４４１ＢがＺ軸方向に逆相で振動し、この振動に伴って静電容量Ｃｘａ、Ｃｘｂがそれぞれ変化する（検出振動モード）。そのため、静電容量Ｃｘａ、Ｃｘｂの変化に基づいて、角速度ωｘを求めることができる。
【００５０】
また、図３に示すように、センサー素子４は、その中央部に位置し、「Ｈ」形状をなすフレーム４８を有している。また、センサー素子４は、固定部４５１とフレーム４８とを接続するフレームばね４８８と、固定部４５２とフレーム４８とを接続するフレームばね４８９と、を有している。また、センサー素子４は、フレーム４８と可動検出電極４４１Ａとを接続する接続ばね４０Ａと、フレーム４８と可動検出電極４４１Ｂとを接続する接続ばね４０Ｂと、を有している。
【００５１】
また、センサー素子４は、駆動振動モードでの可動体４Ａ、４Ｂの振動状態を検出するためのモニター部４９Ａ、４９Ｂを有している。モニター部４９Ａは、可動検出電極４４１Ａに配置された櫛歯状の可動モニター電極４９１Ａと、櫛歯状をなし可動モニター電極４９１Ａと噛み合って配置された固定モニター電極４９２Ａ、４９３Ａと、を有している。同様に、モニター部４９Ｂは、可動検出電極４４１Ｂに配置された櫛歯状の可動モニター電極４９１Ｂと、櫛歯状をなし可動モニター電極４９１Ｂと噛み合って配置された固定モニター電極４９２Ｂ、４９３Ｂと、を有している。また、固定モニター電極４９２Ａ、４９３Ａ、４９２Ｂ、４９３Ｂは、それぞれ、凹部２１ｘの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。
【００５２】
物理量センサー１の駆動時には、可動モニター電極４９１Ａと固定モニター電極４９２Ａとの間および可動モニター電極４９１Ｂと固定モニター電極４９２Ｂとの間に静電容量Ｃｘｃが形成され、可動モニター電極４９１Ａと固定モニター電極４９３Ａとの間および可動モニター電極４９１Ｂと固定モニター電極４９３Ｂとの間に静電容量Ｃｘｄが形成される。駆動振動モードでは、可動体４Ａ、４ＢがＹ軸方向に振動するため、それに伴って、静電容量Ｃｘｃ、Ｃｘｄがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ｃｘｃ、Ｃｘｄの変化に基づいて、可動体４Ａ、４Ｂの振動状態を検出することができる。
【００５３】
次に、角速度ωｙを検出可能なセンサー素子５について説明する。なお、以下では、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子５の中心Ｏｙと交わり、Ｙ軸方向に延びる直線を「仮想直線αｙ」とも言う。また、センサー素子５は、Ｚ軸まわりに９０°回転して配置されていること以外は、前述したセンサー素子４と同様の構成である。
【００５４】
図５に示すように、センサー素子５は、仮想直線αｙに対して対称である。また、センサー素子５は、仮想直線αｙの両側に配置された２つの駆動部５１Ａ、５１Ｂを有している。駆動部５１Ａは、櫛歯状の可動駆動電極５１１Ａと、櫛歯状をなし可動駆動電極５１１Ａと噛み合って配置された固定駆動電極５１２Ａと、を有している。同様に、駆動部５１Ｂは、櫛歯状の可動駆動電極５１１Ｂと、櫛歯状をなし可動駆動電極５１１Ｂと噛み合って配置された固定駆動電極５１２Ｂと、を有している。固定駆動電極５１２Ａ、５１２Ｂは、それぞれ、凹部２１ｙの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。
【００５５】
また、センサー素子５は、駆動部５１Ａの周囲に配置された４つの固定部５２Ａと、駆動部５１Ｂの周囲に配置された４つの固定部５２Ｂと、を有している。そして、各固定部５２Ａ、５２Ｂは、凹部２１ｙの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。また、センサー素子５は、各固定部５２Ａと可動駆動電極５１１Ａとを連結する４つの駆動ばね５３Ａと、各固定部５２Ｂと可動駆動電極５１１Ｂとを連結する４つの駆動ばね５３Ｂと、を有している。
【００５６】
また、センサー素子５は、駆動部５１Ａと仮想直線αｙとの間に位置する検出部５４Ａと、駆動部５１Ｂと仮想直線αｙとの間に位置する検出部５４Ｂと、を有している。検出部５４Ａは、板状の可動検出電極５４１Ａで構成されている。同様に、検出部５４Ｂは、板状の可動検出電極５４１Ｂで構成されている。また、凹部２１ｙの底面には、可動検出電極５４１Ａと対向する固定検出電極７１ｙと、可動検出電極５４１Ｂと対向する固定検出電極７２ｙと、が配置されている。物理量センサー１の駆動時には、可動検出電極５４１Ａと固定検出電極７１ｙとの間に静電容量Ｃｙａが形成され、可動検出電極５４１Ｂと固定検出電極７２ｙとの間に静電容量Ｃｙｂが形成される。
【００５７】
また、センサー素子５は、検出部５４Ａ、５４Ｂの間に配置された２つの固定部５５１、５５２を有している。固定部５５１、５５２は、それぞれ、凹部２１ｙの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。また、センサー素子５は、可動検出電極５４１Ａと固定部５２Ａ、５５１、５５２とを連結する４つの検出ばね５６Ａと、可動検出電極５４１Ｂと固定部５２Ｂ、５５１、５５２とを連結する４つの検出ばね５６Ｂと、を有している。また、センサー素子５は、可動駆動電極５１１Ａと可動検出電極５４１Ａとを接続する梁５７Ａと、可動駆動電極５１１Ｂと可動検出電極５４１Ｂとを接続する梁５７Ｂと、を有している。以下では、可動駆動電極５１１Ａ、可動検出電極５４１Ａおよび梁５７Ａの集合体を「可動体５Ａ」とも言い、可動駆動電極５１１Ｂ、可動検出電極５４１Ｂおよび梁５７Ｂの集合体を「可動体５Ｂ」とも言う。
【００５８】
例えば、図４に示す電圧Ｖ１を可動体５Ａ、５Ｂに印加し、図４に示す電圧Ｖ２を固定駆動電極５１２Ａ、５１２Ｂに印加すると、これらの間に作用する静電引力によって、可動体５Ａと可動体５ＢとがＸ軸方向に逆相で振動する（駆動振動モード）。このように、可動体５Ａと可動体５ＢとがＸ軸方向に逆相で振動している状態で、センサー素子５に角速度ωｙが加わると、コリオリの力により、可動検出電極５４１Ａ、５４１ＢがＺ軸方向に逆相で振動し、この振動に伴って静電容量Ｃｙａ、Ｃｙｂがそれぞれ変化する（検出振動モード）。そのため、静電容量Ｃｙａ、Ｃｙｂの変化に基づいて、角速度ωｙを求めることができる。
【００５９】
また、図５に示すように、センサー素子５は、その中央部に位置し、「Ｈ」形状をなすフレーム５８を有している。また、センサー素子５は、固定部５５１とフレーム５８とを接続するフレームばね５８８と、固定部５５２とフレーム５８とを接続するフレームばね５８９と、を有している。また、センサー素子５は、フレーム５８と可動検出電極５４１Ａとを接続する接続ばね５０Ａと、フレーム５８と可動検出電極５４１Ｂとを接続する接続ばね５０Ｂと、を有している。
【００６０】
また、センサー素子５は、駆動振動モードでの可動体５Ａ、５Ｂの振動状態を検出するためのモニター部５９Ａ、５９Ｂを有している。モニター部５９Ａは、可動検出電極５４１Ａに配置された櫛歯状の可動モニター電極５９１Ａと、櫛歯状をなし可動モニター電極５９１Ａと噛み合って配置された固定モニター電極５９２Ａ、５９３Ａと、を有している。同様に、モニター部５９Ｂは、可動検出電極５４１Ｂに配置された櫛歯状の可動モニター電極５９１Ｂと、櫛歯状をなし可動モニター電極５９１Ｂと噛み合って配置された固定モニター電極５９２Ｂ、５９３Ｂと、を有している。また、固定モニター電極５９２Ａ、５９３Ａ、５９２Ｂ、５９３Ｂは、それぞれ、凹部２１ｙの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。
【００６１】
物理量センサー１の駆動時には、可動モニター電極５９１Ａと固定モニター電極５９２Ａとの間および可動モニター電極５９１Ｂと固定モニター電極５９２Ｂとの間に静電容量Ｃｙｃが形成され、可動モニター電極５９１Ａと固定モニター電極５９３Ａとの間および可動モニター電極５９１Ｂと固定モニター電極５９３Ｂとの間に静電容量Ｃｙｄが形成される。駆動振動モードでは、可動体５Ａ、５ＢがＸ軸方向に振動するため、それに伴って、静電容量Ｃｙｃ、Ｃｙｄがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ｃｙｃ、Ｃｙｄの変化に基づいて、可動体５Ａ、５Ｂの振動状態を検出することができる。
【００６２】
次に、角速度ωｚを検出可能なセンサー素子６について説明する。なお、以下では、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子５の中心Ｏｚと交わり、Ｙ軸方向に延びる直線を「仮想直線αｚ」とも言う。
【００６３】
図６に示すように、センサー素子６は、仮想直線αｚに対して対称である。また、センサー素子６は、仮想直線αｚの両側に配置された２つの駆動部６１Ａ、６１Ｂを有している。駆動部６１Ａは、櫛歯状の可動駆動電極６１１Ａと、櫛歯状をなし可動駆動電極６１１Ａと噛み合って配置された固定駆動電極６１２Ａと、を有している。同様に、駆動部６１Ｂは、櫛歯状の可動駆動電極６１１Ｂと、櫛歯状をなし可動駆動電極６１１Ｂと噛み合って配置された固定駆動電極６１２Ｂと、を有している。固定駆動電極６１２Ａ、６１２Ｂは、それぞれ、凹部２１ｚの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。
【００６４】
また、センサー素子６は、駆動部６１Ａの周囲に配置された４つの固定部６２Ａと、駆動部６１Ｂの周囲に配置された４つの固定部６２Ｂと、を有している。そして、各固定部６２Ａ、６２Ｂは、凹部２１ｚの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。また、センサー素子６は、各固定部６２Ａと可動駆動電極６１１Ａとを連結する４つの駆動ばね６３Ａと、各固定部６２Ｂと可動駆動電極６１１Ｂとを連結する４つの駆動ばね６３Ｂと、を有している。
【００６５】
また、センサー素子６は、駆動部６１Ａと仮想直線αｚとの間に位置する検出部６４Ａと、駆動部６１Ｂと仮想直線αｚとの間に位置する検出部６４Ｂと、を有している。検出部６４Ａは、櫛歯状の可動検出電極６４１Ａと、櫛歯状をなし可動検出電極６４１Ａと噛み合って配置された固定検出電極６４２Ａ、６４３Ａと、を有している。同様に、検出部６４Ｂは、櫛歯状の可動検出電極６４１Ｂと、櫛歯状をなし可動検出電極６４１Ｂと噛み合って配置された固定検出電極６４２Ｂ、６４３Ｂと、を有している。また、固定検出電極６４２Ａ、６４３Ａ、６４２Ｂ、６４３Ｂは、それぞれ、凹部２１ｚの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。物理量センサー１の駆動時には、可動検出電極６４１Ａと固定検出電極６４２Ａとの間および可動検出電極６４１Ｂと固定検出電極６４３Ｂとの間に静電容量Ｃｚａが形成され、可動検出電極６４１Ａと固定検出電極６４３Ａとの間および可動検出電極６４１Ｂと固定検出電極６４２Ｂとの間に静電容量Ｃｚｂが形成される。
【００６６】
また、センサー素子６は、検出部６４Ａ、６４Ｂの間に配置された２つの固定部６５１、６５２を有している。固定部６５１、６５２は、それぞれ、凹部２１ｚの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。また、センサー素子６は、可動検出電極６４１Ａと固定部６２Ａ、６５１、６５２とを連結する４つの検出ばね６６Ａと、可動検出電極６４１Ｂと固定部６２Ｂ、６５１、６５２とを連結する４つの検出ばね６６Ｂと、を有している。また、センサー素子６は、可動駆動電極６１１Ａと可動検出電極６４１Ａとを接続する梁６７Ａと、可動駆動電極６１１Ｂと可動検出電極６４１Ｂとを接続する梁６７Ｂと、を有している。以下では、可動駆動電極６１１Ａ、可動検出電極６４１Ａおよび梁６７Ａの集合体を「可動体６Ａ」とも言い、可動駆動電極６１１Ｂ、可動検出電極６４１Ｂおよび梁６７Ｂの集合体を「可動体６Ｂ」とも言う。
