專利名稱:物理量檢測裝置、物理量檢測器及電子設備的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及物理量檢測裝置、物理量檢測器及電子設備。
背景技術(shù):
一直以來,已知一種使用了振子等的物理量檢測元件的物理量檢測裝置(例如,力口速度傳感器)。這種物理量檢測裝置以如下方式構(gòu)成,即,當物理量檢測元件的共振頻率由于力向檢測軸方向作用而發(fā)生了變化時,根據(jù)該共振頻率的變化來對被施加于物理量檢測元件上的力(加速度)進行檢測。在專利文獻I中公開了一種使雙頭晶體音叉轉(zhuǎn)換器(物理量檢測元件)的兩端固定在支承結(jié)構(gòu)體上的傳感器,其中,所述支承結(jié)構(gòu)體具有基座組件、撓曲部以及保證質(zhì)量部。然而,在專利文獻I所公開的技術(shù)中,存在如下的情況,即,當將支承結(jié)構(gòu)體以多個位置固定在外殼上時,因支承結(jié)構(gòu)體和封裝件之間的線膨脹系數(shù)之差,而在支承結(jié)構(gòu)體的固定部之間產(chǎn)生應力,并且該應力經(jīng)由支承結(jié)構(gòu)體而向物理量檢測元件傳遞的情況。由此,存在物理量檢測元件的共振頻率發(fā)生變動,而導致物理量檢測裝置的檢測靈敏度降低的情況。作為對這種應力的傳遞進行抑制的方法,考慮了如下的方法,即,如專利文獻2所公開的那樣,將夾著保證質(zhì)量部的梁狀的彎曲部設置在對物理量檢測元件進行支承的支承結(jié)構(gòu)體上,并通過該彎曲部來緩和應力。然而,在專利文獻2所公開的技術(shù)中,由于彎曲部以夾著保證質(zhì)量部的方式而配置,因此無法將彎曲部的間隔、即支承結(jié)構(gòu)體中的被固定在封裝件上的多個固定部之間的距離設為保證質(zhì)量部或支承結(jié)構(gòu)體的寬度以下(兩個彎曲部的支承結(jié)構(gòu)體側(cè)的根彼此之間的距離以下)。因此,例如在將彎曲部固定在封裝件上時,存在如下的情況,即,因支承結(jié)構(gòu)體與封裝件之間的線膨脹系數(shù)之差而在支承結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生的應力,與多個彎曲部(固定部)之間的距離對應而成為較大的值。而且,這種應力有時會傳遞至物理量檢測元件。專利文獻1:日本特表平4-505509號公報專利文獻2:美國專利第5331854號說明書
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的幾個方式所涉及的目的之一在于,提供一種能夠抑制應力向物理量檢測元件被傳遞的情況的物理量檢測裝置。另外,本發(fā)明的幾個方式所涉及的目的之一在于,提供一種具有上述物理量檢測裝置的物理量檢測器及電子設備。應用例I本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置包括:基部;可動部,其通過連接部而被所述基部支承,并根據(jù)物理量的變化而發(fā)生位移;物理量檢測元件,其跨接所述基部和所述可動部;第一支承部,其從所述基部起延伸,并具備第一固定部;第二支承部,其從所述基部起延伸,并具備第二固定部,所述第一固定部與所述第二固定部之間的距離小于,所述第一支承部與所述基部的連接根部的部分和所述第二支承部與所述基部的連接根部的部分之間的距離。根據(jù)這種物理量檢測裝置,能夠抑制應カ向物理量檢測元件被傳遞的情況,其中,所述應カ為,在將第一固定部以及第ニ固定部固定安裝在封裝件或電路基板等的外部部件上時,因結(jié)構(gòu)體(以包括基部、連接部、可動部以及支承部的方式而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體)的線膨脹系數(shù)、與封裝件或電路基板等的外部部件的線膨脹系數(shù)之間的差,而在結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生的應力。即,雖然當?shù)谝还潭ú颗c第二固定部之間的距離增大時,因線膨脹系數(shù)之差而在結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生的應カ也増大,但在這種物理量檢測裝置中,由于第一固定部與第二固定部之間的距離小于,第一支承部與基部的連接根部的部分和第二支承部與基部的連接根部的部分之間的距離,因此能夠減小因線膨脹系數(shù)之差而在結(jié)構(gòu)體(例如基部)上產(chǎn)生的應力。其結(jié)果為,在這種物理量檢測裝置中,能夠抑制該應カ向物理量檢測元件被傳遞的情況,從而能夠具有較高的檢測靈敏度。應用例2在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,所述第一支承部中,從所述基部起延伸至所述第一固定部為止的區(qū)間是彎曲的,所述第二支承部中,從所述基部起延伸至所述第二固定部為止的區(qū)間是彎曲的。根據(jù)這種物理量檢測裝置,能夠使由于第一固定部以及第ニ固定部被固定在封裝件等的外部部件上而在第一固定部以及第ニ固定部上產(chǎn)生的應力,在傳遞至物理量檢測元件之前得到緩和。應用例3在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,所述第一支承部中,從所述基部起延伸至所述第一固定部為止的區(qū)間以往復的方式而彎曲,所述第二支承部中,從所述基部起延伸至所述第二固定部為止的區(qū)間以往復的方式而彎曲。根據(jù)這種物理量檢測裝置,能夠使由于第一固定部以及第ニ固定部被固定在封裝件等的外部部件上而在第一固定部以及第ニ固定部上產(chǎn)生的應力,在被傳遞至物理量檢測元件之前進ー步得到緩和。應用例4在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,所述第一支承部包括:第一延伸部;第二延伸部,其在從所述第一延伸部起延伸至所述第一固定部為止的區(qū)間內(nèi),沿著與所述第一延伸部的第一延伸方向不同的第一方向而從所述第一延伸部起延伸,所述第二支承部包括:第三延伸部;第四延伸部,其在從所述第三延伸部起延伸至所述第二固定部為止的區(qū)間內(nèi),沿著與所述第三延伸部的第二延伸方向不同的第二方向而從所述第三延伸部起延イ申,所述第一延伸部的沿著所述第一方向的寬度大于,所述第二延伸部的沿著所述第一延伸方向的寬度,所述第三延伸部的沿著所述第二方向的寬度大于,所述第四延伸部的沿著所述第二延伸方向的寬度。根據(jù)這種物理量檢測裝置,從而在被施加了加速度吋,隨著該加速度,第二延伸部以及第四延伸部易于優(yōu)先撓曲,從而能夠抑制在第一延伸部以及第三延伸部上產(chǎn)生扭曲的情況。其結(jié)果為,能夠抑制在第一支承部與基部的連接根部的部分以及第二支承部與基部的連接根部的部分上產(chǎn)生扭曲的情況,從而能夠防止加速度的檢測靈敏度的降低和可靠性的降低。應用例5在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,還包括:連結(jié)體,其以與所述可動部隔開間隙的方式而設置,并從所述第一支承部和所述第二支承部中的至少一方、或所述基部起延伸,所述連結(jié)體具備用于對該連結(jié)體進行固定的第三固定部,在俯視觀察時,重心位于被所述第一固定部、所述第二固定部以及所述第三固定部所包圍的范圍內(nèi)。根據(jù)這種物理量檢測裝置,能夠在不向任一方向傾斜的條件下(在不發(fā)生扭曲的條件下),以穩(wěn)定的姿態(tài)被固定在封裝件等的外部部件上。其結(jié)果為,能夠防止加速度的檢測靈敏度的降低和可靠性的降低。應用例6在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,還包括:連結(jié)體,其以與所述可動部隔開間隙的方式而設置,并從所述第一支承部和所述第二支承部中的至少一方、或所述基部起延伸;第三支承部,其從所述連結(jié)體起延伸,并具有第四固定部,在俯視觀察時,重心位于被所述第一固定部、所述第二固定部以及所述第四固定部所包圍的范圍內(nèi)。根據(jù)這種物理量檢測裝置,能夠在不向任一個方向傾斜的條件下(在不發(fā)生扭曲的條件下),以穩(wěn)定的姿態(tài)被固定在封裝件等的外部部件上。其結(jié)果為,能夠抑制加速度的檢測靈敏度的降低和可靠性的降低。應用例7在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,還包括:連結(jié)體,其以與所述可動部隔開間隙的方式而設置,并從所述第一支承部和所述第二支承部中的至少一方、或所述基部起延伸;第三支承部,其從所述連結(jié)體起延伸,并具有第四固定部;第四支承部,其從所述連結(jié)體起延伸,并具有第五固定部,在俯視觀察時,重心位于被所述第一固定部、所述第二固定部、所述第四固定部以及所述第五固定部所包圍的范圍內(nèi)。根據(jù)這種物理量檢測裝置,從而能夠在不向任一方向傾斜的條件下(在不發(fā)生扭曲的條件下),以穩(wěn)定的姿態(tài)被固定在封裝件等的外部部件上。其結(jié)果為,能夠抑制加速度的檢測靈敏度的降低和可靠性的降低。應用例8在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,所述連結(jié)體中,從所述第三支承部起延伸至所述第四支承部為止的區(qū)間是彎曲的。根據(jù)這種物理量檢測裝置,能夠使由于第一固定部以及第二固定部被固定在封裝件等的外部部件上而在第一固定部以及第二固定部上產(chǎn)生的應力,在被傳遞至物理量檢測元件之前得到緩和。應用例9在本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置中,在俯視觀察時,所述基部、所述第一固定部以及所述第二固定部在直線上并排。根據(jù)這種物理量檢測裝置,即使封裝件等的外部部件沿著第二軸(X軸)進行熱膨脹,也能夠抑制因外部部件的熱膨脹而產(chǎn)生的應力向物理量檢測元件被傳遞的情況,其中,所述第二軸與沿著所述直線的第一軸(Y軸)正交。應用例10
