(57)【要約】【課題】ワイヤーの配線高さを配慮した構成により、低背化を実現した機能デバイスを提供する。【解決手段】機能デバイスとしてのセンサーモジュール１は、第２電極としての電極４７が設けられた基材としての絶縁基板２と、厚肉部５ａと第１電極６が設けられた薄肉部５ｂとを有し、絶縁基板２と接合されている蓋体としての蓋部材５と、絶縁基板２と蓋部材５との間には収容空間（空洞部２１）が設けられ、収納空間に収容されている機能素子としての素子片３と、を備え、第１電極６と電極４７とは、ワイヤー７により電気的に接続されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２電極が設けられた基材と、
厚肉部と第１電極が設けられた薄肉部とを有し、前記基材と接合されている蓋体と、
前記基材と前記蓋体との間には収容空間が設けられ、前記収納空間に収容されている機能素子と、を備え、
前記第１電極と前記第２電極とは、ワイヤーにより電気的に接続されていることを特徴とする機能デバイス。
【請求項２】
回路素子を備え、
前記回路素子は、前記厚肉部の前記基材との接合面と反対側の上面で前記蓋体に接続され、
平面視において前記第１電極は、前記回路素子と重なっていることを特徴とする請求項１に記載の機能デバイス。
【請求項３】
前記厚肉部には、前記収容空間まで貫通する貫通孔が設けられ、
前記貫通孔は、封止部材によって封止されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の機能デバイス。
【請求項４】
前記薄肉部は、前記ワイヤーの接続方向に開口する開口部を備え、
前記ワイヤーは、前記開口部を通り配線されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の機能デバイス。
【請求項５】
前記薄肉部は、前記厚肉部との段差を形成する側面を備え、
少なくとも一つの前記側面が、前記厚肉部の前記上面に対し傾斜面となっていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の機能デバイス。
【請求項６】
前記基材と前記蓋体とは、絶縁材料で接合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の機能デバイス。
【請求項７】
前記機能素子は、可動部および固定部を備え、
前記可動部は、前記ワイヤーを介して前記蓋体と同電位になっていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の機能デバイス。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の機能デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の機能デバイスを備え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、機能デバイス、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機能素子として加速度検出素子を用い、その加速度検出素子の信号処理を行う電子回路部（ＩＣチップ）を備えた機能デバイス（加速度センサー）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている加速度センサーでは、上下のガラス基板の間に加速度検出素子を介在させ、一方のガラス基板の上に電子回路部が重ねて配置されている。そして、加速度検出素子と電子回路部とは、電子回路部に設けられた電極パッドと加速度検出素子に設けられた導電パターンとの間が、ワイヤーボンディングされたワイヤーによって接続されることで電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２３８４２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、上述の機能デバイス（加速度センサー）では、電子回路部（ＩＣチップ）と一方のガラス基板と加速度検出素子とが重ねて配置され、且つワイヤーボンディングされたワイヤーによって電子回路部（ＩＣチップ）と加速度検出素子とが接続されている。したがって、上述の機能デバイス（加速度センサー）では、電子回路部と一方のガラス基板と加速度検出素子との厚さに加え、ワイヤーの立ち上がり部分の高さが加わり、結果として、その厚みが厚くなってしまっていた。
【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］本適用例に係る機能デバイスは、第２電極が設けられた基材と、厚肉部と第１電極が設けられた薄肉部とを有し、前記基材と接合されている蓋体と、前記基材と前記蓋体との間には収容空間が設けられ、前記収納空間に収容されている機能素子と、を備え、前記第１電極と前記第２電極とは、ワイヤーにより電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、蓋体に設けられている薄肉部と機能デバイスとの間でワイヤーが配線されているため、ワイヤーの立ち上がり部分を、蓋体の厚みの内に収めることができる。これにより、ワイヤーの立ち上がり部分の高さを機能デバイスの厚みに含めることが不要となり、結果として機能デバイスの厚み（高さ）を薄くすること、所謂低背化を実現することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の機能デバイスにおいて、回路素子を備え、前記回路素子は、前記厚肉部の前記基材との接合面と反対側の上面で前記蓋体に接続され、平面視において前記第１電極は、前記回路素子と重なっていることが好ましい。
【０００９】
本適用例によれば、薄肉部からのワイヤー接続を実現しつつ、平面視での回路素子の配置領域を小さくすることが可能となる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の機能デバイスにおいて、前記厚肉部には、前記収容空間まで貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔は、封止部材によって封止されていることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、厚肉部に貫通孔を設けることによって、貫通孔を封止する封止部材を溶融する際の、溶融した封止部材の蓋体上面への流れ出しを防止することが可能となる。これにより、蓋体上面が平坦となり、例えば回路素子などを載置することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の機能デバイスにおいて、前記薄肉部は、前記ワイヤーの接続方向に開口する開口部を備え、前記ワイヤーは、前記開口部を通り配線されていることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、開口部以外の薄肉部は、壁面（側面）で厚肉部と繋がっているため、蓋体における薄肉部が設けられている部分の強度を高めるとともに、ワイヤー高さを低くすることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の機能デバイスにおいて、前記薄肉部は、前記厚肉部との段差を形成する側面を備え、少なくとも一つの前記側面が、前記厚肉部の前記上面に対し傾斜面となっていることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、ワイヤーによる配線時に、薄肉部に挿入する配線のためのツール（配線ツール）を傾斜面側から入れることで、配線ツールが薄肉部の側面に接触することを防止することができ、より狭い領域への配線を行うことができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の機能デバイスにおいて、前記基材と前記蓋体とは、絶縁材料で接合されていることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、基材面に配線が設けられていても、配線と蓋体との間、あるいは配線間の短絡を防止することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の機能デバイスにおいて、前記機能素子は、可動部および固定部を備え、前記可動部は、前記ワイヤーを介して前記蓋体と同電位になっているが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、機能素子の可動部と蓋体とが同電位となっていることで、可動部が蓋体に静電誘引されることを防止することができる。したがって、静電誘引による可動部の変位の減衰を抑制することができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の機能デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、低背の機能デバイスを用いることにより、電子機器においても低背化を実現することが可能となる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の機能デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、低背の機能デバイスを用いることにより、移動体においても低背化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の機能デバイスの第１実施形態に係るセンサーモジュールの概略を示す斜視図。
