[發(fā)明專利]物理量檢測器及電子設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210308798.7
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102967730A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渡邊潤;中仙道和之;亀田高弘
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01P15/14
• 分類號: G01P15/14
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;蘇萌萌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種物理量檢測器及具備該物理量檢測器的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

作為物理量檢測器，在專利文獻1中公開了一種如下結(jié)構(gòu)的加速度傳感器，即，將雙音叉振子固定在由水晶板構(gòu)成的梁的兩面或者單面上的結(jié)構(gòu)的加速度傳感器，所述水晶板為將一端固定在基座上，且在另一端上配置了重物的水晶板，所述雙音叉振子具有與梁相同的交角，所述加速度傳感器的結(jié)構(gòu)為，以隔開預定間隔的方式將一對突出部設(shè)置在梁的至少單面上，并且以架橋的方式將雙音叉振子固定在突出部之間，所述一對突出部對雙音叉振子的兩端部分別進行固定支承。

專利文獻1的加速度傳感器具有由于重物的質(zhì)量效果從而使加速度檢測靈敏度特性優(yōu)異這樣的優(yōu)點。另外，由于在上述加速度傳感器中，梁和雙音叉振子為相同材料，因此熱膨脹系數(shù)相等，且能夠減小相對于溫度變化而在兩者的接合部分處產(chǎn)生的應(yīng)力變形（熱應(yīng)力）。

但是，根據(jù)專利文獻1的加速度檢測器，例如在被收納于封裝件中時，為了實現(xiàn)小型化，而將金屬制的重物和封裝件的金屬制的蓋（蓋體）接近配置，因此有時會在重物與蓋之間產(chǎn)生靜電電容。

根據(jù)靜電電容的一般式、即式（1），該靜電電容以與由于作為物理量的加速度施加時的梁的彎曲而導致的、重物與蓋（對置電極）之間的距離（d）的變化連動的方式而增減。

Ｃ＝ε×Ｓ／ｄ········（1）

（將靜電電容設(shè)為C，將對置電極的面積設(shè)為S，將對置電極之間的距離設(shè)為d，將介電常數(shù)設(shè)為ε）

由于上述加速度傳感器為了實現(xiàn)小型化，而將重物和雙音叉振子接近配置，因此，通過重物與雙音叉振子之間的耦合（結(jié)合），從而使上述進行增減的靜電電容被附加在雙音叉振子的振蕩電路上，進而存在雙音叉振子的振動變得不穩(wěn)定的可能性。

其結(jié)果為，上述加速度傳感器存在加速度檢測精度等的加速度檢測特性劣化的可能性。

另外，由于在上述加速度傳感器中，在梁中使用了壓電材料、即水晶板，因此在施加加速度時，在梁的、與慣性力集中的重物之間的接合部分處，容易產(chǎn)生伴隨于壓電效果而產(chǎn)生的電荷（電動勢）。

在上述加速度傳感器中，所產(chǎn)生的電荷通過分極，從而成為在梁的表側(cè)（蓋側(cè)）和里側(cè)（封裝件的內(nèi)底面（內(nèi)側(cè)的底面）側(cè)）極性不同的靜電，并且在梁的表側(cè)與封裝件的蓋之間、或者在梁的里側(cè)與封裝件的內(nèi)底面?zhèn)鹊呐渚€等之間產(chǎn)生靜電力。

由于在上述加速度傳感器中，通過該靜電力，從而使梁向封裝件的蓋側(cè)被吸引、或者向封裝件的內(nèi)底面?zhèn)缺晃M而使梁的本來的彎曲動作受到阻礙，因此存在加速度檢測靈敏度等的加速度檢測特性劣化的可能性。

另外，在上述加速度傳感器中，由于重物其本身的電位是不穩(wěn)定的，因此有可能會出現(xiàn)如下情況，即，重物會受到電干擾的影響，并且伴隨于此在通過重物與雙音叉振子之間的寄生電容而實現(xiàn)的耦合狀態(tài)上會發(fā)生變化，進而使加速度檢測特性上產(chǎn)生不良影響。

專利文獻1：日本特開平2-248866號公報

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題中的至少一部分而被完成的，并能夠作為以下的方式或應(yīng)用例而實現(xiàn)。

（應(yīng)用例1）本應(yīng)用例所涉及的物理量檢測器的特征在于，具備：撓性部，其具有壓電性，且為板狀；物理量檢測元件，其被搭載于所述撓性部的兩個主面中的至少一個所述主面上；質(zhì)量部，其被搭載于所述撓性部上，并具有導電性；封裝件，其用于收納所述撓性部、所述物理量檢測元件和所述質(zhì)量部，在所述物理量檢測元件上，設(shè)置有將檢測到的物理量作為電信號來獲取的配線，并且所述質(zhì)量部能夠保持為所需的電位。

據(jù)此，在物理量檢測器中，在物理量檢測元件（相當于雙音叉振子）上，設(shè)置有將檢測到的物理量作為電信號來獲取的配線，被搭載于撓性部（相當于梁）上的質(zhì)量部（相當于重物）能夠保持為所需的電位。

其結(jié)果為，在物理量檢測器中，由于通過使質(zhì)量部和封裝件的一部分、例如蓋體成為相同電位，從而消除了質(zhì)量部與蓋體之間的靜電電容，因此能夠避免質(zhì)量部與物理量檢測元件的耦合，以使物理量檢測元件的動作穩(wěn)定。

因此，物理量檢測器能夠提高物理量檢測精度等的物理量檢測特性。

（應(yīng)用例2）在上述應(yīng)用例所涉及的物理量檢測器中，優(yōu)選為，所述封裝件具備：封裝件基座，其搭載了所述撓性部、所述物理量檢測元件和所述質(zhì)量部；蓋體，其被搭載于所述封裝件基座上，并覆蓋所述物理量檢測元件，且具有導電性，所述質(zhì)量部能夠保持為與所述蓋體相同的電位。