(57)【要約】【課題】基板層と、絶縁層と、表面層とを備えた積層体に形成されたＭＥＭＳ構造体において、変位部に伝わる加速度を減衰させないで、回路基板等の熱変形による応力を緩和する。【解決手段】基板層は、固定電極を備えた支持基板と、支持基板の周囲に設けられ、基板層を厚み方向に貫通する溝によって支持基板と分離された外枠と、支持基板と外枠との間に設けられ、支持基板と前記外枠とを連結する第１可撓部とを備えている。表面層は、可動電極を備えた変位部と、絶縁層を介して支持基板の表面に固定された固定部と、固定部と変位部とを連結する第２可撓部とを備えている。【選択図】図１
2015224930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体を材料とする基板層と、基板層の表面に接する絶縁層と、絶縁層の表面に接し、半導体を材料とする表面層とを備えた積層体に形成されたＭＥＭＳ構造体であって、
前記基板層は、
固定電極を備えた支持基板と、
前記支持基板の周囲に設けられ、前記基板層を厚み方向に貫通する溝によって前記支持基板と分離された外枠と、
前記支持基板と前記外枠との間に設けられ、前記支持基板と前記外枠とを連結する第１可撓部とを備え、
前記表面層は、
可動電極を備えた変位部と、
前記絶縁層を介して前記支持基板の表面に固定された固定部と、
前記固定部と前記変位部とを連結する第２可撓部とを備えた、ＭＥＭＳ構造体。
【請求項２】
前記基板層の厚みは、前記表面層の厚みよりも厚く、
前記第１可撓部の厚みは、前記表面層の厚みよりも厚い、請求項１に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項３】
前記表面層は、その一端において前記絶縁層を介して前記外枠に固定されるとともに他端において前記絶縁層を介して前記支持基板に固定される第３可撓部をさらに備えた、請求項１又は２に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項４】
その一端において前記絶縁層および前記表面層を介して前記外枠に固定されるとともに他端において前記絶縁層および前記表面層を介して前記支持基板に固定される導電性の配線部をさらに備えた、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
支持基板と、支持基板に対して相対的に傾動可能な変位部とを備えるＭＥＭＳ構造体が知られている。変位部は、梁状部材等によって、支持基板と離間した状態で支持されており、梁状部材が捻じれることによって、支持基板に対して傾動することができる。このようなＭＥＭＳ構造体は、例えば、加速度、角速度又は圧力（音圧を含む）等の慣性力等の物理量を検知するためのセンサ、あるいは光学ミラー、あるいはステージを単軸又は複数軸で駆動するためのアクチュエータとして応用されている。
【０００３】
加速度センサ、角速度センサ等の慣性力を検知するセンサとして利用する場合、ＭＥＭＳ構造体は、例えば、静電センサとして利用するために、変位部に固定された可動電極と、その可動電極に対向する位置において支持基板に固定された固定電極とを備える。変位部が支持基板に対して変位すると、可動電極と固定電極の間隔または電極の重なり面積が変化して、可動電極と固定電極の間の静電容量が変化するため、静電容量の変化を観測することで、変位部の変位を測定することができる。この種のＭＥＭＳ構造体は、一般に、半導体材料に用いて製造される。
【０００４】
特許文献１に、ＳＯＩ基板を材料に用いて製造され、加速度センサとして利用されるＭＥＭＳ構造体の一例が記載されている。ＳＯＩ基板は、厚いシリコン層と、薄いシリコン層と、厚いシリコン層と薄いシリコン層との間に挟まれた絶縁性のシリコン酸化層とを備えている。薄いシリコン層は、固定部である外枠と、内枠と、錘部と、外枠と内枠とを接続する可撓性を有する複数の内枠支持部と、内枠と錘部とを接続する可撓性を有する複数の梁部とを備えている。外枠と内枠、および、内枠と錘部とは、ＳＯＩ基板を貫通する溝によって互いに分離されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７６５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＭＥＭＳ構造体を回路基板等に接合して使用する際に、回路基板が熱変形する場合等に、ＭＥＭＳ構造体の固定部に曲げ応力が作用することがある。