功能元件及其制造方法、物理量传感器以及电子设备的制作方法

文档序号:6021667阅读:105来源:国知局
专利名称:功能元件及其制造方法、物理量传感器以及电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及电子设备。
背景技术
作为功能元件已知有物理量传感器元件,其具有固定配置的固定电极和隔开间隔与固定电极相对并且被设置为可位移的可动电极,根据固定电极与可动电极之间的静电电容来检测加速度、角速度等物理量(例如,参照专利文献1)。例如,采用单层半导体基板或SOI基板来配置专利文献1所述的物理量传感器元件,其中,固定电极和可动电极分别具有排列成梳齿状的多个电极指并相互啮合。另外,在专利文献1所述的物理量传感器元件中,固定电极的两个电极指以面对的方式设置在可动电极的邻接的两个电极指之间,并且该固定电极的两个电极指相互电绝缘。由此,可分别测定固定电极的该两个电极指的一个电极指和与其相对的可动电极的电极指之间的静电电容、以及固定电极的该两个电极指的另一个电极指和与其相对的可动电极的电极指之间的静电电容,根据它们的测定结果(采用所谓的差动检测方式)来检测物理量。但是,在专利文献1所述的物理量传感器元件中,为了使各个固定电极和可动电极不导通而需要单独地绝缘分离电极指,导致制造效率恶化。另外,在上述差动检测方式中,当固定电极和可动电极的厚度变大(纵横比高)时灵敏度变高。但是,在专利文献1的情况下,需要在基板的厚度方向上实施第1蚀刻之后,在横向上实施第2蚀刻,为了增大固定电极和可动电极的厚度而需要使基板预先变厚,从制造效率的观点来看,难以使电极的厚度增大。另外,SOI基板一般价格较高,从而具有产品成本变高的问题。专利文献1日本专利第4238437号公报

发明内容
本发明的目的是提供实现了高灵敏度化、制造效率的改善、低成本化、高可靠性化的至少一个的功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及具有该物理量传感器的电子设备。通过下述的本发明来达成这样的目的。本发明的功能元件,其特征在于,该功能元件具有绝缘基板;可动部;可动电极指,其设置在上述可动部上;以及固定电极指,其设置在上述绝缘基板上,并且与上述可动电极指相对地配置,上述固定电极指包含配置在上述可动电极指的一侧的第1固定电极指和配置在另一侧的第2固定电极指,上述第1固定电极指与上述第2固定电极指相互离开地配置。根据具有这种结构的本发明的功能元件,由于在绝缘基板上形成有固定电极指, 因此,不需要对可动电极指和固定电极指分别填入绝缘膜进行绝缘分离,制造效率非常好。 另外,由于不需要采用高价的SOI基板,因此能够抑制产品成本。
另外,由于能够从与绝缘基板不同的基板一起形成可动部、可动电极指以及固定电极指,因此制造效率非常良好,另外,可动电极指和固定电极指都仅通过基板的厚度方向的蚀刻来形成,因此与专利文献1相比电极指容易变厚,例如在将功能元件作为物理量传感器元件使用的情况下可实现高灵敏度化。在本发明的功能元件中优选的是,在上述绝缘基板上设置有固定部,上述可动部经由连接部与上述固定部连接。由此,例如只要连接部采用弹簧部件就能够可位移地支持可动部,能够将功能元件应用于物理量传感器元件等。在本发明的功能元件中优选的是,在上述绝缘基板上设置有与上述第1固定电极指电连接的第1布线、以及与上述第2固定电极指电连接的第2布线中的至少一个布线。由此,例如在将功能元件作为物理量传感器元件使用的情况下,利用第1布线和第2布线分别测定第1固定电极指与可动电极指之间的静电电容、以及第2固定电极指与可动电极指之间的静电电容,只要根据它们的测定结果来进行例如差动运算,就能够高精度地检测物理量。另外,在绝缘基板的固定电极指侧的表面上设置有这样的第1布线、第2 布线等布线,因此能够确保布线形成区域的面积较大,能够防止布线彼此短路。在本发明的功能元件中优选的是,在上述绝缘基板上设置有凹部,上述布线设置在上述凹部内。由此,能够防止第1布线和第2布线从绝缘基板的表面突出。因此,能够防止第1 布线和第2布线与其它部位的不经意的电连接(短路)。在本发明的功能元件中优选的是,上述第1固定电极指和上述第2固定电极指中的至少一方经由具有导电性的突起与上述布线连接。由此,例如通过利用导电性的突起连接第1布线和第1固定电极指之间、利用导电性的突起连接第2布线和第2固定电极指之间,能够在固定电极指与布线之间可靠地取得导通,能够实现可靠性高的功能元件。在本发明的功能元件中优选的是,上述布线具有设置有绝缘膜的部分。由此,能够利用绝缘膜可靠地防止布线与其它部位的不经意的电连接(短路),因此能够实现可靠性高的功能元件。在本发明的功能元件中优选的是,在上述第1固定电极指和上述第2固定电极指中的至少一方设置有在厚度方向贯通的导体部,上述导体部与上述布线连接。由此,例如在绝缘基板上接合固定电极指之后,只要在贯通固定电极指的孔的内部形成导体部,进行第1固定电极指与第1布线的电连接以及第2固定电极指与第2布线的电连接,就能够更可靠地连接固定电极指与布线,因此能够实现可靠性高的功能元件。在本发明的功能元件中优选的是,上述布线由透光性的电极材料构成。由此,在绝缘基板是例如玻璃等透明基板的情况下,可从与绝缘基板的固定电极指相反的表面侧,容易地视觉识别存在于绝缘基板的固定电极指侧的表面上的异物等。因此,能够提供可靠性良好的功能元件。在本发明的功能元件中优选的是,上述绝缘基板由包含碱金属离子的材料构成, 上述固定电极指由半导体构成,上述固定电极指通过阳极接合法与上述绝缘基板接合。由此,例如只要在通过阳极接合来接合绝缘基板和半导体基板之后实施蚀刻处理,就能够一起形成可动部、可动电极指以及固定电极指,因此,能够实现制造效率良好的 功能元件。在本发明的功能元件中优选的是,上述固定电极指由単一的部件构成。由此,例如只要采用半导体基板一体地形成第1固定电极指彼此或第2固定电极 指彼此,就能够降低固定电极指间的电阻。結果,在将功能元件作为物理量传感器元件使用 的情况下,能够提高检测精度。在本发明的功能元件中优选的是,分别设置多个上述第1固定电极指和上述第2 固定电极指,一体地设置上述第1固定电极指彼此和上述第2固定电极指彼此中的至少ー方。由此,不需要如专利文献1那样在固定电极指和可动电极指的一部分中填入绝缘 膜进行绝缘分离,能够实现制造效率良好的功能元件。本发明的功能元件的制造方法,其特征在于,该功能元件的制造方法具有以下步 骤在第1基板上形成空洞部;在上述第1基板上载置第2基板;以及通过蚀刻上述第2 基板,形成固定部、可动部、连接部以及固定电极指,其中,上述固定部设置在上述第1基板 上,上述可动部具有可动电极指,并且配置在上述空洞部上,上述连接部连接上述可动部和 上述固定部,上述固定电极指设置在上述第1基板上,并且与上述可动电极指相对地配置。由此,能够通过蚀刻处理一起形成固定部、可动部、连接部、固定电极指以及可动 电极指,因此,能够提供制造效率良好的功能元件的制造方法。本发明的物理量传感器,其特征在于,该物理量传感器具有本发明的功能元件。由此,能够实现具有上述效果的物理量传感器。本发明的电子设备,其特征在干,该电子设备具有本发明的功能元件。由此,能够实现具有上述效果的电子设备。


