物理量传感器、电子设备以及移动体技术领域
本发明涉及一种物理量传感器、电子设备以及移动体。
背景技术
例如,在专利文献1中公开了一种具有封装件和功能元件的物理量传感
器,其中,所述封装件具有基板以及盖体,所述功能元件被收纳于形成在封
装件内的内部空间中。此外,在盖体上形成有将内部空间的内外连通的密封
用的孔部,并且在经由孔部而将内部空间设为预定环境之后,通过对孔部进
行密封,从而能够将内部空间维持为所述预定环境。然而,在专利文献1的
物理量传感器中,由于孔部的结构较复杂以及孔部是以将盖体的上表面与内
部空间的顶部连通的方式而形成的,因此降低了盖体的孔部附近的机械强度。
因此,尤其是由于利用密封材料而对孔部进行密封时的热损害或伴随于密封
材料的冷却所产生的收缩,而在盖体的孔部周围产生裂缝,从而增加了盖体
破损的可能性。当盖体破损时,内部空间的气密性降低,从而无法将内部空
间保持为所述预定环境。而且,盖体的孔部被包含在内部空间中,对孔部与
内部空间的配置关系有一定的制约。
本发明的目的在于,提供一种机械强度较高的物理量传感器、电子设备
以及移动体。
专利文献1:日本特开2013-102036号公报
发明内容
本发明为用于解决上述课题的至少一部分而完成的发明,并且能够作为
以下的应用例来实现。
应用例1
本应用例的物理量传感器,其特征在于,具有:
基体;
第一凹部,其被形成在基体上;
盖体,其被固定在所述基体上;
第二凹部,其被形成在所述盖体上;
空腔,其由所述第一凹部和所述第二凹部形成;
功能元件,其被收纳在所述空腔中;
连通孔,其被形成在所述盖体上,且不与第二凹部连通;
槽,其被形成在所述基体上,且与第一凹部连通,
所述连通孔经由所述槽而与所述空腔连通。
由此,获得机械强度较高的物理量传感器。
应用例2
在本应用例的物理量传感器中,优选为,在所述连通孔内配置有密封材
料,从而使所述功能元件的环境被密封。
由此,能够以预定的环境对功能元件进行密封。
应用例3
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述连通孔具有从所述第一面
侧起朝向所述第二面侧横截面积逐渐减少的部分。
由此,使固体状的密封材料容易滞留在连通孔的中途,从而能够更可靠
地对空腔进行气密密封。
应用例4
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述盖体具有向所述第二面开
口的凹部,所述基体具有向所述盖体侧的面开口的凹部,通过使这两个所述
凹部的开口彼此连通从而形成所述空腔,所述连通孔在俯视观察时被配置于
至少所述第一面侧的开口与所述盖体的凹部偏离了的位置处。
由此,物理量传感器的结构变得较为容易。
应用例5
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述连通孔在俯视观察时以所
述第二面侧的开口的一部分与所述盖体的凹部重叠的方式而配置。
由此,能够实现物理量传感器的小型化。
应用例6
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述槽向所述基体的所述盖体
侧的面开放。
由此,槽的结构变得较为简单。
应用例7
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述槽的深度与所述基体的凹
部相比而较浅。
由此,能够减小槽的横截面积,从而使在对密封材料进行熔融时所产生
的飞沫难以侵入到空腔内。
应用例8
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述槽的宽度与所述连通孔的
所述第一面侧的开口的宽度相比而较宽。
由此,即使盖体的位置相对于基体而稍稍偏离,也能够将连通孔和槽连
接。
应用例9
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述槽在所述连通孔与所述空
腔之间具有至少一个屈曲部或者弯曲部。
由此,在对密封材料进行熔融时所产生的飞沫将难以侵入到空腔内。
应用例10
