專利名稱：加速度檢測器或裝置、傾斜傳感器或檢測裝置、電子設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及加速度檢測器、具備該加速度檢測器的加速度檢測裝置及電子設備。
背景技術(shù)：
在專利文獻I中公開了一種擺式加速度計(以下，稱為加速度檢測器)，其具備基座；擺式轉(zhuǎn)動質(zhì)量塊，其通過鉸鏈連接件而與基座相連接，并能夠以該鉸鏈連接件為旋轉(zhuǎn)軸而進行轉(zhuǎn)動；傳感器單元，其使該轉(zhuǎn)動質(zhì)量塊跨接于基座上。上述加速度檢測器被構(gòu)成為，通 過使轉(zhuǎn)動質(zhì)量塊(以下,稱為可動部)根據(jù)施加的加速度而進行轉(zhuǎn)動(以下，稱為位移)，從而根據(jù)由于施加在傳感器單元(以下，稱為加速度檢測元件)上的牽拉應力或壓縮應力而產(chǎn)生的、加速度檢測元件的共振頻率的變化，來檢測加速度。然而，上述加速度檢測器中，可動部的位移的限制通過收納加速度檢測器的容器(以下，稱為封裝件)而實施。即，由于加速度檢測器本身根本不具備對可動部的位移進行限制的結(jié)構(gòu)要素，因此成為可動部或加速度檢測元件能夠位移至與封裝件的內(nèi)表面碰撞的結(jié)構(gòu)。如上文所述，由于上述加速度檢測器中，可動部的位移的限制依賴于作為外部部件的封裝件，因此，由于與可動部(加速度檢測元件)和封裝件的內(nèi)表面之間的間隙有關(guān)的多個尺寸公差要素(例如，構(gòu)成封裝件的各個部件的尺寸偏差、將加速度檢測器固定到封裝件上時的固定位置的偏差等)，從而存在可動部和封裝件的內(nèi)表面之間的間隙相對于設定值而產(chǎn)生大幅偏差的可能性。由此，在上述加速度檢測器中，當可動部和封裝件的內(nèi)表面之間的間隙大于設定值的情況下，根據(jù)所施加的加速度的大小，存在可動部或加速度檢測元件與封裝件的內(nèi)表面劇烈碰撞從而損壞的可能性。此外，在上述加速度檢測器中，當可動部和封裝件的內(nèi)表面之間的間隙大于設定值的情況下，根據(jù)所施加的加速度的大小，存在即使可動部或加速度檢測元件不與封裝件的內(nèi)表面發(fā)生碰撞，也會因超過強度極限的位移而發(fā)生損壞的可能性。另一方面，在上述加速度檢測器中，當可動部和封裝件的內(nèi)表面之間的間隙小于設定值的情況下，由于可動部的位移范圍變得小于設定，因此存在無法滿足所設定的加速度檢測范圍的可能性。專利文獻I :日本特開平1-302166號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，并能夠作為以下的方式或應用例而實現(xiàn)。應用例I本應用例所涉及的加速度檢測器的特征在于，具備基座部；板狀的可動部，其通過連接部而與該基座部相連接；加速度檢測元件，其跨接所述基座部和所述可動部；支承部，其具備在俯視觀察時從所述基座部起沿著所述可動部而延伸的部位；質(zhì)量部，其以在俯視觀察時一部分與所述支承部重合的方式，而被配置在所述可動部的兩個主面中的至少一個主面上，并且，在所述質(zhì)量部和所述支承部重合的區(qū)域內(nèi)，于所述質(zhì)量部和所述支承部之間設置有間隙，從而能夠使所述可動部根據(jù)在與所述主面交叉的方向上施加的加速度，以所述連接部為支點而在與所述主面交叉的方向上位移。根據(jù)該方式，加速度檢測器中，在可動部的兩個主面中的至少一個主面上，配置有在俯視觀察時一部分與支承部重合的質(zhì)量部，可動部能夠根據(jù)所施加的加速度，以連接部為支點而在與主面交叉的方向上位移，并且在質(zhì)量部和支承部重合的區(qū)域內(nèi)的、兩者之間設置有間隙。由此，加速度檢測器中，能夠通過被配置于可動部的主面上的質(zhì)量部在位移與間隙相對應的量時與支承部接觸，從而能夠?qū)⒏鶕?jù)加速度而發(fā)生位移的可動部的位移限制在預定的范圍內(nèi)。
其結(jié)果為，由于加速度檢測器自身設置有對可動部的位移進行限制的結(jié)構(gòu)要素(以下，稱為擋塊)，因此能夠在不依賴于作為外部部件的封裝件的條件下，通過自身而對可動部的位移進行限制。因此，加速度檢測器中，能夠?qū)⒗绶庋b件的內(nèi)表面和加速度檢測器之間的間隙設定為，充分大于質(zhì)量部和支承部之間的間隙，從而能夠避免如現(xiàn)有結(jié)構(gòu)這種的、由于與封裝件的內(nèi)表面的碰撞或超過強度極限的位移而導致的、可動部或加速度檢測元件的損壞。此外，加速度檢測器中，例如封裝件等外部部件的尺寸偏差(尺寸公差)不會作為偏差要素而施加在質(zhì)量部和支承部之間的間隙的偏差上。由此，加速度檢測器中，能夠?qū)①|(zhì)量部和支承部之間的間隙的偏差設定為，小于與現(xiàn)有的、封裝件的內(nèi)表面和加速度檢測器之間的間隙的偏差。由此，加速度檢測器能夠避免如現(xiàn)有結(jié)構(gòu)這種的、可動部的位移被限制在窄于設定的范圍內(nèi)，而無法滿足所設定的加速度檢測范圍的故障。