图1是示出本发明第1实施方式的功能元件的立体图。图2是示出图1所示的功能元件的俯视图。图3是图2中的A-A线剖视图。图4是图3的部分放大图(部分放大剖视图)。图5是图2中的B-B线剖视图。图6是图5的部分放大图(部分放大剖视图)。图7是用于说明图1所示的功能元件的制造方法的图。图8是用于说明图1所示的功能元件的制造方法的图。图9是用于说明图7(c)所示的步骤(形成布线、触点、绝缘膜的步骤)的图。图10是示出本发明第2实施方式的功能元件的俯视图。图11是示出本发明第3实施方式的功能元件的俯视图。图12是图11所示的功能元件的部分放大剖视图。图13是示出本发明的物理量传感器的一例的示意图。图14是本发明的电子设备(笔记本型个人计算机)。图15是本发明的电子设备(移动电话机)。
图16是本发明的电子设备(数码相机)。
符号说明
1 功能元件IA 功能元件IB 功能元件2 绝缘基板3 元件片3A 元件片元件片4:导体图形5 盖部件6 绝缘膜21 空洞部22 凹部23 凹部M 凹部31 固定部32 固定部33 可动部34 连接部35 连接部36 可动电极部37 可动电极部38 固定电极部 38A 固定电极部38B 固定电极部39 固定电极部39A 固定电极部39B 固定电极部41 布线42 布线43 布线44 电极45 电极46 电极50 突起51 凹部71 导体部72 导体部73 导体部74 导体部101 接合体102 基板102A 基板103 基板103A 基板105 盖部件106 绝缘膜106A 绝缘膜200 物理量传感器201 电子部件221 间隙222 间隙341、342 梁 351,352 梁361 365 可动电极指371 375 可动电极指381 388 固定电极指391 398 固定电极指38IA 388A 固定电极指39IA 398A 固定电极指38IB 388B 固定电极指391B 398B 固定电极指389、399 基部471 突起472 突起481 突起482 突起 1100 个人计算机1102 键盘1104 主体部1106 显示单元1200 移动电话机1202 操作按钮1204 受话口 1206 送话口 1300 数码相机1302 壳体1304 受光单元1306 快门按钮 1308 存储器1312 视频信号输出端子1314 输入输出端子1430 电视监视器1440 个人计算机3911 贯通孔。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及电子设备的优选实施方式。
<第1实施方式>
图1是示出本发明第1实施方式的功能元件的立体图,图2是示出图1所示的功能元件的俯视图,图3是图2中的A-A线剖视图,图4是图3的部分放大图(部分放大剖视图),图5是图2中的B-B线剖视图,图6是图5的部分放大图(部分放大剖视图)。此外, 以下为了便于说明,将图2中的纸面近前侧称为“上”,纸面里侧称为“下”,右侧称为“右”, 左侧称为“左”。另外,在图1 3、5中,作为相互垂直的3个轴图示了 X轴、Y轴以及Z轴。 另外,以下将与X轴平行的方向(左右方向)称为“X轴方向”,将与Y轴平行的方向称为“Y 轴方向”,将与Z轴平行的方向(上下方向)称为“Z轴方向”。另外,在图1 3、5、7、8中, 为了便于说明而省略了后述的绝缘膜6以及与其对应的绝缘膜(绝缘膜106、106A)的图示。此外,在本实施方式中说明将功能元件作为用于测定加速度、角速度等物理量的物理量传感器元件使用时的例子。
(功能元件)
图1所示的功能元件1具有绝缘基板2、与该绝缘基板2接合并支持的元件片 (基体)3、与元件片3电连接的导体图形4以及被设置为覆盖元件片3的盖部件5。
以下,依次详细说明构成功能元件1的各部。
(绝缘基板)
绝缘基板2具有支持元件片3的功能。
该绝缘基板2构成板状,在其上表面(一个面)设置有空洞部21。在俯视绝缘基板2时,该空洞部21形成为包含后述元件片3的可动部33、可动电极部36、37以及连接部734、35,且具有内底。这样的空洞部21构成退让部,该退让部用于防止元件片3的可动部 33、可动电极部36、37以及连接部34、35与绝缘基板2接触。由此,可容许元件片3的可动部33的位移。
此外,该退让部也可以是将绝缘基板2在其厚度方向上贯通的开口部而取代空洞部21(凹部)。另外,在本实施方式中,空洞部21的俯视形状构成四边形(具体地说是长方形),但不仅限于此。
另外,在绝缘基板2的上表面,沿着上述空洞部21外侧的外周设置有凹部22、23、 24。该凹部22、23、M在俯视图中构成与导体图形4对应的形状。具体地说,凹部22构成与后述导体图形4的布线41和电极44对应的形状,凹部23构成与后述导体图形4的布线 42和电极45对应的形状,凹部M构成与后述导体图形4的布线43和电极46对应的形状。
另外,凹部22的设置有电极44的部位的深度比凹部22的设置有布线41的部位深。同样,凹部23的设置有电极45的部位的深度比凹部23的设置有布线42的部位深。另外,凹部M的设置有电极46的部位的深度比凹部M的设置有布线43的部位深。
这样,通过使凹部22、23、M的一部分的深度变深,在后述的功能元件1的制造过程中,可以防止在将形成元件片3之前的基板103与基板102A接合时(参照图7),该基板 103与电极44、45、46接合。
作为这样的绝缘基板2的构成材料,具体地说优选采用高电阻的硅材料、玻璃材料,尤其在将硅材料作为主材料构成元件片3的情况下,优选采用包含碱金属离子(可动离子)的玻璃材料(例如,耐热玻璃、c\v、y 0卞力巧卞注册商标)这样的硼硅酸玻璃)。 由此,在将硅作为主材料构成元件片3的情况下,可以将绝缘基板2与元件片3阳极接合。
另外,绝缘基板2的构成材料与元件片3的构成材料的热膨胀系数差优选尽量小, 具体地说,绝缘基板2的构成材料与元件片3的构成材料的热膨胀系数差优选是3ppm/°C以下。由此,即使在绝缘基板2与元件片3接合时成为高温,也能够降低绝缘基板2与元件片 3之间的残留应力。
(元件片)
元件片3由固定部31、32、可动部33、连接部;34、35、可动电极部36、37以及固定电极部38、39构成。
关于这样的元件片3,例如可动部33和可动电极部36、37根据加速度、角速度等物理量的变化来使连接部34、35弹性变形,并且在X轴方向(+X方向或-X方向)位移。伴随这样的位移,可动电极部36与固定电极部38之间的间隙以及可动电极部37与固定电极部 39之间的间隙的大小分别变化。即,伴随着这样的位移,可动电极部36与固定电极部38之间的静电电容、以及可动电极部37与固定电极部39之间的静电电容的大小分别变化。因此,可根据这些静电电容来检测加速度、角速度等物理量。
该固定部31、32、可动部33、连接部34、35以及可动电极部36、37 —体地形成。
固定部31、32分别与上述绝缘基板2的上表面接合。具体地说,固定部31相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与-X方向侧(图中左侧)的部分接合,另外,固定部32相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与+X方向侧(图中右侧)的部分接合。另外,固定部 31,32在俯视时分别被设置为跨越空洞部21的外周缘。