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述槽在延伸方向的中途处与
连通孔连接。
由此,在对密封材料进行熔融时所产生的飞沫将难以侵入到空腔内。
应用例11
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述槽具有储液部。
由此,在对密封材料进行熔融时所产生的飞沫将难以侵入到空腔内。
应用例12
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述空腔具有第一空腔和第二
空腔,
所述功能元件具有被收纳在所述第一空腔中的第一功能元件和被收纳在
所述第二空腔中的第二功能元件,
所述连通孔具有第一连通孔和第二连通孔,所述第一连通孔被形成在设
置于所述第一空腔的周围的隔壁部上,所述第二连通孔被形成在设置于所述
第二空腔的周围的隔壁部上,
所述槽具有第一槽和第二槽,所述第一槽将所述第一连通孔与所述第一
空腔连通,所述第二槽将所述第二连通孔与所述第二空腔连通。
由此,能够以各自的条件对第一空腔和第二空腔进行密封。
应用例13
在本应用例的物理量传感器中,优选为,所述第一功能元件为加速度检
测元件,所述第二功能元件为角速度检测元件。
由此,可获得能够对加速度和角速度进行检测的复合传感器。
应用例14
本应用例的电子设备的特征在于,具有上述应用例的物理量传感器。
由此,能够获得可靠性较高的电子设备。
应用例15
本应用例的移动体的特征在于,具有上述应用例的物理量传感器。
由此,能够获得可靠性较高的移动体。
附图说明
图1为本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
图2为表示图1所示的物理量传感器所具有的连通孔的俯视图。
图3为图1所示的物理量传感器所具有的功能元件的俯视图。
图4为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器所具有的槽的
俯视图。
图5为表示图4所示的槽的改变例的俯视图。
图6为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器所具有的槽的
俯视图。
图7为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器所具有的槽的
剖视图。
图8为表示本发明的第五实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
图9为表示图8所示的物理量传感器所具有的第二功能元件的俯视图。
图10为表示应用了本发明的电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人
计算机的结构的立体图。
图11为表示应用了本发明的电子设备的便携式电话机(也包括PHS)的
结构的立体图。
图12为表示应用了本发明的电子设备的数码照相机的结构的立体图。
图13为概要地表示作为本发明的移动体的一个示例的汽车的立体图。
具体实施方式
以下,根据附图所示的实施方式来对本发明的物理量传感器、电子设备
以及移动体进行详细说明。
第一实施方式
图1为本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。图2为
表示图1所示的物理量传感器所具有的连通孔的俯视图。图3为图1所示的
物理量传感器所具有的功能元件的俯视图。另外,在下文中,为了便于说明,
将图1中的上侧称为“上”、将下侧称为“下”。此外,在各附图中,作为互
相正交的三个轴而图示了X轴、Y轴及Z轴。此外,在下文中,将与X轴平
行的方向称为“X轴方向”、将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”、将与Z
轴平行的方向称为“Z轴方向”。此外,也将包括X轴和Y轴的面称为“XY
面”。
图1所示的物理量传感器1可以作为能够对围绕Z轴(铅直轴)的角速
度进行测量的角速度传感器来利用。这种物理量传感器1具有封装件10和功
能元件4,所述封装件10具有底基板2以及盖体3,所述功能元件4被配置
于封装件10内的内部空间(空腔)S中。
