微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置、電子模塊、電子設(shè)備以及移動體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置、電子模塊、電子設(shè)備以及移動體，其能夠?qū)υ谂渚€間產(chǎn)生的寄生電容進(jìn)行抑制。所述微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置具備：底基板；第一配線，其使用第一結(jié)構(gòu)體并被配置在底基板上；第二配線，其使用第一結(jié)構(gòu)體和與第一結(jié)構(gòu)體相連接的第二結(jié)構(gòu)體并被配置在底基板上；微電子機(jī)械系統(tǒng)元件，其上連接有第一配線和第二配線，并被配置在底基板上，并且，所述微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置具備第一配線和第二配線相互交叉的交叉部，在交叉部處，第一配線的第一結(jié)構(gòu)體和第二配線的第二結(jié)構(gòu)體交叉。
【專利說明】微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置、電子模塊、電子設(shè)備以及移動體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置、電子模塊、電子設(shè)備以及移動體。
【背景技術(shù)】 [0002]一直以來，已知一種對角速度等進(jìn)行檢測的MEMS (Micro Electro MechanicalSystem:微電子機(jī)械系統(tǒng))裝置，所述MEMS裝置使用MEMS技術(shù)而在底基板上形成MEMS元件，并且將與MEMS元件相連接的配線形成在底基板上。
[0003]作為這種MEMS裝置的制造方法，例如通過陽極接合而將成為半導(dǎo)體元件的材料的硅基板接合于由玻璃等形成的底基板上。而且，通過如下方式而獲得MEMS裝置，即，以保留硅基板中的形成MEMS裝置的結(jié)構(gòu)要素即MEMS元件的區(qū)域、以及形成與該MEMS元件相連接的配線的區(qū)域的方式，對硅基板進(jìn)行蝕刻，并對MEMS元件及配線進(jìn)行模切。
[0004]例如,在非專利文獻(xiàn)I中，作為底基板而使用SOI (Silicon on Insulator:絕緣體上硅)基板。而且，公開了如下的結(jié)構(gòu)，即，在將MEMS元件配置在SOI基板上的MEMS裝置中，將以多晶硅為材料并用于與MEMS元件連接的配線埋入SOI基板中，并使該配線與作為連接目標(biāo)的MEMS元件連接。在非專利文獻(xiàn)I的SOI基板中，在與埋入有配線的位置相比成為下層的位置處具有SiO2層。
[0005]但是，以接近SiO2的玻璃基板或SiO2層的方式配置有配線。由于SiO2的介電常數(shù)較高，因此當(dāng)對配線以接近SiO2的方式進(jìn)行配置時，在配線之間容易產(chǎn)生寄生電容(雜散電容)。因此，無論哪種方法，都存在因配線之間的寄生電容而對MEMS元件的電特性造成不良影響的可能性。
[0006]非專利文獻(xiàn)1:電裝技術(shù)評論(于> ”一〒^ 二力 > > 匕' Λ —)Vol.5Νο.12000ρ39 — ρ44

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了解決上述的課題中的至少一部分而被完成的，并且能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例而實現(xiàn)。
[0008]應(yīng)用例I
[0009]本應(yīng)用例所涉及的MEMS裝置的特征在于，具備:底基板；第一配線，其使用第一結(jié)構(gòu)體并被配置在底基板上；第二配線，其使用第一結(jié)構(gòu)體和與第一結(jié)構(gòu)體相連接的第二結(jié)構(gòu)體并被配置在底基板上；MEMS元件，其上連接有第一配線和第二配線，并被配置在底基板上，并且，所述MEMS裝置具備第一配線和第二配線相互交叉的交叉部，在交叉部處，第一配線的第一結(jié)構(gòu)體和第二配線的第二結(jié)構(gòu)體交叉。
[0010]根據(jù)這種MEMS裝置，與MEMS元件相連接的第一配線具有第一結(jié)構(gòu)體，第二配線具有第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體，并且分別被設(shè)置在底基板上。此外，具備第一配線和第二配線相交叉的交叉部，在交叉部中，第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體交叉。
[0011]由此，能夠以使被設(shè)置在底基板上的第一配線和第二配線交叉的方式進(jìn)行配線，并能夠?qū)υ摰谆宓呐渚€所占用的面積進(jìn)行抑制，從而實現(xiàn)MEMS裝置的小型化。
[0012]應(yīng)用例2
[0013]在上述應(yīng)用例所涉及的MEMS裝置中，優(yōu)選為，在底基板上設(shè)置有槽部，第一結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在槽部內(nèi)。
[0014]根據(jù)這種MEMS裝置，第一結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在設(shè)置于底基板上的槽部內(nèi)，第二結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在底基板上。