此外,固定部31、32的位置、形状等是根据连接部34、35和导体图形4等的位置、形状等来决定的,但不仅限于此。
在这样的两个固定部31、32之间设置有可动部33。在本实施方式中,可动部33构成在X轴方向延伸的长边形状。此外,可动部33的形状是根据构成元件片3的各部的形状、 大小等来决定的,但不仅限于此。
这样的可动部33经由连接部34与固定部31连接,并且经由连接部35与固定部 32连接。更具体地说,可动部33左侧的端部经由连接部34与固定部31连接,并且可动部 33右侧的端部经由连接部35与固定部32连接。
该连接部34、35将可动部33相对于固定部31、32可位移地连接。在本实施方式中,连接部34、35如图2箭头a所示构成为,使可动部33可在X轴方向(+X方向或-X方向)位移。
当具体进行说明时,连接部34由两个梁341、342构成。并且,梁341、342分别构成在Y轴方向弯折并且在X轴方向延伸的形状。换言之,梁341、342分别构成在Y轴方向折返多次(在本实施方式中为3次)的形状。此外,各梁341、342的折返次数可以是1次或2次,也可以是4次以上。
同样,连接部35由在Y轴方向弯折并且在X轴方向延伸的形状的两个梁351、352 构成。
此外,连接部34、35只要可相对于绝缘基板2位移地支持可动部33,就不限于上述内容,例如,可以由从可动部33的两端部在+Y方向和-Y方向分别延伸的1对梁构成。
在这样可相对于绝缘基板2在X轴方向位移地支持的可动部33的宽度方向的一侧(+Y方向侧)设置有可动电极部36,在另一侧(-Y方向侧)设置有可动电极部37。
可动电极部36具有从可动部33向+Y方向突出并且排列成梳齿状的多个可动电极指361 365。该可动电极指361、362、363、364、365从-X方向侧向+X方向侧依次排列。 同样,可动电极部37具有从可动部33向-Y方向突出并且排列成梳齿状的多个可动电极指 371 375。该可动电极指371、372、373、374、375从-X方向侧向+X方向侧依次排列。
这样,多个可动电极指361 365和多个可动电极指371 375分别在可动部33 的位移方向(即Y轴方向)上并排设置。由此,可使后述的固定电极指382、384、386、388与可动电极部36之间的静电电容、以及固定电极指381、383、385、387与可动电极部36的静电电容,根据可动部33的位移而有效地变化。同样,可使后述的固定电极指392、394、396、 398与可动电极部36之间的静电电容、以及固定电极指391、393、395、397与可动电极部36 的静电电容,根据可动部33的位移而有效地变化。因此,在将功能元件1用作物理量传感器元件的情况下,可使检测精度良好。
这样的可动电极部36隔开间隔与固定电极部38相对。另外,可动电极部37隔开间隔与固定电极部39相对。
固定电极部38具有隔开间隔与上述可动电极部36的多个可动电极指361 365 啮合的排列成梳齿状的多个固定电极指381 388。这样的多个固定电极指381 388的可动部33相反侧的端部分别相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与+Y方向侧的部分接合。并且,将各固定电极指381 388的固定侧端作为固定端,自由端向-Y方向延伸。
该固定电极指381 388从-X方向侧向+X方向侧依次排列。并且,固定电极指 381、382成对,以面对的方式设置在上述可动电极指361、362之间,固定电极指383、384成对,以面对的方式设置在可动电极指362、363之间,固定电极指385、386成对,以面对的方式设置在可动电极指363、364之间,固定电极指387、388成对,以面对的方式设置在可动电极指364、365之间。
这里,固定电极指382、384、386、388分别是第1固定电极指,固定电极指381、383、 385,387分别是在绝缘基板2上与该第1固定电极指隔着空隙(间隙)相离的第2固定电极指。这样,多个固定电极指381 388由交替排列的多个第1固定电极指和多个第2固定电极指构成。换言之,在可动电极指的一侧配置有第1固定电极指,在另一侧配置有第2 固定电极指。
这样的第1固定电极指382、384、386、388与第2固定电极指381、383、385、387在绝缘基板2上相互分离。换言之,第1固定电极指382、384、386、388和第2固定电极指381、383、385、387在绝缘基板2上不相互连接而孤立成岛状。由此,能够使第1固定电极指382、384、386、388与第2固定电极指381、383、385、387电绝缘。因此,可分别测定第1固定电极指382、384、386、388与可动电极部36之间的静电电容、以及第2固定电极指381、383、385、 387与可动电极部36之间的静电电容,并根据它们的测定结果来高精度地检测物理量。
在本实施方式中,固定电极指381 388在绝缘基板2上相互分离。换言之,固定电极指381 388在绝缘基板2上不相互连接而分别孤立成岛状。由此,能够使固定电极指381 388在Y轴方向的长度一致。因此,既能够确保为了获得各固定电极指381 388 与绝缘基板2的各接合部的充分接合强度所需的面积,又能够实现固定电极指381 388 的小型化。因此,能够使功能元件1的耐冲击性良好,并且实现功能元件1的小型化。
同样,固定电极部39具有隔开间隔与上述可动电极部37的多个可动电极指 371 375啮合的排列成梳齿状的多个固定电极指391 398。这样的多个固定电极指 391 398的可动部33相反侧的端部分别相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与-Y方向侧的部分接合。并且,将各固定电极指391 398的固定侧端作为固定端,自由端向+Y方向延伸。
该固定电极指391、392、393、394、395、396、397、398从-X方向侧向+X方向侧依次排列。并且,固定电极指391、392成对,以面对的方式设置在上述可动电极指371、372之间, 固定电极指393、394成对,以面对的方式设置在可动电极指372、373之间,固定电极指395、 396成对,以面对的方式设置在可动电极指373、374之间,固定电极指397、398成对,以面对的方式设置在可动电极指374、375之间。
这里,固定电极指392、394、396、398分别是第1固定电极指,固定电极指391、393、 395,397分别是在绝缘基板2上与该第1固定电极指隔着空隙(间隙)相离的第2固定电极指。这样,多个固定电极指391 398由交替排列的多个第1固定电极指和多个第2固定电极指构成。换言之,在可动电极指的一侧配置有第1固定电极指,在另一侧配置有第2 固定电极指。
这样的第1固定电极指392、394、396、398和第2固定电极指391、393、395、397与上述固定电极部38同样,在绝缘基板2上相互分离。由此,可分别测定第1固定电极指392、 394、396、398与可动电极部37之间的静电电容、以及第2固定电极指391、393、395、397与可动电极部37之间的静电电容,并根据它们的测定结果来高精度地检测物理量。
