傳感器元件、電子設(shè)備、以及移動體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳感器元件、電子設(shè)備、以及移動體，其能夠抑制可動體與基板、或可動體與固定電極的抵接。傳感器元件設(shè)有：檢測電極部；可動體，其與檢測電極部對置設(shè)置；突起部，在從垂直方向俯視檢測電極部時，所述突起部被設(shè)置在設(shè)有所述檢測電極部的區(qū)域中，并朝向所述可動體而突出，所述突起部的表面的至少一部分為絕緣材料。
【專利說明】傳感器元件、電子設(shè)備、以及移動體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器元件、電子設(shè)備、以及移動體。

【背景技術(shù)】
[0002]一直一來，作為檢測加速度等物理量的傳感器元件，眾所周知一種傳感器元件，其具備以可擺動的方式被支承部支承的作為可動電極的可動體、和配置在與可動體對置的位置處的作為固定電極部的檢測電極部。在這種傳感器元件中，通過可動體對應(yīng)于施加在該傳感器元件上的力而進行擺動，從而使可動體與檢測電極部之間的距離發(fā)生變化。根據(jù)對應(yīng)于該距離的變化而在兩個電極部之間產(chǎn)生的電容變化，而對施加于傳感器元件上的加速度等進行檢測。例如，專利文獻I中公開了一種電容型傳感器元件，其具備可動電極以及相對于該可動電極具有間隙并在絕緣層上與其間隔設(shè)置的固定電極。
[0003]但是，在設(shè)置有固定電極的絕緣層帶電的情況下，該帶電所引起的靜電引力(吸引力)有可能導(dǎo)致可動電極被吸引到固定電極側(cè)。由于可動電極被吸引到固定電極側(cè)并與固定電極抵接將導(dǎo)致兩個電極之間產(chǎn)生的靜電電容喪失(短路)，因此還存在對加速度等的檢測帶來影響的問題。
[0004]專利文獻1:日本專利第4605087號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，能以下述的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。
[0006]應(yīng)用例I
[0007]本應(yīng)用例中所述的傳感器元件的特征在于，設(shè)有:檢測電極部，可動體，其與檢測電極部對置設(shè)置；突出部，在從垂直方向俯視觀察檢測電極部時，所述突出部被設(shè)置在設(shè)有檢測電極部的區(qū)域中，并朝向可動體而突出，突起部的表面的至少一部分為絕緣材料。
[0008]根據(jù)這樣的傳感器元件，設(shè)置有檢測電極部和與檢測電極部對置設(shè)置的可動體。此外，以從設(shè)有檢測電極部的區(qū)域朝向可動體而突出的方式設(shè)置有表面的至少一部分為絕緣體的突起部。
[0009]可動體能夠根據(jù)施加在傳感器元件上的加速度等而進行位移。通過對置地設(shè)置檢測電極部和可動體，從而使二者之間產(chǎn)生靜電電容。靜電電容通過施加在傳感器元件上的加速度等而隨著檢測電極部與可動體之間的間隙變化而發(fā)生變動。
[0010]傳感器元件能夠根據(jù)靜電電容的變化而對被施加的加速度等進行檢測。
[0011]可動體在過度位移的情況下與突起部抵接。可動體通過與表面的至少一部分由絕緣材料構(gòu)成的突起部抵接，從而被抑制了與檢測電極部的接觸及短路，從而能夠抑制可動體和檢測電極部之間產(chǎn)生的靜電電容的喪失。
[0012]因此，可獲得抑制了可動體和檢測電極部的抵接、且即使被施加了在過度的加速度等的情況下也能夠繼續(xù)對加速度等進行檢測的傳感器元件。
[0013]應(yīng)用例2
[0014]在上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件中，優(yōu)選為，檢測電極部包括設(shè)置在與可動體對置的位置處的第一檢測電極部和第二檢測電極部，突起部包括第一突起部和第二突起部，在從垂直方向俯視觀察檢測電極部時，該第一突起部被設(shè)置在設(shè)有第一檢測電極部的區(qū)域中，并朝向可動體而突出，該第二突起部被設(shè)置在設(shè)有第二檢測電極部的區(qū)域中，并朝向可動體而關(guān)出。
[0015]根據(jù)這樣的傳感器元件，包括第一檢測電極部以及第二檢測電極部，并且以與這些檢測電極部對置的方式設(shè)置了可動體。另外，設(shè)有表面的至少一部分為絕緣體的第一突起部和第二突起部。第一突起部以從設(shè)有第一檢測電極部的區(qū)域朝向可動體而突出的方式被設(shè)置。另外，第二突起部以從設(shè)有第二檢測電極部的區(qū)域朝向可動體而突出的方式被設(shè)置。
[0016]可動體在通過施加在傳感器元件上的加速度等而發(fā)生了過度位移時，將與第一突起部或第二突起部、或與兩個突起部抵接?？蓜芋w通過與表面的至少一部分由絕緣材料構(gòu)成的第一突起部或第二突起部、或與兩個突起部抵接，從而被抑制了與檢測電極部的接觸以及短路，由此能夠進一步抑制可動體與檢測電極部之間產(chǎn)生的靜電電容的喪失。
[0017]因此，可獲得抑制了可動體和檢測電極部之間的抵接，且即使在施加了過度的加速等的情況下也能夠繼續(xù)對加速度等進行檢測的傳感器元件。
[0018]應(yīng)用例3
[0019]在上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件中，優(yōu)選為，檢測電極部和突起部被設(shè)置在基板上，且突起部與基板被一體設(shè)置。
[0020]根據(jù)這樣的傳感器元件，在基板的一面上設(shè)有檢測電極部與突起部。突起部從基板延伸的同時與基板一體設(shè)置。
[0021]由此，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)置突起部。
[0022]應(yīng)用例4
[0023]在上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件中，優(yōu)選為，在突起部的表面上設(shè)置有檢測電極部，并且在突起部的與可動體抵接的部分設(shè)置有絕緣材料。
[0024]根據(jù)這樣的傳感器元件，在突起部的表面設(shè)有檢測電極部，還在與可動體抵接的部分設(shè)有絕緣材料。
[0025]由此，通過用檢測電極部覆蓋由絕緣材料構(gòu)成的突起部，從而能夠屏蔽可動體與突起部之間產(chǎn)生的電場。
[0026]另外，通過在設(shè)置于突起部上的該檢測電極部當(dāng)中的與可動體抵接的部分處設(shè)置絕緣材料，從而能夠抑制可動體和檢測電極部之間的短路。
[0027]因此，即使在由絕緣材料構(gòu)成的突起部上由于帶電而產(chǎn)生了電荷，也能夠抑制可動體被靜電吸引在突起部上的情況。
[0028]因此可以獲得抑制了對施加于傳感器元件上的加速度等的錯誤檢測的傳感器元件。
[0029]應(yīng)用例5
[0030]上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件優(yōu)選為，設(shè)置有虛設(shè)電極部，所述虛設(shè)電極部以至少一部分與可動體的對置的方式而配置，且與檢測電極部電絕緣。
[0031]根據(jù)這樣的傳感器元件，通過設(shè)置檢測電極部和以至少一部分與可動體對置的方式配置且與該檢測電極部電絕緣的虛設(shè)電極部，從而能夠抑制基板露出的面積，并且屏蔽由于基板帶電而產(chǎn)生的電荷。