【図２】図１に示すセンサーモジュールの概略を示す平面図。
【図３】図２に示すセンサーモジュールのＢ−Ｂ線断面図。
【図４】本発明の機能デバイスの第２実施形態に係る加速度センサーの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図５】本発明の機能デバイスの第３実施形態に係る加速度センサーの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図６】（ａ）は蓋部材の変形例１、（ｂ）は蓋部材の変形例２を示す平面図および側面図。
【図７】電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図８】電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。
【図９】電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。
【図１０】移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る機能素子、および機能素子を備える電子機器、ならびに移動体の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
＜第１実施形態＞
図１〜図３を用い、本発明の機能デバイスの第１実施形態に係るセンサーモジュールについて説明する。図１は、機能デバイスの第１実施形態に係るセンサーモジュールの概略を示す斜視図である。図２は、図１に示すセンサーモジュールの概略を示す平面図であり、蓋部材を省略（透視）した図である。図３は、図２に示すセンサーモジュールのＢ−Ｂ線断面図である。なお、図１〜３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。以下では、Ｘ軸に平行な方向（左右方向）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（上下方向）を「Ｚ軸方向」と言う。また、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側（Ｚ軸方向）を「上」、紙面奥側（Ｚ軸方向）を「下」、右側（Ｘ軸方向）を「右」、左側（Ｘ軸方向）を「左」と言うことがある。
【００２７】
（センサーモジュール）
本発明の第１実施形態に係る機能デバイスには、機能素子の一例として加速度を測定するための加速度センサー素子を用いたセンサーモジュール１を示している。図１〜図３に示す機能デバイスとしてのセンサーモジュール１は、基材としての絶縁基板２と、この絶縁基板２に接合、支持された加速度センサー素子である素子片３と、素子片３に電気的に接続された導体パターン４と、素子片３を覆うように設けられた蓋体としての蓋部材５とを有している。
【００２８】
（絶縁基板）
先ず、図２および図３を用いて第１基材としての絶縁基板２について説明する。絶縁基板２は、素子片３を支持する機能を有する。この絶縁基板２は、板状をなし、その上面２ａ（一方の面）には、収容空間の一部として空洞部２１が設けられている。この空洞部２１は、絶縁基板２を平面視したときに、後述する素子片３の可動部３３、可動電極部３６，３７および連結部３４，３５を包含するように形成されており、内底を有している。このような空洞部２１は、素子片３の可動部３３、可動電極部３６，３７および連結部３４，３５が絶縁基板２に接触するのを防止する逃げ部を構成する。これにより、素子片３の可動部３３の変位を許容することができる。
【００２９】
なお、この逃げ部は、空洞部２１（内底を有する凹形状）に代えて、絶縁基板２をその厚さ方向に貫通する開口部であってもよい。また、本第１実施形態では、空洞部２１の平面視形状は、四角形（具体的には長方形）をなしているが、これに限定されるものではない。
【００３０】
また、絶縁基板２の上面２ａには、前述した空洞部２１の外側に、その外周に沿って、上面から掘り込まれた窪み部２２，２３，２４，２５が設けられている。この窪み部２２，２３，２４，２５は、平面視で導体パターン４に対応した形状をなしている。具体的には、窪み部２２は、導体パターン４の配線４１および電極４４に対応した形状をなし、窪み部２３は、導体パターン４の配線４２および電極４５に対応した形状をなし、窪み部２４は、導体パターン４の配線４３および電極４６に対応した形状をなす。また、窪み部２５は、導体パターン４の配線４８および第２電極としての電極４７に対応した形状をなしている。なお、電極４６と第２電極としての電極４７とは、配線４８によって電気的に接続されている。
【００３１】
また、窪み部２２の電極４４が設けられた部位の深さは、窪み部２２の配線４１が設けられた部位よりも深くなっている。同様に、窪み部２３の電極４５が設けられた部位の深さは、窪み部２３の配線４２が設けられた部位よりも深くなっている。また、窪み部２４の電極４６が設けられた部位の深さは、窪み部２４の配線４３が設けられた部位よりも深くなっている。同様に、第２電極としての電極４７が設けられた窪み部２５の深さは、配線４８が設けられた部位よりも深くなっている。
【００３２】
このように窪み部２２，２３，２４，２５の一部の深さを深くすることにより、センサーモジュール１の製造時において、素子片３を形成する前の基板が電極４４，４５，４６，４７と接合してしまうのを防止することができる。
【００３３】
絶縁基板２の構成材料としては、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、特に、素子片３がシリコン材料を主材料として構成されている場合、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（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。
【００３４】
また、絶縁基板２の構成材料は、素子片３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいことが好ましく、具体的には、絶縁基板２の構成材料と素子片３の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。これにより、絶縁基板２と素子片３との接合時等に高温下にさらされても、絶縁基板２と素子片３との間の残留応力を低減することができる。
【００３５】
（素子片）
次に、図２および図３を用いて素子片３について説明する。素子片３は、固定部３１，３２と、可動部３３と、連結部３４，３５と、可動電極部３６，３７と、固定電極部３８，３９とで構成されている。この固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５および可動電極部３６，３７は、一体的に形成されている。
【００３６】
素子片３は、例えば加速度、角速度等の物理量の変化に応じて、可動部３３および可動電極部３６，３７が、連結部３４，３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に変位する。このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の隙間、および可動電極部３７と固定電極部３９との間の隙間の大きさがそれぞれ変化する。即ち、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の静電容量、および可動電極部３７と固定電極部３９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。したがって、これらの静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出することできる。なお、本実施形態では加速度を検出する素子片３を例示している。
