物理量檢測裝置、電子設備、移動體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種物理量檢測裝置、使用了該物理量檢測裝置的電子設備及移動體。
【背景技術】
[0002]—直以來，作為物理量檢測裝置的一個示例，已知一種對加速度或角速度等進行傳感檢測的振動裝置。該振動裝置具備:物理量檢測振動片；和具有對該物理量檢測振動片進行驅動的功能及對物理量進行檢測的功能的半導體元件。
[0003]作為這種振動裝置，在專利文獻1中公開了一種傳感器裝置(振動裝置)，在俯視觀察硅基板時作為物理量檢測振動片的振動陀螺元件和作為半導體元件的硅基板被配置在重疊的位置處。
[0004]此外，在專利文獻2中公開了一種在俯視觀察封裝件時，陀螺元件(振動元件)與1C芯片(半導體元件)被并排設置在相互不重疊的位置處的振動裝置。
[0005]然而，在專利文獻1所記載的振動裝置中，由于在俯視觀察硅基板時，驅動電極(驅動部)整體與硅基板重疊，因此存在如下的可能，即，由于在驅動部中流通電流而產生的電噪聲容易對被構成在硅基板上的電路造成干擾，從而給檢測精度帶來影響。
[0006]此外，在專利文獻2所記載的振動裝置中，由于在俯視觀察1C芯片時，陀螺元件與1C芯片被橫排地配置(并排設置)在不重疊的位置處，因此有可能使振動裝置的平面尺寸變大。
[0007]專利文獻1:日本特開2012 — 172970號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2013 — 030850號公報
【發明內容】
[0009]本發明是為了解決上述課題而完成的發明，并能夠作為下述的方式或應用例來實現。
[0010]應用例1
[0011]本應用例所涉及的物理量檢測裝置的特征在于，具備:半導體元件；物理量檢測振動片，在俯視觀察所述半導體元件時，所屬物理量檢測振動片的一部分與所述半導體元件重疊，所述物理量檢測振動片包括:具有驅動電極的驅動部；以及檢測部，在俯視觀察所述半導體元件時，所述驅動電極的至少一部分區域不與所述半導體元件重疊。
[0012]根據本應用例，由于驅動電極的至少一部分被配置在不與半導體元件重疊的位置處，因此與現有的驅動部整體與半導體元件重疊的物理量檢測裝置相比，會使被配置在驅動部上的驅動電極與半導體元件的電路相對的面積變小。
[0013]其結果為，能夠減小在驅動電極與半導體元件之間產生的寄生電容，并且會減小由驅動電極產生的電場及磁場給半導體元件帶來的影響。因此，能夠將因驅動電極而產生的電噪聲給半導體元件帶來的影響抑制為較小。
[0014]而且，由于在俯視觀察半導體元件時，物理量檢測振動片與半導體元件以重疊的方式被收納在封裝件中，因此物理量檢測裝置隨著平面尺寸的縮小而小型化。
[0015]應用例2
[0016]上述應用例所記載的物理量檢測裝置的特征在于，所述物理量檢測振動片被配置在所述半導體元件的有源面側。
[0017]根據本應用例，由于能夠將物理量檢測振動片的驅動電極及被形成在檢測部上的檢測部用電極(以下，稱為檢測電極)與半導體元件的驅動及檢測電路用襯墊電極直接連接，因此能夠去掉或縮短用于使物理量檢測振動片的電極與半導體元件的襯墊電極導通的配線，從而能夠降低電噪聲的影響。
[0018]應用例3
[0019]上述應用例所記載的物理量檢測裝置的特征在于，在俯視觀察所述半導體元件時，所述檢測部與所述半導體元件重疊。
[0020]根據本應用例，由于檢測電極與驅動電極相比，電噪聲的產生較少，因此即使將檢測電極配置在與半導體元件重疊的位置處，也不易給半導體元件帶來電噪聲的影響。因此，由于能夠減小平面尺寸，因此能夠實現物理量檢測裝置的小型化。
[0021]應用例4
[0022]上述應用例所記載的物理量檢測裝置的特征在于，所述物理量檢測振動片包括基部以及從所述基部延伸出的支承部，所述支承部被連接在所述半導體元件的固定位置處，在俯視觀察所述半導體元件時，所述檢測部被配置在所述基部與所述固定位置之間。
[0023]根據本應用例，由于以檢測部被配置在基部與支承部之間的方式構成，從而能夠使用于保持半導體元件上的物理量檢測振動片的支承部變長，因此能夠減少因固定而引起的變形經由支承部被傳遞至基部的情況。因此，能夠得到一種降低了隨著對物理量檢測振動片的保持而產生的變形的影響的、高精度的物理量檢測裝置。
[0024]應用例5
[0025]上述應用例所記載的物理量檢測裝置的特征在于，所述驅動部具有第一驅動部和第二驅動部，在俯視觀察所述半導體元件時，所述半導體元件被配置在所述第一驅動部與所述第二驅動部之間。
[0026]根據本應用例，由于半導體元件被配置在第一驅動部與第二驅動部之間，因此能夠使由于電流在驅動電極中流通而產生的電噪聲不易到達半導體元件的檢測電路。因此，不會干擾半導體元件的對微弱的信號進行放大并檢測的檢測電路，從而能夠減少物理量的檢測精度發生劣化的情況。
[0027]應用例6
[0028]上述應用例所記載的物理量檢測裝置的特征在于，所述物理量檢測振動片包括:基部；第一連結部，其從所述基部起沿著第一方向延伸出；以及第二連結部，其從所述基部起沿著與所述第一方向相反的方向延伸出，所述驅動部包括:第一驅動用振動臂，其從所述第一連結部起沿著與所述第一方向交叉的第二方向延伸出；第二驅動用振動臂，其從所述第一連結部起沿著與所述第二方向相反的方向延伸出；第三驅動用振動臂，其從所述第二連結部起沿著所述第二方向延伸出；以及第四驅動用振動臂，其從所述第二連結部起沿著與所述第二方向相反的方向延伸出，所述檢測部包括:第一檢測用振動臂，其從所述基部起沿著所述第二方向延伸出；以及第二檢測用振動臂，其從所述基部起沿著與所述第二方向相反的方向延伸出。
[0029]根據本應用例，能夠對圍繞沿著與由第一方向和第二方向所形成的平面正交的方向的軸的角速度進行檢測。此外，能夠以基部為中央部而使振動姿態對稱，并能夠獲得較強地耐受來自外部的振動、沖擊的穩定的振動特性。因此，能夠降低電噪聲的影響，從而降低被施加于物理量檢測裝置的角速度的誤檢測。
[0030]應用例7
[0031]上述應用例所記載的物理量檢測裝置的特征在于，所述物理量檢測振動片包括基部，所述驅動部包括從所述基部的一端延伸出的第一驅動用振動臂及第二驅動用振動臂，所述檢測部包括從所述基部的與所述一端相反的一側的另一端延伸出的第一及第二檢測用振動臂。
[0032]根據本應用例，能夠對圍繞沿著第一及第二驅動用振動臂的延伸方向的軸的角速度進行檢測。此外，由于驅動用振動臂與檢測用振動臂分別從基部的同一軸向上的兩個端部延伸出，因此驅動電極與檢測電極被分離。
[0033]因此，驅動電極與檢測電極的電極之間或配線之間的靜電耦合等電噪聲被降低，從而檢測靈敏度穩定。而且，通過同時驅動第一驅動用振動臂和第二驅動用振動臂，從而能夠提高激振效率而降低等效串聯電阻值，隨之能夠實現消耗電流的減少。
[0034]應用例8
[0035]本應用例所涉及的電子設備的特征在于，具備在上述應用例中的任一例中所記載的物理量檢測裝置。
[0036]根據本應用例，由于使用降低了對半導體元件的噪聲的影響的物理量檢測裝置，因此能夠提供一種特性穩定的高可靠性的電子設備。
[0037]應用例9
[0038]本應用例所涉及的移動體的特征在于，具備在上述應用例中的任一例中所記載的物理量檢測裝置。
[0039]根據本應用例，由于使用降低了對半導體元件的噪聲的影響的物理量檢測裝置，因此能夠提供一種特性穩定的高可靠性的移動體。
【附圖說明】
[0040]圖1為模式化地表示作為第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的振動裝置的俯視圖。
[0041]圖2為圖1中的A — A線的剖視圖。
[0042]圖3為模式化地表示作為第二實施方式所涉及的物理量檢測裝置的振動裝置的俯視圖。
[0043]圖4為圖3中的B — B線的剖視圖。
