物理量傳感器元件、物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種物理量傳感器元件、物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動體。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為使用了娃MEMS(MicroElectro Mechanical System:微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)的物理量傳感器元件，例如已知有一種對角速度進(jìn)行檢測的靜電電容型的陀螺傳感器元件(角速度傳感器)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)1所涉及的角速度傳感器具有:支承固定部；第一振動體(驅(qū)動部)，其經(jīng)由第一支承梁從而相對于支承固定部而被支承；第二振動體(檢測部)，其經(jīng)由第二支承梁從而相對于第一振動體而被支承。在該角速度傳感器中，使包括第一振動體以及第二振動體在內(nèi)的負(fù)載振動體在X軸方向上進(jìn)行振動(驅(qū)動振動)。在該驅(qū)動振動時，如果作用有圍繞穿過負(fù)載振動體的中心的Z軸的角速度，則負(fù)載振動體將進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并通過科里奧利力而使其在Y軸方向上也進(jìn)行振動(檢測振動)。隨著該檢測振動，而使被設(shè)置于第二振動體上的梳齒電極與被固定配置的梳齒電極之間的靜電電容產(chǎn)生變化，根據(jù)該靜電電容從而求出旋轉(zhuǎn)角速度。
[0004]但是，在專利文獻(xiàn)1所涉及的角速度傳感器中，由于進(jìn)行檢測振動的第二振動體經(jīng)由第二支承梁而被進(jìn)行驅(qū)動振動的第一振動體支承，因此在產(chǎn)生了與所需的驅(qū)動振動不同方向的無用振動的情況下，無用振動也會從第一振動體經(jīng)由第二支承梁而向第二振動體傳遞，其結(jié)果為，導(dǎo)致檢測精度降低的問題。例如，雖然第一支承梁的截面形狀例如原本理想的情況下應(yīng)成為矩形，但存在由于加工誤差而偏離于理想的形狀成為平行四邊形、梯形的情況。在這種情況下，即使欲使第一振動體在X軸方向上進(jìn)行驅(qū)動振動，第一振動體的振動也將由于第一支承梁的截面形狀的影響而不僅含有作為所需的驅(qū)動振動的方向的X軸方向上的振動成分，而且還含有成為無用振動的Z軸方向上的振動成分。由于該無用振動也會傳遞到第二振動體上，因此將產(chǎn)生振動泄漏，其結(jié)果為，導(dǎo)致檢測精度的下降。
[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種具有優(yōu)異的檢測精度的物理量傳感器元件，而且還提供一種具備所涉及的物理量傳感器元件的物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動體。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-337884號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的發(fā)明，并且能夠作為以下的方式或應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。
[0008]應(yīng)用例1
[0009]本發(fā)明的物理量傳感器元件的特征在于，具備:驅(qū)動部，其在沿著與基準(zhǔn)面正交的第一軸的第一方向上進(jìn)行振動；檢測部，其利用作用于所述驅(qū)動部上的慣性力而在沿著所述基準(zhǔn)面內(nèi)的第二軸的第二方向上進(jìn)行振動；第一梁部，其對所述驅(qū)動部和所述檢測部進(jìn)行連接；固定部；第二梁部，其對所述檢測部和所述固定部進(jìn)行連接；所述第一梁部的所述第一方向上的彈簧常數(shù)小于所述第二梁部的所述第一方向上的彈簧常數(shù)，所述第二梁部的所述第一方向上的彈簧常數(shù)大于所述第二梁部的所述第二方向上的彈簧常數(shù)。
[0010]根據(jù)這種物理量傳感器元件，由于在作為驅(qū)動部的驅(qū)動振動的方向的第一方向上第一梁部與第二梁部相比而容易產(chǎn)生彎曲變形，因此能夠減少驅(qū)動部的驅(qū)動振動向檢測部傳遞的情況，并且能夠有效地使驅(qū)動部進(jìn)行驅(qū)動振動。此外，即使在第一梁部的橫截面形狀為例如矩形以外的形狀的平行四邊形或梯形的情況下，由于在驅(qū)動部上產(chǎn)生的無用振動的方向?yàn)檠刂诨鶞?zhǔn)面內(nèi)與第二軸正交的第三軸的方向，因此即使在無用振動從驅(qū)動部傳遞至檢測部的情況下，其對檢測部的檢測振動產(chǎn)生的影響也較少，從而能夠減少檢測誤差的產(chǎn)生。而且，由于在作為檢測部的檢測振動的方向的第二方向上第二梁部容易產(chǎn)生彎曲變形，因此能夠有效率地使檢測部進(jìn)行檢測振動。根據(jù)以上情況，從而本發(fā)明的物理量傳感器元件具有優(yōu)異的檢測精度。
[0011]應(yīng)用例2
[0012]在本發(fā)明的物理量傳感器元件中，優(yōu)選為，在將所述第一梁部的所述第一方向上的彈簧常數(shù)設(shè)為klz、將所述第二梁部的所述第一方向上的彈簧常數(shù)設(shè)為k2z時，滿足klz/k2z ( 1/10的關(guān)系。
[0013]由此，能夠有效地使驅(qū)動部進(jìn)行驅(qū)動振動。此外，能夠有效果地減少驅(qū)動部的驅(qū)動振動向檢測部的傳遞。
[0014]應(yīng)用例3
[0015]在本發(fā)明的物理量傳感器元件中，優(yōu)選為，所述第一梁部的長度長于所述第二梁部的長度。
[0016]由此，能夠通過比較簡單的結(jié)構(gòu)而使第一梁部的第一方向上的彈簧常數(shù)小于第二梁部的第一方向上的彈簧常數(shù)。
[0017]應(yīng)用例4
[0018]本發(fā)明的物理量傳感器元件中，優(yōu)選為，所述第一梁部具有在從所述第一方向進(jìn)行俯視觀察時蜿蜒延伸的部分。
