物理量検出器、物理量検出デバイス及び電子機器
【課題】可動部や物理量検出素子の破損を低減可能な物理量検出器の提供。
【解決手段】加速度検出器１は、ベース部１０と、ベース部１０に継ぎ手部１１を介して接続された板状の可動部１２と、継ぎ手部１１を跨いでベース部１０と可動部１２とに架け渡された加速度検出素子１３と、平面視において、ベース部１０から可動部１２に沿って延びる部位を有した支持部１４と、を備え、可動部１２は、両主面１０ａ，１０ｂに質量部１５が配置され、可動部１２は、主面１０ａと交差する第１方向（Ｚ軸方向）に加わる力に応じて、継ぎ手部１１を支点にして第１方向に変位可能であり、質量部１５は、平面視において、一部が支持部１４と重なるように配置され、質量部１５と支持部１４とが重なる領域では、質量部１５と支持部１４との間に隙間Ｃが設けられ、支持部１４には、Ｚ軸方向の厚さが隣接部よりも薄い肉薄部１４ｃが形成されていることを特徴とする。
【解決手段】加速度検出器１は、ベース部１０と、ベース部１０に継ぎ手部１１を介して接続された板状の可動部１２と、継ぎ手部１１を跨いでベース部１０と可動部１２とに架け渡された加速度検出素子１３と、平面視において、ベース部１０から可動部１２に沿って延びる部位を有した支持部１４と、を備え、可動部１２は、両主面１０ａ，１０ｂに質量部１５が配置され、可動部１２は、主面１０ａと交差する第１方向（Ｚ軸方向）に加わる力に応じて、継ぎ手部１１を支点にして第１方向に変位可能であり、質量部１５は、平面視において、一部が支持部１４と重なるように配置され、質量部１５と支持部１４とが重なる領域では、質量部１５と支持部１４との間に隙間Ｃが設けられ、支持部１４には、Ｚ軸方向の厚さが隣接部よりも薄い肉薄部１４ｃが形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出器、この物理量検出器を備えた物理量検出デバイス及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理量検出器として、特許文献１には、主面に対し垂直に加速度（物理量）が加わり変位する可動部と、可動部を括れ部を介して支持する固定部を備えたベースと、加速度の方向に垂直な力であって、この力の検出方向を検出軸とし、検出軸に沿って並ぶ一対の基部に接続された感圧部を有する感圧素子と、を備えた加速度検出器が開示されている。
この加速度検出器は、感圧素子の一対の基部が、ベースの可動部と固定部とに固定され、括れ部が、可動部と固定部との間に検出軸の方向と交差する方向に延びて形成されている。そして、ベースには、一端の固定端が固定部に接続され他端の自由端が可動部側に延出された梁部が形成され、感圧素子には、可動部側の基部に、平面視で梁部と重なる位置に梁部と接触可能な接触部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６４６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の加速度検出器は、加わる加速度に応じて可動部が括れ部を支点にして撓むことで、感圧素子に引っ張り応力や圧縮応力が加わることによる、感圧素子の共振周波数の変化によって加速度を検出する構成となっている。
そして、上記加速度検出器は、所定の範囲を超えた加速度が印加された場合には、感圧素子の接触部が、固定部から延びる梁部の自由端に接触することで、可動部の所定以上の撓みを規制し、破損を回避するストッパーの機能を果たす構成となっている。
【０００５】
しかしながら、上記加速度検出器は、実施の形態において、固定部（梁部）に水晶などの硬質な圧電材料が用いられていることから、ストッパーの機能を果たす梁部が撓み難くなっている。
これにより、上記加速度検出器は、所定の範囲を超えた加速度が印加された場合に、加わる加速度の大きさによっては、感圧素子の接触部がストッパーとなる梁部と接触（衝突）した際に、感圧素子や、感圧素子が固定されている可動部が破損する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる物理量検出器は、ベース部と、該ベース部に継ぎ手部を介して接続された板状の可動部と、前記継ぎ手部を跨いで前記ベース部と前記可動部とに架け渡された物理量検出素子と、前記可動部の両主面のうち少なくとも一方の前記主面に配置された質量部と、平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延びる部位ならびに平面視において、前記質量部と重なる領域を有した支持部と、を備え、前記可動部が前記主面と交差する第１方向に加わる力に応じて、前記継ぎ手部を支点にして前記第１方向に変位可能なように、前記領域では、前記質量部と前記支持部との間に隙間を備え、前記支持部には、肉厚部と、前記肉厚部よりも第１方向の厚さが薄い肉薄部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、物理量検出器は、可動部が、主面と交差する第１方向に加わる力に応じて、継ぎ手部を支点にして第１方向に変位可能であり、可動部の両主面のうち少なくとも一方の主面に、平面視において、一部が支持部と重なるように質量部が配置されている。そして、物理量検出器は、質量部と支持部とが重なる領域では、質量部と支持部との間に隙間を備え、支持部には、第１方向の厚さが肉厚部よりも薄い肉薄部が形成されている。
これにより、物理量検出器は、所定の範囲を超えた物理量としての、例えば、加速度が印加された場合に、可動部に配置（固定）された質量部が支持部に接触することで、可動部の所定以上の変位を規制するストッパーの機能を果たす構成となっている。
そして、物理量検出器は、支持部に形成された、可動部の変位方向である第１方向の厚さが肉厚部よりも薄くなっている肉薄部により、例えば肉薄部が屈曲するなどの変形を起し、質量部が支持部に接触（衝突）した際の衝撃が吸収（緩和）される。
この結果、物理量検出器は、質量部が配置（固定）された可動部や、ベース部と可動部とに架け渡された物理量検出素子の破損を、特許文献１の従来構成と比較して低減することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記肉薄部は、前記第１方向に沿って両方向から括れていることが好ましい。
【００１０】
これによれば、物理量検出器は、支持部の肉薄部が第１方向に沿って両方向から括れていることから、質量部が支持部に接触（衝突）した際の、可動部の一方の主面側からの衝撃及び可動部の他方の主面側からの衝撃を、均等に吸収（緩和）することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記肉薄部を、前記部位に備えたことが好ましい。
【００１２】
これによれば、物理量検出器は、肉薄部を上記部位に備えたことから、質量部が支持部に接触（衝突）した際の衝撃を吸収（緩和）することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記肉薄部は、前記領域を含むことが好ましい。
【００１４】
これによれば、物理量検出器は、肉薄部が上記領域を含むことから、肉薄部によって、例えば、質量部に凸部を設けることなく、質量部と支持部との間の隙間を構成することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記可動部は平面視において、前記支持部と前記ベース部とによって囲まれており、前記支持部における前記可動部の一方側にある前記部位と他方側にある前記部位とのそれぞれに、前記肉薄部を備えたことが好ましい。
【００１６】
これによれば、物理量検出器は、支持部における可動部の一方側の部位と他方側の部位とのそれぞれに肉薄部を備えたことから、両方の肉薄部によって質量部が支持部に接触（衝突）した際の衝撃を吸収（緩和）することができる。
この結果、物理量検出器は、質量部が配置された可動部や、ベース部と可動部とに架け渡された物理量検出素子の破損を、例えば、肉薄部が可動部の一方側の部位にしかない場合と比較して、更に低減することができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例にかかる物理量検出デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器と、前記物理量検出器を収容するパッケージと、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、本構成の物理量検出デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器と、物理量検出器を収容するパッケージと、を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する物理量検出デバイスを提供することができる。
【００１９】
［適用例７本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器を備えたことを特徴とする。
【００２０】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の加速度検出器の部分展開模式斜視図。
【図２】図１の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図３】加速度検出器の動作について説明する模式断面図であり、（ａ）は可動部が−Ｚ方向に変位した状態を示す断面図、（ｂ）は可動部が＋Ｚ方向に変位した状態を示す断面図。
【図４】変形例の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図。
【図５】第２実施形態の加速度検出デバイスの概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から俯瞰した平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線での断面図。
【図６】第３実施形態の傾斜計を示す模式斜視図。
【図７】傾斜計の内部に収容された傾斜センサーモジュールの概略構成を示す部分展開模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
最初に、物理量検出器としての加速度検出器の一例について説明する。
図１は、第１実施形態の加速度検出器の部分展開模式斜視図である。図２は、図１の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図である。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
【００２４】
図１、図２に示すように、加速度検出器１は、平板状のベース部１０と、ベース部１０に継ぎ手部１１を介して接続された矩形平板状の可動部１２と、継ぎ手部１１を跨いでベース部１０と可動部１２とに架け渡された物理量検出素子としての加速度検出素子１３とを備えている。
そして、加速度検出器１は、平面視において、ベース部１０から可動部１２の両側（−Ｘ方向側と＋Ｘ方向側）に沿って延びる部位を含み、可動部１２の自由端側でＸ軸方向に屈曲して繋がり、ベース部１０とによって可動部１２を囲む略矩形の枠状に形成されている平板状の支持部１４、を備えている。