[0015]由此，能夠使被設(shè)置在底基板上的第二結(jié)構(gòu)體在跨越且不接觸的條件下與被設(shè)置在槽部內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)體交叉。
[0016]因此，能夠以具有空隙的方式使第一配線和第二配線交叉，從而能夠獲得如下的MEMS裝置，即，對因第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體交叉而產(chǎn)生的寄生電容進(jìn)行抑制，從而對MEMS元件的電特性造成不良影響的情況較少的MEMS裝置。
[0017]應(yīng)用例3 [0018]在上述應(yīng)用例所涉及的MEMS裝置中，優(yōu)選為，交叉部處的槽部與其他的槽部相比較深。
[0019]根據(jù)這種MEMS裝置，在加深了第一配線和第二配線相交叉的交叉部處的、槽的深度的槽部內(nèi)，設(shè)置有第一結(jié)構(gòu)體。
[0020]由此，能夠增加第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體交叉的部分的分開距離，從而能夠獲得如下的MEMS裝置，即，對在第一結(jié)構(gòu)體與第二結(jié)構(gòu)體之間產(chǎn)生的寄生電容進(jìn)行抑制，從而對MEMS元件的電特性造成不良影響的情況較少的MEMS裝置。
[0021]應(yīng)用例4
[0022]在上述應(yīng)用例所涉及的MEMS裝置中，優(yōu)選為，交叉部處的第二結(jié)構(gòu)體的寬度與其他的所述第二結(jié)構(gòu)體的寬度相比較窄。
[0023]根據(jù)這種MEMS裝置，第一配線和第二配線相交叉的交叉部處的、跨越第一結(jié)構(gòu)體的第二結(jié)構(gòu)體的寬度被設(shè)置為，與被設(shè)置在其他部分處的第二結(jié)構(gòu)體相比縮小了寬度。由此，通過縮小在俯視觀察設(shè)置有第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體的底基板時，第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體交叉的部分的面積、即重疊的面積，從而能夠抑制在兩個結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生的寄生電容。因此，能夠獲得對MEMS元件的電特性造成不良影響的情況較少的MEMS裝置。
[0024]應(yīng)用例5
[0025]在上述應(yīng)用例所涉及的MEMS裝置中，優(yōu)選為，第一結(jié)構(gòu)體包含金屬，第二結(jié)構(gòu)體包含硅。
[0026]根據(jù)這種MEMS裝置，通過使用濺射法等，從而能夠?qū)⒆鳛榈谝唤Y(jié)構(gòu)體的包含金屬的膜設(shè)置在槽部中。由此，能夠?qū)⒖色@得電導(dǎo)通的金屬膜作為第一結(jié)構(gòu)體而簡單地設(shè)置在槽部中。此外，第二結(jié)構(gòu)體能夠通過干蝕刻法等，而以包含硅的方式形成。由此，能夠設(shè)置跨越設(shè)置有第一結(jié)構(gòu)體的槽部的第二配線。此外，能夠以與由硅形成的MEMS元件同時的方式，容易地形成于交叉部處寬度有所不同的第二結(jié)構(gòu)體。
[0027]應(yīng)用例6
[0028]本應(yīng)用例所涉及的 電子模塊的特征在于，搭載有上述的MEMS裝置。
[0029]根據(jù)這種電子模塊，由于搭載有上述的MEMS裝置，因此能夠獲得如下的電子模塊，即，對配線間的寄生電容對電特性造成的不良影響進(jìn)行抑制，從而提高了對角速度等的檢測精度的電子模塊。
[0030]應(yīng)用例7
[0031]本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備的特征在于，搭載有上述的MEMS裝置。
[0032]根據(jù)這種電子設(shè)備，由于搭載有上述的MEMS裝置，因此能夠獲得如下的電子設(shè)備，即，對寄生電容對電特性造成的不良影響進(jìn)行抑制，從而提高了對角速度等的檢測精度的電子設(shè)備。
[0033]應(yīng)用例8
[0034]本應(yīng)用例所涉及的移動體的特征在于，搭載有上述的MEMS裝置。
[0035]根據(jù)這種移動體，由于搭載有上述的MEMS裝置，因此能夠獲得如下的移動體，即，對寄生電容對電特性造成的不良影響進(jìn)行抑制，從而提聞了對角速度等的檢測精度的移動體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為模式化地表示第一實施方式所涉及的MEMS裝置的概要結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0037]圖2為模式化地表示第一實施方式所涉及的MEMS裝置的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0038]圖3為將第一實施方式所涉及的MEMS裝置的配線放大并模式化地表示的放大圖。
[0039]圖4為將第一實施方式所涉及的MEMS裝置的配線放大并模式化地表示的放大圖。
[0040]圖5為對第一實施方式所涉及的MEMS裝置的動作進(jìn)行說明的圖。
[0041]圖6為對第一實施方式所涉及的MEMS裝置的動作進(jìn)行說明的圖。
[0042]圖7為對第一實施方式所涉及的MEMS裝置的動作進(jìn)行說明的圖。
[0043]圖8為對第一實施方式所涉及的MEMS裝置的動作進(jìn)行說明的圖。
[0044]圖9為模式化地表示第二實施方式所涉及的電子模塊的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0045]圖10為表示實施例所涉及的電子設(shè)備的模式圖。
