物理量传感器及其设备、复合传感器设备和电子设备制造技术

技术编号:22329061 阅读:50 留言:0更新日期:2019-10-19 12:04
一种物理量传感器及其设备、复合传感器设备和电子设备,具有优异的检测灵敏度。物理量传感器包括:基板;与基板相对的可动体;固定于基板的固定部;连接可动体和固定部的支承梁。另外,可动体能够将支承梁作为旋转轴而进行位移,在俯视时,可动体包括相对于旋转轴位于第二方向的一侧的第一质量部和位于另一侧的第二质量部。另外,第一质量部以及第二质量部分别具有贯通可动体并且开口形状为正方形状的多个贯通孔。另外,将阻尼设为C、将阻尼的最小值设为Cmin时,满足C≤1.5×Cmin。

【技术实现步骤摘要】
物理量传感器及其设备、复合传感器设备和电子设备
本专利技术涉及一种物理量传感器、物理量传感器设备、复合传感器设备、惯性测量装置、移动体定位装置、便携式电子设备、电子设备以及移动体。
技术介绍
例如,专利文献1所记载的加速度传感器具有:基板;固定于基板的固定部;经由梁与固定部连接的可动体;配置于基板并且检测在与可动体之间产生的静电电容的固定检测电极。另外,当从可动体与固定检测电极重叠的方向施加加速度时,可动体将梁作为旋转轴进行摆动,伴随于此,可动体与固定检测电极之间的间隔发生变化,因此静电电容发生变化。因此,专利文献1所记载的加速度传感器能够基于静电电容的变化来检测加速度。专利文献1:日本特表2003-519384号公报但是,在专利文献1所记载的加速度传感器中,由于形成于可动体的贯通孔导致可动体与固定检测电极之间产生的静电电容变小,以及在可动体进行摆动时产生的空气阻力,因此存在加速度的检测灵敏度降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的物理量传感器,其特征在于,包括:基板;与所述基板相对的可动体;固定于所述基板的固定部;以及连接所述可动体和所述固定部的支承梁,所述可动体能够将所述支承梁作为旋转轴而进行位移,在俯视时,可动体包括:第一质量部,相对于所述旋转轴,位于与第一方向正交的第二方向的一侧,所述第一方向是沿着所述旋转轴的方向;第二质量部,相对于所述旋转轴,位于所述第二方向的另一侧;以及连结部,连结所述第一质量部和所述第二质量部,所述第一质量部以及所述第二质量部分别具有开口形状为正方形状的多个贯通孔,所述多个贯通孔在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上贯通所述可动体,将所述贯通孔的所述第三方向的长度设为H、将所述可动体的沿着所述第一方向的长度的1/2的长度设为a、将所述可动体的沿着所述第二方向的长度设为L、将所述基板上的固定电极与所述可动体的间隔设为h、将所述贯通孔的一边的长度设为S0、将相邻的所述贯通孔彼此的间隔设为S1、将粘性阻力设为μ、将所述可动体上产生的阻尼设为C时,满足[数学式1]另外,满足[数学式2]K(β)=4β2-β4-4lnβ-3r0=0.547×S0,在所述式(1)中,将满足[数学式3]时的C设为Cmin时,满足[数学式4]C≤1.5×Cmin。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式涉及的物理量传感器的俯视图。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是表示施加于图1所示的物理量传感器的电压的图。图4是用于说明阻尼的示意图。图5是表示S0与阻尼的关系的图表。图6是表示S1/S0与灵敏度比以及阻尼比的关系的图表。图7是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图8是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图9是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图10是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图11是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图12是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图13是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图14是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图15是表示结构体厚度与孔尺寸的关系的图表。图16是表示S0min、S1min与H、h的关系的图表。图17是表示S0min、S1min与H、h的关系的图表。图18是表示S0min、S1min与H、h的关系的图表。图19是表示S1min/S0min与H、h的关系的图表。图20是表示S1min/S0min与H、h的关系的图表。图21是表示S1min/S0min与H、h的关系的图表。图22是表示S1min/S0min与H、h的关系的图表。图23是表示本专利技术的第二实施方式涉及的物理量传感器设备的剖视图。图24是表示本专利技术的第三实施方式涉及的物理量传感器设备的剖视图。图25是表示本专利技术的第四实施方式涉及的复合传感器设备的俯视图。图26是图25所示的复合传感器设备的剖视图。图27是本专利技术的第五实施方式涉及的惯性测量装置的分解立体图。图28是图27所示的惯性测量装置所具有的基板的立体图。图29是表示本专利技术的第六实施方式涉及的移动体定位装置的整体系统的框图。图30是表示图29所示的移动体定位装置的作用的图。图31是表示本专利技术的第七实施方式涉及的电子设备的立体图。图32是表示本专利技术的第八实施方式涉及的电子设备的立体图。图33是表示本专利技术的第九实施方式涉及的电子设备的立体图。图34是表示本专利技术的第十实施方式涉及的便携式电子设备的俯视图。图35是表示图34所示的便携式电子设备的概略结构的功能框图。图36是表示本专利技术的第十一实施方式涉及的移动体的立体图。附图标记说明1…物理量传感器,2…基板,21…凹部,211…底面,22…安装部,25~27…槽,3…元件部,30…贯通孔,31…固定部,32…可动体,321…第一质量部,322…第二质量部,322’…基部,322”…转矩产生部,323…连结部,324…开口,33…支承梁,5…盖,51…凹部,59…玻璃料,75~77…布线,8…电极,81…第一固定电极,82…第二固定电极,83…虚拟电极,1100…个人计算机,1102…键盘,1104…主体部,1106…显示单元,1108…显示部,1110…控制电路,1200…便携电话机,1202…操作按钮,1204…听筒,1206…话筒,1208…显示部,1210…控制电路,1300…数字静态照相机,1302…壳体,1304…受光单元,1306…快门按钮,1308…存储器,1310…显示部,1320…控制电路,1400…计步器,1401…带,1402…显示部,1403…壳体,1404…透光性罩,1405…表圈,1406…操作按钮,1407…操作按钮,1408…加速度传感器,1409…角速度传感器,1410…处理部,1411…GPS传感器,1412…地磁传感器,1413…脉搏传感器,1414…温度传感器,1415…通信部,1416…存储部,1417…操作部,1418…压力传感器,1419…计时部,1420…声音输出部,1421…电池,1500…汽车,1501…车身,1502…控制装置,1510…系统,2000…惯性测量装置,2100…外壳,2110…螺纹孔,2200…接合部件,2300…传感器模块,2310…内壳,2311…凹部,2312…开口,2320…基板,2330…连接器,2340x、2340y、2340z…角速度传感器,2350…加速度传感器,2360…控制IC,3000…移动体定位装置,3100…惯性测量装置,3110…加速度传感器,3120…角速度传感器,3200…运算处理部,3300…GPS接收部,3400…接收天线,3500…位置信息获取部,3600…位置合成部,3700…处理部,3800…通信部,3900…显示部,4000…复合传感器设备,4100…基座基板,4110…连接端子,4120…外部端子,4200…半导体元件,4300…加速度传感器,4400…角速度传感器,4500…树脂封装体,5000…物理量传感器设备,5100封装体,5200…基座,5210…凹部,5211…第一凹部,5212…第二凹部,5230…内部端子,5240…外部端子,5300…盖,5400…接缝环,5900…半导体元件,Az…加速度,BW1~BW5…接合线,DA…芯片粘贴材料,J…旋转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理量传感器,其特征在于,所述物理量传感器包括:基板;与所述基板相对的可动体;固定于所述基板的固定部;以及连接所述可动体和所述固定部的支承梁,所述可动体能够将所述支承梁作为旋转轴而进行位移,在俯视时,所述可动体包括:第一质量部,相对于所述旋转轴,位于与第一方向正交的第二方向的一侧,所述第一方向是沿着所述旋转轴的方向;第二质量部,相对于所述旋转轴,位于所述第二方向的另一侧;以及连结部,连结所述第一质量部和所述第二质量部,所述第一质量部以及所述第二质量部分别具有开口形状为正方形状的多个贯通孔,所述多个贯通孔在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上贯通所述可动体,将所述贯通孔的所述第三方向的长度设为H、将所述可动体的沿着所述第一方向的长度的1/2的长度设为a、将所述可动体的沿着所述第二方向的长度设为L、将所述基板上的固定电极与所述可动体的间隔设为h、将所述贯通孔的一边的长度设为S0、将相邻的所述贯通孔彼此的间隔设为S1、将粘性阻力设为μ、将所述可动体上产生的阻尼设为C时,满足下述式(1)

