(57)【要約】【課題】可動電極の初期位置を固定電極の初期位置に対してずらす制御を行う静電容量型センサであって、可動電極を初期位置に精度よくずらすことが可能となる静電容量型センサを提供すること。【解決手段】センサ１０は、可動電極３６を備える本体部３１のＺ方向における位置をずらすための駆動電極２７が基板１２上に設けられている。可動部１１は、駆動電極２７と錘部３２との間に駆動電圧が印加されると、静電気力によって可動電極３６の固定電極２５に対するＺ方向の相対的な位置がずれる。そして、静電気力によって変位する可動部１１は、基板１２上に設けられたストッパ２９によって錘部３２の移動が規制された位置が初期位置となる。【選択図】図４
2015081822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板から遊離して揺動可能に設けられる可動部と、
前記可動部に設けられる可動電極と、
前記基板に固定されて設けられ、前記基板の平面に平行な平面方向において離間して対向する前記可動電極との対向面積が前記可動部への物理量の印加によって変動し、前記対向面積の変動に応じて前記可動電極との静電容量が変動する固定電極と、
前記可動部との間に駆動電圧が印加され静電気力によって前記基板の平面に対して垂直な方向における前記可動部の位置を変位させ、前記固定電極に対する前記可動電極の相対的な位置をずらして前記静電容量を変動させる駆動電極と、
前記静電気力によって変位する前記可動部の被規制部の移動を規制し、前記可動部を初期位置に保持する規制部と、
を有することを特徴とする静電容量型センサ。
【請求項２】
前記基板は、コア基板と、前記コア基板上に形成された絶縁層とを有し、
前記規制部は、前記基板の平面に対して垂直な方向において前記被規制部と対向する位置となる前記絶縁層上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の静電容量型センサ。
【請求項３】
前記可動部は、
前記可動電極が設けられる本体部と、
前記基板に固定されて設けられる固定部に前記本体部を接続し、前記本体部を前記固定部に対して前記基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動可能に保持する第１弾性部材と、
前記被規制部を前記本体部に接続し、前記被規制部を前記本体部に対して前記基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動可能に保持する第２弾性部材と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電容量型センサ。
【請求項４】
前記本体部は、前記基板の平面に対して垂直な方向から視た形状が長方形となる板状に形成され、長手方向の一端部側の短辺に前記第１弾性部材が接続され、長手方向の他端部側の短辺に前記第２弾性部材が接続され、
前記駆動電極は、前記基板の平面に対して垂直な方向において前記被規制部と対向する位置となる前記基板上に設けられ、前記被規制部との間に前記駆動電圧が印加されることを特徴とする請求項３に記載の静電容量型センサ。
【請求項５】
前記基板の平面に平行な前記平面方向に沿って前記被規制部に対して対称となる位置の各々に設けられる前記本体部を少なくとも１組備え、
１組の前記本体部は、一方の前記本体部の前記可動電極が設けられる位置が、他方の前記本体部の前記可動電極が設けられる位置と前記被規制部に対して前記平面方向で対称となる位置に設けられ、
前記固定電極は、１組の前記本体部の各々の前記可動電極に対向して設けられることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の静電容量型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願に開示の技術は、特にＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）として構成される静電容量型センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＥＭＳ技術を用いて製造される物理量センサには静電容量を用いるものがある。例えば、基板と基板から遊離して揺動可能に設けられる可動部とを備えており、基板に立設したアンカーに対して可動部が梁を介して接続されたものがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示されるセンサでは、梁が弾性変形可能に構成されており、基板の平面に対して垂直なＺ方向に働く加速度に応じて梁の一端に接続された可動部がＺ方向に変位する。また、可動部は、櫛歯状の可動電極が一体的に形成されており、当該可動電極の各々の電極間には基板に固定された固定電極が形成されている。センサは、基板の平面に平行な平面方向で互いに対向する可動電極及び固定電極の各々の電極でコンデンサが構成される。そして、センサは、可動部のＺ方向の変位に応じて可動電極と固定電極との対向面積が変動し、対向面積の変動にともなう静電容量の変化量から加速度が検出される。
【０００３】
また、特許文献１に開示されるセンサは、基板を貫通する複数の突起部が形成されている。この突起部は、Ｚ方向の加速度の向きを区別するために可動部及び可動電極の初期位置をずらす駆動電極として用いられている。詳述すると、上記したセンサは、可動電極と固定電極とがＺ方向において同じ初期位置にあると、可動電極が基板から離れる＋Ｚ方向、あるいは基板に近づく−Ｚ方向のいずれの方向に変動した場合においても固定電極と可動電極とで構成されるコンデンサの静電容量の値が同様に減少することとなる。つまり、この初期位置では、静電容量の変化から加速度を検出する処理において加速度が＋Ｚ方向あるいは−Ｚ方向のいずれの方向に加わったのか判定できない。そこで、特許文献１に開示されるセンサは、突起部と可動部との間に駆動電圧が印加されることにより、静電気力によって可動電極の初期位置が固定電極に比べて−Ｚ方向に変位する構成となっている。このＺ方向に沿った位置がずらされた状態を可動電極の初期位置として、センサは、可動電極及び固定電極の静電容量の増加を＋Ｚ方向に加わった加速度として検出し、静電容量の減少を−Ｚ方向に加わった加速度として検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４２２２８号公報（段落００７７〜００９８、図１５〜１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したセンサの可動部及び可動電極は、可動部と突起部との間に生じる静電気力、梁のバネ定数に応じて可動部に作用する弾性力及び可動電極と固定電極との間に生じる静電気力などの複数の力が釣り合う位置が初期位置となる。可動部は、−Ｚ方向に沿って変位しながら力が釣り合った位置において可動部全体が浮いた状態で初期位置が決定される。一方で、この種のセンサは、製造工程の精度の限界、例えば梁や可動部を形成するエッチングにおいて生じる梁の太さや可動部の膜厚にバラツキが生じる場合がある。このため、可動部と突起部との間に駆動電圧を印加して可動部を所望の初期位置まで変位させる制御は、複数の力を釣り合わせる条件や処理内容が複雑となり精度よく制御することが困難となる。その結果、このセンサでは、駆動電圧が印加され変位した可動電極の初期位置にずれが生じることで検出精度が低下する。あるいは、センサは、可動部に物理量（例えば、加速度）が印加された後に無負荷となり再び可動部が初期位置まで戻る際に可動電極の位置にずれが生じることで検出精度が低下することが問題となる。
