[發(fā)明專利]物理量傳感器及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210293323.5
• 申請(qǐng)日: 2012-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102955045B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 與田光宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛(ài)普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01P15/125
• 分類號(hào): G01P15/125;G01D5/241
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;蘇萌萌

本發(fā)明提供一種物理量傳感器及電子設(shè)備，所述物理量傳感器能夠提高檢測(cè)靈敏度。加速度傳感器具備：底基板，其上設(shè)置有第一凹部；傳感器部，其被配置在第一凹部上，且通過(guò)支承部而以能夠在第一凹部的深度方向上擺動(dòng)的方式被支承，傳感器部以支承部為界而被劃分為第一部分和第二部分，在第一部分以及第二部分上具有可動(dòng)電極部，并且，在與第一部分相比質(zhì)量較大的第二部分上，至少于頂端側(cè)形成有貫穿孔，底基板在第一凹部中的與可動(dòng)電極部對(duì)置的位置處具備固定電極部，在與傳感器部的頂端側(cè)對(duì)置的部分處，設(shè)置有與第一凹部相比較深的第二凹部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種物理量傳感器及具備該物理量傳感器的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

一直以來(lái)，作為物理量傳感器，已知有如下的靜電電容型傳感器，即，形成可動(dòng)電極通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧等的彈性要素而被支承在固定部上的結(jié)構(gòu)，且通過(guò)可動(dòng)電極根據(jù)所作用的外力等而接近或者遠(yuǎn)離固定電極，而對(duì)這些電極間的靜電電容的變化進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠?qū)铀俣然蚪撬俣鹊鹊母鞣N物理量進(jìn)行檢測(cè)。

作為這樣的靜電電容型傳感器，公開(kāi)了一種超小型機(jī)械性加速度傳感器，其被構(gòu)成為，利用通過(guò)扭桿（扭轉(zhuǎn)彈簧）而以可擺動(dòng)的方式被支承在兩個(gè)半導(dǎo)體晶片之間的中空空間內(nèi)，且根據(jù)所施加的加速度等的物理量而以蹺蹺板狀進(jìn)行擺動(dòng)（位移）的擺動(dòng)臺(tái)（質(zhì)量部），對(duì)垂直軸方向上的物理量進(jìn)行檢測(cè)（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

專利文獻(xiàn)1的超小型機(jī)械性加速度傳感器（以下，稱為加速度傳感器）為，靜電電容型傳感器。由此，上述加速度傳感器根據(jù)下述的靜電電容的公式（1），為了提高檢測(cè)靈敏度，而需要構(gòu)成為，例如，使作為可動(dòng)電極的擺動(dòng)臺(tái)和作為與擺動(dòng)臺(tái)對(duì)置的固定電極的第一電極之間的距離接近，以增大靜電電容，從而對(duì)于擺動(dòng)臺(tái)的微小的位移，靜電電容也相當(dāng)程度地發(fā)生變化，由此即使是微小的加速度，也能夠進(jìn)行檢測(cè)。

C＝εS/d......（1）

（將靜電電容設(shè)為C，將對(duì)置電極的面積設(shè)為S，將對(duì)置電極間的距離設(shè)為d，將電容率設(shè)為ε。）

但是，在上述加速度傳感器中，形成有第一電極（固定電極）的第一半導(dǎo)體晶片的表面是平坦的，且擺動(dòng)臺(tái)被形成為平板狀。

因此，在上述加速度傳感器中，存在下述可能性，例如，在擺動(dòng)臺(tái)通過(guò)所施加的加速度的慣性力而發(fā)生了位移時(shí)，由于存在于擺動(dòng)臺(tái)和第一半導(dǎo)體晶片的表面之間的氣體的流動(dòng)阻力（擠壓膜阻尼）而抑制了位移，從而響應(yīng)延遲，檢測(cè)范圍變窄。

此外，在上述加速度傳感器中，存在擺動(dòng)臺(tái)由于因靜電等引起的帶電而貼附在第一半導(dǎo)體晶片的表面上的可能性。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平9-189716號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而被完成的，且能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用例1

本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器的特征在于，具備：底基板，其上設(shè)置有第一凹部；傳感器部，其被配置在所述第一凹部上，且通過(guò)在第一軸方向上延伸的支承部，而以能夠在所述第一凹部的深度方向上擺動(dòng)的方式被支承，所述傳感器部以所述支承部為界而被劃分為第一部分和第二部分，在所述第一部分以及所述第二部分上具備可動(dòng)電極部，并且，與所述第一部分相比所述第二部分的質(zhì)量較大，在所述第一部分以及所述第二部分中的至少一方上設(shè)置有貫穿孔，所述底基板于在俯視觀察時(shí)與所述可動(dòng)電極部重疊的位置處具備固定電極部，并且，于在俯視觀察時(shí)與所述傳感器部的頂端重疊的位置處，設(shè)置有與所述第一凹部相比較深的第二凹部。

由此，在物理量傳感器中，在傳感器部的第二部分的頂端側(cè)，形成有貫穿孔，在底基板中的與傳感器部的第二部分的頂端側(cè)對(duì)置的部分處，設(shè)置有與第一凹部相比較深的第二凹部。