【００３７】
固定部３１，３２は、それぞれ、前述した絶縁基板２の上面に接合されている。具体的には、固定部３１は、絶縁基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｘ方向側（図中左側）の部分に接合され、また、固定部３２は、絶縁基板２の上面の空洞部２１に対して＋Ｘ方向側（図中右側）の部分に接合されている。また、固定部３１，３２は、平面視したときに、それぞれ、空洞部２１の外周縁を跨ぐように設けられている。
【００３８】
なお、固定部３１，３２の位置および形状等は、連結部３４，３５や導体パターン４等の位置および形状等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
【００３９】
２つの固定部３１，３２の間には、可動部３３が設けられている。本実施形態では、可動部３３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動部３３の形状は、素子片３を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
【００４０】
可動部３３は、固定部３１に対して連結部３４を介して連結されるとともに、固定部３２に対して連結部３５を介して連結されている。より具体的には、可動部３３の左側の端部が連結部３４を介して固定部３１に連結されるとともに、可動部３３の右側の端部が連結部３５を介して固定部３２に連結されている。この連結部３４，３５は、可動部３３を固定部３１，３２に対して変位可能に連結している。本実施形態では、連結部３４，３５は、図２にて矢印ａで示すように、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に可動部３３を変位し得るように構成されている。
【００４１】
具体的に説明すると、連結部３４は、２つの梁３４１，３４２で構成されている。そして、梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。言い換えると、梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に複数回（本実施形態では３回）折り返された形状をなしている。なお、各梁３４１，３４２の折り返し回数は、１回または２回であってもよいし、４回以上であってもよい。
【００４２】
同様に、連結部３５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁３５１，３５２で構成されている。なお、連結部３４，３５は、可動部３３を絶縁基板２に対して変位可能に支持するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、可動部３３の両端部から＋Ｙ方向および−Ｙ方向にそれぞれ延出する１対の梁で構成されていてもよい。
【００４３】
このように絶縁基板２に対してＸ軸方向に変位可能に支持された可動部３３の幅方向での一方側（＋Ｙ方向側）には、可動電極部３６が設けられ、他方側（−Ｙ方向側）には、可動電極部３７が設けられている。可動電極部３６は、固定電極部３８に対して間隔を隔てて対向する。また、可動電極部３７は、固定電極部３９に対して間隔を隔てて対向する。
【００４４】
可動電極部３６は、可動部３３から＋Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３６１〜３６５を備えている。この可動電極指３６１，３６２，３６３，３６４，３６５は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。同様に、可動電極部３７は、可動部３３から−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３７１〜３７５を備える。この可動電極指３７１，３７２，３７３，３７４，３７５は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。
【００４５】
このように複数の可動電極指３６１〜３６５および複数の可動電極指３７１〜３７５は、それぞれ、可動部３３の変位する方向（すなわちＹ軸方向）に並んで設けられている。これにより、後述する固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量、および、固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。同様に、後述する固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量、および、固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。そのため、センサーモジュール１を物理量センサー装置として用いた場合に検出精度を優れたものとすることができる。
【００４６】
固定電極部３８は、前述した可動電極部３６の複数の可動電極指３６１〜３６５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３８１〜３８８を備える。このような複数の固定電極指３８１〜３８８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、絶縁基板２の上面の空洞部２１に対して＋Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３８１〜３８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ方向へ延びている。
【００４７】
この固定電極指３８１〜３８８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。具体的には、固定電極指３８１，３８２は、対をなし、前述した可動電極指３６１，３６２の間に臨むように設けられている。また、固定電極指３８３，３８４は、対をなし、可動電極指３６２，３６３の間に臨むように設けられている。また、固定電極指３８５，３８６は、対をなし、可動電極指３６３，３６４の間に臨むように設けられている。また、固定電極指３８７，３８８は、対をなし、可動電極指３６４，３６５の間に臨むように設けられている。
【００４８】
ここで、固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７は、それぞれ、絶縁基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指３８１〜３８８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。
【００４９】
第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７とは、絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８、第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７は、絶縁基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７とを電気的に絶縁することができる。そのため、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量、および、第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００５０】
本実施形態では、固定電極指３８１〜３８８が絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、固定電極指３８１〜３８８は、それぞれ、絶縁基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、固定電極指３８１〜３８８のＹ軸方向での長さを揃えることができる。そのため、各固定電極指３８１〜３８８と絶縁基板２との各接合部の十分な接合強度を得るのに必要な面積を確保しつつ、固定電極指３８１〜３８８の小型化を図ることができる。そのため、センサーモジュール１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、センサーモジュール１の小型化を図ることができる。
【００５１】