ＭＥＭＳ構造体の固定部に作用した曲げ応力が変位部である錘部に伝わると、固定電極と可動電極との距離等が変わり、加速度センサのゼロ点出力が変動する場合がある。特許文献１の加速度センサでは、このような外部からの曲げ応力の影響による加速度センサのゼロ点出力の変動を緩和するために、変位部である錘部と固定部である外枠との間に、内枠を設け、外枠と内枠とを可撓性の内枠支持部によって接続している。一方で、内枠支持部等の応力緩和構造の固有振動数が、錘部の固有振動数よりも低いと、錘部に入力する加速度が応力緩和構造によって遮られ、錘部に検知対象となる加速度を十分に伝えることができなくなる場合がある。内枠支持部の厚みを厚くすることで、その厚み方向の剛性が高くなり、応力緩和構造の固有振動数を高めることができる。しかしながら、内枠支持部は、錘部と内枠とを接続する梁部と同じ薄いシリコン層に形成されるため、梁部の厚みによって、内枠支持部の厚みが制限される。このため、外部からの曲げ応力を緩和することと、応力緩和構造の固有振動数を錘部の固有振動数よりも高くすることを両立することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示するＭＥＭＳ構造体は、半導体を材料とする基板層と、基板層の表面に接する絶縁層と、絶縁層の表面に接し、半導体を材料とする表面層とを備えた積層体に形成されている。基板層は、固定電極を備えた支持基板と、支持基板の周囲に設けられ、基板層を厚み方向に貫通する溝によって支持基板と分離された外枠と、支持基板と外枠との間に設けられ、支持基板と外枠とを連結する第１可撓部とを備えている。表面層は、可動電極を備えた変位部と、絶縁層を介して支持基板の表面に固定された固定部と、固定部と変位部とを連結する第２可撓部とを備えている。
【０００８】
上記のＭＥＭＳ構造体では、変位部、第２可撓部等が設けられている表面層ではなく、基板層に溝と第１可撓部とを備えている。このため、変位部、第２可撓部等の表面層の構造の設計に拘束されることなく、溝と第１可撓部とを設計することができる。すなわち、外部からの曲げ応力を緩和することと、応力緩和構造の固有振動数を錘部の固有振動数よりも高くして変位部に検知対象となる加速度を伝えることとを両立できるように、溝と第１可撓部とを設計することができる。
【０００９】
上記のＭＥＭＳ構造体では、基板層の厚みは、表面層の厚みよりも厚く、第１可撓部の厚みは、表面層よりも厚くてもよい。表面層の厚みに拘束されることなく第１可撓部の厚みを厚くして、厚み方向の剛性を高めることができるため、応力緩和構造の固有振動数を錘部の固有振動数よりも高くして変位部に検知対象となる加速度を伝えることがより容易となる。
【００１０】
上記のＭＥＭＳ構造体では、表面層は、その一端において絶縁層を介して外枠に固定されるとともに他端において絶縁層を介して支持基板に固定される第３可撓部をさらに備えていてもよい。第３可撓部によって、応力緩和構造の並進方向の剛性を補うことができる。
【００１１】
上記のＭＥＭＳ構造体では、その一端において絶縁層および表面層を介して外枠に固定されるとともに他端において絶縁層および表面層を介して支持基板に固定される導電性の配線部をさらに備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】実施例２のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】第１可撓部を拡大して示す斜視図である。
【図６】図５の第１可撓部が弾性変形した状態を示す斜視図である。