【００２５】
可動部１２は、平板の表裏面に相当する両主面１２ａ，１２ｂに、平面視において、一部が支持部１４と重なる一対の質量部（錘）１５が配置されている。質量部１５は、接合材１６を介して主面１２ａ，１２ｂに接合（固定）されている。
ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２、支持部１４は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて一体で略平板状に形成されている。なお、可動部１２と支持部１４との間には、両者を分割するスリット状の貫通孔が設けられている。
ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２、支持部１４の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
【００２６】
継ぎ手部１１は、ベース部１０の両主面１０ａ，１０ｂ及び可動部１２の両主面１２ａ，１２ｂ側からのハーフエッチングによって、ベース部１０と可動部１２とを区切るように、ベース部１０と可動部１２とを結ぶ方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って有底の溝部１１ａが形成されている。
溝部１１ａにより、継ぎ手部１１のＹ軸方向に沿った断面形状（図２（ｂ）の形状）は、略Ｈ字状に形成されている。
この継ぎ手部１１により、可動部１２は、主面１２ａ（１２ｂ）と交差する第１方向としてのＺ軸方向に加わる加速度に応じて、継ぎ手部１１を支点（回転軸）にして主面１２ａと交差するＺ軸方向に変位（回動）可能となっている。
【００２７】
質量部１５の接合面積（接合材１６の塗布範囲）は、熱応力の抑制の観点から、可動部１２への接合に必要な面積を確保しつつ、極力小さくすることが好ましい。
質量部１５は、加速度検出器１の感度向上を図るべく平面サイズを極力大きくするために、可動部１２における継ぎ手部１１側とは反対側の自由端側から、加速度検出素子１３を避けて二股状で継ぎ手部１１近傍まで延び、平面視において、略Ｕ字状に形成されている。
質量部１５には、例えば、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）などの金属に代表される比較的比重の大きい材料が用いられている。
接合材１６には、弾性に優れたシリコーン系樹脂（変成シリコーン樹脂など）を含む接着剤として、例えば、シリコーン系熱硬化型接着剤が用いられている。
【００２８】
加速度検出器１は、支持部１４に、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂ（図２（ａ）のハッチング部分）を含むようにして、Ｙ軸方向の全幅に亘って、Ｚ軸方向の厚さが隣接部（肉厚部）よりも薄い肉薄部１４ｃが形成されている。
この肉薄部１４ｃにより、加速度検出器１は、図２（ｂ）に示すように、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂでは、質量部１５と支持部１４（肉薄部１４ｃ）との間に隙間Ｃが設けられている。
なお、肉薄部１４ｃは、支持部１４の両主面１４ａ，１４ｂ側からのハーフエッチングによって形成されている。また、肉薄部１４ｃは、応力集中を緩和する観点から隣接部と斜面で接続されていることが好ましい。換言すれば、肉薄部１４ｃは、Ｚ軸方向に括れた形状となっていることが好ましい。
【００２９】
加速度検出素子１３は、ベース部１０と可動部１２とを結ぶ方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる２本の角柱状であって、Ｘ軸方向に屈曲振動をする振動梁１３ａ，１３ｂを有する加速度検出部１３ｃと、加速度検出部１３ｃの両端に接続された一対の基部１３ｄ，１３ｅと、を備えている。
加速度検出素子１３は、２本の振動梁１３ａ，１３ｂと一対の基部１３ｄ，１３ｅとで二組の音叉を構成することから、双音叉素子（双音叉型振動片）とも呼ばれている。
加速度検出素子１３は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、加速度検出部１３ｃと基部１３ｄ，１３ｅとが一体で略平板状に形成されている。また、加速度検出素子１３の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
【００３０】
加速度検出素子１３は、一方の基部１３ｄが可動部１２の主面１２ａ側に、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なＡｕ／Ｓｎ合金被膜などの接合部材１７を介して固定され、他方の基部１３ｅがベース部１０の主面１０ａ側（可動部１２の主面１２ａと同じ側）に接合部材１７を介して固定されている。
なお、加速度検出素子１３と、ベース部１０の主面１０ａ及び可動部１２の主面１２ａとの間には、可動部１２の変位時に加速度検出素子１３とベース部１０及び可動部１２とが互いに接触しないように、所定の隙間が設けられている。この隙間は、本実施形態では、接合部材１７の厚さで管理されている。
具体的には、例えば、ベース部１０及び可動部１２と加速度検出素子１３との間に、所定の隙間に相当する厚さに形成されたスペーサーを挟んだ状態で、ベース部１０及び可動部１２と加速度検出素子１３とを接合部材１７によって固定し、接合後スペーサーを除去することで、隙間を所定の範囲内に管理することができる。
【００３１】
加速度検出素子１３は、振動梁１３ａ，１３ｂの図示しない励振電極（駆動電極）から基部１３ｅに引き出された引き出し電極１３ｆ，１３ｇが、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された導電性接着剤（例えば、シリコーン系導電性接着剤）１８によって、ベース部１０の主面１０ａに設けられた接続端子１０ｃ，１０ｄと接続されている。
詳述すると、引き出し電極１３ｆは、導電性接着剤１８を介して接続端子１０ｃと接続され、引き出し電極１３ｇは、導電性接着剤１８を介して接続端子１０ｄと接続されている。
【００３２】
ベース部１０の接続端子１０ｃ，１０ｄは、図示しない配線によって支持部１４の主面１４ｂ（ベース部１０の主面１０ｂと同じ側の主面）に設けられた外部接続端子１４ｄ，１４ｅと接続されている。
詳述すると、接続端子１０ｃは、ベース部１０の主面１０ａから支持部１４の主面１４ｂに回りこんだ配線によって外部接続端子１４ｄと接続され、接続端子１０ｄは、ベース部１０の主面１０ａから支持部１４の主面１４ｂに回りこんだ配線によって外部接続端子１４ｅと接続されている。
なお、振動梁１３ａ，１３ｂの励振電極、引き出し電極１３ｆ，１３ｇ、接続端子１０ｃ，１０ｄ、配線、外部接続端子１４ｄ，１４ｅは、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成となっている。
【００３３】
ここで、加速度検出器１の動作について説明する。
図３は、加速度検出器の動作について説明する模式断面図である。図３（ａ）は、可動部が紙面下方（−Ｚ方向）に変位した状態を示す断面図であり、図３（ｂ）は、可動部が紙面上方（＋Ｚ方向）に変位した状態を示す断面図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度＋αに応じた慣性力によって、可動部１２が、継ぎ手部１１を支点にして−Ｚ方向に変位した場合、加速度検出素子１３には、Ｙ軸方向に基部１３ｄと基部１３ｅとが互いに離れる方向の引っ張り力が加わり、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂに引っ張り応力が生じる。
これにより、加速度検出器１は、例えば、巻き上げられた弦楽器の弦のように、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂの振動周波数（以下、共振周波数ともいう）が高くなる方に変化する。
【００３５】
一方、図３（ｂ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度−αに応じた慣性力によって、可動部１２が、継ぎ手部１１を支点にして＋Ｚ方向に変位した場合、加速度検出素子１３には、Ｙ軸方向に基部１３ｄと基部１３ｅとが互いに近づく方向の圧縮力が加わり、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂに圧縮応力が生じる。
これにより、加速度検出器１は、例えば、巻き戻された弦楽器の弦のように、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂの共振周波数が低くなる方に変化する。
【００３６】
加速度検出器１は、この共振周波数の変化を検出している。Ｚ軸方向に加わる加速度（＋α、−α）は、この検出された共振周波数の変化の割合に応じて、ルックアップテーブルなどによって定められた数値に変換することで導出される。
【００３７】
ここで、図３（ａ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度＋αが所定の大きさより大きい場合、可動部１２の主面１２ａに固定された質量部１５の、平面視において支持部１４と重なる部分が支持部１４の肉薄部１４ｃに接触（衝突）する。
これにより、加速度検出器１は、加速度＋αに応じて−Ｚ方向に変位する可動部１２の変位を、所定の範囲（隙間Ｃに相当、図２（ｂ）参照）内に規制する。
【００３８】
一方、図３（ｂ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度−αが所定の大きさより大きい場合、可動部１２の主面１２ｂに固定された質量部１５の、平面視において支持部１４と重なる部分が支持部１４の肉薄部１４ｃに接触（衝突）する。
これにより、加速度検出器１は、加速度−αに応じて＋Ｚ方向に変位する可動部１２の変位を、所定の範囲（隙間Ｃに相当、図２（ｂ）参照）内に規制する。
ここで、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）する際の衝撃力は、肉薄部１４ｃの撓みによって吸収（緩和）される。
【００３９】
上述したように、第１実施形態の加速度検出器１は、可動部１２の両主面１２ａ，１２ｂに質量部１５が配置（固定）され、主面１２ａと交差するＺ軸方向（第１方向）に加わる慣性力に応じて、可動部１２が継ぎ手部１１を支点にしてＺ軸方向に変位可能である。そして、加速度検出器１は、平面視において、質量部１５の一部が支持部１４と重なるように配置されている。そして、加速度検出器１は、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂでは、質量部１５と支持部１４との間に隙間Ｃが設けられ、支持部１４には、Ｚ軸方向の厚さが隣接部（肉厚部）よりも薄い肉薄部１４ｃが形成されている。
【００４０】