本發(fā)明所涉及的物理量檢測器包括:本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置;封裝件,其用于收納所述物理量檢測裝置。由于這種物理量檢測器包括本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置,因此能夠具有較高的檢測靈敏度。應用例11本發(fā)明所涉及的電子設備包括本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置。由于這種電子設備包括本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置,因此能夠具有較高的檢測靈敏度。
圖1為模式化地表示第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的立體圖。圖2為模式化地表示第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖3為模式化地表示第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的剖視圖。圖4為用于對第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的動作進行說明的剖視圖。圖5為用于對第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的動作進行說明的剖視圖。圖6為模式化地表示第一實施方式的第一改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖7為模式化地表示第一實施方式的第二改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖8為模式化地表示第一實施方式的第三改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖9為模式化地表示第一實施方式的第四改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖10為模式化地表示第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置的立體圖。圖11為模式化地表示第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖12為模式化地表示第二實施方式的第一改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖13為模式化地表示第二實施方式的第二改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖14為模式化地表示第二實施方式的第三改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖15為模式化地表示第二實施方式的第四改變例所涉及的物理量檢測裝置的俯視圖。圖16為模式化地表示第三實施方式所涉及的物理量檢測器的俯視圖。圖17為模式化地表示第三實施方式所涉及的物理量檢測器的剖視圖。圖18為模式化地表示第四實施方式所涉及的電子設備的立體圖。
具體實施例方式以下,參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。
1.第一實施方式1.1.物理量檢測裝置首先,參照附圖對第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖1為模式化地表示第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置100的立體圖。圖2為模式化地表示第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置100的俯視圖。圖3為模式化地表示第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置100的、沿著圖2中的II1-1II線的剖視圖。另外,為了方便,在圖1 圖3以及后述的圖4 圖15中,作為相互正交的三個軸,圖示了 X軸、Y軸、Z軸。如圖1 圖3所示,物理量檢測裝置100包括:基部10、連接部12、可動部14、作為支承體的第一支承部20以及第二支承部30、物理量檢測元件40。而且,物理量檢測裝置100可以具有質(zhì)量部50、52、54、56?;?0經(jīng)由連接部12而對可動部14進行支承。連接部12被設置在基部10與可動部14之間,并與基部10以及可動部14相連接。連接部12的厚度小于基部10的厚度以及可動部14的厚度。例如,能夠從水晶基板的兩個主面?zhèn)绕鹜ㄟ^半蝕刻而形成槽部12a、12b (參照圖3),從而形成連接部12。在圖示的示例中,槽部12a、12b沿著X軸而形成。連接部12能夠成為,在可動部14相對于基部10而進行位移(轉(zhuǎn)動)時,作為支點(中間鉸鏈)的、沿著X軸的旋轉(zhuǎn)軸??蓜硬?4通過連接部12而與基部10相連接??蓜硬?4通過連接部12而被基部10支承。在圖示的示例中,可動部14從基部10經(jīng)由連接部12而沿著Y軸(第一軸)(向+Y軸方向)延伸。可動部14為板狀,并具有相互朝向相反方向(對置)的主面14a、14b。可動部14能夠根據(jù)施加在與主面14a (14b)交叉的方向(Z軸方向)上的物理量(加速度)的變化,而以連接部12為支點(旋轉(zhuǎn)軸)在與主面14a交叉的方向(Z軸方向)上位移(轉(zhuǎn)動)。支承體從基部10起延伸,并對基部10進行支承。而且,第一支承部20是指,支承體中從后述的第一連接部23起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間,第二支承部30是指,支承體中從后述的第二連接部33起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間。在本實施方式的說明中,以第一支承部20中的第一固定部24、和第二支承部30中的第二固定部34之間分開的結(jié)構(gòu)為例,對支承體進行說明。S卩,第一支承部20從基部10起延伸,并對基部10進行支承。在圖2所示的示例中,第一支承部20從基部10的側(cè)面IOc起延伸。第一支承部20具有與基部10相連接的第一連接部23。第一連接部23也可稱為,第一支承部20與基部10的連接根部的部分。第一支承部20具有第一固定部24。第一固定部24被設置在第一支承部20的頂端附近。第一支承部20能夠通過第一固定部24而被固定在封裝件或電路基板等的外部部件上。即,第一固定部24為用于將第一支承部20固定在封裝件或電路基板等的外部部件上的部分。在圖2所示的示例中,基部10被配置在第一固定部24與可動部14之間。在圖示的示例中,第一支承部20為具有延伸部21a、延伸部21b和延伸部21c的彎曲的結(jié)構(gòu),其中,所述延伸部21a從基部10起(從第一連接部23起)向一 X軸方向延伸,所述延伸部21b從延伸部21a起向一 Y軸方向延伸,所述延伸部21c從延伸部21b起向+X軸方向延伸。延伸部21c具有第一固定部24。即,第一支承部20中,從基部10起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間是彎曲的。另外,彎曲的結(jié)構(gòu)是指,折彎的形狀、曲線性的形狀等不筆直的形狀。