在本实施方式中,多个固定电极指391 398与上述固定电极部38相同,在绝缘基板2上相互分离。由此,各固定电极指391 398与绝缘基板2的各接合部的面积充分, 并且能够实现固定电极指391 398的小型化。因此,能够使功能元件1的耐冲击性良好, 并且实现功能元件1的小型化。
这样的元件片3( S卩,固定部31、32、可动部33、连接部34、35、多个固定电极指 381 388、391 398以及多个可动电极指361 365、371 375)通过对后述的1个基板 103进行蚀刻来形成。
由此,能够使固定部31、32、可动部33、连接部34、35、多个固定电极指381 388、 391 398以及多个可动电极指361 365、371 375的厚度变厚。另外,能够使它们的厚度简单地且高精度地一致。因此,能够实现功能元件1的高灵敏度化,并且能够提高功能元件1的耐冲击性。
另外,作为元件片3的构成材料,只要能够根据如上所述的静电电容的变化来检测物理量,就没有特别地限定,但优选是半导体,具体地说,优选采用例如单晶硅、多晶硅等硅材料。
S卩,固定部31、32、可动部33、连接部34、35、多个固定电极指381 388、391 398 以及多个可动电极指361 365、371 375分别优选以硅为主材料构成。
硅可以通过蚀刻高精度地进行加工。因此,通过以硅为主材料来构成元件片3,使元件片3的尺寸精度良好,结果,能够实现物理量传感器元件即功能元件1的高灵敏度化。 另外,硅由于疲劳较少,因此能够提高功能元件1的耐久性。
另外,在构成元件片3的硅材料中优选掺杂磷、硼等杂质。由此,能够使元件片3 的导电性良好。
另外,如上所述,通过在绝缘基板2的上表面接合固定部31、32和固定电极部38、 39,在绝缘基板2上支持元件片3。在本实施方式中,绝缘基板2和元件片3经由后述的绝缘膜6进行接合。
对这样的元件片3 (具体地说,是上述的固定部31、32和各固定电极指381 388、 391 398)与绝缘基板2的接合方法没有特别限定,但优选采用阳极接合法。由此,可以将固定部31、32和固定电极部38、39(各固定电极指381 388、391 398)与绝缘基板2 牢固地接合。从而,能够提高功能元件1的耐冲击性。另外,能够将固定部31、32和固定电极部38、39 (各固定电极指381 388、391 398)高精度地接合在绝缘基板2的期望位置上。因此,能够实现物理量传感器元件即功能素子1的高灵敏度化。在该情况下,如上所述将硅作为主材料构成元件片3,并且由包含碱金属离子的玻璃材料构成绝缘基板2。
(导体图形)
将导体图形4设置在上述绝缘基板2的上表面(固定电极部38、39侧的表面)上。
该导体图形4由布线41、42、43和电极44、45、46构成。
布线41设置在上述绝缘基板2的空洞部21的外侧,形成为沿着空洞部21的外周。 并且,布线41的一端部在绝缘基板2上表面的外周部(绝缘基板2上的盖部件5的外侧部分)上与电极44连接。
这样的布线41与上述元件片3的第1固定电极指即各固定电极指382、384、386、 388和各固定电极指392、394、396、398电连接。这里,布线41是与各第1固定电极指电连接的第1布线。
另外,在上述布线41的内侧且上述绝缘基板2的空洞部21的外侧沿着其外周缘设置布线42。并且,布线42的一端部以与上述电极44隔开间隔排列的方式,在绝缘基板2 上表面的外周部(绝缘基板2上的盖部件5的外侧部分)上与电极45连接。
布线43被设置为从与绝缘基板2上的固定部31结合的接合部向绝缘基板2上表面的外周部(绝缘基板2上的盖部件5的外侧部分)上延伸。并且,布线43的固定部31相反侧的端部以与上述电极44、45隔开间隔排列的方式,在绝缘基板2上表面的外周部(绝缘基板2上的盖部件5的外侧部分)上与电极46连接。
作为这样的布线41 43的构成材料,只要分别具有导电性,就没有特别地限定, 可采用各种电极材料,例如可举出ITOandium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide)、 In3O3, SnO2、含有Sb的SnO2、含有Al的ZnO等氧化物(透明电极材料)、Au、Pt、Ag、Cu、Al 或包含它们的合金等,可组合使用其中的1种或2种以上。
其中,作为布线41 43的构成材料,优选采用透明电极材料(特别是ΙΤ0)。在布线41、42分别由透明电极材料构成时,绝缘基板2是透明基板的情况下,可以从绝缘基板2 的固定电极部38、39相反的表面侧,容易地视觉识别绝缘基板2的固定电极部38、39侧的表面上存在的异物等。因此,能够更可靠地提供功能元件1作为高灵敏度的物理量传感器元件。
另外,作为电极44 46的构成材料,与上述布线41 43同样,只要分别具有导电性,就没有特别地限定,可采用各种电极材料。在本实施方式中,作为电极44 46的构成材料,可采用与后述突起471、472、481、482的构成材料相同的构成材料。
通过在绝缘基板2的上表面设置这样的布线41、42(第1布线和第2布线),经由布线41测定第1固定电极指382、384、386、388与可动电极部36之间的静电电容、以及第 1固定电极指392、394、396、398与可动电极部37之间的静电电容,并且,经由布线42可测定第2固定电极指381、383、385、387与可动电极部36之间的静电电容、以及第2固定电极指391、393、395、397与可动电极部37之间的静电电容。
在本实施方式中,通过采用电极44和电极46,能够测定第1固定电极指382、384、 386,388与可动电极部36之间的静电电容、以及第1固定电极指392、394、396、398与可动电极部37之间的静电电容。另外,通过采用电极45和电极46,能够测定第2固定电极指 381、383、385、387与可动电极部36之间的静电电容、以及第2固定电极指391、393、395、 397与可动电极部37之间的静电电容。
另外,由于在绝缘基板2的上表面(即固定电极部38、39侧的表面上)设置有这样的布线41、42,因此,可容易地对固定电极部38、39进行电连接和定位。因此,能够提高功能元件1的可靠性(特别是耐冲击性和检测精度)。
另外,在上述绝缘基板2的凹部(第1凹部)22内设置布线41和电极44,在上述绝缘基板2的凹部(第2凹部)23内设置布线42和电极45,在上述绝缘基板2的凹部(第 3凹部)24内设置布线43和电极46。由此,能够防止布线41 43从绝缘基板2的板面突出。因此,可以使各固定电极指381 388、391 398与绝缘基板2的接合(固定)可靠, 并且进行固定电极指382、384、386、388、392、394、396、398与布线41的电连接、以及固定电极指381、383、385、387、391、393、395、397与布线42的电连接。同样,可以使固定部31与绝缘基板2的接合(固定)可靠,并且进行固定部31与布线43的电连接。这里,在将布线41 43的厚度分别设为t,将上述凹部22 M的设置有布线41的部分的深度分别设为 d时,满足t < d的关系。
尤其,在第1布线即布线41上设置有具有导电性的第1突起即多个突起481和多个突起482。与多个第1固定电极指即固定电极指382、384、386、388对应地设置多个突起 481,与多个第1固定电极指即固定电极指392、394、396、398对应地设置多个突起482。