此外，由于加速度檢測器自身設置有對可動部的位移進行限制的擋塊，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在所述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中無法實現(xiàn)的如下情況，即，能夠在收納于例如封裝件等外部部件中之前，對可動部的位移的限制情況進行確認。由此，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，加速度檢測器的優(yōu)品率明顯提高，從而能夠降低實際使用時的損壞等故障。應用例2在上述應用例所涉及的加速度檢測器中，優(yōu)選為，所述支承部為，在俯視觀察時與所述基座部一起包圍所述可動部的框狀。根據(jù)該方式，由于在加速度檢測器中，支承部被形成為，在俯視觀察時與基座部一起包圍可動部的框狀，因此，與例如支承部被分割于可動部的兩側(cè)的情況相比，能夠提高支承部的與質(zhì)量部接觸時(碰撞時)的強度(耐沖擊性)。此外，由于在加速度檢測器中，支承部被形成為，在俯視觀察時與基座部一起包圍可動部的框狀，因此，與例如支承部被分割于可動部的兩側(cè)的情況相比，能夠以形狀不會發(fā)生歪斜的穩(wěn)定的狀態(tài)，固定在例如封裝件等外部部件上。
由此，加速度檢測器能夠抑制固定在例如封裝件等外部部件上時的、質(zhì)量部和支承部之間的間隙的偏差的變化。應用例3在上述應用例所涉及的加速度檢測器中，優(yōu)選為，所述支承部具有多個固定部，并且在俯視觀察時，所述加速度檢測器的重心位于連結(jié)相鄰的所述固定部彼此而圍成的范圍內(nèi)、或連結(jié)相鄰的所述固定部彼此的直線上。根據(jù)該方式，加速度檢測器的支承部具有多個固定部，并且在俯視觀察時，加速度檢測器的重心位于連結(jié)相鄰的固定部彼此而圍成的范圍內(nèi)、或連結(jié)相 鄰的固定部彼此的直線上。由此，加速度檢測器能夠以不向任何方向傾斜的穩(wěn)定的姿勢，固定在例如封裝件等外部部件上。應用例4在上述應用例所涉及的加速度檢測器中，優(yōu)選為，所述加速度檢測元件具備加速度檢測部，其具有沿著連結(jié)所述基座部和所述可動部的方向而延伸的至少一根以上的振動梁；一對基部，其被連接于該加速度檢測部的兩端，并且，所述基部中的一個被固定于所述基座部上，而所述基部中的另一個被固定于所述可動部上。根據(jù)該方式，在加速度檢測器中，加速度檢測元件具備加速度檢測部，其具有至少一根以上的振動梁；一對基部，其被連接于加速度檢測部的兩端，并且，一個基部被固定于基座部上，而另一個基部被固定于可動部上。由此，加速度檢測器能夠?qū)崿F(xiàn)如下結(jié)構(gòu)，S卩，例如，振動梁根據(jù)因所施加的加速度而產(chǎn)生的可動部的位移進行伸縮，并將由于此時所產(chǎn)生的牽拉應力、壓縮應力而引起的振動梁的振動頻率的變化轉(zhuǎn)換為加速度。在加速度檢測器的、通過其自身而對可動部的位移進行限制的本結(jié)構(gòu)中，緩和了對具備該振動梁的加速度檢測元件的沖擊，從而從避免加速度檢測元件的損壞的觀點出發(fā)，可以說本結(jié)構(gòu)更具有效果。應用例5本應用例所涉及的加速度檢測裝置的特征在于，具備上述應用例中的任一例所述的加速度檢測器；封裝件，其收納所述加速度檢測器。根據(jù)該方式，由于加速度檢測裝置具備上述應用例中任一例所述的加速度檢測器、以及收納加速度檢測器的封裝件，因此能夠提供一種實現(xiàn)上述應用例中任一例所述的效果的加速度檢測裝置。應用例6本應用例所涉及的電子設備的特征在于，具備上述應用例中任一例所述的加速度檢測器。根據(jù)該方式，由于電子設備具備上述應用例中任一例所述的加速度檢測器，因此能夠提供一種實現(xiàn)上述應用例中任一例所述的效果的電子設備。


圖I為第一實施方式的加速度檢測器的部分展開的模式立體圖。
圖2 (a)和圖2 (b)為表示第一實施方式的加速度檢測器的簡要結(jié)構(gòu)的模式俯視剖視圖，圖2(a)為俯視圖，圖2(b)為沿圖2(a)中的A-A線的剖視圖。圖3(a)和圖3(b)為對加速度檢測器的動作進行說明的模式剖視圖，圖3 (a)為表示可動部向-Z方向位移的狀態(tài)，圖3(b)為表示可動部向+Z方向位移的狀態(tài)。圖4(a)至圖4(c)為表示改變例的加速度檢測器的簡要結(jié)構(gòu)的模式俯視剖視圖，圖4(a)為俯視圖，圖4(b)為沿圖4(a)中的D-D線的剖視圖，圖4(c)為沿圖4(a)中的E-E線的剖視圖。圖5(a)和圖5(b)為表示第二實施方式的加速度檢測裝置的簡要結(jié)構(gòu)的模式俯視剖視圖，圖5(a)為從蓋(蓋體)側(cè)俯視觀察時的俯視圖，圖5(b)為沿圖5(a)中的F-F線的剖視圖。