第一支承部20能夠在從基部10起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間內(nèi),具有彎曲的彎曲部22a、22b(第一彎曲部22a、22b)以作為彎曲的結(jié)構(gòu)。在圖示的示例中,彎曲部22a通過延伸部21a和延伸部21b相連接而形成。彎曲部22b通過延伸部21b和延伸部21c相連接而形成。第二支承部30從基部10起延伸,并對基部10進行支承。在圖2所示的示例中,第二支承部30從基部10的側(cè)面IOd起延伸。側(cè)面IOd為與基部10的側(cè)面IOc朝向相反方向(對置)的面。第二支承部30具有與基部10相連接的第二連接部33。第二連接部33也可稱為,第二支承部30與基部10的連接根部的部分。第二支承部20具有第二固定部34。第二固定部34被設置在第二支承部20的頂端附近。第二支承部30能夠通過第二固定部34而被固定在封裝件和電路基板等的外部部件上。即,第二固定部34為用于將第二支承部30固定在封裝件或電路基板等的外部部件上的部分。在圖2所示的示例中,基部10被配置在第二固定部34與可動部14之間。在圖示的示例中,第二支承部30為具有延伸部31a、延伸部31b和延伸部31c的彎曲的結(jié)構(gòu),其中,所述延伸部31a從基部10起(從第二連接部33起)向+ X軸方向延伸,所述延伸部31b從延伸部31a起向一 Y軸方向延伸,所述延伸部31c從延伸部31b起向一X軸方向延伸。延伸部31c具有第二固定部34。即,第二支承部30中,從基部10起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間是彎曲的。第二支承部30能夠在從基部10起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間內(nèi),具有彎曲的彎曲部32a、32b(第二彎曲部32a、32b)以作為彎曲的結(jié)構(gòu)。在圖示的示例中,彎曲部32a通過延伸部31a和延伸部31b相連接而形成。彎曲部32b通過延伸部31b和延伸部31c相連接而形成。第一固定部24與第二固定部34之間的距離LI小于,第一連接部23與第二連接部33之間的距離L2。支承部20、30可以被設置為,關(guān)于中心軸(未圖示)對稱,所述中心軸為與穿過物理量檢測裝置100的重心G的Y軸平行的軸。在圖示的示例中,支承部20、30沿著X軸而并排配置。另外,雖然未圖示,但只要距離LI小于距離L2,則在本實施方式和后述的實施方式中,第一支承部20的頂端和第二支承部30的頂端也可以相互連接在一起。S卩,作為支承體,第一支承部20、第二支承部30也可以以對圖1所示的分離的頂端進行連接的方式而一體地形成。如果為這種結(jié)構(gòu),則在將第一固定部24和第二固定部34固定在外部部件上時,第一固定部24與第二固定部34之間的位置關(guān)系不易產(chǎn)生偏差,因此能夠容易地獲得如下的效果,即,物理量檢測裝置100不易產(chǎn)生因組裝精度而產(chǎn)生應力。但是,如果為如圖1所示這樣,在第一支承部20的第一固定部24與第二支承部30的第二固定部34之間存在間隙的結(jié)構(gòu),則能夠構(gòu)成為,在該間隙內(nèi)夾持基部10的一部分。而且,由此,由于支承體未在基部10和可動部14的并排方向上排列,因此能夠減小物理量檢測裝置在該方向上的大小。此外,只要距離LI小于距離L2,則第一固定部24和第二固定部34中的至少一方也可以為多個。由于這種結(jié)構(gòu)能夠提高被要求以如下方式構(gòu)成的物理量檢測裝置100與外部部件之間的固定強度,因此在例如耐沖擊性等的可靠性方面較為有效,其中,所述方式為,通過具備質(zhì)量部50、52、54、56而主動地使可動部14側(cè)變重的方式。
基部10、連接部12、可動部14、第一支承部20以及第二支承部30例如通過利用光刻技術(shù)以及蝕刻技術(shù)來對水晶基板進行圖案形成,從而作為結(jié)構(gòu)體101而被一體形成,其中,所述水晶基板是從例如水晶的原石等以預定的角度被切割出的。另外,基部10、連接部12、可動部14、以及支承部20、30的材質(zhì)并不限于水晶,也可以為玻璃、或硅等的半導體材料。物理量檢測元件40以跨接基部10和可動部14的方式而設置。物理量檢測元件40能夠至少具有作為檢測部的振動梁部41a、41b、和基座部42a、42b。只要為如下的結(jié)構(gòu)即可,即,檢測部位于基座部42a與基座部42b之間,并且通過在基座部42a與基座部42b之間所產(chǎn)生的力被傳遞,從而檢測部所產(chǎn)生的物理量檢測信息發(fā)生變化的結(jié)構(gòu),在本實施方式中,例如,振動梁部41a、41b沿著可動部14的延伸方向(沿著Y軸)而從基座部42a起延伸到基座部42b。振動梁部41a、41b的形狀例如為棱柱狀。當向被設置在振動梁部41a、41b上的激勵電極(未圖示)施加驅(qū)動信號(交流電壓)時,振動梁部41a、41b將能夠以沿著X軸相互遠離或接近的方式而進行彎曲振動?;?2a、42b與振動梁部41a、41b的兩端相連接。在圖示的示例中,基座部42a經(jīng)由接合部件60而被固定在基部10的主面IOa上,基座部42b經(jīng)由接合部件60而被固定在可動部14的主面14a (與基部10的主面IOa同側(cè)的主面)上。作為接合部件60,使用例如低熔點玻璃、能夠共晶接合的Au/Sn合金覆膜。另外,在振動梁部41a、41b與基部10以及可動部14之間設置有預定的間隙,從而在可動部14位移時,振動梁部41a、41b與基部10以及可動部14不會接觸。該間隙可以通過例如接合部件60的厚度而被管理。此外,雖然未圖示,但是也可以在可動部14的主面14a上,且在俯視觀察時接合部件60與振動梁部41a、41b之間的位置上,形成有通過對可動部14進行半蝕刻而形成的凹部。例如在接合部件60從預定的位置溢出時,能夠通過該凹部來承接接合部件60,從而能夠抑制接合部件60付著在振動梁部41a、41b上的情況。如上文所述,物理量檢測元件40具有兩個振動梁部41a、41b和一對基座部42a、42b。因此,能夠?qū)⑽锢砹繖z測元件40稱為雙音叉元件(雙音叉型振動元件)。物理量檢測元件40通過利用光刻技術(shù)以及蝕刻技術(shù)來對水晶基板進行圖案形成從而被形成,其中,所述水晶基板是從例如水晶的原石等以預定的角度被切割出的。由此,能夠一體地形成振動梁部41a、41b以及基座部42a、42b。并且,物理量檢測元件40的材質(zhì)并不限于水晶,也可以為鉭酸鋰(LiTaO3)、四硼酸鋰(Li2B407)、鈮酸鋰(LiNb03)、鋯鈦酸鉛(PZT)、氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)等的壓電材料,或具備氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)等的壓電體以作為被膜的硅等的半導體材料。但是,當考慮到縮小與基部10、可動部14之間的線膨脹系數(shù)之差時,物理量檢測元件40優(yōu)選使用與基部10、可動部14的材質(zhì)相同的材質(zhì)。在物理量檢測元件40的基座部42a上,設置有例如引出電極44a、44b。引出電極44a,44b與設置在振動梁部41a、41b上的激勵電極(未圖示)電連接。引出電極44a、44b通過例如Au、Al等的金屬線48而與被設置在基部10的主面IOa上的連接端子46a、46b電連接。更加具體而言,引出電極44a與連接端子46a電連接,引出電極44b與連接端子46b電連接。連接端子46a、46b通過未圖示的配線而與外部連接端子49a、49b電連接。更加具體而言,連接端子46a與外部連接端子49a電連接,連接端子46b與外部連接端子49b電連接。外部連接端子49a、49b被設置在例如支承部20、30的被安裝在封裝件等上的一側(cè)的面(基部10的主面IOb側(cè)的面),且在俯視觀察時與固定部24、34重疊的位置上。激勵電極、引出電極44a、44b、連接端子46a、46b以及外部連接端子49a、49b使用例如以Cr層為基底并在其上層疊了 Au層的層疊體。激勵電極、引出電極44a、44b、連接端子46a、46b以及外部連接端子49a、49b例如通過如下方式而形成,即,利用濺射法等來形成導電層(未圖示),并對該導電層進行圖案形成。質(zhì)量部50、52、54、56例如通過接合部件62而被設置在可動部14的主面14a、14b上。更加具體而言,質(zhì)量部50、52被設置在主面14a上,質(zhì)量部54、56被設置在主面14b上。作為質(zhì)量部50、52、54、56的材質(zhì),可以列舉出例如Cu、Au等金屬。通過質(zhì)量部50、52、54、56,從而能夠提高對施加在物理量檢測裝置100上的加速度的檢測靈敏度。作為接合部件62,使用例如硅樹脂類的熱固化型粘合剤。從抑制熱應カ的觀點出發(fā),優(yōu)選為,接合部件62以對可動部14以及質(zhì)量部50、52、54、56的一部分的范圍進行粘合的方式而被涂布。另外,雖然未圖不,但是質(zhì)量部50、52也可以通過一體地形成從而構(gòu)成一個質(zhì)量部。同樣地,質(zhì)量部54、56也可以通過被一體地形成從而構(gòu)成一個質(zhì)量部。此外,也可以僅在主面14a、14b中的任意一個主面上設置質(zhì)量部。接下來,對物理量檢測裝置100的動作進行說明。圖4以及圖5為用于對物理量檢測裝置100的動作進行說明的剖視圖。如圖4所示,當向物理量檢測裝置100施加箭頭a I方向(+ Z軸方向)的加速度時,將在可動部14上向一 Z軸方向作用有力,從而可動部14將以連接部12為支點而向ー Z軸方向位移。由此,在物理量檢測元件40上,施加有基部42a和基部42b沿著Y軸而相互遠離的方向上的力,從而在振動梁部41a、41b上產(chǎn)生有牽拉應力。因此,振動梁部41a、41b的振動頻率(共振頻率)增高。另ー方面,如圖5所示,當向物理量檢測裝置100施加箭頭a 2方向(一 Z軸方向)的加速度時,將在可動部14上向+ Z軸方向作用有力,從而可動部14將以連接部12為支點而向+ Z軸方向位移。由此,在物理量檢測元件40上,施加有基部42a和基部42b沿著Y軸而相互接近的方向上的力,從而在振動梁部41a、41b上產(chǎn)生有壓縮應力。因此,振動梁部41a、41b的振動頻率降低。在物理量檢測裝置100中,對如上文所述的物理量檢測元件40的共振頻率的變化進行檢測。更加具體而言,施加在物理量檢測裝置100上的加速度通過根據(jù)上述所檢測出的共振頻率的變化的比例,而轉(zhuǎn)換為由查找表等所確定的數(shù)值,從而被導出。另外,在將物理量檢測裝置100用在傾斜儀中時,根據(jù)傾斜的姿態(tài)的變化,對傾斜儀施加重力加速度的方向發(fā)生變化,從而在振動梁部41a、41b上產(chǎn)生牽拉應カ或壓縮應力。而且,振動梁部41a、41b的共振頻率發(fā)生變化。此外,雖然在上述的示例中,對作為物理量檢測元件40而使用了所謂的雙音叉元件的示例進行了說明,但只要共振頻率根據(jù)可動部14的位移而變化,則物理量檢測元件40的方式不被特別限定。