これにより、加速度検出器１は、所定の範囲を超えた物理量としての加速度が印加された場合に、可動部１２に固定された質量部１５が支持部１４に接触することで、可動部１２の所定以上の変位を規制するストッパーの機能を果たす構成となっている。
そして、加速度検出器１は、支持部１４に形成された、可動部１２の変位方向であるＺ軸方向の厚さが隣接部よりも薄くなっている肉薄部１４ｃの撓みにより、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）した際の衝撃が吸収（緩和）される。
この結果、加速度検出器１は、質量部１５が配置（固定）された可動部１２や、ベース部１０と可動部１２とに架け渡された加速度検出素子１３の破損を、特許文献１の従来構成と比較して低減することができる。
【００４１】
また、加速度検出器１は、肉薄部１４ｃがＺ軸方向に両側（一方の主面１２ａ側、他方の主面１２ｂ側）から括れていることから、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）した際の、可動部１２の一方の主面１２ａ側からの衝撃及び可動部１２の他方の主面１２ｂ側からの衝撃を、均等に吸収（緩和）することができる。
【００４２】
また、加速度検出器１は、支持部１４の肉薄部１４ｃが、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂを含むように設けられていることから、肉薄部１４ｃによって、例えば、質量部１５に凸部を設けることなく、質量部１５と支持部１４との間の隙間Ｃを構成することができる。
つまり、加速度検出器１は、支持部１４の肉薄部１４ｃによって、質量部１５と支持部１４との間の隙間Ｃの確保と、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）する際の衝撃の吸収（緩和）とを、両立させることができる。
【００４３】
なお、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度が一方向のみ（＋αのみ、または−αのみ）の場合には、支持部１４に接触しない方の質量部１５は、平面視において支持部１４と重ならない形状としてもよく、質量部１５そのものを除去してもよい。
また、加速度検出器１は、加速度検出素子１３を可動部１２の主面１２ａ側に代えて、主面１２ｂ側に備えてもよく、主面１２ａ側及び主面１２ｂ側の両方に備えてもよい。
また、加速度検出器１は、加速度検出素子１３の引き出し電極１３ｆ，１３ｇと、ベース部１０の接続端子１０ｃ，１０ｄとの接続を、導電性接着剤１８に代えてＡｕ、Ａｌなどの金属ワイヤーを用いた、ワイヤーボンディングによって行ってもよい。
なお、これらの付帯事項は、以下の変形例にも適用可能である。
【００４４】
（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図４は、第１実施形態の変形例の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図である。図４（ａ）は、平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
また、上記第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４５】
図４に示すように、加速度検出器２は、支持部１４における可動部１２の一方側（−Ｘ方向側）に沿って延びる部位と、他方側（＋Ｘ方向側）に沿って延びる部位とのそれぞれに、Ｘ軸方向の全幅に亘って、Ｚ軸方向の厚さが隣接部よりも薄い肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２が形成されている。
なお、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、支持部１４の両主面１４ａ，１４ｂ側からのハーフエッチングによって形成されている。また、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、応力集中を緩和する観点から隣接部と斜面で接続されていることが好ましい。換言すれば、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、Ｚ軸方向に括れた形状となっていることが好ましい。
なお、加速度検出器２は、支持部１４における質量部１５と重なる部分（領域Ｂ）には、肉薄部が形成されていない。
【００４６】
加速度検出器２は、質量部１５に可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）側に突出する円柱状（円板状）の凸部１５ａを有し、凸部１５ａの先端部が、可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）に接合材１６を介して接合（固定）されている。
なお、凸部１５ａは、熱応力の抑制の観点から、可動部１２への接合に必要な面積を確保しつつ、平面サイズを極力小さくすることが好ましい。また、質量部１５は、接合時の傾き回避の観点から、平面視において、質量部１５の重心が凸部１５ａ内に収まることが好ましい。
【００４７】
加速度検出器２は、質量部１５に凸部１５ａが設けられたことによって、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂでは、質量部１５と支持部１４との間に隙間Ｃが確保されている。
なお、加速度検出器２の動作については、上記第１実施形態に準じるので説明は省略する。
【００４８】
上述したように、変形例の加速度検出器２は、支持部１４が、平面視において、ベース部１０とによって可動部１２を囲む枠状に形成され、支持部１４における可動部１２の一方側（−Ｘ方向側）と他方側（＋Ｘ方向側）とのそれぞれに、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２が形成されている。
このことから、加速度検出器２は、支持部１４における可動部１２の一方側の部位と他方側の部位とのそれぞれに形成された肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２の撓みによって、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）した際の衝撃を吸収（緩和）することができる。
この結果、加速度検出器２は、質量部１５が配置（固定）された可動部１２や、ベース部１０と可動部１２とに架け渡された加速度検出素子１３の破損を、例えば、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２が可動部１２の一方側にしかない場合と比較して、更に低減することができる。
なお、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、支持部１４の主面１４ａ側または主面１４ｂ側の一方側からのエッチング（片側エッチング）により形成されてもよい。
【００４９】
なお、加速度検出器２は、支持部１４における可動部１２の一方側（−Ｘ方向側）と他方側（＋Ｘ方向側）とのそれぞれに、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２に加えて、更に肉薄部を形成してもよい。
また、本変形例と第１実施形態とを組み合わせた構成としてもよい。例えば、第１実施形態の支持部１４の対応する場所に、本変形例の肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２を形成してもよい。
これらによれば、加速度検出器１，２は、衝撃吸収（衝撃緩和）性能を更に向上させることができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、上記第１実施形態及び変形例で述べた加速度検出器を備えた物理量検出デバイスとしての加速度検出デバイスについて説明する。
図５は、第２実施形態の加速度検出デバイスの概略構成を示す模式平断面図である。図５（ａ）は、リッド（蓋体）側から俯瞰した平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ線での断面図である。なお、平面図では、リッドを省略してある。また、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
なお、上記第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５１】
図５に示すように、加速度検出デバイス３は、上記第１実施形態で述べた加速度検出器１と、加速度検出器１を収容するパッケージ２０と、を備えている。
パッケージ２０は、平面形状が略矩形で凹部を有したパッケージベース２１と、パッケージベース２１の凹部を覆う平面形状が略矩形で平板状のリッド２２と、を有し、略直方体形状に形成されている。
パッケージベース２１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコンなどが用いられている。
リッド２２には、パッケージベース２１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
【００５２】
パッケージベース２１には、内底面（凹部の内側の底面）２３の外周部分から凹部の内壁に沿って突出した２箇所の段差部２３ａに、内部端子２４，２５が設けられている。
内部端子２４，２５は、加速度検出器１の支持部１４に設けられた外部接続端子１４ｄ，１４ｅと対向する位置（平面視において重なる位置）に設けられている。なお、前述したように、外部接続端子１４ｄは、ベース部１０の接続端子１０ｃと接続され、外部接続端子１４ｅは、ベース部１０の接続端子１０ｄと接続されている。
【００５３】
パッケージベース２１の外底面（内底面２３の反対側の面、外側の底面）２６には、電子機器などの外部部材に実装される際に用いられる一対の外部端子２７，２８が形成されている。
外部端子２７，２８は、図示しない内部配線によって内部端子２４，２５と接続されている。例えば、外部端子２７は、内部端子２４と接続され、外部端子２８は、内部端子２５と接続されている。
内部端子２４，２５及び外部端子２７，２８は、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどの方法により積層した金属膜からなる。
【００５４】
パッケージベース２１には、凹部の底部にパッケージ２０の内部を封止する封止部２９が設けられている。
封止部２９は、パッケージベース２１に形成された、外底面２６側の孔径が内底面２３側の孔径より大きい段付きの貫通孔２９ａに、Ａｕ／Ｇｅ合金、ハンダなどからなる封止材２９ｂを投入し、加熱溶融後、固化させることでパッケージ２０の内部を気密に封止する構成となっている。
【００５５】
加速度検出デバイス３は、加速度検出器１の支持部１４の外部接続端子１４ｄ，１４ｅ及び他の２箇所の固定部分が、接着剤３０を介して、パッケージベース２１の段差部２３ａに固定されている。
