(57)【要約】【課題】容易かつ確実に空気抵抗を低減できる静電容量変化検出モジュール及びこれを用いたＭＥＭＳセンサを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、角速度及び加速度のいずれか１種の物理量を検出するＭＥＭＳセンサを構成する静電容量変化検出モジュールであって、１又は複数の静電容量変化検出ユニットと、この１又は複数の静電容量変化検出ユニットに接続される弾性体とを備え、この静電容量変化検出ユニットが、平面部を有する可動電極と、この可動電極の平面部に沿って並置され、可動電極の平面部とでキャパシタを形成するよう間隔を持って対向配設される平面部を有する複数の固定電極とを備え、上記弾性体が上記可動電極の平面部を固定電極の平面部との対向方向に移動可能に支持することを特徴とする。上記複数の固定電極間の平均距離としては３μｍ以上９μｍ以下が好ましい。【選択図】図１
2015004546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度及び加速度のいずれか１種の物理量を検出するＭＥＭＳセンサを構成する静電容量変化検出モジュールであって、
１又は複数の静電容量変化検出ユニットと、
この１又は複数の静電容量変化検出ユニットに接続される弾性体と
を備え、
この静電容量変化検出ユニットが、
平面部を有する可動電極と、
この可動電極の平面部に沿って並置され、可動電極の平面部とでキャパシタを形成するよう間隔を持って対向配設される平面部を有する複数の固定電極と
を備え、
上記弾性体が上記可動電極の平面部を固定電極の平面部との対向方向に移動可能に支持することを特徴とする静電容量変化検出モジュール。
【請求項２】
上記複数の固定電極間の平均距離が３μｍ以上９μｍ以下である請求項１に記載の静電容量変化検出モジュール。
【請求項３】
上記複数の固定電極の平面部における並置方向の平均幅が５μｍ以上４５μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の静電容量変化検出モジュール。
【請求項４】
上記静電容量変化検出ユニットが、
上記可動電極に形成される断面長方形状の筒状部と、
この筒状部の一対の長辺側内面に沿って可動電極との対向方向に２列となるように立設される断面長方形状の複数の固定電極と
から構成される請求項１、請求項２又は請求項３に記載の静電容量変化検出モジュール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電容量変化検出モジュールを備えるＭＥＭＳセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量変化検出モジュール及びＭＥＭＳセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）と呼ばれる半導体製造技術を利用して形成した微細な機械要素を有する装置が開発されており、被測定体の角速度を検出するジャイロセンサや加速度センサとして実現されている。
【０００３】
例えば、上述のジャイロセンサは、Ｘ−Ｙ方向に延在する基板上にＸ方向に振動可能に支持される振動駆動モジュール、この振動駆動モジュールに接続される移動体、この移動体にＹ方向に弾性変位可能に支持されＹ方向の変位量を検出する静電容量変化検出モジュール等を備えている。
【０００４】
このようなジャイロセンサは、振動駆動モジュールによって移動体及び移動体に支持されている静電容量変化検出モジュールの可動電極をＸ方向に常時往復移動させておき、ジャイロセンサがＸ−Ｙ平面に垂直なＺ方向の軸を中心に回転したときに可動電極に作用するコリオリ力を可動電極のＹ方向の変位として検出する。静電容量変化検出モジュールの可動電極は、ジャイロセンサの向きの変化により作用するコリオリ力だけでなく、ジャイロセンサのＹ方向の速度変化によっても変位する。そこで、２つの静電容量変化検出モジュールの可動電極の変位の差分をとることでジャイロセンサに加えられたＹ方向の加速度を相殺し、ジャイロセンサのＸ−Ｙ平面上の向きの変化のみを検出する。
【０００５】
従来のジャイロセンサの静電容量変化検出モジュールは、図３に示すように、四角筒状の可動電極と、この可動電極に囲繞され、可動電極内の断面長辺側の壁面に対向するよう平行に配設される板状部を有する固定電極とを備え、可動電極と固定電極とにより形成されるキャパシタの静電容量の変化に基づいて変位を検出する（例えば特開２０１３−９６９５２号公報参照）。
【０００６】
上記静電容量変化検出モジュールでは、可動電極が変位した際に、可動電極の壁面と固定電極の板状部とに挟まれた空間（キャパシタ形成空間）の空気が圧縮され、空気は固定電極の端部側へ流出する。しかし、固定電極中央部から固定電極の端部までの距離が大きいため、空気の圧縮及び流動による空気抵抗（ｄａｍｐｉｎｇ）が大きくなり、ノイズが増大するという不都合がある。このような空気抵抗を低減するために、静電容量変化検出モジュール内部を低圧にする方法が考えられるが、製造コストが高くなるほか、内部圧力を低くし過ぎると可動電極と固定電極とが接触するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−９６９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、容易かつ確実に空気抵抗を低減できる静電容量変化検出モジュール及びこれを用いたＭＥＭＳセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた発明は、角速度及び加速度のいずれか１種の物理量を検出するＭＥＭＳセンサを構成する静電容量変化検出モジュールであって、１又は複数の静電容量変化検出ユニットと、この１又は複数の静電容量変化検出ユニットに接続される弾性体とを備え、この静電容量変化検出ユニットが、平面部を有する可動電極と、この可動電極の平面部に沿って並置され、可動電極の平面部とでキャパシタを形成するよう間隔を持って対向配設される平面部を有する複数の固定電極とを備え、上記弾性体が、上記可動電極の平面部を固定電極の平面部との対向方向に移動可能に支持することを特徴とする。
【００１０】
当該静電容量変化検出モジュールが備える静電容量変化検出ユニットは、可動電極と対向する複数の固定電極が並置されているため、可動電極と複数の固定電極との間の空間（キャパシタ形成空間）が可動電極の変位によって圧縮された際に空気が複数の固定電極間から流出することができる。そのため、当該静電容量変化検出モジュールは、静電容量変化検出ユニットにおいて、空気の圧縮及び流動を小さくして空気抵抗を容易かつ確実に低減することができる。その結果、当該静電容量変化検出モジュールは、物理量の検出精度を向上することができる。
【００１１】
上記複数の固定電極間の平均距離としては３μｍ以上９μｍ以下が好ましい。このように複数の固定電極間の平均距離を上記範囲内とすることで、当該静電容量変化検出モジュールのキャパシタの寸法が増大することを抑制しつつ、空気抵抗をより確実に低減することができる。
【００１２】
上記複数の固定電極の平面部における並置方向の平均幅としては５μｍ以上４５μｍ以下が好ましい。このように複数の固定電極の平面部における並置方向の平均幅を上記範囲内とすることで、当該静電容量変化検出モジュールの空気抵抗をさらに確実に低減することができる。
【００１３】
上記静電容量変化検出ユニットが、上記可動電極に形成される断面長方形状の筒状部と、この筒状部の一対の長辺側内面に沿って可動電極との対向方向に２列となるように立設される断面長方形状の複数の固定電極とから構成されるとよい。このように静電容量変化検出ユニットを構成することで、当該静電容量変化検出モジュールの検出感度を高めることができる。
【００１４】
従って、当該静電容量変化検出モジュールを備えるＭＥＭＳセンサは、空気抵抗によるノイズが少ないため、角速度の検出精度に優れる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明の静電容量変化検出モジュールによれば、低コストで高精度のジャイロセンサ等を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る静電容量変化検出モジュールの模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳセンサの模式的平面図である。
【図３】従来の静電容量変化検出モジュールの可動電極と固定電極を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［静電容量変化検出モジュール］
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の静電容量変化検出モジュールの実施形態を詳説する。
【００１８】
当該静電容量変化検出モジュールは、図１に示すように複数の静電容量変化検出ユニット１と、この複数の静電容量変化検出ユニット１に接続される弾性体４とを備える。
【００１９】
上記静電容量変化検出ユニット１は、平面部５を有する可動電極２と、この可動電極２の平面部５に沿って並置され、可動電極２の平面部５とでキャパシタを形成するよう間隔を持って対向配設される平面部６を有する複数の固定電極３とを備える。具体的には、静電容量変化検出ユニット１は、上記可動電極２に形成される断面長方形状の筒状部７と、この筒状部７の一対の長辺側内面に沿って可動電極２との対向方向に２列となるように立設される断面長方形状の複数の固定電極３とから構成される。
【００２０】
また、複数の静電容量変化検出ユニット１は、可動電極２と固定電極３との対向方向に複数連設されることで当該静電容量変化検出モジュールを構成している。連設される静電容量変化検出ユニット１において、連接部分の可動電極２は共有されている。
【００２１】
＜可動電極＞
可動電極２は、断面が長方形状の筒状部７を有し、内面が平面部５を形成している。この可動電極２は、この平面部５によって後述の複数の固定電極３との対向面にキャパシタを形成する。また、可動電極２は、複数の固定電極３との対向方向に変位するよう後述する弾性体４で支持される。なお、図１において、複数の固定電極３の並置方向をＸ方向、可動電極２と複数の固定電極３との対向方向をＹ方向とする。
【００２２】
可動電極２の材質としては、例えばシリコンを用いることができる。
【００２３】
＜弾性体＞
弾性体４は可動電極２の平面部５を固定電極３の平面部６との対向方向（Ｙ方向）に移動可能に支持する弾性体である。この弾性体４としては、例えば変位方向に折り畳まれた板ばねを用いることができる。弾性体４の可動電極２と反対側の端部は、ＭＥＭＳセンサの枠体又は移動体（ジャイロセンサの場合）に固定される。
【００２４】
弾性体４の材質は、可動電極２と同様にシリコンとすることができる。シリコンを用いた場合、シリコン基板の加工により可動電極２と一体化して弾性体４を形成することができる。
【００２５】
＜固定電極＞
固定電極３は、断面が長方形状の柱状体であり、断面の長辺側（Ｘ方向に平行な辺側）の平面部６が可動電極２の長辺側内面と対向してキャパシタを形成するよう複数の固定電極３が間隔を持って並置されている。固定電極３は、ビア３ａによって、ＭＥＭＳセンサの基板等に固定されている。
【００２６】
また、固定電極３は、図１に示すように可動電極２の筒状部７の内部空間に、可動電極２との対向方向（Ｙ方向）に２列になるように配設されている。固定電極３の各列は、可動電極２の筒状部７の一対の長辺側内面に沿っている。このように固定電極３をＹ方向に２列にすることで、可動電極２の変位によって１列目の固定電極３と可動電極２との間隔の変化（増減）と、この間隔の変化と逆方向の変化である２列目の固定電極３と可動電極２との間隔の変化とによってより精度よく変位を検知することができる。
【００２７】
上記複数の固定電極３間の並置方向（Ｘ方向）の平均距離ｄ１の下限としては、３μｍが好ましく、４μｍがより好ましい。固定電極３間の平均距離ｄ１が上記下限未満の場合、空気抵抗の低減効果が不十分となるおそれがある。一方、上記複数の固定電極３間の平均距離ｄ１の上限としては、９μｍが好ましく、８μｍがより好ましい。固定電極３間の平均距離ｄ１が上記上限を超える場合、当該静電容量変化検出モジュールの寸法が必要以上に大きくなって単位体積又は単位面積当たりの検出効率が悪くなるおそれがある。
【００２８】
上記複数の固定電極３の平面部６における並置方向（Ｘ方向）の平均幅ｗ１の下限としては、５μｍが好ましく、６μｍがより好ましい。固定電極３の平面部６における並置方向の平均幅ｗ１が上記下限未満の場合、一定のキャパシタ容量を得るために多数の固定電極３を設ける必要があるため、当該静電容量変化検出モジュールの寸法が必要以上に大きくなって単位体積又は単位面積当たりの検出効率が悪くなるおそれがある。一方、上記複数の固定電極３の平面部６における並置方向の平均幅ｗ１の上限としては、４５μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。固定電極３の平面部６における並置方向の平均幅ｗ１が上記上限を超える場合、空気抵抗の低減効果が不十分となるおそれがある。
【００２９】
当該静電容量変化検出モジュールの空気抵抗値γは下記式（１）で表される。ここで、μは抵抗係数、Ｌは固定電極３の高さ、つまり並置方向（Ｘ方向）及び固定電極３と可動電極２との対向方向（Ｙ方向）に対する垂直方向（図中紙面と垂直方向）の長さである。下記式（１）からわかるように、固定電極３の並置方向の平均幅ｗ１を小さくし、固定電極３間の平均距離ｄ１を大きくすることで、空気抵抗を効果的に低減できる。
【数１】
2015004546.tif 000003
【００３０】
