功能元件、电子设备及移动体的制作方法_2

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[〇〇66]图8为示意性地表示第二实施方式的改变例所涉及的功能元件的俯视图。
[〇〇67]图9为示意性地表示第二实施方式的改变例所涉及的功能元件的剖视图。
[0068]图10为示意性地表示第三实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[〇〇69]图11为示意性地表示第三实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0070]图12为示意性地表示第三实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0071]图13为示意性地表示第四实施方式所涉及的移动体的立体图。
【具体实施方式】
[0072]以下,利用附图对本发明的适当的实施方式进行详细的说明。此外,以下说明的实施方式不是对权利要求范围所述的本发明的内容进行不适当的限定。另外,以下说明的结构并不一定全是构成本发明必须的结构要件。
[0073]1、第一实施方式
[0074]1.1.功能元件
[0075]首先,参照附图对第一实施方式所涉及的功能元件进行说明。图1为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件1〇〇的俯视图。图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件100的沿图1的ll-π线的剖视图。图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的功能元件100的沿图1的m-πι线的剖视图。
[0076]此外,为了便于说明,在图1中以透视盖体90的方式进行图示。另外,在图1?图3中图示了作为互相正交的三个轴的X轴(第一轴)、Υ轴(第二軸)以及Ζ轴。
[0077]如图1?图3所示,功能元件100包括:基板10 ;可动体20 ;固定部30、32 ;连结部40、44 ;可动电极部50、52 ;固定电极部,其包括第一固定电极部(第一电极部)60、第二固定电极部(第二电极部)62、第三固定电极部64和第四固定电极部66 ;配线70、74、78、79 ;衬垫80、82、84 ;盖体90。以下对功能元件100为物理量传感器的情况进行说明。具体而言,对功能元件1〇〇为检测水平方向(沿X轴的方向(X轴方向))上的加速度的加速度传感器(电容型MEMS加速度传感器)的情况进行说明。
[0078]基板10的材质为例如玻璃、硅。在基板10的上表面(朝向+Ζ轴方向的面)12上形成有凹部14。在凹部14的上方,隔着间隙设置有可动体20、连结部40、44、以及可动电极部50、52。可动体20通过凹部14,而能够在不与基板10接触的条件下在预定的方向上可动。在如图1所示的示例中,凹部14的平面形状(从Ζ轴方向观察的形状)为长方形。在基板10的上表面12上形成有槽部16。在槽部16中设置有配线70、74、78、79以及衬垫80、82、84〇
[0079]此外,虽然在图2以及图3所示的示例中,凹部14以及槽部16的侧面(规定了凹部14以及槽部16的基板10的面)相对于上表面12而垂直,但也可以使凹部14以及槽部16的侧面相对于上表面12而倾斜。
[0080]可动体20、固定部30、32、连结部40、44以及可动电极部50、52被形成为一体。可动体20、固定部30、32、连结部40、44以及可动电极部50、52的材质为,通过涂布例如磷或硼等的不纯物而被赋予了导电性的硅。
[0081]可动体20能够沿X轴移位。具体而言,可动体20根据X轴方向的加速度,在使连结部40、44弹性变形的同时在X轴方向上进行移位。随着这种移位,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的间隙的大小发生变化。即,随着这种移位,可动电极部50、52与固定电极部60、62、64、66之间的静电电容的大小发生变化。功能元件100根据这些静电电容而检测X轴方向上的加速度。在图1所示的示例中,可动体20的平面形状为,具有沿X轴的长边的长方形。
[0082]固定部30、32以接合的方式被固定在基板10上。第一固定部30相对于凹部14被设置于一侧(-Χ方向侧)。第二固定部32相对于凹部14被设置于另一侧(+Χ方向侧)。固定部30、32通过连结部40、44而支承可动体20。可动体20位于固定部30、32之间。固定部30、32在俯视观察(沿Ζ轴方向观察)时,跨过凹部14的外边缘15而被设置。在图示的示例中,固定部30、32的平面形状为矩形。
[0083]第一连结部40连结着可动体20和第一固定部30。第二连结部44连结着可动体20和第二固定部32。连结部40、44具有预定的弹簧常数,并以使可动体20能够在X轴方向上移位的方式而构成。在图示的示例中,第一连结部40通过呈在Υ轴方向上往复的同时在X轴方向上延伸的形状的梁41、42而构成。第二连结部44通过呈在Y轴方向上往复的同时在X轴方向上延伸的形状的梁45、46而被构成。
[0084]可动电极部50、52沿与第一轴(X轴)交叉的第二軸(Υ轴),从可动体20向互相相反的方向延伸。具体而言,第一可动电极部50从可动体20向+Υ轴方向延伸。第二可动电极部52从可动体20向-Υ轴方向延伸。可动电极部50、52分别在X轴方向上并排设置有多个。在图示的示例中,可动电极部50、52的平面形状为,具有沿Υ轴的长边的长方形。可动电极部50、52能够随着可动体20的移位而沿X轴进行移位。