[0044]圖5為模式化地表示作為改變例1所涉及的物理量檢測裝置的振動裝置的俯視圖。
[0045]圖6為模式化地表示作為第三實施方式所涉及的物理量檢測裝置的振動裝置的俯視圖。
[0046]圖7為表示作為電子設備的一個示例的移動型的個人計算機的結構的立體圖。
[0047]圖8為表示作為電子設備的一個示例的移動電話的結構的立體圖。
[0048]圖9為表示作為電子設備的一個示例的數碼相機的結構的立體圖。
[0049]圖10為表示作為移動體的一個示例的汽車的結構的立體圖。
【具體實施方式】
[0050]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0051]第一實施方式
[0052]作為本發明的第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的一個示例，使用對角速度進行檢測的振動裝置1 (陀螺傳感器)，并按照圖1、圖2進行說明。
[0053]圖1為模式化地表示作為第一實施方式所涉及的物理量檢測裝置的振動裝置的俯視圖，圖2為圖1中的A — A線的剖視圖。另外，在以下的各圖中，為了將各層和各部件設為能夠識別的程度的大小，而使各層和各部件的尺寸與實際不同。
[0054]在以下的各圖中，為了便于說明，將相互正交的三個軸圖示為X軸、Y軸以及Z軸，并將所圖示的箭頭標記的頂端側設為“ +側”、基端側設為“一側”。Z軸與半導體元件和作為物理量檢測振動片的振動元件層壓的方向一致。此外，將與X軸平行的方向稱為“第二方向(-X軸方向)”，將與Y軸平行的方向稱為“第一方向(一 Y軸方向)”，將與z軸平行的方向稱為“Z軸方向”。而且，在從Z軸方向進行觀察的俯視觀察時，將+Z軸方向上的面作為上表面、一 Z軸方向上的面作為下表面而進行說明。
[0055]如圖1、圖2所示，作為本實施方式的物理量檢測裝置的一個示例的振動裝置1具備半導體元件10、作為物理量檢測振動片的振動元件(陀螺元件)20以及封裝件30等。
[0056]振動元件的結構
[0057]首先，對被搭載在振動裝置1中的振動元件20的結構進行說明。
[0058]如圖1所示，本實施方式的振動元件20為，通過被稱為所謂的雙T型的結構來對圍繞振動元件20的厚度方向(Z軸方向)即如后述說明的Z軸的角速度進行檢測的陀螺元件。振動元件20具備通過對如后述說明的基材進行加工而被形成為一體的基部21、連結部、作為驅動部的驅動用振動臂和作為檢測部的檢測用振動臂。
[0059]驅動部具有第一驅動部和第二驅動部。此外，第一驅動部由第一驅動用振動臂24和第二驅動用振動臂25構成，第二驅動部由第三驅動用振動臂26和第四驅動用振動臂27構成。
[0060]若詳細地說明，則振動元件20具備:振動元件20的中央的大致四邊形的基部21 ;從基部21起沿著第一方向(一 Y軸方向)延伸出的作為連結部的第一連結部22 ;和從基部21起沿著與第一方向相反的方向延伸出的作為連結部的第二連結部23。
[0061]而且，振動元件20具備:從第一連結部22的與基部21相反的方向的頂端部起沿著第二方向(一 X軸方向)延伸出的第一驅動用振動臂24 ;以及從第一連結部22的與基部21相反的方向的頂端部起沿著與第二方向相反的方向延伸出的第二驅動用振動臂25。
[0062]此外，振動元件20具備:從第二連結部23的與基部21相反的方向的頂端部起沿著第二方向(一 X軸方向)延伸出的第三驅動用振動臂26 ;以及從第二連結部23的與基部21相反的方向的頂端部起沿著與第二方向相反的方向(+X軸方向)延伸出的第四驅動用振動臂27。
[0063]而且，振動元件20具備:從基部21起沿著第二方向(一 X軸方向)延伸出的第一檢測用振動臂28;以及從基部21起沿著與第二方向相反的方向(+X軸方向)延伸出的第二檢測用振動臂29。
[0064]另外，以下，將第一連結部22、第二連結部23統一記載為連結部22、23，將第一驅動用振動臂24、第二驅動用振動臂25、第三驅動用振動臂26、第四驅動用振