第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置100具有例如以下的特征。根據(jù)物理量檢測裝置100,第一固定部24與第二固定部34之間的距離LI小于,第一連接部23 (即,第一支承部20與基部10的連接根部的部分23)與第二連接部33 (BP,第二支承部30與基部10的連接根部的部分33)之間的距離L2。因此,能夠抑制應力向物理量檢測元件40被傳遞的情況,所述應力為,在將第一固定部24以及第二固定部34固定在封裝件或電路基板等的外部部件上,而對物理量檢測裝置100進行安裝時,因結(jié)構(gòu)體101(以包括基部10、連接部12、可動部14以及支承部20、30的方式而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體)的線膨脹系數(shù)、與封裝件或電路基板等的外部部件的線膨脹系數(shù)之間的差,而在結(jié)構(gòu)體101上產(chǎn)生的應力。即,雖然當?shù)谝还潭ú颗c第二固定部之間的距離LI增大時,因線膨脹系數(shù)之差而在結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生的應力也增大,但在物理量檢測裝置100中,由于距離LI小于距離L2,因此能夠減小因線膨脹系數(shù)之差而在結(jié)構(gòu)體101 (例如基部10)上產(chǎn)生的應力。其結(jié)果為,在物理量檢測裝置100中,能夠抑制這種應力向物理量檢測元件40傳遞的情況,從而能夠具有較高的檢測靈敏度。根據(jù)物理量檢測裝置100,第一支承部20能夠在從基部10起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲部22a、22b從而彎曲,第二支承部30能夠在從基部10起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲部32a、32b從而彎曲。因此,在物理量檢測裝置100中,能夠使由于固定部23、34被固定在封裝件等的外部部件上而在固定部24、34上產(chǎn)生的應力(由于固定部24、34與封裝件之間的線膨脹系數(shù)之差而產(chǎn)生的應力,或在對固定部24、34和封裝件進行粘接的粘接劑中產(chǎn)生的應力)在被傳遞至物理量檢測元件40之前得到緩和。1.2改變例1.2.1.第一改變例接下來,參照附圖對第一實施方式的第一改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖6為模式化地表示第一實施方式的第一改變例所涉及的物理量檢測裝置110的俯視圖。另外,在圖6以及后述的圖7 圖9中,為了方便,省略了質(zhì)量部50、52、54、56以及接合部件62的圖示。以下,在物理量檢測裝置110中,對具有與上述的物理量檢測裝置100的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖2所示,在物理量檢測裝置100的示例中,可動部14從基部10起經(jīng)由連接部12而向+ Y軸方向延伸。而且,基部10被配置在固定部24、34與可動部14之間。與此相對,如圖6所示,在物理量檢測裝置110中,可動部14從基部10起經(jīng)由連接部12而向一 Y軸方向延伸。而且,可動部14被配置在固定部24、34與基部10之間。在物理量檢測裝置110中,第一支承部20的延伸部21b以及第二支承部30的延伸部31b以隔著間隙的方式而沿著可動部14被設置??蓜硬?4被配置在延伸部21b與延伸部31b之間。在圖示的示例中,延伸部21b的Y軸方向上的長度以及延伸部31b的Y軸方向上的長度大于,可動部14的Y軸方向上的長度。根據(jù)物理量檢測裝置110,能夠與物理量檢測裝置100相同地,對應力向物理量檢測元件40傳遞的情況進行抑制。1.2.2.第二改變例
接下來,參照附圖對第一實施方式的第二改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖7為模式化地表示第一實施方式的第二改變例所涉及的物理量檢測裝置120的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置120中,對具有與上述的物理量檢測裝置100的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖2所示,在物理量檢測裝置100的示例中,第一支承部20具有兩個彎曲部22a、22b,第二支承部30具有兩個彎曲部32a、32b。與此相對,如圖7所示,在物理量檢測裝置120中,第一支承部20在從基部10起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間內(nèi),具有四個彎曲的彎曲部22a、22b、22c、22d (第一彎曲部22a、22b、22c、22d)。第二支承部30在從基部10起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間內(nèi),具有四個彎曲部 32a、32b、32c、32d (第二彎曲部 32a、32b、32c、32d)。在圖7所示的示例中,第一支承部20具有從基部10起向一 X軸方向延伸的延伸部2la、從延伸部21a起向+ Y軸方向延伸的延伸部2lb、從延伸部21b起向一 X軸方向延伸的延伸部21c、從延伸部21c起向一 Y軸方向延伸的延伸部21d、和從延伸部21d起向+X軸方向延伸的延伸部21e。延伸部21e具有第一固定部24。彎曲部22a通過延伸部21a和延伸部21b相連接而形成。彎曲部22b通過延伸部21b和延伸部21c相連接而形成。彎曲部22c通過延伸部21c和延伸部21d相連接而形成。彎曲部22d通過延伸部21d和延伸部21e相連接而形成。第一支承部20通過延伸部21a、21b、21c、21d以及彎曲部22a、22b、22c,從而能夠具有第一往復結(jié)構(gòu)部25,所述第一往復結(jié)構(gòu)部25沿著作為與X軸交叉的方向的、例如Y軸(第一軸)往復,且沿著與Y軸交叉的方向的、例如X軸(第二軸)延伸。S卩,第一支承部20中,從基部10起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間以往復的方式而彎曲。在圖7所示的示例中,第二支承部30具有從基部10起向+ X軸方向延伸的延伸部3la、從延伸部31a起向+ Y軸方向延伸的延伸部3lb、從延伸部31b起向+ X軸方向延伸的延伸部31c、從延伸部31c起向一 Y軸方向延伸的延伸部31d、和從延伸部31d起向一X軸方向延伸的延伸部31e。延伸部31e具有第二固定部34。彎曲部32a通過延伸部31a和延伸部31b相連接而形成。彎曲部32b通過延伸部31b和延伸部31c相連接而形成。彎曲部32c通過延伸部31c和延伸部31d相連接而形成。彎曲部32d通過延伸部31d和延伸部31e相連接而形成。第二支承部30通過延伸部31a、31b、31c、31d以及彎曲部32a、32b、32c,從而能夠具有第二往復結(jié)構(gòu)部35,所述第二往復結(jié)構(gòu)部35沿著Y軸往復,且沿著X軸延伸。即,第二支承部30中,從基部10起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間以往復的方式而彎曲。構(gòu)成往復結(jié)構(gòu)部25、35的延伸部以及彎曲部的數(shù)量并未被特別限定,而是能夠進行適當變更。根據(jù)物理量檢測裝置120,通過往復結(jié)構(gòu)部25、35,從而能夠使由于固定部24、34被固定在封裝件等的外部部件上而在固定部24、34上產(chǎn)生的應力,在被傳遞至物理量檢測元件40之前得到進ー步緩和。例如往復結(jié)構(gòu)部25、35可以具有弾性,由此,能夠進一歩使于固定部24、34上產(chǎn)生的應カ在被傳遞至物理量檢測元件40之前得到緩和。1.2.3.第三改變例
