[發(fā)明專利]傳感器用基板及物理量檢測傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611199825.6
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN107064556B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龜田高弘
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01P15/097
• 分類號: G01P15/097
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 蘇萌萌;范文萍

本發(fā)明提供傳感器用基板及物理量檢測傳感器，物理量檢測傳感器的耐沖擊性及可靠性優(yōu)異。傳感器用基板的特征在于，具有：基底部；可動部，其與基底部連接；作為支承部的臂部，其在從可動部的厚度方向進行觀察的俯視時，從基底部起沿著可動部而延伸；第一間隙部，其具有在所述俯視時，可動部與臂部中的任意一方朝向另一方突出的突出部，并且在其中一個突出部與另一方之間具有預定的間隔；第二間隙部，其在所述俯視時，位于比第一間隙部靠基底部側(cè)處，并具有與預定的間隔相比較寬的間隔，在第一間隙部中，在與臂部的延伸方向垂直的剖視時，可動部以及臂部中的任意一方在面對第一間隙部的一側(cè)具有凸條部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳感器用基板、物理量檢測傳感器、加速度傳感器、電子設(shè)備以及移動體。

背景技術(shù)

以往，例如，如專利文獻1所記載的那樣，已知有一種在傳感器用基板(懸臂部)上固定有對物理量進行檢測的物理量檢測元件的物理量檢測傳感器，所述傳感器用基板(懸臂部)具有：基底部(固定部)；可動部，其與基底部連接；支承部，其在從可動部的厚度方向進行觀察的俯視時，從基底部起沿著可動部而延伸。在該物理量檢測傳感器中，物理量檢測元件的一端被固定在基底部上，另一端被固定在可動部上。此外，物理量檢測傳感器具備質(zhì)量部，所述質(zhì)量部被配置在可動部的兩主面中的至少一方上，并且以在所述俯視時一部分與支承部重疊的方式而被配置。

在這種結(jié)構(gòu)的物理量檢測傳感器中，在被施加了超過設(shè)計值的沖擊的情況下，如果導致可動部的位移變大而超過設(shè)計值，則會由于可動部與非預期的部位強烈地接觸，或者可動部與基底部的連接部分被施加應(yīng)力，而存在傳感器用基板或物理量檢測元件受到損壞的可能。為了避免該問題，專利文獻1的物理量檢測傳感器被構(gòu)成為，于在從傳感器用基板的厚度方向進行觀察的俯視時質(zhì)量部與支承部重疊的區(qū)域內(nèi)，在質(zhì)量部與支承部之間設(shè)置有預定的間隔。由此，當在物理量檢測傳感器上施加有厚度方向(Z方向)上的物理量(例如加速度)時，通過被配置于可動部的主面上的質(zhì)量部在位移了與上述預定的間隔相對應(yīng)的量時與支承部接觸，從而能夠限制對應(yīng)于加速度而進行位移的可動部的位移。

此外，在專利文獻2中，介紹了一種在從可動部的厚度方向進行觀察的俯視時，在從基底部起沿著可動部而延伸的支承部的內(nèi)周面的一部分處，突出設(shè)置有使支承部的內(nèi)周面與可動部(錘部)之間的距離小于其他的部位的突出部(止擋部)的物理量檢測傳感器(半導體加速度傳感器)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當在物理量檢測傳感器上施加有與厚度方向交叉的方向(可動部以及支承部的面內(nèi)方向)上的物理量時，通過由被突出設(shè)置在支承部的內(nèi)周面上的突出部來限制對應(yīng)于物理量而進行位移的可動部(錘部)的位移，從而能夠?qū)蓜硬?錘部)的過度的位移進行限制，由此防止傳感器用基板或物理量檢測元件的損壞。

另外，在上述的專利文獻1以及專利文獻2的物理量檢測傳感器中，具有基底部、可動部以及支承部的傳感器用基板通過對水晶或硅等單晶材料進行蝕刻加工而被形成為一體。

已知在對作為物理量檢測傳感器的傳感器用基板的形成材料而使用的單晶材料中的水晶進行濕蝕刻而形成傳感器用基板的外形的情況下，由于因水晶的各個晶軸方向上的蝕刻速度的不同而引起的蝕刻各向異性，因此，以所需的長度且精度良好地形成可動部與支承部之間的面內(nèi)方向上的間隙是較為困難的。然而，在專利文獻2中，關(guān)于精度良好地形成可動部與支承部內(nèi)周面的突出部之間的間隙的方法等沒有進行任何記載。因此，在可動部與突出部(限制部、止擋部)之間的間隙長于預定的長度，并且物理量檢測傳感器被施加了超過設(shè)計值的沖擊的情況下，存在有傳感器用基板或物理量檢測元件受到損壞的可能。此外，在可動部與突出部(限制部)之間的間隙短于適當?shù)拈L度的情況下，由于可動部的位移范圍被限制得小于所設(shè)定的范圍，因此存在有無法滿足所設(shè)定的加速度等的物理量檢測范圍的可能。

專利文獻1：日本特開2012-189480號公報

專利文獻2：日本特開2000-338124號公報

發(fā)明內(nèi)容