物理量传感器以及电子设备 |
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| 申请号 | CN201310022516.1 | 申请日 | 2013-01-22 | 公开(公告)号 | CN103226153B | 公开(公告)日 | 2017-09-08 |
| 申请人 | 精工爱普生株式会社; | 发明人 | 与田光宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供物理量 传感器 以及 电子 设备，能够简化制造工序、并且可靠性高。本发明的物理量传感器（100）具有： 基板 （10）；摆动体（20），其设置在基板（10）的上方； 支撑 部（40、42），其支撑摆动体（20），沿着第1轴进行配置；以及检测 电极 （50、52），其设置于基板（10），与摆动体（20）相对配置，摆动体（20）具有与第2轴交叉的一对侧面，该第2轴在平面中与所述第1轴垂直，在所述一对侧面的至少一方，设置有突起部（30）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种物理量传感器，其包含： |
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| 说明书全文 | 物理量传感器以及电子设备技术领域[0001] 本发明涉及物理量传感器以及电子设备。 背景技术[0003] 例如，在专利文献1中，公开了利用旋转动作（杠杆摆动）检测Z轴方向的加速度的杠杆型的物理量传感器。专利文献1的物理量传感器具备导电性板、和具有质量不同的第1和第2区域的保证质量，该保证质量根据Z轴方向的加速度，绕分离第1和第2区域的挠性轴旋转。专利文献1的物理量传感器根据由于该保证质量的旋转产生的、导电性板与保证质量之间的静电电容的变化检测加速度。 [0004] 此外，专利文献1的物理量传感器具有用于限制保证质量的旋转的保护屏蔽板、和朝向该保护屏蔽板突出的止挡件。由此，防止导电性板与保证质量接触，从而提高可靠性。 [0005] 【专利文献1】日本特开2008-529001号公报 [0006] 但是，在专利文献1的物理量传感器中，必须通过在保证质量上堆积预定的材料，并进行图形化来形成止挡件，存在制造工序复杂化的问题。 发明内容[0007] 本发明的几个方式的目的之一在于提供能够简化制造工序、并且可靠性高的物理量传感器。本发明的几个方式的目的之一还在于提供包含上述物理量传感器的电子设备。 [0008] 本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。 [0009] [应用例1] [0010] 本应用例的物理量传感器包含： [0011] 基板； [0012] 摆动体，其设置在所述基板的上方； [0013] 支撑部，其支撑所述摆动体，沿着第1轴进行配置；以及 [0015] 所述摆动体具有与第2轴交叉的一对侧面，该第2轴在平面中与所述第1轴垂直，[0016] 在所述一对侧面的至少一部分，设置有在所述平面内延伸的突起部。 [0017] 根据这种物理量传感器，能够在产生较大的加速度的情况下，防止摆动体与基板碰撞。因此，能够防止摆动体的损伤，能够提高可靠性。并且，将突起部设置于摆动体的侧面，因此例如能够通过对1个基板进行图形化来形成摆动体和突起部。因此，能够简化制造工序。 [0018] [应用例2] [0019] 在本应用例的物理量传感器中， [0020] 可以包含电极，该电极设置于所述基板的所述检测电极的配置区域的外侧，并且与所述摆动体相对配置， [0021] 所述电极与所述摆动体电连接。 [0022] 根据这种物理量传感器，能够将摆动体和电极设为相等电位，能够防止摆动体粘贴到基板。 [0023] [应用例3] [0024] 在本应用例的物理量传感器中， [0025] 可以是所述突起部在平面视图中，不与所述检测电极和所述电极重叠。 [0026] 根据这种物理量传感器，能够在突起部与基板碰撞时，防止检测电极和电极损伤。 [0027] [应用例4] [0028] 在本应用例的物理量传感器中， [0029] 可以是所述突起部的平面形状的末端为尖头状。 [0030] 根据这种物理量传感器，能够减小突起部与基板的接触面积，能够防止摆动体（突起部）粘贴到基板。 [0031] [应用例5] [0032] 在本应用例的物理量传感器中， [0033] 可以是所述突起部的平面形状的末端为圆弧状。 [0034] 根据这种物理量传感器，能够减小突起部与基板的接触面积，能够防止摆动体（突起部）粘贴到基板。 [0035] [应用例6] [0036] 在本应用例的物理量传感器中， [0037] 可以是所述突起部与所述摆动体设置成一体。 [0038] 根据这种物理量传感器，能够简化制造工序。 [0039] [应用例7] [0040] 在本应用例的物理量传感器中， [0041] 可以是所述摆动体的平面形状为矩形，并具有与所述第2轴交叉的第1侧面和第2侧面， [0042] 在利用通过所述第1侧面的所述第1轴方向的宽度中心的所述第2轴将所述第1侧面划分为第1区域和第2区域时，在所述第1区域和所述第2区域中分别设置有所述突起部。 [0043] 根据这种物理量传感器，能够更可靠地防止摆动体与基板碰撞。 [0044] [应用例8] [0045] 在本应用例的物理量传感器中， [0046] 可以在所述摆动体的周围配置有框体， [0047] 所述摆动体通过所述支撑部与所述框体隔开而连接， [0048] 所述摆动体和所述突起部的外侧缘与所述框体的内侧缘之间的空隙宽度均匀。 [0049] 根据这种物理量传感器，能够实现装置的小型化。此外，在将传感器基板接合到基板，并蚀刻传感器基板来形成摆动体的工序中，如果将摆动体和突起部的外侧缘与框体的内侧缘之间的空隙宽度设计成均匀，则能够用1次蚀刻工序形成摆动体和突起部，能够改善制造效率。 [0050] [应用例9] [0051] 在本应用例的物理量传感器中， [0052] 可以是所述摆动体在以所述第1轴为界时在一方区域和另一方区域中质量不同。 [0053] [应用例10] [0054] 在本应用例的物理量传感器中， [0055] 可以是所述检测电极包含配置于与所述摆动体的所述一方区域相对的位置的第1检测电极、和配置于与所述摆动体的所述另一方区域相对的位置的第2检测电极。 [0056] [应用例11] [0057] 本应用例的电子设备包含本应用例的物理量传感器。 [0059] 图1是示意性示出本实施方式的物理量传感器的俯视图。 [0060] 图2是示意性示出本实施方式的物理量传感器的剖视图。 [0061] 图3是示意性示出本实施方式的物理量传感器的剖视图。 [0062] 图4是用于说明摆动体的动作和可变电容的电容值的变化的图。 [0063] 图5是示意性示出本实施方式的物理量传感器的制造工序的剖视图。 [0064] 图6是示意性示出本实施方式的物理量传感器的制造工序的剖视图。 [0065] 图7是示意性示出本实施方式的物理量传感器的制造工序的剖视图。 [0066] 图8是示意性示出本实施方式的物理量传感器的制造工序的剖视图。 [0067] 图9是示意性示出本实施方式的第1变形例的物理量传感器的俯视图。 [0068] 图10是示意性示出本实施方式的第2变形例的物理量传感器的俯视图。 [0069] 图11是示意性示出本实施方式的电子设备的立体图。 [0070] 图12是示意性示出本实施方式的电子设备的立体图。 [0071] 图13是示意性示出本实施方式的电子设备的立体图。 [0072] 标号说明 [0073] C1、C2：可变电容；M：掩模；Q：支撑轴；2、4：空隙；10：支撑基板；12：凹部；14：面；20：摆动体；21a：可动电极；21b：可动电极；24：第1侧面；24a：第1区域；24b：第2区域；25：第2侧面；25a：第3区域；25b：第4区域；26：贯通孔；28：上表面；29：下表面；30：突起部；40：第1支撑部；42：第2支撑部；50：第1检测电极；52：第2检测电极；54：相对电极；60：框体；62：凹部；70： 盖体；100：物理量传感器；101：玻璃基板；200：物理量传感器；201：硅基板；300：物理量传感器；1100：个人计算机；1102：键盘；1104：主体部；1106：显示单元；1108：显示部；1200：便携电话机；1202：操作按钮；1204：接听口；1206：发送口；1208：显示部；1300：数字静态照相机； 1302：外壳；1304：受光单元；1306：快门按钮；1308：存储器；1310：显示部；1312：视频信号输出端子；1314：输入输出端子；1430：电视监视器；1440：个人计算机。 具体实施方式[0075] 1.物理量传感器 [0076] 首先，参照附图说明本实施方式的物理量传感器。图1是示意性示出本实施方式的物理量传感器100的俯视图。图2和图3是示意性示出本实施方式的物理量传感器100的剖视图。另外，图2是图1的II－II线的剖视图，图3是图1的III－III线的剖视图。