[0046]圖11為表示實施例所涉及的電子設(shè)備的模式圖。
[0047]圖12為表示實施例所涉及的電子設(shè)備的模式圖。
[0048]圖13為表示實施例所涉及的移動體的模式圖。
【具體實施方式】
[0049]以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。另外，在以下所示的各個圖中，為了將各個結(jié)構(gòu)要素設(shè)為在附圖上可識別的程度的大小，而存在以使各個結(jié)構(gòu)要素的尺寸或比例與實際的結(jié)構(gòu)要素適當(dāng)不同的方式進(jìn)行記載的情況。此外，對XYZ直角坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)定，并參照該XYZ直角坐標(biāo)系來對各個部分的位置關(guān)系進(jìn)行說明。將鉛直面內(nèi)的預(yù)定方向設(shè)為X軸方向，將在鉛直面內(nèi)與X軸方向正交的方向設(shè)為Y軸方向，將與X軸方向以及Y軸方向均正交的方向設(shè)為Z軸方向。此外，以重力方向為基準(zhǔn)，將重力方向設(shè)為下方，即“一”方向，并將反方向設(shè)為上方，即“十”方向。
[0050]第一實施方式
[0051]在圖1至圖8中圖示了第一實施方式所涉及的MEMS裝置。
[0052]圖1為表示從Z軸方向俯視觀察MEMS裝置時的概要結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2為表示圖1所示的MEMS裝置的線段A — A處的截面的模式圖。圖3及圖4為將圖1所示的MEMS裝置的配線放大表示的放大圖。圖5至圖8為對MEMS裝置的動作進(jìn)行說明的圖。
[0053]另外，對于本實施方式的MEMS裝置100，作為其方式，以構(gòu)成為對角速度等進(jìn)行檢測的陀螺傳感器的方式為例而進(jìn)行說明。
[0054]MEMS裝置的結(jié)構(gòu)
[0055]如圖1及圖2所示，MEMS裝置100具備底基板10、MEMS元件102、第一配線30和
第二配線40。
[0056]作為底基板10的材料，例如使用玻璃。如圖2所示，底基板10具有第一面11、和第一面11的相反側(cè)的第二面12。
[0057]在底基板10的第一面11上設(shè)置有凹部14。在凹部14的上方，以隔開間隙的方式而設(shè)置有MEMS元件102的振動體112。通過凹部14，從而能夠使振動體112在不與底基板10發(fā)生干涉的條件下，在所需的方向上進(jìn)行振動(可動)。此外，在底基板10上，具有用于設(shè)置后述的第一結(jié)構(gòu)體211的槽部16。另外，為了便于說明，在圖1中省略了凹部14及槽部16的圖示。
[0058]MEMS元件102被設(shè)置在底基板10上(底基板10的第一面11上)。在下文中，對MEMS元件102為對繞Z軸的角速度進(jìn)行檢測的陀螺傳感器元件(靜電電容型MEMS陀螺傳感器元件)的示例進(jìn)行說明。
[0059]如圖1及圖2所示，MEMS元件102具備第一 MEMS元件(結(jié)構(gòu)體)106以及第二 MEMS元件(結(jié)構(gòu)體)108。第一 MEMS元件106及第二 MEMS元件108沿著X軸被相互連結(jié)在一起。第一 MEMS元件106與第二 MEMS元件108相比位于一 X軸方向側(cè)。
[0060]如圖1及圖2所示，第一 MEMS元件106及第二 MEMS元件108具備振動體112、第一彈簧部114、可動驅(qū)動電極116、位移部122、第二彈簧部124、可動檢測電極126、第一固定驅(qū)動電極130、132、第二固定驅(qū)動電極134、136、固定檢測電極140、142和固定部150。
[0061]圖1所示的第一配線30具有第一結(jié)構(gòu)體211。第一配線30被連接于構(gòu)成MEMS元件102的第一固定驅(qū)動電極130和固定檢測電極142。此外，通過第一配線30的未與MEMS元件102連接的另一端與電極襯墊50相連接，并且使未圖示的配線連接于電極襯墊50，從而能夠?qū)⑼ㄟ^第一固定驅(qū)動電極130和固定檢測電極142而獲得的信號向MEMS裝置100的外部進(jìn)行輸出。
[0062]圖1所示的第二配線40具有第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221。在第二配線40中，通過連接部320 (參照圖3)而將第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221連接在一起。第二配線40被連接于構(gòu)成MEMS元件102的第一彈簧部114、第二固定驅(qū)動電極136和第一固定驅(qū)動電極132。此外，通過第二配線40的未與MEMS元件102連接的另一端與電極襯墊50相連接，并且使未圖示的配線連接于電極襯墊50，從而能夠從MEMS裝置100的外部向第一彈簧部114、第一固定驅(qū)動電極132和第二固定驅(qū)動電極136施加驅(qū)動信號等。
[0063]第一配線30和第二配線40中所包含的第一結(jié)構(gòu)體211例如可以使用如下的導(dǎo)電膜，即，通過派射法而以ITO (Indium Tin Oxide:氧化銦錫)、銀(Ag)、招(Al)等金屬為材料所形成的導(dǎo)電膜。
[0064]此外，第二配線40所具有的第二結(jié)構(gòu)體221可以使用例如由硅等而形成的、具有導(dǎo)電性的結(jié)構(gòu)體。通過對被接合于底基板10上的硅基板(未圖示)進(jìn)行加工，從而第二結(jié)構(gòu)體221與上述的MEMS元件102的振動體112、第一彈簧部114、第二彈簧部124、可動驅(qū)動電極116、位移部122、可動檢測電極126以及固定部150—體地形成。由此，能夠使用硅半導(dǎo)體裝置的制造中所使用的微細(xì)的加工技術(shù)。