【０００６】
本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。可動電極の初期位置を固定電極の初期位置に対してずらす制御を行う静電容量型センサであって、可動電極を初期位置に精度よくずらすことが可能となる静電容量型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】
【０００７】
本願に開示される技術に係る静電容量型センサは、基板と、基板から遊離して揺動可能に設けられる可動部と、可動部に設けられる可動電極と、基板に固定されて設けられ、基板の平面に平行な平面方向において離間して対向する可動電極との対向面積が可動部への物理量の印加によって変動し、対向面積の変動に応じて可動電極との静電容量が変動する固定電極と、可動部との間に駆動電圧が印加され静電気力によって基板の平面に対して垂直な方向における可動部の位置を変位させ、固定電極に対する可動電極の相対的な位置をずらして静電容量を変動させる駆動電極と、静電気力によって変位する可動部の被規制部の移動を規制し、可動部を初期位置に保持する規制部と、を有する。
【０００８】
当該静電容量型センサでは、基板に対して揺動可能に設けられた可動部が備える可動電極と、基板に固定されて設けられる固定電極とで構成されるコンデンサの静電容量の変化量を出力することによって可動部に印加された物理量（例えば、加速度）が検出される。また、当該センサは、可動電極の位置をずらすための駆動電極が設けられる。可動部は、駆動電極との間に駆動電圧が印加されると、静電気力によって可動電極の固定電極に対する相対的な位置がずれる。そして、静電気力によって変位する可動部は、規制部によって被規制部の移動が規制された位置が初期位置となり、その状態で当該可動部が保持される。この構成では、被規制部が規制部によって保持される可動部の初期位置が、規制部及び被規制部の位置、形状等によって一義的に定まる。これにより、センサは、可動部と駆動電極との間に駆動電圧を印加して可動部を所望の初期位置まで精度よくずらすことが可能となり、可動部が備える可動電極の初期位置のずれが防止されることによって物理量の検出精度の向上を図ることが可能となる。また、センサは、可動部に物理量が印加された後に無負荷となり再び可動部が初期位置まで戻る際に、可動電極が正しい初期位置に戻ることによっても検出精度の向上を図ることが可能となる。
【０００９】
本願に開示される技術に係る静電容量型センサにおいて、基板は、コア基板と、コア基板上に形成された絶縁層とを有し、規制部は、基板の平面に対して垂直な方向において被規制部と対向する位置となる絶縁層上に設けられる構成としてもよい。
【００１０】
当該静電容量型センサでは、絶縁層上に設けて電気的に絶縁された規制部が、駆動電圧が印加される可動部の被規制部に接して移動を規制する。ここで、仮に規制部に駆動電圧が印加される構成としたセンサでは、規制部が可動部あるいは被規制部に接触すると短絡が生じる、あるいは静電気力によるスティッキングが生じる虞がある。これに対し、当該センサでは、絶縁された規制部を被規制部に当接等させ移動を規制することによって、被規制部を初期位置に好適に保持した状態で所望の物理量の検出が可能となる。
【００１１】
本願に開示される技術に係る静電容量型センサにおいて、可動部は、可動電極が設けられる本体部と、基板に固定されて設けられる固定部に本体部を接続し、本体部を固定部に対して基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動可能に保持する第１弾性部材と、被規制部を本体部に接続し、被規制部を本体部に対して基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動可能に保持する第２弾性部材と、を備える構成としてもよい。
【００１２】
当該静電容量型センサでは、可動電極が設けられる本体部が基板に固定されて設けられる固定部に対して第１弾性部材により接続されることによって、当該本体部が基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動可能に保持される。また、被規制部は、この本体部に対して第２弾性部材により接続されることによって、基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動可能に保持される。当該センサは、可動部と駆動電極との間に駆動電圧が印加された状態では、静電気力を作用させた被規制部を規制部に対して固定的に保持させることが可能となる。このため、当該センサは、物理量を検出する初期状態において、固定部の他に被規制部を固定した状態とすることが可能となる。そして、可動部の本体部は、所望の物理量が印加されると、固定部及び被規制部の各々に接続された第１及び第２弾性部材により基板の平面に対して垂直な方向に向かって揺動する。従って、当該センサは、可動電極の初期位置を一義的に定めて物理量の検出を開始した後に、物理量が印加されることで揺動する本体部及び可動電極を、固定部と被規制部との２つの支点で支持し安定的に揺動させることによって検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
本願に開示される技術に係る静電容量型センサにおいて、本体部は、基板の平面に対して垂直な方向から視た形状が長方形となる板状に形成され、長手方向の一端部側の短辺に第１弾性部材が接続され、長手方向の他端部側の短辺に第２弾性部材が接続され、駆動電極は、基板の平面に対して垂直な方向において被規制部と対向する位置となる基板上に設けられ、被規制部との間に駆動電圧が印加される構成としてもよい。
【００１４】