[0032]因此，通過設(shè)置虛設(shè)電極部而抑制了基板露出的面積，并能夠屏蔽由于帶電而在基板和可動體之間產(chǎn)生的電場。因此，可以獲得抑制了可動體被吸引到基板上的現(xiàn)象、且加速度等的檢測精度較高的傳感器元件。
[0033]應(yīng)用例6
[0034]上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件優(yōu)選為，檢測電極部和虛設(shè)電極部被設(shè)置于基板上，且在檢測電極部與虛設(shè)電極部之間、以及檢測電極部的第一檢測電極部與第二檢測電極部之間的至少一方設(shè)置槽部。
[0035]根據(jù)這樣的傳感器元件，由于基板上設(shè)置的檢測電極部與虛設(shè)電極部之間、以及第一檢測電極部和第二檢測電極部之間是電絕緣的，所以在各個電極部的邊界部將產(chǎn)生露出基板的部分。因此，在各個電極部間且在基板上設(shè)有槽部。由于設(shè)有槽部，從而傳感器元件能夠擴大可動體與基板在各個電極部間露出的面之間的間隔距離。因此，通過設(shè)置槽部使得可動體與基板露出的面間的間隔距離變寬，減弱了基板帶電所產(chǎn)生的對可動體的靜電引力，從而可得到能夠抑制可動體被吸引到基板上的傳感器元件。
[0036]應(yīng)用例7
[0037]在上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件中，優(yōu)選為，在槽部的外緣設(shè)置有朝向可動體而突出的突出部。
[0038]根據(jù)這樣的傳感器元件，在槽部的外緣設(shè)置有朝向可動體而突出的突出部。在這樣的傳感器元件中，雖然基板帶電所產(chǎn)生的電場會從第一檢測電極部和第二檢測電極部的邊界部泄漏，但通過設(shè)置在槽部外緣的突出部而減小了相對于第一檢測電極部和第二檢測電極部的電場。因此，能夠抑制對在可動體與第一檢測電極部之間、以及可動體與第二檢測電極部之間產(chǎn)生的電容造成的影響。
[0039]應(yīng)用例8
[0040]在上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件中，優(yōu)選為，虛設(shè)電極被設(shè)為固定電位，或者與可動體電連接。
[0041]根據(jù)這樣的傳感器元件，虛設(shè)電極被設(shè)為固定電位，或者與可動體電連接。通過將虛設(shè)電極設(shè)為固定電位從而能夠抑制可動體與虛設(shè)電極之間產(chǎn)生的靜電電容，并抑制對于可動體而產(chǎn)生的靜電吸引。另外，虛設(shè)電極通過與可動體連接而成為與該可動體相同電位，由此能夠抑制虛擬電極與可動體之間產(chǎn)生的靜電電容，并抑制相對于可動體產(chǎn)生的靜電吸引。
[0042]應(yīng)用例9
[0043]在上述應(yīng)用例所涉及的傳感器元件中，優(yōu)選為，在槽部的底面上至少延伸設(shè)置有檢測電極部和虛設(shè)電極部中的一方。
[0044]根據(jù)這樣的傳感器元件，在槽部的底面上至少延伸設(shè)置有檢測電極部及虛擬電極中的一方。由此，傳感器元件通過盡可能地減少基板露出的部分，從而能夠抑制帶電產(chǎn)生的電場從基板泄漏的現(xiàn)象，并能夠抑制對可動體和檢測電極部之間產(chǎn)生的電容造成的影響。另外，能夠抑制由于基板帶電所產(chǎn)生的電場從基板泄漏而對可動體產(chǎn)生的靜電吸引。
[0045]應(yīng)用例10
[0046]本應(yīng)用例中所涉及的傳感器元件的特征在于，設(shè)有:檢測電極部；可動體，其與檢測電極部對置設(shè)置；突起部，其朝向可動體而突出，檢測電極部包括配置在與可動體對置的位置處的第一檢測電極部和第二檢測電極部，在從垂直方向俯視觀察檢測電極部時，突起部被設(shè)置在第一檢測電極部和第二檢測電極部之間。
[0047]根據(jù)這樣的傳感器元件，包括第一檢測電極部和第二檢測電極部，并且以與這些檢測電極部對置的方式設(shè)置有可動體。另外，在第一檢測電極部和第二檢測電極部之間設(shè)有朝向可動體而突出的突起部?？蓜芋w能夠通過施加在傳感器元件上的加速度等而進行位移。通過對置地設(shè)置檢測電極部和可動體，從而在它們之間產(chǎn)生電容。靜電電容通過施加在傳感器元件上的加速度等而隨著檢測電極部和可動體之間的間隙變化進行變動。
[0048]可動體在通過施加在傳感器元件上的加速度等而發(fā)生了過度位移時，將與突起部抵接?？蓜芋w通過與突起部的抵接從而被抑制了與檢測電極部的接觸和短路，從而能夠抑制可動體與檢測電極部之間產(chǎn)生的靜電電容的喪失。
[0049]因此，抑制了可動體和檢測電極部之間的抵接，從而能夠獲得即使在施加過度的加速度等的情況下也能夠繼續(xù)對加速度等進行檢測的傳感器元件。
[0050]應(yīng)用例11
[0051]本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備的特征在于，安裝有上述任意一個傳感器元件。
[0052]根據(jù)這樣的電子設(shè)備，通過搭載如下傳感器元件，即抑制了可動體和檢測電極部的抵接，即使在施加了過度的加速度等的情況下也能夠繼續(xù)對加速度等進行檢測的傳感器元件，由此能夠提高其可靠性。
[0053]應(yīng)用例12
[0054]本應(yīng)用例所涉及的可動體的特征在于，安裝有上述任意一個傳感器元件。
[0055]根據(jù)這樣的移動體，通過搭載如下傳感器元件，即抑制了可動體和檢測電極部之間的抵接，即使在施加了過度的加速等的情況下也能夠繼續(xù)對加速度等進行檢測的傳感器元件，由此能夠提其高可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]圖1為示意性地表示第一實施方式所涉及的傳感器元件的俯視圖。
[0057]圖2為示意性地表示第一實施方式所涉及的傳感器元件的剖視圖。
[0058]圖3為對第一實施方式所涉及的傳感器元件的動作進行說明的模式圖。
[0059]圖4為示意性地表示第二實施方式所涉及的傳感器元件的剖視圖。
[0060]圖5為示意性地表示第三實施方式所涉及的傳感器元件的剖視圖。
[0061]圖6為示意性地表示第四實施方式所涉及的傳感器元件的剖視圖。
[0062]圖7為示意性地表示第五實施方式所涉及的傳感器元件的剖視圖以及局部放大圖。
[0063]圖8為示意性的示出作為實施例所涉及的電子設(shè)備的個人計算機的圖。
[0064]圖9為示意性的示出作為實施例所涉及的電子設(shè)備的移動電話的圖。
[0065]圖10為示意性的示出作為實施例所涉及的電子設(shè)備的數(shù)字照相機的圖。
[0066]圖11為示意性的示出作為實施例所涉及的移動體的汽車的圖。

【具體實施方式】
[0067]下面，利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在下面所示的各圖中，為了將各構(gòu)成要素設(shè)為在附圖上能夠識別的大小，因此有可能以適當(dāng)?shù)厥垢鳂?gòu)成要素的尺寸和比率與實際構(gòu)成要素有所不同的方式來進行記載。
[0068]第一實施方式
[0069]參照圖1至圖3來說明第一實施方式中所述的傳感器元件。圖1為表示第一實施方式的傳感器元件的概要的俯視圖。圖2為示意性地示出圖1中的線段A-A'所示部分的傳感器元件的截面的剖視圖。圖3為對第一實施方式所涉及的傳感器元件的動作進行說明的圖。為了便于說明，在圖1中省略了蓋體的圖示。另外，在圖3中，省略了除可動體和檢測電極部之外的圖示。另外，在圖1至圖3中，作為相互垂直的3個軸，圖示了 X軸、Y軸、Z軸。另外，Z軸為表示基板和蓋體重疊的厚度方向的軸。
[0070]傳感器元件I的結(jié)構(gòu)