底基板2
在底基板2上形成有向上表面开口的凹部(第一凹部)21。在该凹部21
的上方配置有功能元件4,通过凹部21来防止功能元件4与底基板2之间的
接触。此外,在底基板2上形成有向上表面开口、且一端部与凹部21连接的
槽24。如下文所述,该槽24为,用于将被形成在盖体3上的连通孔33与内
部空间S连通的槽。以此方式,通过使槽24向底基板2的上表面开口,从而
使槽24的形成变得较为容易。此外,槽24被形成为浅于凹部21。例如,槽
24为从底基板2的上表面起深100~500nm左右的深度,相对于此,凹部21
为同样地从底基板2的上表面起深1~4μm左右的深度。
这种底基板2由包含碱金属离子(可动离子)的玻璃材料(例如,派莱
克斯玻璃(注册商标)这种硼硅酸玻璃)形成。由此,能够通过阳极接合而
使由硅基板所形成的功能元件4牢固地接合在底基板2上。但是,作为底基
板2的结构材料并不限定于玻璃材料,例如能够使用高阻抗的硅材料。在这
种情况下,与功能元件4的接合则能够经由例如树脂类粘合剂、玻璃膏剂、
金属层等来实施。
盖体3
如图1所示,盖体3具有向下表面开口的凹部(第二凹部)31,凹部31
以与凹部21形成对功能元件4进行收纳的内部空间(空腔)S的方式被接合
在底基板2上。此外,盖体3被形成于在俯视观察时位于凹部31(内部空间
S)的周围的隔壁部32上,并具有将盖体3的下表面(第一面)3a与上表面
(第二面)3b连通的连通孔33。换言之,盖体3具有将下表面与上表面连通,
而不与凹部31连通的连通孔33。而且,连通孔33的下侧开口(内部空间S
侧的开口)33a位于与底基板2的槽24重叠的位置处。因此,连通孔33经
由槽24而与内部空间S连通。此外,连通孔33通过例如由Au-Ge类合金等
的金属形成的密封材料9而被密封,由此,使内部空间S被气密密封。为了
使功能元件4有效地振动,优选为,使内部空间S成为真空状态(例如,10Pa
以下的减压状态)。另外,也可以在连通孔33的圆周面上形成用于提高与密
封材料9之间的紧贴性的金属膜等的膜。
这种盖体3例如通过硅基板而被形成。由此,能够通过阳极接合而将盖
体3与底基板2牢固地接合在一起。
根据这种结构,由于在俯视观察时连通孔33的下侧开口33a被配置于偏
离开内部空间S的位置处,因此能够使盖体3的下侧开口33a的周围与底基
板2接合。因此,能够提高盖体3的连通孔33的周围的机械强度,从而减少
了由落下等的冲击造成的盖体3的破损的情况。此外,能够将少如下情况,
即,因利用激光照射等而对密封材料9进行熔融时所产生的热量或者由密封
材料9的熔融与凝固所产生的应力,而在盖体3的连通孔33附近产生裂缝,
从而使内部空间S的气密性降低的情况。
尤其是,如上文所述,由于被形成在底基板2上的槽24被形成为浅于凹
部21,因此能够充分地减小槽24的横截面形状。因此,例如在通过激光照
射而使密封材料9熔融时所产生的飞沫(溅沫)将难以经由槽24而侵入到内
部空间S中。因此,能够减少向功能元件4的金属飞沫的附着,并能够减少
功能元件4的功能下降。
接下来,对连通孔33的形状以及配置进行详细说明。如图1所示,连通
孔33呈宽度W(横截面积)从上侧开口朝向下侧开口逐渐减少的锥形状。通
过设为这种形状,从而能够在连通孔33的斜面上配置密封材料9(熔融前的
球体)并通过激光照射而进行熔融,由此能够更可靠地对连通孔33进行密封。
此外,如图1所示,连通孔33在俯视观察时上侧开口33b的一部分与凹部
31重叠。由此,使连通孔33相对于内部空间S的俯视观察时的布局自由度
增加。即,与上述的专利文献1相比,能够使内部空间S以及功能元件4的
空间最大化。另外,虽然在本实施方式中连通孔33的俯视观察形状大致为矩
形,但作为连通孔33的俯视观察形状并不限定于此,例如也可以为圆形。
此外,如图2所示,连通孔33的下侧开口33a的宽度W33a与槽24的宽
度W24相比而较宽。由此,例如,即使盖体3的位置相对于底基板2而在Y
轴方向上稍稍偏移,也能够使连通孔33的下侧开口33a的整个区域与槽24
连接。因此,能够防止在对内部空间S内进行真空抽吸时的成为流道的槽24
以及连通孔33的中途(边界部)处流道变窄的情况,从而能够经由槽24以
