功能元件、功能元件的制造方法、电子设备以及移动体技术

本发明专利技术提供一种具有较高的检测灵敏度的功能元件、该功能元件的制造方法、具备该功能元件的电子设备以及移动体。功能元件(100)的特征在于，具备：第一基体(10)；连接部(22)，其与第一基体(10)连接；支承体(20)，其从连接部(22)延伸；质量体(60)，其与支承体(20)连接；驱动电极(27)，其被设置在第一基体(10)的与质量体(60)对置的面一侧；检测可动电极(40)，其从支承体(20)延伸；检测固定电极(50)，其与第一基体(10)连接且与检测可动电极(40)的至少一部分的面对置，质量体(60)能够在与质量体(60)的主面交叉的方向上进行位移，在将第一基体(10)与质量体(60)之间的距离设为d1、将第一基体(10)与检测固定电极(50)之间的距离设为d2时，d1＞d2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能元件、该功能元件的制造方法、具备该功能元件的电子设备以及移动体。
技术介绍
近年来，使用例如娃MEMS (Micro Electro Mechanical System:微机电系统)技术而开发出一种对角速度进行检测的作为功能元件的角速度传感器(陀螺传感器)，并且其被应用于车辆的车身控制、汽车导航系统的本车位置检测、数码照相机、摄像机以及移动电话的振动控制补偿(所谓的手抖补偿)等。在专利文献1中，公开了一种角速度传感器，其中，驱动为使质量体进行与质量体的主面交叉的方向上的振动、即所谓纵向振动，并且在俯视观察时，在施加了围绕沿着质量体的主面的方向的轴的角速度之时，利用科里奥利力而使质量体在沿着主面的另一个方向上振动，从而通过在从质量体延伸出的可动电极与被配置在支承基板上的固定电极之间所产生的静电电容的变化而对围绕面内轴的角速度进行检测。然而，在专利文献1所记载的角速度传感器中，当质量体通过纵向振动而被驱动时，由于支承基体与质量体之间的间隙较小，因此无法较大地取得质量体的位移量(振幅)。因此，存在无法提高检测灵敏度这一课题。专利文献:美国专利第6067858号说明书
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而完成的专利技术，并且能够作为以下的方式或应用例而实现。应用例1本应用例所涉及的功能元件的特征在于，具备:第一基体；连接部，其与所述第一基体连接；支承体，其从所述连接部延伸；质量体，其与所述支承体连接；驱动电极，其被设置在所述第一基体的与所述质量体对置的面一侧；检测可动电极，其从所述支承体延伸；检测固定电极，其与所述第一基体连接且与所述检测可动电极的至少一部分对置，所述质量体能够在与所述质量体的主面交叉的方向上进行位移，并且在将所述第一基体与所述质量体之间的距离设为dl、将所述第一基体与所述检测固定电极之间的距离设为d2时，dl >d2o根据本应用例，由于质量体能够在与主面交叉的方向上进行位移，因此能够容易地通过与主面交叉的方向上的振动、即纵向振动而使质量体驱动。此外，由于第一基体与质量体之间的距离dl长于第一基体与检测固定电极之间的距离d2，因此能够使通过纵向振动而驱动的质量体在与主面交叉的方向上较大地进行振动位移。因此，由于能够通过位移量(振幅)较大的纵向振动来驱动质量体，因此在施加了围绕面内轴的角速度的情况下，将有较大的科里奥利力发挥作用而使检测可动电极与检测固定电极之间所产生的静电电容的变化量增大，因此能够得到对于围绕面内轴的角速度具有较高的检测灵敏度的功能元件。应用例2在上述应用例所记载的功能元件中，其特征在于，所述第一基体设置有厚壁部，所述连接部被设置在所述厚壁部上，在俯视观察时，所述质量体与所述厚壁部分离。根据本应用例，由于质量体是经由连结部而被配置在第一基体的厚壁部上的，因此能够使质量体更大地进行振动位移，直至在第一基体与质量体之间的距离dl上加上从第一基体突出的厚壁部的高度而得到的距离。此外，由于在俯视观察时质量体与厚壁部分离，因此能够使质量体以不与厚壁部接触的方式进行振动。应用例3在上述应用例所记载的功能元件中，其特征在于，所述检测固定电极的至少一部分被设置在所述厚壁部上。根据本应用例，由于检测固定电极被设置在第一基体的厚壁部上，因此能够使检测固定电极与从经由连接部而被配置在第一基体的厚壁部上的支承体起延伸出的检测可动电极对置配置，因此能够在检测可动电极与检测固定电极之间形成静电电容。应用例4在上述应用例所记载的功能元件中，其特征在于，所述检测可动电极的厚度与所述质量体相比而较厚。