【図７】実施例３のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】変形例のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図１１】変形例のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】変形例のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図１４】変形例のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図１５】変形例のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【図１６】変形例のＭＥＭＳ構造体の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、各実施例を例示する。なお、各実施例において、実質的に同一の構成要素に関しては、同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
【実施例１】
【００１４】
図１，２に示すＭＥＭＳ構造体１０は、ＳＯＩ基板を材料として形成されている。ＳＯＩ基板は、ｚ軸の負方向から正方向に向かってこの順序で積層された、基板層と、絶縁層と、表面層とを備えている。基板層および表面層の材料はシリコンであり、基板層は、表面層と比較して積層方向の厚さが厚い。絶縁層は、シリコン酸化物であり、基板層および表面層よりも薄い。
【００１５】
ＭＥＭＳ構造体１０は、センサ部１１０と、センサ部１１０の周囲に設けられた外枠１００と、センサ部１１０と外枠１００との間に設けられた第１可撓部１２１，１２２とを備えている。センサ部１１０は、支持基板１２０と、支持基板１２０に固定された固定部１３１，１３３，１３５，１３７と、変位部１４０と、固定部１３１，１３３，１３５，１３７との間にそれぞれ設けられた第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８とを備えている。
【００１６】
基板層は、支持基板１２０と、外枠１００と、第１可撓部１２１，１２２とを備えている。表面層は、変位部１４０と、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８と、固定部１３１，１３３，１３５，１３７のうち第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８に連結する上方固定部とを備えている。絶縁層は、下方固定部を備えており、上方固定部は、下方固定部を介して、支持基板１２０に固定されている。図２に、上方固定部および下方固定部の一例を示す。上方固定部１３５ａ，１３７ａは、それぞれ、第２可撓部１３６，１３８に連結し、下方固定部１３５ｂ，１３７ｂを介して、支持基板１２０の表面に固定されている。ＭＥＭＳ構造体１０は、外枠１００の裏面に設けられた構造体固定部１０２を介して、回路基板（図示しない）等に固定される。
【００１７】
支持基板１２０と外枠１００との間には、基板層をその厚み方向（ｚ方向）に貫通する溝１２３が設けられている。支持基板１２０と外枠１００とは、溝１２３によって互いに分離されており、第１可撓部１２１，１２２によって、互いに連結されている。図１に示すように、溝１２３は、ｚ方向に沿ってＭＥＭＳ構造体１０を平面視したときに略コの字形状になるように左右対称に形成されている。第１可撓部１２１，１２２は、ｘ方向の長さがｙ方向の長さより長く、ｙ方向およびｚ方向の位置が同じ位置である。
【００１８】
変位部１４０は、略正方形状であり、略正方形状の支持基板１２０の略中央位置に配置されている。固定部１３１，１３５は、変位部１４０のｙ方向の端部に対してｘ軸の正方向となる位置に配置され、固定部１３３，１３７は、変位部１４０のｙ方向の端部に対してｘ軸の負方向となる位置に配置されている。第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８は、変位部１４０から、それぞれ、固定部１３１，１３３，１３５，１３７に向かって、ｘ軸の正方向または負方向に伸びている。変位部１４０と、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８とは、ｚ方向に沿ってＭＥＭＳ構造体１０を平面視したときに、略Ｈ形状を有している。変位部１４０および第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８と、支持基板１２０との間の絶縁層は除去されており、変位部１４０および第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８は、支持基板１２０に対してｚ方向に離間している。第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８は、可撓性を有し、ＭＥＭＳ構造体１０に加速度が加わると、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８が弾性変形して、変位部１４０は、支持基板１２０に対して変位する。