当該静電容量型センサでは、本体部が長方形板状に形成され、長手方向の一端部側の短辺に第１弾性部材が接続され、他端部側の短辺に第２弾性部材が接続される。従って、第１及び第２弾性部材の各々に接続される固定部及び被規制部は、本体部の長手方向に対して互いに反対側となる位置に設けることが可能となる。被規制部は、駆動電極との間に駆動電極が印加され静電気力によって変位するが、基板上の対向する位置に設けられた規制部によって移動が規制される。被規制部は、静電気力が作用したまま規制部に保持された状態となる。この初期位置となる状態では、本体部及び被規制部を含む可動部が、長手方向における固定部側から被規制部側に向かって長手方向に対して角度をもって傾いた状態で保持される。本体部の可動電極と固定電極で構成されるコンデンサの静電容量は、可動電極が傾いて固定電極との対向面積が減少するのに応じて静電容量の値が減少し初期位置での値が決定される。このような構成では、可動電極及び可動部の初期位置は、本体部や第１及び第２弾性部材の長手方向に沿った長さにより調整可能となる。例えば、可動部は、本体部の長手方向に沿った長さを大きくするに従って初期位置での可動部全体の傾きを小さくすることが可能となる。従って、初期位置まで変位した可動電極と固定された固定電極との間の静電容量の変化量は、本体部の長手方向の長さを大きくすることで本体部の傾きが小さなり、変化量を小さくする調整が可能となる。
【００１５】
本願に開示される技術に係る静電容量型センサにおいて、基板の平面に平行な平面方向に沿って被規制部に対して対称となる位置の各々に設けられる本体部を少なくとも１組備え、１組の本体部は、一方の本体部の可動電極が設けられる位置が、他方の本体部の可動電極が設けられる位置と被規制部に対して平面方向で対称となる位置に設けられ、固定電極は、１組の本体部の各々の可動電極に対向して設けられる構成としてもよい。
【００１６】
当該静電容量型センサでは、被規制部に対して対称となる位置に１組の本体部が設けられる。１組の本体部は、一方の本体部の可動電極が設けられる位置が、他方の本体部の可動電極が設けられる位置と被規制部に対して平面方向で対称となる位置に設けられる。本体部の可動電極は、被規制部に対して平面方向で対称となる位置に設けられているため、所望の検出方向に物理量が印加された場合の可動電極が変動する態様を、１組の本体部で互いに同様の態様とすることが可能となる。これにより、当該センサは、各々の可動電極と固定電極との静電容量に対し本体部が物理量の検出方向とは異なる方向に回転するなどにより生じる静電容量の変動の差を、例えば１組の本体部の互いの静電容量の変化量の平均値を算出することによって低減でき加速度の検出精度の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本願に開示される技術によれば、可動電極の初期位置を固定電極の初期位置に対してずらす制御を行う静電容量型センサであって、可動電極を初期位置に精度よくずらすことが可能となる静電容量型センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例の静電容量型加速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２に示すセンサの動作を説明するための模式図である。
【図４】可動部が初期位置となった状態のセンサの模式図である。
【図５】−Ｚ方向に加速度が印加されたセンサの模式図である。
【図６】＋Ｚ方向に加速度が印加されたセンサの模式図である。
【図７】第２実施例の静電容量型加速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図８】第３実施例の静電容量型加速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図９】第４実施例の静電容量型角速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図１０】第５実施例の静電容量型加速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図１１】図１０にＢ−Ｂ線で示す断面であり、可動部が初期位置となった状態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施例）
以下、本発明を具体化した一実施例（第１実施例）について添付図面を参照しながら説明する。なお、添付図面は、説明の便宜上、実際の寸法・縮尺とは異なって図示されている部分がある。
図１は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて製造した本実施例に係る静電容量型の加速度センサの概略構成を示す平面図である。同図１に示すように、静電容量型の加速度センサ（以下、「センサ」という）１０は、可動部１１と、基板１２（図２参照）とを備えている。センサ１０は、可動部１１の外縁を取り囲むように枠部１３が形成されている。枠部１３は、基板１２の基板平面に対して垂直な方向から視た平面視形状が長方形枠状に形成され、内壁が内側に設けられた可動部１１の外周部分と離間している。なお、以下の説明では、図１に矢印で示すように、枠部１３の長手方向に沿った方向をＸ方向、Ｘ方向に対して直角で枠部１３の短手方向に沿った方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向との両方に直角となる方向をＺ方向と称し、説明する。
【００２０】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面である。図２に示すように、枠部１３は、Ｚ方向の基端部が基板１２と一体形成され、Ｚ方向に沿って基板１２から延設されている。枠部１３のＺ方向の先端面１３Ａは、可動部１１の上面１１Ａ（図２における上側の面）とＺ方向における位置が同一となっている。基板１２は、平板状のコア基板２１のＺ方向の上面を覆うように絶縁層２２が形成されている。絶縁層２２の上には、電極２３，２４が形成されている。電極２３は、Ｘ方向の一端側（図２における右側）でＹ方向の両端部分における基板１２上に形成され、電極２３の各々の上面にはアンカー１４が形成されている。アンカー１４は、基板１２上に立設しＺ方向に延びる直方体形状をなす。アンカー１４は、導電材料が埋め込まれたスルーホール１４Ａが形成され、当該スルーホール１４Ａが電極２３と電気的に接続されている。
【００２１】