根据本应用例，通过使检测可动电极的厚度厚于质量体，从而能够使质量体的主面与第一基体的主面所对置的距离增长，并且能够使检测可动电极与检测固定电极所对置的面积增大。即，能够较大地取得质量体的振动位移，并且能够增大作为检测用的电极的检测可动电极与检测固定电极之间的静电电容，从而能够得到具有较高的检测灵敏度的功能元件。应用例5在上述应用例所记载的功能元件中，其特征在于，在所述质量体通过向所述质量体与所述驱动电极之间施加的交流电压而进行振动，并且向所述质量体施加了围绕沿着所述质量体的主面且检测可动电极所延伸的方向的轴的角速度时，所述检测可动电极在与所述方向交叉的方向上进行振动。 根据本应用例，通过利用由围绕面内轴的角速度所产生的科里奥利力而使质量体在与检测可动电极延伸方向交叉的方向上进行振动位移，从而使从与质量体连接的支承体起延伸出的检测可动电极也在与质量体相同的方向上进行振动位移，由此使其与检测固定电极的间隔发生变化。因此，由于检测可动电极与检测固定电极之间的静电电容发生变化，故此能够通过对电极之间的静电电容的变化量进行测定而对围绕面内轴的角速度进行检测。即，能够作为对围绕面内轴的角速度进行检测的角速度传感器来使用。应用例6在上述应用例所记载的功能元件中，其特征在于，所述支承体包括与所述连接部连接的第一弹性部和与所述质量体连接的第二弹性部，在剖视观察时，所述第一弹性部的厚度与所述第二弹性部的厚度相比而较厚。根据本应用例，由于在剖视观察时第一弹性部的厚度与第二弹性部的厚度相比而较厚，因此第一弹性部的厚度方向的弯曲刚性与第二弹性部相比而升高，故此能够抑制通过使质量体在与主面交叉的方向上进行振动位移的振动而使与支承体连接的检测可动电极在与主面交叉的方向上进行振动位移的情况。应用例7本应用例所涉及的功能元件的制造方法的特征在于，包括:对第二基体进行加工而在所述第二基体上形成第二凹部的工序；在第一基体上配置驱动电极的工序；将具有被设置在所述第二基体上的所述第二凹部的面与具有所述第一基体的所述驱动电极的面接合的接合工序；对所述第二基体进行加工而形成连接部、支承体、质量体、检测可动电极以及检测固定电极的工序，在形成所述连接部、所述支承体、所述质量体、所述检测可动电极以及所述检测固定电极的工序中，在所述第二凹部处形成所述质量体。根据本应用例，由于质量体被形成在第二凹部处，因此成为了能够加长质量体的主面与第一基体的主面之间的距离并能够使质量体在与主面交叉的方向上较大地进行振动位移的结构，因此能够制造出具有较高的检测灵敏度的功能元件。应用例8在上述应用例所记载的功能元件的制造方法中，其特征在于，包括在所述第一基体上形成第一凹部的工序，在配置所述驱动电极的工序中，在所述第一凹部中形成所述驱动电极，在所述接合工序中，使所述第一凹部与所述第二凹部以面对面的方式接合。根据本应用例，由于在第一凹部中形成有驱动电极且第一凹部与第二凹部以面对面的方式而被接合，因此能够将质量体与驱动电极对置配置，并成为使质量体能够进行振动位移的空隙区域变得更宽，从而能够使质量体在与主面交叉的方向上更大地进行振动位移的结构，因此能够制造出具有较高的检测灵敏度的功能元件。应用例9本应用例所涉及的电子设备的特征在于，具备上述应用例所记载的功能元件。根据本应用例，通过具备具有较高的检测灵敏度的功能元件，从而能够实现高精度的电子设备。应用例10本应用例所涉及的移动体的特征在于，具备上述应用例所记载的功能元件。根据本应用例，通过具备具有较高的检测灵敏度的功能元件，从而能够实现安全性优异的移动体。【附图说明】图1为表示本实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能元件，其特征在于，具备：第一基体；连接部，其与所述第一基体连接；支承体，其从所述连接部延伸；质量体，其与所述支承体连接；驱动电极，其被设置在所述第一基体的与所述质量体对置的面一侧；检测可动电极，其从所述支承体延伸；检测固定电极，其与所述第一基体连接且与所述检测可动电极的至少一部分对置，所述质量体能够在与所述质量体的主面交叉的方向上进行位移，并且在将所述第一基体与所述质量体之间的距离设为d1、将所述第一基体与所述检测固定电极之间的距离设为d2时，d1＞d2。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古畑诚，
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