【００１９】
変位部１４０および第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８の厚みは表面層の厚みに等しく、支持基板１２０、外枠１００、第１可撓部１２１，１２２の厚みは基板層の厚みに等しい。基板層の厚みは、表面層の厚みよりも厚く、第１可撓部１２１，１２２の厚みは、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８の厚みよりも著しく厚い。このため、第１可撓部１２１，１２２のｚ方向の剛性は、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８のｚ方向の剛性と比較して著しく高く、第１可撓部１２１，１２２のｚ方向の固有振動数は、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８の固有振動数よりも著しく高い。ＭＥＭＳ構造体１０の加速度センサとしての測定周波数の上限値は、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８および変位部１４０の固有振動数に依存する。すなわち、第１可撓部１２１，１２２のｚ方向の固有振動数は、ＭＥＭＳ構造体１０の加速度センサとしての測定周波数の上限値と比較して著しく高い。
【００２０】
変位部１４０には、可動電極（図示していない）が固定されており、支持基板１１０には、変位部１４０の静止時において変位部１４０の下方となる位置に、固定電極（図示していない）が固定されている。ＭＥＭＳ構造体１０に加速度が加わり、変位部１４０が支持基板１２０に対して変位すると、可動電極と固定電極の間隔または電極の重なり面積が変化して、可動電極と固定電極の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を観測することで、ＭＥＭＳ構造体１０に加わった加速度を検知することができる。ＭＥＭＳ構造体１０に加わる加速度に対して、第１可撓部１２１，１２２のｚ方向の固有振動数は著しく高いため、加速度は殆ど減衰されず、変位部１４０に加えられる。
【００２１】
また、ＭＥＭＳ構造体１０を回路基板等に接合して使用するに際して、回路基板が熱変形によって反る等によって、ＭＥＭＳ構造体１０の外枠１００がｚ方向に変位する場合がある。支持基板１２０に曲げ応力が作用すると、支持基板１２０と変位部１４０との距離が変化して、可動電極と固定電極の間の静電容量が変化し、センサ部１１０のゼロ点出力が変動する。ＭＥＭＳ構造体１０によれば、外枠１００と支持基板１２０との間に溝１２３が設けられており、外枠１００と支持基板１２０とは、可撓性の第１可撓部１２１，１２２によって連結されているため、第１可撓部１２１，１２２が弾性変形することによって、支持基板１２０が外枠１００と同様に変位することを抑制することができる。溝１２３および第１可撓部１２１，１２２によって、ＭＥＭＳ構造体１０に曲げ応力が作用した場合に、支持基板１２０に曲げ応力が伝わることが抑制されるため、センサ部１１０のゼロ点出力が変動することを抑制できる。
【００２２】
上記のＭＥＭＳ構造体１０では、表面層ではなく、基板層に溝１２３と第１可撓部１２１，１２２とを備えている。このため、変位部１４０、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８等の表面層に形成される構造の設計に拘束されることなく、溝１２３と第１可撓部１２１，１２２とを設計することができる。ＭＥＭＳ構造体１０では、ＳＯＩ基板の厚いシリコン層を基板層とし、薄いシリコン層を表面層として用いているため、第１可撓部１２１，１２２のｚ方向の固有振動数を、第２可撓部１３２，１３４，１３６，１３８の固有振動数よりも容易に高くすることができる。その結果、ＭＥＭＳ構造体１０によれば、外部からＭＥＭＳ構造体１０に作用する曲げ応力がセンサ部１１０に伝わることを抑制することと、変位部１４０に検知対象となる加速度を伝えることの双方を両立できる。