接着剤３０には、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された導電性接着剤（例えば、シリコーン系導電性接着剤）が用いられている。これにより、加速度検出デバイス３は、加速度検出器１の外部接続端子１４ｄ，１４ｅと内部端子２４，２５とが電気的に接続される。
なお、外部接続端子１４ｄ，１４ｅ以外の他の２箇所の固定部分には、金属フィラーなどの導電性物質を含まない接着剤（例えば、シリコーン系接着剤）を用いてもよい。
【００５６】
加速度検出デバイス３は、加速度検出器１がパッケージベース２１の内部端子２４，２５と接続された状態で、パッケージベース２１の凹部がリッド２２により覆われ、パッケージベース２１とリッド２２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材２２ａで接合される。
加速度検出デバイス３は、リッド２２の接合後、パッケージ２０の内部が減圧された状態（真空度の高い状態）で、封止部２９の貫通孔２９ａに封止材２９ｂが投入され、加熱溶融後、固化されることにより、パッケージ２０の内部が気密に封止される。
なお、パッケージ２０の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
なお、パッケージは、パッケージベース及びリッドの両方に凹部を有していてもよい。
【００５７】
加速度検出デバイス３は、外部端子２７，２８、内部端子２４，２５、外部接続端子１４ｄ，１４ｅ、接続端子１０ｃ，１０ｄなどを経由して加速度検出器１の励振電極に印加される駆動信号によって、加速度検出器１の振動梁１３ａ，１３ｂが所定の周波数で発振（共振）する。
そして、加速度検出デバイス３は、加わる加速度に応じて変化する加速度検出器１の共振周波数を出力信号として出力する。
【００５８】
上述したように、第２実施形態の加速度検出デバイス３は、加速度検出器１を備えたことから、上記第１実施形態に記載された効果を奏する加速度検出デバイスを提供することができる。
なお、加速度検出デバイス３は、加速度検出器１に代えて加速度検出器２を備えた場合においても、上記と同様の効果及び加速度検出器２の特有の効果を奏する加速度検出デバイスを提供することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
次に、上記実施形態及び変形例で述べた加速度検出器を備えた電子機器としての傾斜計について説明する。
図６は、第３実施形態の傾斜計を示す模式斜視図である。図７は、傾斜計の内部に収容された傾斜センサーモジュールの概略構成を示す部分展開模式斜視図である。
図６、図７に示すように、傾斜計４は、上記第１実施形態で述べた加速度検出器１を、傾斜センサーモジュール５の傾斜センサーとして備えている。
図７に示すように、傾斜センサーモジュール５は、ベース基板２０１と、断熱基板２０２と、基台２０３と、加速度検出器１を備えた加速度検出デバイス３と、発振器２０４と、キャップ２０５と、を備え、傾斜計４の内部に収容されている。
【００６０】
矩形平板状のベース基板２０１には、例えば、ＦＲ−４（ガラス布入りエポキシ樹脂基板）が用いられ、搭載された回路素子２０１ａによって、加速度検出デバイス３や発振器２０４に関わる周辺回路が構成されている。また、ベース基板２０１には、外部（傾斜計本体）との入出力のための端子２０１ｂや、傾斜計本体への取り付け孔２０１ｃが形成されている。
矩形平板状の断熱基板２０２は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などの低熱伝導率で耐熱性、電気特性、寸法安定性などに優れた樹脂が用いられ、厚み方向に貫通して固定されている細いピン状（棒状）の複数の接続ピン２０２ａによって、ベース基板２０１に隙間を有して接続されている。
基台２０３は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属を用いて、削り出しまたは板金加工により略直方体形状に形成され、断熱基板２０２に、例えば、接着剤などで固定されている。なお、基台２０３には、上記の樹脂や酸化アルミニウム質焼結体（セラミック類）などを用いてもよい。
【００６１】
加速度検出デバイス３及び発振器２０４は、基台２０３の側面（断熱基板２０２に対して直立する面）に、例えば、導電性接着剤などによって固定されている。２つの加速度検出デバイス３は、基台２０３における隣り合う直角に接続された側面にそれぞれ固定されている。これにより、傾斜センサーモジュール５は、互いに直交する２軸に対する傾斜を検出することができる。
発振器２０４は、基台２０３における一方の加速度検出デバイス３が固定された側面と対向する側面（換言すれば、他方の加速度検出デバイス３が固定された側面と隣り合う側面）に固定されている。
加速度検出デバイス３及び発振器２０４は、リード線２０６によって断熱基板２０２の接続ピン２０２ａに接続され、接続ピン２０２ａを経由してベース基板２０１に接続されている。
【００６２】
なお、一方の加速度検出デバイス３の近傍には、周辺の温度を検知するサーミスター２０７（温度センサー）が備えられている。サーミスター２０７は、周辺の温度を検知して、加速度検出デバイス３及び発振器２０４の周波数特性の温度補償（温度補正）をする際の、温度検知手段として設けられている。
サーミスター２０７は、上記加速度検出デバイス３及び発振器２０４と同様に、リード線２０６によって断熱基板２０２の接続ピン２０２ａに接続され、接続ピン２０２ａを経由してベース基板２０１に接続されている。
発振器２０４は、加速度検出時における加速度検出デバイス３（加速度検出器１）の共振周波数と比較する比較回路の基準周波数（基準共振周波数）発振源として備えられている。
【００６３】
ベース基板２０１側に開口部を備えた箱状のキャップ２０５には、断熱基板２０２と同様に低熱伝導率の樹脂（ＰＢＴ、ＡＢＳ、ＰＣなど）が用いられ、ベース基板２０１上の断熱基板２０２、基台２０３、加速度検出デバイス３、サーミスター２０７、発振器２０４、回路素子２０１ａなどを覆うようにベース基板２０１に固定されている。
【００６４】
これらの構成により、傾斜センサーモジュール５は、周囲の温度変化の加速度検出デバイス３への到達を遅延させることができる。詳述すると、ベース基板２０１からの接触による熱伝導は、細いピン状の接続ピン２０２ａや低熱伝導率の樹脂が用いられた断熱基板２０２により遅延され、加速度検出デバイス３の周辺の大気の対流や、外部部材の放射熱（輻射熱）による熱伝導は、低熱伝導率の樹脂が用いられたキャップ２０５による外気及び放射熱源からの遮断によって遅延される。
このように、傾斜センサーモジュール５は、周囲の温度変化の加速度検出デバイス３への到達を遅延させることで、加速度検出デバイス３の温度変化をなだらかにすることが可能となることから、加速度検出デバイス３（加速度検出器１）の、例えば、加速度検出精度などの加速度検出特性を良好な状態に維持することができる。
【００６５】
図６に戻って、傾斜計４は、例えば、山の斜面、道路の法面、盛土の擁壁面などの被計測場所に設置される。傾斜計４は、外部からケーブル４０を介して電源が供給され、または電源を内蔵し、図示しない駆動回路によって傾斜センサーモジュール５（加速度検出器１）に駆動信号が送られている。
そして、傾斜計４は、図示しない検出回路によって、傾斜センサーモジュール５（加速度検出器１）に加わる重力加速度に応じて変化する共振周波数から、傾斜計４の姿勢の変化（傾斜計４に対する重力加速度が加わる方向の変化）を検出し、それを角度に換算して、例えば、無線またはケーブル４０などで基地局にデータ転送する。これにより、傾斜計４は、日常の管理や異常の早期発見に貢献することができる。
なお、傾斜計４は、加速度検出器１に代えて加速度検出器２を傾斜センサーとして備えていてもよい。
【００６６】
上述した加速度検出器１，２は、上記傾斜計に限らず、地震計、ナビゲーション装置、姿勢制御装置、ゲームコントローラー、携帯電話などの加速度センサー、傾斜センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態及び変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【００６７】
なお、上記各実施形態及び変形例において、ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２、支持部１４の材料は、水晶に限定するものではなく、ガラス、またはシリコンなどの半導体材料であってもよい。
また、加速度検出素子１３の基材は、水晶に限定するものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料を被膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。
【００６８】
以上、物理量検出器として加速度検出器を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されず、加速度検出結果から力、速度、距離などを検出する物理量検出器にも適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１…物理量検出器としての加速度検出器、１０…ベース部、１０ａ，１０ｂ…主面、１０ｃ，１０ｄ…接続端子、１１…継ぎ手部、１１ａ…溝部、１２…可動部、１２ａ，１２ｂ…主面、１３…物理量検出素子としての加速度検出素子、１３ａ，１３ｂ…振動梁、１３ｃ…加速度検出部、１３ｄ，１３ｅ…基部、１３ｆ，１３ｇ…引き出し電極、１４…支持部、１４ａ，１４ｂ…主面、１４ｃ…肉薄部、１４ｄ，１４ｅ…外部接続端子、１５…質量部、１６…接合材、１７…接合部材、１８…導電性接着剤。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出器、この物理量検出器を備えた物理量検出デバイス及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理量検出器として、特許文献１には、主面に対し垂直に加速度（物理量）が加わり変位する可動部と、可動部を括れ部を介して支持する固定部を備えたベースと、加速度の方向に垂直な力であって、この力の検出方向を検出軸とし、検出軸に沿って並ぶ一対の基部に接続された感圧部を有する感圧素子と、を備えた加速度検出器が開示されている。
この加速度検出器は、感圧素子の一対の基部が、ベースの可動部と固定部とに固定され、括れ部が、可動部と固定部との間に検出軸の方向と交差する方向に延びて形成されている。そして、ベースには、一端の固定端が固定部に接続され他端の自由端が可動部側に延出された梁部が形成され、感圧素子には、可動部側の基部に、平面視で梁部と重なる位置に梁部と接触可能な接触部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６４６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の加速度検出器は、加わる加速度に応じて可動部が括れ部を支点にして撓むことで、感圧素子に引っ張り応力や圧縮応力が加わることによる、感圧素子の共振周波数の変化によって加速度を検出する構成となっている。