また、図１及び図２示すように、可動部１１は、本体部３１と、錘部３２とを備えている。本体部３１は、長辺がＸ方向に沿った平面視略長方形の板状に形成されている。本体部３１は、Ｙ方向に沿った短辺の長さが一対のアンカー１４間の距離と略同一の長さとなっている。本体部３１は、アンカー１４の各々と第１バネ３４を介して機械的に接続されている。また、本体部３１を含む可動部１１は、第１バネ３４及びアンカー１４のスルーホール１４Ａを介して電極２３と電気的に接続されている。可動部１１は、電極２３に接続される配線（図示略）により外部回路と接続される。本体部３１は、Ｘ方向におけるアンカー１４側の端部部分に、Ｘ方向に向かって突出する第１接続部３５が形成されている。第１接続部３５は、本体部３１のＹ方向に沿った短辺の中央部に形成されている。第１バネ３４の各々は、平面視形状が蛇行した形状をなしており、Ｙ方向に蛇行しながらＸ方向に延びる形状をなしている。第１バネ３４は、一端側の固定端３４Ａがアンカー１４のＸ方向における側面に固定され、他端側の可動端３４Ｂが第１接続部３５のＹ方向における側面に接続されている。第１バネ３４は、Ｘ方向及びＺ方向の２方向に対する撓動性を備え、Ｙ方向に対する剛性を高めて伸縮が規制される構造となっている。図２に示すように、本体部３１を含む可動部１１は、基板１２に固定されたアンカー１４に対し第１バネ３４を介して支持されることによって、基板１２の上に浮いたような状態で保持されている。第１実施例のセンサ１０は、Ｚ方向に加速度が印加されると、第１バネ３４が弾性変形し本体部３１がＺ方向に変位する。
【００２２】
また、センサ１０は、複数（本実施例では７個）の固定電極２５が設けられている。固定電極２５は、主面がＺ方向に沿った略長方形板状に形成され、長辺がＸ方向に沿って形成されている。固定電極２５は、互いの主面がＹ方向で対向するようにして並設されている。固定電極２５は、Ｘ方向の一端側（図における右側）にスルーホール２５Ａが設けられ基板１２上に形成された電極２４と電気的に接続されている。固定電極２５は、電極２４に接続される配線（図示略）により外部回路と接続される。複数の電極２４の各々は、基板１２のＸ方向の略中央部においてＹ方向に沿って等間隔に形成されている。従って、固定電極２５の各々は、スルーホール２５Ａが電極２４と接続される基板１２の中央部からＸ方向の一方側（図１における左側）に向かって延設されている。また、固定電極２５は、スルーホール２５Ａが設けられた端部を除く部分が基板１２と離間するように形成されている。
【００２３】
本体部３１は、固定電極２５に対向する可動電極３６が一体形成されている。可動電極３６は、図１に示す平面視において固定電極２５の外周部分を囲むように形成された枠状電極部３６Ａ（主に、図１の一点鎖線で囲む部分）と、Ｙ方向に沿って並ぶ各固定電極２５の間に設けられた平板電極部３６Ｂとを備える。枠状電極部３６Ａは、本体部３１に一体形成される四角枠状をなし、固定電極２５の各々と互いに離間している。平板電極部３６Ｂは、固定電極２５にＹ方向で対向するように本体部３１から延設され、主面がＺ方向に沿った略長方形板状に形成され長辺がＸ方向に沿っている。各平板電極部３６Ｂは、Ｘ方向における両端部が枠状電極部３６Ａに一体形成されている。固定電極２５は、スルーホール２５Ａが設けられた端部を除く部分のＺ方向に沿った長さＬ１（図２参照）が枠状電極部３６Ａ及び平板電極部３６ＢのＺ方向に沿った長さと略同一に形成されている。また、固定電極２５は、枠状電極部３６Ａ及び平板電極部３６Ｂに比べてＸ方向に沿った長さＬ２が短く形成され、Ｘ方向において枠状電極部３６Ａとの間に隙間３９を設けて固定されている。そして、固定電極２５は、Ｙ方向において枠状電極部３６Ａ及び平板電極部３６Ｂの各々と所定の幅の隙間を隔てて対向している。
【００２４】
また、可動部１１は、本体部３１のＸ方向におけるアンカー１４とは反対側の端部が錘部３２と第２バネ４１を介して接続されている。錘部３２は、第２バネ４１及び本体部３１を介してスルーホール１４Ａに接続された電極２３と電気的に接続されている。錘部３２は、長辺がＹ方向に沿った平面視略長方形の板状に形成されている。錘部３２は、Ｙ方向に沿った長辺の長さが本体部３１のＹ方向に沿った短辺の長さに比べて長い。本体部３１は、Ｘ方向における第１接続部３５とは反対の錘部３２側の端部部分に、Ｘ方向に向かって突出する第２接続部４２が形成されている。第２接続部４２は、本体部３１のＹ方向に沿った短辺の中央部に形成されている。第２バネ４１の各々は、平面視形状が蛇行した形状をなしており、第１バネ３４と同様にＹ方向に蛇行しながらＸ方向に延びる形状をなしている。第２バネ４１は、一端側の第１端部４１Ａが錘部３２のＸ方向における側面に固定され、他端側の第２端部４１Ｂが第２接続部４２のＹ方向における側面に接続されている。第２バネ４１は、第１バネ３４と同様に、Ｘ方向及びＺ方向の２方向に対する撓動性を備え、Ｙ方向に対する剛性を高めて伸縮が規制される構造となっている。このため、錘部３２は、本体部３１に対し第２バネ４１を介して支持されＺ方向に変位可能に構成されている。
【００２５】
また、基板１２は、錘部３２をＺ方向に変位させる駆動電極２７が設けられている。駆動電極２７は、長辺がＹ方向に沿った平面視略長方形に形成され、絶縁層２２の上面において錘部３２とＺ方向で対向するように広がって形成されている。駆動電極２７は、錘部３２を含む可動部１１との間に駆動電圧が印加されることにより、静電気力によって可動部１１のＺ方向における位置を変位させる。また、基板１２は、Ｚ方向に変位する錘部３２が駆動電極２７に衝突するのを防止するためのストッパ２９が設けられている。ストッパ２９は、例えば、駆動電極２７のＸ方向の両側における絶縁層２２に一体形成され電気的に絶縁されている。ストッパ２９は、駆動電極２７のＸ方向の一方側において複数（図示例では３個）設けられている。なお、図１及び図２に示すストッパ２９の形状、数及び位置は一例であり、センサ１０の構成に応じて適宜変更される。ストッパ２９の各々は、Ｘ方向において駆動電極２７との間に所定の幅の隙間を隔てて設けられている。また、ストッパ２９は、Ｚ方向における高さが駆動電極２７に比べて大きく形成されている。従って、ストッパ２９は、Ｚ方向に沿った錘部３２との間の隙間が、駆動電極２７と錘部３２との間の隙間に比べて狭くなっている。このため、錘部３２は、基板１２側に向かってＺ方向に沿って変位した場合に、駆動電極２７に衝突する前にストッパ２９に衝突することとなる。
【００２６】
上記した構成のセンサ１０は、可動部１１の可動電極３６と基板１２の固定電極２５とで平行平板コンデンサが構成される。この平行平板コンデンサは、センサ１０に作用するＺ方向の加速度に応じて可動部１１が変動することによって、固定電極２５の各々と可動電極３６との対向面積が変動し静電容量が変化する。センサ１０は、可動電極３６のＺ方向における変位にともなって変化する平行平板コンデンサの静電容量を外部回路により測定する。センサ１０の外部回路は、例えばＣＶ変換により静電容量の変化量を電気信号に変換及び増幅等し加速度信号として抽出することによってＺ方向に対する加速度を検出する。この際に、第１及び第２バネ３４，４１がＹ方向に対する剛性を高めた構造となっているため、センサ１０は、Ｚ方向に作用する加速度が検出される一方で、可動部１１のＹ方向への変動が抑制されるため、Ｙ方向に対する他軸感度を抑制でき検出精度の向上を図ることが可能となる。また、センサ１０は、可動部１１のＹ方向への変動が抑制されるため、可動電極３６と固定電極２５とが衝突して短絡が生じるのを防止することが可能となる。