【実施例２】
【００２３】
図３，４に示すＭＥＭＳ構造体１１は、第１可撓部の構成において、実施例１で説明したＭＥＭＳ構造体１０と相違している。ＭＥＭＳ構造体１１は、外枠１００と支持基板１２０との間に、４つの第１可撓部１５１，１５２，１５３，１５４を備えている。４つの第１可撓部１５１，１５２，１５３，１５４は同じ形状および大きさである。例示的に図５に第１可撓部１５１について示すように、第１可撓部１５１は、枠体部分１５１ｃと、枠体部分１５１ｃと外枠１００とを連結する梁状部分１５１ａと、枠体部分１５１ｃと支持基板１２０とを連結する梁状部分１５１ｂとを備えている。枠体部分１５１ｃは、ｚ方向に沿って平面視したときに長方形状を有する枠体であり、溝１２３に沿う方向が長手方向（長さＬ）であり、溝１２３を横切る方向が短手方向である。枠体部分１５１ｃの内側の溝は、溝１２３と同様に、基板層を厚み方向に貫通している。梁状部分１５１ａ，１５１ｂおよび枠体部分１５１ｃの厚み（図５にＤで示す厚み）は、基板層の厚みに等しい。
【００２４】
図６に示すように、第１可撓部１５１にｘ方向の並進応力が作用すると、枠体部分１５１ｃがｘ方向に開いて、応力を緩和する。枠体部分１５１ｃは、その長手方向であるｙ方向の剛性は高く、ｙ方向の並進応力に対しては容易に変形しない。枠体部分１５１ｃ枠の幅Ｗを薄くするほど、ｘ方向の剛性を低くすることができる。また、第１可撓部１５１の厚みＤは基板層の厚みに等しいため、ｚ方向の剛性は高い。ｙ軸回りの曲げ応力に対しては、枠体部分１５１ｃの長方形状の断面が変形して応力を緩和するため、剛性は低い。第１可撓部１５１のｚ方向の剛性は、枠体部分１５１ｃの厚みＤの３乗と幅Ｗの１乗に比例して高くなる。第１可撓部１５１のｙ軸回りの曲げ剛性は、枠体部分１５１ｃの厚みＤの１乗と幅Ｗの３乗に比例して高くなる。従って、枠体部分１５１ｃの厚みＤを厚くすると、ｚ方向の剛性を顕著に高めることができる一方で、ｙ軸回りの曲げ剛性は、あまり高くならないようにすることができる。また、枠体部分１５１ｃの枠の幅Ｗを薄くすると、ｙ軸回りの曲げ剛性を顕著に低くすることができる一方で、ｚ方向の剛性は、あまり低くならないようにすることができる。このため、枠体部分１５１ｃの厚みＤを厚くし、幅Ｗを薄くすることで、ｚ方向の剛性を顕著に高め、かつ、ｙ軸回りの曲げ剛性を顕著に低くすることができる。
【００２５】
第１可撓部１５２，１５３，１５４の梁状部分１５２ａ〜１５４ａ，１５２ｂ〜１５４ｂおよび枠体部分１５２ｃ〜１５４ｃについては、参照番号の１番台の数字を読み替えて適用することによって説明を省略する。第１可撓部１５１，１５２は、ｚ方向およびｙ方向（溝１２３に沿う方向）の並進応力に対して剛性が高く、ｘ方向の並進応力およびｙ軸回りの曲げ応力に対して剛性が低い。第１可撓部１５３，１５４は、ｚ方向およびｘ方向の並進応力に対して剛性が高く、ｙ方向の並進応力およびｘ軸回りの曲げ応力に対して剛性が低い。第１可撓部１５１〜１５４によれば、枠体部分１５１ｃ〜１５４ｃの厚みＤを厚くし、枠の幅Ｗを薄くすることで、ｚ方向の剛性を顕著に高め、かつ、溝１２３に沿う方向の軸回りの曲げ剛性を顕著に低くすることができる。
【実施例３】
【００２６】
図７に示すＭＥＭＳ構造体１２は、支持基板１２０と、外枠１００の支持基板１２０に対してｙ方向に位置する部分との間に位置する２つの第１可撓部１５３，１５４を備えている。ＭＥＭＳ構造体１２は、第１可撓部１５３，１５４の上方となる位置の表面層に、可撓性を有する第３可撓部１６３，１６４を備えている。第３可撓部１６３は、ｘ方向の両端において、溝１２３を渡るように設けられ、ｙ方向に伸びる長い梁部１６３ａ，１６３ｂと、長い梁部１６３ａ，１６３ｂに対して内側に配置された短い梁部１６３ｃ，１６３ｄとを備え、長い梁部１６３ａ，１６３ｂと、短い梁部１６３ｃ，１６３ｄとは、ｘ方向に伸びる部分によって互いに連結されている。第３可撓部１６４は、ｘ方向の両端において、溝１２３を渡るように設けられ、ｙ方向に伸びる長い梁部１６４ａ，１６４ｂと、長い梁部１６４ａ，１６４ｂに対して内側に配置された短い梁部１６４ｃ，１６４ｄとを備え、長い梁部１６４ａ，１６４ｂと、短い梁部１６４ｃ，１６４ｄとは、ｘ方向に伸びる部分によって互いに連結されている。短い梁部１６３ｃ，１６３ｄ，１６４ｃ，１６４ｄは、その支持基板１２０側の端部において、外枠１００と絶縁層を介して固定されている。長い梁部１６３ａ，１６３ｂ，１６４ａ，１６４ｂは、その支持基板１２０側の端部において、支持基板１２０と絶縁層を介して固定されている。