【００６７】
例えば、図４に示す電圧Ｖ１を可動体６Ａ、６Ｂに印加し、図４に示す電圧Ｖ２を固定駆動電極６１２Ａ、６１２Ｂに印加すると、これらの間に作用する静電引力によって、可動体６Ａと可動体６ＢとがＸ軸方向に逆相で振動する（駆動振動モード）。このように、可動体６Ａと可動体６ＢとがＸ軸方向に逆相で振動している状態で、センサー素子６に角速度ωｚが加わると、コリオリの力により、可動検出電極６４１Ａ、６４１ＢがＹ軸方向に逆相で振動し、この振動に伴って静電容量Ｃｚａ、Ｃｚｂがそれぞれ変化する（検出振動モード）。そのため、静電容量Ｃｚａ、Ｃｚｂの変化に基づいて、角速度ωｚを求めることができる。
【００６８】
また、図６に示すように、センサー素子６は、その中央部に位置し、「Ｈ」形状をなすフレーム６８を有している。また、センサー素子６は、固定部６５１とフレーム６８とを接続するフレームばね６８８と、固定部６５２とフレーム６８とを接続するフレームばね６８９と、を有している。また、センサー素子６は、フレーム６８と可動検出電極６４１Ａとを接続する接続ばね６０Ａと、フレーム６８と可動検出電極６４１Ｂとを接続する接続ばね６０Ｂと、を有している。
【００６９】
また、センサー素子６は、駆動振動モードでの可動体６Ａ、６Ｂの振動状態を検出するためのモニター部６９Ａ、６９Ｂを有している。モニター部６９Ａは、可動検出電極６４１Ａに配置された櫛歯状の可動モニター電極６９１Ａと、櫛歯状をなし可動モニター電極６９１Ａと噛み合って配置された固定モニター電極６９２Ａ、６９３Ａと、を有している。同様に、モニター部６９Ｂは、可動検出電極６４１Ｂに配置された櫛歯状の可動モニター電極６９１Ｂと、櫛歯状をなし可動モニター電極６９１Ｂと噛み合って配置された固定モニター電極６９２Ｂ、６９３Ｂと、を有している。また、固定モニター電極６９２Ａ、６９３Ａ、６９２Ｂ、６９３Ｂは、それぞれ、凹部２１ｚの底面から突出したマウント（図示せず）の上面に接合され、基板２に固定されている。
【００７０】
物理量センサー１の駆動時には、可動モニター電極６９１Ａと固定モニター電極６９２Ａとの間および可動モニター電極６９１Ｂと固定モニター電極６９２Ｂとの間に静電容量Ｃｚｃが形成され、可動モニター電極６９１Ａと固定モニター電極６９３Ａとの間および可動モニター電極６９１Ｂと固定モニター電極６９３Ｂとの間に静電容量Ｃｚｄが形成される。駆動振動モードでは、可動体６Ａ、６ＢがＸ軸方向に振動するため、それに伴って、静電容量Ｃｚｃ、Ｃｚｄがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ｃｚｃ、Ｃｚｄの変化に基づいて、可動体６Ａ、６Ｂの振動状態を検出することができる。
【００７１】
以上、物理量センサー１の全体構成について説明した。次に、蓋体３の構成について詳細に説明する。図２に示すように、蓋体３は、その下面３０に開放する凹部３１を有しており、この凹部３１がセンサー素子４、５、６を収納する収納空間Ｓの一部を形成している。また、蓋体３は、凹部３１の底面３１１（図２中の上面）から基板２側（下方）に向けて突出する柱状の凸部３２を有している。凸部３２の先端面３２１（図２中の下面）は、蓋体３の下面３０（ガラスフリット３９との接合面）と面一（図２中の上下方向の同一の高さ）となっている。ただし、凸部３２の先端面３２１は、蓋体３の下面３０よりも上側（すなわち凹部３１内）に位置していてもよいし、下面３０よりも下側に位置していてもよい。
【００７２】
また、凸部３２は、Ｚ軸方向に沿ってほぼ一定の横断面積を有する柱状をなしている。また、図１に示すように、凸部３２の横断面形状は、略正方形である。ただし、凸部３２の形状としては、特に限定されず、例えば、凸部３２の横断面形状は、円形、楕円形、半円形、三角形、長方形、平行四辺形等の正方形以外の四角形、五角形以上の多角形等、いかなる形状であってもよい。
【００７３】
また、図１および図２に示すように、凸部３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子４、５、６のいずれともと重ならないように配置されている。これにより、凸部３２とセンサー素子４、５、６との接触が防止され、凸部３２がセンサー素子４、５、６の駆動を阻害したり、センサー素子４、５、６がダメージを受けたりすることを低減することができる。また、図２に示すように、凸部３２は、その先端面３２１が基板２の上面２０に接触しないように、基板２と離間して配置されている。すなわち、凸部３２の先端面３２１と基板２の上面２０との間には、隙間Ｓ１が形成されている。このような凸部３２を設けることで、例えば、図７に示すように、上方から加わる応力Ｆによって蓋体３が下方に撓み変形しても、変形の初期段階で凸部３２の先端面３２１が基板２の上面２０に当接し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。すなわち、凸部３２は、応力Ｆによる蓋体３の撓み変形のストッパーとしての機能を発揮する。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。また、蓋体３がセンサー素子４、５、６に接触し、センサー素子４、５、６がダメージを受けてしまうことを低減することもできる。
【００７４】
なお、凸部３２の先端面３２１がガラスフリット３９を介して基板２の上面２０に接合された構成であっても、本実施形態と同様に蓋体３の過度な変形を低減することができる。しかしながら、凸部３２の先端面３２１が基板２の上面２０に接合されていると、その分、基板２と蓋体３との接合面積が増えるため、基板２と蓋体３との熱膨張係数の差に起因してパッケージ１０に生じる熱応力が大きくなる。そのため、センサー素子４、５、６に伝わる熱応力が増大し、センサー素子４、５、６の角速度検出特性（特に温度特性）が低下する。これに対して、本実施形態のように、凸部３２の先端面３２１が基板２の上面２０から離間していれば、基板２と蓋体３との接合面積が増加しないため、上述した熱応力を小さく抑えることができる。そのため、センサー素子４、５、６に伝わる熱応力の増大を効果的に低減することができ、センサー素子４、５、６の角速度検出特性（特に温度特性）の低下を効果的に低減することができる。
【００７５】
このような凸部３２の位置としては、特に限定されないが、蓋体３の外周部（外周壁）よりも内側が好ましく、特に、収納空間Ｓの中央部であるのが好ましい。これにより、蓋体３の下方への撓み変形を効果的に低減することができる。なお、本実施形態では、図１に示すように、凸部３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子４、５、６を避ける様にこれらの間に位置し、収納空間Ｓのほぼ中央に位置している。
【００７６】
また、図２に示すように、凸部３２の先端面３２１と基板２の上面２０との離間距離Ｄ１は、センサー素子４、５、６の上面と凹部３１の底面３１１との離間距離Ｄ２よりも小さい。すなわち、Ｄ１＜Ｄ２である。これにより、蓋体３が下方に向けて撓み変形すると、底面３１１がセンサー素子４、５、６と接触する前に、凸部３２の先端面３２１が基板２の上面２０に当接し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。そのため、より確実に、蓋体３とセンサー素子４、５、６との接触を低減することができる。離間距離Ｄ１としては、特に限定されないが、例えば、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、先端面３２１と上面２０とを十分に離間させることができると共に、蓋体３の撓み変形を十分に小さく抑えることができる。そのため、蓋体３やセンサー素子４、５、６の破損をより効果的に低減することができる。
【００７７】
ここで、前述したように、パッケージ１０の外周部において、基板２と蓋体３との間にはガラスフリット３９が存在しており、このガラスフリット３９を介して基板２と蓋体３とが接合されている。また、凸部３２の先端面３２１は、蓋体３の下面３０（ガラスフリット３９との接合面）と面一となっている。そのため、ガラスフリット３９がその厚み分の隙間Ｓ１を形成している。このことから、ガラスフリット３９は、基板２と蓋体３とを接合する接合部材として機能すると共に、凸部３２の先端面３２１と基板２の上面２０との間に隙間Ｓ１を形成するためのスペーサーとして機能すると言える。このような構成によれば、基板２と蓋体３とを接合する際に隙間Ｓ１が同時に形成されるため、物理量センサー１の製造工程の簡略化を図ることができる。また、例えば、ガラスフリット３９の厚さを制御することで、離間距離Ｄ１を調整することができるため、離間距離Ｄ１の寸法精度が向上する。
【００７８】
以上、物理量センサー１について説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、基板２と、基板２に支持されているセンサー素子４、５、６と、基板２との間にセンサー素子４、５、６を収納するように基板２に接合されている蓋体３と、を含んでいる。また、蓋体３は、基板２側に凸部３２を含んでいる。また、凸部３２は、基板２の平面視で、センサー素子４、５、６と重ならないように配置され、かつ、基板２（上面２０）と離間している。これにより、例えば、蓋体３が基板２に撓み変形しても、変形の初期段階で凸部３２が基板２に当接（接触）し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。また、蓋体３がセンサー素子４、５、６に接触し、センサー素子４、５、６がダメージを受けてしまうことを低減することもできる。また、凸部３２を基板２から離間させることで、意図せずに、凸部３２が基板２に貼り付いてしまうことを低減することができる。
【００７９】
また、前述したように、蓋体３は、下面３０（基板２側の主面）に開口し、その内側にセンサー素子４、５、６の少なくとも一部が配置されている凹部３１を含んでいる。そして、凸部３２は、凹部３１の底面３１１に設けられている。これにより、例えば、エッチング（ドライエッチング、ウェットエッチング）等によって、蓋体に凸部３２を簡単に形成することができる。
【００８０】
また、前述したように、凸部３２と基板２との離間距離Ｄ１は、センサー素子４、５、６と凹部３１の底面３１１との離間距離Ｄ２よりも小さい。これにより、蓋体３が基板２側に向けて撓み変形すると、底面３１１がセンサー素子４、５、６と接触する前に、凸部３２の先端面３２１が基板２の上面２０に当接し、蓋体３のそれ以上の撓み変形が低減される。そのため、より確実に、蓋体３とセンサー素子４、５、６との接触を低減することができる。
【００８１】
また、前述したように、凸部３２と基板２との離間距離Ｄ１は、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。これにより、凸部３２と基板２とを十分に離間させることができると共に、蓋体３の撓み変形を十分に小さく抑えることができる。そのため、蓋体３やセンサー素子４、５、６の破損をより効果的に低減することができる。
【００８２】
