功能元件、物理量传感器、电子设备以及移动体制造技术

本发明专利技术提供了一种功能元件、物理量传感器、电子设备以及移动体。作为功能元件的加速度传感器具有：在Y轴方向上延伸的支承梁；与支承梁的一个端部相连接并以可在Z轴方向上摆动的方式而被支承梁支承的质量体；与支承梁的另一个端部相连接并被固定于基板上的固定部；以从两侧夹持支承梁的方式被配置于质量体与支承梁之间并被固定于基板上的卡止部，质量体以支承梁为界被区分为彼此质量不同的第一质量部和第二质量部，第一质量部及第二质量部具有与卡止部的支承梁侧的相反侧相对的对置部，将在与Y轴方向交叉的X轴方向上，卡止部的靠一个端部的支承梁侧的角部与支承梁之间的距离设为L1并将卡止部与对置部之间的距离设为L2时，满足L1＞L2的关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能元件、具有该功能元件的物理量传感器、电子设备以及移动体。
技术介绍
—直以来，作为具有例如对加速度、角速度等的物理量进行检测的功能元件的物理量传感器，已知有静电电容型加速度传感器(以下称为加速度传感器)，所述静电电容型加速度传感器具有基板、固定于基板上的固定电极、以与固定电极的上表面对置的方式而被配置的可动电极、将可动电极以可在与基板上表面正交的方向上进行位移的方式弹性支承在基板上的弹性支承部(例如，参照专利文献I)。上述加速度传感器中，弹性支承部具有:被固定于基板上的下层支承部、被固定于下层支承部上的上层支承部、沿着基板上面并具有较长的形状且一个端部与上层支承部相结合而另一端与可动电极相结合的梁部。图14为表示上述的现有的加速度传感器的主要部件的结构的示意俯视图。图14(a)表示静止时的状态，图14(b)表示冲击时的状态。另外，图中的X轴、Y轴以及Z轴表示相互正交的坐标轴。如图14所示，现有的加速度传感器500中，弹性支承部501具有被固定于基板502上的下层支承部503、被固定于下层支承部503上的上层支承部504、和沿着基板502的上表面而具有在Y轴方向上较长的形状并且一端与上层支承部504相结合而另一端与可动电极505相结合的梁部506。加速度传感器500成为如下机构，S卩，在施加有来自Z轴方向(与纸面正交的方向)的加速度时，可动电极505以梁部506为轴(通过使梁部506扭动)，通过对在Z轴方向上以跷跷板状摆动的可动电极505与基板502上的两个固定电极507、508之间的静电电容的变化的差值进行检测而导出加速度。根据专利文献I的“图3”、“图7”等，加速度传感器500在静止时如图14(a)所示，当将X轴方向上的梁部506与上层支承部504之间的间隙设为LI，将上层支承部504与可动电极505之间的间隙设为L2时，成为LI < L2的关系。在该状态下，如图14(b)所示，加速度传感器500从外部沿着X轴被施加了冲击时，例如被施加了 +(正)X方向的冲击时(虚线箭头标记)，会由于惯性而使可动电极505向一(负)X方向急剧移动(实线箭头标记)。此时，加速度传感器500中，由于成为LI < L2的关系，因此在可动电极505与上层支承部504接触之前，向一 X方向弯曲了的梁部506将与上层支承部504的角部相碰撞。在此，由于需要通过扭动而使可动电极505在Z轴方向上以跷跷板状进行摆动，因此梁部506在刚性上存在一定的制约。其该结果为，加速度传感器500可能会由于上述冲击而使梁部506损伤，从而在耐冲击性上还存在改善的余地。专利文献:日本特开2012 - 181030号公报
技术实现思路
本专利技术为为了解决上述课题的至少一部分而完成的专利技术，并能够以下述的方式或应用例来实现。应用例I本应用例所涉及的功能元件的特征为，具有:基板；支承梁，其在沿着所述基板的主面的第一方向上延伸；质量体，其与所述支承梁的一个端部相连接，并能够在与所述主面交叉的第二方向上摆动；固定部，其与所述支承梁的另一个端部相连接，并且被固定于所述基板上；卡止部，在俯视观察时，其被配置于所述质量体与所述支承梁之间；在俯视观察时，在与所述第一方向相交叉的第三方向上，将所述卡止部与所述支承梁间的距离设为LI，将所述卡止部与所述质量体间的距离设为L2时，满足LI > L2的关系。根据该方式，在功能元件中，在俯视观察时与第一方向交叉的第三方向上，将所述卡止部与所述支承梁间的距离作为LI，并所述将卡止部与所述质量体间的距离设为L2时，满足LI > L2的关系。