[0071]本實施方式的傳感器元件I可以作為例如慣性傳感器使用。具體地可以作為用來測定垂直方向(Z軸方向)的加速度的傳感器(電容型加速度傳感器、電容型MEMS加速度傳感器)。
[0072]如圖1和圖2所示，在傳感器元件I上設(shè)有基板10和設(shè)置在基板10上設(shè)置的突起部14以及檢測電極部21。另外，在傳感器元件I上設(shè)有通過支承部42而被支承在框部40上的可動體50和覆蓋這些部件的蓋體60。
[0073]基板10
[0074]基板10為設(shè)置有突起部14、檢測電極部21等的基材。在基板10的設(shè)置有突起部14、檢測電極部21等的一個表面上,設(shè)有第一凹部12。從相對于基板10而垂直的方向、即Z軸方向俯視觀察時，第一凹部12具有內(nèi)置并以重疊的方式配置有檢測電極部21以及可動體50的第一底面12a。
[0075]基板10可以使用例如硼硅酸玻璃等作為其材料。
[0076]在下面的說明中，將設(shè)有第一凹部12，且連接后述蓋體60的基板10的一個表面稱為主表面10a。
[0077]檢測電極部21
[0078]從垂直于第一底面12a的Z軸方向俯視觀察時，檢測電極部21和第一底面12a至少一部分與可動體50重疊，并且相對于可動體50隔開間隙13而設(shè)置在第一底面12a上。檢測電極部21被構(gòu)成為，包括第一檢測電極部21a和第二檢測電極部21b。另外，第一檢測電極部21a及第二檢測電極部21b相互電絕緣。
[0079]從垂直于可動體50的Z軸方向俯視觀察時，檢測電極部21被設(shè)置在以可動體50傾斜時的支軸Q為中心的第一底面12a的兩側(cè)。
[0080]在第一底面12A上，以支軸Q為中心的兩側(cè)中的一側(cè)設(shè)有第一檢測電極部21a，并且在以支軸Q為中心的兩側(cè)的另一側(cè)設(shè)有第二檢測電極部21b。
[0081]具體而言，在檢測電極部21中，在以支軸Q為中心的如圖1所示的-X軸方向上，且以一部分與第一可動體50a(可動體50)重疊的方式設(shè)置有第一檢測電極部21a。此外，在檢測電極部21中，在以支軸Q為中心的如圖1所示的+X軸方向上，且以一部分與第二可動體50b (可動體50)重疊的方式設(shè)置有第二檢測電極部21b。
[0082]另外，優(yōu)選為，第一檢測電極部21a及第二檢測電極部21b的表面積相等。另外，優(yōu)選為，第一可動體50a(可動體50)與第一檢測電極部21a重疊的面積、以及第二可動體50b (可動體50)與第二檢測電極部21b重疊的面積分別相等。這是為了根據(jù)第一可動體50a以及第二可動體50b、與第一檢測電極部21a以及第二檢測電極部21b之間產(chǎn)生的電容(電荷)之差來對施加在傳感器元件I上的力的方向進行檢測。
[0083]檢測電極部21使用具有導(dǎo)電性的材料作為其材料。作為檢測電極部21的材料可以使用包含例如金(Au)、銅(Cu)、鋁(Al)、銦(I)、鈦(Ti)、鉬(Pt)、鎢(W)、錫(Sn)、硅(Si)等的導(dǎo)電性材料。
[0084]突起部14
[0085]突起部14從第一底面12a朝向可動體50而突出，并在與第一底面12a的一端不同的另一端設(shè)置有頂面141。突起部14被設(shè)置成在頂面141和可動體50之間具有間隙13。突起部14被構(gòu)成為包括第一突起部14a和第二突起部14b。
[0086]第一突起部14a被設(shè)置成，從垂直于檢測電極部21的Z軸方向俯視觀察檢測電極部21時，與設(shè)置第一檢測電極部21a的區(qū)域重疊，并且頂面141a從第一檢測電極部21a露出。另外，第一突起部14a被設(shè)置為在頂面141a與可動體50之間具有間隙13。
[0087]第二突起部14b被設(shè)置成，從垂直于檢測電極部21的Z軸方向俯視觀察檢測電極部21時，與設(shè)置第二檢測電極部21b的區(qū)域重疊，并且頂面141b露出于第二檢測電極部21b。此外，第二突起部14b被設(shè)置為在頂面141b及可動體50之間具有間隙13。
[0088]突起部14可以使用具有絕緣性的材料作為其材料。突起部14可以使用例如與基板10相同的硼硅酸玻璃作為其材料。
[0089]框部40、支承部42、可動體50
[0090]可動體50相對于設(shè)置在第一底面12a上的檢測電極部21具有間隙13并與其間隔設(shè)置?？蓜芋w50通過從傾斜時的支軸Q延伸的支承部42而被支承在框部40上。在基板10的主表面1a上沿第一凹部12的外周邊設(shè)置框部40。
[0091]可動體50
[0092]可動體50被構(gòu)成為，包括以支軸Q為中心的第一可動體50a和第二可動體50b。可動體50通過支承部42而被支承在設(shè)于主表面1a上的框部40上，因此能夠與檢測電極部21之間具有間隙13并與其間隔開?？蓜芋w50與檢測電極部21之間具有間隙13且與其間隔開設(shè)置，因此能以支軸Q為支點進行杠桿擺動。
[0093]此外，可動體50通過以支軸Q為支點進行杠桿擺動，從而使其與檢測電極部21之間的間隙13的距離發(fā)生變化。根據(jù)可動體50和檢測電極部21間的間隙13的距離變化，可以使可動體50和檢測電極部21之間產(chǎn)生的靜電電容發(fā)生變化。
[0094]可動體50上設(shè)有偏向第一可動體50a的支軸Q。因此,在傳感器兀件I上未施加加速度等的力時(可動體50未擺動時)，可動體50向第二可動體50b側(cè)傾斜。由于在未施加加速度等力時可動體50向一定方向傾斜，因而能夠抑制加速度等力的檢測的偏移。
[0095]在可動體50與檢測電極部21之間將產(chǎn)生靜電電容(可變電容)。具體而言，可動體50(第一可動體50a)和第一檢測電極部21a之間具有靜電電容(可變電容)Cl。此外，可動體50 (第二可動體50b)和第二檢測電極部21b之間具有電容(可變電容)C2。
[0096]靜電電容Cl，C2根據(jù)檢測電極部21和可動體50之間的間隙13 (距離)而發(fā)生電容變化。
[0097]例如，在可動體50相對于基板10為水平狀態(tài)時，靜電電容C1、C2成為大致相等的電容值。由于可動體50和第一檢測電極部21a之間的間隙13的距離(大小)與可動體50和第二檢測電極部21b之間的間隙13的距離(大小)變?yōu)橄嗟龋造o電電容C1，C2的電容值也變?yōu)橄嗟取?br> [0098]另外，例如在可動體50以支軸Q為支點傾斜的狀態(tài)下，靜電電容Cl，C2隨著可動體50的傾斜，而使靜電電容C1、C2的電容值也發(fā)生變化。根據(jù)可動體50的傾斜，可動體50和第一檢測電極部21a之間的間隙13的距離(大小)與可動體50和第二檢測電極部21b之間的間隙13的距離(大小)將不同，因此對應(yīng)于間隙13的距離(大小)靜電電容Cl、C2的電容值也不同。
[0099]支承部42
[0100]支承部42從可動體50的支軸Q向著框部40延伸設(shè)置。
[0101]支承部42可以作為扭簧(扭轉(zhuǎn)彈簧)發(fā)揮功能。支承部42可以在支軸Q的旋轉(zhuǎn)軸方向上扭轉(zhuǎn)。通過支承部42作為扭簧發(fā)揮功能，從而使可動體50能夠根據(jù)加速度而發(fā)生傾斜(杠桿式擺動)。
[0102]支承部42相對于由于可動體50的傾斜而產(chǎn)生的“扭轉(zhuǎn)變形”具有韌性，能夠防止該支承部42破損。
[0103]為說明傳感器元件I的結(jié)構(gòu)，圖1和圖2中所示的可動體50示出了相對于基板10呈大致水平的狀態(tài)，但由于將支軸Q設(shè)置為偏向第一可動體50a，所以在初始時向著第二可動體50b側(cè)傾斜。另外，關(guān)于可動體50的傾斜(杠桿式擺動)將在后文說明。
[0104]框部40