并且,经由多个突起481使固定电极指382、384、386、388与布线41电连接,并且, 经由多个突起482使固定电极指392、394、396、398与布线41电连接。
由此,能够防止布线41与其它部位的不经意的电连接(短路),并且进行各固定电极指 382、384、386、388、392、394、396、398 与布线 41 的电连接。
同样,在第2布线即布线42上设置有具有导电性的第2突起即多个突起471和多个突起472。与多个第2固定电极指即固定电极指381、383、385、387对应地设置有多个突起 471,与多个第2固定电极指即固定电极指391、393、395、397对应地设置有多个突起472。
然后,固定电极指381、383、385、387与布线42经由多个突起471电连接,固定电极指391、393、395、397与布线42经由多个突起472电连接。
由此,能够防止布线42与其它部位的不经意的电连接(短路),并且进行各固定电极指 381、383、385、387、391、393、395、397 与布线 42 的电连接。
作为这样的突起471、472、481、482的构成材料,只要分别具有导电性,就没有特别地限定,可采用各种电极材料,例如,可适当采用Au、Pt、Ag、Cu、Al等金属单体或包含它们的合金等金属。通过采用这样的金属构成突起471、472、481、482,能够减小布线41、42与固定电极部38,39之间的触点电阻。
另外,在将布线41 43的厚度分别设为t,将上述凹部22 M的设置有布线41 的部分的深度分别设为d,将突起471、472、481、482的高度分别设为h时,满足d^t+h的关系。
另外,如图4、6所示,在布线41 43上设置有绝缘膜6。并且,上述各突起471、 472、481、482、50上的绝缘膜6未形成,露出突起的表面。该绝缘膜6具有防止导体图形4 与元件片3的不经意的电连接(短路)的功能。由此,能够更可靠地防止布线41、42与其它部位的不经意的电连接(短路),并且进行各第1固定电极指382、384、386、388、392、394、 396,398与布线41的电连接、以及各第2固定电极指381、383、385、387、391、393、395、397 与布线42的电连接。另外,能够更可靠地防止布线43与其它部位的不经意的电连接(短路),并且能够进行固定部31与布线43的电连接。
在本实施方式中,除了后述突起471、472、481、482、50和电极44 46的形成区域之外,在绝缘基板2上表面的大致整个区域都形成有绝缘膜6。此外,如果绝缘膜6的形成区域能够覆盖布线41 43,则不限于此,例如,可以构成去除与绝缘基板2上表面的元件片 3接合的接合部位、与盖部件5接合的接合部位的形状。
另外,在将布线41 43的厚度分别设为t,将上述凹部22 M的设置有布线41 的部分的深度分别设为d时,满足(1 > t的关系。由此,例如图4所示,在固定电极指391与布线41上的绝缘膜6之间形成间隙221。虽未图示,与该间隙221同样的间隙形成在其它各固定电极指与布线41、42上的绝缘膜6之间。这样的间隙在后述功能元件1的制造中, 同样形成到基板102与基板103之间,能够排出在阳极接合时产生的气体。13
另外,如图6所示,在盖部件5与布线43上的绝缘膜6之间形成有间隙222。虽未图示,与该间隙222同样的间隙还形成在盖部件5与布线41、42上的绝缘膜6之间。这些间隙可用于对盖部件5内减压,或者填充惰性气体。此外,这些间隙在利用粘接剂接合盖部件5与绝缘基板2时,也可以利用粘接剂堵塞。
作为这样的绝缘膜6的构成材料,没有特别地限定,可使用具有绝缘性的各种材料,但在绝缘基板2由玻璃材料(特别是添加有碱金属离子的玻璃材料)构成的情况下,优选使用二氧化珪(SiO2)。由此,能够防止上述不经意的电连接,并且即使绝缘膜6存在于与绝缘基板2上表面的元件片3接合的接合部位,也能够将绝缘基板2与元件片3阳极接合。
另外,绝缘膜6的厚度(平均厚度)没有特别地限定,但优选10 IOOOnm左右, 更优选10 200nm左右。当在这样的厚度范围内形成绝缘膜6时,可防止上述不经意的电连接。另外,在绝缘基板2由包含碱金属离子的玻璃材料构成且元件片3以硅为主材料构成时,即使绝缘膜6存在于与绝缘基板2上表面的元件片3接合的接合部位,也能够经由绝缘膜6将绝缘基板2与元件片3阳极接合。
(盖部件)
盖部件5具有保护上述元件片3的功能。
该盖部件5构成板状,在其一个表面(下表面)上设置有凹部51。该凹部51形成为容许元件片3的可动部33和可动电极部36、37等的位移。
并且,盖部件5下表面的凹部51的外侧部分与上述绝缘基板2的上表面接合。在本实施方式中,经由上述绝缘膜6接合绝缘基板2与盖部件5。
盖部件5与绝缘基板2的接合方法没有特别地限定,例如可采用使用粘接剂的接合方法、阳极接合法、直接接合法等。
另外,作为盖部件5的构成材料,只要能够发挥上述功能,就没有特别地限定,例如可适当采用硅材料、玻璃材料等。
(功能元件的制造方法)
接着,说明本发明的功能元件的制造方法。此外,以下说明制造上述功能元件1时的一例。
图7和图8分别是用于说明图1所示的功能元件的制造方法的图,图9是用于说明图7(c)所示的步骤(形成布线、触点、绝缘膜的步骤)的图。此外,图7和图8分别示出与图1中的A-A线剖面对应的剖面。
此外,以下以绝缘基板2由包含碱金属离子的玻璃材料构成且元件片3由硅构成的情况为例进行说明。
[1]
首先,如图7(a)所示,准备第1基板即基板102。
该基板102经过后述的步骤成为绝缘基板2。
另外,基板102由包含碱金属的玻璃材料构成。
[2]
接着,如图7(b)所示,通过蚀刻基板102的上表面来形成空洞部21和凹部22、23。 此时,在图7(b)中虽未图示,但通过上述蚀刻还同时形成凹部M。由此,获得形成有空洞部 21和凹部22 M的基板102A。
这样的空洞部21与凹部22 M的形成方法(蚀刻方法)没有特别地限定,但例如可以组合使用等离子蚀刻、反应离子蚀刻、光束蚀刻、光辅助蚀刻等物理蚀刻法、湿蚀刻等化学蚀刻法等中的1种或2种以上。此外,即使在以下各个步骤的蚀刻中也可以使用同样的方法。
另外,在进行上述这样的蚀刻时,例如可适当采用由光刻法形成的掩模。另外,可多次反复掩模形成、蚀刻、掩模去除,依次形成空洞部21和凹部22 24。并且,在蚀刻后去除该掩模。作为该掩模的去除方法,例如在掩模由抗蚀材料构成的情况下,可使用抗蚀剥离液,在掩模由金属材料构成的情况下,可采用磷酸溶液这样的金属剥离液等。
此外,作为掩模例如可以采用灰度掩模,由此一起形成空洞部21和凹部22 24(深度不同的多个凹部)。
[3]
接着,如图7(c)所示,在基板102A的上表面上形成导体图形4。然后,在图7(c) 中虽未图示,但形成绝缘膜106A。
这里,绝缘膜106A经过后述的单片化成为绝缘膜6。
以下,根据图9对导体图形4和绝缘膜106A的形成进行详细叙述。此外,在图9 中有代表性地图示基板102A与固定电极指391的接合部附近的导体图形4和绝缘膜106A 的形成。
在形成导体图形4时,首先如图9 (a)所示在凹部22内形成布线41,并且,在凹部 23内形成布线42。此时,在图9中虽未图示,但在凹部M内与布线41、42同时形成布线 43。