同様に、固定電極部３９は、前述した可動電極部３７の複数の可動電極指３７１〜３７５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３９１〜３９８を備える。このような複数の固定電極指３９１〜３９８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、絶縁基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３９１〜３９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ方向へ延びている。
【００５２】
この固定電極指３９１，３９２，３９３，３９４，３９５，３９６，３９７，３９８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３９１、３９２は、対をなし、前述した可動電極指３７１，３７２の間に、固定電極指３９３，３９４は、対をなし、可動電極指３７２，３７３の間に、固定電極指３９５，３９６は、対をなし、可動電極指３７３，３７４の間に、固定電極指３９７，３９８は、対をなし、可動電極指３７４，３７５の間に臨むように設けられている。
【００５３】
ここで、固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７は、それぞれ、絶縁基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指３９１〜３９８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。
【００５４】
第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７とは、前述した固定電極部３８と同様、絶縁基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量、および、第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００５５】
本実施形態では、複数の固定電極指３９１〜３９８は、前述した固定電極部３８と同様、絶縁基板２上で互いに分離している。これにより、各固定電極指３９１〜３９８と絶縁基板２との各接合部の面積を十分なものとしつつ、固定電極指３９１〜３９８の小型化を図ることができる。そのため、センサーモジュール１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、センサーモジュール１の小型化を図ることができる。
【００５６】
素子片３（即ち、固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５、複数の固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５，３７１〜３７５）は、一つの基板をエッチングすることより形成されたものである。
【００５７】
これにより、固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５、複数の固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５，３７１〜３７５の厚さを厚くすることができる。また、これらの厚さを簡単且つ高精度に揃えることができる。このようなことから、センサーモジュール１の高感度化を図ることができるとともに、センサーモジュール１の耐衝撃性を向上させることができる。
【００５８】
また、素子片３の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の検出が可能であれば、特に限定されないが、半導体が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料を用いるのが好ましい。すなわち、固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５、複数の固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５，３７１〜３７５は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているのが好ましい。
【００５９】
シリコンはエッチングにより高精度に加工することができる。そのため、シリコンを主材料として素子片３を構成することにより、素子片３の寸法精度を優れたものとし、その結果、センサーモジュール１の高感度化を図ることができる。また、シリコンは疲労が少ないため、センサーモジュール１の耐久性を向上させることもできる。また、素子片３を構成するシリコン材料には、リン、ボロン等の不純物がドープされているのが好ましい。これにより、素子片３の導電性を優れたものとすることができる。
【００６０】
また、素子片３は、前述したように、絶縁基板２の上面に固定部３１，３２および固定電極部３８，３９が接合されることにより、絶縁基板２に支持されている。本実施形態では、図示しない絶縁膜を介して絶縁基板２と素子片３とが接合されている。
【００６１】
素子片３（具体的には、前述した固定部３１，３２および各固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８）と絶縁基板２との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を用いるのが好ましい。これにより、固定部３１，３２および固定電極部３８，３９（各固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８）を絶縁基板２に強固に接合することができる。そのため、センサーモジュール１の耐衝撃性を向上させることができる。また、固定部３１，３２および固定電極部３８，３９（各固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８）を絶縁基板２の所望の位置に高精度に接合することができる。そのため、物理量センサー装置であるセンサーモジュール１の高感度化を図ることができる。この場合、前述したようにシリコンを主材料として素子片３を構成し、且つ、アルカリ金属イオンを含むガラス材料で絶縁基板２を構成する。
【００６２】
（導体パターン）
導体パターン４は、前述した絶縁基板２の上面（固定電極部３８，３９側の面）上に設けられている。この導体パターン４は、配線４１，４２，４３，４８と、電極４４，４５，４６と、第２電極としての電極４７とで構成されている。
【００６３】
配線４１は、前述した絶縁基板２の空洞部２１の外側に設けられ、空洞部２１の外周に沿うように形成されている。そして、配線４１の一端部は、絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４４に接続されている。配線４１は、前述した素子片３の第１固定電極指である各固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８および各固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８に電気的に接続されている。ここで、配線４１は、各第１固定電極指に電気的に接続された第１配線である。
【００６４】
また、配線４２は、前述した配線４１の内側、且つ、前述した絶縁基板２の空洞部２１の外側でその外周縁に沿って設けられている。そして、配線４２の一端部は、前述した電極４４に対して間隔を隔てて並ぶように絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４５に接続されている。
【００６５】
配線４３は、絶縁基板２上の固定部３１との接合部から、絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上に延びるように設けられている。そして、素子片３の可動部３３と接続される配線４３の固定部３１とは反対側の端部は、前述した電極４４，４５に対して間隔を隔てて並ぶように絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４６に接続されている。さらに、電極４６は、配線４８によって第２電極としての電極４７と電気的に接続されている。
【００６６】
このような配線４１〜４３，４８の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ3Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６７】
中でも、配線４１〜４３，４８の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いるのが好ましい。配線４１，４２がそれぞれ透明電極材料で構成されていると、絶縁基板２が透明基板である場合、絶縁基板２の固定電極部３８，３９側の面上に存在する異物等を絶縁基板２の固定電極部３８，３９とは反対の面側から容易に視認することができる。そのため、高感度な物理量センサー装置としてセンサーモジュール１をより確実に提供することができる。