また、前述したように、物理量センサー１は、基板２と蓋体３との間に位置し、基板２と蓋体３とを接合するガラスフリット３９（接合部材）を含んでいる。そして、ガラスフリット３９によって、凸部３２と基板２との間に隙間Ｓ１が設けられている。このような構成によれば、基板２と蓋体３とを接合する際に隙間Ｓ１が同時に形成されるため、物理量センサー１の製造工程の簡略化を図ることができる。また、例えば、ガラスフリット３９の厚さを制御することで、離間距離Ｄ１を調整することができるため、離間距離Ｄ１の寸法精度が向上する。
【００８３】
＜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。
【００８４】
図８は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。図９ないし図１１は、それぞれ、図８に示す凸部の変形例を示す断面図である。なお、図８ないし図１１は、それぞれ、図２と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面図に相当する図である。
【００８５】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２の形状が異なること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。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。
【００８６】
図８に示すように、本実施形態の凸部３２は、その先端部に、蓋体３側から先端側に向かうに従って横断面積が漸減しているテーパー部３２２を含んでいる。特に、本実施形態では、先端部が球状に丸み付けされている。これにより、例えば、前述した第１実施形態と比較して、基板２との接触時に凸部３２の先端部分が欠け難くなり、凸部３２の破損を効果的に低減することができる。また、例えば、前述した第１実施形態と比較して、凸部３２と基板２との接触面積が減少するため、凸部３２と基板２との接触時に、凸部３２がそのまま基板２に貼り付いてしまう所謂「スティッキング」の発生を効果的に低減することもできる。
【００８７】
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。なお、テーパー部３２２の形状は、本実施形態に限定されず、いかなる形状であってもよい。例えば、図９に示すように、テーパー部３２２は、錐形（例えば、円錐形、三角錐形、四角錐形、五角形以上の錐形等）であってもよい。また、図１０に示すように、テーパー部３２２は、錐台形（例えば、円錐台形、三角錐台形、四角錐台形、五角形以上の錐台形等）であってもよい。また、図１１に示すように、凸部３２の軸方向の全域がテーパー部３２２となっていてもよい。
【００８８】
＜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。
【００８９】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。図１３は、図１２に示す凸部の変形例を示す断面図である。なお、図１２および図１３は、それぞれ、図２と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面図に相当する図である。
【００９０】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２の形状が異なること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。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１２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。
【００９１】
図１２に示すように、本実施形態の凸部３２は、基板２と対向している先端面３２１に溝部３２３が設けられている。特に、本実施形態では、先端面３２１に複数の溝部３２３が形成されており、複数の溝部３２３は、それぞれ、Ｙ軸方向（同じ方向）に沿って延在し、Ｘ軸方向に等ピッチで配置されている。これにより、例えば、前述した第１実施形態と比較して、凸部３２と基板２との接触面積が減少する。そのため、凸部３２と基板２との接触時に、凸部３２がそのまま基板２に貼り付いてしまう「スティッキング」の発生を効果的に低減することができる。
【００９２】
このような第３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。なお、溝部３２３の構成は、本実施形態の構成に限定されず、いかなる構成であってもよい。例えば、図１３に示すように、溝部３２３は、先端面３２１の外周に環状に形成されていてもよい。
【００９３】
＜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について説明する。
【００９４】
図１４は、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。なお、図１４は、図２と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面図に相当する図である。
【００９５】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２の先端面３２１に機能性膜３５が配置されていること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第４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１４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。
【００９６】
図１４に示すように、本実施形態の物理量センサー１は、凸部３２の基板２と対向している先端面３２１に機能性膜３５が設けられている。本実施形態では、機能性膜３５として、撥水性を有する膜を用いている。この場合、機能性膜３５は、例えば、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）で構成することができる。このように、先端面３２１に撥水性の機能性膜３５を配置することで、例えば、前述した第１実施形態と比較して、凸部３２が基板２から離れやすくなるため、スティッキングの発生を効果的に低減することができる。
【００９７】
このような第４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。なお、機能性膜３５の機能や構成材料は、本実施形態のものに限定されない。例えば、機能性膜３５として、表面に微小な凹凸が形成されている膜を用い、凸部３２と基板２との接触面積を減少させてスティッキングの発生を低減する構成となっていてもよい。また、機能性膜３５として絶縁膜を用い、蓋体３と基板２との絶縁状態を維持する構成となっていてもよい。
【００９８】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【００９９】
図１５は、本発明の第５実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【０１００】
本実施形態に係る物理量センサー１では、複数の凸部３２が配置されていること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第５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１５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。
【０１０１】
図１５に示すように、本実施形態の物理量センサー１では、蓋体３に複数の凸部３２が配置されている。このように、蓋体３に複数の凸部３２を配置することで、蓋体３の下方への撓み変形をより効果的に低減することができる。そのため、蓋体３の過度な変形がより効果的に低減され、蓋体３の破損をより効果的に低減することができる。また、蓋体３がセンサー素子４、５、６に接触し、センサー素子４、５、６がダメージを受けてしまうことをより効果的に低減することもできる。特に、本実施形態では、複数の凸部３２が収納空間Ｓの全域に散らばって配置されている。そのため、蓋体３のどの部分に応力が加わっても、蓋体３の撓み変形をより確実に低減することができる。本実施形態では、複数の凸部３２が各センサー素子４、５、６の周囲を囲むように配置されているが、複数の凸部３２の配置は、特に限定されない。
【０１０２】
このような第５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。なお、凸部３２の数や配置は、本実施形態のものに限定されない。
【０１０３】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１０４】
図１６は、本発明の第６実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。なお、図１６は、図２と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面図に相当する図である。
【０１０５】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２が基板２と接触していること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第６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１６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１６に示すように、本実施形態の凸部３２は、その先端面３２１が基板２の上面２０に接触している。ただし、先端面３２１は、基板２の上面２０に接合（接着固定）されていない。すなわち、凸部３２は、基板２（上面２０）に接合されることなく、基板２から離間可能に接触している。そのため、蓋体３に加わる応力によっては、凸部３２は、基板２から離間するし、基板２に対して摺動もする。このような構成によっても、蓋体３の下方への撓み変形を効果的に低減することができる。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。また、蓋体３がセンサー素子４、５、６に接触し、センサー素子４、５、６がダメージを受けてしまうことを効果的に低減することもできる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、凸部３２が基板２と接触しているだけで、接合はされていないので、基板２と蓋体３との接合面積は増加しない。そのため、基板２と蓋体３との熱膨張係数の差に起因してパッケージ１０に生じる熱応力を小さく抑えることができる。これにより、センサー素子４、５、６に伝わる熱応力の増大を効果的に低減することができ、センサー素子４、５、６の角速度検出特性（特に温度特性）の悪化を効果的に低減することができる。
【０１０８】
このような第６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。
【０１０９】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１１０】
