[发明专利]传感器用基板及物理量检测传感器

说明书

本发明提供传感器用基板及物理量检测传感器，物理量检测传感器的耐冲击性及可靠性优异。传感器用基板的特征在于，具有：基底部；可动部，其与基底部连接；作为支承部的臂部，其在从可动部的厚度方向进行观察的俯视时，从基底部起沿着可动部而延伸；第一间隙部，其具有在所述俯视时，可动部与臂部中的任意一方朝向另一方突出的突出部，并且在其中一个突出部与另一方之间具有预定的间隔；第二间隙部，其在所述俯视时，位于比第一间隙部靠基底部侧处，并具有与预定的间隔相比较宽的间隔，在第一间隙部中，在与臂部的延伸方向垂直的剖视时，可动部以及臂部中的任意一方在面对第一间隙部的一侧具有凸条部。

技术领域

本发明涉及一种传感器用基板、物理量检测传感器、加速度传感器、电子设备以及移动体。

背景技术

以往，例如，如专利文献1所记载的那样，已知有一种在传感器用基板(悬臂部)上固定有对物理量进行检测的物理量检测元件的物理量检测传感器，所述传感器用基板(悬臂部)具有：基底部(固定部)；可动部，其与基底部连接；支承部，其在从可动部的厚度方向进行观察的俯视时，从基底部起沿着可动部而延伸。在该物理量检测传感器中，物理量检测元件的一端被固定在基底部上，另一端被固定在可动部上。此外，物理量检测传感器具备质量部，所述质量部被配置在可动部的两主面中的至少一方上，并且以在所述俯视时一部分与支承部重叠的方式而被配置。

在这种结构的物理量检测传感器中，在被施加了超过设计值的冲击的情况下，如果导致可动部的位移变大而超过设计值，则会由于可动部与非预期的部位强烈地接触，或者可动部与基底部的连接部分被施加应力，而存在传感器用基板或物理量检测元件受到损坏的可能。为了避免该问题，专利文献1的物理量检测传感器被构成为，于在从传感器用基板的厚度方向进行观察的俯视时质量部与支承部重叠的区域内，在质量部与支承部之间设置有预定的间隔。由此，当在物理量检测传感器上施加有厚度方向(Z方向)上的物理量(例如加速度)时，通过被配置于可动部的主面上的质量部在位移了与上述预定的间隔相对应的量时与支承部接触，从而能够限制对应于加速度而进行位移的可动部的位移。

此外，在专利文献2中，介绍了一种在从可动部的厚度方向进行观察的俯视时，在从基底部起沿着可动部而延伸的支承部的内周面的一部分处，突出设置有使支承部的内周面与可动部(锤部)之间的距离小于其他的部位的突出部(止挡部)的物理量检测传感器(半导体加速度传感器)。根据该结构，当在物理量检测传感器上施加有与厚度方向交叉的方向(可动部以及支承部的面内方向)上的物理量时，通过由被突出设置在支承部的内周面上的突出部来限制对应于物理量而进行位移的可动部(锤部)的位移，从而能够对可动部(锤部)的过度的位移进行限制，由此防止传感器用基板或物理量检测元件的损坏。

另外，在上述的专利文献1以及专利文献2的物理量检测传感器中，具有基底部、可动部以及支承部的传感器用基板通过对水晶或硅等单晶材料进行蚀刻加工而被形成为一体。

已知在对作为物理量检测传感器的传感器用基板的形成材料而使用的单晶材料中的水晶进行湿蚀刻而形成传感器用基板的外形的情况下，由于因水晶的各个晶轴方向上的蚀刻速度的不同而引起的蚀刻各向异性，因此，以所需的长度且精度良好地形成可动部与支承部之间的面内方向上的间隙是较为困难的。然而，在专利文献2中，关于精度良好地形成可动部与支承部内周面的突出部之间的间隙的方法等没有进行任何记载。因此，在可动部与突出部(限制部、止挡部)之间的间隙长于预定的长度，并且物理量检测传感器被施加了超过设计值的冲击的情况下，存在有传感器用基板或物理量检测元件受到损坏的可能。此外，在可动部与突出部(限制部)之间的间隙短于适当的长度的情况下，由于可动部的位移范围被限制得小于所设定的范围，因此存在有无法满足所设定的加速度等的物理量检测范围的可能。

专利文献1：日本特开2012-189480号公报

专利文献2：日本特开2000-338124号公报

发明内容