圖6為表示第三實施方式的傾斜計的模式立體圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對將本發(fā)明具體化了的實施方式進行說明。第一實施方式首先，對加速度檢測器的一個示例進行說明。圖I為，第一實施方式的加速度檢測器的部分展開的模式立體圖。圖2(a)和圖2(b)為，表示第一實施方式的加速度檢測器的簡要結(jié)構(gòu)的模式俯視剖視圖。圖2(a)為俯視圖，圖2(b)為沿圖2(a)中的A-A線的剖視圖。而且，省略了各個布線，并且各個結(jié)構(gòu)要素的尺寸比率與實際有所不同。如圖I、圖2(a)和圖2(b)所示，加速度檢測器I具備平板狀的基座部10 ;矩形平板狀的可動部12，其通過連接部11而與基座部10連接；加速度檢測元件13，其跨接基座部10和可動部12。此外，加速度檢測器I具備平板狀的支承部14，所述支承部14在俯視觀察時，從基座部10起沿著可動部12的兩側(cè)而延伸，并被形成為和基座部10 —起包圍可動部12的大致矩形的框狀?？蓜硬?2在相當于平板的正反面的兩個主面12a、12b上配置有一對質(zhì)量部(錘頭部)15，所述一對質(zhì)量部(錘頭部)15在俯視觀察時，一部分與支承部14重合。質(zhì)量部15通過粘合劑16而被固定在主面12a、12b上?；?0、連接部11、可動部12、以及支承部14，例如，利用從水晶的原礦石等以預定的角度切割出的水晶基板而一體地被形成為大致平板狀。而且，在可動部12和支承部14之間設置有將兩者分割開的狹縫狀的孔。基座部10、連接部11、可動部12、以及支承部14的外形形狀通過利用光刻、蝕刻等技術(shù)而高精度地被形成。在連接部11上，通過從兩個主面12a、12b側(cè)起的半蝕刻，沿著與連結(jié)基座部10和可動部12的方向(Y軸方向)正交的方向(X軸方向)而形成有槽部11a，從而將基座部10和可動部12隔開。由于槽部11a，從而連接部11的沿著Y軸方向的截面形狀(圖2(b)中的形狀)被形成為大致H字狀。
由于該連接部11，從而可動部12能夠根據(jù)施加在與主面12a(12b)交叉的方向(Z軸方向)上的加速度，以連接部11為支點(旋轉(zhuǎn)軸)而在與主面12a交叉的方向(Z軸方向)上位移(轉(zhuǎn)動)。質(zhì)量部15使用例如以Cu、Au等金屬為代表的比重較大的材料。而且，質(zhì)量部15為了盡量增大平面尺寸，從而從可動部12的、連接部11側(cè)的相反側(cè)的自由端側(cè)起，避開加速度檢測元件13而以兩叉狀延伸至連接部11附近，由此被形成為，在俯視觀察時呈大致U字狀。粘合劑16使用例如硅樹脂類的熱固化型粘合劑。從抑制熱應力的觀點出發(fā)，粘合劑16優(yōu)選被涂布成，對可動部12和質(zhì)量部15的一部分范圍進行粘合。加速度檢測器I在質(zhì)量部15和支承部14重合的區(qū)域B(圖2(a)中的剖面線部分)內(nèi)，如圖2(b)所示，于質(zhì)量部15和支承部14之間設置有間隙C。本實施方式中，以粘 合劑16的厚度來控制間隙C。具體而言，例如，能夠通過以在可動部12和質(zhì)量部15之間隔開被形成為相當于間隙C的預定厚度的間隔的狀態(tài)，用粘合劑16來固定可動部12和質(zhì)量部15，從而將間隙C控制在預定的范圍內(nèi)。加速度檢測元件13具備加速度檢測部13c，其具有振動梁13a、13b，所述振動梁13a、13b為沿著連結(jié)基座部10和可動部12的方向(Y軸方向)延伸的至少一根以上(在此為兩根)的棱柱狀，并在X軸方向上進行彎曲振動；一對基部13d、13e，其被連接于加速度檢測部13c的兩端。加速度檢測元件13由于用兩根振動梁13a、13b和一對基部13d、13e構(gòu)成兩組音叉，因此也被稱為雙音叉元件(雙音叉型振動片)。加速度檢測元件13例如利用從水晶的原礦石等以預定的角度切割出的水晶基板，而使加速度檢測部13c和基部13d、13e —體地被形成為大致平板狀。此外，加速度檢測元件13的外形形狀利用光刻、蝕刻等技術(shù)而高精度地被形成。加速度檢測元件13的一個基部13d通過例如低熔點玻璃、可共晶接合的Au/Sn合金涂膜等的接合部件17而被固定在可動部12的主面12a側(cè)，另一個基部13e通過接合部件17而被固定在基座部10的主面IOa側(cè)(與可動部12的主面12a同側(cè))。而且，在加速度檢測元件13、與基座部10的主面IOa及可動部12的主面12a之間，設置有預定的間隙，以使在可動部12位移時加速度檢測元件13、與基座部10及可動部12不會相互接觸。在本實施方式中，該間隙通過接合部件17的厚度來控制。控制方法可以采用與上述間隙C相同的方法。加速度檢測元件13中，從振動梁13a、13b的未圖示的激勵電極(驅(qū)動電極)向基部13e被引出的引出電極13f、13g，通過例如Au、Al等的金屬導線18，而與被設置在基座部10的主面IOa上的連接端子IObUOc相連接。更詳細而言，引出電極13f與連接端子IOb相連接，而引出電極13g與連接端子IOc相連接?；?0的連接端子10b、IOc通過未圖示的布線而與支承部14的外部連接端子14e、14f相連接。更詳細而言，連接端子IOb與外部連接端子14e相連接,而連接端子IOc與外部連接端子14f相連接。