図１７は、本発明の第７実施形態に係る物理量センサーの平面図である。図１８は、図１７中のＢ−Ｂ線断面図である。図１９は、図１７中のＣ−Ｃ線断面図である。図２０は、図１７中のＤ−Ｄ線断面図である。
【０１１１】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第７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１７ないし図２０では、それぞれ、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。
【０１１２】
図１７に示すように、本実施形態の物理量センサー１では、凸部３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子４、５、６と重なるように複数配置されている。さらに、図１８ないし図２０に示すように、凸部３２は、センサー素子４、５、６の基板２に固定（接合）されている部分である固定部Ａと重なって配置されている。また、凸部３２の先端面３２１は、固定部Ａの上面と離間しており、これらの間に隙間Ｓ１が形成されている。このような構成では、蓋体３が下方へ撓み変形すると、凸部３２の先端面３２１が固定部Ａの上面に接触し、蓋体３のそれ以上の撓み変形が低減される。
【０１１３】
ここで、固定部Ａとは、センサー素子４であれば、凹部２１ｘから突出したマウントＭｘの上面に接合されている部分、すなわち固定部４２Ａ、４２Ｂ、固定部４５１、４５２、固定駆動電極４１２Ａ、４１２Ｂの基部、固定モニター電極４９２Ａ、４９３Ａ、４９２Ｂ、４９３Ｂの基部である。また、センサー素子５であれば、凹部２１ｙから突出したマウントＭｙの上面に接合されている部分、すなわち固定部５２Ａ、５２Ｂ、固定部５５１、５５２、固定駆動電極５１２Ａ、５１２Ｂの基部、固定モニター電極５９２Ａ、５９３Ａ、５９２Ｂ、５９３Ｂの基部である。また、センサー素子６であれば、凹部２１ｚから突出したマウントＭｚの上面に接合されている部分、すなわち固定部６２Ａ、６２Ｂ、固定部６５１、６５２、固定駆動電極６１２Ａ、６１２Ｂの基部、固定検出電極６４２Ａ、６４３Ａ、６４２Ｂ、６４３Ｂの基部、固定モニター電極６９２Ａ、６９３Ａ、６９２Ｂ、６９３Ｂの基部である。これら固定部Ａは、マウントが下方から支持しているため、蓋体３が撓み変形して凸部３２が固定部Ａに接触すれば、蓋体３のそれ以上の撓み変形が低減される。
【０１１４】
なお、本実施形態では、図１８に示すように、センサー素子４の固定部４５１、４５２と重なるように凸部３２が配置され、図１９に示すように、センサー素子５の固定部５５１、５５２と重なるように凸部３２が配置され、図２０に示すように、センサー素子６の固定部６５１、６５２と重なるように凸部３２が配置されている。ただし、凸部３２の数や配置は、特に限定されず、他の固定部Ａと重なるように配置されていてもよい。
【０１１５】
また、凸部３２の先端面３２１と固定部Ａの上面との離間距離Ｄ３としては、特に限定されないが、例えば、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、先端面３２１と固定部Ａとを十分に離間させることができ、これらの意図しない接触（センサー素子４、５、６と蓋体３との意図しない導通）を効果的に低減することができる。そのため、センサー素子４、５、６の駆動特性の変動を効果的に低減することができる。また、蓋体３の撓み変形を十分に小さく抑えることができ、蓋体３の破損をより効果的に低減することができる。
【０１１６】
なお、蓋体３が撓み変形して凸部３２が固定部Ａに接触した際に、センサー素子４、５、６と蓋体３とが導通しないように、凸部３２の先端面３２１および固定部Ａの上面の少なくもと一方に絶縁膜を配置することが好ましい。
【０１１７】
以上のように、本実施形態の物理量センサー１は、基板２と、基板２に固定されている固定部Ａを含むセンサー素子４、５、６と、基板２との間にセンサー素子４、５、６を収納するように基板２に接合されている蓋体３と、を含んでいる。また、蓋体３は、基板２側に凸部３２を含んでいる。そして、凸部３２は、平面視で、固定部Ａと重なって配置され、固定部Ａと離間している。これにより、例えば、蓋体３が基板２に撓み変形しても、変形の初期段階で凸部３２が基板２に当接（接触）し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。
【０１１８】
このような第７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。
【０１１９】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１２０】
図２１は、本発明の第８実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。なお、図２１は、図１８と同様に、図１７中のＢ−Ｂ線断面図に相当する図である。
【０１２１】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２が固定部Ａと接触していること以外は、前述した第７実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第８実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第７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２１では、前述した第７実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１２２】
図２１に示すように、本実施形態の凸部３２は、その先端面３２１が固定部Ａの上面に接触している。ただし、先端面３２１は、固定部Ａの上面に接合（接着固定）されていない。すなわち、凸部３２は、固定部Ａに接合されることなく固定部Ａから離間可能に接触している。そのため、蓋体３に加わる応力によっては、凸部３２は、固定部Ａから離間するし、固定部Ａに対して摺動もする。このような構成によっても、蓋体３の下方への撓み変形を効果的に低減することができる。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。なお、図２１では、説明の便宜上、センサー素子４の固定部Ａについて図示しているが、センサー素子５、６についても同様に凸部３２が固定部Ａと接触している。
【０１２３】
本実施形態では、センサー素子４、５、６と蓋体３との導通（電気的な接続）を防止するために、固定部Ａと凸部３２との間に絶縁膜３８を配置している。すなわち、本実施形態では、凸部３２は、絶縁膜３８を介して間接的に固定部Ａと接触している。ただし、絶縁膜３８を省略し、凸部３２が直接、固定部Ａと接触していてもよい。なお、絶縁膜３８は、凸部３２の先端面３２１に配置されていてもよいし、固定部Ａの上面に配置されていてもよいし、両方に配置されていてもよい。
【０１２４】
このような第８実施形態によっても、前述した第７実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態では、全ての凸部３２が固定部Ａと接触しているが、これに限定されず、一部の凸部３２は、前述した第７実施形態のように、固定部Ａと離間していてもよい。すなわち、固定部Ａに接触している凸部３２と、固定部Ａから離間している凸部３２と、が混在していてもよい。
【０１２５】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１２６】
図２２は、本発明の第９実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。なお、図２２は、図２と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面図に相当する図である。
【０１２７】
本実施形態に係る物理量センサー１では、さらに構造体８を有し、凸部３２が構造体８と重なるように配置されていること以外は、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第８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２２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。
【０１２８】
図２２に示すように、本実施形態の物理量センサー１は、センサー素子４、５、６と共に収納空間Ｓに収納された構造体８を有している。構造体８は、Ｚ軸方向からの平面視で、センサー素子４、５、６と重ならないようにして基板２の上面２０に接合されている。このような構造体８は、例えば、シリコン基板からセンサー素子４、５、６と一括して形成することができる。ただし、構造体８の構成材料や形成方法は、特に限定されない。
【０１２９】
凸部３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、構造体８と重なって配置されている。また、凸部３２の先端面３２１は、構造体８の上面と離間しており、これらの間に隙間Ｓ１が形成されている。このような構成では、蓋体３が下方へ撓み変形すると、凸部３２の先端面３２１が構造体８の上面に接触し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。また、蓋体３がセンサー素子４、５、６に接触し、蓋体３やセンサー素子４、５、６がダメージを受けてしまうことを低減することもできる。
【０１３０】
また、凸部３２の先端面３２１と構造体８の上面との離間距離Ｄ４は、センサー素子４、５、６の上面と凹部３１の底面３１１との離間距離Ｄ２よりも小さい。これにより、蓋体３が下方に向けて撓み変形すると、底面３１１がセンサー素子４、５、６と接触する前に、凸部３２の先端面３２１が構造体８の上面に当接し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。そのため、より確実に、蓋体３とセンサー素子４、５、６との接触を低減することができる。離間距離Ｄ４としては、特に限定されないが、例えば、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、凸部３２と構造体８とを十分に離間させることができると共に、蓋体３の撓み変形を十分に小さく抑えることができる。そのため、蓋体３やセンサー素子４、５、６の破損をより効果的に低減することができる。
【０１３１】
以上のように、本実施形態の物理量センサー１は、基板２と、基板２に支持されているセンサー素子４、５、６と、基板２に支持され、平面視でセンサー素子４、５、６と重ならないように配置されている構造体８と、基板２との間にセンサー素子４、５、６および構造体８を収納するように基板２に接合されている蓋体３と、を含んでいる。また、蓋体３は、基板２側に凸部３２を含んでいる。そして、凸部３２は、平面視で、構造体８と重なり、かつ、構造体８と離間している。これにより、例えば、蓋体３が基板２に撓み変形しても、変形の初期段階で凸部３２が構造体８に当接（接触）し、蓋体３のそれ以上の下方への撓み変形が低減される。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。また、蓋体３がセンサー素子４、５、６に接触し、蓋体３やセンサー素子４、５、６がダメージを受けてしまうことを低減することもできる。
