[發(fā)明專(zhuān)利]傳感器元件及其制造方法、傳感器裝置以及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210365108.1
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103033176A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 市川史生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 精工愛(ài)普生株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01C19/5628
• 分類(lèi)號(hào): G01C19/5628
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)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)明涉及一種傳感器元件、傳感器元件的制造方法、傳感器裝置以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

作為傳感器元件，已知一種角速度傳感器（振動(dòng)陀螺傳感器），其被用于例如車(chē)輛中的車(chē)身控制、車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)的本車(chē)位置檢測(cè)、數(shù)碼照相機(jī)或攝像機(jī)等的振動(dòng)控制補(bǔ)正（所謂的手抖補(bǔ)正）等，并對(duì)角速度、加速度等的物理量進(jìn)行檢測(cè)（例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。

例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的角速度傳感器具有音叉，所述音叉通過(guò)兩個(gè)臂、和對(duì)該兩個(gè)臂的一端彼此進(jìn)行連接的連接部而構(gòu)成。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的角速度傳感器中，音叉由非壓電體材料構(gòu)成，并且在各個(gè)臂上分別設(shè)置有通過(guò)壓電薄膜插入在一對(duì)電極之間而構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部以及檢測(cè)部。

在這種專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的角速度傳感器中，通過(guò)向驅(qū)動(dòng)部的一對(duì)電極之間施加電壓，從而使臂進(jìn)行彎曲振動(dòng)（驅(qū)動(dòng)）。而且，當(dāng)在該驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，臂受到繞沿著其延伸方向的軸線的角速度時(shí)，將由于科里奧利力，而使臂向與前文所述的驅(qū)動(dòng)方向正交的方向撓曲，從而由檢測(cè)部的一對(duì)電極檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于該撓曲量的電荷。根據(jù)該被檢測(cè)出的電荷，而能夠?qū)撬俣冗M(jìn)行檢測(cè)。

然而，如前文所述的具有兩個(gè)臂的音叉一般通過(guò)對(duì)基板進(jìn)行蝕刻加工而形成。此時(shí)，由于該基板的蝕刻各向異性或加工工藝的誤差等，而難以使音叉的尺寸與設(shè)計(jì)一致。因此，存在如下的情況，即，音叉成為非預(yù)期的形狀，從而即使在臂未受到角速度的狀態(tài)下，臂也向與驅(qū)動(dòng)方向不同的方向進(jìn)行撓曲。當(dāng)對(duì)隨著這種臂的撓曲而由檢測(cè)部的一對(duì)電極產(chǎn)生的電荷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將導(dǎo)致檢測(cè)精度的降低。

因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的角速度傳感器中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)部的一對(duì)電極中的一個(gè)電極進(jìn)行部分去除，從而對(duì)在臂未受到角速度的狀態(tài)下由檢測(cè)部的一對(duì)電極輸出的電荷量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的角速度傳感器中，存在難以高精度地實(shí)施對(duì)由檢測(cè)部的一對(duì)電極輸出的電荷量的調(diào)節(jié)的問(wèn)題。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2008-14887號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠簡(jiǎn)單且可靠地發(fā)揮優(yōu)異的檢測(cè)靈敏度的傳感器元件、傳感器元件的制造方法以及傳感器裝置，并且提供一種具備所涉及的傳感器裝置的、可靠性較高的電子設(shè)備。

本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的發(fā)明，其能夠作為以下的方式或應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用例1

本發(fā)明的傳感器元件的特征在于，具備：基部；驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂，其從所述基部延伸，并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)振動(dòng)；第一振動(dòng)臂以及第二振動(dòng)臂，其從所述基部延伸，并隨著所述驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)而進(jìn)行振動(dòng)；檢測(cè)部，其包括檢測(cè)用電極，所述檢測(cè)用電極根據(jù)被施加于所述驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂的物理量而輸出信號(hào)，所述傳感器元件還具備：第一電極，其被設(shè)置在所述第一振動(dòng)臂上，且與所述檢測(cè)用電極電連接，并隨著所述第一振動(dòng)臂的振動(dòng)而產(chǎn)生電荷；第二電極，其被設(shè)置在所述第二振動(dòng)臂上，且與所述檢測(cè)用電極電連接，并隨著所述第二振動(dòng)臂的振動(dòng)而產(chǎn)生與所述第一電極極性相反的電荷。

根據(jù)以這種方式構(gòu)成的傳感器元件，能夠?qū)⑷缦轮底鳛閭鞲衅鬏敵龆敵觯鲋禐椋瑢a(chǎn)生于檢測(cè)用電極上的電荷量，與產(chǎn)生于第一電極上的電荷量和產(chǎn)生于第二電極上的電荷量之間的差分相加而得到的值。

而且，通過(guò)對(duì)第一電極或第二電極的一部分或全部進(jìn)行去除，從而能夠減小產(chǎn)生于第一電極或第二電極上的電荷量，進(jìn)而對(duì)傳感器輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體而言，將傳感器輸出調(diào)節(jié)（補(bǔ)正）為，使在傳感器元件上未施加有物理量的狀態(tài)下的傳感器輸出成為所需的基準(zhǔn)值（例如零）。

尤其是，由于使第一電極以及第二電極產(chǎn)生相互成為相反極性的電荷，因此無(wú)論在傳感器元件上未施加有物理量的狀態(tài)下的傳感器輸出與所需的基準(zhǔn)值相比較大的情況下，還是較小的情況下，均能夠通過(guò)選擇第一電極以及第二電極中的任意一個(gè)電極并對(duì)一部分或全部進(jìn)行去除，從而將傳感器元件上未施加有物理量的狀態(tài)下的傳感器輸出調(diào)節(jié)為所需的基準(zhǔn)值。

應(yīng)用例2

在本發(fā)明的傳感器元件中，優(yōu)選為，將來(lái)自所述第一電極的電荷與來(lái)自所述第二電極的電荷相加而得到的電荷，與在所述驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂上未施加有物理量時(shí)由所述檢測(cè)用電極產(chǎn)生的電荷為相反極性。

由此，能夠?qū)鞲衅鬏敵稣{(diào)節(jié)（補(bǔ)正）為，使在傳感器元件上未施加有物理量的狀態(tài)下的傳感器輸出成為所需的基準(zhǔn)值（例如零）。

應(yīng)用例3