此外，在图1中，为了方便省略了盖体70的图示。在图1～图3中，作为彼此垂直的3个轴，图示了X轴、Y轴、Z轴。 [0077] 物理量传感器100例如能够用作惯性传感器，具体而言，能够用作例如用于测量铅直方向（Z轴方向）的加速度的加速度传感器（静电电容型加速度传感器、静电电容型MEMS加速度传感器）。 [0078] 如图1和图2所示，物理量传感器100构成为包含支撑基板10、摆动体20、突起部30、支撑部40和42、第1检测电极50、第2检测电极52、相对电极（电极）54、框体60以及盖体70。 [0079] 在支撑基板10上，设置有第1检测电极50、第2检测电极52和相对电极54。在图示的例子中，这些电极50、52、54设置于规定支撑基板10的凹部12的底部的面14上。此外，在支撑基板10上接合有框体60和盖体70。能够由支撑基板10和盖体70形成用于收纳摆动体20的空间。支撑基板10的材质没有特别限定，例如为玻璃。 [0080] 摆动体20设置在支撑基板10的上方。摆动体20由第1支撑部40和第2支撑部42支撑。摆动体20例如在产生铅直方向（Z轴方向）的加速度时，能够以由支撑部40、42决定的支撑轴Q为摆动轴（旋转轴），进行杠杆摆动（杠杆动作）。 [0081] 摆动体20具有第1杠杆片（第1部分）20a、和第2杠杆片（第2部分）20b。在平面视图中，第1杠杆片20a是被支撑轴Q划分的摆动体20的两个部分中的一方（在图1中是位于右侧的部分）。在平面视图中，第2杠杆片20b是被支撑轴Q划分的摆动体20的两个部分中的另一方（在图1中是位于左侧的部分）。 [0082] 例如，在对摆动体20施加了铅直方向（Z轴方向）的加速度（例如重力加速度）时，分别在第1杠杆片20a和第2杠杆片20b中产生转矩（力矩）。此处，在第1杠杆片20a的转矩（例如沿顺时针方向的转矩）与第2杠杆片20b的转矩（例如沿逆时针方向的转矩）均衡的情况下，摆动体20的倾斜度不发生变化，不能检测出加速度的变化。由此，将摆动体20设计成，使得施加了铅直方向（Z轴方向）的加速度时，第1杠杆片20a的转矩与第2杠杆片20b的转矩不均衡，在摆动体20中产生预定的倾斜度。 [0083] 在物理量传感器100中，通过将支撑轴Q配置在偏离摆动体20的中心（重心）的位置（通过使得从支撑轴Q到各杠杆片20a、20b的末端的距离不同），使杠杆片20a、20b具有相互不同的质量。即，摆动体20在以支撑轴Q为界时，在一方的区域（第1杠杆片20a）和另一方的区域（第2杠杆片20b）中质量不同。具体而言，从支撑轴Q到第1杠杆片20a的第1侧面24的距离比从支撑轴Q到第2杠杆片20b的第2侧面25的距离大。此外，第1杠杆片20a的厚度与第2杠杆片20b的厚度相等。因此，第1杠杆片20a的质量比第2杠杆片20b的质量大。由此，杠杆片20a、20b具有相互不同的质量，由此能够使得在施加铅直方向（Z轴方向）的加速度时，第1杠杆片20a的转矩与第2杠杆片20b的转矩不均衡。因此，在施加铅直方向（Z轴方向）的加速度时，能够在摆动体20中产生预定的倾斜度。 [0084] 另外，虽然未图示，但也可以通过将支撑轴Q配置于摆动体20的中心、并且使杠杆片20a、20b的厚度相互不同，而使杠杆片20a、20b具有相互不同的质量。在这种情况下，在施加铅直方向（Z轴方向）的加速度时，也能够在摆动体20中产生预定的倾斜度。 [0085] 摆动体20的平面形状（从Z轴方向观察时的形状）例如为长方形。具体而言，摆动体20的平面形状为长方形，具有沿着X轴的长边、沿着Y轴的短边。此外，第1杠杆片20a的平面形状例如为长方形，具有沿着X轴的长边、和沿着Y轴的短边，第2杠杆片20b的平面形状例如为长方形，具有沿着Y轴的长边、和沿着X轴的短边。另外，摆动体20和各杠杆片20a、20b的平面形状没有特别限定。 [0086] 摆动体20与支撑基板10隔开设置。在图示的例子中，在摆动体20与支撑基板10之间设置有空隙2。此外，摆动体20通过支撑部40、42与框体60隔开连接。在摆动体20与框体60之间设置有空隙4。在摆动体20的周围存在空隙2、4，从而摆动体20能够进行杠杆摆动。 [0087] 摆动体20能够作为可动电极21a、21b发挥功能。摆动体20可以通过由导电性材料（掺入了杂质的硅等）构成来形成可动电极，并且还能够在摆动体20的表面上形成由金属等导体层构成的可动电极。在图示的例子中，摆动体20通过由导电性材料（掺入了杂质的硅）构成来形成可动电极21a、21b。即，第1杠杆片20a作为可动电极21a发挥功能，第2杠杆片20b作为可动电极21b发挥功能。 [0088] 此外，在支撑基板10的与可动电极21a相对的位置处设置有第1检测电极50。通过该可动电极21a和第1检测电极50构成可变电容C1。在支撑基板10的与可动电极21b相对的位置处设置有第2检测电极52。通过该可动电极21b和第2检测电极52构成可变电容C2。可变电容C1和可变电容C2例如构成为在图2所示的摆动体20处于水平的状态下，成为相同电容。可动电极21a和可动电极21b的位置根据摆动体20的杠杆摆动发生变化。由此，可变电容C1、C2的电容值发生变化。在图示的例子中，通过摆动体20自身形成可动电极21a、21b，因此可动电极21a、21b是具有相同电位的电极。 [0089] 另外，虽然未图示，但可以在盖体70的与可动电极21a相对的位置处设置有第1检测电极50，在盖体70的与可动电极21b相对的位置处设置有第2检测电极52。 [0090] 在摆动体20中，设置有从摆动体20的上表面28贯通到摆动体20的下表面29的贯通孔（狭缝）26。由此，能够减少摆动体20摆动时的空气影响（空气阻力）。在图示的例子中，设置有多个贯通孔26。 [0091] 突起部30设置于第1杠杆片20a的侧面（第1侧面）24和第2杠杆片20b的侧面（第2侧面）25。此处，第1侧面24和第2侧面25是与轴（第2轴）L交叉（在图示的例子中为垂直）的一对面，轴（第2轴）L在平面中与支撑轴（第1轴）Q垂直。换言之，第1侧面24和第2侧面25是夹着支撑轴Q相互相对的面。在图示的例子中，第1侧面24和第2侧面25是相互平行。此外，第1侧面24和第2侧面25与支撑轴Q平行。第1侧面24例如是第1杠杆片20a的面中的、处于最远离支撑轴Q的位置处的面。此外，第2侧面25例如是第2杠杆片20b的面中的、处于最远离支撑轴Q的位置处的面。 [0092] 突起部30从侧面24、25起，朝摆动体20的上表面28（或下表面29）的面内方向延伸。在图示的例子中，设置于第1侧面24的突起部30从第1侧面24起朝＋X轴方向延伸。此外，设置于第2侧面25的突起部30从第2侧面25起朝－X轴方向延伸。突起部30例如在由摆动体20和突起部30构成的构造体（以支撑轴Q为摆动轴进行杠杆摆动的构造体）中，是最远离支撑轴Q的部分（端部）。因此，在产生较大的加速度而该构造体接触支撑基板10时，在该构造体中，突起部30能够最先接触支撑基板10。突起部30能够作为用于限制摆动体20的动作（杠杆摆动）的止挡件发挥功能。 [0093] 在图示的例子中，突起部30的平面形状为四边形。突起部30的厚度（在图示的例子中为Z轴方向的大小）与摆动体20（杠杆片20a、20b）的厚度（在图示的例子中为Z轴方向的大小）相同。 [0094] 摆动体20的X轴方向的大小例如为1mm左右，摆动体20的Y轴方向的大小例如为300～500μm左右。突起部30的X轴方向的大小例如为10μm左右，突起部30的Y轴方向的大小例如为10μm左右。 [0095] 突起部30与摆动体20设置成一体。具体而言，突起部30和摆动体20通过对一个基板（后述的硅基板201）进行图形化而一体形成。在图示的例子中，摆动体20、突起部30、支撑部40和42以及框体60一体形成。 [0096] 如图1所示，第1侧面24被轴L划分为第1区域24a和第2区域24b。具体而言，第1侧面24被轴L划分为第1区域24a和第2区域24b，该轴L通过第1侧面24的沿着支撑轴（第1轴）Q的方向（Y方向）的宽度中心。在图1所示的例子中，轴L通过第1侧面24的中心和第2侧面25的中心，并且在XY平面上与支撑轴Q垂直。在第1区域24a和第2区域24b中分别设置有突起部30。 在图示的例子中，在第1区域24a和第2区域24b中分别设置有一个突起部30，但是也可以在各区域24a、24b中设置有多个突起部30。 [0097] 如图1所示，第2侧面25被轴L划分为第3区域25a和第4区域25b。具体而言，第2侧面25被轴L划分为第3区域25a和第4区域25b，该轴L通过第2侧面25的沿着支撑轴（第1轴）Q的方向（Y方向）的宽度中心。在第3区域25a和第4区域25b中分别设置有突起部30。在图示的例子中，在第3区域25a和第4区域25b中分别设置有一个突起部30，但是也可以在各区域25a、 25b中设置有多个突起部30。设置于第1侧面24的突起部30的数量与设置于第2侧面25的突起部30的数量例如相同。 [0098] 第1支撑部40和第2支撑部42对摆动体20进行支撑。第1支撑部40和第2支撑部42作为扭簧（扭力弹簧）发挥功能。