【０１３２】
このような第９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。
【０１３３】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１３４】
図２３は、本発明の第１０実施形態に係る物理量センサーが有する凸部を示す断面図である。なお、図２３は、図２と同様に、図１中のＡ−Ａ線断面図に相当する図である。
【０１３５】
本実施形態に係る物理量センサー１では、凸部３２が構造体８と接触していること以外は、前述した第９実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第１０実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第９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２３では、前述した第９実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１３６】
図２３に示すように、本実施形態の凸部３２は、その先端面３２１が構造体８の上面に接触している。ただし、先端面３２１は、構造体８の上面に接合（接着固定）されていない。すなわち、凸部３２は、構造体８に接合されることなく構造体８から離間可能に接触している。そのため、蓋体３に加わる応力によっては、凸部３２は、構造体８から離間するし、構造体８に対して摺動もする。このような構成によっても、蓋体３の下方への撓み変形を効果的に低減することができる。そのため、蓋体３の過度な変形が低減され、蓋体３の破損を効果的に低減することができる。
【０１３７】
このような第１０実施形態によっても、前述した第９実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１３８】
＜第１１実施形態＞
次に、本発明の第１１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【０１３９】
図２４は、本発明の第１１実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【０１４０】
本実施形態に係る物理量センサー１では、構造体８の構成が異なること以外は、前述した第９実施形態に係る物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第１１実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第９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２４では、前述した第９実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１４１】
本実施形態の物理量センサー１では、構造体８は、平面視で、センサー素子４、５、６を囲むように配置されている。具体的には、図２４に示すように、構造体８は、３つの開口８１ｘ、８１ｙ、８１ｚを有しており、開口８１ｘの内側にセンサー素子４が配置され、開口８１ｙの内側にセンサー素子５が配置され、開口８１ｚの内側にセンサー素子６が配置されている。このような構造体８は、例えば、グランド（固定電位）に接続されており、センサー素子４、５、６への外乱の混入を遮断するシールド電極として機能する。そのため、物理量センサー１の角速度検出精度が向上する。なお、構造体８としては、特に限定されず、例えば、センサー素子４、５、６の少なくとも１つの少なくとも一部を囲むように配置されていればよい。
【０１４２】
このような第１１実施形態によっても、前述した第９実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１４３】
＜第１２実施形態＞
次に、本発明の第１２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。
【０１４４】
図２５は、本発明の第１２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。
【０１４５】
図２５に示すように、物理量センサーデバイス５０００は、物理量センサー１と、半導体素子５９００（回路素子）と、を有している。なお、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１４６】
半導体素子５９００は、ダイアタッチ材ＤＡ（接合部材）を介して蓋体３の上面に接合されている。また、半導体素子５９００は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して、物理量センサー１の接続パッドＰと電気的に接続されている。半導体素子５９００には、例えば、センサー素子４、５、６に駆動電圧を印加する駆動回路や、センサー素子４、５、６からの出力に基づいて角速度ωｘ、ωｙ、ωｚ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。
【０１４７】
ここで、半導体素子５９００を蓋体３の上面に接合する工程では、接合をより確実に行うために半導体素子５９００を蓋体３へ押し付ける。この際に加わる応力によって蓋体３が基板２側へ撓み変形するが、前述したように蓋体３には凸部３２が設けられており、この凸部３２によって蓋体３の撓み変形が低減される。そのため、半導体素子５９００の接合時に加わる応力による蓋体３の破損を効果的に低減することができる。
【０１４８】
以上、物理量センサーデバイス５０００について説明した。このような物理量センサーデバイス５０００は、物理量センサー１と、半導体素子５９００（回路素子）と、を含んでいる。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５０００が得られる。
【０１４９】
＜第１３実施形態＞
次に、本発明の第１３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。
【０１５０】
図２６は、本発明の第１３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。
【０１５１】
本実施形態に係る物理量センサーデバイス５０００では、さらにパッケージ５１００を有していること以外は、前述した第１２実施形態に係る物理量センサーデバイス５０００と同様である。なお、以下の説明では、第１３実施形態の物理量センサーデバイス５０００に関し、前述した第１２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２６では、前述した第１２実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【０１５２】
図２６に示すように、物理量センサーデバイス５０００は、物理量センサー１および半導体素子５９００（回路素子）を収納しているパッケージ５１００を含んでいる。そのため、パッケージ５１００によって物理量センサー１および半導体素子５９００を衝撃、埃、熱、湿気（水分）等から好適に保護することができる。
【０１５３】
パッケージ５１００は、キャビティ状のベース５２００（基板）と、ベース５２００の上面に接合された蓋体５３００と、を有している。ベース５２００は、その上面に開口する凹部５２１０を有している。また、凹部５２１０は、ベース５２００の上面に開口する第１凹部５２１１と、第１凹部５２１１の底面に開口する第２凹部５２１２と、を有している。
【０１５４】
一方、蓋体５３００は、板状であり、凹部５２１０の開口を塞ぐようにしてベース５２００の上面に接合されている。このように、蓋体５３００によって凹部５２１０の開口を塞ぐことで、パッケージ５１００内に収納空間Ｓ２が形成され、この収納空間Ｓ２に物理量センサー１および半導体素子５９００が収納されている。なお、ベース５２００と蓋体５３００との接合方法としては、特に限定されず、本実施形態では、シームリング５４００を介したシーム溶接を用いている。
【０１５５】
収納空間Ｓ２は、気密封止されている。収納空間Ｓ２の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、物理量センサー１の収納空間Ｓと同じ雰囲気となっていることが好ましい。これにより、仮に収納空間Ｓの気密性が崩壊し、収納空間Ｓ、Ｓ２が連通してしまっても、収納空間Ｓの雰囲気をそのまま維持することができる。そのため、収納空間Ｓの雰囲気が変化することによる物理量センサー１の検出特性の変化を低減することができ、安定した検出特性を発揮することができる。
【０１５６】
ベース５２００の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の各種セラミックスを用いることができる。また、蓋体５３００の構成材料としては、特に限定されないが、ベース５２００の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース５２００の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金を用いることが好ましい。
【０１５７】
ベース５２００は、収納空間Ｓ２内（第１凹部５２１１の底面）に配置された複数の内部端子５２３０と、底面に配置された複数の外部端子５２４０と、を有している。各内部端子５２３０は、ベース５２００内に配置された図示しない内部配線を介して、所定の外部端子５２４０と電気的に接続されている。
【０１５８】
そして、凹部５２１０の底面に、ダイアタッチ材ＤＡを介して物理量センサー１が固定されており、さらに、物理量センサー１の上面に、ダイアタッチ材ＤＡを介して半導体素子５９００が配置されている。そして、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して物理量センサー１と半導体素子５９００とが電気的に接続されており、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して半導体素子５９００と内部端子５２３０とが電気的に接続されている。
【０１５９】
＜第１４実施形態＞
次に、本発明の第１４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。
【０１６０】
図２７は、本発明の第１４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。
【０１６１】
図２７に示すように、物理量センサーデバイス５０００は、ベース基板５５００と、ベース基板５５００上に設けられた物理量センサー１と、物理量センサー１とベース基板５５００とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷと、物理量センサー１を覆う樹脂パッケージ５６００と、を有している。ここで、物理量センサー１としては、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【０１６２】