そして、上記加速度検出器は、所定の範囲を超えた加速度が印加された場合には、感圧素子の接触部が、固定部から延びる梁部の自由端に接触することで、可動部の所定以上の撓みを規制し、破損を回避するストッパーの機能を果たす構成となっている。
【０００５】
しかしながら、上記加速度検出器は、実施の形態において、固定部（梁部）に水晶などの硬質な圧電材料が用いられていることから、ストッパーの機能を果たす梁部が撓み難くなっている。
これにより、上記加速度検出器は、所定の範囲を超えた加速度が印加された場合に、加わる加速度の大きさによっては、感圧素子の接触部がストッパーとなる梁部と接触（衝突）した際に、感圧素子や、感圧素子が固定されている可動部が破損する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる物理量検出器は、ベース部と、該ベース部に継ぎ手部を介して接続された板状の可動部と、前記継ぎ手部を跨いで前記ベース部と前記可動部とに架け渡された物理量検出素子と、前記可動部の両主面のうち少なくとも一方の前記主面に配置された質量部と、平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延びる部位ならびに平面視において、前記質量部と重なる領域を有した支持部と、を備え、前記可動部が前記主面と交差する第１方向に加わる力に応じて、前記継ぎ手部を支点にして前記第１方向に変位可能なように、前記領域では、前記質量部と前記支持部との間に隙間を備え、前記支持部には、肉厚部と、前記肉厚部よりも第１方向の厚さが薄い肉薄部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、物理量検出器は、可動部が、主面と交差する第１方向に加わる力に応じて、継ぎ手部を支点にして第１方向に変位可能であり、可動部の両主面のうち少なくとも一方の主面に、平面視において、一部が支持部と重なるように質量部が配置されている。そして、物理量検出器は、質量部と支持部とが重なる領域では、質量部と支持部との間に隙間を備え、支持部には、第１方向の厚さが肉厚部よりも薄い肉薄部が形成されている。
これにより、物理量検出器は、所定の範囲を超えた物理量としての、例えば、加速度が印加された場合に、可動部に配置（固定）された質量部が支持部に接触することで、可動部の所定以上の変位を規制するストッパーの機能を果たす構成となっている。
そして、物理量検出器は、支持部に形成された、可動部の変位方向である第１方向の厚さが肉厚部よりも薄くなっている肉薄部により、例えば肉薄部が屈曲するなどの変形を起し、質量部が支持部に接触（衝突）した際の衝撃が吸収（緩和）される。
この結果、物理量検出器は、質量部が配置（固定）された可動部や、ベース部と可動部とに架け渡された物理量検出素子の破損を、特許文献１の従来構成と比較して低減することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記肉薄部は、前記第１方向に沿って両方向から括れていることが好ましい。
【００１０】
これによれば、物理量検出器は、支持部の肉薄部が第１方向に沿って両方向から括れていることから、質量部が支持部に接触（衝突）した際の、可動部の一方の主面側からの衝撃及び可動部の他方の主面側からの衝撃を、均等に吸収（緩和）することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記肉薄部を、前記部位に備えたことが好ましい。
【００１２】
これによれば、物理量検出器は、肉薄部を上記部位に備えたことから、質量部が支持部に接触（衝突）した際の衝撃を吸収（緩和）することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記肉薄部は、前記領域を含むことが好ましい。
【００１４】
これによれば、物理量検出器は、肉薄部が上記領域を含むことから、肉薄部によって、例えば、質量部に凸部を設けることなく、質量部と支持部との間の隙間を構成することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる物理量検出器において、前記可動部は平面視において、前記支持部と前記ベース部とによって囲まれており、前記支持部における前記可動部の一方側にある前記部位と他方側にある前記部位とのそれぞれに、前記肉薄部を備えたことが好ましい。
【００１６】
これによれば、物理量検出器は、支持部における可動部の一方側の部位と他方側の部位とのそれぞれに肉薄部を備えたことから、両方の肉薄部によって質量部が支持部に接触（衝突）した際の衝撃を吸収（緩和）することができる。
この結果、物理量検出器は、質量部が配置された可動部や、ベース部と可動部とに架け渡された物理量検出素子の破損を、例えば、肉薄部が可動部の一方側の部位にしかない場合と比較して、更に低減することができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例にかかる物理量検出デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器と、前記物理量検出器を収容するパッケージと、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、本構成の物理量検出デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器と、物理量検出器を収容するパッケージと、を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する物理量検出デバイスを提供することができる。
【００１９】
［適用例７本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器を備えたことを特徴とする。
【００２０】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量検出器を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の加速度検出器の部分展開模式斜視図。
【図２】図１の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図３】加速度検出器の動作について説明する模式断面図であり、（ａ）は可動部が−Ｚ方向に変位した状態を示す断面図、（ｂ）は可動部が＋Ｚ方向に変位した状態を示す断面図。
【図４】変形例の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図。
【図５】第２実施形態の加速度検出デバイスの概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）はリッド（蓋体）側から俯瞰した平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線での断面図。
【図６】第３実施形態の傾斜計を示す模式斜視図。
【図７】傾斜計の内部に収容された傾斜センサーモジュールの概略構成を示す部分展開模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
最初に、物理量検出器としての加速度検出器の一例について説明する。
図１は、第１実施形態の加速度検出器の部分展開模式斜視図である。図２は、図１の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図である。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
【００２４】
図１、図２に示すように、加速度検出器１は、平板状のベース部１０と、ベース部１０に継ぎ手部１１を介して接続された矩形平板状の可動部１２と、継ぎ手部１１を跨いでベース部１０と可動部１２とに架け渡された物理量検出素子としての加速度検出素子１３とを備えている。
そして、加速度検出器１は、平面視において、ベース部１０から可動部１２の両側（−Ｘ方向側と＋Ｘ方向側）に沿って延びる部位を含み、可動部１２の自由端側でＸ軸方向に屈曲して繋がり、ベース部１０とによって可動部１２を囲む略矩形の枠状に形成されている平板状の支持部１４、を備えている。
【００２５】
可動部１２は、平板の表裏面に相当する両主面１２ａ，１２ｂに、平面視において、一部が支持部１４と重なる一対の質量部（錘）１５が配置されている。質量部１５は、接合材１６を介して主面１２ａ，１２ｂに接合（固定）されている。
ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２、支持部１４は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて一体で略平板状に形成されている。なお、可動部１２と支持部１４との間には、両者を分割するスリット状の貫通孔が設けられている。
ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２、支持部１４の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
【００２６】
継ぎ手部１１は、ベース部１０の両主面１０ａ，１０ｂ及び可動部１２の両主面１２ａ，１２ｂ側からのハーフエッチングによって、ベース部１０と可動部１２とを区切るように、ベース部１０と可動部１２とを結ぶ方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って有底の溝部１１ａが形成されている。
溝部１１ａにより、継ぎ手部１１のＹ軸方向に沿った断面形状（図２（ｂ）の形状）は、略Ｈ字状に形成されている。
この継ぎ手部１１により、可動部１２は、主面１２ａ（１２ｂ）と交差する第１方向としてのＺ軸方向に加わる加速度に応じて、継ぎ手部１１を支点（回転軸）にして主面１２ａと交差するＺ軸方向に変位（回動）可能となっている。
【００２７】
質量部１５の接合面積（接合材１６の塗布範囲）は、熱応力の抑制の観点から、可動部１２への接合に必要な面積を確保しつつ、極力小さくすることが好ましい。
質量部１５は、加速度検出器１の感度向上を図るべく平面サイズを極力大きくするために、可動部１２における継ぎ手部１１側とは反対側の自由端側から、加速度検出素子１３を避けて二股状で継ぎ手部１１近傍まで延び、平面視において、略Ｕ字状に形成されている。
質量部１５には、例えば、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）などの金属に代表される比較的比重の大きい材料が用いられている。
接合材１６には、弾性に優れたシリコーン系樹脂（変成シリコーン樹脂など）を含む接着剤として、例えば、シリコーン系熱硬化型接着剤が用いられている。
【００２８】
加速度検出器１は、支持部１４に、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂ（図２（ａ）のハッチング部分）を含むようにして、Ｙ軸方向の全幅に亘って、Ｚ軸方向の厚さが隣接部（肉厚部）よりも薄い肉薄部１４ｃが形成されている。