作为布线41、42、43的形成方法(成膜方法),没有特别地限定,例如,可举出真空蒸镀、溅射(低温溅射)、离子镀等干式电镀法、电解电镀、无电解电镀等湿式电镀法、溶射法、薄膜的接合等。此外,在以下各个步骤的成膜中也可以使用同样的方法。
并且,如图9(b)所示,在布线42上形成(成膜)多个突起472。此时,在图9(b) 中虽未图示,但在布线42上与突起472同时形成多个突起471和电极45。另外,在布线41 上与突起472同时形成多个突起481、多个突起482以及电极44。另外,在布线43上与突起472同时形成突起50和电极46。
接着,如图9 (c)所示,在基板102A的上表面形成(成膜)绝缘膜106,以覆盖布线 41,42 等。
接着,如图9(d)所示,去除绝缘膜106的与各个突起472对应的部分。另外,在图 9(d)中虽未图示,但还去除绝缘膜106的与各突起471、突起50以及电极44 46对应的部分。由此,使电极44 46露出,并且获得各突起471、472、50贯通的绝缘膜106A。
如以上这样地获得导体图形4和绝缘膜106A。
[4]
接着,如图7(d)所示,在基板102A的上表面利用阳极接合法来接合第2基板即基板103。由此,连接基板103与各突起471、472、50。
该基板103经过后述的薄壁化、构图以及单片化来构成元件片3。
另外,基板103是硅基板。
另外,基板103的厚度比元件片3的厚度厚。由此,能够提高基板103的使用性。此外,基板103的厚度可以与元件片3的厚度相同。在该情况下,省略后述的薄壁化步骤 [5]即可。
[5]
接着,使基板103薄壁化,如图7(e)所示获得基板103A。
为了使基板103A的厚度与元件片3的厚度相同,进行该薄壁化。
另外,对基板103的薄壁化方法没有特别地限定,但例如可适当采用CMP法、干抛光法。
[6]
接着,通过对基板103A进行蚀刻,如图8(a)所示获得元件片3。
[7]
接着,如图8(b)所示,在基板102A的上表面接合具有凹部51的盖部件105。由此,可获得接合体101,该接合体101以收纳元件片3的方式接合基板102A和盖部件105。
该盖部件105经过后述的单片化,构成盖部件5。
[8]
接着,通过使接合体101单片化,如图8(c)所示获得功能元件1。
根据以上说明的第1实施方式的功能元件1,由于多个第1固定电极指(固定电极指382、384、386、388、392、394、396、398)与多个第2固定电极指(固定电极指381、383、 385、387、391、393、395、397)相互电绝缘,因此,可分别测定第1固定电极指与可动电极部 36、37之间的静电电容、以及第2固定电极指与可动电极部36、37的静电电容,并根据它们的测定结果来高精度地检测物理量。
另外,可从与绝缘基板2分体的基板形成(特别是一起形成)固定部31、32、可动部33、连接部34、35、多个固定电极指381 388、391 398以及多个可动电极指361 365,371 375。因此,能够使这些各可动电极指和各固定电极指的厚度变厚,实现功能元件1的高灵敏度化。另外,能够使固定部31、32、可动部33以及连接部34、35的厚度变厚, 使功能元件1的耐冲击性良好。
〈第2实施方式〉
接着,说明本发明的功能元件的第2实施方式。
图10是示出本发明第2实施方式的功能元件的俯视图。
本实施方式的功能元件除了固定电极部的结构不同以外,都与上述第1实施方式的功能元件相同。
此外,在以下的说明中,关于第2实施方式的功能元件,以与上述实施方式的不同点为中心进行说明,针对同样的事项省略其说明。另外,在图10中对与上述第1实施方式相同的结构标注同一符号。
本实施方式的功能元件IA在绝缘基板2的上表面接合元件片3A。
元件片3A由固定部31、32、可动部33、连接部;34、35、可动电极部36、37以及固定电极部38A、39A构成。
固定电极部38A具有基部389,该基部389同隔开间隔与可动电极部36的多个可动电极指361 365啮合的排列成梳齿状的多个固定电极指381A 388A和固定电极指 382A、384A、386A、388A —体地形成。
这样的多个固定电极指38IA 388A的可动部33相反侧的端部和基部389分别相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与+Y方向侧的部分接合。并且,将各固定电极指381A 388A的固定侧端作为固定端,将自由端向-Y方向延伸。
该固定电极指38ΙΑ、382A、383A、384A、385A、386A、387A、388A 从-X 方向侧向 +X 方向侧依次排列。并且,固定电极指381A、382A以面对的方式设置在上述可动电极指361、362 之间,固定电极指383A、384A以面对的方式设置在可动电极指362、363之间,固定电极指 385A、386A以面对的方式设置在可动电极指363、364之间,固定电极指387A、388A以面对的方式设置在可动电极指364、365之间。
这里,固定电极指382A、384A、386A、388A分别是第1固定电极指,固定电极指 381A、383A、385A、387A分别是在绝缘基板2上隔着空隙与该第1固定电极指相离的第2固定电极指。这样,多个固定电极指381A 388A由交替排列的多个第1固定电极指和多个第2固定电极指构成。
同样,固定电极部39A具有基部399,该基部399同隔开间隔与上述可动电极部37 的多个可动电极指371 375啮合的排列成梳齿状的多个固定电极指391A 398A和固定电极指392A、394A、396A、398A —体地形成。这样的多个固定电极指391A 398A的可动部 33相反侧的端部和基部399分别相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与-Y方向侧的部分接合。并且,将各固定电极指391A 398A的固定侧端作为固定端,将自由端向+Y方向延伸。
该固定电极指39ΙΑ、392A、393A、394A、395A、396A、397A、398A 从-X 方向侧向 +X 方向侧依次排列。并且,固定电极指391A、392A以面对的方式设置在上述可动电极指371、372 之间,固定电极指393A、394A以面对的方式设置在可动电极指372、373之间,固定电极指 395A、396A以面对的方式设置在可动电极指373、374之间,固定电极指397A、398A以面对的方式设置在可动电极指374、375之间。
这里,固定电极指392A、394A、396A、398A分别是第1固定电极指,固定电极指 391A、393A、395A、397A分别是在绝缘基板2上隔开空隙与该第1固定电极指相离的第2固定电极指。这样,多个固定电极指391A 398A由交替排列的多个第1固定电极指和多个第2固定电极指构成。
在这样的元件片3A中,第1固定电极指即固定电极指382A、384A、386A、388A从基部389突出而一体地形成。由此,能够减小固定电极指382A、384A、386A、388A之间的电阻。 结果,能够提高功能元件IA的检测精度。同样,第1固定电极指即固定电极指392A、394A、 396A、398A从基部399突出而一体地形成。由此,能够减小固定电极指392A、394A、396A、 398A之间的电阻。结果,能够提高功能元件IA的检测精度。
