[發明專利]物理量檢測元件、以及物理量檢測裝置、電子設備、移動體

在審

• 申請號: 201410525098.2
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104515870A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 木暮翔太
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;蘇萌萌

技術領域

本發明涉及一種物理量檢測元件、以及具備該物理量檢測元件的物理量檢測裝置、電子設備、移動體。

背景技術

一直以來，作為對垂直方向上的加速度等的物理量進行檢測的方法，已知一種依照搖臂杠桿原理而構成并對隨著加速度等的物理量而變化的靜電電容進行檢測的物理量檢測元件。例如，如專利文獻1中所記載的那樣，公開了一種具備搖臂杠桿的顯微機械加工式的Z傳感器(物理量檢測元件)，所述搖臂杠桿由扭簧、和在扭簧的一側設置有地震輔助質量體且扭簧的兩側質量不同的質量結構體而構成。在這種物理量檢測元件中，當垂直方向上的加速度等的物理量對搖臂杠桿發生作用時，質量體的質量的較大一側被向下壓，從而使其與對置于所述質量體的對置電極之間形成的靜電電容發生變化。通過對該靜電電容的變化進行計測從而實施加速度等的物理量的檢測。

在上述方式的物理量檢測元件中，在可動體(質量結構體)向形成有固定電極(對置電極)的基板進行了移位時，為了防止由在可動體與基板之間的空氣所產生的阻力(擠壓膜減震：以下記為減震)，在可動體中設置了貫穿孔。但是，存在如下的問題，即，在專利文獻1所記載的物理量檢測元件中，由于被設置于第一質量部(輔助質量體)中的貫穿孔的相鄰的間隔(連接板寬度)窄于被設置于可動體中的貫穿孔的相鄰的間隔，因此在可動體受到沖擊時，第一質量部容易破損。另外，第一質量部的質量的減少會導致對加速度等的物理量進行檢測的靈敏度的降低，從而使物理量檢測元件的小型化變得較為困難。

專利文獻1：日本國特表2010-512527號公報

發明內容

本發明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，也能夠作為以下的方式或應用例來實現。

應用例1

本應用例所涉及的物理量檢測元件的特征在于，具備：基板；第一固定電極部以及第二固定電極部，其被設置于所述基板上；可動體，其被設置于所述基板的上方；梁，其被設置于所述可動體上，在所述可動體的、相對于所述梁的一方設置有第一可動體，在相對于梁的另外一方設置有第二可動體，所述第一可動體包括第一可動電極部和第一質量部，所述第一可動電極部與所述第一固定電極部對置，所述第一質量部從所述第一可動電極部起朝向與所述梁相反的方向被配置于，所述第二可動體包括與所述第二固定電極部對置的第二可動電極部，所述第一可動體的質量重于所述第二可動體的質量，所述第一質量部的質量重于所述第一可動電極部的質量。

根據本應用例，通過以第一可動體的質量重于第二可動體的質量，第一質量部的質量重于第一可動電極部的質量的方式而被形成，從而能夠提供一種可以提高對物理量進行檢測的靈敏度和可靠性以及實現小型化的物理量檢測元件。

應用例2

上述應用例所述的物理量檢測元件優選為，所述第一質量部的厚度與所述第一可動電極部的厚度相等。

根據本應用例，在第一質量部和第一可動電極部中厚度相等的可動體中，通過使第一質量部的每單位面積的質量重于第一電極部的每單位面積的質量，能夠提高對物理量檢測元件的物理量進行檢測的靈敏度以及可靠性。另外，由于第一質量部和第一可動電極部的厚度相等，因此能夠容易地實施由蝕刻法等進行的細微加工。

應用例3

上述應用例所述的物理量檢測元件優選為，所述第一質量部的厚度厚于所述第一可動電極部的厚度以及所述第二可動電極部的厚度。

根據本應用例，可動體的厚度在第一可動電極部以及第二可動電極部、和第一質量部中不同。由于第一質量部的厚度厚于第一可動電極部以及第二可動電極部，因此通過第一質量部的質量增加，扭轉梁的轉矩增大，從而使第一質量部的剛性也變強。因此，還能夠提高對物理量檢測元件的物理量進行檢測的靈敏度和可靠性。

應用例4

上述應用例所述的物理量檢測元件優選為，在所述第一可動電極部上設置有多個第一貫穿孔，在所述第一質量部上設置有多個第二貫穿孔，在與所述梁的延伸方向正交的方向上相鄰的所述第二貫穿孔的間隔的平均尺寸大于，在與所述梁的延伸方向正交的方向上相鄰的所述第一貫穿孔的間隔的平均尺寸。

根據本應用例，由于在與梁的延伸方向正交的方向上相鄰的第二貫穿孔的間隔的平均尺寸大于，在與梁的延伸方向正交的方向上相鄰的第一貫穿孔的間隔的平均尺寸，因此通過第一質量部的質量增加，扭轉梁的轉矩增大，從而使第一質量部的剛性也變強，因此，還能夠提高對物理量檢測元件的物理量進行檢測的靈敏度和可靠性。

應用例5