この肉薄部１４ｃにより、加速度検出器１は、図２（ｂ）に示すように、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂでは、質量部１５と支持部１４（肉薄部１４ｃ）との間に隙間Ｃが設けられている。
なお、肉薄部１４ｃは、支持部１４の両主面１４ａ，１４ｂ側からのハーフエッチングによって形成されている。また、肉薄部１４ｃは、応力集中を緩和する観点から隣接部と斜面で接続されていることが好ましい。換言すれば、肉薄部１４ｃは、Ｚ軸方向に括れた形状となっていることが好ましい。
【００２９】
加速度検出素子１３は、ベース部１０と可動部１２とを結ぶ方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる２本の角柱状であって、Ｘ軸方向に屈曲振動をする振動梁１３ａ，１３ｂを有する加速度検出部１３ｃと、加速度検出部１３ｃの両端に接続された一対の基部１３ｄ，１３ｅと、を備えている。
加速度検出素子１３は、２本の振動梁１３ａ，１３ｂと一対の基部１３ｄ，１３ｅとで二組の音叉を構成することから、双音叉素子（双音叉型振動片）とも呼ばれている。
加速度検出素子１３は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、加速度検出部１３ｃと基部１３ｄ，１３ｅとが一体で略平板状に形成されている。また、加速度検出素子１３の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
【００３０】
加速度検出素子１３は、一方の基部１３ｄが可動部１２の主面１２ａ側に、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なＡｕ／Ｓｎ合金被膜などの接合部材１７を介して固定され、他方の基部１３ｅがベース部１０の主面１０ａ側（可動部１２の主面１２ａと同じ側）に接合部材１７を介して固定されている。
なお、加速度検出素子１３と、ベース部１０の主面１０ａ及び可動部１２の主面１２ａとの間には、可動部１２の変位時に加速度検出素子１３とベース部１０及び可動部１２とが互いに接触しないように、所定の隙間が設けられている。この隙間は、本実施形態では、接合部材１７の厚さで管理されている。
具体的には、例えば、ベース部１０及び可動部１２と加速度検出素子１３との間に、所定の隙間に相当する厚さに形成されたスペーサーを挟んだ状態で、ベース部１０及び可動部１２と加速度検出素子１３とを接合部材１７によって固定し、接合後スペーサーを除去することで、隙間を所定の範囲内に管理することができる。
【００３１】
加速度検出素子１３は、振動梁１３ａ，１３ｂの図示しない励振電極（駆動電極）から基部１３ｅに引き出された引き出し電極１３ｆ，１３ｇが、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された導電性接着剤（例えば、シリコーン系導電性接着剤）１８によって、ベース部１０の主面１０ａに設けられた接続端子１０ｃ，１０ｄと接続されている。
詳述すると、引き出し電極１３ｆは、導電性接着剤１８を介して接続端子１０ｃと接続され、引き出し電極１３ｇは、導電性接着剤１８を介して接続端子１０ｄと接続されている。
【００３２】
ベース部１０の接続端子１０ｃ，１０ｄは、図示しない配線によって支持部１４の主面１４ｂ（ベース部１０の主面１０ｂと同じ側の主面）に設けられた外部接続端子１４ｄ，１４ｅと接続されている。
詳述すると、接続端子１０ｃは、ベース部１０の主面１０ａから支持部１４の主面１４ｂに回りこんだ配線によって外部接続端子１４ｄと接続され、接続端子１０ｄは、ベース部１０の主面１０ａから支持部１４の主面１４ｂに回りこんだ配線によって外部接続端子１４ｅと接続されている。
なお、振動梁１３ａ，１３ｂの励振電極、引き出し電極１３ｆ，１３ｇ、接続端子１０ｃ，１０ｄ、配線、外部接続端子１４ｄ，１４ｅは、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成となっている。
【００３３】
ここで、加速度検出器１の動作について説明する。
図３は、加速度検出器の動作について説明する模式断面図である。図３（ａ）は、可動部が紙面下方（−Ｚ方向）に変位した状態を示す断面図であり、図３（ｂ）は、可動部が紙面上方（＋Ｚ方向）に変位した状態を示す断面図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度＋αに応じた慣性力によって、可動部１２が、継ぎ手部１１を支点にして−Ｚ方向に変位した場合、加速度検出素子１３には、Ｙ軸方向に基部１３ｄと基部１３ｅとが互いに離れる方向の引っ張り力が加わり、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂに引っ張り応力が生じる。
これにより、加速度検出器１は、例えば、巻き上げられた弦楽器の弦のように、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂの振動周波数（以下、共振周波数ともいう）が高くなる方に変化する。
【００３５】
一方、図３（ｂ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度−αに応じた慣性力によって、可動部１２が、継ぎ手部１１を支点にして＋Ｚ方向に変位した場合、加速度検出素子１３には、Ｙ軸方向に基部１３ｄと基部１３ｅとが互いに近づく方向の圧縮力が加わり、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂに圧縮応力が生じる。
これにより、加速度検出器１は、例えば、巻き戻された弦楽器の弦のように、加速度検出部１３ｃの振動梁１３ａ，１３ｂの共振周波数が低くなる方に変化する。
【００３６】
加速度検出器１は、この共振周波数の変化を検出している。Ｚ軸方向に加わる加速度（＋α、−α）は、この検出された共振周波数の変化の割合に応じて、ルックアップテーブルなどによって定められた数値に変換することで導出される。
【００３７】
ここで、図３（ａ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度＋αが所定の大きさより大きい場合、可動部１２の主面１２ａに固定された質量部１５の、平面視において支持部１４と重なる部分が支持部１４の肉薄部１４ｃに接触（衝突）する。
これにより、加速度検出器１は、加速度＋αに応じて−Ｚ方向に変位する可動部１２の変位を、所定の範囲（隙間Ｃに相当、図２（ｂ）参照）内に規制する。
【００３８】
一方、図３（ｂ）に示すように、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度−αが所定の大きさより大きい場合、可動部１２の主面１２ｂに固定された質量部１５の、平面視において支持部１４と重なる部分が支持部１４の肉薄部１４ｃに接触（衝突）する。
これにより、加速度検出器１は、加速度−αに応じて＋Ｚ方向に変位する可動部１２の変位を、所定の範囲（隙間Ｃに相当、図２（ｂ）参照）内に規制する。
ここで、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）する際の衝撃力は、肉薄部１４ｃの撓みによって吸収（緩和）される。
【００３９】
上述したように、第１実施形態の加速度検出器１は、可動部１２の両主面１２ａ，１２ｂに質量部１５が配置（固定）され、主面１２ａと交差するＺ軸方向（第１方向）に加わる慣性力に応じて、可動部１２が継ぎ手部１１を支点にしてＺ軸方向に変位可能である。そして、加速度検出器１は、平面視において、質量部１５の一部が支持部１４と重なるように配置されている。そして、加速度検出器１は、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂでは、質量部１５と支持部１４との間に隙間Ｃが設けられ、支持部１４には、Ｚ軸方向の厚さが隣接部（肉厚部）よりも薄い肉薄部１４ｃが形成されている。
【００４０】
これにより、加速度検出器１は、所定の範囲を超えた物理量としての加速度が印加された場合に、可動部１２に固定された質量部１５が支持部１４に接触することで、可動部１２の所定以上の変位を規制するストッパーの機能を果たす構成となっている。
そして、加速度検出器１は、支持部１４に形成された、可動部１２の変位方向であるＺ軸方向の厚さが隣接部よりも薄くなっている肉薄部１４ｃの撓みにより、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）した際の衝撃が吸収（緩和）される。
この結果、加速度検出器１は、質量部１５が配置（固定）された可動部１２や、ベース部１０と可動部１２とに架け渡された加速度検出素子１３の破損を、特許文献１の従来構成と比較して低減することができる。
【００４１】
また、加速度検出器１は、肉薄部１４ｃがＺ軸方向に両側（一方の主面１２ａ側、他方の主面１２ｂ側）から括れていることから、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）した際の、可動部１２の一方の主面１２ａ側からの衝撃及び可動部１２の他方の主面１２ｂ側からの衝撃を、均等に吸収（緩和）することができる。
【００４２】
また、加速度検出器１は、支持部１４の肉薄部１４ｃが、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂを含むように設けられていることから、肉薄部１４ｃによって、例えば、質量部１５に凸部を設けることなく、質量部１５と支持部１４との間の隙間Ｃを構成することができる。
つまり、加速度検出器１は、支持部１４の肉薄部１４ｃによって、質量部１５と支持部１４との間の隙間Ｃの確保と、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）する際の衝撃の吸収（緩和）とを、両立させることができる。
【００４３】
なお、加速度検出器１は、Ｚ軸方向に加わる加速度が一方向のみ（＋αのみ、または−αのみ）の場合には、支持部１４に接触しない方の質量部１５は、平面視において支持部１４と重ならない形状としてもよく、質量部１５そのものを除去してもよい。
また、加速度検出器１は、加速度検出素子１３を可動部１２の主面１２ａ側に代えて、主面１２ｂ側に備えてもよく、主面１２ａ側及び主面１２ｂ側の両方に備えてもよい。
また、加速度検出器１は、加速度検出素子１３の引き出し電極１３ｆ，１３ｇと、ベース部１０の接続端子１０ｃ，１０ｄとの接続を、導電性接着剤１８に代えてＡｕ、Ａｌなどの金属ワイヤーを用いた、ワイヤーボンディングによって行ってもよい。
なお、これらの付帯事項は、以下の変形例にも適用可能である。
【００４４】
（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図４は、第１実施形態の変形例の加速度検出器の概略構成を示す模式平断面図である。図４（ａ）は、平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
また、上記第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４５】