【技术特征摘要】
2018.04.02 JP 2018-0711891.一种物理量传感器,其特征在于,所述物理量传感器包括:基板;与所述基板相对的可动体;固定于所述基板的固定部;以及连接所述可动体和所述固定部的支承梁,所述可动体能够将所述支承梁作为旋转轴而进行位移,在俯视时,所述可动体包括:第一质量部,相对于所述旋转轴,位于与第一方向正交的第二方向的一侧,所述第一方向是沿着所述旋转轴的方向;第二质量部,相对于所述旋转轴,位于所述第二方向的另一侧;以及连结部,连结所述第一质量部和所述第二质量部,所述第一质量部以及所述第二质量部分别具有开口形状为正方形状的多个贯通孔,所述多个贯通孔在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向上贯通所述可动体,将所述贯通孔的所述第三方向的长度设为H、将所述可动体的沿着所述第一方向的长度的1/2的长度设为a、将所述可动体的沿着所述第二方向的长度设为L、将所述基板上的固定电极与所述可动体的间隔设为h、将所述贯通孔的一边的长度设为S0、将相邻的所述贯通孔彼此的间隔设为S1、将粘性阻力设为μ、将所述可动体上产生的阻尼设为C时,满足下述式(1)其中,满足K(β)=4β2-β4-4lnβ-3r0=0.547×S0,在所述式(1)中,...

【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

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