上記複数の固定電極３の高さＬは、物理量の検出に必要な静電容量に合わせて適宜設計することができるが、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。また、可動電極２と固定電極３との対向面間距離ｄ２も、物理量の検出に必要な静電容量に合わせて適宜設計することができるが、例えば０．５μｍ以上５μｍ以下とすることができる。さらに、Ｙ方向に並列する固定電極３間の距離ｄ３としては、例えば０．５μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
【００３１】
上記複数の固定電極３の可動電極２との対向方向（Ｙ方向）の平均幅ｗ２は製造プロセスで律速されるが、例えば１μｍ以上１５μｍ以下とすることができる。固定電極３の対向方向の平均幅ｗ２が上記下限未満の場合、固定電極３のＭＥＭＳセンサの基板等への固定が困難になるおそれがある。一方、固定電極３の対向方向の平均幅ｗ２が上記上限を超える場合、当該静電容量変化検出モジュールの寸法が必要以上に大きくなって単位体積又は単位面積当たりの検出効率が悪くなるおそれがある。
【００３２】
固定電極３の材質としては、例えばシリコンを用いることができる。
【００３３】
＜静電容量変化検出モジュールの製造方法＞
当該静電容量変化検出モジュールは、犠牲層を介して２枚のシリコン基板を積層する工程と、一方のシリコン基板をエッチングして、可動電極２、固定電極３及び弾性体４の平面形状を形成する工程と、エッチングにより犠牲層を除去して可動電極２及び弾性体４を他方のシリコン基板から分離する工程とを備える製造方法により製造され得る。
【００３４】
＜利点＞
当該静電容量変化検出モジュールが備える静電容量変化検出ユニット１は、可動電極２と対向する複数の固定電極３が間隔を持って並置されているため、可動電極２と複数の固定電極３との間の空間（キャパシタ形成空間）が可動電極２の変位によって圧縮された際に空気が複数の固定電極３間から流出することができる。そのため、当該静電容量変化検出モジュールは、静電容量変化検出ユニット１において、空気の圧縮及び流動を小さくして空気抵抗を容易かつ確実に低減することができる。
【００３５】
＜その他の実施形態＞
本発明の静電容量変化検出モジュールは上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、静電容量変化検出モジュールが複数の静電容量変化検出ユニットを備える構成としたが、１の静電容量変化検出ユニットを備える静電容量変化検出モジュールも本発明の意図する範囲内である。
【００３６】
また、固定電極の断面形状は長方形状に限定されず、可動電極の平面部と対向する平面部を有すれば、断面形状は長方形以外の多角形であってもよく、曲線部を含んでいてもよい。
【００３７】
［ジャイロセンサ］
次に、適宜図面を参照しつつ本発明のジャイロセンサ（ＭＥＭＳセンサ）の実施形態を詳説する。
【００３８】
図２のジャイロセンサは、Ｘ−Ｙ方向に延在する基板１０上にＸ方向に移動可能に支持されＸ方向に並ぶ２つの移動体２０と、Ｙ方向に可動電極２が変位可能なように移動体２０に支持された２つの当該静電容量変化検出モジュール３０と、移動体２０をＸ方向に往復移動させる振動駆動モジュール４０とを備える。
【００３９】
当該ジャイロセンサは、例えばシリコン製の基板１０上に、フォトリソグラフィー、材料の積層、エッチング等の公知の半導体製造技術を用いて、移動体２０、当該静電容量変化検出モジュール３０及び振動駆動モジュール４０、並びに他の構成要素を形成することにより製造される。
【００４０】
当該ジャイロセンサは、振動駆動モジュール４０によって移動体２０及び移動体２０に支持されている当該静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２をＸ方向に常時往復移動させておき、当該ジャイロセンサが基板１０ごとＸ−Ｙ平面に垂直なＺ方向の軸を中心に回転したときに当該静電容量変化検出モジュール３０に作用するコリオリ力を当該静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２のＹ方向の変位として検出することで、当該ジャイロセンサの向きの変化を検出する。
【００４１】
当該静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２は、当該ジャイロセンサの向きの変化によるコリオリ力だけでなく、当該ジャイロセンサのＹ方向の速度変化による慣性力によってもＹ方向に変位する。そこで、当該ジャイロセンサは、２つの当該静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２の変位の差分をとることで、当該ジャイロセンサに加えられたＹ方向の加速度を相殺し、２つの当該静電容量変化検出モジュール３０の中間を通るＺ方向の軸を中心にした当該ジャイロセンサの回転により生じるコリオリ力のみを検出する。