即使通过以上说明的第2实施方式的功能元件1A,也能够与上述第1实施方式的功能元件1同样地实现高灵敏度化,并且使耐冲击性良好。
〈第3实施方式〉
接着,说明本发明的功能元件的第3实施方式。
图11是示出本发明第3实施方式的功能元件的俯视图,图12是图11所示的功能元件的部分放大剖视图。
本实施方式的功能元件除了固定电极部的结构不同以外,都与上述第1实施方式的功能元件相同。
此外,在以下的说明中关于第3实施方式的功能元件以与上述实施方式的不同点为中心进行说明,针对同样的事项省略其说明。另外,在图11、12中,对与上述第1实施方式相同的结构标注同一符号。
本实施方式的功能元件IB在绝缘基板2的上表面接合元件片:3B。
元件片;3B由固定部31、32、可动部33、连接部;34、35、可动电极部36、37以及固定电极部38B、39B构成。
固定电极部38B具有隔开间隔与可动电极部36的多个可动电极指361 365啮合的排列成梳齿状的多个固定电极指381B 388B。
这样的多个固定电极指381B 388B的可动部33相反侧的端部分别相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与+Y方向侧的部分接合。并且,将各固定电极指381B 388B 的固定侧端作为固定端,将自由端向-Y方向延伸。
该固定电极指381B、382B、383B、384B、385B、386B、387B、388B 从-X 方向侧向 +X 方向侧依次排列。并且,固定电极指381B、382B以面对的方式设置在上述可动电极指361、362 之间,固定电极指38!3B、384B以面对的方式设置在可动电极指362、363之间,固定电极指 385B.386B以面对的方式设置在可动电极指363、364之间,固定电极指387B、388B以面对的方式设置在可动电极指364、365之间。
这里,固定电极指382B、384B、386B、388B分别是第1固定电极指,固定电极指 381B、383B、385B、387B分别是在绝缘基板2上隔开空隙与该第1固定电极指相离的第2固定电极指。这样,多个固定电极指381B 388B由交替排列的多个第1固定电极指和多个第2固定电极指构成。
尤其,在第1固定电极指即各固定电极指382B、384B、386B、388B中设置有在其厚度方向贯通的第1导体部即导体部73。各固定电极指382B、384B、386B、388B经由该导体部 73与布线41电连接。另外,在第2固定电极指即各固定电极指381B、383B、385B、387B中设置有在其厚度方向贯通的第2导体部即导体部71。各固定电极指381B、383B、385B、387B 经由该导体部71与布线42电连接。
同样,固定电极部39B具有隔开间隔与上述可动电极部37的多个可动电极指 371 375啮合的排列成梳齿状的多个固定电极指391B 398B。这样的多个固定电极指 391B 398B的可动部33相反侧的端部分别相对于绝缘基板2上表面的空洞部21与-Y方向侧的部分接合。并且,将各固定电极指391B 398B的固定侧端作为固定端,将自由端向 +Y方向延伸。
该固定电极指391B、392B、393B、394B、395B、396B、397B、398B 从-X 方向侧向 +X 方向侧依次排列。并且,固定电极指391B、392B以面对的方式设置在上述可动电极指371、372 之间,固定电极指39!3B、394B以面对的方式设置在可动电极指372、373之间,固定电极指 395B.396B以面对的方式设置在可动电极指373、374之间,固定电极指397B、398B以面对的方式设置在可动电极指374、375之间。
这里,固定电极指392B、394B、396B、398B分别是第1固定电极指,固定电极指 391B、393B、395B、397B分别是在绝缘基板2上隔开空隙与该第1固定电极指相离的第2固定电极指。这样,多个固定电极指391B 398B由交替排列的多个第1固定电极指和多个第2固定电极指构成。
尤其,在第1固定电极指即各固定电极指392B、394B、396B、398B中设置有在其厚度方向贯通的第1导体部即导体部74。各固定电极指392B、394B、396B、398B经由该导体部 74与布线41电连接。另外,在第2固定电极指即各固定电极指391B、393B、395B、397B中设置有在其厚度方向贯通的第2导体部即导体部72。各固定电极指391B、393B、395B、397B 经由该导体部72与布线42电连接。
这里,对导体部71 74进行具体说明。此外,导体部71 74是相互同样的结构, 因此,将设置在固定电极指391B上的导体部71作为代表进行说明。
如图12所示,在固定电极指391B中形成在其厚度方向贯通的贯通孔3911。该贯通孔3911形成在与布线42上的突起472对应的位置,在贯通孔3911的内周面上和突起 472上形成有导体部71。
通过设置这样的导体部71 74,使第1固定电极指即各固定电极指382、384、 386、388、392、394、396、398与第1布线即布线41的电连接、以及第2固定电极指即各固定电极指381、383、385、387、391、393、395、397与第2布线即布线42的电连接更可靠。
可通过采用上述的成膜方法来形成这样的导体部71 74。
即使利用以上说明的第3实施方式的功能元件1B,也能够与上述第1实施方式的功能元件1同样地实现高灵敏度化,并且使耐冲击性良好。
(物理量传感器)
接着,根据图13说明使用本发明的功能元件的物理量传感器。
图13是示出本发明的物理量传感器的一例的示意图。
图13所示的物理量传感器200具有上述的功能元件1和与功能元件1电连接的电子部件201。
电子部件201例如是集成电路元件(IC),具有驱动功能元件1的功能。通过在该电子部件201中形成角速度检测电路和加速度检测电路,可将物理量传感器200构成为陀螺传感器或加速度传感器。
此外,在图13中图示了物理量传感器200具有1个功能元件1的情况,但物理量传感器200也可以具有多个功能元件1。另外,物理量传感器200也可以具有功能元件1和结构与功能元件1不同的功能元件。
这样的物理量传感器200由于具有灵敏度和耐冲击性良好的功能元件1,因此具有良好的可靠性。
(电子设备)
接着,说明本发明的电子设备。
图14是示出已应用本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)个人计算机的结构的立体图。
在该图中,个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和显示单元1106构成,显示单元1106相对于主体部1104可经由铰链构造部转动地进行支持。
在这样的个人计算机1100中内置有功能元件1。
图15是示出已应用本发明的电子设备的移动电话机(还包含PHS)的结构的立体图。
在该图中,移动电话机1200具有天线(未图示)、多个操作按钮1202、受话口 1204 以及送话口 1206,在操作按钮1202与受话口 1204之间配置有显示部。