及连通孔33而顺利地对内部空间S内进行真空抽吸。但是,宽度W33a与宽
度W24的关系并不限定于本实施方式,宽度W33a既可以窄于宽度W24,两者
也可以相等。
功能元件4
功能元件4为用于对围绕Z轴的角速度进行检测的角速度传感器元件。
如图3所示,这种功能元件4具有结构体41、驱动用固定电极47和检测用
固定电极48。这种功能元件4例如由掺杂了磷、硼等杂质的硅基板而形成。
结构体41具有两个振动体41’、41”,这些振动体41’、41”沿着X轴方
向而互相连结。此外,振动体41’、41”被设置为相对于各自的边界线B(沿
着Y轴方向的直线)而对称。以下,虽然对振动体41’、41”的结构进行具
体说明,但由于振动体41’、41”的结构互相相同,因此在下文中以振动体
41’的结构作为代表来进行说明,而对于振动体41”的结构的说明,则省略
其说明。
如图3所示,振动体41’具有驱动部42和检测部43。此外,驱动部42
具有:驱动用支承部421、驱动用弹簧部422、驱动用可动电极423和固定部
424。驱动用支承部421呈框状,并经由驱动用弹簧部422而与被固定在底基
板2的上表面上的固定部424连结。驱动用弹簧部422以能够在X轴方向上
进行弹性变形的方式而被构成,由此,驱动用支承部421能够相对于固定部
424而在X轴方向上进行位移(能够振动)。此外,驱动用可动电极423被连
接在驱动用支承部421上,并位于驱动用支承部421的外侧。而且,被固定
在底基板2的上表面上的驱动用固定电极47以隔着驱动用可动电极423而对
置的方式配置。因此,当向驱动用固定电极47以及驱动用可动电极423之间
施加电压时,在驱动用固定电极47与驱动用可动电极423之间将产生静电力,
通过该静电力,从而能够在使驱动用弹簧部422进行弹性变形的同时使驱动
用支承部421沿着X轴方向而进行振动。
检测部43被配置在驱动用支承部421的内侧,且具有检测用支承部431、
检测用弹簧部432和检测用可动电极433。检测用支承部431呈框状,并经
由检测用弹簧部432而与驱动用支承部421连结。检测用弹簧部432以能够
在Y轴方向上进行弹性变形的方式而被构成,由此,检测用支承部431能够
相对于驱动用支承部421而在Y轴方向上进行位移。此外,检测用可动电极
433以在检测用支承部431的内侧处并于X轴方向上延伸的方式而被设置,
且其两端部被连接在检测用支承部431上。而且,被固定在底基板2的上表
面上的检测用固定电极48以隔着检测用可动电极433而对置的方式配置。因
此,当在使检测用弹簧部432进行弹性变形并且使检测用支承部431在Y轴
方向上进行振动时,检测用固定电极48以及检测用可动电极433之间的间隙
将发生变化,并且检测用固定电极48以及检测用可动电极433之间的静电电
容也伴随着该变化而变化。
以上,对功能元件4的结构进行了说明。这种结构的功能元件4能够以
如下的方式而对围绕Z轴的角速度进行检测。首先,如上文所述,向驱动用
固定电极47以及驱动用可动电极423之间施加电压,而使驱动用支承部421
沿着X轴方向进行振动。此时,使振动体41’、41”的驱动用支承部421彼
此以互相反相位的(X轴反相模式)方式进行振动。如此,当在使振动体41’、
41”的驱动用支承部421振动的状态下向功能元件4施加围绕Z轴的角速度
ω时,科里奥利力将发挥作用而使振动体41’、41”的检测用支承部431相
对于驱动用支承部421而在Y轴方向上进行位移。另外,此时,振动体41’、
41”的检测用支承部431彼此以互相反相位的(Y轴反相模式)方式进行位
移。如此,通过使检测用支承部431相对于驱动用支承部421而在Y轴方向
上进行位移,从而使检测用可动电极433与检测用固定电极48之间的间隙发
生变化,并根据该间隔变化而使检测用可动电极433与检测用固定电极48
之间的静电电容变化。因此,在功能元件4中,向检测用可动电极433以及
检测用固定电极48之间施加电压,并对这些电极之间的静电电容的的变化量
进行检测,从而能够根据该静电电容的变化量而求出围绕Z轴的角速度ω。
第二实施方式
接下来,对本发明的物理量传感器的第二实施方式进行说明。