由此，针对由于摆动体20进行杠杆摆动而在弹簧中产生的扭转变形具有较强的恢复力，从而能够防止支撑部破损。 [0099] 第1支撑部40和第2支撑部42沿着支撑轴Q进行配置。第1支撑部40和第2支撑部42是决定作为摆动体20的旋转中心（摆动中心）的支撑轴Q的位置的部件。在图示的例子中，第1支撑部40和第2支撑部42在平面视图中与支撑轴Q重叠。第1支撑部40和第2支撑部42从框体60延伸到摆动体20。第1支撑部40和第2支撑部42的延伸方向（Y轴方向）与支撑轴Q的延伸方向（Y轴方向）一致。摆动体20经由支撑部40、42被固定于框体60。 [0100] 第1检测电极50设置在支撑基板10上。第1检测电极50与摆动体20（可动电极21a）相对配置。可动电极21a隔着空隙2位于第1检测电极50上方。将第1检测电极50设置成与可动电极21a之间形成电容C1。 [0101] 第2检测电极52设置在支撑基板10上。第2检测电极52与摆动体20（可动电极21b）相对配置。可动电极21b隔着空隙2位于第2检测电极52上方。将第2检测电极52设置成与可动电极21b之间形成电容C2。第1检测电极50的平面形状与第2检测电极52的平面形状例如是以支撑轴Q为轴而轴对称的。 [0102] 相对电极54设置在支撑基板10上。相对电极54设置于支撑基板10的检测电极50、52的配置区域的外侧。相对电极54与摆动体20相对配置。摆动体20隔着空隙2位于相对电极 54上方。相对电极54位于与摆动体20相对的位置，且避开设置有检测电极50、52的区域形成。相对电极54与摆动体20电连接。具体而言，如图3所示，相对电极54形成于规定凹部12的底部的面14、规定凹部12的侧部的面以及框体60与支撑基板10之间的区域，经由框体60和支撑部40、42与摆动体20连接。因此，相对电极54可与摆动体20为相等电位。 [0103] 检测电极50、52和相对电极54例如在平面视图中，设置于不与突起部30重叠的位置。检测电极50、52和相对电极54例如避开突起部30与支撑基板10接触的区域进行设置。 [0104] 检测电极50、52和相对电极54的材质例如为铝、金、ITO（Indium Tin Oxide：氧化铟锡）等。期望检测电极50、52和相对电极54的材质为ITO等透明电极材料。是因为通过使用透明电极材料作为检测电极50、52和相对电极54，在支撑基板10为透明基板（玻璃基板）的情况下，能够容易地视觉辨认存在于电极50、52、54上的异物等。 [0105] 框体60设置在支撑基板10上。框体60在平面视图中包围摆动体20和突起部30。如图1所示，摆动体20和突起部30的外侧缘（由摆动体和突起部构成的可动体的外侧缘）与框体60的内侧缘之间的空隙4的宽度均匀。在将传感器基板接合到支撑基板，并蚀刻传感器基板来形成摆动体的工序中，如果将摆动体和突起部的外侧缘与框体的内侧缘之间的空隙宽度设计成均匀，则能够用1次蚀刻工序形成摆动体和突起部，能够改善制造效率。即，空隙4的宽度是将图8所示的硅基板201（传感器基板）图形化为期望的形状来形成摆动体的工序中的蚀刻的去除宽度。 [0106] 在图1所示的例子中，在框体60的与突起部30相对的侧面设置有凹部62。凹部62是设置于框体60的侧面的凹陷。通过在框体60上形成凹部62，例如能够将摆动体20（第1侧面24）与框体60之间的空隙4的大小4a、和突起部30与框体60之间的空隙4的大小4b设为相等。 由此，在对一个基板（后述的硅基板201）进行蚀刻来形成摆动体20和突起部30的情况下，能够提高加工精度。空隙4的大小4a、4b例如为4～5μm左右。并且，与不设置凹部的情况相比，能够实现装置的小型化。凹部62的平面形状是与突起部30的平面形状对应的四边形。框体 60的材质例如与摆动体20的材质相同。 [0108] 接着，针对摆动体20的动作、和伴随该动作的可变电容C1、C2的电容值变化进行说明。图4是用于说明摆动体20的动作和可变电容C1、C2的电容值的变化的图。 [0109] 在图4（A）中，摆动体20维持水平状态（该状态与没有重力加速度的状态（无重力状态）对应）。支撑轴Q与第1杠杆片20a的末端之间的距离比支撑轴Q与第2杠杆片20b的末端之间的距离大。因此，在图4（A）的状态下，例如，在铅直向下的方向（－Z轴方向）上产生了加速度时，在第1杠杆片20a上产生的转矩比在第2杠杆片20b上产生的转矩大，摆动体20沿顺时针方向旋转。另外，此处，说明为突起部30不对摆动体20的动作产生影响的情况。因此，在图4中省略了突起部30的图示。 [0110] 在图4（B）的状态下，对摆动体20施加例如重力加速度G1（=1G）。伴随于此，摆动体20沿顺时针方向旋转，在摆动体20上产生倾斜度。由于该摆动体20的杠杆摆动，可动电极 21a与第1检测电极50之间的距离变小，结果可变电容C1的电容值增大。另一方面，可动电极 21b与第2检测电极52之间的距离变大，结果可变电容C2的电容值减小。在物理量传感器100中，能够通过表示该可变电容C1、C2的电容值的变化的两个检测信号（差动信号）检测加速度的大小和方向。具体而言，能够根据两个检测信号各自的变化程度，检测重力加速度G1的值（=1G）。此外，能够根据两个检测信号各自变化的方向，确定加速度的方向（铅直向下、－Z轴方向）。 [0111] 在图4（C）的状态下，在对摆动体20施加了重力加速度（=1G）的状态下，进一步对摆动体20施加铅直向上（+Z轴方向）的加速度G2。该情况下，摆动体20沿逆时针方向旋转，在摆动体20上产生与图4（B）的情况相反的倾斜度。由于该摆动体20的杠杆摆动，可动电极21a与第1检测电极50之间的距离变大，结果可变电容C1的电容值减小。另一方面，可动电极21b与第2检测电极52之间的距离变小，结果可变电容C2的电容值增大。 [0112] 以在图4（B）的状态下得到的检测信号（即重力加速度的大小和方向）为基准，判定图4（C）的状态下的检测信号，从而能够检测在图4（C）的状态下，在哪个方向上作用了哪种程度的加速度。即，能够基于在图4（C）的状态下得到的两个检测信号，根据两个检测信号各自的变化程度，检测所施加的加速度G2的值。此外，能够根据两个检测信号各自变化的方向，确定加速度G2的方向（铅直向上、+Z轴方向）。 [0113] 如上所述，物理量传感器100能够用作加速度传感器或陀螺仪传感器等惯性传感器，具体而言，能够用作例如用于测量铅直方向（Z轴方向）的加速度的静电电容型加速度传感器。 [0114] 本实施方式的物理量传感器100例如具有以下特征。 [0115] 在物理量传感器100中，在摆动体20的侧面24、25设置有突起部30。由此，在产生了较大的加速度的情况下，能够防止摆动体20（可动电极21a、21b）与支撑基板10碰撞。因此，能够防止摆动体（可动电极）的损伤，能够提高可靠性。并且，与没有设置突起部的情况（摆动体与支撑基板直接接触的情况）相比，能够减小与支撑基板10的接触面积。因此，能够防止摆动体粘贴到支撑基板。 [0116] 此外，在摆动体20的侧面24、25设置有突起部30，因此例如能够通过对1个基板（后述的硅基板201）进行图形化来形成摆动体20和突起部30。因此，能够简化制造工序。 [0117] 在物理量传感器100中，相对电极54与摆动体20电连接。由此，能够将摆动体20与相对电极54设为相等电位，从而能够防止摆动体20由于在摆动体20与支撑基板10之间产生电位差而粘贴到支撑基板10。 [0118] 在物理量传感器100中，突起部30在平面视图中不与检测电极50、52和相对电极54重叠。由此，能够在突起部30与支撑基板10碰撞时，防止检测电极50、52和相对电极54损伤。 [0119] 在物理量传感器100中，突起部30与摆动体20设置成一体。即，能够通过对1个基板进行图形化来形成突起部30和摆动体20。因此，能够实现制造工序的简化。 [0120] 在物理量传感器100中，在第1侧面24的第1区域24a和第2区域24b中分别设置有至少一个突起部30。由此，能够更可靠地防止摆动体20与支撑基板10碰撞。 [0121] 在物理量传感器100中，摆动体20和突起部30的外侧缘与框体60的内侧缘之间的空隙4的宽度均匀。由此，在将传感器基板接合到支撑基板，并蚀刻传感器基板来形成摆动体的工序中，如果将摆动体和突起部的外侧缘与框体的内侧缘之间的空隙宽度设计成均匀，则能够用1次蚀刻工序形成摆动体和突起部，能够改善制造效率。 [0122] 物理量传感器100包含框体60，在框体60与突起部30相对的侧面设置有凹部62。由此，例如能够将摆动体20（第1侧面24）与框体60之间的空隙4的大小4a、和突起部30与框体60之间的空隙4的大小4b设为相等。因此，在对一个基板进行蚀刻来形成摆动体20和突起部 30的情况下，能够提高加工精度。例如，在摆动体（第1侧面）与框体之间的空隙大小比突起部与框体之间的空隙大小大的情况下，在蚀刻基板形成摆动体和突起部的工序中，空隙大小较大的区域先被蚀刻，有时不能高精度地形成摆动体和突起部的形状。根据物理量传感器100，能够不产生这种问题。并且，通过在框体60的侧面设置凹部62，与不在框体上设置凹部的情况相比，能够实现装置的小型化。 [0123] 2.物理量传感器的制造方法 [0124] 接着，参照附图说明本实施方式的物理量传感器的制造方法。图5～图8是示意性示出本实施方式的物理量传感器100的制造工序的剖视图。 [0126] 如图6所示，以掩模M为掩模对玻璃基板101进行湿蚀刻，形成凹部12。由此，能够形成支撑基板10。接着，在规定凹部12的底部的面14上形成第1检测电极50、第2检测电极52和相对电极54。电极50、52、54在通过溅射法等在支撑基板10的面14上形成导电层的膜后，使用光刻技术和蚀刻技术对该导电层进行图形化而形成。 [0127] 如图7所示，使硅基板201（传感器基板）与支撑基板10接合。支撑基板10与硅基板201的接合例如通过阳极接合、直接接合或使用粘接剂进行。 [0128] 如图8所示，例如用磨削机磨削硅基板201使其薄膜化后，图形化为期望形状而形成摆动体20、突起部30、支撑部40和42以及框体60。图形化利用光刻技术和蚀刻技术（干蚀刻）进行，作为更具体的蚀刻技术，能够使用博世（Bosch）法。在本工序中，通过对硅基板201进行图形化（蚀刻），一体形成摆动体20、突起部30、支撑部40和42以及框体60。在本工序中，通过将摆动体20和突起部30的外侧缘与框体60的内侧缘之间的空隙4的宽度设计成均匀，则能够用1次蚀刻工序形成摆动体20和突起部30，能够改善制造效率。此外，在框体60上形成凹部62（参照图1），因此能够高精度形成突起部30和摆动体20。 [0129] 如图1和图2所示，将盖体70接合到支撑基板10，在通过支撑基板10和盖体70形成的空间中收纳摆动体20。支撑基板10与盖体70的接合例如通过阳极接合或使用粘接剂等进行。 [0130] 能够通过以上的工序制造物理量传感器100。 [0131] 本实施方式的物理量传感器100的制造方法例如具有以下特征。 [0132] 根据物理量传感器100的制造方法，能够对硅基板201进行蚀刻，用同一工序形成突起部30和摆动体20。因此，能够实现制造工序的简化。 [0133] 根据物理量传感器100的制造方法，在摆动体20上设置有突起部30，因此能够在制造工序中防止摆动体20粘贴到支撑基板10。例如，在没有设置突起部的情况下，摆动体与支撑基板的接触面积较大，摆动体容易粘贴到支撑基板。与此相对，在物理量传感器100中，在摆动体20上设置有突起部30，因此能够减小与支撑基板的接触面积，摆动体20不易粘贴到支撑基板10。 [0134] 根据物理量传感器100的制造方法，设置有相对电极54，因此能够将摆动体20与相对电极54设为相等电位，在制造工序中，能够防止在摆动体20与支撑基板10之间产生电位差从而摆动体20粘贴到支撑基板10的情况。 [0135] 3.物理量传感器的变形例 [0136] （1）第1变形例 [0137] 首先，参照附图说明本实施方式的第1变形例的物理量传感器。图9是示意性示出本实施方式的第1变形例的物理量传感器200的俯视图。以下，在本实施方式的第1变形例的物理量传感器200中，对与本实施方式的物理量传感器100的结构部件具有相同功能的部件标注相同标号并省略其详细说明。 [0138] 在物理量传感器100的例子中，如图1所示，突起部30的平面形状为四边形。与此相对，在物理量传感器200中，突起部30的平面形状的末端为尖头状。在图9所示的例子中，突起部30的平面形状为三角形。由此，能够进一步减小突起部30与支撑基板10的接触面积。因此，能够更可靠地防止摆动体20（突起部30）粘贴到支撑基板10。在图示的例子中，突起部30形成为三角形的顶点位于突起部30的末端。 [0139] 在物理量传感器200中，设置于框体60的凹部62的平面形状是与突起部30的平面形状对应的三角形。 [0140] （2）第2变形例 [0141] 接着，参照附图说明本实施方式的第2变形例的物理量传感器。图10是示意性示出本实施方式的第2变形例的物理量传感器300的俯视图。以下，在本实施方式的第2变形例的物理量传感器300中，对与本实施方式的物理量传感器100的结构部件具有相同功能的部件标注相同标号并省略其详细说明。 [0142] 在物理量传感器100的例子中，如图1所示，突起部30的平面形状为四边形。与此相对，在物理量传感器300中，突起部30的平面形状的末端为圆弧状。在图10所示的例子中，突起部30的平面形状为半圆形。由此，能够进一步减小突起部30与支撑基板10的接触面积。因此，能够更可靠地防止摆动体20（突起部30）粘贴到支撑基板10。 [0143] 在物理量传感器300中，设置于框体60的凹部62的平面形状是与突起部30的平面形状对应的半圆形。 [0144] 4.电子设备 [0145] 接着，参照附图说明本实施方式的电子设备。本实施方式的电子设备包含本发明的物理量传感器。以下，作为本发明的物理量传感器，对包含物理量传感器100的电子设备进行说明。 [0146] 图11是示意性示出移动型（或笔记本型）的个人计算机1100作为本实施方式的电子设备的立体图。 [0147] 如图11所示，个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104以及具有显示部1108的显示单元1106构成，显示单元1106通过铰链构造部以能够转动的方式支承在主体部1104上。 [0148] 在这种个人计算机1100中内置有物理量传感器100。 [0149] 图12是示意性示出便携电话机（也包含PHS）1200作为本实施方式的电子设备的立体图。 [0150] 如图12所示，便携电话机1200具有多个操作按钮1202、接听口1204以及发送口1206，在操作按钮1202与接听口1204之间配置有显示部1208。 [0151] 在这种便携电话机1200中内置有物理量传感器100。 [0152] 图13是示意性示出数字静态照相机1300作为本实施方式的电子设备的立体图。另外，在图13中，还简单地示出与外部设备之间的连接。 [0153] 这里，通常的照相机是通过被摄体的光像对银盐胶片进行感光，与此相对，数字静态照相机1300通过CCD（Charge Coupled Device：电荷耦合器件）等摄像元件对被摄体的光像进行光电转换，生成摄像信号（图像信号）。 [0155] 并且，在外壳1302的正面侧（图中背面侧）设置有包含光学镜头（摄像光学系统）和CCD等的受光单元1304。 [0156] 摄影者确认在显示部1310中显示的被摄体像，并按下快门按钮1306时，将该时刻的CCD的摄像信号传输到存储器1308内进行存储。 [0157] 并且，在该数字静态照相机1300中，在外壳1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，根据需要，在视频信号输出端子1312上连接电视监视器1430，在数据通信用的输入输出端子1314上连接个人计算机1440。而且，构成为通过规定操作，将存储在存储器1308中的摄像信号输出到电视监视器1430或个人计算机 1440。 [0158] 在这种数字静态照相机1300中内置有物理量传感器100。 [0159] 以上那样的电子设备1100、1200、1300能够简化制造工序，并且包含可靠性高的物理量传感器。因此，电子设备1100、1200、1300能够简化制造工序，并且能够具备高可靠性。 [0160] 另外，除了图11所示的个人计算机（移动型个人计算机）、图12所示的便携电话机、图13所示的数字静态照相机以外，具有上述物理量传感器100的电子设备例如还能够应用于喷墨式排出装置（例如喷墨打印机）、掌上型个人计算机、电视、摄像机、录像机、各种导航装置、寻呼机、电子记事本（也带有通信功能）、电子辞典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监视器、电子双筒镜、POS终端、医疗设备（例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜）、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类（例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类）、飞行模拟器等。 [0161] 上述实施方式和变形例是一个例子，且不限于此。例如，还能够适当组合各实施方式和各变形例。 [0162] 本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构（例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的和效果相同的结构）。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够与在实施方式中说明的结构起到相同作业效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构附加了公知技术后的结构。 |
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