【００４２】
＜基板＞
基板１０は、振動駆動モジュール４０に電力を供給したり静電容量変化検出モジュール３０の検出信号を処理したりするための電気回路（不図示）が公知の半導体製造技術により形成されている。
【００４３】
＜移動体＞
移動体２０は、方形枠状に形成され、それぞれＸ方向に伸縮可能な４つの駆動ばね２１を介して基板１０上に支持されている。駆動ばね２１は、一端が移動体２０の一角に接続され、他端が基板１０上に形成された堅固な固定体２２に固定されている。これにより、移動体２０は、基板１０に対して駆動ばね２１の弾性変形範囲内でＸ方向に移動可能であるが、Ｙ方向の移動は制約される。
【００４４】
＜静電容量変化検出モジュール＞
当該静電容量変化検出モジュール３０は、弾性体４を介して移動体２０に支持されている。これにより、当該静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２は、移動体２０に対してＹ方向にのみ変位可能である。従って、当該静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２は、基板１０に対して、移動体２０と共にＸ方向に移動させられると共に、弾性体４の弾性変形範囲内でＹ方向に変位可能である。
【００４５】
ここで、一方側（図中左側）の静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２と可動電極２の筒状部７の一方（図中上側）の長辺側内面に沿う列の固定電極３（以下、第一固定電極群ともいう）との間の静電容量をＣ１ｐ、可動電極２と可動電極２の筒状部７の他方（図中下側）の長辺側内面に沿う列の固定電極３（以下、第二固定電極群ともいう）との間の静電容量をＣ１ｎとし、他方側（図中右側）の静電容量変化検出モジュール３０の静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２と可動電極２の筒状部７の一方の長辺側内面に沿う列の固定電極３（第一固定電極群）との間の静電容量をＣ２ｐ、可動電極２と可動電極２の筒状部７の他方の長辺側内面に沿う列の固定電極３（第二固定電極群）との間の静電容量をＣ２ｎとする。可動電極２がＹ方向一方側（図中上側）に変位すると、可動電極２と第一固定電極群との距離が減少して静電容量Ｃ１ｐ及びＣ２ｐが増大し、可動電極２と第二固定電極群との距離が増大して静電容量Ｃ１ｎ及びＣ２ｎが減少する。従って、一方側の静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２のＹ方向の変位量は（Ｃ１ｐ−Ｃ１ｎ）から算出でき、他方側の静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２のＹ方向の変位量は（Ｃ２ｐ−Ｃ２ｎ）から算出できる。可動電極２と第一固定電極群及び第二固定電極群とはＸ方向にも相対変位するが、第一固定電極群及び第二固定電極群が常に可動電極２のＹ方向投影範囲内に留まるため、Ｙ方向の相対変位は静電容量Ｃ１ｐ、Ｃ１ｎ、Ｃ２ｐ及びＣ２ｎに影響を及ぼさない。
【００４６】
静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２をＹ方向に変位させる力は、当該ジャイロセンサのＸ−Ｙ平面上での向きの変化（Ｚ方向の軸を中心にした回転）により発生するコリオリ力と、当該ジャイロセンサをＹ方向に加速又は減速させるように作用するＹ方向の外力とからなる。Ｙ方向の外力は２つの静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２に等しく作用するが、コリオリ力は２つの静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２に対して異なる大きさ又は向きで作用するので、２つの静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２のＹ方向変位量の差分｛（Ｃ１ｐ−Ｃ１ｎ）−（Ｃ２ｐ−Ｃ２ｎ）｝を算出することで、当該ジャイロセンサのＸ−Ｙ平面上での向きの変化のみを導出できる。
【００４７】
なお、コリオリ力の絶対値Ｆｃは、下記式（２）で表される。ここで、Ｍは検出質量体（移動体２０、静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２及び振動駆動モジュール４０の駆動用可動電極４１の合計質量）、Ｖは移動体２０の振動速度、Ωは回転角速度である。このため、コリオリ力の絶対値Ｆｃによる静電容量変化検出モジュール３０の可動電極２の変位を静電容量変化によって検出することで、回転角速度Ωを検出することができる。