图4为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器所具有的槽的
俯视图。图5为表示图4所示的槽的改变例的俯视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中,除了被设置于底基板上的槽的
形状有所不同以外,其余均与上述的第一实施方式所涉及的物理量传感器相
同。
另外,在以下的说明中,关于第二实施方式的物理量传感器,以与上述
的实施方式之间的不同点为中心来进行说明,而关于相同的事项则省略其说
明。此外,在图4以及图5中,对于与上述的实施方式相同的结构标记相同
符号。
如图4所示,本实施方式的物理量传感器1所具有的槽24在延伸方向的
中途具有两个屈曲部241。通过设置这种屈曲部241,从而使利用激光照射来
熔融密封材料9时所产生的飞沫(溅沫)难以经由槽24而侵入到内部空间S
中。因此,能够减少向功能元件4的金属飞沫的附着,从而能够减少功能元
件4的功能下降。另外,作为屈曲部241的数量并不限定于两个,既可以为
一个,也可以为三个以上。此外,即使代替屈曲部241而具有如图5所示那
样的弯曲部242,也能够发挥与本实施方式相同的效果。
即使通过这种第二实施方式,也能够发挥与所述的第一实施方式相同的
效果。
第三实施方式
接下来,对本发明的物理量传感器的第三实施方式进行说明。
图6为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器所具有的槽的
俯视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中,除了被设置于底基板上的槽的
形状有所不同以外,其余均与所述的第一实施方式所涉及的物理量传感器相
同。
另外,在以下的说明中,关于第三实施方式的物理量传感器,以与上述
的实施方式之间的不同点为中心来进行说明,而关于相同的事项则省略其说
明。此外,在图6中,对于与上述的实施方式相同的结构标记相同符号。
如图6所示,本实施方式的物理量传感器1所具有的槽24在延伸方向的
中途处与连通孔33连接。换言之,槽24具有从与连通孔33的连接起向凹部
21的相反侧延伸的部分244。通过采用这种结构,从而能够使利用激光照射
来熔融密封材料9时所产生的飞沫(溅沫)的一部分侵入到凹部21的相反侧
的部分244中。因此,飞沫将难以经由槽24而侵入到内部空间S中。因此,
能够减少向功能元件4的金属飞沫的附着,从而能够减少功能元件4的功能
下降。
即使通过这种第三实施方式,也能够发挥与上述的第一实施方式相同的
效果。
第四实施方式
接下来,对本发明的物理量传感器的第四实施方式进行说明。
图7为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器所具有的槽的
剖视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中,除了被设置于底基板上的槽的
形状有所不同以外,其余均与所述的第一实施方式所涉及的物理量传感器相
同。
另外,在以下的说明中,关于第四实施方式的物理量传感器,以与上述
的实施方式之间的不同点为中心来进行说明,而关于相同的事项则省略其说
明。此外,在图7中,对于与所述的实施方式相同的结构标记相同符号。
如图7所示,本实施方式的物理量传感器1所具有的槽24在与连通孔
33连接的连接部相对应的部分(与下侧开口33a对置的部分)处具有与其他
部分相比而更深的储液部(凹部)246。通过采用这种结构,从而能够使利用
激光照射来熔融密封材料9时所产生的飞沫(溅沫)的至少一部分积储在储
液部246中。因此,飞沫难以经由槽24而侵入到内部空间S中。因此,能够
减少向功能元件4的金属飞沫的附着,从而能够减少功能元件4的功能下降。
即使通过这种第四实施方式,也能够发挥与上述的第一实施方式相同的
效果。
第五实施方式
接下来,对本发明的物理量传感器的第五实施方式进行说明。
图8为表示本发明的第五实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。图