【００２７】
ＭＥＭＳ構造体１２では、応力緩和構造として、さらに、第３可撓部１６３，１６４を備えている。このため、第３可撓部１６３，１６４によって、応力緩和構造のｘ，ｙ方向の並進方向の剛性を高めることができる。また、第３可撓部１６３，１６４のｙ軸回りの曲げ剛性は低いため、ＭＥＭＳ構造体１２の外枠１００に曲げ応力が作用した際に、第１可撓部１５３，１５４が弾性変形して、この曲げ応力を緩和することを妨げない。
【００２８】
（変形例）
支持基板１２０と、支持基板１２０に対してｘ軸またはｙ軸の正方向または負方向に位置する外枠１００の部分との間に設けられる第１可撓部の個数は１以下である場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、図１０に示すＭＥＭＳ構造体１３のように、支持基板１２０と、支持基板１２０に対してｘ軸の正方向に位置する外枠１００の部分との間に、複数の第１可撓部２５１，２７１が設けられていてもよい。ＭＥＭＳ構造体１３では、複数の第１可撓部２５１，２７１と同様に、支持基板１２０と、支持基板１２０に対してｘ軸の負方向、ｙ軸の正方向、ｙ軸の負方向に位置する外枠１００の部分との間に、それぞれ、対となる２つずつの第１可撓部２５２，２７２、第１可撓部２５３，２７３、第１可撓部２５４，２７４が設けられている。複数の第１可撓部２５１，２５２，２５３，２５４，２７１，２７２，２７３，２７４は、いずれも同じ大きさ、同じ形状であり、実施例２で説明した第１可撓部１５１等において、枠体部分１５１ｃ等の長手方向の長さＬを短くした形状を有している。ＭＥＭＳ構造体１３では、支持基板１２０に対してｘ軸またはｙ軸の正方向または負方向に位置する外枠１００の部分との間に、それぞれ２個ずつの第１可撓部２５１，２７１，２５２，２７２，２５３，２７３，２５４，２７４が設けられているため、センサ部１１０がｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の周りに回転する際の回転剛性を高くすることができる。ＭＥＭＳ構造体１３によれば、センサ部１１０がｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の周りに回転することを抑制できるため、精度よく加速度を検知することができる。
【００２９】
また、支持基板１２０と、支持基板１２０に対してｘ軸またはｙ軸の正方向または負方向に位置する外枠１００の部分とに固定される第３可撓部は複数であってもよく、その下方に位置する第１可撓部と一致していなくてもよい。
【００３０】
また、図１１，１２に示すＭＥＭＳ構造体１４のように、第１可撓部１５１〜１５４の上方に配線部３１０が設けられていてもよい。第１可撓部１５１の上方および第１可撓部１５２の上方にそれぞれ５つずつの配線部３１０が設けられており、第１可撓部１５３の上方および第１可撓部１５４の上方にそれぞれ３つずつの配線部３１０が設けられている。配線部３１０は、固定部３１１，３１２と、接続層３１３とを備えている。配線部３１０は、固定部３１１において絶縁層３１１ｃを介して外枠１００の表面に固定されており、固定部３１２において絶縁層３１２ｃを介して支持基板１２０の表面に固定されている。固定部３１０と固定部３１２とは、接続層３１３によって互いに接続されている。固定部３１１は、上方固定部３１１ｂおよび導電層３１１ａを備えている。固定部３１２は、上方固定部３１２ｂを備えている。上方固定部３１１ｂ，３１２ｂは、表面層によって形成され、絶縁層３１１ｃ，３１２ｃの表面に固定されている。接続層３１３は、表面層によって形成され、上方固定部３１１ｂと上方固定部３１２ｂとを接続している。接続層３１３は、第１可撓部１５３の上方で溝１２３を渡ってｘ方向に蛇行しながらｙ方向に伸びている。導電層３１１ａは、上方固定部３１１ｂの表面に固定されている。導電層３１１ａとは、導電性の接続層３１３を介して可動電極に電気的に接続されている。導電層３１１ａは、外枠１００上に設けられた電極パッドとして利用できる。