而且，激勵電極，引出電極13f、13g，連接端子IObUOc和外部連接端子14e、14f被構(gòu)成為，例如，以Cr為底層，并在其上層疊Au。支承部14具有作為被固定于封裝件、基板等外部部件上的部分的多個(在此為四處)固定部14a、14b、14c、14d，并且，固定部14a 14d被配置成，在俯視觀察時，加速度檢測器I的重心G位于連結(jié)相鄰的固定部彼此而圍成的范圍內(nèi)(例如，如圖2(a)中的用雙點劃線圍成的范圍內(nèi)這樣，用連結(jié)相鄰的固定部彼此的、互不交叉的線圍成的范圍內(nèi))。另外，當固定部為兩處的情況下，只需將兩處固定部配置成，重心G位于連結(jié)固定部彼此的直線上即可。在此，對加速度檢測器I的動作進行說明。圖3(a)和圖3(b)為，對加速度檢測器的動作進行說明的模式剖視圖。圖3 (a)圖示了可動部向紙面下方(-Z方向)位移的狀態(tài)，圖3(b)圖示了可動部 向紙面上方(+Z方向)位移的狀態(tài)。如圖3(a)所示，當在加速度檢測器I中，根據(jù)在Z軸方向上施加的加速度_g，可動部12以連接部11為支點而向-Z方向位移時，在加速度檢測元件13上施加有使基部13d和基部13e在Y軸方向上互相分離的方向的牽拉力，從而在加速度檢測部13c的振動梁13a、13b上產(chǎn)生牽拉應力。由此，加速度檢測器I例如像被卷起的弦樂器的弦那樣，加速度檢測部13c的振動梁13a、13b的振動頻率(以下，也稱為共振頻率)向增高的方向變化。另一方面，如圖3(b)所示，當在加速度檢測器I中，根據(jù)在Z軸方向上施加的加速度+g，可動部12以連接部11為支點而向+Z方向位移時，在加速度檢測元件13上施加有使基部13d和基部13e在Y軸方向上互相接近的方向的壓縮力，從而在加速度檢測部13c的振動梁13a、13b上產(chǎn)生壓縮應力。由此，加速度檢測器I例如像被卷回的弦樂器的弦那樣，加速度檢測部13c的振動梁13a、13b的共振頻率向降低的方向變化。加速度檢測器I對該共振頻率的變化進行檢測。在Z軸方向上施加的加速度(+g、_g)通過根據(jù)所檢測出的該共振頻率的變化的比例，而轉(zhuǎn)換為由查閱表等確定的數(shù)值，從而被導出。在此，如圖3(a)所示，在加速度檢測器I中，當在Z軸方向上施加的加速度_g大于預定的大小時，被固定于可動部12的主面12a上的質(zhì)量部15的、在俯視觀察時與支承部14重合的部分與支承部14接觸。由此，加速度檢測器I將根據(jù)加速度_g而向-Z方向位移的可動部12的位移限制在預定的范圍(相當于間隙C，參照圖2(b))內(nèi)。另一方面，如圖3(b)所示，在加速度檢測器I中，當在Z軸方向上施加的加速度+g大于預定的大小時，被固定于可動部12的主面12b上的質(zhì)量部15的、在俯視觀察時與支承部14重合的部分與支承部14接觸。由此，加速度檢測器I將根據(jù)加速度+g而向+Z方向位移的可動部12的位移限制在預定的范圍(相當于間隙C，參照圖2(b))內(nèi)。如上文所述，第一實施方式的加速度檢測器I在可動部12的兩個主面12a、12b上，配置有在俯視觀察時一部分與支承部14重合的質(zhì)量部15，可動部12能夠根據(jù)在Z軸方向上施加的加速度(+g、-g)，以連接部11為支點而在Z軸方向上位移，并且在質(zhì)量部15和支承部14重合的區(qū)域B內(nèi)的、質(zhì)量部15和支承部14之間設置有間隙C。由此，加速度檢測器I能夠通過被固定于可動部12的兩個主面12a、12b上的質(zhì)量部15位移與間隙C對應的量而與支承部14接觸，從而將根據(jù)加速度而在Z軸方向上位移的可動部12的位移限制在預定的范圍內(nèi)。其結(jié)果為，由于加速度檢測器I自身設置有對可動部12的位移進行限制的擋塊，因此能夠在部依賴于例如作為外部部件的封裝件的條件下，通過自身來限制可動部12的位移。因此，在加速度檢測器I能夠?qū)⒗缱鳛橥獠坎考姆庋b件的內(nèi)表面、與加速度檢測器I之間的間隙設定為，充分大于質(zhì)量部15和支承部14之間的間隙C，從而能夠避免如現(xiàn)有結(jié)構(gòu)這種由于與封裝件的內(nèi)表面的碰撞或超過強度極限的位移而導致的、可動部12或加速度檢測元件13的損壞。此外，加速度檢測器I中，例如，封裝件等外部部件的尺寸偏差(尺寸公差)不會作為偏差要素而施加在質(zhì)量部15與支承部14之間的間隙C的偏差上。由此，加速度檢測器I能夠?qū)①|(zhì)量部15和支承部14之間的間隙C的偏差設定為，小于現(xiàn)有的封裝件內(nèi)表面與加速度檢測器之間的間隙的偏差。由此，加速度檢測器I能夠避免如現(xiàn)有結(jié)構(gòu)這種可動部12的位移被限制在窄于設定的范圍內(nèi)，從而無法滿足所設定的加速度檢測范圍的故障。