【００６８】
また、電極４４〜４７の構成材料としては、それぞれ、前述した配線４１〜４３，４８と同様、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。本実施形態では、電極４４〜４６，４８の構成材料として、後述する突起４７１，４７２，４８１，４８２の構成材料と同じものが用いられている。
【００６９】
このような配線４１，４２（第１配線および第２配線）が絶縁基板２の上面に設けられていることにより、配線４１を介して第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量および第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定するとともに、配線４２を介して第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量および第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。
【００７０】
本実施形態では、電極４４および電極４６を用いることにより、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量および第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。また、電極４５および電極４６を用いることにより、第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量および第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。また、このような配線４１，４２は、絶縁基板２の上面上（すなわち固定電極部３８，３９側の面上）に設けられているので、固定電極部３８，３９に対する電気的接続およびその位置決めが容易である。そのため、センサーモジュール１の信頼性（特に、耐衝撃性および検出精度）を向上させることができる。
【００７１】
また、配線４１および電極４４は、前述した絶縁基板２の窪み部２２内に設けられ、配線４２および電極４５は、前述した絶縁基板２の窪み部２３内に設けられ、配線４３および電極４６は、前述した絶縁基板２の窪み部２４内に設けられている。これにより、配線４１〜４３が絶縁基板２の板面から突出するのを防止することができる。そのため、各固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８と絶縁基板２との接合（固定）を確実なものとしつつ、固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８，３９２，３９４，３９６，３９８と配線４１との電気的接続および固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７，３９１，３９３，３９５，３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。同様に、固定部３１と絶縁基板２との接合（固定）を確実なものとしつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。
【００７２】
第１配線である配線４１上には、導電性を有する第１突起である複数の突起４８１および複数の突起４８２が設けられている。複数の突起４８１は、複数の第１固定電極指である固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８に対応して設けられ、複数の突起４８２は、複数の第１固定電極指である固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８に対応して設けられている。
【００７３】
そして、複数の突起４８１を介して固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と配線４１とが電気的に接続されるとともに、複数の突起４８２を介して固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と配線４１とが電気的に接続されている。これにより、配線４１と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８，３９２，３９４，３９６，３９８と配線４１との電気的接続を行うことができる。
【００７４】
同様に、第２配線である配線４２上には、導電性を有する第２突起である複数の突起４７１および複数の突起４７２が設けられている。複数の突起４７１は、複数の第２固定電極指である固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７に対応して設けられ、複数の突起４７２は、複数の第２固定電極指である固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７に対応して設けられている。
【００７５】
そして、複数の突起４７１を介して固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と配線４２とが電気的に接続されるとともに、複数の突起４７２を介して固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と配線４２とが電気的に接続されている。これにより、配線４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７，３９１，３９３，３９５，３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。
【００７６】
同様に、配線４３の端部には、導電性を有する突起５０が設けられている。突起５０は、固定部３１に対応して設けられている。そして、突起５０を介して固定部３１と配線４３とが電気的に接続されている。
【００７７】
このような突起４７１，４７２，４８１，４８２，５０の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属単体またはこれらを含む合金等の金属が好適に用いられる。このような金属を用いて突起４７１，４７２，４８１，４８２，５０を構成することにより、配線４１，４２と固定電極部３８，３９との間の接点抵抗、および配線４３と固定部３１との間の接点抵抗を小さくすることができる。
【００７８】
また、図示しないが、配線４１〜４３上には、絶縁膜が設けられている。そして、突起４７１，４７２，４８１，４８２，５０上の絶縁膜は形成せずに突起の表面が露出している。この絶縁膜は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続（短絡）を防止する機能を有する。これにより、配線４１，４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、各第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８，３９２，３９４，３９６，３９８と配線４１との電気的接続および各第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８５，３８７，３９１，３９３，３９５，３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。また、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。
【００７９】
絶縁膜は、突起４７１，４７２，４８１，４８２，５０および電極４４〜４７の形成領域を除いて、絶縁基板２の上面の略全域に亘って形成されている。なお、絶縁膜の形成領域は、配線４１〜４３を覆うことができれば、これに限定されず、例えば、絶縁基板２の上面の素子片３との接合部位や蓋部材５との接合部位を除くような形状をなしていてもよい。
【００８０】
このような絶縁膜の構成材料としては、特に限定されず、絶縁性を有する各種材料を用いることができるが、絶縁基板２がガラス材料（特に、アルカリ金属イオンが添加されたガラス材料）で構成されている場合、二酸化珪素（ＳｉＯ2）を用いるのが好ましい。これにより、前述したような不本意な電気的接続を防止するとともに、絶縁基板２の上面の素子片３との接合部位に絶縁膜が存在していても、絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。
