[發明專利]功能元件及其制造方法、物理量傳感器以及電子設備

無效

• 申請號: 201110340071.2
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102538830A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 與田光宏;河野秀逸;高木成和;山崎成二
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;馬建軍

技術領域

本發明涉及功能元件、功能元件的制造方法、物理量傳感器以及電子設備。

背景技術

作為功能元件已知有物理量傳感器元件，其具有固定配置的固定電極和隔開間隔與固定電極相對并且被設置為可位移的可動電極，根據固定電極與可動電極之間的靜電電容來檢測加速度、角速度等物理量(例如，參照專利文獻1)。

例如，采用單層半導體基板或SOI基板來配置專利文獻1所述的物理量傳感器元件，其中，固定電極和可動電極分別具有排列成梳齒狀的多個電極指并相互嚙合。

另外，在專利文獻1所述的物理量傳感器元件中，固定電極的兩個電極指以面對的方式設置在可動電極的鄰接的兩個電極指之間，并且該固定電極的兩個電極指相互電絕緣。由此，可分別測定固定電極的該兩個電極指的一個電極指和與其相對的可動電極的電極指之間的靜電電容、以及固定電極的該兩個電極指的另一個電極指和與其相對的可動電極的電極指之間的靜電電容，根據它們的測定結果(采用所謂的差動檢測方式)來檢測物理量。

但是，在專利文獻1所述的物理量傳感器元件中，為了使各個固定電極和可動電極不導通而需要單獨地絕緣分離電極指，導致制造效率惡化。另外，在上述差動檢測方式中，當固定電極和可動電極的厚度變大(縱橫比高)時靈敏度變高。但是，在專利文獻1的情況下，需要在基板的厚度方向上實施第1蝕刻之后，在橫向上實施第2蝕刻，為了增大固定電極和可動電極的厚度而需要使基板預先變厚，從制造效率的觀點來看，難以使電極的厚度增大。另外，SOI基板一般價格較高，從而具有產品成本變高的問題。

【專利文獻1】日本專利第4238437號公報

發明內容

本發明的目的是提供實現了高靈敏度化、制造效率的改善、低成本化、高可靠性化的至少一個的功能元件、功能元件的制造方法、物理量傳感器以及具有該物理量傳感器的電子設備。

通過下述的本發明來達成這樣的目的。

本發明的功能元件，其特征在于，該功能元件具有：絕緣基板；可動部；可動電極指，其設置在上述可動部上；以及固定電極指，其設置在上述絕緣基板上，并且與上述可動電極指相對地配置，上述固定電極指包含配置在上述可動電極指的一側的第1固定電極指和配置在另一側的第2固定電極指，上述第1固定電極指與上述第2固定電極指相互離開地配置。

根據具有這種結構的本發明的功能元件，由于在絕緣基板上形成有固定電極指，因此，不需要對可動電極指和固定電極指分別填入絕緣膜進行絕緣分離，制造效率非常好。另外，由于不需要采用高價的SOI基板，因此能夠抑制產品成本。

另外，由于能夠從與絕緣基板不同的基板一起形成可動部、可動電極指以及固定電極指，因此制造效率非常良好，另外，可動電極指和固定電極指都僅通過基板的厚度方向的蝕刻來形成，因此與專利文獻1相比電極指容易變厚，例如在將功能元件作為物理量傳感器元件使用的情況下可實現高靈敏度化。

在本發明的功能元件中優選的是，在上述絕緣基板上設置有固定部，上述可動部經由連接部與上述固定部連接。

由此，例如只要連接部采用彈簧部件就能夠可位移地支持可動部，能夠將功能元件應用于物理量傳感器元件等。

在本發明的功能元件中優選的是，在上述絕緣基板上設置有與上述第1固定電極指電連接的第1布線、以及與上述第2固定電極指電連接的第2布線中的至少一個布線。

由此，例如在將功能元件作為物理量傳感器元件使用的情況下，利用第1布線和第2布線分別測定第1固定電極指與可動電極指之間的靜電電容、以及第2固定電極指與可動電極指之間的靜電電容，只要根據它們的測定結果來進行例如差動運算，就能夠高精度地檢測物理量。另外，在絕緣基板的固定電極指側的表面上設置有這樣的第1布線、第2布線等布線，因此能夠確保布線形成區域的面積較大，能夠防止布線彼此短路。

在本發明的功能元件中優選的是，在上述絕緣基板上設置有凹部，上述布線設置在上述凹部內。

由此，能夠防止第1布線和第2布線從絕緣基板的表面突出。因此，能夠防止第1布線和第2布線與其它部位的不經意的電連接(短路)。

在本發明的功能元件中優選的是，上述第1固定電極指和上述第2固定電極指中的至少一方經由具有導電性的突起與上述布線連接。

由此，例如通過利用導電性的突起連接第1布線和第1固定電極指之間、利用導電性的突起連接第2布線和第2固定電極指之間，能夠在固定電極指與布線之間可靠地取得導通，能夠實現可靠性高的功能元件。

在本發明的功能元件中優選的是，上述布線具有設置有絕緣膜的部分。