惯性传感器、电子设备以及移动体制造技术

一种惯性传感器、电子设备以及移动体。所述惯性传感器具有：基板；可动体，绕摇动轴摇动；以及电极，配置于基板。可动体具有设置为夹着摇动轴的第一可动部以及第二可动部，第一可动部具有：对称部，与第二可动部相对于摇动轴对称；以及非对称部，位于比对称部离摇动轴更远侧。电极具有：第一检测电极，与对称部重叠；以及第一虚设电极，与可动体为同电位，且与对称部以及非对称部重叠。对称部具有：第一开口，设置于与第一检测电极重叠的第一部分；以及第二开口，设置于与第一虚设电极重叠的第二部分。并且，第一开口相对于第一部分的开口率比第二部分相对于第二开口的开口率小。

【技术实现步骤摘要】
惯性传感器、电子设备以及移动体
本专利技术涉及惯性传感器、电子设备以及移动体。
技术介绍
例如，专利文献1所记载的惯性传感器是能够检测Z轴方向的加速度的加速度传感器，具有：基板；可动体，相对于基板绕沿着Y轴方向的摇动轴上下摇动；以及检测电极，设置于基板。另外，可动体具有设置为夹着摇动轴、且绕摇动轴的转矩彼此不同的第一可动部以及第二可动部。另外，检测电极具有：第一检测电极，与第一可动部对置而配置于基板；以及第二检测电极，与第二可动部对置而配置于基板。在这种结构的惯性传感器中，若施加Z轴方向的加速度，则可动体绕摇动轴上下摇动，伴随于此，第一可动部与第一检测电极之间的静电容量以及第二可动部与第二检测电极之间的静电容量彼此以反相变化。因此，能够基于该静电容量的变化检测Z轴方向的加速度。另外，在专利文献1所记载的惯性传感器中，减小在可动体的摇动时产生的空气阻力来抑制阻尼，且为了得到期望的频率特性，在遍及可动体的全域同样地形成有多个贯通孔。专利文献1：日本特开2019－45172号公报然而，若在可动体的全域同样地形成多个贯通孔，则能够抑制阻尼而得到期望的频率特性，但作为代价，第一可动部与第一检测电极之间的相对面积以及第二可动部与第二检测电极之间的相对面积分别下降，在其之间产生的静电容量变小，进而加速度的检测灵敏度降低。即在专利文献1所记载的惯性传感器中，存在难以在确保期望的频带的同时发挥优异的检测灵敏度的技术问题。
技术实现思路
实施方式所记载的惯性传感器的特征在于，在将彼此正交的三轴设为X轴、Y轴以及Z轴时，具有：基板；可动体，绕沿着所述Y轴的摇动轴摇动；以及电极，配置于所述基板，在沿所述Z轴方向的俯视观察下，与所述可动体重叠，所述可动体具有在沿所述Z轴方向的俯视观察下夹着所述摇动轴而设置的第一可动部以及第二可动部，在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述第一可动部具有：对称部，设置为与所述第二可动部相对于所述摇动轴对称；非对称部，位于比所述对称部离所述摇动轴更远侧，且绕所述摇动轴的转矩比所述第二可动部大，在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述电极具有：第一检测电极，设置为与所述第一可动部的所述对称部重叠；以及第一虚设电极，与所述可动体为同电位，且设置为在比所述第一检测电极离所述摇动轴更远侧处与所述第一可动部的所述对称部以及所述非对称部重叠，在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述对称部具有：第一开口，设置于与所述第一检测电极重叠的第一部分；第二开口，设置于与所述第一虚设电极重叠的第二部分，所述第一开口相对于所述第一部分的开口率比所述第二开口相对于所述第二部分的开口率小。实施方式所记载的电子设备的特征在于，具有：上述的惯性传感器；以及控制电路，基于从所述惯性传感器输出的检测信号来进行控制。实施方式所记载的移动体的特征在于，具有：上述的惯性传感器；以及控制电路，基于从所述惯性传感器输出的检测信号来进行控制。附图说明图1是示出第一实施方式涉及的惯性传感器的俯视图。图2是图1中的A－A线剖视图。图3是示出作为第二实施方式涉及的电子设备的智能手机的俯视图。图4是示出作为第三实施方式涉及的电子设备的惯性测量装置的分解立体图。图5是图4所示的惯性测量装置所具有的基板的立体图。图6是示出作为第四实施方式涉及的电子设备的移动体定位装置的整体系统的框图。图7是示出图6所示的移动体定位装置的作用的图。图8是示出第五实施方式涉及的移动体的立体图。附图标记说明1…惯性传感器；2…基板；21…凹部；211、212…部分；22…固定件；25、26、27…槽；3…传感器元件；31…固定部；32…可动体；321…第一可动部；322…第二可动部；322A…基端部；322B…末端部；322C…中间部；324…开口；325…对称部；325A…基端部；325B…末端部；325C…中间部；326…非对称部；33…摇动梁；5…盖部；51…凹部；59…玻璃料；61～67…开口；75～77…布线；8…电极；81…第一检测电极；82…第二检测电极；83…第一虚设电极；84…第二虚设电极；1200…智能手机；1208…显示部；1210…控制电路；1500…汽车；1502…控制电路；1510…系统；2000…惯性测量装置；2100…外壳；2110…螺纹孔；2200…接合部件；2300…传感器模块；2310…内壳；2311…凹部；2312…开口；2320…基板；2330…连接器；2340x、2340y、2340z…角速度传感器；2350…加速度传感器；2360…控制IC；3000…移动体定位装置；3100…惯性测量装置；3110…加速度传感器；3120…角速度传感器；3200…运算处理部；3300…GPS接收部；3400…接收天线；3500…位置信息获取部；3600…位置合成部；3700…处理部；3800…通信部；3900…显示部；Az…加速度；Ca、Cb…静电容量；D1、D2…分离距离；J…摇动轴；P…电极焊盘；S…收纳空间；θ…倾斜。具体实施方式以下，基于附图所示的实施方式对本专利技术的惯性传感器、电子设备以及移动体进行详细的说明。＜第一实施方式＞图1是示出第一实施方式涉及的惯性传感器的俯视图。图2是图1中的A－A线剖视图。在下文中，为了便于说明，将彼此正交的三个轴设为X轴、Y轴以及Z轴。另外，将沿着X轴的方向即平行于X轴的方向称为“X轴方向”，沿着Y轴的方向即平行于Y轴的方向称为“Y轴方向”，沿着Z轴的方向即平行于Z轴的方向称为“Z轴方向”。另外，也将各轴的箭头方向末端侧称为“正侧”，将相反侧称为“负侧”。另外，也将Z轴方向正侧称为“上”，将Z轴方向负侧称为“下”。另外，在本说明书中，“正交”是指在技术常识上能够视为正交，具体而言，除了以90°相交的情况以外，还包括从90°稍微倾斜的角度，例如还包括在90°±5°以内的范围内相交的情况。同样地，对于“平行”也是在技术常识上能够视为平行，具体而言，除了两者所成的角度是0°的情况以外，还包括具有±5°以内的范围内的差的情况。图1所示的惯性传感器1是检测Z轴方向的加速度Az的加速度传感器。这种惯性传感器1具有：基板2；传感器元件3，配置于基板2上；盖部5，与基板2接合，覆盖传感器元件3。如图1所示，基板2具有在上表面侧开口的凹部21。另外，在沿Z轴方向的俯视观察下，凹部21在内侧内包传感器元件3，形成为比传感器元件3大。另外，如图2所示，基板2具有从凹部21的底面突出的固定件22。并且，传感器元件3与固定件22的上表面接合。另外，如图1所示，基板2具有在上表面开口的槽25、26、27。作为基板2，能够使用例如含有作为Na+等的可动离子的碱金属离子的玻璃材料，例如由派热克斯玻璃、TEMPAX玻璃(均为注册商标)那样的硼硅酸玻璃构成的玻璃基板。但是，作为基板2没有特别限定，例如也可以使用硅基板或陶瓷基板。另外，如图1所示，在基板2上设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种惯性传感器，其特征在于，/n在将彼此正交的三轴设为X轴、Y轴以及Z轴时，具有：/n基板；/n可动体，绕沿着所述Y轴的摇动轴摇动；以及/n电极，配置于所述基板，在沿所述Z轴方向的俯视观察下，与所述可动体重叠，/n所述可动体具有在沿所述Z轴方向的俯视观察下夹着所述摇动轴而设置的第一可动部以及第二可动部，/n在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述第一可动部具有：对称部，设置为与所述第二可动部相对于所述摇动轴对称；非对称部，位于比所述对称部离所述摇动轴更远侧，且绕所述摇动轴的转矩比所述第二可动部大，/n在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述电极具有：第一检测电极，设置为与所述第一可动部的所述对称部重叠；以及第一虚设电极，与所述可动体为同电位，且设置为在比所述第一检测电极离所述摇动轴更远侧处与所述第一可动部的所述对称部以及所述非对称部重叠，/n在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述对称部具有：第一开口，设置于与所述第一检测电极重叠的第一部分；第二开口，设置于与所述第一虚设电极重叠的第二部分，/n所述第一开口相对于所述第一部分的开口率比所述第二开口相对于所述第二部分的开口率小。/n