9为表示图8所示的物理量传感器所具有的第二功能元件的俯视图。
在本实施方式所涉及的物理量传感器中,除了功能元件的数量有所不同
以外,其余均与上述的第一实施方式所涉及的物理量传感器相同。
另外,在以下的说明中,关于第五实施方式的物理量传感器,以与所述
的实施方式之间的不同点为中心来进行说明,而关于相同的事项则省略其说
明。此外,在图8及图9中,对于与所述的实施方式相同的结构标记相同符
号。
本实施方式的物理量传感器1具有封装件10和两个功能元件4、5,所
述封装件10具备底基板2以及盖体3,所述两个功能元件4、5被收纳在封
装件10中。
底基板2
底基板2具有向上表面开口的凹部(第一凹部)21、22。在这些凹部21、
22之中,在凹部21上配置有功能元件(第一功能元件)4,并通过凹部21
从而防止了功能元件4与底基板2之间的接触。此外,在凹部22上配置有功
能元件(第二功能元件)5,并通过凹部22从而防止了功能元件5与底基板
2之间的接触。
此外,在底基板2上形成有向上表面开口且一端部与凹部21连接的槽(第
一槽)24、和一端部与凹部22连接的槽(第二槽)25。这些槽24、25之中
的槽24为,如下文所述那样用于将被形成在盖体3上的连通孔33与内部空
间(第一空腔)S1连通的槽,而槽25则为,如下文所述那样用于将被形成
在盖体3上的连通孔36与内部空间(第二空腔)S2连通的槽。槽24、25被
形成得浅于凹部21、22。另外,由于槽25的结构与槽24大致相同,因此省
略其说明。
盖体3
盖体3具有向下表面开口的凹部(第二凹部)31、35。而且,盖体3通
过如下方式而被接合在底基板2上,即,利用凹部31和凹部21而形成对功
能元件4进行收纳的内部空间S1,并且利用凹部35和凹部22而形成对功能
元件5进行收纳的内部空间S2。此外,盖体3被形成于在俯视观察时位于凹
部31、35(内部空间S1、S2)的周围的隔壁部32上,且具有将盖体3的下
表面(第一面)3a与上表面(第二面)3b连通,而不与凹部31、35直接连
通的两个连通孔33、36。在这些连通孔33、36之中,连通孔33位于其下侧
开口33a与底基板2的槽24重叠的位置处,连通孔36位于其下侧开口36a
与底基板2的槽25重叠的位置处。因此,连通孔33经由槽24而与内部空间
S1连通,连通孔36经由槽25而与内部空间S2连通。另外,由于连通孔36
为与连通孔33大致相同的结构,因此省略其说明。
这些连通孔33、36分别通过密封材料9而被密封,由此,内部空间S1、
S2被气密密封。为了使功能元件4有效地进行振动,优选为,使内部空间S1
成为真空状态(例如,10Pa以下的减压状态)。另一方面,为了使功能元件5
充分地发挥阻尼效果,优选为,内部空间S2成为大致大气压状态。此外,内
部空间S1、S2内也可以分别通过氦、氩等惰性气体而被置换。
功能元件5
功能元件5为用于对X轴方向上的加速度进行检测的加速度传感器元件。
如图9所示,这种功能元件5具有支承部51、52、可动部53、连结部54、
55、多个第一固定电极指58和多个第二固定电极指59。此外,可动部53具
有基部531、和从基部531向Y轴方向两侧突出的多个可动电极指532。这种
功能元件5例如由掺杂了磷、硼等杂质的硅基板形成。
支承部51、52分别被接合在底基板2的上表面上。而且,在这些支承部
51、52之间设置有可动部53。可动部53经由连结部54而与支承部51连结,
并且经由连结部55而与支承部52连结。由此,可动部53能够相对于支承部
51、52而在X轴方向上进行位移。
多个第一固定电极指58被配置在可动电极指532的X轴方向的一方侧,
并相对于所对应的可动电极指532而隔开间隔且以呈相互啮合的梳齿状的方
式排列。这种多个第一固定电极指58通过其基端部而被接合在底基板2的上
表面上。
相对于此,多个第二固定电极指59则被配置在可动电极指532的X轴方
向的另一侧,并相对于所对应的可动电极指532而隔开间隔且以呈相互啮合
的梳齿状的方式排列。这种多个第二固定电极指59通过其基端部而被接合在
底基板2的上表面上。
这种功能元件5以如下方式对X轴方向上的加速度进行检测。即,当X