此外，由于加速度檢測器I自身設置有對可動部12的位移進行限制的擋塊，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在上文所述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中無法實現(xiàn)的如下情況，即，在收納于例如封裝件等外部部件中之前對可動部12的位移的限制情況進行確認。由此，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，加速度檢測器I的優(yōu)品率明顯提高，從而能夠降低實際使用時的損壞等故障。此外，由于在加速度檢測器I中，支承部14在俯視觀察時被形成為與基座部10 —起包圍可動部12的大致矩形的框狀，因此，與例如后文所述的改變例這種的、支承部14被分割在可動部12的兩側(cè)的情況相比，能夠提高支承部14的與質(zhì)量部15接觸時(碰撞時)的強度(耐沖擊性)。此外，由于在加速度檢測器I中，支承部14在俯視觀察時被形成為與基座部10 —起包圍可動部12的大致矩形的框狀，因此，與例如支承部14被分割在可動部12的兩側(cè)的情況相比，能夠以形狀不會歪斜的穩(wěn)定的狀態(tài)，固定在例如封裝件等外部部件上。由此，加速度檢測器I能夠抑制向例如封裝件等外部部件固定時的、質(zhì)量部15和支承部14之間的間隙C的變化。換言之，加速度檢測器I能夠抑制對可動部12的位移進行限制的限制范圍的變化。此外，加速度檢測器I中，支承部14在四處具有固定部14a 14d，并且固定部14a 14d被配置成，使加速度檢測器的重心G在俯視觀察時位于連結(jié)相鄰的固定部彼此而圍成的范圍內(nèi)。由此，加速度檢測器I能夠以不向任何方向傾斜的穩(wěn)定的姿態(tài)，固定于例如封裝件等外部部件上。而且，在加速度檢測器I中，當固定部為兩處的情況下，只要將兩處固定部配置成，使重心G位于連結(jié)固定部彼此的直線上，便能夠獲得同樣的效果。此外，加速度檢測器I中，加速度檢測元件13具備加速度檢測部13c，其具有沿著Y軸方向而延伸的兩根振動梁13a、13b 對基部13d、13e，其被連接于加速度檢測部13c的兩端,并且,一個基部13d被固定在可動部12上,而另一個基部13e被固定在基座部10上。由此，加速度檢測器I能夠?qū)崿F(xiàn)如下的檢測靈敏度較高的結(jié)構(gòu)，即，根據(jù)由于在Z軸方向上施加的加速度而產(chǎn)生的、可動部12在Z軸方向上的位移，振動梁13a、13b在Y軸方向上進行伸縮，并將由于此時所產(chǎn)生的牽拉應力、壓縮應力而引起的共振頻率的變化轉(zhuǎn) 換為加速度的結(jié)構(gòu)。加速度檢測器I的、通過其自身來限制可動部12的Z軸方向上的位移的本結(jié)構(gòu)中，緩和了對具備該振動梁13a、13b的加速度檢測元件13的沖擊，從而從避免加速度檢測元件13的損壞的觀點出發(fā)，可以說本結(jié)構(gòu)具有更好的效果。而且，加速度檢測器I中，當在Z軸方向上施加的加速度為僅向一個方向(僅為+g、或僅為_g)的情況下，不與支承部14接觸的質(zhì)量部15可以采用在俯視觀察時不與支承部14重合的形狀，也可以去除質(zhì)量部15其本身。此外，加速度檢測器I中，可以在可動部12的主面12b側(cè)設置加速度檢測元件13，以代替主面12a側(cè)，也可以在主面12a側(cè)和主面12b側(cè)雙方設置加速度檢測元件13。此外，加速度檢測器I中，可以在粘合劑16之外，還將粘合劑從質(zhì)量部15的側(cè)面涂布至可動部12的主面12a(12b)，從而加固質(zhì)量部15和可動部12之間的粘合固定強度。此外，加速度檢測器I中，加速度檢測元件13的引出電極13f、13g，可以通過導電性粘合劑而與基座部10的連接端子IObUOc相連接，以代替金屬導線18。而且，這些附加事項也可以適用于以下的改變例中。改變例接下來，對第一實施方式的改變例進行說明。圖4(a)至圖4(c)為，表示第一實施方式的改變例的加速度檢測器的簡要結(jié)構(gòu)的模式俯視剖視圖。圖4(a)為俯視圖，圖4(b)為沿圖4(a)中的D-D線的剖視圖，圖4(c)為沿圖4(a)中的E-E線的剖視圖。另外，省略了各個布線，且各個結(jié)構(gòu)要素的尺寸比率與實際有所不同。此外，對與上述第一實施方式共通的部分標記相同的符號并省略詳細的說明，并且以與上述第一實施方式不同的部分為中心而進行說明。如圖4(a)至圖4(c)所示，在加速度檢測器2中，支承部114的在可動部112的自由端側(cè)(-Y側(cè))的、第一實施方式中在X軸方向上延伸并連接的部分，以存留從Y軸方向向X軸方向彎曲的根部分的方式被切除，從而支承部114被分割為可動部112的+X側(cè)和-X側(cè)兩部分。此外，加速度檢測器2中，可動部112的自由端側(cè)延伸至支承部114的被切除的空間內(nèi)。