ベース基板５５００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５５００の上面には複数の接続端子５５１０が配置されており、下面には複数の実装端子５５２０が配置されている。また、ベース基板５５００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５５１０が、対応する実装端子５５２０と電気的に接続されている。このようなベース基板５５００の上面にダイアタッチ材ＤＡ（接合部材）を介して物理量センサー１が接合されている。そして、接続端子５５１０と接続パッドＰとがボンディングワイヤーＢＷを介して電気的に接続されている。なお、ベース基板５５００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。
【０１６３】
また、樹脂パッケージ５６００は、物理量センサー１を覆っている。これにより、物理量センサー１を水分、埃、衝撃等から保護することができる。樹脂パッケージ５６００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形成することができる。ここで、トランスファーモールドの際、樹脂が高圧で注入されるため、この際に加わる応力によって蓋体３が基板２側へ撓み変形するが、前述したように蓋体３には凸部３２が設けられ、この凸部３２によって蓋体３の撓み変形が低減される。そのため、トランスファーモールド時に加わる応力による蓋体３の破損を効果的に低減することができる。
【０１６４】
以上のような物理量センサーデバイス５０００は、物理量センサー１と、物理量センサー１を覆っている樹脂パッケージ５６００と、を含んでいる。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５０００が得られる。また、樹脂パッケージ５６００によって物理量センサー１を衝撃、埃、熱、湿気（水分）等から好適に保護することができる。
【０１６５】
＜第１５実施形態＞
次に、本発明の第１５実施形態に係る複合センサーデバイスについて説明する。
【０１６６】
図２８は、本発明の第１５実施形態に係る複合センサーデバイスを示す平面図である。図２９は、図２８に示す複合センサーデバイスの断面図である。
【０１６７】
図２８および図２９に示すように、複合センサーデバイス４０００は、ベース基板４１００と、ベース基板４１００の上面にダイアタッチ材ＤＡ（樹脂接着剤）を介して取り付けられた半導体素子４２００（回路素子）と、半導体素子４２００の上面にダイアタッチ材ＤＡを介して取り付けられた加速度センサー４３００（第２物理量センサー）および角速度センサー４４００（第１物理量センサー）と、半導体素子４２００、加速度センサー４３００および角速度センサー４４００を覆う樹脂パッケージ４５００と、を有している。加速度センサー４３００は、互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の加速度をそれぞれ独立して検出可能な３軸加速度センサーであり、例えば、静電容量型のセンサーを用いることができる。また、角速度センサー４４００は、互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の角速度をそれぞれ独立して検出可能な３軸角速度センサーであり、例えば、前述した各実施形態の物理量センサー１を適用することができる。
【０１６８】
ベース基板４１００は、その上面に複数の接続端子４１１０を有し、その下面に複数の外部端子４１２０を有している。各接続端子４１１０は、ベース基板４１００内に配置された図示しない内部配線等を介して対応する外部端子４１２０と電気的に接続されている。そして、このようなベース基板４１００の上面に半導体素子４２００が配置されている。
【０１６９】
半導体素子４２００は、加速度センサー４３００および角速度センサー４４００を駆動させる駆動回路、加速度センサー４３００からの出力に基づいてＸ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度およびＺ軸方向の加速度をそれぞれ独立して検出する加速度検出回路、角速度センサー４４００からの出力に基づいてＸ軸まわりの角速度、Ｙ軸まわりの角速度およびＺ軸まわりの角速度をそれぞれ独立して検出する角速度検出回路、加速度検出回路および角速度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。
【０１７０】
このような半導体素子４２００は、ボンディングワイヤーＢＷ３を介して加速度センサー４３００と電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ４を介して角速度センサー４４００と電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ５を介してベース基板４１００の接続端子４１１０と電気的に接続されている。そして、このような半導体素子４２００の上面に、加速度センサー４３００と、角速度センサー４４００と、が並んで配置されている。
【０１７１】
以上、複合センサーデバイス４０００について説明した。このような複合センサーデバイス４０００は、前述したように、角速度センサー４４００（第１物理量センサー）と、角速度センサー４４００とは異なる物理量を検出する加速度センサー４３００（第２物理量センサー）と、を含んでいる。これにより、異なる種類の物理量を検出することができ、利便性の高い複合センサーデバイス４０００となる。特に、本実施形態では、第１物理量センサーは、角速度を検出可能な角速度センサー４４００であり、第２物理量センサーは、加速度を検出可能な加速度センサー４３００である。そのため、例えば、モーションセンサー等に好適に利用することができ、極めて利便性の高い複合センサーデバイス４０００となる。
【０１７２】
なお、加速度センサー４３００および角速度センサー４４００の配置としては、特に限定されず、例えば、加速度センサー４３００および角速度センサー４４００が、半導体素子４２００を間に挟むようにして、ベース基板４１００の上面に取り付けられていてもよい。このような構成とすることで、複合センサーデバイス４０００の低背化を図ることができる。
【０１７３】
＜第１６実施形態＞
次に、本発明の第１６実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
【０１７４】
図３０は、本発明の第１６実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図３１は、図３０に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【０１７５】
図３０に示す慣性計測装置２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの運動体（被装着装置）の姿勢や、挙動（慣性運動量）を検出する慣性計測装置である。慣性計測装置２０００は、３軸の加速度センサーと、３軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる６軸モーションセンサーとして機能する。
【０１７６】
慣性計測装置２０００は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に固定部としてのネジ穴２１１０が形成されている。この２ヶ所のネジ穴２１１０に２本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置２０００を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
【０１７７】
慣性計測装置２０００は、アウターケース２１００と、接合部材２２００と、センサーモジュール２３００と、を有し、アウターケース２１００の内部に、接合部材２２００を介在させて、センサーモジュール２３００を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有している。
【０１７８】
アウターケース２１００の外形は、前述した慣性計測装置２０００の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、それぞれネジ穴２１１０が形成されている。また、アウターケース２１００は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール２３００が収納されている。
【０１７９】
インナーケース２３１０は、基板２３２０を支持する部材であり、アウターケース２１００の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース２３１０には、基板２３２０との接触を防止するための凹部２３１１や後述するコネクター２３３０を露出させるための開口２３１２が形成されている。このようなインナーケース２３１０は、接合部材２２００（例えば、接着剤を含浸させたパッキン）を介してアウターケース２１００に接合されている。また、インナーケース２３１０の下面には接着剤を介して基板２３２０が接合されている。
【０１８０】
図３１に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。なお、これらセンサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３５０として、物理量センサー１を適用することができる。
【０１８１】
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、Ａ／Ｄコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測装置２０００の各部を制御する。記憶部には、加速度および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板２３２０にはその他にも複数の電子部品が実装されている。
【０１８２】
以上、慣性計測装置２０００について説明した。このような慣性計測装置２０００は、前述したように、物理量センサーとしての角速度センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙおよび加速度センサー２３５０と、これら各センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３５０の駆動を制御する制御ＩＣ２３６０（制御回路）と、を含んでいる。これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置２０００が得られる。
【０１８３】
＜第１７実施形態＞
次に、本発明の第１７実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
【０１８４】
図３２は、本発明の第１７実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図３３は、図３２に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【０１８５】
図３２に示す移動体測位装置３０００は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車（四輪自動車およびバイクを含む）、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置３０００は、慣性計測装置３１００（ＩＭＵ）と、演算処理部３２００と、ＧＰＳ受信部３３００と、受信アンテナ３４００と、位置情報取得部３５００と、位置合成部３６００と、処理部３７００と、通信部３８００と、表示部３９００と、を有している。なお、慣性計測装置３１００としては、例えば、前述した慣性計測装置２０００を用いることができる。