【００２７】
なお、センサ１０の製造方法としては、例えば、基板１２のコア基板２１上に絶縁層２２（例えば、窒化シリコン）、電極２３，２４や配線（図示略）などを形成し、この絶縁層２２に対し犠牲層を（例えば、二酸化シリコン）を介して低抵抗の電極層（例えば、ポリシリコン）を形成する。この電極層は、エッチング処理が施されることにより、本体部３１、錘部３２、第１及び第２バネ３４，４１及びアンカー１４などが形成される。犠牲層は、図示しないエッチング孔などを介してエッチング液が導入されてエッチングされる。
【００２８】
次に、可動部１１の初期位置の設定について説明する。
図３は、図２に示すセンサ１０の模式図である。なお、以下の説明では、図３に示すように、可動部１１が基板１２から離れる方向を＋Ｚ方向、可動部１１が基板１２に近づく方向を−Ｚ方向と称して説明する。センサ１０は、Ｚ方向の加速度が印加されない状態においては可動部１１の可動電極３６と固定電極２５のＺ方向における位置が一致している。センサ１０は、この状態でＺ方向に加速度が印加されると、基板１２に固定されている固定電極２５が変位しない一方で、アンカー１４に対し第１バネ３４を介して保持される本体部３１及び可動電極３６がＺ方向に相対的に変位する。この際に、センサ１０は、固定電極２５と可動電極３６との対向面積が減少し静電容量の値が減少することを検出することによってＺ方向の加速度が検出される。しかしながら、センサ１０は、図３に示すように可動電極３６と固定電極２５のＺ方向における位置が一致している状態では、＋Ｚ方向と−Ｚ方向のいずれの方向に加速度が印加された場合も静電容量の値が減少することとなる。即ち、センサ１０は、静電容量の変化量に基づいて加速度の向き（＋Ｚ方向あるいは−Ｚ方向）が判定できない。そこで、本実施例のセンサ１０は、加速度の検出に先立ち、印加される加速度の向きを判定可能とするために可動部１１の位置を変更する。
【００２９】
図４は可動部１１が初期位置となった状態のセンサ１０を示している。図４に示すように、センサ１０は、例えば、可動電極３６と固定電極２５との間に電圧が印加された状態で、駆動電極２７と錘部３２との間に駆動電圧が印加され静電気力によって可動部１１全体が−Ｚ方向に変位する。一例として、錘部３２及び本体部３１の電位は７Ｖである。駆動電極２７の電位は４Ｖである。固定電極２５の電位は０Ｖである。ここで、錘部３２及び本体部３１は、仮にストッパ２９がない状態では、錘部３２と駆動電極２７との間に生じる静電気力、第１バネ３４のバネ定数に応じて本体部３１に作用する弾性力及び可動電極３６と固定電極２５との間に生じる静電気力などの複数の力がつり合う位置まで−Ｚ方向に変位する。このため、錘部３２及び本体部３１を−Ｚ方向に沿って所望の初期位置まで移動させる制御は、複数の力を釣り合わせる条件や処理内容が複雑となり精度よく制御することが困難となる。そこで、本実施例のセンサ１０は、駆動電圧が印加され−Ｚ方向に変位する錘部３２の移動をストッパ２９により規制し本体部３１を初期位置とする。
【００３０】
図４に示すように、可動部１１は、−Ｚ方向へ変位する錘部３２にストッパ２９が当接し移動が規制される。錘部３２は、−Ｚ方向に向かう静電気力が作用したままストッパ２９に当接した状態となるため、静電気力によってストッパ２９に押しつけられ＋Ｚ方向へも移動しない状態となる。可動部１１は、Ｘ方向におけるアンカー１４側から錘部３２側に向かうに従って基板１２との距離が短くなるように傾いた状態で保持される。可動部１１の本体部３１及び可動電極３６は、このようにして初期位置に保持される。可動電極３６及び本体部３１の初期位置は、例えば、図３に示す状態での本体部３１と基板１２との間のギャップの１／２となる高さの位置を設定する。可動電極３６と固定電極２５で構成されるコンデンサの静電容量は、可動電極３６が−Ｚ方向に移動し固定電極２５との対向面積が減少するのに応じて減少し初期位置での値が決定される。
【００３１】
この可動電極３６の初期位置は様々な条件に基づいて設定可能である。例えば、可動電極３６の初期位置は、ストッパ２９の高さ、可動部１１と基板１２とのＺ方向における距離（ギャップ）や第１及び第２バネ３４，４１のバネ定数に基づいて調整可能である。また、可動電極３６の初期位置は、本体部３１や第１及び第２バネ３４，４１のＸ方向に沿った長さにより調整可能である。例えば、可動部１１全体は、本体部３１のＸ方向に沿った長さを大きくするに従って、錘部３２とストッパ２９とが当接する位置がＸ方向に沿ってアンカー１４からより離れた位置となり、初期位置でのＸ方向に対して−Ｚ方向に傾く角度が小さくなる。このため、可動電極３６は、本体部３１のＸ方向の長さを大きくすることで初期位置での−Ｚ方向に傾く角度が小さくなる。これにより、初期位置まで変位する可動電極３６と固定電極２５との間の静電容量の変化量は、本体部３１のＸ方向の長さを大きくすることで可動電極３６及び本体部３１を−Ｚ方向に傾ける角度が小さくなり、変化量を小さくする調整が可能となる。なお、初期位置での静電容量の値は、本体部３１以外の他の部材（第１及び第２バネ３４，４１、錘部３２など）のＸ方向に沿った長さを変更することでも同様の調整が可能である。
【００３２】
また、センサ１０は、可動電極３６及び固定電極２５の位置や形状等を変更することによっても初期位置での静電容量の値が調整可能である。例えば、図４に示す初期位置の本体部３１及び可動電極３６は、Ｘ方向におけるアンカー１４側から錘部３２側に向かって傾いた状態で保持される。従って、可動電極３６及び固定電極２５は、Ｘ方向に沿ってアンカー１４側から錘部３２側に向かって可動電極３６及び固定電極２５を設ける位置を変更すると、対向面積が減少し初期位置での静電容量の値が減少する。同様に、可動電極３６及び固定電極２５は、錘部３２側からアンカー１４側に向かって設ける位置を変更すると対向面積が増大し初期位置での静電容量の値が増大する。従って、センサ１０は、可動電極３６及び固定電極２５の位置を変更することで初期位置の静電容量の値が調整される。
【００３３】
そして、本実施例のセンサ１０は、上記した条件に基づいて可動電極３６の初期位置や静電容量の値が調整可能であることに加え、ストッパ２９を設けたことで駆動電極２７と錘部３２とに印加する駆動電圧として錘部３２がストッパ２９に当接することを条件とした値が設定できる。換言すれば、初期位置を定める駆動電圧の電圧値は、錘部３２がストッパ２９に当接する電圧値以上の値であれば許容されることとなる。これにより、錘部３２及び本体部３１を含む可動部１１を−Ｚ方向に沿って所望の初期位置まで移動させる電圧制御が容易となり精度よく制御することが可能となる。