这样的移动电话机1200内置有功能元件1。
图16是示出已应用本发明的电子设备的数码相机的结构的立体图。此外,在该图中简易地示出与外部设备的连接。
这里,通常的照相机利用被摄体的光像对银盐写真膜进行感光,与之相对,数码相机1300通过CCD (Charge Coupled Device :电荷耦合器)等摄像元件对被摄体的光像进行光电变换来生成摄像信号(图像信号)。
在数码相机1300中的壳体(机体)1302的背面设置有显示部,根据CXD的摄像信号进行显示,显示部作为接眼窗发挥功能,该接眼窗将被摄体作为电子图像进行显示。
另外,在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包含光学镜头(摄像光学系统)、CXD等的受光单元1304。
当摄影者确认显示在显示部的被摄体像并按下快门按钮1306时,将此时的CXD的摄像信号传送并存储到存储器1308内。
另外,在该数码相机1300中,在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312 和数据通信用的输入输出端子1314。并且,如图所示,根据需要在视频信号输出端子1312 上连接电视监视器1430,在数据通信用的输入输出端子1314上连接个人计算机1440。此外,通过规定的操作,将存储在存储器1308的摄像信号输出到电视监视器1430、个人计算机1440中。
在这样的数码相机1300中内置有功能元件1。
这样的电子设备具有高灵敏度和耐冲击性良好的功能元件1,因此具有良好的可靠性。
此外,本发明的电子设备除了图14的个人计算机(移动型个人计算机)、图15的移动电话机、图16的数码相机之外,例如还可以应用于喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、掌上型个人计算机、电视、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(带有通信功能)、电子词典、电子计算机、电子游戏设备、文字处理器、工作站、电视电话、防犯用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探知机、各种测定设备、计量仪器类(例如,车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
以上,根据图示的实施方式说明了本发明的功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及电子设备,但本发明不仅限于此。
例如,关于固定电极部,只要排列成梳齿状的多个固定电极指的至少1个固定电极指与其它固定电极指在绝缘基板上分离即可,则不限于上述实施方式。
另外,固定电极部的多个固定电极指和被设置为与其啮合的可动电极部的多个可动电极指的个数、配置以及大小等的形式不限于上述实施方式。
另外,可以构成为使可动部在Y轴方向位移,或者也可以构成为使可动部绕与X轴平行的轴线转动。在该情况下,只要根据可动电极指与固定电极指的相对面积变化引起的静电电容变化来检测物理量即可。
另外,在上述实施例中,说明了将功能元件1用作物理量传感器元件的情况,但不限于物理量传感器元件,还可以采用本发明的功能元件作为谐振子,该谐振子例如对固定电极指与可动电极指施加不同的电压,借助库仑力来驱动可动电极指,由此以固有频率振荡。
权利要求
1.一种功能元件,其特征在于,该功能元件具有 绝缘基板;可动部;可动电极指,其设置在上述可动部上;以及固定电极指,其设置在上述绝缘基板上,并且与上述可动电极指相对地配置, 上述固定电极指包含配置在上述可动电极指的一侧的第1固定电极指和配置在另一侧的第2固定电极指,上述第1固定电极指与上述第2固定电极指相互离开地配置。
2.根据权利要求1所述的功能元件,其特征在于, 在上述绝缘基板上设置有固定部,上述可动部经由连接部与上述固定部连接。
3.根据权利要求1所述的功能元件,其特征在于,在上述绝缘基板上设置有与上述第1固定电极指电连接的第1布线以及与上述第2固定电极指电连接的第2布线中的至少一个布线。
4.根据权利要求3所述的功能元件,其特征在于, 在上述绝缘基板上设置有凹部,上述布线设置在上述凹部内。
5.根据权利要求4所述的功能元件,其特征在于,上述第1固定电极指和上述第2固定电极指中的至少一方经由具有导电性的突起与上述布线连接。
6.根据权利要求3所述的功能元件,其特征在于, 上述布线具有设置有绝缘膜的部分。
7.根据权利要求3所述的功能元件,其特征在于,在上述第1固定电极指和上述第2固定电极指中的至少一方上设置有在厚度方向贯通的导体部,上述导体部与上述布线连接。
8.根据权利要求3所述的功能元件,其特征在于, 上述布线由透光性的电极材料构成。
9.根据权利要求1所述的功能元件,其特征在于, 上述绝缘基板由含有碱金属离子的材料构成, 上述固定电极指由半导体构成,上述固定电极指通过阳极接合法与上述绝缘基板接合。
10.根据权利要求1所述的功能元件,其特征在于, 上述固定电极指由单一的部件构成。
11.根据权利要求1所述的功能元件,其特征在于,分别设置有多个上述第1固定电极指和上述第2固定电极指,一体地设置上述第1固定电极指彼此和上述第2固定电极指彼此中的至少一方。
12.—种功能元件的制造方法,其特征在于,该功能元件的制造方法具有以下步骤 在第1基板上形成空洞部;在上述第1基板上载置第2基板;以及通过蚀刻上述第2基板,形成固定部、可动部、连接部以及固定电极指,其中,上述固定部设置在上述第1基板上,上述可动部具有可动电极指,并且配置在上述空洞部上,上述连接部连接上述可动部和上述固定部,上述固定电极指设置在上述第1基板上,并且与上述可动电极指相对地配置。
13.—种物理量传感器,其特征在于,该物理量传感器具有权利要求1所述的功能元件。
14.一种电子设备,其特征在于,该电子设备具有权利要求1所述的功能元件。
全文摘要
功能元件及其制造方法、物理量传感器以及电子设备。本发明提供一种实现了高灵敏度化、制造效率的改善、低成本化、高可靠性化中的至少一个的功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及电子设备。本发明的功能元件(1)具有绝缘基板(2)、可动部(33)、设置在可动部(33)上的可动电极指(361~365)、以及设置在绝缘基板(2)上且与可动电极指(361~365)相对地配置的固定电极指(381~388),固定电极指(381~388)包含配置在可动电极指(361~365)的一侧的第1固定电极指(382、384、386、388)和配置在另一侧的第2固定电极指(381、383、385、387),第1固定电极指与第2固定电极指相互离开地配置。
文档编号G01D5/12GK102538830SQ20111034007
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月1日 优先权日2010年11月4日
发明者与田光宏, 山崎成二, 河野秀逸, 高木成和 申请人:精工爱普生株式会社
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