【００８１】
また、絶縁膜の厚さ（平均厚さ）は、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さの範囲で絶縁膜を形成すると、前述したような不本意な電気的接続を防止することができる。また、絶縁基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、且つ、素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、絶縁基板２の上面の素子片３との接合部位に絶縁膜が存在していても、絶縁膜を介して絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。
【００８２】
（蓋体としての蓋部材）
次に、図１および図３を用いて蓋体としての蓋部材５について説明する。蓋部材５は、前述した素子片３を保護する機能を有する。本実施形態の蓋部材５は、平面形状が矩形の板状をなし、その一方の面である第１面（絶縁基板２側の面である下面）に収容空間の一部として凹部５１が設けられている。この凹部５１は、素子片３の可動部３３および可動電極部３６，３７等の変位を許容するように形成されている。
【００８３】
そして、蓋部材５の第１面（下面）の凹部５１よりも外側の部分は、前述した絶縁基板２の上面に接合されている。本実施形態では、図示しない絶縁膜を介して絶縁基板２と蓋部材５とが接合されている。蓋部材５と絶縁基板２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法などの直接接合法等を用いることができる。なお、蓋部材５と絶縁基板２との接合は、前述の直接接合に替えて、蓋部材５と絶縁基板２との間にスペーサーなどを用いた間接接合により行うこともできる。
【００８４】
また、蓋部材５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。例えば、シリコン材料を用いた蓋部材５は、以下に例示する方法で形成することができる。先ず、シリコン材料の表面にマスクパターンとしてのＳｉＯ2膜を形成し、ドライエッチング法などによって凹部５１側の形状を形成する。その後、凹部５１側と反対側の形状をウェットエッチング法などによって形成し、その後、ドライエッチング法などにより後述する段差部１５を形成する。
【００８５】
蓋部材５の第１面と表裏の関係をなす頂面としての第２面（上面）には、蓋部材５が絶縁基板２と接合されたときに、絶縁基板２の電極４４〜４７が配置されている方向を含む３方向に開口し、側面８を備えた段差部１５が設けられている。言い換えると、蓋部材５には、段差部１５が設けられて残った部分である薄肉部５ｂと、段差部１５が設けられていない部分である厚肉部５ａとが備えられている。
【００８６】
また、段差部１５の段差面（薄肉部５ｂの上面）には、第１電極６が設けられている。第１電極６の構成材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。電極材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属単体またはこれらを含む合金等の金属が好適に用いられる。
【００８７】
そして、蓋部材５が絶縁基板２と接合された状態において、第１電極６と絶縁基板２の第２電極としての電極４７とが、ワイヤーボンディングのワイヤー７によって電気的に接続される。前述したように、電極４７は、配線４８、電極４６、および配線４３などを介して素子片３の可動部３３と電気的に接続されており、この接続によって、蓋部材５と素子片３の可動部３３とを同電位とすることができる。素子片３の可動部３３と蓋部材５とが同電位となっていることで、可動部３３が蓋部材５に静電誘引されることを防止することができる。したがって、静電誘引による可動部３３の変位の減衰を抑制することができる。なお、ワイヤー７は、段差部１５の開口部側を通って配線されている。これにより、ワイヤー７の立ち上がり部分を段差部１５の内に位置させることができ、センサーモジュール１としての高さを低くすることが可能となる。
【００８８】
また、第１電極６と絶縁基板２の電極４７とがワイヤー７によって電気的に接続されることによって、蓋部材５と素子片３の可動部３３とを同電位とすることができるため、蓋部材５と絶縁基板２の電極４７とを、例えば金バンプなどの突起を用いて接続することが不要となる。これにより、金バンプなどの突起の高さばらつきなどによって生じる虞がある蓋部材５と絶縁基板２との接合不良を防止することが可能となり、収容空間の一部としての凹部５１の封止を確実に行うことができる。
【００８９】
また、段差部１５の側面８は、厚肉部５ａの一方の面である第１面（絶縁基板２側の面である下面）と表裏の関係となる上面に対し、鈍角をなして傾斜している傾斜面となっている。このように側面８が傾斜面となっていることで、第１電極６に対してワイヤーを配線する際に用いるボンディングキャピラリーなどの配線ツールを、側面８側から入れることで、配線ツールが側面８に接触することを防止することができ、より狭い領域へのワイヤー配線を行うことが可能となる。
【００９０】
また、蓋部材５の厚肉部５ａには、蓋部材５が絶縁基板２と接合された状態において形成される収容空間の一部としての凹部５１と、蓋部材５の外側とが貫通する貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１は、凹部５１内を減圧したり、凹部５１内の気体を例えば不活性ガスなどの気体に置換したりする際の排気あるいは気体の導入孔として機能する。そして、貫通孔１１は、減圧あるいは置換後に、封止部材１２によって塞がれ、凹部５１が封止されている。なお、封止部材１２の材質は、例えばＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、ＳｎＰｂ、ＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＺｎＢｉなどの合金である。また、封止部材１２は、レーザー光などのエネルギー線を照射することによって溶融され、貫通孔１１を塞ぐ。
【００９１】
このように、厚肉部５ａに貫通孔１１を設けることによって貫通孔１１が長くなり、封止部材１２が溶融される際に、溶融された封止部材１２が蓋部材５の上面（厚肉部５ａの上面）に流れ出すことを防止することが可能となる。これにより、蓋部材５（厚肉部５ａ）の上面を平坦とすることができる。
【００９２】
上述した第１実施形態に係るセンサーモジュール１によれば、第１電極６と絶縁基板２の第２電極としての電極４７とが、ワイヤー７によって電気的に接続されている。第１電極６は、段差部１５（薄肉部５ｂの上面）に設けられており、ワイヤー７も段差部１５の開口部側を通って配線されているため、ワイヤー７の立ち上がり部分を段差部１５の厚み内に収めることができ、センサーモジュール１としての高さを低くすることが可能となる。
また、第１電極６と絶縁基板２の第２電極としての電極４７とが、ワイヤー７によって電気的に接続されていることにより、蓋部材５と素子片３の可動部３３とを同電位とすることができる。これにより、可動部３３が蓋部材５に静電誘引されることを防止することができる。したがって、静電誘引による可動部３３の変位の減衰や停止を防止することができる。
また、第１電極６と絶縁基板２の電極４７とがワイヤー７によって電気的に接続されることによって、蓋部材５と絶縁基板２の電極４７とを、例えば金バンプなどの突起を用いて接続することが不要となる。これにより、金バンプなどの突起の高さばらつきなどによって生じる虞がある蓋部材５と絶縁基板２との接合不良を防止することが可能となり、収容空間の一部としての凹部５１の封止（気密性の確保）を確実に行うことができる。
【００９３】
＜第２実施形態＞
図４を用い、本発明の機能デバイスの第２実施形態に係る加速度センサーについて説明する。図４は、本発明の機能デバイスの第２実施形態に係る加速度センサーの概略を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正断面図である。なお、図４では、前述の第１実施形態と同様に、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。
【００９４】
（機能デバイス）
本発明の第２実施形態に係る機能デバイスには、前述のセンサーモジュール１を用いた加速度センサーを例示している。以下、図４に沿って、加速度センサー８０の構成について説明する。なお、加速度センサー８０の説明においては、センサーモジュール１の構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することもある。