[0065]本實施方式的MEMS裝置100具有與MEMS元件102相連接的第一配線30和第二配線40相交叉的交叉部300 (在圖1中省略了符號及詳細(xì)圖示)。
[0066]圖3 (a)放大圖示了在圖1中標(biāo)記符號B并用虛線包圍起來的交叉部300。此外，圖3 (b)圖示了由圖3 (a)所示的交叉部300的線段D — D所示的、從X軸方向進(jìn)行剖視觀察時的交叉部300。此外，圖3 (c)圖示了圖3 (a)中由線段C 一 C所示的、從Y軸方向進(jìn)行剖視觀察時的連接部320的剖面。
[0067]在圖2及圖3 (a)、(b)所示的交叉部300中，使第一配線30和第二配線40的不同的結(jié)構(gòu)體，即，第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221交叉。
[0068]在本實施方式的MEMS裝置100中，第一配線30和第二配線40中所包含的第一結(jié)構(gòu)體211被設(shè)置在槽部16中，所述槽部16被設(shè)置于底基板10的第一面11上。此外，第二配線40中所包含的第二結(jié)構(gòu)體221被設(shè)置在底基板10上的第一面11上。
[0069]由此，在交叉部300中，采用如下的結(jié)構(gòu)，即，被設(shè)置于底基板10上的第一面11上的第二結(jié)構(gòu)體221跨越被設(shè)置在槽部16中的第一結(jié)構(gòu)體211，并以具有空隙20的方式與第一結(jié)構(gòu)體211交叉。
[0070]在MEMS裝置100中，第一配線30通過被設(shè)置于槽部16中的第一結(jié)構(gòu)體211而與MEMS元件102相連接。此外，第二配線40具有連接部320(在圖1中省略符號及詳細(xì)圖示)，所述連接部320在向MEMS元件102連接的路徑中，使第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221相連接。
[0071]圖3 (C)所示的連接部320為，對第二配線40中所包含的第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221進(jìn)行電連接的部分。
[0072]在連接部320處，以覆蓋被設(shè)置在槽部16中的、底基板10的凸部18的方式設(shè)置有第一結(jié)構(gòu)體211。此外，在凸部18被第一結(jié)構(gòu)體211所覆蓋的部分處，還設(shè)置有凸塊部212。凸塊部212例如由包含鉻(Cr)、金(Au)的金屬膜、或者包含鉬(Pt)、鈦(Ti)的金屬膜構(gòu)成。
[0073]此外，在連接部320處與第一結(jié)構(gòu)體211相連接的第二結(jié)構(gòu)體221，以重疊于凸部18的方式而設(shè)置，并且與凸塊部212相連接(接合)。
[0074]另外，在第二結(jié)構(gòu)體221與底基板10的第一面11之間設(shè)置有膜223，從而起到對第二結(jié)構(gòu)體221與底基板10之間的間隔進(jìn)行調(diào)節(jié)的作用。在假設(shè)沒有膜223的情況下，存在如下的可能性，即，當(dāng)凸塊部212的高度較低時，將由于與第二結(jié)構(gòu)體221的接觸不良而無法形成導(dǎo)通，而當(dāng)凸塊部212的高度較高時，第二結(jié)構(gòu)體221將從底基板10剝離。在本實施方式中，膜223例如可以使用娃氧化膜(Si02)。另外,對于膜223,在圖3 (c)以外的附圖中省略了圖示。
[0075]在如圖3 (a)所示那樣從Z軸方向俯視觀察底基板10時，在第二結(jié)構(gòu)體221中具有縮小了寬度的跨線部222，在交叉部300處，跨線部222以跨越第一結(jié)構(gòu)體211的方式而設(shè)置。由此，能夠減少第二結(jié)構(gòu)體221 (跨線部222)與第一結(jié)構(gòu)體211重疊的面積。因此，由于在交叉部300處，第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221重疊，從而能夠抑制在第一配線30與第二配線40之間產(chǎn)生的寄生電容(雜散電容)。另外，在圖1中省略了交叉部300的符號，并且也省略了跨線部222的圖示。
[0076]此外，如圖4所示，也可以在交叉部300處，于設(shè)置有第一結(jié)構(gòu)體211的槽部16中設(shè)置凹部17。通過設(shè)置凹部17，從而能夠增加交叉部300處以空隙20而交叉的第一結(jié)構(gòu)體211與第二結(jié)構(gòu)體221 (跨線部222)之間的分開距離，由此能夠抑制在兩個配線之間產(chǎn)生的寄生電容(雜散電容)。
[0077]在本實施方式的MEMS裝置100中，通過對例如被接合于底基板10上的硅基板(未圖示)進(jìn)行加工，從而能夠?qū)⒄駝芋w112、第一彈簧部114、第二彈簧部124、可動驅(qū)動電極116、位移部122、可動檢測電極126、固定部150以及第二結(jié)構(gòu)體221—體地形成。由此，能夠應(yīng)用在硅半導(dǎo)體裝置的制造中所使用的微細(xì)的加工技術(shù)，并且能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)而使第一配線30和第二配線40交叉，從而能夠?qū)崿F(xiàn)MEMS裝置100的小型化。
[0078]MEMS裝置的動作