由此，在功能元件中，例如在从外部施加有第三方向的冲击时，由于质量部先于支承梁而与卡止部接触，因此能够抑制支承梁的损伤。其结果为，功能元件与作为现有技术的日本专利文献I的结构相比，能够提高耐冲击性。应用例2上述应用例所涉及的功能元件优选为，所述卡止部的所述支承梁侧的角部在俯视观察时被倒角或被削圆。根据该方式，在功能元件中，由于卡止部50的角部51在俯视观察时被倒角或者被削圆，因此即使假设支承梁与卡止部的角部相接触，也能够使冲击力分散从而抑制支承梁的损伤。应用例3上述应用例所涉及的功能元件优选为，所述卡止部及所述质量体中的至少一方上设置有向对置的对方侧突出的突起部，所述突起部的顶端与对置的对方之间的距离为L2。根据该方式，在功能元件中，由于所述卡止部及所述质量体中的至少一方上设置有向对置的对方侧突出的突起部，所述突起部的顶端与相对的对方之间的距离为L2，因此，设置有突起部的一侧能够扩大突起部以外的形状公差。其结果为，功能元件与未设置突起部的情况相比，能够提高生产性。此外，功能元件能够通过突起部52而回避卡止部50与对置部33的贴附。应用例4上述应用例所涉及的功能元件优选为，所述质量体以所述支承梁为界被划分为彼此质量不同的第一质量部和第二质量部，并在所述第一质量部及第二质量部上具有可动电极部，所述基板在与所述第一质量部的所述可动电极部在俯视观察时重合的位置处具有第一固定电极部，并在与所述第二质量部的所述可动电极部在俯视观察时重合的位置处具有第二固定电极部。根据该方式，功能元件的质量体在第一质量部及第二质量部上具有可动电极部，并且基板在与第一质量部及第二质量部的可动电极部在俯视观察时重合的位置处具有第一固定电极部及第二固定电极部。根据该情况，在功能元件中，例如，能够对从第二方向被施加的加速度以摆动的第一质量部及第二质量部的可动电极部与第一固定电极部及第二固定电极部之间的静电电容的变化的形式而进行检测。应用例5上述应用例所涉及的功能元件优选为，所述支承梁、所述固定部以及所述卡止部在俯视观察时被配置于所述质量体的内侧。根据该方式，在功能元件中，由于支承梁、固定部以及卡止部被配置于在俯视观察时的质量体的内侧，因此与将这些部件配置于质量体的外侧的情况相比，不容易受到周围的温度变化的影响(例如热应力等)。其结果为，能够提高功能元件的温度特性(随着温度变化而产生的检测特性等的变化的程度)。应用例6上述应用例所涉及的功能元件优选为，所述支承梁、所述固定部以及所述卡止部在俯视观察时被配置于所述质量体的外侧。根据该方式，由于功能元件的支承梁、固定部以及卡止部在俯视观察时被配置于质量体的外侧，因此与将这些部件配置于质量体的内侧的情况相比，质量体的开口部减少，从而能够使质量体的质量变大。其结果为，功能元件例如能够提高物理量的检测感应度。应用例7本应用例所涉及的物理量传感器的特征为，具有上述应用例中的任意一个示例所记载的功能元件。根据该方式，本结构的物理量传感器中，由于具有上述应用例中的任一个示例所记载的功能元件，因此能够提供一种取得上述应用例中的任意一个示例所记载的效果的物理量传感器。应用例8本应用例所涉及的电子设备的特征为，具有上述应用例中的任意一个示例所记载的功能元件。根据该方式，本结构的电子设备中，由于具有上述应用例中的任意一个示例所记载的功能元件，因此能够提供一种取得上述应用例中的任意一个示例所记载的效果的物理量传感器。应用例9本应用例所涉及的移动体的特征为，具有上述应用例中的任意一个示例所记载的功能元件。根据该方式，本结构的移动体中，由于具有上述应用例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能元件，其特征在于，具有：基板；支承梁，其在沿着所述基板的主面的第一方向上延伸；质量体，其与所述支承梁的一个端部相连接，并能够在与所述主面交叉的第二方向上进行摆动；固定部，其与所述支承梁的另一个端部相连接，并且被固定于所述基板上；卡止部，在俯视观察时，其被配置于所述质量体与所述支承梁之间；在俯视观察时与所述第一方向交叉的第三方向上，将所述卡止部与所述支承梁间的距离设为L1，将所述卡止部与所述质量体间的距离设为L2时，则满足L1＞L2的关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中悟，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP