功能元件,电子设备以及移动体的制作方法

文档序号:9324506阅读:383来源:国知局
功能元件,电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种功能元件、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]近年来,利用一种例如娃MEMS(MicroElectro Mechanical Systems:微型机电系统)技术来开发一种对加速度等的物理量进行检测的功能元件(物理量传感器)。
[0003]例如,在专利文献I中记载了一种物理量传感器,其具有如下结构,S卩,具有使矩形状的锤部的两端经由梁部而与锚固部连结成一体而形成的结构,并根据被形成于锤部的两个侧面上的可动电极与固定电极之间的静电电容的变化而对加速度等进行检测。
[0004]但是,在如上所述的物理量传感器中,会有锚固件(固定部)的材质与供锚固件固定的部件(基板)的材质有所不同的情况。因此,会有由基板的线膨胀系数与固定部的线膨胀系数之差引起的在固定部与基板的接合部上产生应力的情况。当在这种接合部的附近设置了对物理量传感器的特性较灵敏的梁部(弹性部)时,在接合部上产生的应力的大小会因物理量传感器的周围的温度而发生变动,因此物理量传感器的温度特性将会恶化。
[0005]专利文献1:日本特开2001-330623号公报

【发明内容】

[0006]本发明的若干方式所涉及的目的之一在于,提供一种能够具有良好的温度特性的功能元件。此外,本发明的若干方式所涉及的目的之一还在于,提供一种包含上述功能元件的电子设备以及移动体。
[0007]本发明为为了解决前文所述的课题的至少一部分而完成的发明,并且能够作为以下方式或者应用例而实现。
[0008]应用例I
[0009]本应用例所涉及的功能元件包括:基板,其上设置有凹部;固定部,其与所述基板的规定了所述凹部的壁部相连接;弹性部,其从所述固定部延伸出并能够在第一轴方向上伸缩;可动体,其与所述弹性部相连接;可动电极部,其从所述可动体延伸出;固定电极部,其与所述基板连接并以沿所述可动电极部的延伸方向的方式而延伸,所述凹部具有被设置在所述壁部上的缺口部,所述固定部具有与所述基板分离并在俯视观察时与所述凹部重叠的重叠部,所述重叠部的至少一部分在俯视观察时与缺口部重叠,所述弹性部从所述重叠部延伸出。
[0010]在这种功能元件中,与没有缺口部有情况相比较,能够将在俯视观察时穿过重叠部的、固定部中接合于基板的接合部与重叠部间的边界距重叠部与弹性部间的边界的距离(最短距离)设定得较长。由此,能够减少因基板的线膨胀系数与固定部的线膨胀系数之差而引起的固定部中接合于基板的接合部上产生的应力对弹性部造成的影响。其结果为,这种功能元件能够具有良好的温度特性。
[0011]应用例2
[0012]在本应用例所涉及的功能元件中,也可以采用以下方式,S卩,所述固定部具有在俯视观察时从所述重叠部朝向与所述第一轴方向交叉的第二轴方向延伸的延伸部。
[0013]在这种功能元件中,与不具有延伸部的情况相比,能够将在俯视观察时固定部与基板的接合部的面积设定得较大,从而被更牢固地固定于基板上。
[0014]应用例3
[0015]在本应用例所涉及的功能元件中,也可以采用以下方式,S卩,所述缺口部的所述第一轴方向的宽度,与所述重叠部的、在俯视观察时与所述缺口部重叠的部分的所述第一轴方向的宽度相比而较宽
[0016]在这种功能元件中,能够减少因基板的线膨胀系数与固定部的线膨胀系数之差而引起的在固定部与基板的接合部上产生的应力对弹性部造成的影响。
[0017]应用例4
[0018]在本应用例所涉及的功能元件中,也可以采用以下方式,S卩,所述基板的材质为玻璃,所述固定部的材质为娃。
[0019]在这种功能元件中,能够通过对娃基板进行加工从而形成可动体,并能够通过阳极接合而使用于形成可动体的硅基板与基板接合。
[0020]应用例5
[0021]在本应用例所涉及的功能元件中,也可以采用以下方式,S卩,所述凹部具有与所述缺口部相连接并对所述可动体进行收纳的收纳部,在俯视观察时,所述重叠部具有与所述缺口部重叠的第一部分、和与所述收纳部重叠的第二部分,在俯视观察时,所述缺口部的与所述第一轴方向交叉的第二轴方向的宽度,相比于所述第二部分的所述第二方向的宽度而较宽。
[0022]在这种功能元件中,能够减少因基板的线膨胀系数与固定部的线膨胀系数之差而引起的在俯视观察时固定部与基板的接合部上产生的应力对弹性部造成的影响。
[0023]应用例6
[0024]本应用例所涉及的电子设备包括上述任一方式中的功能元件。
[0025]由于这种电子设备包括上述任一方式中的功能元件,因此能够具有良好的温度特性。
[0026]应用例7
[0027]本应用例所涉及的移动体,包括上述任一方式中的功能元件。
[0028]由于这种移动体包括上述任一方式中的功能元件,因此能够具有良好的温度特性。
【附图说明】
[0029]图1为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件的俯视图。
[0030]图2为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件的剖视图。
[0031]图3为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件的制造工序的剖视图。
[0032]图4为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件的制造工序的剖视图。
[0033]图5为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件的制造工序的剖视图。
[0034]图6为示意性地表示本实施方式的第一改变例所涉及的功能元件的俯视图。
[0035]图7为示意性地表示本实施方式的第二改变例所涉及的功能元件的俯视图。
[0036]图8为示意性地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0037]图9为示意性地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0038]图10为示意性地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0039]图11为示意性地表示本实施方式所涉及的移动体的立体图。
【具体实施方式】
[0040]以下,使用附图对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。另外,以下说明的实施方式并非对权利要求书所记载的本发明的内容进行不适当地限定。此外,在下文中所说明的结构并非全部为本发明的必需结构要件。
[0041]1.功能元件
[0042]首先,参照附图,对本实施方式所涉及的功能元件进行说明。图1为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件100的俯视图。图2为示意性地表示本实施方式所涉及的功能元件100的图1中的I1-1I线剖视图。另外,在图1以及图2中作为相互正交的三个轴而图示了 X轴(第一轴)、Y轴(第二轴)、以及Z轴(第三轴)。
[0043]如图1以及图2所示,功能元件100包括:基板10 ;可动体20 ;固定部30a、30b ;弹性部40,44 ;可动电极部50,52 ;固定电极部60、62、64、66 ;配线71、72、73 ;衬垫74、75、76 ;盖体80。另外,为了便于说明,在图1中,对盖体80进行透视图示。在以下中,对功能元件100为物理量传感器的情况进行说明。具体而言,对功能元件100为对水平方向(X轴方向(第一轴方向))的加速度进行检测的加速度传感器(静电电容型MEMS加速度传感器)的示例进行说明。
[0044]基板10的材质例如为玻璃、硅。基板10的上表面(朝向+Z轴方向的表面)11上,设置有凹部12。基板10具有对凹部12进行规定的壁部13。具体而言,壁部13规定了凹部12的平面形状(从Z轴方向所观察的形状)。在俯视观察(从Z轴方向观察)时,壁部13包围凹部12。凹部12具有收纳部14、缺口部16。
[0045]收纳部14为用于收纳可动体20、弹性部40、44以及可动电极部50、52 (以下,称为“可动体20等”)的空间。具体而言,如图2所示,收纳部14形成有收纳可动体20等的腔82,从而对可动体20等进行收纳。腔82通过基板10以及盖体80而被规定。在俯视观察时,收纳部14与可动体20等重叠。在图1所示的示例中,收纳部14的平面形状为长方形。收纳部14与缺口部16相连接。
[0046]缺口部16被设置在壁部13上。缺口部16被设置了两个。例如,一个缺口部16a被设置在收纳部14的-X轴方向侧,另一个缺口部16b被设置在收纳部14的+X轴方向侧。在图示的示例中,以朝向壁部13的+X轴方向的侧面凹陷的方式设置有缺口部16a,以朝向壁部13的-X轴方向的侧面凹陷的方式设置有另一方的缺口部16b。在图示的示例中,缺口部16的平面形状为长方形。缺口部16的X轴方向的宽度(大小)与收纳部14的X轴方向的宽度相比而较窄(较小)。缺口部16的第二轴方向(Y轴方向)的宽度与收纳部14的Y轴方向的宽度相比而较窄。
[0047]在基板10的上表面11上,还设置有槽部17、18、19。在槽部17、18、19内,分别设置有配线71、72、73以及衬垫74、75、76。
[0048]另外,虽然在图2的示例中,对凹部12以及槽部17、18、19进行规定的基板10的侧面相对于上表面11而垂直,但是对凹部12以及槽部17、18、19进行规定的基板10的侧面也可以相对于上表面11而倾斜。
[0049]可动体20、固定部30a、30b、弹性部40、44以及可动电极部50、52被一体地设置。可动体20、固定部30a、30b、弹性部40、44以及可动电极部50、52通过对例如一个基板(硅基板102,参照图4)进行蚀刻而被一体地形成。可动体20、固定部30a、30b、弹性部40、44以及可动电极部50、52的材质例如为通过涂布磷或硼等杂质而被赋予了导电性的硅。固定部30a、30b的材质与基板10的材质不同。
[0050]可动体20与弹性部40、44相连
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