【０１８６】
慣性計測装置３１００は、３軸の加速度センサー３１１０と、３軸の角速度センサー３１２０と、を有している。演算処理部３２００は、加速度センサー３１１０からの加速度データおよび角速度センサー３１２０からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ（移動体の加速度および姿勢を含むデータ）を出力する。
【０１８７】
また、ＧＰＳ受信部３３００は、受信アンテナ３４００を介してＧＰＳ衛星からの信号（ＧＰＳ搬送波。位置情報が重畳された衛星信号）を受信する。また、位置情報取得部３５００は、ＧＰＳ受信部３３００が受信した信号に基づいて、移動体測位装置３０００（移動体）の位置（緯度、経度、高度）、速度、方位を表すＧＰＳ測位データを出力する。このＧＰＳ測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。
【０１８８】
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力されたＧＰＳ測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、ＧＰＳ測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図３３に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、ＧＰＳ測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部３６００は、慣性航法測位データ（特に、移動体の姿勢に関するデータ）を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数（鉛直方向に対する傾きθ）を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。
【０１８９】
位置合成部３６００から出力された位置データは、処理部３７００によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部３９００に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部３８００によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。
【０１９０】
以上、移動体測位装置３０００について説明した。このような移動体測位装置３０００は、前述したように、慣性計測装置３１００と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するＧＰＳ受信部３３００（受信部）と、受信した衛星信号に基づいて、ＧＰＳ受信部３３００の位置情報を取得する位置情報取得部３５００（取得部）と、慣性計測装置３１００から出力された慣性航法測位データ（慣性データ）に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部３２００（演算部）と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部３６００（算出部）と、を含んでいる。これにより、前述した慣性計測装置２０００の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置３０００が得られる。
【０１９１】
＜第１８実施形態＞
次に、本発明の第１８実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１９２】
図３４は、本発明の第１８実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【０１９３】
図３４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、本発明の電子機器を適用したものである。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。また、パーソナルコンピューター１１００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、が内蔵されている。物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のもののいずれかを用いることができる。
【０１９４】
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と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、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。
【０１９５】
＜第１９実施形態＞
次に、本発明の第１９実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１９６】
図３５は、本発明の第１９実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【０１９７】
図３５に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の電子機器を適用したものである。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。また、携帯電話機１２００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、が内蔵されている。
【０１９８】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、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。
【０１９９】
＜第２０実施形態＞
次に、本発明の第２０実施形態に係る電子機器について説明する。
【０２００】
図３６は、本発明の第２０実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【０２０１】
図３６に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の電子機器を適用したものである。デジタルスチールカメラ１３００は、ケース１３０２を備え、このケース１３０２の背面には表示部１３１０が設けられている。表示部１３１０は、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、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。また、デジタルスチールカメラ１３００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、が内蔵されている。物理量センサー１は、例えば、手振れ補正に用いられる。
【０２０２】
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と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、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。
【０２０３】
なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態の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。
【０２０４】
＜第２１実施形態＞
次に、本発明の第２１実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
【０２０５】
図３７は、本発明の第２１実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図３８は、図３７に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【０２０６】
図３７に示す腕時計型の活動計１４００（アクティブトラッカー）は、本発明の携帯型電子機器を適用したリスト機器である。活動計１４００は、バンド１４０１によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着される。また、活動計１４００は、デジタル表示の表示部１４０２を備えると共に、無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー１は、加速度を測定する加速度センサー１４０８や角速度を計測する角速度センサー１４０９として活動計１４００に組込まれている。
【０２０７】
活動計１４００は、加速度センサー１４０８および角速度センサー１４０９が収容されたケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、加速度センサー１４０８および角速度センサー１４０９からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を備えている。また、透光性カバー１４０４の外側にはベゼル１４０５が設けられている。また、ケース１４０３の側面には複数の操作ボタン１４０６、１４０７が設けられている。
【０２０８】
図３８に示すように、加速度センサー１４０８は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさおよび向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。また、角速度センサー１４０９は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
【０２０９】
表示部１４０２を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳセンサー１４１１や地磁気センサー１４１２を用いた位置情報、移動量、加速度センサー１４０８や角速度センサー１４０９などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１４１３などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー１４１４を用いた環境温度を表示することもできる。
【０２１０】
通信部１４１５は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部１４１５は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
【０２１１】
処理部１４１０（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部１４１０は、記憶部１４１６に格納されたプログラムと、操作部１４１７（例えば操作ボタン１４０６、１４０７）から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部１４１０による処理には、ＧＰＳセンサー１４１１、地磁気センサー１４１２、圧力センサー１４１８、加速度センサー１４０８、角速度センサー１４０９、脈拍センサー１４１３、温度センサー１４１４、計時部１４１９の各出力信号に対するデータ処理、表示部１４０２に画像を表示させる表示処理、音出力部１４２０に音を出力させる音出力処理、通信部１４１５を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１４２１からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