[0105]從垂直于基板10的Z軸方向的俯視觀察時，框部40沿第一凹部12外周緣而設(shè)置在基板10的主表面1a上?？虿?0與可動體50之間具有間隙43，并設(shè)置在主表面1a上。
[0106]在框部40上，如圖1所示，通過支承部42而支承有可動體50。
[0107]由于可動體50具有框部40和可動體50之間的間隙43以及檢測電極21和可動體50之間的間隙13，因此可以將支承部42作為支軸Q進行杠桿式擺動。
[0108]本實施方式的傳感器元件I中，框部40、支承部42和可動體50可以以作為一體而在一個基材上進行圖案形成的方式設(shè)置。
[0109]可動體50優(yōu)選使用具有導(dǎo)電性的材料作為其材料。這是由于可動體50作為電極發(fā)揮功能的緣故。
[0110]另外，框部40及支承部42作為一體而形成時，優(yōu)選使用例如硅基板等通過光刻法等容易進行加工的材料。
[0111]對于框部40，對其材料沒有特別限定，可使用各種材料。另外，當(dāng)可動體50和支承部42作為一體而形成時，優(yōu)選使用例如硅基板等通過光刻法等容易進行加工的材料。
[0112]對于支承部42，只要是具有韌性的材料，并沒有特別限定，可以是各種材料。另外，在可動體50和框部40作為一體而形成時，優(yōu)選使用例如硅基板等通過光刻法而容易進行加工的材料。
[0113]框部40、支承部42以及可動體50也可由具有絕緣性的材料形成。由具有絕緣性的材料形成可動體50時，只要在與檢測電極部21對置的面上形成具有導(dǎo)電性的電極膜即可。
[0114]蓋體60
[0115]蓋體60與基板10相連接設(shè)置。在蓋體60上設(shè)有第二凹部62。蓋體60將第二凹部62的頂面作為接合面62a，構(gòu)成了由通過與基板10的主表面1a相連接而設(shè)置在基板10上的第一凹部12以及設(shè)在蓋體60上的第二凹部62所包圍的空間即空腔80。由于在由基板10及蓋體60構(gòu)成的空腔80中容納可動體50等，從而能從對于傳感器元件I的干擾中保護可動體50。
[0116]在基板10和蓋體60相連接的方向上，第二凹部62優(yōu)選被設(shè)置為，當(dāng)可動體50傾斜時可動體50和蓋體60不會抵接的深度。另外，第二凹部62優(yōu)選被設(shè)置為，至少在可動體50傾斜的方向上，與可動體50的厚度相比而較深。
[0117]此外，蓋體60通過省略圖示的布線而接地。
[0118]蓋體60優(yōu)選地使用具有導(dǎo)電性的材料作為其材料。本實施方式的蓋體60使用例如容易加工的硅基板。蓋體60通過使用硅基板，從而能夠在與使用硼硅酸玻璃的基板10之間通過陽極接合法進行連接(接合)。
[0119]布線部
[0120]傳感器元件I上設(shè)有將上述檢測電極部21和可動體50之間產(chǎn)生的靜電電容(Cl、C2)作為電信號而輸出的布線部(未圖示)。利用布線部能將隨可動體50的傾斜而產(chǎn)生的靜電電容輸出到傳感器兀件I的外部。
[0121]另外，上述傳感器元件I優(yōu)選能夠捕捉到較小的加速度等的變化。因此，優(yōu)選為，將隨著加速度而傾斜的可動體50設(shè)置為隨著所施加的加速度等能容易地傾斜(杠桿式擺動)。
[0122]由于在傳感器元件I中，以與可動體50對置的方式在第一底面12a上設(shè)置有檢測電極部21，所以設(shè)有檢測電極部21的基板10使用絕緣材料。傳感器元件I在基板10上使用了作為絕緣材料的硼硅酸鹽玻璃，從而基板10容易帶電。在基板10帶電的情況下，可動體50有時會被靜電引力(吸引)吸引到基板10偵U。
[0123]由此，存在可動體50與設(shè)置在第一底面12a上的檢測電極部21抵接的可能性。如果可動體50和檢測電極部21抵接，則可動體50和檢測電極部21之間產(chǎn)生的電容(Cl、C2)會喪失，從而作為傳感器元件I便無法再對加速度等進行測量。
[0124]因此，本發(fā)明的傳感器元件I通過在可動體50被吸引至基板10側(cè)時，使可動體50與突起部14抵接，從而能夠抑制可動體50與檢測電極部21的抵接的情況，并抑制靜電電容的喪失。
[0125]傳感器元件I的動作
[0126]對本實施方式的傳感器元件I的動作進行說明。
[0127]圖3為說明傳感器元件I的動作的模式圖，省略了檢測電極部21和可動體50之外的結(jié)構(gòu)的圖示。
[0128]在傳感器元件I被施加有例如垂直方向(Z軸方向)的加速度(例如重力加速度)時，在可動體50上將產(chǎn)生以支軸Q為中心的轉(zhuǎn)動力矩(力的力矩)。
[0129]圖3(a)例示了對傳感器元件I未施加加速度、或在以支軸Q為中心的可動體50的兩側(cè)(第一可動體50a、第二可動體50b)均勻地施加有加速度的狀態(tài)。
[0130]該狀態(tài)下在可動體50中，與第一可動體50a相比更多的重力加速度作用于第二可動體50b。因此，可動體50上以支軸Q為旋轉(zhuǎn)軸的順時針方向的力發(fā)揮作用。這是由于支軸Q偏向第一可動體50a側(cè)的緣故。所以可動體50向第二檢測電極部21b側(cè)傾斜。
[0131]由此，可動體50 (第二可動體50b)和第二檢測電極部21b之間的間隙13變小(變短)，可動體50和第二檢測電極部21b之間的靜電電容C2的電容值增加。另一方面，可動體50 (第一可動體50a)和第一檢測電極部21a之間的間隙13變大(變長)，可動體50和第一檢測電極部21a之間的靜電電容Cl的電容值減少。
[0132]圖3(b)例不了相對于傳感器兀件I從-Z軸方向朝向+Z軸方向的加速度Gll施加在可動體50上的狀態(tài)。
[0133]該狀態(tài)下由于在可動體50上于第二可動體50b側(cè)施加有加速度G11，所以以支軸Q為旋轉(zhuǎn)軸的逆時針旋轉(zhuǎn)的力作用于可動體50。因此，可動體50將向第一檢測電極部21a側(cè)傾斜。圖3(b)中表示了作用于第二可動體50b的重力加速度與加速度Gll呈大致相等的狀態(tài)。因此，可動體50相對于基板10成為大致水平。
[0134]由此，可動體50(第一可動體50a)和第一檢測電極部21a之間的間隙13與可動體50 (第二可動體50b)和第二檢測電極部21b之間的間隙13變?yōu)榇笾孪嗟?。因此，可動體50和第一檢測電極部21a之間的靜電電容Cl與可動體50和第二檢測電極部21b之間的靜電電容C2的電容值大致相等。
[0135]另外，與圖3(a)中所示的傳感器元件I上沒有施加加速度的狀態(tài)相比，可動體50(第一可動體50a)和第一檢測電極部21a之間的間隙13變小，兩部分之間產(chǎn)生的靜電電容Cl變大。而且，可動體50 (第二可動體50b)和第二檢測電極部21b之間的間隙13變大，兩部分之間產(chǎn)生的靜電電容C2的電容值減少。
[0136]圖3 (C)例不了相對于傳感器器件I從+Z軸方向朝向-Z軸方向的加速度G21施加在可動體50上的狀態(tài)。
[0137]該狀態(tài)下由于在第一可動體50側(cè)施加了加速度G21，所以以支軸Q為旋轉(zhuǎn)軸的逆時針旋轉(zhuǎn)的力作用于可動體50。因此，可動體50向第一檢測電極部21a側(cè)傾斜。在圖3(c)中顯示出與作用于第二可動體50b的重力加速度相比，加速度G21較高的狀態(tài)。因此，可動體50向第一檢測部21a側(cè)傾斜。
[0138]由此，可動體50 (第一可動體50a)和第一檢測電極部21a之間的間隙13變小(變短)，可動體50和第一檢測電極部2Ia之間的靜電電容Cl的電容值將增加。另一方面，可動體50 (第二可動體50b)和第二檢測電極部21b之間的間隙13變大(變長)，可動體50和第二檢測電極部21b之間的靜電電容C2的電容值減少。
[0139]另外，與圖3(a)中所示的傳感器元件I中沒有施加加速度的狀態(tài)相比，可動體50(第一可動體50a)和第一檢測電極部21a之間的間隙13變小，兩部分之間產(chǎn)生的靜電電容Cl變大。此外，可動體50 (第二可動體50b)和第二檢測電極部21b之間的間隙13變大，兩部分之間的靜電電容C2的電容值減少。
[0140]本實施方式的傳感器元件I能夠從兩個電容值的變化程度檢測加速度(例如、Gil, G21)的值。例如，以圖3(b)的狀態(tài)下得到的電容值的變化(加速度Gll的大小和方向)為基準(zhǔn)，通過判斷在圖3(c)狀態(tài)中的電容值的變化可以檢測加速度G21作用的方向和力。根據(jù)該靜電電容Cl、C2的電容值的變化(差動)，能夠檢測出加速度的大小和方向。
[0141]根據(jù)該靜電電容Cl、C2的電容值的變化(差動)，能夠檢測出加速度的大小和方向。
[0142]根據(jù)上述第一實施方式能夠獲得以下效果。
[0143]根據(jù)這樣的傳感器元件1，設(shè)置有從第一底面12a向可動體50突出的第一突起部14a和第二突起部14b。
[0144]在可動體50過度傾斜的情況下，與第一突起部14a或第二突起部14b抵接，由此使得可動體50與檢測電極部21的接觸和短路得到抑制。
[0145]因此，能夠抑制可動體50和檢測電極部21之間產(chǎn)生的靜電電容C1、C2的損耗。
[0146]由此能夠獲得抑制了可動體50與檢測電極部21之間的接觸和短路、且即使在施加過度的加速等的情況下也能夠繼續(xù)對加速度等進行檢測的傳感器元件I。
[0147]第二實施方式
[0148]參照圖4對第一實施方式的傳感器元件進行說明。
[0149]圖4是示意性地示出第二實施方式所涉及的傳感器元件的截面圖。圖4是圖1中由線段A-A’所示部分的傳感器元件的示意性截面圖。
[0150]在圖4中，圖示了作為相互垂直的三個軸的X軸、Y軸、Z軸，Z軸為表示基板和蓋體重疊的厚度方向的軸。
[0151]第二實施方式所涉及的傳感器元件Ia與第一實施方式中所述的傳感器元件I不同之處在于，設(shè)置在基板10上的第一凹部12的第一底面12a上設(shè)置有虛設(shè)電極部22。由于其他結(jié)構(gòu)等與傳感器元件I大致相同，因此相同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號和符號，并省略對傳感器元件Ia的部分說明。
[0152]傳感器元件Ia的結(jié)構(gòu)
[0153]在圖4中所示的傳感器元件Ia與第一實施方式中所述的傳感器元件I同樣，可作為例如對鉛直方向(Z軸方向)上的加速度進行測量的傳感器而使用。
[0154]如圖4所示，傳感器元件Ia上設(shè)有基板10，基板10上的突起部14、檢測電極部21及虛設(shè)電極部22。另外，傳感器元件Ia上還設(shè)有通過支承部42而被支承在框部40上的可動體50和覆蓋這些部件的蓋體60。
[0155]虛設(shè)電極部22
[0156]在傳感器兀件Ia上,于第一凹部12的第一底面12a上設(shè)有虛設(shè)電極部22。
[0157]虛設(shè)電極部22與檢測電極部21電絕緣，并且以從作為垂直于基板10的方向的Z軸方向俯視觀察時不與電極檢測單元21重疊的方式設(shè)置在第一底面12a上。換而言之，在第一底面12a上獨立于電極檢測單元21設(shè)置虛設(shè)電極部22。
[0158]虛設(shè)電極部22為了屏蔽由于基板10帶電所產(chǎn)生的電場而設(shè)置，其通過未圖示的布線而接地或與可動體50相連接。虛設(shè)電極部22通過接地而被固定在恒定電位上。虛設(shè)電極部22通過接地而被固定了電位，從而能夠與蓋體60等成為大致相同電位。因此，能夠使可動體50與虛設(shè)電極部22以及蓋體60等之間產(chǎn)生的靜電引力大致相等。
[0159]另外，虛設(shè)電極部22通過與可動體50的連接而能夠與可動體50成為大致相同電位。因此，能夠抑制虛設(shè)電極部22和可動體50之間產(chǎn)生靜電引力。
[0160]其他結(jié)構(gòu)與傳感器元件I相同，因此省略其說明。
[0161]根據(jù)上述第二實施方式，能夠獲得以下效果。
[0162]根據(jù)這樣的傳感器元件la，由于在第一底面12a上設(shè)置有與檢測電極部21電絕緣的虛設(shè)電極部22,因此可以抑制基板10在第一底面12a上的露出面積，同時能夠屏蔽由于基板10帶電而產(chǎn)生的電場。
[0163]因此，通過設(shè)置虛設(shè)電極部22能夠抑制基板10的露出面積，并能夠屏蔽由于帶電而產(chǎn)生的電場。
[0164]由此，能夠抑制可動體50被吸引至基板10上的現(xiàn)象，并可得到對加速度等的檢測精度較高的傳感器。
[0165]第三實施方式
[0166]參照圖5對第三實施方式中所述的傳感器元件進行說明。
[0167]圖5是示意性地示出第三實施方式所涉及的傳感器元件的截面圖。圖5是示意性地示出了圖1中由線段A-A’所示部分的傳感器元件的截面圖。
[0168]在圖5中，圖示了作為相互垂直的三個軸的X軸、Y軸、Z軸，Z軸為表示基板和蓋體重疊的厚度方向的軸。
[0169]第三實施方式中所涉及的傳感器元件Ib與第二實施方式中所述的傳感器元件Ia相比時，其不同之處在于，設(shè)置在基板10上的第一凹部12的第一底面12a上設(shè)置有槽部16。由于其他結(jié)構(gòu)與傳感器元件l、la大致相同，因此相同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號和符號，并省略對傳感器元件Ib的部分說明。
[0170]傳感器元件Ib的結(jié)構(gòu)
[0171]圖5所示的傳感元件Ib與上述各實施方式的傳感器元件l、la同樣，可作為例如對鉛直方向(Z軸方向)上的加速度進行測量的傳感器而使用。
[0172]如圖5所示，傳感器元件Ib上設(shè)有基板10，基板10上設(shè)有突起部14、檢測電極部21及虛設(shè)電極部22。另外，傳感器元件Ib上還設(shè)有通過支承部42而被支承在框部40上的可動體50和覆蓋這些部件的蓋體60。另外，在傳感器元件Ib上，在構(gòu)成檢測電極部21的第一檢測電極部21a及第二檢測電極部21b與檢測電極部21及虛設(shè)電極部22之間的邊界部18上還設(shè)有凹槽16。
[0173]槽部16
[0174]槽部16被設(shè)于第一檢測電極部21a及第二檢測電極部21b與檢測電極部21及虛設(shè)電極部22之間的邊界部18上。
[0175]檢測電極部21和虛設(shè)電極部22分別獨立地電絕緣地設(shè)置在第一底面12a上，因此第一底面12a在邊界部18處露出。
[0176]由此，在基板10帶電時，由于帶電而產(chǎn)生的電場從邊界部18泄漏，從而產(chǎn)生將可動體50吸引至基板10 —側(cè)的靜電引力。因此,從作為垂直于基板10的方向的Z軸方向俯視觀察可動體50時與可動體50重疊的邊界部18上設(shè)有凹槽16。
[0177]另外，在傳感器Ib中，優(yōu)選為，盡量減小在邊界部18中的露出的第一底面12a。因此，檢測電極部21和虛設(shè)電極部22被延伸設(shè)置到槽部16的底面為止。
[0178]通過設(shè)置槽部16，能夠增大可動體50與基板10的第一底面12a露出的邊界部18之間的間隙13，由此能夠抑制對可動體50的靜電引力的作用。換而言之，能夠抑制可動體50被靜電吸引到基板10側(cè)的現(xiàn)象。
[0179]其他結(jié)構(gòu)與傳感器元件l、la相同，因此省略說明。
[0180]根據(jù)上述第三實施方式，可以實現(xiàn)如下效果。