【００９５】
（加速度センサー）
図４に示すように、機能デバイスとしての加速度センサー８０は、ベース基板８１と、ベース基板８１に接続されているセンサーモジュール１、および例えば半導体素子などの回路素子８２、それらを覆うモールド部材８５などを含んでいる。
【００９６】
ベース基板８１は、平面視で矩形形状の板状をなしており、ベース基板８１の上面８１ａに接続端子８８，９０が設けられ、さらにセンサーモジュール１および回路素子８２が接続されている。ベース基板８１の構成材料としては、絶縁性が確保されていれば特に限定されないが、セラミック基板、エポキシ樹脂基板などが好ましい。本実施形態では、セラミック基板を用いた例で説明する。
【００９７】
ベース基板８１の上面８１ａには、センサーモジュール１および回路素子８２が、例えばエポキシ系の樹脂接着剤８４，９１などを用いて接続、固定されている。また、ベース基板８１の上面８１ａの内で、センサーモジュール１および回路素子８２が搭載されない部分には複数の接続端子８８，９０が設けられ、上面８１ａと反対側の面である下面８１ｂには外部接続端子８９が設けられている。
【００９８】
接続端子８８，９０は、ベース基板８１の上面８１ａに形成された図示しない配線パターンまたはスルーホールなどの層内配線により、対応する外部接続端子８９などにそれぞれ接続されている。これらの接続端子８８，９０、外部接続端子８９、およびそれらを接続する配線パターン（図示せず）は、一般に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属配線材料をセラミックス絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成される。なお、同図の例では、センサーモジュール１および回路素子８２が、樹脂接着剤８４，９１によって直接ベース基板８１の上面８１ａに接続されている例で説明したが、センサーモジュール１および回路素子８２と対向する上面８１ａに接続端子８８と同様に設けられた接続パッド（図示せず）が設けられている構成でもよい。
【００９９】
接続端子８８，９０は、回路素子８２のパッド（図示せず）と、ワイヤーボンディングによって配線されたワイヤー８６，８７により電気的に接続されている。また、接続端子９０は、センサーモジュール１に設けられている電極４４，４５，４６とワイヤーボンディングによって配線されたワイヤー９により電気的に接続されている。なお、ワイヤー８６，８７の配線数は限定されず、何本であってもよい。また、接続部材をワイヤー８６、８７に代えて、例えば金バンプなどを用いた直接接合によって電気的接続を行ってもよい。
【０１００】
ベース基板８１の上面８１ａに接続されたセンサーモジュール１、回路素子８２、およびワイヤー９，８６，８７などは、絶縁性樹脂などによる被覆部材としてのモールド部材８５によって覆われている。モールド部材８５は、例えばトランスファーモールド法を用いた熱硬化性樹脂（エポキシ系樹脂など）によって形成される。なお、本例のモールド部材８５は、ベース基板８１の外周に沿った外周面を有する構成としているが、必ずしもベース基板８１の外周に沿っていなくてもよく、被覆が必要な部材、部分が覆われることができればその形状は問わない。また、モールド部材８５の上面もフラット（平面形状）でなく、凹凸がある形状であってもよい。
【０１０１】
加速度センサー８０では、低背のセンサーモジュール１を備えているため、高さ（Ｚ軸方向）を低く（低背化）することが可能となるとともに、それぞれの構成部位、構成部材が被覆部材としてのモールド部材８５によって覆われているため、外部からの影響を受け難くなる。したがって、低背、且つ安定した特性を維持することが可能な加速度センサー８０を提供することが可能となる。
【０１０２】
＜第３実施形態＞
図５を用い、本発明の機能デバイスの第３実施形態に係る加速度センサーについて説明する。図５は、本発明の機能デバイスの第３実施形態に係る加速度センサーの概略を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は正断面図である。なお、図５では、前述の第１実施形態と同様に、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。
【０１０３】
（機能デバイス）
本発明の第３実施形態に係る機能デバイスには、前述のセンサーモジュール１を用いた加速度センサーを例示している。以下、図５に沿って、加速度センサー１８０の構成について説明する。なお、加速度センサー１８０の説明においては、センサーモジュール１の構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することもある。
【０１０４】
（加速度センサー）
図５に示すように、機能デバイスとしての加速度センサー１８０は、ベース基板１８１と、ベース基板１８１に接続されているセンサーモジュール１および、例えば半導体素子などの回路素子８２、それらを覆うモールド部材１８５などを含んでいる。
【０１０５】
ベース基板１８１は、平面視で矩形形状の板状をなしており、ベース基板１８１の上面１８１ａに接続端子１８８，１９０が設けられ、さらにセンサーモジュール１が接続されている。ベース基板１８１の構成材料としては、絶縁性が確保されていれば特に限定されないが、セラミック基板、エポキシ樹脂基板などが好ましい。本実施形態では、セラミック基板を用いた例で説明する。
【０１０６】
ベース基板１８１の上面１８１ａには、センサーモジュール１が、例えばエポキシ系の樹脂接着剤８４などを用いて接続、固定されている。また、ベース基板１８１の上面１８１ａの内で、センサーモジュール１が搭載されない部分には複数の接続端子１８８，１９０が設けられ、上面１８１ａと反対側の面である下面１８１ｂには外部接続端子１８９が設けられている。
【０１０７】
接続端子１８８，１９０は、ベース基板１８１の上面１８１ａに形成された図示しない配線パターンまたはスルーホールなどの層内配線により、対応する外部接続端子１８９などにそれぞれ接続されている。これらの接続端子１８８，１９０、外部接続端子１８９、およびそれらを接続する配線パターン（図示せず）は、一般に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属配線材料をセラミックス絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成される。なお、同図の例では、センサーモジュール１が、樹脂接着剤８４によって直接ベース基板１８１の上面１８１ａに接続されている例で説明したが、センサーモジュール１と対向する上面１８１ａに接続端子１８８と同様に設けられた接続パッド（図示せず）が設けられている構成でもよい。
【０１０８】
ベース基板１８１の上面１８１ａに接続、固定されたセンサーモジュール１の上面（蓋部材５の第１面と反対側の厚肉部５ａの面）には、回路素子８２が、例えばエポキシ系の樹脂接着剤１９１を用いて接続、固定されている。このとき、回路素子８２は、平面視で蓋部材５の段差部１５（薄肉部５ｂ）に設けられている第１電極６（図５では不図示）と重なるように配置されている。そして、第１電極６とセンサーモジュール１を構成する絶縁基板２に設けられている第２電極としての電極４７とがワイヤー７によって電気的に接続されている。このように回路素子８２を配置し、ワイヤー７によって電気的に接続することにより、段差部１５（薄肉部５ｂ）からのワイヤー７の接続による低背化（Ｚ軸方向の高さ）を実現するとともに、平面視での回路素子８２の配置領域（Ｘ、Ｙ軸方向）を小さくすることが可能となる。
【０１０９】
接続端子１８８，１９０は、回路素子８２のパッド（図示せず）と、ワイヤーボンディングによって配線されたワイヤー１８６，１８７により電気的に接続されている。また、接続端子１９０は、センサーモジュール１を構成する絶縁基板２に設けられている電極４４，４５，４６とワイヤーボンディングによって配線されたワイヤー１０９により電気的に接続されている。なお、ワイヤー１８６，１８７，１０９の配線数は限定されず、何本であってもよい。
【０１１０】
ベース基板１８１の上面１８１ａに接続されたセンサーモジュール１、回路素子８２、およびワイヤー１０９，１８６，１８７などは、絶縁性樹脂などによる被覆部材としてのモールド部材１８５によって覆われている。モールド部材１８５は、例えばトランスファーモールド法を用いた熱硬化性樹脂（エポキシ系樹脂など）によって形成される。なお、本例のモールド部材１８５は、ベース基板１８１の外周に沿った外周面を有する構成としているが、必ずしもベース基板の外周に沿っていなくてもよく、被覆が必要な部材、部分が覆われることができればその形状は問わない。また、モールド部材１８５の上面もフラット（平面形状）でなく、凹凸がある形状であってもよい。