加速度檢測器2中，質(zhì)量部115被分割為+X側(cè)和-X側(cè)的兩塊，從而加速度檢測元件113能夠配置在可動部112的上述延伸的部分上。此外，在可動部112的主面112a側(cè)，分割為兩塊的質(zhì)量部115被配置成，從+X側(cè)和-X側(cè)夾持加速度檢測元件113。而且，質(zhì)量部115在可動部112的主面112b側(cè)也被分割為兩塊，且被配置成，在俯視觀察時與主面112a側(cè)重合。質(zhì)量部115的一部分在俯視觀察時，與支承部114的在可動部112的自由端側(cè)的、從Y軸方向向X軸方向彎曲的部分(前端部分)重合(圖4(a)中的剖面線部分、即區(qū)域B)。在質(zhì)量部115和支承部114重合的區(qū)域B內(nèi)，如圖4(c)所示，于質(zhì)量部115和支承部114之間設置有間隙C。另外，關(guān)于加速度檢測器2的動作，由于以第一實施方式為基準，因此省略說明。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，加速度檢測器2中，可以將加速度檢測元件113的基部13e配置在 與第一實施方式相同的位置處，將基部13d移動至可動部112的自由端側(cè)的端部處而進行配置。由此，與第一實施方式相比，加速度檢測器2能夠在不增大Y軸方向上的尺寸的條件下，將加速度檢測元件113的加速度檢測部113c的振動梁113a、113b設定為長于第一實施方式。如上文所述，由于與第一實施方式相比，改變例的加速度檢測器2能夠在不增大Y軸方向上的尺寸的條件下，將加速度檢測元件113的振動梁113a、113b設定為長于第一實施方式，因此在由于加速度而產(chǎn)生的可動部112的微小的位移下，振動梁113a、113b也易于伸縮，從而易于產(chǎn)生共振頻率的變化。其結(jié)果為，與第一實施方式相比，加速度檢測器2能夠在不增大Y軸方向上的尺寸的條件下，提高加速度的檢測靈敏度。第二實施方式接下來，對具備在上述第一實施方式和改變例中所敘述的加速度檢測器的加速度檢測裝置進行說明。圖5(a)和圖5(b)為，表示第二實施方式中的加速度檢測裝置的簡要結(jié)構(gòu)的模式俯視剖視圖。圖5(a)為從蓋(蓋體)側(cè)俯視觀察時的俯視圖，圖5(b)為沿圖5(a)中的F-F線的剖視圖。而且，在俯視圖中省略了蓋。此外，也省略了各個布線。而且，對與上述第一實施方式共通的部分，標記相同的符號并省略詳細的說明，并且以與上述第一實施方式不同的部分為中心而進行說明。如圖5(a)和圖5(b)所示，加速度檢測裝置3具備在上述第一實施方式中所描述的加速度檢測器I ;封裝件20，其收納加速度檢測器I。封裝件20具有封裝件基座21，其平面形狀為大致矩形且具有凹部；平板狀的蓋22，其覆蓋封裝件基座21的凹部，且平面形狀為大致矩形，并且，封裝件20被形成為大致長方體形狀。封裝件基座21采用了氧化鋁類燒結(jié)體、水晶、玻璃、以及硅等，其中，所述氧化鋁類燒結(jié)體為通過對陶瓷印刷電路基板進行成形、層疊、以及燒成而形成。蓋22采用與封裝件基座21相同的材料，或者，采用科瓦鐵鎳鈷合金、42合金、不銹鋼等金屬。在封裝件基座21中，于從內(nèi)底面(凹部的內(nèi)側(cè)的底面)23的外周部分起沿著凹部的內(nèi)壁而突出的階梯部23a上的兩處，設置有內(nèi)部端子24、25。內(nèi)部端子24、25被設置在，與被設置于加速度檢測器I的支承部14上的外部連接端子14e、14f對置的位置(俯視觀察時重合的位置)處。而且，外部連接端子14e與基座部10的連接端子IOb相連接，而外部連接端子14f與基座部10的連接端子IOc相連接。而且，優(yōu)選為，外部連接端子14e 、14f被設置于，在俯視觀察時與支承部14的固定部14b、14c重合的位置處。在封裝件基座21的外底面(內(nèi)底面23的相反側(cè)的面、S卩外側(cè)的底面)26上，形成有被安裝于電子設備等外部部件上時所使用的一對外部端子27、28。外部端子27、28通過未圖示的內(nèi)部布線而與內(nèi)部端子24、25相連接。例如，外部端子27與內(nèi)部端子24相連接，而外部端子28與內(nèi)部端子25相連接。內(nèi)部端子24、25和外部端子27、28由金屬膜構(gòu)成，所述金屬膜通過將Ni、Au等的各個涂膜用電鍍等方法層疊在W等的金屬化層上而形成。在封裝件基座21上，于凹部的底部設置有將封裝件20的內(nèi)部密封的密封部29。密封部29被構(gòu)成為，通過將由Au/Ge合金、焊料等構(gòu)成的密封材料29b投入到貫穿孔29a內(nèi)，并在對其進行加熱熔融后使之固化，從而將封裝件20的內(nèi)部氣密密封，其中，所述貫穿孔29a為，被形成在封裝件基座21上的、外底面26側(cè)的孔徑大于內(nèi)底面23側(cè)的孔徑的附帶階梯的貫穿孔。加速度檢測裝置3中，加速度檢測器I的支承部14的固定部14a、14b、14c、14d通過粘合劑30而被固定于封裝件基座21的階梯部23a上。