接下來,參照附圖對第一實施方式的第三改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖8為模式化地表示第一實施方式的第三改變例所涉及的物理量檢測裝置130的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置130中,對具有與上述的物理量檢測裝置120的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖8所示,在物理量檢測裝置130中,與物理量檢測裝置120相同地具有往復結(jié)構(gòu)部25、35,而且,還具有框部70以作為連結(jié)體。在這一點上,物理量檢測裝置130不同于圖2所示的物理量檢測裝置100。框部70以與可動部14隔開間隙的方式而沿著可動部14被設置,且與支承部20、30相連接。可動部14例如被框部70、支承部20、30以及基部10所包圍。在圖示的示例中,框部70具有從第一支承部20的彎曲部22b起向+ Y軸方向延伸的延伸部71a、從延伸部71a起向+X軸方向延伸的延伸部71b、和從延伸部71b起向一 Y軸方向延伸并與第二支承部30的彎曲部32b相連接的延伸部71c??蚣?0能夠具有彎曲的彎曲部72a、72b。彎曲部72a通過延伸部71a和延伸部71b相連接而形成。彎曲部72b通過延伸部71b和延伸部71c相連接而形成??虿?0通過利用光刻技術(shù)以及蝕刻技術(shù)來對水晶基板進行圖案形成,從而作為結(jié)構(gòu)體101而一體地形成,其中,所述水晶基板是從例如水晶的原石等以預定的角度被切割出的。另外,框部70的材質(zhì)并不限定于水晶,也可以為玻璃、或硅等的半導體材料。根據(jù)物理量檢測裝置130,能夠與物理量檢測裝置100相同地,對應力向物理量檢測元件40傳遞的情況進行抑制。1.2.4.第四改變例接下來,參照附圖對第一實施方式的第四改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖9為模式化地表示第一實施方式的第四改變例所涉及的物理量檢測裝置140的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置140中,對具有與上述的物理量檢測裝置130的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖9所示,在物理量檢測裝置140中,與物理量檢測裝置130相同地具有往復結(jié)構(gòu)部25、35以及作為連結(jié)體的框部70,而且,還具有第三固定部74。在這一點上,物理量檢測裝置140不同于圖2所示的物理量檢測裝置100。第三固定部74被設置在框部70的延伸部71b上。框部70能夠通過第三固定部74而被固定在封裝件等的外部部件上。即,第三固定部74為用于對框部70進行固定的部分。如圖9所示,在俯視觀察時,物理量檢測裝置140的重心G位于被固定部24、34、74所包圍的范圍A內(nèi)。更加具體而言,在俯視觀察時,重心G位于范圍A (區(qū)域A)內(nèi),范圍A (區(qū)域A)為,被對第一固定部24的中心和第二固定部34的中心進行連結(jié)的直線、對第二固定部34的中心和第三固定部74的中心進行連結(jié)的直線、以及對第三固定部74的中心和第一固定部24的中心進行連結(jié)的直線所包圍的范圍。根據(jù)物理量檢測裝置140,如上文述那樣,重心G位于被固定部24、34、74所包圍的范圍A內(nèi)。由此,物理量檢測裝置140能夠在不向任一方向傾斜的條件下(在不發(fā)生扭曲的條件下),以穩(wěn)定的姿態(tài)被固定在封裝件等的外部部件上。例如在被施加加速度從而使可動部進行了位移時,如果支承部的連接部(連接根部的部分)等產(chǎn)生扭曲,則存在加速度的檢測靈敏度降低的問題。此外,存在因扭曲而使支承部產(chǎn)生損壞,從而可靠性降低的問題。由于在物理量檢測裝置140中,能夠如上述那樣對扭曲進行抑制,因此能夠消除這種問題。根據(jù)物理量檢測裝置140,框部70能夠在從第三固定部74起延伸至第一支承部20為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲部72a,在從第三固定部74起延伸至第二支承部30為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲部72b。因此,在物理量檢測裝置140中,能夠使由于第三固定部74被固定在封裝件等的外部部件上而在第三固定部74上產(chǎn)生的應力,在被傳遞至物理量檢測元件40之前得到緩和。2.第二實施方式2.1.物理量檢測裝置接下來,參照附圖對第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖10為模式化地表示第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置200的立體圖。圖11為模式化地表示第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置200的俯視圖。另外,在圖11以及后述的圖12 圖15中,為了方便,省略了質(zhì)量部50、52、54、56以及接合部件62的圖示。以下,在物理量檢測裝置200中,對具有與上述的物理量檢測裝置100 140的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖10以及圖11所示,物理量檢測裝置200與物理量檢測裝置130相同地具有往復結(jié)構(gòu)部25、35以及作為連結(jié)體的框部70,而且,還具有第三支承部80以及第四支承部90。在這一點上,物理量檢測裝置200不同于圖2所示的物理量檢測裝置100。第三支承部80從框部70起延伸,并經(jīng)由框架70來對基部10進行支承。第三支承部80具有與框部70相連接的第三連接部83。在圖示的示例中,第三連接部83與框部70的彎曲部72a相連接。第三連接部83也稱為第三支承部80與框架70的連接根部的部分。第三支承部80具有第四固定部84。第四固定部84被設置在第三支承部80的頂端附近。第三支承部80能夠通過第四固定部84而被固定在封裝件等的外部部件上。SP,第四固定部84為用于對第三支承部80進行固定的部分。在圖示的示例中,第三支承部80具有從框部70起(從第三連接部83起)向一 X軸方向延伸的延伸部81a、從延伸部81a起向一 Y軸方向延伸的延伸部81b。延伸部81b具有第四固定部84,而第四固定部84被配置在框部70的一 X軸方向上。第三支承部80能夠在從框部70起延伸至第四固定部84為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲的彎曲部82a。在圖示的示例中,彎曲部82a通過延伸部81a和延伸部81b相連接而形成。第四支承部90從框部70起延伸,并經(jīng)由框部70來對基部10進行支承。第四支承部90具有與框部70相連接的第四連接部93。在圖示的示例中,第四連接部93與框部70的彎曲部72b相連接。第四連接部93也稱為第四支承部90與框部70的連接根部的部分。第四支承部90具有第五固定部94。第五固定部94被設置在第四支承部90的頂端附近。第四支承部90能夠通過第五固定部94而被固定在封裝件等的外部部件上。SP,第五固定部94為用于對第四支承部90進行固定的部分。
在圖示的示例中,第四支承部90具有從框部70起(從第四連接部93起)向+ X軸方向延伸的延伸部91a、從延伸部91a起向一 Y軸方向延伸的延伸部91b。延伸部91b具有第五固定部94,而第五固定部94被配置在框部70的+ X軸方向上。第四支承部90能夠在從框部70起延伸至第五固定部94為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲的彎曲部92a。在圖示的示例中,彎曲部92a通過延伸部91a和延伸部91b相連接而形成。如圖11所示,在俯視觀察時,物理量檢測裝置200的重心G位于被固定部24、34、84、94所包圍的范圍A內(nèi)。更加具體而言,當俯視觀察時,重心G位于范圍A (區(qū)域A)內(nèi),范圍A (區(qū)域A)為,被對第一固定部24的中心和第二固定部34的中心進行連結(jié)的直線、對第二固定部34的中心和第五固定部94的中心進行連結(jié)的直線、對第五固定部94的中心和第四固定部84的中心進行連結(jié)的直線、以及對第四固定部84的中心和第一固定部24的中心進行連結(jié)的直線所包圍的范圍。在圖示的示例中,第一支承部20的延伸部21c (第一延伸部21c)的寬度Wl (Y軸方向上的長度,即沿著Y軸方向的寬度)大于,與延伸部21c相連接的延伸部21d (第二延伸部21d)的寬度W2 (X軸方向上的長度,即沿著X軸方向的寬度)。延伸部21c在從基部10起延伸至第一固定部24為止的第一支承部20的路徑上,被配置在與延伸部21d相比靠基部10側(cè)的位置處。而且,延伸部21b的寬度(X軸方向上的長度)也大于延伸部21d的寬度。延伸部21d在從延伸部21c起延伸至第一固定部24為止的區(qū)間內(nèi),沿著與延伸部21c的第一延伸方向(X軸方向)不同的第一方向(Y軸方向)而從延伸部21c起延伸。此外,在圖示的示例中,第二支承部30的延伸部31c (第三延伸部31c)的寬度W3(Y軸方向上的長度,即沿著Y軸方向的寬度)大于,與延伸部31c相連接的延伸部31d (第四延伸部31d)的寬度W4 (X軸方向上的長度,即沿著X軸方向的寬度)。延伸部31c在從基部10起延伸至第二固定部34為止的第二支承部30的路徑上,被配置在與延伸部31d相比靠基部10側(cè)的位置處。而且,延伸部31b的寬度(X軸方向上的長度)也大于延伸部31d的寬度。延伸部31d在從延伸部31c起延伸至第二固定部34為止的區(qū)間內(nèi),沿著與延伸部31c的第二延伸方向(X軸方向)不同的第二方向(Y軸方向)而從延伸部31c起延伸。S卩,第一支承部20、第二支承部30具有沿著旋轉(zhuǎn)軸延伸的延伸部(延伸部21c、延伸部31c)、和在從該延伸部起到固定部(第一固定部、第二固定部)為止的延伸的區(qū)間內(nèi),從該延伸部突出并朝向與旋轉(zhuǎn)軸交叉的方向而延伸的延伸部(延伸部21d、延伸部31d)。而且,優(yōu)選為,延伸部21c、31c的寬度Wl或W3大于延伸部21d、31d的寬度W2或W4,而且,在延伸部21c、31c的與延伸部21d、31d的連接部分處,延伸部21c、31c的寬度Wl或W3也大于延伸部21d、31d的寬度W2或W4。支承部80、90通過利用光刻技術(shù)以及蝕刻技術(shù)來對水晶基板進行圖案形成,從而作為結(jié)構(gòu)體101而被一體地形成,其中,水晶基板是從例如水晶的原石等以預定的角度被切割出的。另外,支承部80、90的材質(zhì)并不限定于水晶,也可以為玻璃、或硅等的半導體材料。第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置200具有例如以下的特征。根據(jù)物理量檢測裝置200,物理量檢測裝置200的重心G位于被固定部24、34、84、94所包圍的范圍A內(nèi)。由此,物理量檢測裝置200能夠在不向任一方向傾斜的條件下(在不扭曲的條件下),以穩(wěn)定的姿態(tài)被固定在封裝件等的外部部件上。由于在物理量檢測裝置200中,除了設置有支承部20、30之外,還設置有支承部80、90,因此能夠增加固定部的數(shù)量,從而能夠以更加穩(wěn)定的姿態(tài)被固定,且能夠更加可靠地抑制扭曲的產(chǎn)生。其結(jié)果為,能夠防止加速度的檢測靈敏度的降低和可靠性的降低。根據(jù)物理量檢測裝置200,第三支承部80能夠在從框部70起延伸至第三固定部84為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲部82a,第四支承部90能夠在從框部70起延伸至第四固定部94為止的區(qū)間內(nèi)具有彎曲部92a。因此,在物理量檢測裝置200中,能夠使由于固定部84、94被固定在封裝件等的外部部件上而在固定部84、94上產(chǎn)生的應力,在傳遞至物理量檢測元件40之前得到緩和。根據(jù)物理量檢測裝置200,第一支承部20能夠具備延伸部21c,所述延伸部21c具有與延伸部21d的寬度W2相比較大的寬度Wl。而且,第二支承部30能夠具備延伸部31c,所述延伸部31c具有與延伸部31d的寬度W4相比較大的寬度W3。由此,延伸部21c、31c能夠具有與延伸部21d、31d的剛度相比較大的剛性。因此,當向物理量檢測裝置200施加加速度吋,隨著該加速度,延伸部21d、31d容易優(yōu)先撓曲,從而能夠抑制在延伸部21c、31c上產(chǎn)生扭曲的情況。其結(jié)果為,能夠抑制在支承部20、30的連接部23、33上產(chǎn)生扭曲的情況,從而能夠防止加速度的檢測靈敏度的降低和可靠性的降低。另外,雖然未進行圖示,但延伸部81a的寬度(Y軸方向上的長度)也可以大于延伸部81b的寬度(X軸方向上的長度),且延伸部91a的寬度(Y軸方向的長度)也可以大于延伸部91b的寬度(X軸方向上的長度)。由此,當向物理量檢測裝置200施加沿著Z軸的加速度時,能夠抑制在延伸部81a、91a上產(chǎn)生扭曲的情況。另外,也可以不具備第四支承部90,而是利用第一支承部20、第二支承部30以及第三支承部80這三個支承部來對物理量檢測裝置200進行支承,此時,在俯視觀察吋,重心位于被第一固定部、第二固定部以及第四固定部所包圍的范圍內(nèi)。但是,具備三個以上支承部的情況下,將物理量檢測裝置200搭載于外部部件上時的搭載姿態(tài)更穩(wěn)定,并且由于還能夠?qū)Ω鱾€支承部的尺寸進行補足,因此在使應カ得到緩和的方面也更為有利。2.2改變例2.2.1.第一改變例接下來,參照附圖對第二實施方式的第一改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖12為模式化地表示第二實施方式的第一改變例所涉及的物理量檢測裝置210的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置210中,對具有與上述的物理量檢測裝置200的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。物理量檢測裝置210與物理量檢測裝置200相比,第三支承部80以及第四支承部90的形狀有所不同。如圖12所示,第三支承部80具有從框部70的延伸部71a起向一 X軸方向延伸的延伸部81a、從延伸部81a起向+ Y軸方向延伸的延伸部81b、和從延伸部81b起向+ X軸方向延伸的延伸部81c。延伸部81c具有第四固定部84,而第四固定部84被配置在框部70的+ Y軸方向上。而且,第三支承部80具有通過延伸部81a和延伸部81b相連接而形成的彎曲部82a、和通過延伸部81b和延伸部81c相連接而形成的彎曲部82b。
第四支承部90具有從框部70的延伸部71c起向+ X軸方向延伸的延伸部91a、從延伸部91a起向+Y軸方向延伸的延伸部91b、和從延伸部91b起向一 X軸方向延伸的延伸部91c。延伸部91c具有第五固定部94,而第五固定部94被配置在框部70的+ Y軸方向上。而且,第四支承部90具有通過延伸部91a和延伸部91b相連接而形成的彎曲部92a、和通過延伸部91b和延伸部91c相連接而形成的彎曲部92b。根據(jù)物理量檢測裝置210,與物理量檢測裝置200相比,能夠具有擁有較多的彎曲部的支承部80、90。因此,能夠使由于固定部84、94被固定在封裝件等的外部部件上而在固定部84、94上產(chǎn)生的應力,在被傳遞至物理量檢測元件40之前進一步得到緩和。另外,支承部80、90的彎曲部的數(shù)量并未被特別限定,例如支承部80、90也可以具有沿著Y軸往復且沿著X軸延伸的往復結(jié)構(gòu)。2.2.2.第二改變例接下來,參照附圖對第二實施方式的第二改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖13為模式化地表示第二實施方式的第二改變例所涉及的物理量檢測裝置220的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置220中,對具有與上述的物理量檢測裝置200的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖13所示,在物理量檢測裝置220中,框部70的延伸部71b具有第三往復結(jié)構(gòu)部75。在該點上,物理量檢測裝置220不同于圖11所示的物理量檢測裝置200。第三往復結(jié)構(gòu)部75被設置在框部70的、從第三連接部83起延伸至第四連接部93為止的區(qū)間內(nèi)。第三往復結(jié)構(gòu)部75例如沿著Y軸往復且沿著X軸延伸。S卩,可以說框部70的從第三支承部80起延伸至第四支承部90為止的區(qū)間是彎曲的。在圖示的示例中,第三往復結(jié)構(gòu)部75具有沿著X軸延伸的延伸部76a、沿著Y軸延伸的延伸部76b、和通過延伸部76a和延伸部76b相連接而形成的彎曲部77。延伸部76a、76b設置有多個,因此彎曲部77也設置有多個。在圖示的示例中,延伸部76a設置有四個,延伸部76b設置有三個,彎曲部77設置有六個。根據(jù)物理量檢測裝置220,能夠通過第三往復結(jié)構(gòu)部75,從而使由于固定部84、94被固定在封裝件等的外部部件上而在固定部84、94上產(chǎn)生的應力,在被傳遞至物理量檢測元件40之前得到緩和。例如,第三往復結(jié)構(gòu)部75能夠具有彈性,由此,能夠進一步使于固定部84、94上產(chǎn)生的應力在被傳遞至物理量檢測元件40之前得到緩和。2.2.3.第三改變例接下來,參照附圖對第二實施方式的第三改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖14為模式化地表示第二實施方式的第三改變例所涉及的物理量檢測裝置230的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置230中,對具有與上述的物理量檢測裝置200的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖11所示,在物理量檢測裝置200的示例中,固定部24、34沿著X軸而并排配置。與此相對,如圖14所示,在物理量檢測裝置230中,固定部24、34沿著Y軸而并排配置。即,固定部24、34在沿著Y軸的直線上并排。