[0181]根據(jù)這樣的傳感器元件lb，在位于在第一底面12a上設(shè)置的檢測電極部21與虛設(shè)電極部22之間以及第一檢測電極部21a與第二檢測電極部21b之間，在與可動體50重疊區(qū)域的邊界部18上設(shè)有槽部16。
[0182]因此，通過設(shè)置槽部16，能夠擴大可動體50與基板10在邊界部18中露出的第一底面12a之間的間隙13的距離。
[0183]因此，可獲得能夠減弱由于基板10的帶電而產(chǎn)生的對于可動體50的靜電引力，由此能夠抑制可動體50被吸引到基板10上的傳感器元件lb。
[0184]第四實施方式
[0185]參照圖6對第四實施方式的傳感器元件進行說明。
[0186]圖6是第四實施方式的傳感器元件的示意性截面圖。圖6是圖1中由線段A-A’所示部分的傳感器元件的示意性截面圖。
[0187]在圖6中，圖示了作為相互垂直的三個軸的X軸、Y軸、Z軸，Z軸為表示基板和蓋體重疊的厚度方向的軸。
[0188]第四實施方式中所述的傳感器元件Ic與第三實施方式中所述的傳感器元件Ib的不同之處在于，沿著設(shè)在第一檢測電極部21a及第二檢測電極部分21b的邊界部18上的槽部16而設(shè)有突出部15。其它結(jié)構(gòu)等與傳感器元件l、la、lb大致相同，因此相同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號和符號，并省略一部分對傳感器兀件Ic的說明。
[0189]傳感器元件Ic的結(jié)構(gòu)
[0190]圖6所示的傳感元件Ic與上述各實施方式的傳感器元件l、la，Ib同樣，可作為例如對鉛直方向(Z軸方向)上的加速度進行測量的傳感器而使用。
[0191]如圖6所示，傳感器元件Ic設(shè)有基板10，基板10上設(shè)有突起部14、突出部15、檢測電極部21、和虛設(shè)電極部22。另外，傳感器元件Ic通過支承部42而被支承在框部40上的可動體50、以及覆蓋這些部件的蓋體60。此外，在構(gòu)成檢測電極部21的第一檢測電極部21a及第二檢測電極部21b與檢測電極部21及虛設(shè)電極部22之間的邊界部18上設(shè)有凹槽16。
[0192]突出部15
[0193]傳感器元件Ic被構(gòu)成為，包括在第一實施方式的傳感器元件I中所述的第一突起部14a和第二突起部分14b，以及突出部15。
[0194]突出部15沿著槽部16而設(shè)置的，該槽部16被設(shè)置于，設(shè)在第一底面12a上的第一檢測電極部21a及第二檢測電極部分21b之間的邊界部18上。突出部15從第一底面12a向可動體50突出，并且在不同于第一底面12a側(cè)的一端的另一端設(shè)有頂面151。突出部15在頂面151與可動體50之間設(shè)有間隙13。
[0195]另外，以覆蓋突出部15的方式設(shè)置有檢測電極部21。覆蓋突出部15的第一檢測電極部21a及第二檢測電極部分21b從第一底面12a向著槽部16延伸，在邊界部18上被設(shè)置成相互絕緣。
[0196]基板10的由于帶電而產(chǎn)生的電場從在邊界部18中露出的主表面1a(第一底面12a)泄漏，但是通過設(shè)置突出部15，可起到屏蔽從主面1a泄漏的電場的效果，并且能夠抑制可動體50和第一檢測電極部21a之間、以及對可動體50和第二檢測電極部21b之間產(chǎn)生的靜電電容的影響。
[0197]其他結(jié)構(gòu)與傳感器元件l、la、lb相同，因此省略其說明。
[0198]根據(jù)上述第四實施方式可獲得如下效果。
[0199]這樣的傳感器元件Ic沿著設(shè)在第一檢測電極部21a及第二檢測電極部分21b之間的槽部16設(shè)有從第一底面12a向可動體50突出的突出部15。突出部15由第一檢測電極部21a或第二檢測電極部分21b覆蓋。
[0200]因此，通過設(shè)置突出部15，使得從在邊界部18中露出的第一底面12a泄漏的電場對檢測電極部21的吸引被減輕，從而能夠抑制對可動體50與檢測電極部21之間產(chǎn)生的電容C1、C2的影響。
[0201]由此可獲得抑制了由于帶電而產(chǎn)生的吸引的傳感器元件lc。
[0202]第五實施方式
[0203]參照圖7對第五實施方式的傳感器元件進行說明。
[0204]圖7是示意性地示出第五實施方式所涉及的傳感器元件的截面圖。圖7(a)是示意性地示出圖1中由線段A-A’所示部分的傳感器元件的截面圖。在圖7(b)是示意性地放大圖示了第一突起部14a的放大圖。在圖7圖示了作為相互垂直的三個軸的X軸、Y軸、Z軸，Z軸為表示基板和蓋體重疊的厚度方向的軸。
[0205]第五實施方式中所述的傳感器元件Id與第三實施方式中所述的傳感器元件Ib同樣在第一底面12a上設(shè)有凹槽16。傳感器兀件Id與第三實施方式中所述的傳感器兀件Ib相比時，其不同之處在于在，突起部14被檢測電極部21覆蓋，此外還以覆蓋設(shè)在突起部14上的檢測電極部分21的方式設(shè)有絕緣部32。
[0206]其他的結(jié)構(gòu)等與第三實施方式中所述的傳感器元件Ib大致相同，因此相同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號和符號，并部分省略地對傳感器元件Id進行說明。
[0207]傳感器元件Id的結(jié)構(gòu)
[0208]圖7所示的傳感器元件Id與在第三實施方式中所述的傳感器元件Ib同樣、可作為例如對鉛直方向(Z軸方向)上的加速度進行測量的傳感器而使用。
[0209]如圖7所示，傳感器元件Id上設(shè)有基板10，基板10上設(shè)有突起部14、檢測電極部21、和虛設(shè)電極部22。另外，傳感器元件Id上還設(shè)有通過支承部42而被支承在框部40上的可動體50、以及覆蓋這些部件的蓋體60。并且，在傳感器元件Id上，在構(gòu)成檢測電極部21的第一檢測電極部21a及第二檢測電極部21b與檢測電極部21及虛設(shè)電極部22之間的邊界部18上設(shè)有凹槽16。
[0210]突起部14
[0211]本實施方式的傳感器元件Id的突起部14被檢測電極部21所覆蓋，還以覆蓋設(shè)在突起部14上的檢測電極部分21的方式設(shè)有絕緣部分32。另外，突起部14上設(shè)有從第一底面12a向可動體50突出，并且在不同于第一底面12a側(cè)的另一端設(shè)有頂面141。
[0212]突起部14包括第一突起部14a和第二突起部14b而構(gòu)成。
[0213]從垂直方向的Z軸方向俯視觀察檢測電極部21時，第一突起部14a與第一檢測電極部21a重疊，同時在頂面141a與可動體50之間設(shè)有間隙13。
[0214]另外，第一突起部14a被第一檢測電極部21a覆蓋，還以覆蓋設(shè)置在第一突起部14a上的第一檢測電極部21a的方式設(shè)有絕緣部32。
[0215]從垂直方向的Z軸方向俯視觀察檢測電極部21時，第二突起部14b重疊于第二檢測電極部21b，同時在頂面141b與可動體50之間設(shè)有間隙13。
[0216]第二突起部14b被第二檢測電極部21b所覆蓋，并且還以覆蓋設(shè)在第二突起部14b上的第二檢測電極部分21b的方式設(shè)有絕緣部32。
[0217]為了保護設(shè)在基板10上的可動體50，這種傳感器元件Id被設(shè)置成其蓋體60與基板10接合。
[0218]在傳感器元件Id中，作為包含硼硅酸玻璃而構(gòu)成的基板10與包含硅而構(gòu)成的蓋體60接合的方法，而采用的是陽極接合法。