[0079]接下來，對作為陀螺傳感器的MEMS裝置100的動作進(jìn)行說明。圖5至圖8為用于對MEMS裝置100的動作進(jìn)行說明的圖。另外，在圖5至圖8中，作為相互正交的三個軸，圖示了 X軸、Y軸、Z軸。此外，為了便于說明，在圖5至圖8中，省略了 MEMS元件102以外的結(jié)構(gòu)部件的圖示。此外，省略了可動驅(qū)動電極116、可動檢測電極126、第一固定驅(qū)動電極130、132、第二固定驅(qū)動電極134、136以及固定檢測電極140、142的圖示，從而簡單地圖示了 MEMS 元件 102。
[0080]當(dāng)通過未圖示的電源，而向從振動體112起向+ Y軸方向延伸的可動驅(qū)動電極(第一可動驅(qū)動電極)116 (在圖5至圖8中省略圖示)與第一固定驅(qū)動電極130、132 (在圖5至圖8中省略圖示)之間、以及從振動體112起向一 Y軸方向延伸的可動驅(qū)動電極(第二可動驅(qū)動電極)116 (在圖5至圖8中省略圖示)與第二固定驅(qū)動電極134、136 (在圖5至圖8中省略圖示)之間施加電壓時，能夠使可動驅(qū)動電極116與固定驅(qū)動電極130、132之間、以及第二可動驅(qū)動電極116與第二固定驅(qū)動電極134、136之間產(chǎn)生靜電力。由此，如圖5及圖6所示，能夠使第一彈簧部114沿著X軸進(jìn)行伸縮，從而能夠使振動體112沿著X軸進(jìn)行振動。
[0081]更具體而言，通過成為固定電位配線的第二配線40，而向可動驅(qū)動電極116施加固定的電位(Vr)。而且,通過第一配線30 (第一結(jié)構(gòu)體211),而向固定驅(qū)動電極130、134施加以固定的電位(Vr)為基準(zhǔn)的第一交流電壓。此外，通過第二配線40 (第一結(jié)構(gòu)體211)而向固定驅(qū)動電極132、136施加第二交流電壓，所述第二交流電壓為，以固定的電位Vr為基準(zhǔn)的、相位與第一交流電壓錯開了 180度的交流電壓。
[0082]在此，在隔著第一可動驅(qū)動電極116的第一固定驅(qū)動電極130、132中，在第一MEMS元件106中，于第一可動驅(qū)動電極116的一 X軸方向側(cè)設(shè)置有第一固定驅(qū)動電極130，并于第一可動驅(qū)動電極116的+ X軸方向側(cè)設(shè)置有第一固定驅(qū)動電極132 (參照圖1)。在第二MEMS元件108中，于第一可動驅(qū)動電極116的+ X軸方向側(cè)設(shè)置有第一固定驅(qū)動電極130，并于第一可動驅(qū)動電極116的一 X軸方向側(cè)設(shè)置有第一固定驅(qū)動電極132 (圖1)。此外，在隔著第二可動驅(qū)動電極116的第二固定驅(qū)動電極134、136中，在第一 MEMS元件106中，于第二可動驅(qū)動電極116的一 X軸方向側(cè)設(shè)置有第二固定驅(qū)動電極134，并于第二可動驅(qū)動電極116的+ X軸方向側(cè)設(shè)置有第二固定驅(qū)動電極136(參照圖1)。在第二 MEMS元件108中，于第二可動驅(qū)動電極116的+ X軸方向側(cè)設(shè)置有第二固定驅(qū)動電極134，并于第二可動驅(qū)動電極116的一 X軸方向側(cè)設(shè)置有第二固定驅(qū)動電極136 (參照圖1)。因此，能夠通過第一交流電壓及第二交流電壓，從而使第一 MEMS元件106的振動體112a及第二 MEMS元件108的振動體112b以相互反相且預(yù)定的頻率,沿著X軸進(jìn)行振動。在圖5所示的示例中，振動體112a向α I方向進(jìn)行位移，振動體112b向與α I方向相反的α 2方向進(jìn)行位移。在圖6所示的示例中，振動體112a向α 2方向進(jìn)行位移，振動體112b向α I方向進(jìn)行位移。
[0083]另外,位移部122隨著振動體112 (112a、112b)的振動，而沿著X軸進(jìn)行位移。同樣地，可動檢測電極126 (參照圖1)隨著振動體112的振動，而沿著X軸進(jìn)行位移。
[0084]如圖7及圖8所示，當(dāng)在振動體112a、112b正在沿著X軸進(jìn)行振動的狀態(tài)下，向MEMS元件102施加繞Z軸的角速度ω時，科里奧利力將發(fā)揮作用，從而位移部122將沿著Y軸進(jìn)行位移。即，與振動體112a相連接的位移部122a、以及與振動體112b相連接的位移部122b將沿著Y軸而相互地向相反方向進(jìn)行位移。在圖7所示的示例中，位移部122a向β I方向進(jìn)行位移，位移部122b向與β I方向相反的β 2方向進(jìn)行位移。在圖8所示的示例中，位移部122a向β 2方向進(jìn)行位移，位移部122b向β I方向進(jìn)行位移。
[0085]由于位移部122 (122a、122b)沿著Y軸進(jìn)行位移，從而可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的距離發(fā)生變化(參照圖1)。同樣地，可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的距離也發(fā)生變化(參照圖1)。因此，可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的靜電電容發(fā)生變化。同樣地，可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的靜電電容也發(fā)生變化。