[0085]固定电极部60、62以与第一可动电极部50对置的方式被设置。具体而言,第一固定电极部60以与第一可动电极部50对置的方式被设置在第一可动电极部50的一侧(-Χ轴方向侧)。第二固定电极部62以与第一可动电极部50对置的方式被设置在第一可动电极部50的另一侧(+Χ轴方向侧)。第一固定电极部60通过第一配线70而被固定于基板10上。第二固定电极部62通过第二配线74而被固定于基板10上。在图示的示例中,固定电极部60、62的平面形状为,具有沿Υ轴的长边的长方形。固定电极部60、62的材质与可动体20的材质相同。
[0086]固定电极部64,66以与第二可动电极部52对置的方式被设置。具体而言,第三固定电极部64以与第二可动电极部52对置的方式被设置在第二可动电极部52的一侧(-Χ轴方向侧)。第四固定电极部66以与第二可动电极部52对置的方式被设置在第二可动电极部52的另一侧(+Χ轴方向侧)。第三固定电极部64通过第一配线70而被固定于基板10上。第四固定电极部66通过第二配线74而被固定于基板10上。在图示的示例中,固定电极部64、66的平面形状为,具有沿Υ轴的长边的长方形。固定电极部64,66的材质与可动体20的材质相同。
[〇〇87] 第一固定电极部60的电特性、第二固定电极部62的电特性、第三固定电极部64的电特性和第四固定电极部66的电特性相等。在此,“电特性“是指,阻抗以及寄生电容(寄生电容)。S卩,固定电极部60、62、64、66的阻抗相等,固定电极部60、62、64、66的寄生电容相等。换而言之,固定电极部60、62、64、66的长度(Υ轴方向的大小)、宽度(X轴方向的大小)、以及厚度(Ζ轴方向的大小)相等。此外,“寄生电容”为,在功能元件100中通过物理结构而产生的电容成分。
[0088]第一配线70被设置于基板10上。在图示的示例中,第一配线70通过由金属层形成的金属部2、由涂布磷或硼等的不纯物而被赋予了导电性的硅层形成的硅部4、以及连接着金属部2和娃部4的接触部6而构成。金属部2被设置于基板10的上表面12上所形成的槽部16中。娃部4与基板10的上表面12接合。构成金属部2的金属层的材质以及接触部6的材质为,例如IT0(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)、铝、金、钼、钛、钨、铬。在图示的示例中,接触部6的平面形状为长方形。
[0089]此外,如构成金属部2的金属层为ΙΤ0等的透明电极材料,则在基板10为透明的情况下,从基板10的下表面(与上表面12相反一侧的面)侧能够容易地对存在于金属部2上的异物进行视觉辨认。
[0090]第一配线70从被设置于基板10上的第一衬垫80延伸,并分支而连接于固定电极部60、64。在图示的示例中,第一配线70从第一衬垫80向-Y轴方向延伸,在第一分支部8a处分支(经过第一分支部8a)而向-X轴方向以及+X轴方向延伸,并连接于固定电极部60,64ο
[0091]第一配线70具有:在第一衬垫80与第一分支部8a之间的第一部分71 ;第一分支部8a与第一固定电极部60之间的第二部分72 ;第一分支部8a与第三固定电极部64之间的第三部分73。
[0092]第一配线70的第一部分71例如由金属部2构成。第一配线70的第一分支部8a为,从第一衬垫80延伸的第一配线70分支为两股的部分。在图示的示例中,在第一分支部8a上设置有接触部6。
[0093]第一配线70的第二部分72例如由硅部4构成。在图示的示例中,第二部分72从第一分支部8a向-X轴方向延伸,根据第一固定电极部60的个数而分支为多个分支,从而连接于第一固定电极部60。第二部分72与第一固定电极部60形成为一体。
[0094]第一配线70的第三部分73由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在图示的示例中,在第三部分73中,硅部4从第一分支部8a向+X轴方向延伸,而且在沿着凹部14的外周延伸之后,通过接触部6而连接于金属部2。该金属部2在X轴方向上延伸,根据第三固定电极部64的个数,而从金属部2向+Y轴方向延伸出多个硅部4。该硅部4与第三固定电极部64连接,并与第三固定电极部64形成为一体。
[0095]在第一配线70中,第一衬垫80与第一分支部8a之间的长度(第一部分71的总长)短于第一分支部8a与第一固定电极部60之间的长度(第二部分72的总长)。而且,第一部分71的总长短于第一分支部8a与第三固定电极部64之间的长度(第三部分73的总长)。
[0096]第二配线74被设置于基板10上。在图示的示例中,第二配线74由金属部2、硅部
4、以及接触部6构成。第二配线74从被设置于基板10上的第二衬垫82延伸,并分支而连接于固定电极部62、66。在图示的示例中,第二配线74从第二衬垫82向_Y轴方向延伸,在第二分支部8b处分支(经过第二分支部8b)而向-X轴方向以及+X轴方向延伸,并连接于固定电极部62、66。
[0097]第二配线74具有:在第二衬垫82与第二分支部8b之间的第四部分75 ;第二分支部8b与第二固定电极部62之间的第五部分76 ;第二分支部8b与第四固定电极部66之间的第六部分??。
[0098]第二配线74的第四部分75例如由金属部2构成。第二配线74的第二分支部8b为,从第二衬垫82延伸的第二配线74分支为两股的部分。在图示的示例中,在第二分支部8b上设置有接触部6。
[0099]第二配线74的第五部分76由例如金属部2、硅部4、以及接触部6构成。在图示的示例中,在第五部分76中,硅部4从第
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