轴方向上的加速度被施加于物理量传感器1上时,根据该加速度的大小,可
动部53在使连结部54、55进行弹性变形的同时在X轴方向上进行位移。伴
随于这种位移,可动电极指532与第一固定电极指58之间的静电电容以及可
动电极指532与第二固定电极指59之间的静电电容的大小也分别发生变化。
因此,能够根据这些静电电容的变化(差动信号)而对加速度进行检测。
根据这种结构的物理量传感器1,由于作为功能元件而具有角速度传感
器元件以及加速度传感器元件,因此能够作为可以对角速度与加速度进行检
测的复合传感器来利用。因此,能够发挥优质的便利性。此外,由于能够分
别将内部空间S1、S2设为不同的环境,因此能够将功能元件4、5放置在各
自适当的环境下。
即使通过这种第四实施方式,也能够发挥与上述的第一实施方式相同的
效果。
电子设备
接下来,对本发明的电子设备进行说明。
图10为应用了本发明的电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人计算
机的结构的立体图。
在该图中,个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104和具备显示
部1108的显示单元1106构成,显示单元1106以能够经由铰链结构部而相对
于主体部1104进行转动的方式被支承。在这种个人计算机1100中搭载有对
用于测量所述个人计算机1100的落下或倾斜的加速度或角速度等的物理量
进行测量的物理量传感器1。由此,通过搭载上述的物理量传感器1,从而能
够获得可靠性较高的个人计算机1100。
图11为表示应用了本发明的电子设备的便携式电话机(也包括PHS
(PersonalHandy-phoneSystem:个人便携式电话机系统))的结构的立体
图。
在该图中,便携式电话机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及
话筒1206,并且在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1208。在这
种便携式电话机1200中搭载有对用于测量所述便携式电话机1200的落下或
倾斜的加速度或角速度等的物理量进行测量的物理量传感器1。由此,通过
搭载上述的物理量传感器1,从而能够获得可靠性较高的便携式电话机1200。
图12为表示应用了本发明的电子设备的数码照相机的结构的立体图。另
外,在该图中还简单地图示了与外部设备的连接。
数码照相机1300是通过CCD(ChargeCoupledDevice:电荷耦合装置)
等的摄像元件而对被摄物体的光图像进行光电变换从而生成摄像信号(图像
信号)的。在数码照相机1300的壳体(机身)1302的背面上设置有显示部
1308,并且成为根据由CCD产生的摄像信号来进行显示的结构,显示部1308
作为将被摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。此外,在壳体1302
的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学镜片(摄像光学系统)与CCD等在
内的受光单元1304。
当摄影者对被显示于显示部1308上的被摄物体图像进行确认,并按下快
门按钮1306时,该时间点的CCD的摄像信号将被转送并存储于存储器1310
中。此外,在该数码照相机1300中,在壳体1302的侧面上设置有影像信号
输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且,如图所示,根据
需要而分别在影像信号输出端子1312上连接液晶显示器1430,在数据通信
用的输入输出端子1314上连接个人计算机1440。并且,成为如下的结构,
即,通过预定的操作,从而使被存储于存储器1310中的摄像信号被输出至液
晶显示器1430或个人计算机1440。在这种数码照相机1300上搭载有对用于
测量所述数码照相机1300的落下或倾斜的加速度或角速度等物理量进行测
量的物理量传感器1。如此,通过搭载上述的物理量传感器1,从而能够获得
可靠性较高的数码照相机1300。