在此，由于固定部14b、14c為連接外部連接端子14e、14f和內(nèi)部端子24、25的部分，因此粘合劑30采用例如混合有金屬填充物等導電性物質(zhì)的硅樹脂類的導電性粘合劑。而且，固定部14a、14d的固定也可以使用不包含金屬填充物等導電性物質(zhì)的硅樹脂類的粘合劑。加速度檢測裝置3中，在加速度檢測器I與封裝件基座21的內(nèi)部端子24、25相連接的狀態(tài)下，封裝件基座21的凹部被蓋22覆蓋，并且封裝件基座21和蓋22通過環(huán)形墊片、低熔點玻璃、粘合劑等接合部件20a而被接合在一起。加速度檢測裝置3中，在蓋22接合之后，以封裝件20的內(nèi)部被減壓的狀態(tài)(真空度較高的狀態(tài))，通過向密封部29的貫穿孔29a內(nèi)投入密封材料29b，并在對其進行加熱熔融后使之固化，從而封裝件20的內(nèi)部被氣密密封。而且，封裝件20的內(nèi)部可以填充有氮氣、氦氣、氬氣等惰性氣體。而且，封裝件可以在封裝件基座和蓋雙方均設置凹部。加速度檢測裝置3中，通過經(jīng)由外部端子27、28，內(nèi)部端子24、25，外部連接端子14e、14f，連接端子IObUOc等而被施加于加速度檢測器I的激勵電極的驅(qū)動信號，從而加速度檢測器I的振動梁13a、13b以預定的頻率進行振蕩(共振)。此外，加速度檢測裝置3將根據(jù)所施加的加速度而變化的加速度檢測器I的共振頻率作為輸出信號而輸出。如上文所述，由于第二實施方式中的加速度檢測裝置3具備加速度檢測器1，因此能夠提供一種實現(xiàn)上述第一實施方式中所記載的效果的加速度檢測裝置(例如，能夠避免由于與封裝件20的內(nèi)表面的碰撞、或超過強度極限的位移而導致的加速度檢測器I的損壞的加速度檢測裝置)。而且，即使在加速度檢測裝置3具備加速度檢測器2，以代替加速度檢測器I的情況下，也能夠提供一種實現(xiàn)與上述相同的效果以及加速度檢測器2的特有的效果的加速度檢測裝置。第三實施方式接下來，對作為具備在上述實施方式和改變例中所描述的加速度檢測器的電子設備的傾斜計進行說明。圖6為，表示第三實施方式的傾斜計的模式立體圖。圖6中所示的傾斜計4具備在上述第一實施方式中所描述的加速度檢測器1，以作為傾斜傳感器。傾斜計4被設置在，例如山的傾斜面、道路的坡面、堤壩的護墻面等被計測地點。傾斜計4經(jīng)由電纜40而從外部供給電源，或者，內(nèi)置有電源，并通過未圖示的驅(qū)動電路而向加速度檢測器I輸送驅(qū)動信號。此外，傾斜計4通過未圖示的檢測電路，并根據(jù)施加在加速度檢測器I上的重力加速度而發(fā)生變化的共振頻率，來檢測傾斜計4的姿態(tài)的變化(相對于傾斜計4的、施加重力加速度的方向的變化)，并將其換算為角度，且通過例如無線電而向基地電臺傳送數(shù)據(jù)。由此，傾斜計4能夠?qū)Ξ惓５脑缙诎l(fā)現(xiàn)作出貢獻。另外，傾斜計4也可以具備加速度檢測器2以作為傾斜傳感器，從而取代加速度檢測器I。上述的加速度檢測器1、2并不限定于上述傾斜計，還可以作為地震計、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、傾斜傳感器等而適當?shù)乇皇褂?，并且在任何情況下都能夠提供實現(xiàn)在上述實施方式和改變例中所說明的效果的電子設備。而且，在上述各個實施方式和改變例中，基座部、連接部、可動部、支承部的材料并不限定于水晶，也可以采用玻璃、或硅等半導體材料。此外，加速度檢測元件的基體材料并不限定于水晶，也可以為鉭酸鋰(LiTaO3)、四硼酸鋰(Li2B4O7)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鋯鈦酸鉛(PZT)、氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)等壓電材料，或者將氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)等的壓電體作為涂膜而具備的硅等半導體材料。符號說明1、2…加速度檢測器；3…加速度檢測裝置；4…作為電子設備的傾斜計；10…基座部;10a…主面;10b、10c…連接端子;11…連接部；lla…槽部；12…可動部；12a、12b…主面；13…加速度檢測元件；13a、13b…振動梁；13c…加速度檢測部；13d、13e…基部；13f、13g…引出電極;14…支承部;14a、14b、14c、14d…固定部；14e、14f…外部連接端子;15...質(zhì)量部；16…粘合劑；17…接合部件；18…金屬導線；20…封裝件；20a…接合部件；21…封裝件基座；22…蓋;23…內(nèi)底面;23a…階梯部；24、25…內(nèi)部端子；26…外底面；27、28…外部端子；29…密封部；29a…貫穿孔；29b…密封材料；30…粘合劑；40…電纜；112…可動部；112a、112b…主面；113…加速度檢測元件；113a、113b…振動梁；113c…加速度檢測部；114…支承部；115…質(zhì)量部；B…質(zhì)量部和支承部重合的區(qū)域。權(quán)利要求