【００３４】
図４に示す状態においてセンサ１０は、−Ｚ方向に加速度が印加されると、図５に示すように本体部３１が初期位置から−Ｚ方向に変位する。この場合、固定電極２５と可動電極３６との間の静電容量の値は、固定電極２５と可動電極３６との対向面積が小さくなり初期位置の値に比べて減少することになる。本体部３１は、第１バネ３４を介して接続されたアンカー１４に対して−Ｚ方向に相対的に変位しようとする。また、本体部３１は、駆動電圧の静電気力によってストッパ２９に押しつけられた錘部３２に第２バネ４１を介して接続されており、当該錘部３２に対しても−Ｚ方向に相対的に変位しようとする。つまり、錘部３２は、駆動電極２７との静電気力とストッパ２９とによりＺ方向の位置が固定されることによって、アンカー１４と同様に本体部３１に対する見かけ上の固定部分として機能する。これにより、本体部３１は、Ｘ方向の両側においてアンカー１４及び錘部３２の２つの支点で支持された状態となるため、加速度を検出するＺ方向以外への揺動が低減され他軸感度を抑制でき検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００３５】
一方で、図４に示す状態においてセンサ１０は、＋Ｚ方向に加速度が印加されると、図６に示すように本体部３１が＋Ｚ方向に変位する。この場合、固定電極２５と可動電極３６の間の静電容量の値は、固定電極２５と可動電極３６との対向面積が大きくなり初期位置の値に比べて増加することになる。このようにして、センサ１０は、＋Ｚ方向に加速度が印加されると静電容量が増加し（図６参照）、−Ｚ方向に加速度が印加されると静電容量が減少する（図５参照）。このため、センサ１０は、Ｚ方向における向きが反対で同じ大きさの加速度が印加される場合であっても、静電容量の値の増減から＋Ｚ方向あるいは−Ｚ方向を判定して加速度が検出可能となる。
【００３６】
なお、本実施例のセンサ１０は、第１バネ３４がＸ方向に対する撓動性を備えており、可動部１１の変位にともなって可動電極３６がＸ方向に変位する可能性があるが、静電気力によって錘部３２がストッパ２９に対し固定的に保持されることによって可動電極３６のＸ方向への変位が抑制される。また、センサ１０は、固定電極２５がＸ方向において枠状電極部３６Ａとの間に隙間３９（図１参照）を設けて固定されているため、可動電極３６のＸ方向への変位にともなう固定電極２５と枠状電極部３６Ａとの衝突の防止が図られている。
【００３７】
以上、上記した第１実施例によれば、以下の効果を奏する。
＜効果１＞センサ１０は、可動電極３６を備える本体部３１のＺ方向における位置をずらすための駆動電極２７が基板１２上に設けられている。可動部１１は、駆動電極２７と錘部３２との間に駆動電圧が印加されると、静電気力によって可動電極３６の固定電極２５に対するＺ方向に沿った相対的な位置がずれる。そして、静電気力によって変位する可動部１１は、ストッパ２９によって錘部３２の移動が規制された位置が初期位置となる。この構成では、可動部１１は、錘部３２がストッパ２９によって保持される初期位置がストッパ２９及び錘部３２の位置、形状等によって一義的に定まる。そして、センサ１０は、駆動電極２７と錘部３２とに印加する駆動電圧を錘部３２がストッパ２９に当接する条件となる値が設定できる。換言すれば、初期位置を定める駆動電圧の電圧値は、錘部３２がストッパ２９に当接する電圧値以上の値であれば許容されることとなる。これにより、錘部３２及び本体部３１を含む可動部１１を−Ｚ方向に沿って所望の初期位置まで移動させる電圧制御が容易となり精度よく制御することが可能となる。結果として、センサ１０は、可動電極３６の初期位置のずれが防止されることによって加速度の検出精度の向上を図ることが可能となる。また、センサ１０は、可動部１１に加速度が印加された後に無負荷となり再び可動部１１が初期位置まで戻る際に、錘部３２とアンカー１４とが固定された状態となっており可動電極３６が正しい初期位置に戻ることによっても検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００３８】
＜効果２＞ストッパ２９の各々は、駆動電極２７のＸ方向の両側における絶縁層２２に一体形成され電気的に絶縁されている。ここで、上記した特許文献に開示されるセンサでは、ストッパ（突起部）に駆動電圧が印加されるため、仮にストッパが可動部（錘部）に接触すると短絡が生じる、あるいは静電気力によるスティッキングが生じる虞があり、本実施例のようにストッパ２９を可動部１１に接触させた状態での加速度の検出は難しい。これに対し、本実施例のセンサ１０では、絶縁されたストッパ２９を錘部３２（可動部１１）に当接させ移動を規制することによって、錘部３２を初期位置に好適に保持した状態で所望の加速度の検出が可能となる。
【００３９】
＜効果３＞センサ１０は、−Ｚ方向に加速度が印加されると本体部３１が初期位置から−Ｚ方向に変位する（図５参照）。この際、本体部３１は、第２バネ４１を介して接続された錘部３２が駆動電極２７との静電気力によってストッパ２９に押しつけられた状態となっている。従って、錘部３２は、Ｚ方向の位置が固定されることによって、アンカー１４と同様に本体部３１に対する見かけ上の固定部分として機能する。これにより、本体部３１は、Ｘ方向の両側においてアンカー１４及び錘部３２の２つの支点で支持された状態となるため、加速度を検出するＺ方向以外への揺動が低減され他軸感度を抑制でき検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００４０】
＜効果４＞センサ１０は、本体部３１が長方形板状に形成されその長手方向となるＸ方向の一端部側の短辺に第１バネ３４を介してアンカー１４が接続され、他端部側の短辺に第２バネ４１を介して錘部３２が接続されている。このような構成では、例えば、可動部１１は、本体部３１のＸ方向に沿った長さを大きくするに従って錘部３２とストッパ２９とが当接する位置をＸ方向に沿ってアンカー１４からより離れた位置に調整可能となり、初期位置でのＸ方向に対して−Ｚ方向に傾く角度を小さくできる。従って、初期位置まで変位する可動電極３６と固定された固定電極２５との間の静電容量の変化量は、本体部３１のＸ方向の長さを大きくすることで本体部３１を−Ｚ方向に傾ける角度が小さくなり、変化量を小さくする調整が可能となる。
【００４１】
（第２実施例）