図４に示すように、加速度検出器２は、支持部１４における可動部１２の一方側（−Ｘ方向側）に沿って延びる部位と、他方側（＋Ｘ方向側）に沿って延びる部位とのそれぞれに、Ｘ軸方向の全幅に亘って、Ｚ軸方向の厚さが隣接部よりも薄い肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２が形成されている。
なお、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、支持部１４の両主面１４ａ，１４ｂ側からのハーフエッチングによって形成されている。また、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、応力集中を緩和する観点から隣接部と斜面で接続されていることが好ましい。換言すれば、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、Ｚ軸方向に括れた形状となっていることが好ましい。
なお、加速度検出器２は、支持部１４における質量部１５と重なる部分（領域Ｂ）には、肉薄部が形成されていない。
【００４６】
加速度検出器２は、質量部１５に可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）側に突出する円柱状（円板状）の凸部１５ａを有し、凸部１５ａの先端部が、可動部１２の主面１２ａ（１２ｂ）に接合材１６を介して接合（固定）されている。
なお、凸部１５ａは、熱応力の抑制の観点から、可動部１２への接合に必要な面積を確保しつつ、平面サイズを極力小さくすることが好ましい。また、質量部１５は、接合時の傾き回避の観点から、平面視において、質量部１５の重心が凸部１５ａ内に収まることが好ましい。
【００４７】
加速度検出器２は、質量部１５に凸部１５ａが設けられたことによって、質量部１５と支持部１４とが重なる領域Ｂでは、質量部１５と支持部１４との間に隙間Ｃが確保されている。
なお、加速度検出器２の動作については、上記第１実施形態に準じるので説明は省略する。
【００４８】
上述したように、変形例の加速度検出器２は、支持部１４が、平面視において、ベース部１０とによって可動部１２を囲む枠状に形成され、支持部１４における可動部１２の一方側（−Ｘ方向側）と他方側（＋Ｘ方向側）とのそれぞれに、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２が形成されている。
このことから、加速度検出器２は、支持部１４における可動部１２の一方側の部位と他方側の部位とのそれぞれに形成された肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２の撓みによって、質量部１５が支持部１４に接触（衝突）した際の衝撃を吸収（緩和）することができる。
この結果、加速度検出器２は、質量部１５が配置（固定）された可動部１２や、ベース部１０と可動部１２とに架け渡された加速度検出素子１３の破損を、例えば、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２が可動部１２の一方側にしかない場合と比較して、更に低減することができる。
なお、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２は、支持部１４の主面１４ａ側または主面１４ｂ側の一方側からのエッチング（片側エッチング）により形成されてもよい。
【００４９】
なお、加速度検出器２は、支持部１４における可動部１２の一方側（−Ｘ方向側）と他方側（＋Ｘ方向側）とのそれぞれに、肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２に加えて、更に肉薄部を形成してもよい。
また、本変形例と第１実施形態とを組み合わせた構成としてもよい。例えば、第１実施形態の支持部１４の対応する場所に、本変形例の肉薄部１４ｃ１，１４ｃ２を形成してもよい。
これらによれば、加速度検出器１，２は、衝撃吸収（衝撃緩和）性能を更に向上させることができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、上記第１実施形態及び変形例で述べた加速度検出器を備えた物理量検出デバイスとしての加速度検出デバイスについて説明する。
図５は、第２実施形態の加速度検出デバイスの概略構成を示す模式平断面図である。図５（ａ）は、リッド（蓋体）側から俯瞰した平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ線での断面図である。なお、平面図では、リッドを省略してある。また、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
なお、上記第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５１】
図５に示すように、加速度検出デバイス３は、上記第１実施形態で述べた加速度検出器１と、加速度検出器１を収容するパッケージ２０と、を備えている。
パッケージ２０は、平面形状が略矩形で凹部を有したパッケージベース２１と、パッケージベース２１の凹部を覆う平面形状が略矩形で平板状のリッド２２と、を有し、略直方体形状に形成されている。
パッケージベース２１には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス、シリコンなどが用いられている。
リッド２２には、パッケージベース２１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
【００５２】
パッケージベース２１には、内底面（凹部の内側の底面）２３の外周部分から凹部の内壁に沿って突出した２箇所の段差部２３ａに、内部端子２４，２５が設けられている。
内部端子２４，２５は、加速度検出器１の支持部１４に設けられた外部接続端子１４ｄ，１４ｅと対向する位置（平面視において重なる位置）に設けられている。なお、前述したように、外部接続端子１４ｄは、ベース部１０の接続端子１０ｃと接続され、外部接続端子１４ｅは、ベース部１０の接続端子１０ｄと接続されている。
【００５３】
パッケージベース２１の外底面（内底面２３の反対側の面、外側の底面）２６には、電子機器などの外部部材に実装される際に用いられる一対の外部端子２７，２８が形成されている。
外部端子２７，２８は、図示しない内部配線によって内部端子２４，２５と接続されている。例えば、外部端子２７は、内部端子２４と接続され、外部端子２８は、内部端子２５と接続されている。
内部端子２４，２５及び外部端子２７，２８は、Ｗ、Ｍｏなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどの方法により積層した金属膜からなる。
【００５４】
パッケージベース２１には、凹部の底部にパッケージ２０の内部を封止する封止部２９が設けられている。
封止部２９は、パッケージベース２１に形成された、外底面２６側の孔径が内底面２３側の孔径より大きい段付きの貫通孔２９ａに、Ａｕ／Ｇｅ合金、ハンダなどからなる封止材２９ｂを投入し、加熱溶融後、固化させることでパッケージ２０の内部を気密に封止する構成となっている。
【００５５】
加速度検出デバイス３は、加速度検出器１の支持部１４の外部接続端子１４ｄ，１４ｅ及び他の２箇所の固定部分が、接着剤３０を介して、パッケージベース２１の段差部２３ａに固定されている。
接着剤３０には、例えば、金属フィラーなどの導電性物質が混合された導電性接着剤（例えば、シリコーン系導電性接着剤）が用いられている。これにより、加速度検出デバイス３は、加速度検出器１の外部接続端子１４ｄ，１４ｅと内部端子２４，２５とが電気的に接続される。
なお、外部接続端子１４ｄ，１４ｅ以外の他の２箇所の固定部分には、金属フィラーなどの導電性物質を含まない接着剤（例えば、シリコーン系接着剤）を用いてもよい。
【００５６】
加速度検出デバイス３は、加速度検出器１がパッケージベース２１の内部端子２４，２５と接続された状態で、パッケージベース２１の凹部がリッド２２により覆われ、パッケージベース２１とリッド２２とがシームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材２２ａで接合される。
加速度検出デバイス３は、リッド２２の接合後、パッケージ２０の内部が減圧された状態（真空度の高い状態）で、封止部２９の貫通孔２９ａに封止材２９ｂが投入され、加熱溶融後、固化されることにより、パッケージ２０の内部が気密に封止される。
なお、パッケージ２０の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
なお、パッケージは、パッケージベース及びリッドの両方に凹部を有していてもよい。
【００５７】
加速度検出デバイス３は、外部端子２７，２８、内部端子２４，２５、外部接続端子１４ｄ，１４ｅ、接続端子１０ｃ，１０ｄなどを経由して加速度検出器１の励振電極に印加される駆動信号によって、加速度検出器１の振動梁１３ａ，１３ｂが所定の周波数で発振（共振）する。
そして、加速度検出デバイス３は、加わる加速度に応じて変化する加速度検出器１の共振周波数を出力信号として出力する。
【００５８】
上述したように、第２実施形態の加速度検出デバイス３は、加速度検出器１を備えたことから、上記第１実施形態に記載された効果を奏する加速度検出デバイスを提供することができる。
なお、加速度検出デバイス３は、加速度検出器１に代えて加速度検出器２を備えた場合においても、上記と同様の効果及び加速度検出器２の特有の効果を奏する加速度検出デバイスを提供することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
次に、上記実施形態及び変形例で述べた加速度検出器を備えた電子機器としての傾斜計について説明する。
図６は、第３実施形態の傾斜計を示す模式斜視図である。図７は、傾斜計の内部に収容された傾斜センサーモジュールの概略構成を示す部分展開模式斜視図である。
図６、図７に示すように、傾斜計４は、上記第１実施形態で述べた加速度検出器１を、傾斜センサーモジュール５の傾斜センサーとして備えている。
図７に示すように、傾斜センサーモジュール５は、ベース基板２０１と、断熱基板２０２と、基台２０３と、加速度検出器１を備えた加速度検出デバイス３と、発振器２０４と、キャップ２０５と、を備え、傾斜計４の内部に収容されている。
【００６０】
矩形平板状のベース基板２０１には、例えば、ＦＲ−４（ガラス布入りエポキシ樹脂基板）が用いられ、搭載された回路素子２０１ａによって、加速度検出デバイス３や発振器２０４に関わる周辺回路が構成されている。また、ベース基板２０１には、外部（傾斜計本体）との入出力のための端子２０１ｂや、傾斜計本体への取り付け孔２０１ｃが形成されている。
矩形平板状の断熱基板２０２は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などの低熱伝導率で耐熱性、電気特性、寸法安定性などに優れた樹脂が用いられ、厚み方向に貫通して固定されている細いピン状（棒状）の複数の接続ピン２０２ａによって、ベース基板２０１に隙間を有して接続されている。