1.一種加速度檢測器，其特征在于，具備 基座部； 板狀的可動部，其通過連接部而與該基座部相連接； 加速度檢測元件，其跨接所述基座部和所述可動部； 支承部，其具備在俯視觀察時從所述基座部起沿著所述可動部而延伸的部位； 質(zhì)量部，其以在俯視觀察時一部分與所述支承部重合的方式，而被配置在所述可動部的兩個主面中的至少一個主面上， 在所述質(zhì)量部和所述支承部重合的區(qū)域內(nèi)，于所述質(zhì)量部和所述支承部之間設置有間隙，從而能夠使所述可動部根據(jù)在與所述主面交叉的方向上施加的加速度，以所述連接部為支點而在與所述主面交叉的方向上位移。
2.如權(quán)利要求I中的加速度檢測器，其特征在于， 所述支承部為，在俯視觀察時與所述基座部一起包圍所述可動部的框狀。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2中的加速度檢測器，其特征在于， 所述支承部具有多個固定部，并且在俯視觀察時，所述加速度檢測器的重心位于，連結(jié)相鄰的所述固定部彼此而圍成的范圍內(nèi)、或連結(jié)相鄰的所述固定部彼此的直線上。
4.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2中的加速度檢測器，其特征在于， 所述加速度檢測元件具備加速度檢測部，其具有沿著連結(jié)所述基座部和所述可動部的方向而延伸的至少一根以上的振動梁；一對基部，其被連接于該加速度檢測部的兩端，所述基部中的一個被固定于所述基座部上，而所述基部中的另一個被固定于所述可動部上。
5.一種加速度檢測裝置，其特征在于，具備 權(quán)利要求I或權(quán)利要求2中的加速度檢測器； 封裝件，其收納所述加速度檢測器。
6.—種電子設備,其特征在于， 具備權(quán)利要求I或權(quán)利要求2中的加速度檢測器。
7.一種傾斜傳感器，其特征在于，具備 基座部； 板狀的可動部，其通過連接部而與該基座部相連接； 重力加速度檢測元件，其跨接所述基座部和所述可動部； 支承部，其具備在俯視觀察時從所述基座部起沿著所述可動部而延伸的部位； 質(zhì)量部，其以在俯視觀察時一部分與所述支承部重合的方式，而被配置在所述可動部的兩個主面中的至少一個主面上， 在所述質(zhì)量部和所述支承部重合的區(qū)域內(nèi)，于所述質(zhì)量部和所述支承部之間設置有間隙，從而能夠使所述可動部根據(jù)在與所述主面交叉的方向上施加的重力加速度，以所述連接部為支點而在與所述主面交叉的方向上位移。
8.如權(quán)利要求7的傾斜傳感器，其特征在于， 所述支承部為，在俯視觀察時與所述基座部一起包圍所述可動部的框狀。
9.如權(quán)利要求7或權(quán)利要求8中的傾斜傳感器，其特征在于， 所述支承部具有多個固定部，并且在俯視觀察時，所述加速度檢測器的重心位于，連結(jié)相鄰的所述固定部彼此而圍成的范圍內(nèi)、或連結(jié)相鄰的所述固定部彼此的直線上。
10.如權(quán)利要求7或權(quán)利要求8中的傾斜傳感器，其特征在于， 所述重力加速度檢測元件具備重力加速度檢測部，其具有沿著連結(jié)所述基座部和所述可動部的方向而延伸的至少一根以上的振動梁；一對基部，其被連接于該重力加速度檢測部的兩端， 所述基部中的一個被固定于所述基座部上，而所述基部中的另一個被固定于所述可動部上。
11.一種傾斜檢測裝置，其特征在于，具備 權(quán)利要求7或權(quán)利要求8中的傾斜傳感器； 封裝件，其收納所述傾斜傳感器。
12.—種電子設備,其特征在于， 具備權(quán)利要求7或權(quán)利要求8中的傾斜傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供加速度檢測器或裝置、傾斜傳感器或檢測裝置、電子設備，該加速度檢測器能夠避免因與封裝件的內(nèi)表面的碰撞或超過強度極限的位移而導致的可動部或加速度檢測元件的損壞。加速度檢測器的特征在于，具備基座部；板狀的可動部，經(jīng)由連接部而與該基座部連接；加速度檢測元件，跨接基座部和可動部；支承部，在俯視觀察時從基座部起沿著可動部而延伸，可動部的兩個主面中的至少一個主面上配置有在俯視觀察時一部分與支承部重合的質(zhì)量部，可動部能夠根據(jù)在與主面交叉的方向上施加的加速度，以連接部為支點而在與主面交叉的方向上位移，在質(zhì)量部和支承部重合的區(qū)域內(nèi)，于質(zhì)量部和支承部之間設置有間隙。
文檔編號G01C9/02GK102680737SQ20121006362
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者中仙道和之, 渡邊潤 申請人:精工愛普生株式會社