[0219]按陽極接合法的基板10與蓋體60之間的接合，將使用包含鈉等堿金屬元素(可動元素)的硼硅酸玻璃的基板10以及使用具有導(dǎo)電性硅的蓋體60放置到高溫(大約300°C至500°C之間)的空間里。空間優(yōu)選惰性氣體(氮、氬、氦等)氣氛或真空。另外，向基板10與蓋體60之間施加高電壓(大約500V至1000V)。由此，基板10和蓋體60在接合的主面1a與接合面62a之間(界面)上產(chǎn)生共價鍵，從而相互牢固地接合。
[0220]使用陽極接合法的情況下，在基板10中內(nèi)含于該基板10的Na (鈉)離子向著與蓋體60的接合面62a接合的主面1a相反一側(cè)產(chǎn)生移動。由于產(chǎn)生Na離子的移動，因此基板10在接合面62a —側(cè)(主面1a)上將生成耗盡層，主面1a和第一底面12a變得易于帶電。
[0221]由于產(chǎn)生基板10的Na離子的移動，因此基板10變得易于帶電，通過靜電引力向可動體50作用，使得可動體50被吸引至基板10側(cè)?？蓜芋w50被吸引至基板10側(cè)有可能導(dǎo)致其與突出部14抵接。
[0222]例如，在基板10和蓋體60的陽極接合中，當(dāng)突起部14與可動體50抵接時，會在包含硼硅酸玻璃而構(gòu)成的突起部14與包含硅而構(gòu)成的可動體50之間意外地產(chǎn)生陽極接合。
[0223]在此，傳感器元件Id的突起部14通過被檢測電極部21所覆蓋，能夠抑制在陽極接合時產(chǎn)生的Na離子的移動，同時即使可動體50抵接也能夠抑制陽極接合的現(xiàn)象。另外，由于當(dāng)可動體50傾斜時突起部14與覆蓋突起部14的檢測電極部分21抵接時，有可能出現(xiàn)可動體50和檢測電極部21之間產(chǎn)生的靜電電容損耗的危險，因此，在突起部14以覆蓋其上的檢測電極部分21的方式設(shè)有絕緣部32。
[0224]另外，例如如圖7(b)所示，絕緣部32至少被設(shè)置在凸起部14與可動體50抵接的部分上即可。
[0225]根據(jù)上述第五實施方式，可以實現(xiàn)如下效果。
[0226]根據(jù)這樣的傳感器元件ld，以覆蓋第一突起部14a和第二突起部14b (突起部14)的方式而設(shè)有檢測電極部21，而且在突起部14上還以覆蓋可動體50與檢測電極部分21抵接部分的方式設(shè)有絕緣部32。
[0227]由此，在由絕緣體構(gòu)成突起部14時，傳感器元件Id利用電極檢測單元21屏蔽由于帶電而產(chǎn)生的電場，由此能夠抑制可動體50被靜電吸引至突起部14上的現(xiàn)象。并且，傳感器元件Id在制造時，即使可動體50與突起部14抵接，也可通過設(shè)在突起部14上的檢測電極部21而抑制Na離子的移動，從而抑制可動體50與突起部14陽極接合。因此，可獲得在抑制可動體50被靜電吸引至突起部14的同時，還抑制可動體50與突起部14之間的意外接合的傳感器元件Id。
[0228]上述各實施方式中，作為最合適的形態(tài)采用了設(shè)有多個突起部14的形態(tài)進行了說明，但是也可以采用設(shè)有一個突起部14的方式。
[0229]例如，從傳感器元件I及Ia至ld，在沒有施加加速度等的初始狀態(tài)下，可動體50向第二檢測電極部21b側(cè)傾斜，通過施加加速度而向第一檢測電極部21a側(cè)傾斜，當(dāng)進一步施加加速度時則能夠使第一突起部14a與可動體50抵接。
[0230]因此，只要設(shè)置有至少一個突起部14，便可得到上述效果。
[0231 ] 此外，例如，在可動體在相對于檢測電極部而垂直的方向上平行地位移的的結(jié)構(gòu)傳感器元件(例如，日本專利公開平成第1-101697號公報)上設(shè)置突起部，該突起部從設(shè)有本發(fā)明所述的檢測電極部的區(qū)域向可動體突出。
[0232]通過在這種傳感器元件上至少設(shè)置一個突出尺寸與可動體位移的方向中的檢測電極部的厚度尺寸相比而較大的突起部，從而能夠防止可動體和檢測電極部分之間的抵接。因此，抑制了可動體與檢測電極部分之間的抵接和短路，也抑制了可動體和檢測電極部之間產(chǎn)生的電容的損耗。
[0233]因此，能夠獲得抑制可動體和檢測電極部分之間的抵接的同時，即使在施加了過度的加速度等的情況下，也能夠繼續(xù)檢測加速度等的傳感器元件。
[0234]實施例
[0235]參照圖8至圖11對于應(yīng)用了本發(fā)明的一個實施方式中所涉及的傳感器元件I以及傳感器元件Ia至Id(下面、統(tǒng)稱為傳感器元件I而進行說明)中的任意一個的實施例進行說明。
[0236]電子設(shè)備
[0237]參照圖8至圖10對于適用了本發(fā)明的一個實施方式中所述的傳感器元件I的電子設(shè)備進行說明。
[0238]作為具備本發(fā)明的一個實施方式中所述的振動元件的電子設(shè)備的一例，圖8為示出筆記本式(或便攜式)個人計算機的結(jié)構(gòu)概要的立體圖。在該圖中，筆記本式個人計算機1100是由具備鍵盤1102的主體部1104及具備顯示部1008的顯示部1106構(gòu)成，通過鉸鏈結(jié)構(gòu)部將顯示部1106可轉(zhuǎn)動地支承在主體部1104上。在這種筆記本式個人計算機1100中內(nèi)置有電容型的傳感器元件1，其作為對施加在筆記本式個人計算機1100上的加速度等進行檢測并將加速度等顯示在顯示部1106中的加速度傳感器而發(fā)揮功能。由于這種傳感器元件I的可動體50與基板I接觸，電容Cl、C2的損耗被抑制，因此可以連續(xù)地對加速度等進行測量。因此，可獲得具有較高可靠性的筆記本式個人計算機1100。
[0239]圖9為，圖示了作為具備本發(fā)明的一個實施方式中所述的振動元件的電子設(shè)備的移動電話(包括PHS)結(jié)構(gòu)概要的立體圖。在該圖中，移動電話1200具備多個操作按鈕1202、聽筒1204和話筒1206，在操作按鈕1202和聽筒1204之間設(shè)有顯示部1208。這樣的移動電話1200中內(nèi)置有電容型的傳感器元件I，其作為對施加于移動電話1200的加速度等進行檢測，并對該移動電話1200的操作進行輔助的加速度傳感器等而發(fā)揮功能。由于這種傳感器元件I的可動體50與基板10接觸，電容C1、C2的損耗被抑制，因此可以連續(xù)進行對加速度等的測量。因此，可獲得具有較高可靠性的移動電話1200。
[0240]圖10示出了作為具備本發(fā)明的一個實施方式中所述的振動元件的電子設(shè)備的一例的數(shù)字照相機的結(jié)構(gòu)概要的立體圖。另外，在該圖中，也簡單地示出了外部設(shè)備的連接。普通照相機是通過被攝體的光像來對銀鹽膠片進行曝光，相對于此，在此，數(shù)字照相機1300是對被攝體的光像通過CCD(電荷耦合器件)等攝像元件進行光電轉(zhuǎn)換來生成攝像信號(圖像信號)。
[0241]數(shù)字照相機1300的殼體(機身)1302的背面設(shè)有顯示部1308，從而構(gòu)成為根據(jù)基于CCD的攝像信號進行顯示的結(jié)構(gòu)，顯示部1308作為取景器發(fā)揮功能，該取景器將被攝體以電子圖像的形式進行顯示。此外，在殼體1302的正面?zhèn)?圖中背面?zhèn)?配置有光學(xué)透鏡(攝像光學(xué)系統(tǒng))或包括CXD等的受光部1304。
[0242]在拍攝者確認在顯示部1308上所顯示的被攝體圖像，并按下快門按鈕1306時，此刻的CXD的攝像信號將被傳送并存儲到存儲器1310里。另外，該數(shù)字照相機1300中，在殼體1302的側(cè)面設(shè)有視頻信號輸出端子1312和數(shù)據(jù)通信用輸出入端子1314。并且，如圖所示，根據(jù)需要，在視頻信號輸出端子1312與液晶顯示器1430連接，數(shù)據(jù)通信用輸出入端子1314與個人計算機1440連接。此外，構(gòu)成為，通過規(guī)定的操作，使得儲存在存儲器1310中的攝像信號被輸出到液晶顯示器1430或個人計算機1440上。在這種數(shù)字照相機1300中，為了使數(shù)字靜態(tài)照相機1300的掉落保護功能運行，而內(nèi)置有作為檢測掉落加速度的加速度傳感器而發(fā)揮功能的電容型傳感器元件I。由于這種傳感器元件I的可動體50與基板I接觸，電容Cl、C2的損耗被抑制，因此能夠連續(xù)地進行加速度等測量。因此，可獲得具有較高可靠性的數(shù)字照相機1300。
[0243]另外，本發(fā)明的一實施方式中所述的傳感器元件1，不僅能夠應(yīng)用于圖8的筆記本式個人計算機(便攜式個人計算機)和圖9的移動電話、圖10的數(shù)字照相機，還可應(yīng)用于例如噴墨式噴出裝置(例如噴墨打印機)、電視、攝像機、錄像機、汽車導(dǎo)航裝置、尋呼機、電子記事本(也包括帶有通信功能的)、電子詞典、計算器、電子游戲機、文字處理器、工作站、可視電話、防盜用電視監(jiān)視器、電子雙筒望遠鏡、POS終端、醫(yī)療設(shè)備(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚群探測器、各種測定設(shè)備、計量儀器(例如車輛、飛機、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器等電子設(shè)備。
[0244]移動體
[0245]圖11為簡要示出作為移動體的一例的汽車的立體圖。汽車1500的各種控制單元中裝載有作為加速度傳感器而發(fā)揮功能的傳感器元件I。例如，如圖所示，作為移動體的汽車1500在車體1507上裝載有電子控制單元(EOT:電子控制單元)1508，該控制單元內(nèi)置有檢測該汽車1500的加速度的傳感器元件I來控制發(fā)動機的輸出。通過檢測加速度來將發(fā)動機控制為對應(yīng)于車體1507的姿勢的適當(dāng)?shù)妮敵?，從而能夠獲得抑制了燃料等消耗的作為高效移動體的汽車1500。
[0246]而且，除此之外，傳感器元件I還可廣泛應(yīng)用于車身姿態(tài)控制單元、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、氣囊、輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)中。
[0247]這種傳感器元件I的可動體50與基板I接觸，電容Cl、C2的損耗被抑制，從而能夠連續(xù)進行加速度等的測量。因此，可獲得具有較高可靠性的移動體1500。
[0248]符號說明
[0249]I…傳感器元件，10…基板、1a…主表面、12…第一凹部、12a…第一底面，13…間隙，14…突起部、15...突出部(凸出部)、16…槽部，18…邊界部，21…檢測電極部22…虛設(shè)電極部，32…絕緣部，40...框部，42...支承部，43…間隙，50…可動體，60…蓋體，62…第二凹部，62a…接合面，80…空腔，141…頂面、1100...筆記本電腦、1200…移動電話，1300…數(shù)字照相機，1500...汽車，Cl、C2...靜電電容，Gil, G21...加速度。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器元件，其特征在于，設(shè)有: 檢測電極部； 可動體，其與所述檢測電極部對置設(shè)置； 突起部，在從垂直方向上俯視觀察所述檢測電極部時，所述突起部被設(shè)置在設(shè)有所述檢測電極部的區(qū)域中，并朝向所述可動體而突出， 所述突起部的表面的至少一部分為絕緣材料。
2.如權(quán)利要求1所述傳感器元件，其特征在于， 所述檢測電極部包括配置在與所述可動體對置的位置處的第一檢測電極部和第二檢測電極部， 所述突起部包括第一突起部和第二突起部，在從垂直方向上俯視視所述檢測電極部時，該第一突起部被設(shè)置在設(shè)有所述第一檢測電極部的區(qū)域中，并朝向所述可動體突出，該第二突起部被設(shè)置在設(shè)有所述第二檢測電極部的區(qū)域中，并朝向所述可動體而突出。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器元件，其特征在于， 所述檢測電極部和所述突起部被設(shè)置在基板上， 所述突起部與所述基板被一體設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的傳感器元件，其特征在于， 所述檢測電極部和所述突起部設(shè)置在基板上， 所述突起部與所述基板被一體設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的傳感器元件，其特征在于， 在所述突起部的表面上設(shè)置有所述檢測電極部，且在所述突起部的與所述可動體抵接的部分設(shè)置有所述絕緣材料。
6.如權(quán)利要求1所述的傳感器元件，其特征在于， 設(shè)置有虛設(shè)電極部，所述虛設(shè)電極部至少一部分與所述可動體對置配置，并與所述檢測電極部電絕緣。
7.如權(quán)利要求2所述的傳感器元件，其特征在于， 設(shè)置有虛設(shè)電極部，述虛設(shè)電極部以至少一部分與所述可動體對置的方式而配置，并與所述檢測電極部電絕緣。
8.如權(quán)利要求6所述的傳感器元件，其特征在于， 所述檢測電極部和所述虛設(shè)電極部被設(shè)置在基板上， 所述檢測電極部與所述虛設(shè)電極部之間、以及所述檢測電極部的所述第一檢測電極部與所述第二檢測電極部之間的至少一方設(shè)有槽部。
9.如權(quán)利要求7所述的傳感器元件，其特征在于， 所述檢測電極部和所述虛設(shè)電極部被設(shè)置在基板上， 所述檢測電極部與所述虛設(shè)電極部之間，以及所述檢測電極部的所述第一檢測電極部與所述第二檢測電極部之間的至少一方設(shè)有槽部。
10.如權(quán)利要求8所述的傳感器元件，其特征在于， 在所述槽部的外緣設(shè)有朝向可動體而突出的突出部。
11.如權(quán)利要求9所述的傳感器元件，其特征在于， 在所述槽部的外緣設(shè)有朝向可動體而突出的突出部
12.如權(quán)利要求6所述的傳感器元件，其特征在于， 所述虛設(shè)電極被設(shè)為固定電位，或者與所述可動體電連接。
13.如權(quán)利要求8所述的傳感器元件，其特征在于， 所述虛設(shè)電極被設(shè)為固定電位，或者與所述可動體電連接。
14.如權(quán)利要求10所述的傳感器元件，其特征在于， 所述虛設(shè)電極被設(shè)為固定電位，或者與所述可動體電連接。
15.如權(quán)利要求8所述的傳感器元件，其特征在于， 在所述槽部的底面上至少延伸設(shè)置有所述檢測電極部和所述虛設(shè)電極部中的一方。
16.—種傳感器兀件,其特征在于,設(shè)有: 檢測電極部； 可動體，其與所述檢測電極部對置設(shè)置； 突起部，其朝向所述可動體而突出； 所述檢測電極部包括配置在與所述可動體對置的位置處的第一檢測電極部和第二檢測電極部； 在從垂直方向上俯視觀察所述檢測電極部時，所述突起部被設(shè)置于所述第一檢測電極部和所述第二檢測電極部之間。
17.一種電子設(shè)備，其特征在于，安裝有權(quán)利要求1中所述的傳感器元件。
18.—種移動體，其特征在于，安裝有權(quán)利要求1中所述的傳感器元件。
【文檔編號】G01P15/00GK104166013SQ201410206151
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】高木成和 申請人:精工愛普生株式會社