【００３１】
第１可撓部１５１〜１５４を基板層に設けており、第１可撓部１５１〜１５４の上方に配線部３１０を配置できるため、配線部３１０の配線の自由度が向上する。
【００３２】
また、第３可撓部と同様に、配線部３１０を応力緩和構造として利用してもよい。例えば、図１１に示すように、接続層３１３のｘ，ｙ軸方向の並進方向の剛性を高くするとともにｘ、ｙ軸回りの曲げ剛性は低くなるように、その形状および大きさを設計することもできる。
【００３３】
また、図１３に示すＭＥＭＳ構造体１５のように、外枠１００ａが第１外枠１０５と、第２外枠１０６と、第１外枠１０５と第２外枠１０６との間に設けられた第４可撓部４２３，４４３，４２４，４４４とを備えていてもよい。第１外枠１０５は、第２外枠１０６よりも支持基板１２０に近い側に設けられている。第１外枠１０５と第２外枠１０６とは、基板層を貫通する溝１２７によって分離されており、第４可撓部４２３，４４３，４２４，４４４によって互いに連結されている。第１外枠１０５と支持基板１２０とは、基板層を貫通する溝１２３によって分離されており、第１可撓部４２１，４４１，４２２，４４２によって互いに連結されている。外枠１００は、第２外枠１０６において回路基板等と固定する。また、第４可撓部４２３，４４３，４２４，４４４の形態については、実施例または変形例において説明した第１可撓部１５１等と同様の構造を用いることができる。
【００３４】
また、図１４に示すＭＥＭＳ構造体１６のように、それぞれ複数のｙ方向に伸びる梁を備えた第１可撓部４５３，４５４を備えていてもよい。また、第１可撓部４５３，４５４の複数の梁は、ｘ方向の中央ほど広い間隔で配置され、ｘ方向の端部ほど狭い間隔で配置されている。これによって、第１可撓部４５３，４５４のばね定数を、ｘ方向の中央ほど低く、ｘ方向の端部ほど高くすることができる。回路基板等から外枠１００に伝わる曲げ応力を緩和するために、第１可撓部４５３，４５４に含まれる複数の梁のそれぞれの剛性を低下させると、変位部１４０をｙ軸回りに回転させるモーメントが発生し易くなる。第１可撓部４５３，４５４のばね定数を、ｘ方向の中央ほど低く、ｘ方向の端部ほど高くなるように、複数の梁を配置することによって、効果的に変位部１４０の回転を抑制できる。第１可撓部のばね定数を、ｘ方向の中央ほど低く、ｘ方向の端部ほど高くできる構成をいくつか例示する。例えば、図１５に示す第１可撓部４６３，４６４のように、ｘ方向の中央に位置する梁ほどｙ方向に長くし、ｘ方向の端部側に位置する梁ほどｙ方向に短くしてもよい。梁４６３ｃ，４６４ｃはｙ方向の長さが最も長く、梁４６３ａ，４６３ｅ，４６４ａ，４６４ｅのｙ方向の長さは最も短く、梁４６３ｂ，４６３ｄ，４６４ｂ，４６４ｄのｙ方向の長さは、これらの間の長さとなっている。また、ｘ方向の中央に位置する梁ほどｘ方向に短く（細く）し、ｘ方向の端部側に位置する梁ほどｘ方向に長く（太く）してもよい。また、図１６に示す第１可撓部５２３，５２４のように、基板層を厚み方向に貫通する複数の円柱形状の貫通孔５００を、ｘ方向の中央側ほど高密度に、ｘ方向の端部ほど低密度に配置してもよい。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３６】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
１００：外枠
１１０：センサ部
１２０：支持基板
１２１，１２２，１５１〜１５４，２５１，２５２，２５３，２５４，２７１，２７２，２７３，２７４，４２１，４４１，４２２，４４２，４５３，４５４，４６３，４６４，５２３，５２４：第１可撓部
１３１，１３３，１３５，１３７：固定部
１３２，１３４，１３６，１３８：第２可撓部
１４０：変位部
１６３，１６４：第３可撓部
３１０：配線部
【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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