次に、図７を参照して第２実施例について説明する。なお、第１実施例と同様の構成のものについては同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第２実施例に係るセンサ１０Ａは、第１バネ５１と第２バネ５２の構成が第１実施例と相違する。詳述すると、第１バネ５１の各々は、平面視形状が蛇行した形状をなしており、Ｘ方向に蛇行しながらＹ方向に延びる形状をなしている。第１バネ５１は、一端側の固定端５１Ａがアンカー１４のＸ方向における側面に固定され、他端側の可動端５１Ｂが第１接続部３５のＹ方向における側面に接続されている。また、第２バネ５２の各々は、第１バネ５１と同様にＸ方向に蛇行しながらＹ方向に延びる形状をなしている。第２バネ５２は、一端側の第１端部５２Ａが錘部３２のＸ方向における側面に接続され、他端側の第２端部５２Ｂが第２接続部４２のＹ方向における側面に接続されている。第１及び第２バネ５１，５２は、Ｙ方向及びＺ方向の２方向に対する撓動性を備え、Ｘ方向に対する剛性を高めて伸縮が規制される構造となっている。また、固定電極２５は、主面がＺ方向に沿った略長方形板状に形成され、第１実施例とは異なり長辺がＹ方向に沿って形成されている。また、枠状電極部３６Ａ及び平板電極部３６Ｂは、固定電極２５とＸ方向で対向するようにして設けられている。このような構成のセンサ１０Ａにおいても、上記第１実施例のセンサ１０と同様に、錘部３２と駆動電極２７との間に駆動電圧が印加されると、第１及び第２バネ５１，５２が弾性変形し本体部３１及び錘部３２がＺ方向に変位することとなり、錘部３２がストッパ２９に当接して可動部１１の初期位置が精度よく設定可能となる。
【００４２】
（第３実施例）
次に、図８を参照して第３実施例について説明する。なお、第１実施例と同様の構成のものについては同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第３実施例に係るセンサ１０Ｂは、第１バネ３４がトーションバー６１に変更されている構成が第１実施例と相違する。詳述すると、図８に示すセンサ１０Ｂは、１つのアンカー６２に対して接続されている一対のトーションバー６１を備える。アンカー６２は、基板１２（図２参照）上のＸ方向における一端側においてＹ方向の中央部に形成されＺ方向に沿って立設している。アンカー６２は、Ｙ方向における側面の各々にトーションバー６１が形成されている。トーションバー６１は、Ｙ方向に沿って形成された棒状をなす。トーションバー６１は、Ｙ方向の一端部がアンカー６２と接続され、他端部が本体部３１の第１接続部６３と接続されている。
【００４３】
本体部３１は、アンカー６２側の短辺の両端部にＸ方向に突出する一対の第１接続部６３がそれぞれ形成され、当該第１接続部６３がトーションバー６１を介してアンカー１４に支持されている。センサ１０Ｂは、アンカー６２によって支持された状態の本体部３１のＹ方向における中央を通りＸ方向に平行な直線上にアンカー６２が設けられている。トーションバー６１及びアンカー６２は、Ｙ方向で対向する位置にある一対の第１接続部６３の間に設けられている。これにより、錘部３２及び本体部３１は、トーションバー６１を介してアンカー１４に対して回転可能に支持されている。本体部３１は、トーションバー６１のＸ方向の中央部を通りＹ方向に沿った回転軸線を中心に回転する。このような構成のセンサ１０Ｂは、上記第１実施例のセンサ１０と同様に、錘部３２と駆動電極２７との間に駆動電圧が印加されると、トーションバー６１が捻れるようにして本体部３１及び錘部３２が回転軸線を中心にＺ方向に回転することとなる。センサ１０Ｂは、錘部３２がストッパ２９に当接して可動部１１の初期位置が精度よく設定可能となる。
【００４４】
（第４実施例）
次に、図９を参照して第４実施例について説明する。なお、第１実施例と同様の構成のものについては同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第４実施例に係るセンサ１０Ｃは、第１実施例のセンサ１０が加速度センサとして構成されたのに対し、本体部３１を振動させる振動部７０が追加され角速度センサとして構成されている点が第１実施例と相違する。図９に示す角速度センサ１０Ｃは、Ｘ方向及びＺ方向の２方向に変位可能な可動部１１（本体部３１）をＸ方向に振動させた状態でＹ方向を回転軸としたＹ軸回転（図中の回転を示す矢印を参照）の角速度が作用したときに、本体部３１及び可動電極３６がコリオリ力（慣性力）によりＺ方向に変位するのを利用して角速度を検出する構成となっている。
【００４５】
詳述すると、角速度センサ（以下、「センサ」という）１０Ｃは、本体部３１のＸ方向における可動電極３６とは反対側の領域に振動部７０が設けられている。振動部７０は、基板１２上の電極や配線（共に図示略）を介して外部回路に接続された第１振動用電極７１と、本体部３１に一体的に形成された第２振動用電極７２とを備える。第１振動用電極７１は、Ｘ方向に向かって突出して形成される電極７１ＡがＹ方向に沿って等間隔に形成された櫛歯状に形成されている。第１振動用電極７１は、一対の組み合わせが複数組（図示例では２組）設けられている。第１振動用電極７１は、各組の第１振動用電極７１がＹ方向に沿った直線に対して互いに対象となる位置に設けられ、櫛歯状の電極７１Ａの各々がＸ方向で互いに対向している。複数の第１振動用電極７１は、Ｘ方向に沿って並設されている。一対の第１振動用電極７１は、Ｘ方向の間に第２振動用電極７２が設けられている。第２振動用電極７２は、一対の第１振動用電極７１のＸ方向における中間となる位置に設けられたＹ方向に延びる棒状の電極からＸ方向の両側に突出して形成される電極７２Ａが設けられている。第２振動用電極７２はＹ方向に延びる棒状の電極の両端部が本体部３１に一体形成されている。第２振動用電極７２は、Ｘ方向の両側で対向する第１振動用電極７１の電極７１Ａの間に電極７２Ａが挿入されるようにして設けられる。第１及び第２振動用電極７１，７２は、Ｙ方向において互いに所定の隙間を設けて対向する電極７１Ａ，７２Ａにより平行平板コンデンサが構成される。そして、第１振動用電極７１の電極７１Ａは、外部回路から交流の駆動信号が印加されることにより、各第２振動用電極７２の電極７２Ａとの間でＸ方向に沿って且つ向きが反対の静電気力を交互に発生させ、本体部３１をＸ方向（図中の左右方向）に振動させる。
【００４６】