[0019]由此，能夠有效果地減小第一梁部的第一方向上的彈簧常數(shù)。此外，能夠有效地配置第一梁部，其結(jié)果為，也能夠?qū)崿F(xiàn)物理量傳感器元件的小型化。
[0020]應(yīng)用例5
[0021]在本發(fā)明的物理量傳感器元件中，優(yōu)選為，所述第一梁部包括沿著所述第二軸而延伸的第一部分、和沿著在所述基準(zhǔn)面內(nèi)與所述第二軸正交的第三軸而延伸的第二部分，所述第一部分的長度長于所述第二部分的長度。
[0022]由此，能夠更有效率地配置第一梁部。此外，通過第二部分的隨著第一部分的彎曲變形以及扭曲變形的傾斜，從而能夠放大驅(qū)動部的驅(qū)動振動的振幅(在第一方向上的位移
[0023]應(yīng)用例6
[0024]在本發(fā)明的物理量傳感器元件中，優(yōu)選為，所述第一梁部的厚度與所述第二梁部的厚度相比而較薄。
[0025]由此，能夠通過比較簡單的結(jié)構(gòu)而使第一梁部的第一方向上的彈簧常數(shù)小于第二梁部在第一方向的的彈簧常數(shù)。
[0026]應(yīng)用例7
[0027]在本發(fā)明的物理量傳感器元件中，優(yōu)選為，所述第二梁部的寬度小于厚度。
[0028]由此，能夠通過比較簡單的結(jié)構(gòu)而使第二梁部的第二方向上的彈簧常數(shù)小于第二梁部的第一方向上的彈簧常數(shù)。
[0029]應(yīng)用例8
[0030]本發(fā)明的物理量傳感器的特征在于，具備:本發(fā)明的物理量傳感器元件；封裝件，其收納所述物理量傳感器元件。
[0031]由此，能夠提供一種具有優(yōu)異的檢測精度的物理量傳感器。
[0032]應(yīng)用例9
[0033]本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具備本發(fā)明的物理量傳感器元件。
[0034]由此，能夠提供一種具備擁有優(yōu)異的檢測精度的物理量傳感器元件的電子設(shè)備。
[0035]應(yīng)用例10
[0036]本發(fā)明的移動體的特征在于，具備本發(fā)明的物理量傳感器元件。
[0037]由此，能夠提供一種具備擁有優(yōu)異的檢測精度的物理量傳感器元件的移動體。
【附圖說明】
[0038]圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。
[0039]圖2為圖1中的A-A線剖視圖。
[0040]圖3為圖1中的B-B線剖視圖。
[0041]圖4為用于對圖1所示的物理量傳感器的動作(未施加有角速度的狀態(tài))進(jìn)行說明的模式化的圖，(a)為俯視圖，(b)為剖視圖。
[0042]圖5為用于對圖1所示的物理量傳感器的動作(施加了角速度的狀態(tài))進(jìn)行說明的模式化的圖，(a)為俯視圖，(b)為剖視圖。
[0043]圖6為表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。
[0044]圖7為用于對圖6所示的物理量傳感器的動作(未施加有角速度的狀態(tài))進(jìn)行說明的模式化的圖，(a)為俯視圖，(b)為剖視圖。
[0045]圖8為模式化地表示作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個示例的移動型的個人計算機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0046]圖9模式化地表示作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個示例的便攜式電話機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0047]圖10為表示作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個示例的數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0048]圖11為表示作為本發(fā)明的移動體的一個示例的汽車的結(jié)構(gòu)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]以下，根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式來對本發(fā)明的物理量傳感器元件、物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動體進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0050]1.物理量傳感器
[0051]首先，對本發(fā)明的物理量傳感器(具備本發(fā)明的物理量傳感器元件的物理量傳感器)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0052]第一實(shí)施方式
[0053]圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖，圖2為圖1中的A-A線剖視圖，圖3為圖1中的B-B線剖視圖。此外，圖4為用于對圖1所示的物理量傳感器的動作(未施加有角速度的狀態(tài))進(jìn)行說明的模式化的圖，圖4(a)為俯視圖，圖4(b)為剖視圖。此外，圖5為用于對圖1所示的物理量傳感器的動作(施加了角速度的狀態(tài))進(jìn)行說明的模式化的圖，圖5(a)為俯視圖，圖5(b)為剖視圖。
[0054]另外，在各附圖中，為了便于說明，而以箭頭標(biāo)記圖示了作為互相正交的三個軸的X軸(第三軸)、Y軸(第二軸)以及Z軸(第一軸)，并且將該箭頭標(biāo)記的頂端側(cè)設(shè)為“ + (正)”，將基端側(cè)設(shè)為“_(負(fù))”。此外，在下文中，將與X軸平行的方向稱為“X軸方向”、將與Y軸平行的方向稱為“Y軸方向”、將與Z軸平行的方向稱為“Z軸方向”。此外，在下文中，為了便于說明，而將圖2以及圖3中的上側(cè)(+Z軸方向側(cè))稱為“上”，將下側(cè)(-Z軸方向側(cè))稱為“下”。
[0055]圖1所示的物理