在圖示的示例中,固定部24、34被配置在與穿過物理量檢測裝置230的重心G的Y軸平行的軸(未圖示)上。如圖14所示,第二支承部30的延伸部31d的長度(Y軸方向上的長度)也可以大于,第一支承部20的延伸部21d的長度(Y軸方向上的長度)。根據(jù)物理量檢測裝置230,與物理量檢測裝置200相比,即使封裝件等的外部部件沿著X軸發(fā)生了熱膨脹,也能夠抑制因外部部件的熱膨脹而產(chǎn)生的應カ向物理量檢測元件40被傳遞的情況。2.2.4.第四改變例接下來,參照附圖對第二實施方式的第四改變例所涉及的物理量檢測裝置進行說明。圖15為模式化地表示第二實施方式的第四改變例所涉及的物理量檢測裝置240的俯視圖。以下,在物理量檢測裝置240中,對具有與上述的物理量檢測裝置200的結(jié)構(gòu)部件相同的功能的部件標記相同的符號,并省略其詳細說明。如圖11所示,在物理量檢測裝置200的示例中,支承部20、30、80、90的彎曲部22a 22d、32a 32d、82a、92a具有呈直角的角部。與此相對,如圖15所示,在物理量檢測裝置240中,支承部20、30、80、90的彎曲部22a 22d、32a 32d、82a、92a不具有呈直角的角部,而是具有曲面241。在圖示的示例中,框部70的彎曲部72a、72b也同樣具有曲面241。另外,雖然未進行圖示,但彎曲部22a 22d、32a 32d、72a、72b、82a、92a也可以不具有呈直角的角部,而是具有相對于延伸部的延伸方向(X軸方向或Y軸方向)而傾斜的傾斜面。根據(jù)物理量檢測裝置240,由于彎曲部22a 22d、32a 32d、72a、72b、82a、92a具有曲面241,從而與物理量檢測裝置200相比,能夠抑制應カ的集中。3.第三實施方式接下來,參照附圖對第三實施方式所涉及的物理量檢測器進行說明。圖16為模式化地表示第三實施方式所涉及的物理量檢測器300的俯視圖。圖17為模式化地表示第三實施方式所涉及的物理量檢測器300的、沿著圖16中的XVII — XVII線的剖視圖。如圖16以及圖17所示,物理量檢測器300包括本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置和封裝件310。在下文中,對作為本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置而使用了物理量檢測裝置100的示例進行說明。封裝件310用于收納物理量檢測裝置100。封裝件310能夠具有封裝件基座320和蓋330。另外,在圖16中,為了方便,省略了蓋330的圖示。在封裝件基座320上形成有凹部321,并且在凹部321內(nèi)配置有物理量檢測裝置100。封裝件基座320的平面形狀只要能夠?qū)⑽锢砹繖z測裝置100配置在凹部321內(nèi),則不被特別限定。作為封裝件基座320,使用例如對陶瓷生片進行成形、層疊并燒成而得到的氧化招質(zhì)燒結(jié)體、水晶、玻璃、娃等的材料。另外,雖然封裝件基座320的材質(zhì)既可以與物理量檢測裝置100的結(jié)構(gòu)體101的材質(zhì)相同,也可以不同,但本發(fā)明在由于封裝件基座320的材質(zhì)與結(jié)構(gòu)體101的材質(zhì)不同,從而封裝件基座320的線膨脹系數(shù)與結(jié)構(gòu)體101的線膨脹系數(shù)不同時,特別地有效,并且,能夠抑制因封裝件基座320的線膨脹系數(shù)與結(jié)構(gòu)體101的線膨脹系數(shù)之差而在結(jié)構(gòu)體101上產(chǎn)生的應力向物理量檢測元件40被傳遞的情況。封裝件基座320可以具有從封裝件基座320的內(nèi)底面(凹部的內(nèi)側(cè)的底面)322向蓋330側(cè)突出的高低差部323。高低差部323例如沿著凹部321的內(nèi)壁而被設置。在高低差部323上設置有內(nèi)部端子340、342。內(nèi)部端子340、342被設置在與外部連接端子49a、49b對置的位置(在俯視觀察時重疊的位置)處,所述外部連接端子49a、49b被設置在物理量檢測裝置100的固定部24、34上。例如,外部連接端子49a與內(nèi)部端子340電連接,外部連接端子49b與內(nèi)部端子342電連接。在封裝件基座320的外底面(內(nèi)底面322的相反側(cè)的面)324上,設置有被安裝在電子設備等的外部部件上時所使用的外部端子344、346。外部端子344、346通過未圖示的內(nèi)部配線而與內(nèi)部端子340、342電連接。例如,外部端子344與內(nèi)部端子340電連接,外部端子346與內(nèi)部端子342電連接。內(nèi)部端子340、342以及外部端子344、346由利用電鍍等方法將N1、Au等的被膜層疊在W等的金屬噴鍍層上而得到的金屬膜構(gòu)成。在封裝件基座320上,于凹部321的底部上設置有對封裝件310的內(nèi)部(空腔)進行密封的密封部350。密封部350被配置在形成于封裝件基座320上的貫穿孔325內(nèi)。貫穿孔325從外底面324貫通至內(nèi)底面322。在圖示的示例中,貫穿孔325具有外底面324側(cè)的孔徑大于內(nèi)底面322側(cè)的孔徑的帶有階梯的形狀。密封部350通過將由例如Au/Ge合金、焊料等構(gòu)成的密封材料配置在貫穿孔325中,并在加熱熔融后使其固化而形成。密封部350為對封裝件310的內(nèi)部進行氣密性密封的結(jié)構(gòu)。支承部20、30的固定部24、34通過接合部件64而被固定在封裝件基座320的高低差部323上。由此,物理量檢測裝置100被安裝在封裝件基座320上,并被收納在封裝件310 內(nèi)。通過固定部24、34被固定在高低差部323上,從而被設置在固定部24、34上的外部連接端子49a、49b和被設置在高低差部323上的內(nèi)部端子340、342通過接合部件64而電連接。作為接合部件64,例如使用混合有金屬填料等的導電性物質(zhì)的硅樹脂類的導電性粘合劑。蓋330以覆蓋封裝件基座320的凹部321的方式而設置。蓋330的形狀例如為板狀。作為蓋330,例如使用與封裝件基座320相同的材料、科瓦鐵鎳鈷合金(Kovar)、42合金、不銹鋼等的金屬。蓋330通過例如接縫圈、低熔點玻璃、粘合劑等的接合部件332而與封裝件基座320相接合。通過在將蓋330接合在封裝件基座320上之后,封裝件310的內(nèi)部被減壓了的狀態(tài)(真空度較高的狀態(tài))下,將密封材料配置在貫穿孔325內(nèi),并且在加熱熔融后使其固化,來形成密封部350,從而能夠?qū)Ψ庋b件310內(nèi)進行氣密密封。封裝件310的內(nèi)部也可以填充有氮氣、氦氣、氬氣等的惰性氣體。在物理量檢測器300中,當經(jīng)由外部端子344、346、內(nèi)部端子340、342、外部連接端子49a、49b、連接端子46a、46b等,而向物理量檢測裝置100的激勵電極施加驅(qū)動信號時,物理量檢測元件40的振動梁部41a、41b將以預定的頻率而進行振動(共振)。而且,物理量檢測器300能夠?qū)⒏鶕?jù)所施加的加速度而發(fā)生變化的物理量檢測元件40的共振頻率作為輸出信號而輸出。根據(jù)物理量檢測器300,包括如上述那樣能夠抑制應カ向物理量檢測元件40被傳遞的情況的物理量檢測裝置100。因此,物理量檢測器300能夠具有較高的檢測靈敏度。另外,雖然未進行圖示,但配置有物理量檢測裝置100的凹部既可以被形成在封裝件基座320以及蓋330雙方上,也可以僅被形成在蓋330上。4.第四實施方式接下來,對第四實施方式所涉及的電子設備進行說明。在下文中,參照附圖對作為第四實施方式所涉及的電子設備的、包括本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置(在以下的示例中,為物理量檢測裝置100)的傾斜儀進行說明。圖18為模式化地表示第四實施方式所涉及的傾斜儀400的立體圖。如圖18所示,傾斜儀400包括物理量檢測裝置100以作為傾斜傳感器。傾斜儀400被設置在例如山的傾斜面、道路的坡面、堤壩的護墻面等的被測量場所。傾斜儀40通過電纜410而從外部被供給電源,或?qū)㈦娫磧?nèi)置,并通過未圖示的驅(qū)動電路而向物理量檢測裝置100發(fā)送驅(qū)動信號。而且,傾斜儀400通過未圖示的檢測電路,從而根據(jù)對應于被施加在物理量檢測裝置100上的重力加速度而變化的共振頻率,來對傾斜儀400的姿態(tài)的變化(對傾斜儀400施加重力加速度的方向的變化)進行檢測,并將該變化換算成角度,且通過例如無線電等而向基站傳送數(shù)據(jù)。由此,傾斜儀400能夠有助于異常的及早發(fā)現(xiàn)。根據(jù)傾斜儀400,包括如上述那樣能夠抑制應カ向物理量檢測元件40被傳遞的情況的物理量檢測裝置100。因此,傾斜儀400能夠具有較高的檢測靈敏度。本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置并不限定于上述的傾斜儀,能夠作為地震儀、導航裝置、姿態(tài)控制裝置、游戲控制器、移動電話等的加速度傳感器、傾斜傳感器等而恰當?shù)乇皇褂茫⑶以谌惟`情況下,都能夠提供一種起到在上述實施方式以及改變例中所說明的效果的電子設備。