[0086]在作為陀螺傳感器的MEMS裝置100中，通過經(jīng)由成為檢測配線的第一配線30及成為固定電位配線的第二配線40而向可動檢測電極126與固定檢測電極140之間施加電壓，從而能夠檢測出可動 檢測電極126與固定檢測電極140之間的靜電電容的變化量(參照圖1)。而且，通過經(jīng)由成為檢測配線的第一配線30及成為固定電位配線的第二配線40而向可動檢測電極126與固定檢測電極142之間施加電壓，從而能夠檢測出可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的靜電電容的變化量(參照圖1)。如此，作為陀螺傳感器的MEMS裝置100能夠通過可動檢測電極126與固定檢測電極140、142之間的靜電電容的變化量，從而求出繞Z軸的角速度ω。
[0087]根據(jù)上述的第一實施方式，能夠獲得以下的效果。
[0088]根據(jù)這種MEMS裝置100，能夠使第二結(jié)構(gòu)體221與被設(shè)置在槽部16中的第一結(jié)構(gòu)體211保持空隙20，且以跨越第一結(jié)構(gòu)體211的方式而與第一結(jié)構(gòu)體211交叉。此外，通過在交叉部300處，于槽部16中設(shè)置凹部17，從而能夠增加被設(shè)置在槽部16中的第一結(jié)構(gòu)體211、和以跨越第一結(jié)構(gòu)體211的方式而與第一結(jié)構(gòu)體211交叉的第二結(jié)構(gòu)體221之間的分開距離。此外，通過在交叉部300中設(shè)置跨線部222，從而能夠減少第一結(jié)構(gòu)體211與第二結(jié)構(gòu)體221重疊的面積，其中，所述跨線部222使以跨越第一結(jié)構(gòu)體211的方式而與第一結(jié)構(gòu)體211交叉的第二結(jié)構(gòu)體221的寬度變細(xì)。
[0089]由此，MEMS裝置100通過使第一配線30和第二配線40以保持空隙20的方式交叉，從而能夠抑制在第一結(jié)構(gòu)體211與第二結(jié)構(gòu)體221之間產(chǎn)生的寄生電容。此外，通過增加第一結(jié)構(gòu)體211與第二結(jié)構(gòu)體221之間的分開距離，從而能夠抑制在第一配線30與第二配線40之間產(chǎn)生的寄生電容。此外，通過減少交叉部300中第一結(jié)構(gòu)體211和第二結(jié)構(gòu)體221重疊的面積，從而能夠抑制在第一結(jié)構(gòu)體211與第二結(jié)構(gòu)體221之間產(chǎn)生的寄生電容。此外，由于能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)使第一配線30和第二配線40交叉，因此即使在復(fù)雜的配線結(jié)構(gòu)的MEMS裝置100中，也能夠容易進(jìn)行配線布局，并且使MEMS裝置100小型化。
[0090]因此，能夠獲得如下的MEMS裝置100，即，對配線間產(chǎn)生的寄生電容進(jìn)行抑制從而對MEMS元件102的電特性造成不良影響的情況較少的、提高了對角速度等的檢測精度的MEMS 裝置 100。
[0091]第二實施方式
[0092]在圖9中圖示了第二實施方式所涉及的電子模塊。
[0093]圖9為表示剖視觀察電子模塊200時的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖，且圖示了搭載(收納)有上述的MEMS裝置100的情況。另外，由于所搭載的MEMS裝置100的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同，因此對相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)記相同的符號，并簡化或省略說明，且利用圖9對本實施方式的電子模塊200進(jìn)行說明。
[0094]電子模塊200具備MEMS裝置100、和搭載該MEMS裝置100的封裝件500。在封裝件500中具有搭載了 MEMS裝置100的凹部530a、和搭載了用于對MEMS裝置100進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電路模塊550的凹部530b。本實施方式的封裝件500例如由陶瓷等材料構(gòu)成。
[0095]在電子模塊200中，所搭載的MEMS裝置100被設(shè)置在凹部530a的底面531a上。MEMS裝置100使用粘合劑540等，而對構(gòu)成該MEMS裝置100的底基板10的第二面12、和底面531a進(jìn)行連接(接合)。此外，在凹部530b中設(shè)置有驅(qū)動電路模塊550，并且使用粘合劑541等而與凹部530b的底面531b相連接(接合)。
[0096]雖然在圖9中，驅(qū)動電路模塊550以隔著封裝件500的方式而被安裝在MEMS裝置100的背面上，但即使為直接粘貼在MEMS裝置100上的結(jié)構(gòu)也沒有問題。
[0097]此外，為了將從MEMS裝置100輸出的角速度等信號向封裝件500的外部、或者驅(qū)動電路模塊550傳遞，從而在封裝件500上設(shè)置有配線電極510a。配線電極510a通過配線511而與被設(shè)置在MEMS裝置100的底基板10上的電極襯墊50電連接。本實施方式的配線511例如通過引線接合法，而使用金(Au)線來對電極襯墊50和配線電極510a進(jìn)行電連接。另外，對于配線511而言，作為線材，并不限定于金(Au)，也可以使用鋁(Al)或銅(Cu)等,并通過其他的配線方法進(jìn)行電連接。此外，電極襯墊50與配線電極510a之間的連接并不限定于引線接合法，只要能夠通過配線511來對兩個電極之間進(jìn)行連接，則也可以使用其他的連接方法。此外，被設(shè)置在驅(qū)動電路模塊550上的電極551與配線電極510b之間通過配線512，而以與配線511相同的方式，例如通過引線接合法而被電連接。
[0098]電子模塊200具備蓋520a、520b，并且凹部530a的頂面532a和蓋520a相連接，凹部530b的頂面532b和蓋520b相連接。形成蓋520a、520b的材料例如可以使用不銹鋼等金屬、或玻璃等材料。