另外,本发明的电子设备除了能够应用于图10的个人计算机、图11的
便携式电话机、图12的数码照相机中之外,还能够应用于如下的电子设备中,
例如:智能手机、喷墨式喷出吐出装置(例如喷墨打印机)、电视机、摄像机、
录像机、导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电
子词典、电子计算器、电子游戏设备、文字处理机、工作台、可视电话、防
盗用视频监控器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、
血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探
测仪、各种测量设备、计量仪器类(例如,车辆、航空器、船舶的计量仪器
类)、飞行模拟器等电子设备。
移动体
接下来,对本发明的移动体进行说明。
图13为概要地表示作为本发明的移动体的一个示例的汽车的立体图。
汽车1500为搭载有具备对各种各样的控制信号进行处理的物理量传感
器1的各种控制单元。例如,如该图所示那样,在作为移动体的汽车1500
上,电子控制单元(ECU:ElectronicControlUnit)1508被搭载于车身1507
上,所述电子控制单元1508通过内置有对该汽车1500的加速度进行检测的
传感器从而对发动机的输出进行控制。在电子控制单元1508上搭载有对车身
1507的加速度或角速度等的物理量进行测量的物理量传感器1。如此,通过
搭载上述的物理量传感器1,从而能够高精度地执行与车身1507的姿态相对
应的适当的发动机输出控制,进而能够获得作为抑制了燃料等的消耗的有效
的移动体的汽车1500。
此外,物理量传感器1除此之外,还能够广泛地应用于车身姿态控制单
元、无钥匙进入系统、发动机防盗锁止装置、汽车导航系统、汽车空调系统、
防抱死制动系统(ABS:Anti-lockBrakingSystem)、安全气囊、胎压检测
系统(TPMS:TirePressureMonitoringSystem)等之中。
以上,虽然根据图示的实施方式而对本发明的物理量传感器、电子设备
以及移动体进行了说明,但本发明并不限定于此,各个部的结构能够被置换
为具有相同的功能的任意的结构。此外,也可以在本发明中附加其他的任意
的结构物。
此外,虽然在上述的实施方式中,对物理量传感器具有一个或者两个功
能元件的结构进行了说明,但作为功能元件的数量则并不限定于此,也可以
为三个以上。此外,作为功能元件的角速度传感器或加速度传感器的检测轴,
并未被特别限定。
符号说明
1…物理量传感器;
10…封装件;
2…底基板;
21、22…凹部;
24、25…槽;
241…屈曲部;
242…弯曲部;
244…部分;
246…储液部;
3…盖体;
3a…下表面;
3b…上表面;
31…凹部;
32…隔壁部;
33…连通孔;
33a…下侧开口;
33b…上侧开口;
35…凹部;
36…连通孔;
36a…下侧开口;
4…功能元件;
41…结构体;
41’、41”…振动体;
42…驱动部;
421…驱动用支承部;
422…驱动用弹簧部;
423…驱动用可动电极;
424…固定部;
43…检测部;
431…检测用支承部;
432…检测用弹簧部;
433…检测用可动电极;
47…驱动用固定电极;
48…检测用固定电极;
5…功能元件;
51、52…支承部;
53…可动部;
531…基部;
532…可动电极指;
54、55…连结部;
58…第一固定电极指;
59…第二固定电极指;
9…密封材料;
1108…显示部;
1100…个人计算机;
1102…键盘;
1104…主体部;
1106…显示单元;
1200…便携式电话机;
1202…操作按钮;
1204…听筒;
1206…话筒;
1208…显示部;
1300…数码照相机;
1302…壳体;
1304…受光单元;
1306…快门按钮;
1308…显示部;
1310…存储器;
1312…影像信号输出端子;
1314…输入输出端子;
1430…液晶显示器;
1440…个人计算机;
1500…汽车;
1507…车身;
1508…电子控制单元;
B…边界线;
S、S1、S2…内部空间。