上述的實施方式以及改變例為ー個示例,并不限定于這些實施方式以及改變例,例如還能夠?qū)Ω鱾€實施方式以及各個改變例進行適當組合。此外,雖然作為連結(jié)體,使用以對第一支承部和第二支承部進行連結(jié)的方式而從第一支承部和第二支承部起延伸的連接體,而進行了說明,但是也可以采用至少連結(jié)體的一端從基部10起直接延伸的方式。但是,如果考慮到使因?qū)Φ谌潭ú窟M行了固定而產(chǎn)生的應カ向基部10被傳遞的情況得到緩和的效果,則優(yōu)選為,將連結(jié)體與第一支承部、第二支承部連結(jié)。此外,雖然作為連結(jié)體,使用對第四固定部84和第五固定部94之間進行了連結(jié)的框部70,而對本申請發(fā)明進行了說明,但是在圖13之外的實施方式中,也可以為第四固定部84和第五固定部94之間未通過連結(jié)體而相連結(jié)的結(jié)構(gòu)。即,也可以為與第三支承部連結(jié)的連結(jié)部、和與第四支承部連結(jié)的連結(jié)部彼此分離的結(jié)構(gòu)。但是,如果為第三支承部80和第四支承部90之間通過像框部70那樣的連結(jié)體而相連結(jié)的結(jié)構(gòu),則由于在將第四固定部84和第五固定部94固定在外部部件上時,第四固定部84和第五固定部94之間的位置關(guān)系不易產(chǎn)生偏差,因此容易獲得如下的效果,即,不易在物理量檢測裝置100上產(chǎn)生因組裝精度而產(chǎn)生的應力。
此外,第三固定部74、第四固定部84以及第五固定部94也可以分別為多個。本發(fā)明包括與在實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)實質(zhì)性相同的結(jié)構(gòu)(例如,功能、方法以及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu),或者目的及效果相同的結(jié)構(gòu))。此外,本發(fā)明包括對在實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)性的部分進行置換后的結(jié)構(gòu)。此外,本發(fā)明包括起到了與在實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu),或能夠達成相同的目的的結(jié)構(gòu)。此外,本發(fā)明包括在實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)中追加了公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。符號說明10基部;10a、IOb主面;10c、IOd側(cè)面;12連接部;12a、12b槽部;20第一支承部;21a 21e延伸部;22a 22d彎曲部;23第一連接部;24第一固定部;25第一往復結(jié)構(gòu)部;30第二支承部;31a 31e延伸部;32a 32d彎曲部;33第二連接部;34第二固定部;35第二往復結(jié)構(gòu)部;40物理量檢測元件;41a、41b振動梁部;42a、42b基座部;44a、44b引出電極;46a、46b連接端子;48金屬線;49a、49b外部連接端子;50 56質(zhì)量部;60 64接合部件;70框部;71a 71c延伸部;72a、72b彎曲部;74第三固定部;75第三往復結(jié)構(gòu)部;76a、76b延伸部;77彎曲部;80第三支承部;81a 81c延伸部;82a、82b彎曲部;84第四固定部;90第四支承部;91a 91c延伸部;92a、92b彎曲部;94第五固定部;100物理量檢測裝置;101結(jié)構(gòu)體;110 140物理量檢測裝置;200 240物理量檢測裝置;241曲面;300物理量檢測器;310封裝件;320封裝件基座;321凹部;322內(nèi)底面;323高低差部;324外底面;325貫穿孔;330蓋;332接合部件;340、342內(nèi)部端子;344、346外部端子;350密封部;400傾斜儀;410電纜。
權(quán)利要求
1.一種物理量檢測裝置,包括: 基部; 可動部,其通過連接部而被所述基部支承,并根據(jù)物理量的變化而發(fā)生位移; 物理量檢測元件,其跨接所述基部和所述可動部; 第一支承部,其從所述基部起延伸,并具備第一固定部; 第二支承部,其從所述基部起延伸,并具備第二固定部, 所述第一固定部與所述第二固定部之間的距離小于,所述第一支承部與所述基部的連接根部的部分和所述第二支承部與所述基部的連接根部的部分之間的距離。
2.按權(quán)利要求1所述的物理量檢測裝置,其中, 所述第一支承部中,從所述基部起延伸至所述第一固定部為止的區(qū)間是彎曲的, 所述第二支承部中,從所述基部起延伸至所述第二固定部為止的區(qū)間是彎曲的。
3.按權(quán)利要求2所述的物理量檢測裝置,其中, 所述第一支承部中 ,從所述基部起延伸至所述第一固定部為止的區(qū)間以往復的方式而彎曲, 所述第二支承部中,從所述基部起延伸至所述第二固定部為止的區(qū)間以往復的方式而彎曲。
4.按權(quán)利要求2或3所述的物理量檢測裝置,其中, 所述第一支承部包括: 第一延伸部; 第二延伸部,其在從所述第一延伸部起延伸至所述第一固定部為止的區(qū)間內(nèi),沿著與所述第一延伸部的第一延伸方向不同的第一方向而從所述第一延伸部起延伸, 所述第二支承部包括: 第三延伸部; 第四延伸部,其在從所述第三延伸部起延伸至所述第二固定部為止的區(qū)間內(nèi),沿著與所述第三延伸部的第二延伸方向不同的第二方向而從所述第三延伸部起延伸, 所述第一延伸部的沿著所述第一方向的寬度大于,所述第二延伸部的沿著所述第一延伸方向的寬度, 所述第三延伸部的沿著所述第二方向的寬度大于,所述第四延伸部的沿著所述第二延伸方向的寬度。
5.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的物理量檢測裝置,還包括: 連結(jié)體,其以與所述可動部隔開間隙的方式而設置,并從所述第一支承部和所述第二支承部中的至少一方、或所述基部起延伸, 所述連結(jié)體具備用于對該連結(jié)體進行固定的第三固定部, 在俯視觀察時,重心位于被所述第一固定部、所述第二固定部以及所述第三固定部所包圍的范圍內(nèi)。
6.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的物理量檢測裝置,還包括: 連結(jié)體,其以與所述可動部隔開間隙的方式而設置,并從所述第一支承部和所述第二支承部中的至少一方、或所述基部起延伸; 第三支承部,其從所述連結(jié)體起延伸,并具有第四固定部,在俯視觀察時,重心位于被所述第一固定部、所述第二固定部以及所述第四固定部所包圍的范圍內(nèi)。
7.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的物理量檢測裝置,還包括: 連結(jié)體,其以與所述可動部隔開間隙的方式而設置,并從所述第一支承部和所述第二支承部中的至少一方、或所述基部起延伸; 第三支承部,其從所述連結(jié)體起延伸,并具有第四固定部; 第四支承部,其從所述連結(jié)體起延伸,并具有第五固定部, 在俯視觀察時,重心位于被所述第一固定部、所述第二固定部、所述第四固定部以及所述第五固定部所包圍的范圍內(nèi)。
8.按權(quán)利要求7所述的物理量檢測裝置,其中, 所述連結(jié)體中,從所述第三支承部起延伸至所述第四支承部為止的區(qū)間是彎曲的。
9.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的物理量檢測裝置,其中, 在俯視觀察時,所述基部、所述第一固定部以及所述第二固定部在直線上并排。
10.一種物理量檢測器,包括: 權(quán)利要求1至3中任一項所述的物理量檢測裝置; 封裝件,其用于收納所述物理量檢測裝置。
11.一種電子設備,包括: 權(quán)利要求1至3中任一項所述的物理量檢測裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種物理量檢測裝置、物理量檢測器及電子設備,其能夠抑制應力向物理量檢測元件被傳遞的情況。本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置(100)包括基部(10);可動部(14),其通過連接部(12)而被基部(10)支承,并根據(jù)物理量的變化而發(fā)生位移;物理量檢測元件(40),其跨接基部(10)和可動部(14);第一支承部(20),其從基部(10)起延伸,并具備第一固定部(24);第二支承部(30),其從基部(10)起延伸,并具備第二固定部(34),第一固定部(24)與第二固定部(34)之間的距離(L1)小于,第一支承部(20)與基部(10)的連接根部的部分(23)和第二支承部(30)與基部(10)的連接根部的部分(33)之間的距離(L2)。
文檔編號G01D3/036GK103090887SQ20121042283
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者渡邊潤, 中仙道和之 申請人:精工愛普生株式會社