【０１１１】
加速度センサー１８０では、低背のセンサーモジュール１を備えているため、高さを低く（低背化）することが可能となるとともに、回路素子８２がセンサーモジュール１に重ねて配置されているため、平面視での面積を小さくすることが可能となる。また、それぞれの構成部位、構成部材が被覆部材としてのモールド部材１８５によって覆われているため、外部からの影響を受け難くなる。したがって、低背・小型、且つ安定した特性を維持することが可能な加速度センサー１８０を提供することが可能となる。
【０１１２】
＜蓋部材の変形例＞
次に、図６を参照して蓋部材５の変形例について説明する。図５（ａ）は蓋部材の変形例１を示す平面図および左側面図であり、図５（ｂ）は蓋部材の変形例２を示す平面図および左側面図である。
【０１１３】
（変形例１）
先ず、図６（ａ）を参照して蓋部材５の変形例１について説明する。変形例１に係る蓋部材５５は、厚肉部５ａと厚肉部５ａに掘り込まれた平面視が矩形状のザグリ部１５ａによって形成された薄肉部５ｂとを有している。ザグリ部１５ａは、蓋部材５５の一方の側面に開口する開口部５７を備え、開口部５７と反対側には側面８を備えている。側面８は、ザグリ部１５ａを掘り込む側の厚肉部５ａの面に対し、鈍角をなして傾斜している傾斜面となっている。また、ザグリ部１５ａの底面（薄肉部５ｂの上面）には、第１電極６が設けられている。なお、第１電極６は、前述の第１実施形態と同様に形成されるため、ここでの説明は省略する。第１電極６は、後にワイヤー配線が施される。このように側面８が傾斜面となっていることで、第１電極６に対してワイヤーを配線する際に用いる配線ツールを、側面８側から入れることで、配線ツールが側面８に接触することを防止することができ、より狭い領域へのワイヤー配線を行うことが可能となる。また、開口部５７を備えているため、この開口部５７からワイヤー配線を行うことができ、ワイヤーの高さに係る分の低背化を図ることができる。また、開口部５７以外のザグリ部１５ａ（薄肉部５ｂに相当）は、壁面（側面）で厚肉部５ａと繋がっているため、蓋部材５５としての強度を高めることができる。
【０１１４】
（変形例２）
次に、図６（ｂ）を参照して蓋部材５の変形例２について説明する。変形例２に係る蓋部材５６は、厚肉部５ａと厚肉部５ａに掘り込まれた平面視が円形状のザグリ部１５ｂによって形成された薄肉部５ｂとを有している。ザグリ部１５ｂは、蓋部材５５の一方の側面に開口する開口部５８を備えているまた、ザグリ部１５ｂの側面８は、ザグリ部１５ｂを掘り込む側の厚肉部５ａの面に対し、鈍角をなして傾斜している傾斜面となっている。また、ザグリ部１５ｂの底面（薄肉部５ｂの上面）には、第１電極６が設けられている。なお、第１電極６は、前述の第１実施形態と同様に形成されるため、ここでの説明は省略する。第１電極６は、後にワイヤー配線が施される。このように側面８が傾斜面となっていることで、第１電極６に対してワイヤーを配線する際に用いる配線ツールが側面８に接触することを防止することができ、より狭い領域への配線を行うことが可能となる。また、開口部５８を備えているため、この開口部５８からワイヤー配線を行うことができ、ワイヤーの高さに係る分の低背化を図ることができる。また、開口部５８以外のザグリ部１５ｂ（薄肉部５ｂに相当）は、壁面（側面）で厚肉部５ａと繋がっているため、蓋部材５５としての強度を高めることができる。
【０１１５】
なお、上述した変形例１および変形例２における蓋部材５５，５６には、前述の第１実施形態〜第３実施形態と同様な、吸排気用の貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１には、前述の第１実施形態〜第３実施形態と同様に、貫通孔１１を塞ぐ封止部材（不図示）が設けられている。
【０１１６】
［電子機器］
次いで、本発明の一実施形態に係るセンサーモジュール１、加速度センサー８０，１８０ｃを適用した電子機器について、図７〜図９に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、センサーモジュール１を適用した例を示している。
【０１１７】
図７は、本発明の一実施形態に係るセンサーモジュール１を備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００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、角速度を検出する機能を備えたセンサーモジュール１が内蔵されている。
【０１１８】
図８は、本発明の一実施形態に係るセンサーモジュール１を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、角速度センサー等として機能するセンサーモジュール１が内蔵されている。
【０１１９】
図９は、本発明の一実施形態に係るセンサーモジュール１を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１２０】
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１００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１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１２１】
撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、角速度センサー等として機能するセンサーモジュール１が内蔵されている。
【０１２２】
なお、本発明の一実施形態に係るセンサーモジュール１は、図７のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図８の携帯電話機、図９のデジタルスチールカメラの他にも、以下のような電子機器に適用することができる。センサーモジュール１は、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【０１２３】
［移動体］
図１０は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車５０６には本発明に係るセンサーモジュール１が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車５０６には、センサーモジュール１を内蔵してタイヤ５０９などを制御する電子制御ユニット５０８が車体５０７に搭載されている。また、センサーモジュール１は、他にも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）、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（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【符号の説明】
【０１２４】
１…機能デバイスとしてのセンサーモジュール、２…基材としての絶縁基板、２ａ…絶縁基板の上面、３…加速度センサー素子としての素子片、４…導体パターン、５，５５，５６…蓋体としての蓋部材、５ａ…厚肉部、５ｂ…薄肉部、６…第１電極、７…ワイヤー、８…側面、９…ワイヤー、１１…貫通孔、１２…封止部材、１５…段差部、２１…空洞部、２２，２３，２４，２５…窪み部、３１，３２…固定部、３３…可動部、３４，３５…連結部、３６，３７…可動電極部、３８，３９…固定電極部、４１，４２，４３…配線、４４，４５，４６…電極、４７…第２電極としての電極、４８…配線、５０…突起、５１…凹部、５７，５８…開口部、８０，１８０…機能デバイスとしての加速度センサー、８１…ベース基板、８１ａ…ベース基板の上面、８１ｂ…ベース基板の下面、８２…回路素子（半導体素子）、８３…接着剤（接合材）、８４…樹脂接着剤、８５…モールド部材、８６，８７…ワイヤー、８８…接続端子、８９…外部接続端子、３４１，３４２…梁、３５１，３５２…梁、３６１〜３６５…可動電極指、３７１〜３７５…可動電極指、３８１〜３８８…固定電極指、３９１〜３９８…固定電極指、４７１，４７２，４８１，４８２…突起、５０６…移動体としての自動車、１１００…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ。
【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】
2015203584.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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