Ｆｃ＝２ＭＶΩ  ・・・（２）
【００４８】
＜振動駆動モジュール＞
振動駆動モジュール４０は、移動体２０から外側Ｙ方向に突設した幹部及びこの幹部から駆動方向（Ｘ方向）両側に延伸した複数の枝部を有する駆動用可動電極４１と、基板１０上に固定して形成され、この駆動用可動電極４１の各平行部の先端部を両側から囲繞するように対向配設される断面が櫛歯形の往動用固定電極４２及び復動用固定電極４３とを有する。
【００４９】
駆動用可動電極４１は、移動体２０、駆動ばね２１及び固定体２２を介して基板１０上の電気回路の基準電位に接続されている。一方、往動用固定電極４２には、基板１０上の電気回路から基準電位と所定の駆動電位とを交互に繰り返す矩形波状の往動駆用動電圧が印加され、復動用固定電極４３には、基板１０上の電気回路から基準電位と上記駆動電位とを交互に繰り返す往動用駆動電圧とは逆位相の復動用動電圧が印加される。駆動用可動電極４１は、往動用固定電極４２及び復動用固定電極４３の駆動電位が印加されている方に静電気力によって引き寄せられる。このようにして、振動駆動モジュール４０は、移動体２０をＸ方向に往復移動させる。
【００５０】
＜利点＞
当該ジャイロセンサは、当該静電容量変化検出モジュール３０を備えるため、可動電極２の変位時の空気抵抗が抑えられ、精度よく角速度を検出することができる。
【００５１】
＜その他の実施形態＞
本発明のジャイロセンサは上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、振動駆動モジュールを幹部及び枝部を有する可動電極と、断面が櫛形の固定電極とから構成したが、印加によりＸ方向に駆動できる構成であれば振動駆動モジュールはこのような構成に限定されない。また、電磁力によって駆動する方式を用いてもよい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
（実施例）
図１に示すよう静電容量変化検出モジュールにおいて、静電容量変化検出ユニットの数を１としたもの、つまり可動電極に形成される断面長方形状の筒状部内に、筒状部の一対の長辺側内面に沿って断面長方形状の複数の固定電極を２列に立設した静電容量変化検出モジュールを設計し、シミュレーションで可動電極の変位時の空気抵抗値を解析した。固定電極間の平均距離ｄ１は６μｍ、固定電極の平面部における並置方向の平均幅ｗ１は１８μｍ、固定電極と可動電極との対向方向の平均幅ｗ２は１１μｍ、固定電極と可動電極との対向面間距離ｄ２は３μｍ、各列の固定電極の数は２（全固定電極数４）とした。
【００５４】
（比較例）
図３に示すように、可動電極１２に形成される断面長方形状の筒状部内に、筒状部の一対の長辺側内面にそれぞれ沿う平板状部を有する固定電極１３を一対立設した静電容量変化検出モジュールを設計し、シミュレーションで可動電極の変位時の空気抵抗値を解析した。固定電極の平板状部の長さは２００μｍ、固定電極と可動電極との対向面間距離は２μｍとした。また、可動電極と固定電極とにより形成されるキャパシタの静電容量が、実施例の静電容量変化検出モジュールと同様になるように、ユニット（可動電極の筒状部）の数及び各可動電極及び固定電極の高さを設定した。
【００５５】
実施例及び比較例についてのシミュレーション結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2015004546.tif 000004
【００５７】
表１に示されるように、実施例の静電容量変化検出モジュールは、比較例と同様の静電容量を有しながら、空気抵抗を１０分の１以下にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明の静電容量変化検出モジュールは、空気抵抗を低コストで低減することができる。そのため、当該静電容量変化検出モジュールを用いたＭＥＭＳセンサはジャイロセンサとして携帯端末等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  静電容量変化検出ユニット
２、１２  可動電極
３、１３  固定電極
４  弾性体
５、６  平面部
７  筒状部
１０  基板
２０  移動体
２１  駆動ばね
２２  固定体
３０  静電容量変化検出モジュール
４０  振動駆動モジュール
４１  駆動用可動電極
４２  往動用固定電極
４３  複動用固定電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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