【０２１２】
このような活動計１４００では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
１．距離：高精度のＧＰＳ機能により計測開始からの合計距離を計測する。
２．ペース：ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
３．平均スピード：平均スピード走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
４．標高：ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。
５．ストライド：ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
６．ピッチ：１分あたりの歩数を計測し表示する。
７．心拍数：脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
８．勾配：山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
９．オートラップ：事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計
測を行う。
１０．運動消費カロリー：消費カロリーを表示する。
１１．歩数：運動開始からの歩数の合計を表示する。
【０２１３】
このような活動計１４００（携帯型電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１が収容されているケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を含んでいる。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。
【０２１４】
また、前述したように、活動計１４００は、ＧＰＳセンサー１４１１（衛星測位システム）を含み、ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することができる。そのため、利便性の高い活動計１４００が得られる。
【０２１５】
なお、活動計１４００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
【０２１６】
また、上述では、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１または２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service）等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。
【０２１７】
＜第２２実施形態＞
次に、本発明の第２２実施形態に係る移動体について説明する。
【０２１８】
図３９は、本発明の第２２実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【０２１９】
図３９に示す自動車１５００は、本発明の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は、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステム１５１０を含んでいる。また、自動車１５００には、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、制御装置１５０２に供給され、制御装置１５０２は、その信号に基づいてシステム１５１０を制御することができる。
【０２２０】
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御装置１５０２（制御部）と、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。また、自動車１５００は、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステム１５１０を含み、制御装置１５０２は、検出信号に基づいて、システム１５１０を制御する。これにより、システム１５１０を精度よく制御することができる。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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、ロケット、人工衛星、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。
【０２２３】
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーデバイス、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、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。
【０２２４】
また、前述した実施形態では、物理量センサーが角速度を検出する構成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、特に限定されず、例えば、加速度、圧力等であってもよい。また、前述した実施形態では、物理量センサー１がＸ軸まわりの角速度、Ｙ軸まわりの角速度およびＺ軸まわりの角速度を検出できる構成について説明したが、これに限定されず、これらのうちの１つまたは２つを省略してもよい。また、物理量センサーは、種類の異なる複数の物理量（例えば、角速度と加速度）を検出できるようになっていてもよい。
【符号の説明】
【０２２５】
１…物理量センサー、１０…パッケージ、２…基板、２０…上面、２１ｘ、２１ｙ、２１ｚ…凹部、３…蓋体、３０…下面、３１…凹部、３１１…底面、３２…凸部、３２１…先端面、３２２…テーパー部、３２３…溝部、３５…機能性膜、３８…絶縁膜、３９…ガラスフリット、４…センサー素子、４Ａ、４Ｂ…可動体、４０Ａ、４０Ｂ…接続ばね、４１Ａ、４１Ｂ…駆動部、４１１Ａ、４１１Ｂ…可動駆動電極、４１２Ａ、４１２Ｂ…固定駆動電極、４２Ａ、４２Ｂ…固定部、４３Ａ、４３Ｂ…駆動ばね、４４Ａ、４４Ｂ…検出部、４４１Ａ、４４１Ｂ…可動検出電極、４５１、４５２…固定部、４６Ａ、４６Ｂ…検出ばね、４７Ａ、４７Ｂ…梁、４８…フレーム、４８８、４８９…フレームばね、４９Ａ、４９Ｂ…モニター部、４９１Ａ、４９１Ｂ…可動モニター電極、４９２Ａ、４９２Ｂ、４９３Ａ、４９３Ｂ…固定モニター電極、５…センサー素子、５Ａ、５Ｂ…可動体、５０Ａ、５０Ｂ…接続ばね、５１Ａ、５１Ｂ…駆動部、５１１Ａ、５１１Ｂ…可動駆動電極、５１２Ａ、５１２Ｂ…固定駆動電極、５２Ａ、５２Ｂ…固定部、５３Ａ、５３Ｂ…駆動ばね、５４Ａ、５４Ｂ…検出部、５４１Ａ、５４１Ｂ…可動検出電極、５５１、５５２…固定部、５６Ａ、５６Ｂ…検出ばね、５７Ａ、５７Ｂ…梁、５８…フレーム、５８８、５８９…フレームばね、５９Ａ、５９Ｂ…モニター部、５９１Ａ、５９１Ｂ…可動モニター電極、５９２Ａ、５９２Ｂ、５９３Ａ、５９３Ｂ…固定モニター電極、６…センサー素子、６Ａ、６Ｂ…可動体、６０Ａ、６０Ｂ…接続ばね、６１Ａ、６１Ｂ…駆動部、６１１Ａ、６１１Ｂ…可動駆動電極、６１２Ａ、６１２Ｂ…固定駆動電極、６２Ａ、６２Ｂ…固定部、６３Ａ、６３Ｂ…駆動ばね、６４Ａ、６４Ｂ…検出部、６４１Ａ、６４１Ｂ…可動検出電極、６４２Ａ、６４２Ｂ、６４３Ａ、６４３Ｂ…固定検出電極、６５１、６５２…固定部、６６Ａ、６６Ｂ…検出ばね、６７Ａ、６７Ｂ…梁、６８…フレーム、６８８、６８９…フレームばね、６９Ａ、６９Ｂ…モニター部、６９１Ａ、６９１Ｂ…可動モニター電極、６９２Ａ、６９２Ｂ、６９３Ａ、６９３Ｂ…固定モニター電極、７１ｘ、７１ｙ、７２ｘ、７２ｙ…固定検出電極、８…構造体、８１ｘ、８１ｙ、８１ｚ…開口、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、１１１０…制御回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、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、１３２０…制御回路、１４００…活動計、１４０１…バンド、１４０２…表示部、１４０３…ケース、１４０４…透光性カバー、１４０５…ベゼル、１４０６…操作ボタン、１４０７…操作ボタン、１４０８…加速度センサー、１４０９…角速度センサー、１４１０…処理部、１４１１…ＧＰＳセンサー、１４１２…地磁気センサー、１４１３…脈拍センサー、１４１４…温度センサー、１４１５…通信部、１４１６…記憶部、１４１７…操作部、１４１８…圧力センサー、１４１９…計時部、１４２０…音出力部、１４２１…バッテリー、１５００…自動車、１５０２…制御装置、１５１０…システム、２０００…慣性計測装置、２１００…アウターケース、２１１０…ネジ穴、２２００…接合部材、２３００…センサーモジュール、２３１０…インナーケース、２３１１…凹部、２３１２…開口、２３２０…基板、２３３０…コネクター、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３４０ｚ…角速度センサー、２３５０…加速度センサー、２３６０…制御ＩＣ、３０００…移動体測位装置、３１００…慣性計測装置、３１１０…加速度センサー、３１２０…角速度センサー、３２００…演算処理部、３３００…ＧＰＳ受信部、３４００…受信アンテナ、３５００…位置情報取得部、３６００…位置合成部、３７００…処理部、３８００…通信部、３９００…表示部、４０００…複合センサーデバイス、４１００…ベース基板、４１１０…接続端子、４１２０…外部端子、４２００…半導体素子、４３００…加速度センサー、４４００…角速度センサー、４５００…樹脂パッケージ、５０００…物理量センサーデバイス、５１００…パッケージ、５２００…ベース、５２１０…凹部、５２１１…第１凹部、５２１２…第２凹部、５２３０…内部端子、５２４０…外部端子、５３００…蓋体、５４００…シームリング、５５００…ベース基板、５５１０…接続端子、５５２０…実装端子、５６００…樹脂パッケージ、５９００…半導体素子、Ａ…固定部、ＢＷ、ＢＷ１、ＢＷ２、ＢＷ３、ＢＷ４、ＢＷ５…ボンディングワイヤー、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４…離間距離、ＤＡ…ダイアタッチ材、Ｆ…応力、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ…マウント、Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ…中心、Ｐ…接続パッド、Ｓ…収納空間、Ｓ１…隙間、Ｓ２…収納空間、Ｖ１、Ｖ２…電圧、αｘ、αｙ、αｚ…仮想直線、θ…傾き、ωｘ、ωｙ、ωｚ…角速度
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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