[0099]由此，電子模塊200能夠通過被搭載于凹部530a中的MEMS裝置100而對角速度等進(jìn)行檢測，并且作為與該角速度等相對應(yīng)的信號而向封裝件500的外部進(jìn)行輸出。
[0100]根據(jù)上述的第二實施方式，能夠獲得以下的效果。
[0101]根據(jù)這種電子模塊200，由于MEMS裝置100所具備的第一配線30和第二配線40以具有空隙20的方式而交叉，因此抑制了在兩個配線間產(chǎn)生的寄生電容。此外，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)而使第一配線30和第二配線40交叉，并且能夠?qū)崿F(xiàn)MEMS裝置100的小型化。因此，能夠獲得如下的電子模塊200，即，抑制了配線間的寄生電容從而對MEMS元件102的電特性造成不良影響的情況較少的、對角速度等的檢測精度較高且可實現(xiàn)小型化的電子模塊 200。
[0102]實施例
[0103]接下來，根據(jù)圖10至圖13，對應(yīng)用了如下的電子模塊200的實施例進(jìn)行說明，所述電子模塊200搭載了本發(fā)明的一個實施方式所涉及的MEMS裝置100。
[0104]電子設(shè)備
[0105]接下來，根據(jù)圖10至圖12，對應(yīng)用了第二實施方式所涉及的電子模塊200的電子設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明，所述電子模塊200搭載了本發(fā)明的第一實施方式所涉及的MEMS裝置100。
[0106]圖10為表示作為具備本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電子模塊的電子設(shè)備的、便攜式(或者筆記本式)個人計算機(jī)的結(jié)構(gòu)的概要的立體圖。在該圖中，個人計算機(jī)1100通過具備鍵盤1102的主體部1104、和具備顯示部1008的顯示單元1106而構(gòu)成，并且顯示單元1106以能夠通過鉸鏈結(jié)構(gòu)部而相對于主體部1104進(jìn)行屈折的方式被支承。在這樣的個人計算機(jī)1100中內(nèi)置有作為用于檢測其傾斜等的陀螺傳感器等而發(fā)揮功能的電子模塊200。由于電子模塊200的小型化，從而也能夠內(nèi)置于顯示單元1106等厚度較薄的部分中。
[0107]圖11為表示作為具備本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電子模塊的電子設(shè)備的、移動電話(也包括PHS:Personal Handy-phone System,個人移動電話系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)的概要的立體圖。在該圖中，移動電話1200具備多個操作按鈕1202、聽筒1204以及話筒1206，并且在操作按鈕1202與聽筒1204之間配置有顯示部1208。在這樣的移動電話1200中內(nèi)置有作為對移動電話1200的傾斜、移動方向進(jìn)行檢測的陀螺傳感器等而發(fā)揮功能的電子模塊200。由于電子模塊200的小型化，從而也能夠容易地內(nèi)置于要求小型化的移動電話1200中。
[0108]圖12為表示作為具備本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電子模塊的電子設(shè)備的、數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的概要的立體圖。另外，在該圖中，還簡單地圖示了與外部設(shè)備之間的連接。在此，通常的照相機(jī)通過被攝物體的光學(xué)圖像而使銀鹽感光膠片感光，與此相對，數(shù)碼照相機(jī)1300通過CCD (Charge Coupled Device:電荷稱合元件)等攝像元件而對被攝物體的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而生成攝像信號(圖像信號)。
[0109]在數(shù)碼照相機(jī)1300的殼體(主體)1302的背面上設(shè)置有顯示部1308，并且成為根據(jù)CCD的攝像信號而進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)，顯示部1308作為將被攝物體顯示為電子圖像的取景器而發(fā)揮功能。此外，在殼體1302的正面?zhèn)?圖中背面?zhèn)?，設(shè)置有包括光學(xué)鏡片(攝像光學(xué)系統(tǒng))和CXD等在內(nèi)的受光單元1304。
[0110]當(dāng)攝影者對被顯示在顯示部1308上的被攝圖像進(jìn)行確認(rèn)，并按下快門按鈕1306時，該時間點的CCD的攝像信號將被傳送并存儲于存儲器1310中。此外，在該數(shù)碼照相機(jī)1300中，在殼體1302的側(cè)面設(shè)置有影像信號輸出端子1312、和數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子1314。而且，如圖所示，根據(jù)需要，而在影像信號輸出端子1312上連接有影像監(jiān)視器1430，在數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子1314上連接有個人計算機(jī)1440。而且，成為如下的結(jié)構(gòu)，SP，通過預(yù)定的操作，從而使存儲于存儲器1310中的攝像信號向影像監(jiān)視器1430或個人計算機(jī)1440輸出。在這樣的數(shù)碼照相機(jī)1300中內(nèi)置有作為對其傾斜度進(jìn)行檢測的陀螺傳感器等而發(fā)揮功能電子模塊200。由于電子模塊200的小型化，從而也能夠容易地內(nèi)置于要求小型化的數(shù)碼照相機(jī)1300中。