基台２０３は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属を用いて、削り出しまたは板金加工により略直方体形状に形成され、断熱基板２０２に、例えば、接着剤などで固定されている。なお、基台２０３には、上記の樹脂や酸化アルミニウム質焼結体（セラミック類）などを用いてもよい。
【００６１】
加速度検出デバイス３及び発振器２０４は、基台２０３の側面（断熱基板２０２に対して直立する面）に、例えば、導電性接着剤などによって固定されている。２つの加速度検出デバイス３は、基台２０３における隣り合う直角に接続された側面にそれぞれ固定されている。これにより、傾斜センサーモジュール５は、互いに直交する２軸に対する傾斜を検出することができる。
発振器２０４は、基台２０３における一方の加速度検出デバイス３が固定された側面と対向する側面（換言すれば、他方の加速度検出デバイス３が固定された側面と隣り合う側面）に固定されている。
加速度検出デバイス３及び発振器２０４は、リード線２０６によって断熱基板２０２の接続ピン２０２ａに接続され、接続ピン２０２ａを経由してベース基板２０１に接続されている。
【００６２】
なお、一方の加速度検出デバイス３の近傍には、周辺の温度を検知するサーミスター２０７（温度センサー）が備えられている。サーミスター２０７は、周辺の温度を検知して、加速度検出デバイス３及び発振器２０４の周波数特性の温度補償（温度補正）をする際の、温度検知手段として設けられている。
サーミスター２０７は、上記加速度検出デバイス３及び発振器２０４と同様に、リード線２０６によって断熱基板２０２の接続ピン２０２ａに接続され、接続ピン２０２ａを経由してベース基板２０１に接続されている。
発振器２０４は、加速度検出時における加速度検出デバイス３（加速度検出器１）の共振周波数と比較する比較回路の基準周波数（基準共振周波数）発振源として備えられている。
【００６３】
ベース基板２０１側に開口部を備えた箱状のキャップ２０５には、断熱基板２０２と同様に低熱伝導率の樹脂（ＰＢＴ、ＡＢＳ、ＰＣなど）が用いられ、ベース基板２０１上の断熱基板２０２、基台２０３、加速度検出デバイス３、サーミスター２０７、発振器２０４、回路素子２０１ａなどを覆うようにベース基板２０１に固定されている。
【００６４】
これらの構成により、傾斜センサーモジュール５は、周囲の温度変化の加速度検出デバイス３への到達を遅延させることができる。詳述すると、ベース基板２０１からの接触による熱伝導は、細いピン状の接続ピン２０２ａや低熱伝導率の樹脂が用いられた断熱基板２０２により遅延され、加速度検出デバイス３の周辺の大気の対流や、外部部材の放射熱（輻射熱）による熱伝導は、低熱伝導率の樹脂が用いられたキャップ２０５による外気及び放射熱源からの遮断によって遅延される。
このように、傾斜センサーモジュール５は、周囲の温度変化の加速度検出デバイス３への到達を遅延させることで、加速度検出デバイス３の温度変化をなだらかにすることが可能となることから、加速度検出デバイス３（加速度検出器１）の、例えば、加速度検出精度などの加速度検出特性を良好な状態に維持することができる。
【００６５】
図６に戻って、傾斜計４は、例えば、山の斜面、道路の法面、盛土の擁壁面などの被計測場所に設置される。傾斜計４は、外部からケーブル４０を介して電源が供給され、または電源を内蔵し、図示しない駆動回路によって傾斜センサーモジュール５（加速度検出器１）に駆動信号が送られている。
そして、傾斜計４は、図示しない検出回路によって、傾斜センサーモジュール５（加速度検出器１）に加わる重力加速度に応じて変化する共振周波数から、傾斜計４の姿勢の変化（傾斜計４に対する重力加速度が加わる方向の変化）を検出し、それを角度に換算して、例えば、無線またはケーブル４０などで基地局にデータ転送する。これにより、傾斜計４は、日常の管理や異常の早期発見に貢献することができる。
なお、傾斜計４は、加速度検出器１に代えて加速度検出器２を傾斜センサーとして備えていてもよい。
【００６６】
上述した加速度検出器１，２は、上記傾斜計に限らず、地震計、ナビゲーション装置、姿勢制御装置、ゲームコントローラー、携帯電話などの加速度センサー、傾斜センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態及び変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【００６７】
なお、上記各実施形態及び変形例において、ベース部１０、継ぎ手部１１、可動部１２、支持部１４の材料は、水晶に限定するものではなく、ガラス、またはシリコンなどの半導体材料であってもよい。
また、加速度検出素子１３の基材は、水晶に限定するものではなく、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの圧電材料を被膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。
【００６８】
以上、物理量検出器として加速度検出器を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されず、加速度検出結果から力、速度、距離などを検出する物理量検出器にも適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１…物理量検出器としての加速度検出器、１０…ベース部、１０ａ，１０ｂ…主面、１０ｃ，１０ｄ…接続端子、１１…継ぎ手部、１１ａ…溝部、１２…可動部、１２ａ，１２ｂ…主面、１３…物理量検出素子としての加速度検出素子、１３ａ，１３ｂ…振動梁、１３ｃ…加速度検出部、１３ｄ，１３ｅ…基部、１３ｆ，１３ｇ…引き出し電極、１４…支持部、１４ａ，１４ｂ…主面、１４ｃ…肉薄部、１４ｄ，１４ｅ…外部接続端子、１５…質量部、１６…接合材、１７…接合部材、１８…導電性接着剤。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
該ベース部に継ぎ手部を介して接続された板状の可動部と、
前記継ぎ手部を跨いで前記ベース部と前記可動部とに架け渡された物理量検出素子と、
前記可動部の両主面のうち少なくとも一方の前記主面に配置された質量部と、
平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延びる部位ならびに平面視において、前記質量部と重なる領域を有した支持部と、
を備え、
前記可動部が前記主面と交差する第１方向に加わる力に応じて、前記継ぎ手部を支点にして前記第１方向に変位可能なように、前記領域では、前記質量部と前記支持部との間に隙間を備え、
前記支持部には、肉厚部と、前記肉厚部よりも第１方向の厚さが薄い肉薄部とを備えたことを特徴とする物理量検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の物理量検出器において、前記肉薄部は、前記第１方向に沿って両方向から括れていることを特徴とする物理量検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の物理量検出器において、前記肉薄部を、前記部位に備えたことを特徴とする物理量検出器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の物理量検出器において、前記肉薄部は、前記領域を含むことを特徴とする物理量検出器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の物理量検出器において、前記可動部は平面視において、前記支持部と前記ベース部とによって囲まれており、
前記支持部における前記可動部の一方側にある前記部位と他方側にある前記部位とのそれぞれに、前記肉薄部を備えたことを特徴とする物理量検出器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の物理量検出器と、
前記物理量検出器を収容するパッケージと、
を備えたことを特徴とする物理量検出デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の物理量検出器を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
ベース部と、
該ベース部に継ぎ手部を介して接続された板状の可動部と、
前記継ぎ手部を跨いで前記ベース部と前記可動部とに架け渡された物理量検出素子と、
前記可動部の両主面のうち少なくとも一方の前記主面に配置された質量部と、
平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延びる部位ならびに平面視において、前記質量部と重なる領域を有した支持部と、
を備え、
前記可動部が前記主面と交差する第１方向に加わる力に応じて、前記継ぎ手部を支点にして前記第１方向に変位可能なように、前記領域では、前記質量部と前記支持部との間に隙間を備え、
前記支持部には、肉厚部と、前記肉厚部よりも第１方向の厚さが薄い肉薄部とを備えたことを特徴とする物理量検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の物理量検出器において、前記肉薄部は、前記第１方向に沿って両方向から括れていることを特徴とする物理量検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の物理量検出器において、前記肉薄部を、前記部位に備えたことを特徴とする物理量検出器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の物理量検出器において、前記肉薄部は、前記領域を含むことを特徴とする物理量検出器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の物理量検出器において、前記可動部は平面視において、前記支持部と前記ベース部とによって囲まれており、
前記支持部における前記可動部の一方側にある前記部位と他方側にある前記部位とのそれぞれに、前記肉薄部を備えたことを特徴とする物理量検出器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の物理量検出器と、
前記物理量検出器を収容するパッケージと、
を備えたことを特徴とする物理量検出デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の物理量検出器を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７２８３６（Ｐ２０１３−７２８３６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４０８７（Ｐ２０１１−２１４０８７）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
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