角速度の検出動作では、例えば、センサ１０Ｃは、駆動電極２７と錘部３２との間に外部回路から駆動電圧が印加され、錘部３２が−Ｚ方向（図３参照）に変位しストッパ２９により移動が規制され可動電極３６を含む本体部３１が初期位置に保持される。次に、センサ１０Ｃは、第１振動用電極７１に外部回路から駆動信号が印加されると、電極７１Ａ，７２Ａの間にＸ方向の静電気力が発生し本体部３１が振動する。そして、センサ１０Ｃは、この状態でＹ軸回転の角速度が本体部３１に作用すると、本体部３１にはＺ方向のコリオリ力が作用する。このため、本体部３１及び可動電極３６は、Ｙ軸回転の角速度の大きさに応じてＺ方向（＋Ｚ方向又は−Ｚ方向）に変位する。センサ１０Ｃは、可動電極３６の変位に応じて可動電極３６及び固定電極２５の対向面積が変動し、両電極間の静電容量の変化量に応じた検出信号に基づいて角速度が検出される。従って、このような角速度センサのセンサ１０Ｃは、上記第１実施例のセンサ１０と同様に、錘部３２がストッパ２９に当接して可動部１１の初期位置が精度よく設定された状態で角速度の検出が可能となる。
【００４７】
（第５実施例）
次に、図１０及び図１１を参照して第５実施例について説明する。なお、図７に示す第２実施例と同様の構成のものについては同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第５実施例に係るセンサ１０Ｄは、第２実施例のセンサ１０Ａが可動電極３６及び固定電極２５が１箇所に設けられた構成であったのに対し、可動電極３６及び固定電極２５が２箇所の対象な位置に設けられた点が第２実施例と相違する。図１０に示すセンサ１０Ｄは、錘部３２を共有する２つの可動部８１，８２が設けられている。
【００４８】
センサ１０Ｄは、Ｘ方向の両側に設けられたアンカー１４に接続された第１バネ５１により可動部８１，８２の各々が保持されている。可動部８１，８２は、センサ１０ＤのＸ方向における中央部に設けられた１つの錘部３２に第２バネ５２を介して接続されている。基板１２（図１１参照）上に設けられた駆動電極２７は、錘部３２とＺ方向で対向する位置に設けられている。また、基板１２は、駆動電極２７のＸ方向の両側にストッパ２９が設けられ、当該ストッパ２９がＺ方向で錘部３２と対向している。可動部８１，８２の各々には、基板１２に固定された固定電極２５と対向する可動電極３６がそれぞれ形成されている。固定電極２５及び可動電極３６は、Ｘ方向で対向し平行平板コンデンサを構成する。可動部８１，８２の各々に設けられた可動電極３６は、錘部３２のＸ方向における中央部を通るＹ方向に沿った直線に対しＸ方向で対象な位置となる。このような構成のセンサ１０Ｄでは、錘部３２と駆動電極２７との間に駆動電圧が印加されると、第１及び第２バネ５１，５２が弾性変形し、可動部８１，８２の各々の本体部３１及び可動部８１，８２が共有する１つの錘部３２がＺ方向に変位することとなる。センサ１０Ｄは、Ｘ方向における中央部に設けられた錘部３２がＺ方向に変位し、錘部３２がストッパ２９に当接して可動部８１，８２の初期位置が精度よく設定される。
【００４９】
図１１に示すように、錘部３２と駆動電極２７との間に駆動電圧が印加された初期位置の状態では、センサ１０Ｄは、Ｘ方向の両側から中央部に向かって対称（図１１において左右対称）に傾斜した状態で可動部８１，８２が初期位置に保持される。ここで、可動部８１，８２は、Ｘ方向の両側のアンカー１４側から中央部の錘部３２側に向かうに従って基板１２との距離が短くなるように傾いた状態で保持される。可動部８１，８２は、Ｘ方向に沿って並ぶ可動電極３６が−Ｚ方向に変位した状態となる。可動部８１，８２が傾くことで、可動電極３６の平板電極部３６Ｂは、本体部３１とともに−Ｚ方向に変位し、Ｘ方向において錘部３２により近い平板電極部３６Ｂになればなるほど−Ｚ方向に変位する微細な移動量（例えば、数ナノメートルオーダーの移動量）が大きくなっている。従って、平板電極部３６Ｂの各々は、基板１２に固定されている固定電極２５が変位しない一方で、−Ｚ方向に異なった移動量で変位するため、錘部３２により近い平板電極部３６Ｂになればなるほど対向する固定電極２５との静電容量の変化量が大きくなる。このようなセンサ１０Ｄは、例えば、加速度の検出において可動部８１，８２（各本体部３１）に回転等が生じると各平板電極部３６Ｂと固定電極２５との間の静電容量に異なる変位量の変動が生じ加速度の検出精度に影響を及ぼす虞がある。
【００５０】
そこで、当該センサ１０Ｄでは、可動部８１，８２の各々の可動電極３６及び固定電極２５がＸ方向において対称な位置に設けられることによって、各平板電極部３６Ｂと固定電極２５との静電容量に生じる変動の差を低減する構成となっている。例えば、センサ１０Ｄは、この変動の差が加速度の検出精度に影響を与えないように、加速度に応じて変動する可動部８１，８２の互いの静電容量の変化量の平均値を算出するように外部回路が構成される。これにより、センサ１０Ｄは、可動電極３６（特に、平板電極部３６Ｂ）と固定電極２５の各々との静電容量に対して可動部８１，８２の回転等によって生じる変動の差を低減でき、加速度の検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記した各実施例のセンサ１０，１０Ａ〜１０Ｄで検出される物理量（加速度及び角速度）及び当該物理量が検出可能な方向（Ｚ方向など）は一例であり、適宜変更できる。
また、各部材の形状・構成等は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、上記した各実施例では、ストッパ２９を基板１２上に設けたが、枠部１３の内壁から突出形成してもよい。
【００５２】
ちなみに、センサ１０，１０Ａ〜１０Ｄは、静電容量型センサの一例である。可動部１１は、可動部の一例である。基板１２は、基板の一例である。アンカー１４は、固定部の一例である。コア基板２１は、コア基板の一例である。絶縁層２２は、絶縁層の一例である。固定電極２５は、固定電極の一例である。可動部１１の錘部３２との間に駆動電圧が印加される駆動電極２７は、駆動電極の一例である。ストッパ２９は、規制部の一例である。本体部３１は、本体部の一例である。錘部３２は、可動部の被規制部の一例である。枠状電極部３６Ａ及び平板電極部３６Ｂを含む可動電極３６は、可動電極の一例である。第１バネ３４，５１及びトーションバー６１は、第１弾性部材の一例である。第２バネ４１，５２は、第２弾性部材の一例である。Ｘ方向及びＹ方向は、基板の平面に平行な平面方向の一例である。Ｚ方向は、基板の平面に対して垂直な方向の一例である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，１０Ａ〜１０Ｄ  静電容量型センサ、１１  可動部、１２  基板、１４  アンカー、２１  コア基板、２２  絶縁層、２５  固定電極、２７  駆動電極、２９  ストッパ、３１  本体部、３２  錘部、３６  可動電極、３４，５１  第１バネ、４１，５２  第２バネ。
【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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