[0111]另外，本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電子模塊200除了能夠應(yīng)用于圖10的個人計算機(jī)(便攜式個人計算機(jī))、圖11的移動電話、圖12的數(shù)碼照相機(jī)中之外，還能夠應(yīng)用于如下的裝置中，例如，噴墨式噴出裝置(例如，噴墨打印機(jī))、膝上型個人計算機(jī)、電視機(jī)、攝像機(jī)、錄像機(jī)、汽車導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本(也包括帶有通信功能的產(chǎn)品)、電子詞典、臺式電子計算機(jī)、電子游戲機(jī)、文字處理器、工作站、可視電話、防盜用視頻監(jiān)控器、電子雙筒望遠(yuǎn)鏡、POS (Point of Sale:銷售點)終端、醫(yī)療設(shè)備(例如，電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚群探測器、各種測量設(shè)備、計量儀器類(例如，車輛、飛機(jī)、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器等電子設(shè)備。
[0112]移動體
[0113]圖13為概要性地表示作為移動體的一個示例的汽車的立體圖。在汽車1500中應(yīng)用有，搭載了本發(fā)明所涉及的MEMS裝置100的電子模塊200。例如，如該圖所示，在作為移動體的汽車1500中，內(nèi)置有電子模塊200，并且對汽車1500的傾斜度等進(jìn)行控制的電子控制單元1508被搭載于車身1507上。通過將實現(xiàn)了小型化的該電子模塊200用于搭載了多個電子控制單元1508的汽車1500等移動體中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)該電子控制單元1508的小型化，并提高搭載位置的自由度。此外，電子模塊200還能夠廣泛應(yīng)用于汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、安全氣囊、發(fā)動機(jī)控制器等的電子控制單元(EOJ Electronic ControlUnit)中ο
[0114]符號說明
[0115]10…底基板;1 1…第一面;12…第二面；14…凹部;16…槽部;17…凹部;18…凸部;20…空隙;30…第一配線;40…第二配線;50…電極襯墊;100…MEMS裝置;102…MEMS元件；200…電子模塊；211…第一結(jié)構(gòu)體；212…凸塊部；221…第二結(jié)構(gòu)體；222…跨線部;300…交叉部;320…連接部;500…封裝件;510…配線電極；511、512…配線;520…蓋；530…凹部；550…驅(qū)動電路模塊；551…電極；1100…個人計算機(jī)；1200…移動電話；1300...數(shù)字照相機(jī)；150(l...汽車。
【權(quán)利要求】
1.一種微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，其特征在于， 具備: 底基板； 第一配線，其使用第一結(jié)構(gòu)體并被設(shè)置在所述底基板上； 第二配線，其使用所述第一結(jié)構(gòu)體和與所述第一結(jié)構(gòu)體相連接的第二結(jié)構(gòu)體，并被設(shè)置在所述底基板上； 微電子機(jī)械系統(tǒng)元件，其上連接有所述第一配線和所述第二配線，并被配置在所述底基板上， 并且，所述微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置具備所述第一配線和所述第二配線相互交叉的交叉部， 在所述交叉部處，所述第一配線的所述第一結(jié)構(gòu)體和所述第二配線的所述第二結(jié)構(gòu)體交叉。
2.如權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，其特征在于， 在所述底基板上設(shè)置有槽部， 所述第一結(jié)構(gòu)體被設(shè)置在所述槽部內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，其特征在于， 所述交叉部處的所述槽部與其他的所述槽部相比較深。
4.如權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，其特征在于， 所述交叉部處的所述第二結(jié)構(gòu)體的寬度與其他的所述第二結(jié)構(gòu)體的寬度相比較窄。
5.如權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，其特征在于， 所述第一結(jié)構(gòu)體包含金屬， 所述第二結(jié)構(gòu)體包含硅。
6.—種電子模塊，其特征在于， 搭載有權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置。
7.—種電子設(shè)備,其特征在于， 搭載有權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置。
8.一種移動體，其特征在于， 搭載有權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置。
【文檔編號】B81B7/00GK103569938SQ201310309015
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】古畑誠, 田中悟 申請人:精工愛普生株式會社