【技术特征摘要】
20190624 JP 2019-1167781.一种惯性传感器，其特征在于，
在将彼此正交的三轴设为X轴、Y轴以及Z轴时，具有：
基板；
可动体，绕沿着所述Y轴的摇动轴摇动；以及
电极，配置于所述基板，在沿所述Z轴方向的俯视观察下，与所述可动体重叠，
所述可动体具有在沿所述Z轴方向的俯视观察下夹着所述摇动轴而设置的第一可动部以及第二可动部，
在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述第一可动部具有：对称部，设置为与所述第二可动部相对于所述摇动轴对称；非对称部，位于比所述对称部离所述摇动轴更远侧，且绕所述摇动轴的转矩比所述第二可动部大，
在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述电极具有：第一检测电极，设置为与所述第一可动部的所述对称部重叠；以及第一虚设电极，与所述可动体为同电位，且设置为在比所述第一检测电极离所述摇动轴更远侧处与所述第一可动部的所述对称部以及所述非对称部重叠，
在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述对称部具有：第一开口，设置于与所述第一检测电极重叠的第一部分；第二开口，设置于与所述第一虚设电极重叠的第二部分，
所述第一开口相对于所述第一部分的开口率比所述第二开口相对于所述第二部分的开口率小。


2.根据权利要求1所述的惯性传感器，其特征在于，
在沿所述Z轴方向的俯视观察下，所述电极具有：第二检测电极，设置为与所述第二可动部重叠；以及第二虚设电极，与所述可动体为同电位，且设置为在比所述第二检测电极离所述摇动轴更远...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中悟，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP