本發(fā)明涉及傳感器裝置、便攜設備、電子設備以及移動體。

背景技術：

具備通過受壓而進行撓曲變形的隔膜的壓力傳感器被廣泛使用。在這樣的壓力傳感器中，例如，根據(jù)被設置于隔膜上的壓敏電阻元件的電阻值，而對被施加在隔膜上的壓力進行檢測(例如，參照專利文獻1)。

一直以來，存在如下的問題，即，在隔膜上被施加了重力加速度等的加速度時，由于受到該加速度的影響而隔膜的撓曲量會發(fā)生變動，從而會導致檢測壓力的精度降低。

專利文獻1：日本特開2011-075400號公報

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種具有優(yōu)異的壓力檢測精度的傳感器裝置，另外，提供具備該傳感器裝置的便攜設備、電子設備以及移動體。

這樣的目的通過下述的本發(fā)明而被實現(xiàn)。

本發(fā)明的傳感器裝置的特征在于，具備：壓力傳感器，其具有通過受壓而進行撓曲變形的隔膜部；加速度傳感器，其對所述隔膜部的法線方向上的加速度進行檢測；補正部，其利用所述加速度傳感器的檢測結(jié)果，而對所述壓力傳感器的檢測結(jié)果進行補正。

根據(jù)這樣的傳感器裝置，通過利用加速度傳感器的檢測結(jié)果而對壓力傳感器的檢測結(jié)果進行補正，從而能夠去除或降低在電子設備上作用有重力加速度等的加速度時所產(chǎn)生的壓力傳感器的檢測結(jié)果的誤差量。因此，能夠降低重力加速度等的加速度的影響，從而高精度地對壓力進行檢測。

在本發(fā)明的傳感器裝置中，優(yōu)選為，所述加速度傳感器對圍繞相互正交的三個軸的加速度進行檢測。

由此，能夠提高加速度傳感器的設置姿態(tài)的自由度。

在本發(fā)明的傳感器裝置中，優(yōu)選為，具備殼體，所述殼體統(tǒng)一收納對所述壓力傳感器及所述加速度傳感器并具有開口部。

由此，能夠通過殼體來保護壓力傳感器及加速度傳感器。此外，能夠減小壓力傳感器與加速度傳感器之間的距離。因此，能夠通過加速度傳感器而高精度地對施加于壓力傳感器上的加速度進行檢測。其結(jié)果為，能夠利用加速度傳感器的檢測結(jié)果而高精度地對壓力傳感器的檢測結(jié)果進行補正。

在本發(fā)明的傳感器裝置中，優(yōu)選為，具備被填充于所述殼體內(nèi)的液體狀或凝膠狀的壓力傳遞介質(zhì)。

由此，能夠進行壓力傳感器的壓力檢測，并且能夠通過壓力傳遞介質(zhì)來保護壓力傳感器及加速度傳感器。

在本發(fā)明的傳感器裝置中，優(yōu)選為，以第一采樣頻率而取得所述壓力傳感器的檢測結(jié)果，以成為所述第一采樣頻率的公倍數(shù)的第二采樣頻率而取得所述加速度傳感器的檢測結(jié)果，所述補正部使所述壓力傳感器的檢測結(jié)果與所述加速度傳感器的檢測結(jié)果同步而實施補正。

由此，能夠利用加速度傳感器的檢測結(jié)果而有效地對壓力傳感器的檢測結(jié)果進行補正。

在本發(fā)明的傳感器裝置中，優(yōu)選為，所述壓力傳感器具有被設置于所述隔膜部上的壓敏電阻元件。

由此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高精度的壓力傳感器。

在本發(fā)明的傳感器裝置中，優(yōu)選為，所述壓力傳感器具有：基板，其上設置有所述隔膜部；層壓結(jié)構(gòu)體，其與所述基板一同形成了壓力基準室。

由此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高精度的壓力傳感器。

本發(fā)明的便攜設備的特征在于，具備本發(fā)明的傳感器裝置。

由此，即使在便攜設備上施加有加速度，也能夠高精度地對壓力進行檢測。

在本發(fā)明的便攜設備中，優(yōu)選為，所述便攜設備為手表型設備，并具備：外裝殼體，其中配置有所述壓力傳感器及所述加速度傳感器；表帶，其被安裝在所述外裝殼體上。

在手表型的電子設備中，由于是佩戴在使用者的手臂上而被使用，因此會根據(jù)使用狀態(tài)而以各種各樣的方向及大小而被施加加速度，從而在壓力傳感器的檢測結(jié)果中易于產(chǎn)生誤差。因此，在這樣的電子設備中，當利用加速度傳感器的檢測結(jié)果而對壓力傳感器的檢測結(jié)果進行補正時，其效果變得顯著。

在本發(fā)明的便攜設備中，優(yōu)選為，在從厚度方向觀察所述外裝殼體的俯視觀察時，在設定了穿過所述外裝殼體的中心并在與所述表帶延伸的方向而正交的方向上延伸的假想線時，所述壓力傳感器及所述加速度傳感器均被配置在所述假想線上、或者均相對于所述假想線而被配置在一側(cè)。

由此，即使使用者向各種方向移動手臂或手腕，也能夠利用加速度傳感器的檢測結(jié)果而對壓力傳感器的檢測結(jié)果進行補正。

本發(fā)明的電子設備的特征在于，具備本發(fā)明的傳感器裝置。

由此，即使在電子設備上被施加有加速度，也能夠高精度地對壓力進行檢測。

本發(fā)明的移動體的特征在于，具備本發(fā)明的傳感器裝置。

由此，即使在移動體上被施加有加速度，也能夠高精度地對壓力進行檢測。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電子設備(手表型的便攜設備)的俯視圖。

圖2為圖1所示的電子設備(傳感器裝置)的控制系統(tǒng)的框圖。

圖3為圖1所示的電子設備所具備的傳感器單元的剖視圖。

圖4為表示圖3所示的傳感器單元所具備的壓力傳感器及加速度傳感器的圖。

圖5為對圖1所示的壓力傳感器的作用進行說明的圖，并且為表示被施加于壓力傳感器上的加速度與檢測壓力之間的關系的坐標圖。

圖6為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電子設備(手表型的便攜設備)的俯視圖。

圖7為表示本發(fā)明的移動體的一個示例的立體圖。

具體實施方式

以下，根據(jù)附圖所示的各實施方式，而對本發(fā)明的傳感器裝置、便攜設備、電子設備以及移動體進行詳細說明。另外，在下文中，以在手表型的便攜設備中應用了本發(fā)明的電子設備的情況為例而進行說明。

1.電子設備(便攜設備)

第一實施方式

圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電子設備(手表型的便攜設備)的俯視圖。圖2為圖1所示的電子設備(傳感器裝置)的控制系統(tǒng)的框圖。另外，在圖1中，為了便于說明，作為相互正交的三個軸而以箭頭標記圖示了X軸、Y軸及Z軸，并且將各個箭頭標記的頂端側(cè)設為“+”，將基端側(cè)設為“－”。此外，將與X軸平行的方向稱為“X軸方向”，將與Y軸平行的方向稱為“Y軸方向”，將與Z軸平行的方向稱為“Z軸方向”。

圖1所示的電子設備10為手表型的便攜設備。如圖1所示，該電子設備10具備外殼101(外裝殼體)、被設置于外殼101的一個面(表面)上的顯示部102、和被設置于外殼101的側(cè)面上的多個操作按鈕103。此外，在外殼101上，安裝有佩戴于使用者的手臂上時所使用的表帶104。具備這樣的手表型的封裝部(外殼101及表帶104)的電子設備10具有優(yōu)異的便攜性。

外殼101呈中空的扁平形狀。在該外殼101的一個扁平面?zhèn)仍O置有顯示部102。

如圖2所示，電子設備10具有顯示部102、GPS接收部105(時刻信息生成部)、溫度傳感器106、壓力傳感器107、加速度傳感器108、陀螺傳感器109、無線通信部111、控制部110、電源電路112、蓄電池113以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部115～118，并且這些部件被收納于前文所述的外殼101內(nèi)。此處，包括壓力傳感器107、加速度傳感器108及控制部110的結(jié)構(gòu)構(gòu)成了“傳感器裝置100”。另外，溫度傳感器106、陀螺傳感器109以及與它們相對應的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部或無線通信部111只要根據(jù)需要設置即可，也可以省略。此外，電子設備10也可以具有磁性傳感器等其他的傳感器或具有振動功能的振動部、產(chǎn)生聲音的聲音產(chǎn)生部(揚聲器)等。

顯示部102被構(gòu)成為，根據(jù)需要而能夠顯示有時刻信息、溫度信息(外部溫度信息)、氣壓信息、位置信息、海拔信息、斜度信息、計時信息等各種信息。這樣的顯示部102例如被構(gòu)成為，包括液晶面板或有機電致發(fā)光面板等的顯示面板、和對顯示面板進行驅(qū)動的驅(qū)動電路。

GPS接收部105(接收器)具有對從GPS衛(wèi)星被發(fā)送的衛(wèi)星信號進行接收的功能,GPS衛(wèi)星被使用于作為利用了人造衛(wèi)星的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS：Global Navigation Satellite System)之一的GPS(Global Positioning System：全球定位系統(tǒng))中。此外，GPS接收部105實施如下的處理，即，根據(jù)被疊加于衛(wèi)星信號中的軌道信息或時刻信息而對GPS接收部105的當前位置(即電子設備10的當前位置)或時刻信息進行計算的處理，或者生成每秒更新時刻的準確的定時信號(1PPS)的處理等。

這樣的GPS接收部105具有GPS接收器1051及GPS天線1052。GPS接收器1051例如以包括RF(Radio Frequency：無線電頻率)部以及基帶部的方式而構(gòu)成。RF部例如以包括LNA(Low Noise Amplifier：低噪音放大器)、混頻器、VCO(Voltage Controlled Oscillator：電壓控制振蕩器)、PLL(Phase Locked Loop：鎖相環(huán))電路、IF放大器、IF(Intermediate Frequency：中頻)濾波器、ADC(A/D轉(zhuǎn)換器)等的方式而構(gòu)成。基帶部例如以包括DSP(Digital Signal Processor：數(shù)字信號處理器)、CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)、SRAM(Static Random Access Memory：靜態(tài)隨機存儲器)、RTC(Real Time Clock：實時時鐘)的方式而構(gòu)成。此外，在基帶部上，連接有附帶溫度補償電路的晶體振蕩電路(TCXO：Temperature Compensated Crystal Oscillator)或閃存等。

溫度傳感器106具有對外殼101以外的溫度進行檢測的功能。該溫度傳感器106例如以包括熱電堆或熱敏電阻等的方式而構(gòu)成。

壓力傳感器107具有對外殼101以外的氣壓進行檢測的功能。該壓力傳感器107例如以包括利用半導體制造技術而被制造出的小型的氣壓傳感器(例如MEMS(Micro-electromechanical System：微電子機械系統(tǒng))型氣壓傳感器)的方式而構(gòu)成。另外，對于壓力傳感器107的結(jié)構(gòu)，將在下文中進行敘述。

加速度傳感器108具有利用三個軸而對被施加于電子設備10上的加速度進行檢測的功能。該加速度傳感器108例如以包括利用MEMS技術而被制造出的加速度傳感器元件的方式而構(gòu)成。如后文所詳細敘述的那樣，該加速度傳感器108與壓力傳感器107一同被單元化。

陀螺傳感器109具有利用三個軸而對被施加于電子設備10上的角速度進行檢測的功能。該陀螺傳感器109例如以包括利用MEMS技術而被制造出的角速度傳感器元件的方式而構(gòu)成。

無線通信部111具有無線通信(發(fā)送及接收)功能。更具體而言，無線通信部111具有對前文所述的各傳感器的檢測結(jié)果或者利用該結(jié)果而獲得的信息進行無線發(fā)送的功能。由此，使用者能夠例如通過個人計算機等的主機(未圖示)來接收和利用從無線通信部111被無線發(fā)送出的信息。

這樣的無線通信部111具有天線1111及通信電路1112。

天線1111并沒有被特別限定，例如由金屬材料、碳等而構(gòu)成，并且成為繞線、薄膜等方式。另外，天線1111既可以在發(fā)送及接收中共用而由一個天線構(gòu)成，也可以分別對應于發(fā)送及接收而由兩個天線構(gòu)成。

通信電路1112例如具有：用于發(fā)送電磁波的發(fā)送電路、具有對所發(fā)送的信號進行調(diào)制的功能的調(diào)制電路、用于接收電磁波的接收電路、具有對所接收的信號進行解調(diào)的功能的解調(diào)電路。另外，通信電路1112也可以具有：具有將信號的頻率轉(zhuǎn)換為較小的頻率的功能的降頻轉(zhuǎn)換電路、具有將信號的頻率轉(zhuǎn)換為較大的頻率的功能的升頻轉(zhuǎn)換電路、具有放大信號的功能的放大電路等。

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部115～118分別包括將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部115將來自溫度傳感器106的模擬信號(溫度檢測信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部116將來自壓力傳感器107的模擬信號(壓力檢測信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部117將來自加速度傳感器108的模擬信號(加速度檢測信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部118將來自陀螺傳感器109的模擬信號(角速度檢測信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。此處，各模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部115～118根據(jù)來自未圖示的時鐘電路的時鐘信號而以預定的采樣頻率實施轉(zhuǎn)換。另外，該采樣頻率在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部彼此間既可以相同，也可以不同。

存儲部114具有對控制部110的動作所需的信息進行存儲的功能。

控制部110具有對電子設備10的各部進行控制的功能。具體而言，例如，控制部110基于從電子設備10所具備的傳感器等而獲得的信息，根據(jù)需要而將時刻信息、溫度信息(外部氣溫信息)、氣壓信息、位置信息、海拔信息、斜度信息、計時信息等各種信息顯示于顯示部102上。此外，控制部110具有如下功能，即，通過操作按鈕103的操作而對顯示于顯示部102上的信息的種類或顯示方式進行變更，或者實施電子設備10的動作模式的切換。

此處，顯示于顯示部102上的信息，既可以直接顯示各傳感器的檢測結(jié)果，也可以基于該檢測結(jié)果并根據(jù)需要而顯示實施了計算的結(jié)果。例如，時刻信息根據(jù)來自GPS接收部105的輸出或根據(jù)基于該輸出的計算結(jié)果而獲得。溫度信息根據(jù)溫度傳感器106的檢測結(jié)果或根據(jù)基于該檢測結(jié)果的計算結(jié)果而獲得。氣壓信息根據(jù)壓力傳感器107的檢測結(jié)果或者根據(jù)基于該檢測結(jié)果的計算結(jié)果而獲得。位置信息由緯度信息、經(jīng)度信息以及高度信息(海拔信息)組成，緯度信息以及經(jīng)度信息根據(jù)基于來自GPS接收部105的輸出的計算結(jié)果而獲得，高度信息根據(jù)基于壓力傳感器107的檢測結(jié)果的計算結(jié)果而獲得。斜度信息根據(jù)基于來自GPS接收部105的輸出(時刻信息、緯度信息以及經(jīng)度信息)和壓力傳感器107的檢測結(jié)果(高度信息)的計算結(jié)果而獲得。計時信息根據(jù)基于來自GPS接收部105的輸出(時刻信息)的計算結(jié)果而獲得。這些信息以單獨一個或?qū)蓚€以上進行組合的方式而被顯示于顯示部102上。此外，也可以基于其他的傳感器的檢測結(jié)果而對某個傳感器的檢測結(jié)果進行補正。例如，高度信息不僅能夠利用壓力傳感器107的檢測結(jié)果，而且也能夠利用來自GPS接收部105的輸出(緯度信息以及經(jīng)度信息)、加速度傳感器108的檢測結(jié)果(加速度信息)以及陀螺傳感器109的檢測結(jié)果(角速度信息)來進行補正。此外，由于壓力傳感器107、加速度傳感器108以及陀螺傳感器109一般具有溫度特性，因此能夠利用溫度傳感器106的檢測結(jié)果或者通過所述檢測結(jié)果而獲得的信息，而對這些傳感器的檢測結(jié)果或者通過所述檢測結(jié)果而獲得的信息進行補正(溫度補正)。通過以此方式利用多個傳感器而獲得某一個信息，從而能夠提高檢測精度。

尤其，控制部110具有利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正的作為“補正部”的功能。由此，能夠降低由加速度被施加于壓力傳感器107上而導致的壓力傳感器107的檢測誤差。

此處，控制部110以第一采樣頻率而取得壓力傳感器107的檢測結(jié)果。此外，控制部110以成為第一采樣頻率的公倍數(shù)的第二采樣頻率而取得加速度傳感器108的檢測結(jié)果。而且，控制部110使壓力傳感器107的檢測結(jié)果與加速度傳感器108的檢測結(jié)果同步而實施補正。由此，能夠利用加速度傳感器108の檢測結(jié)果而有效地對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。

這樣的控制部110例如以包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(read only memory：只讀存儲器)、RAM(Random Access Memory：隨機存取存儲器)、I/O(input/output：輸入輸出)端口等的方式而構(gòu)成。

電源電路112具有根據(jù)需要而向前述的外殼101內(nèi)的電子部件或電子電路供給來自蓄電池113的電力的功能。作為蓄電池113沒有被特別地限定，例如能夠使用鋰電池等一次電池、或者鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池。

另外，雖然由電源電路112實施的電力的供給可以始終實施，但在電子設備10具有電源開關的情況下，也可以通過電源開關的操作而能夠進行導通斷開，或者，在電子設備10具有電力輸入端子的情況下，也可以在從電力輸入端子輸入有電力時，通過來自電力輸入端子的電力而實施供給，從而停止來自蓄電池113的電力供給。

傳感器單元

以下，對包括壓力傳感器107及加速度傳感器108且被單元化的傳感器單元1進行說明。

圖3為圖1所示的電子設備所具備的傳感器單元的剖視圖。

圖3所示的傳感器單元1具有：壓力傳感器107、加速度傳感器108、統(tǒng)一收納壓力傳感器107及加速度傳感器108的殼體4(容器)、被填充于殼體4內(nèi)的壓力傳遞介質(zhì)40。

殼體4對壓力傳感器107及加速度傳感器108進行收納，并且具有對所述壓力傳感器107及所述加速度傳感器108進行支承的功能。由此，能夠?qū)毫鞲衅?07及加速度傳感器108進行保護。

該殼體4具有開口431。由此，能夠通過開口431而向殼體4內(nèi)的壓力傳感器107傳遞殼體4的外部的壓力P。

如圖3所示，殼體4具有板狀的基座41、被接合于基座41的一側(cè)的面上的框狀的框體42、被接合于框體42的與基座41相反側(cè)的面上的筒狀的筒體43。

在基座41的下表面上，設置有由金屬構(gòu)成的多個外部端子54。另一方面，在基座41的上表面上接合有框體42。框體42的內(nèi)側(cè)的寬度與筒體43的下端的內(nèi)側(cè)的寬度相比而較窄，在基座41的上表面與框體42的上表面之間形成有高低差421。在該高低差421上，設置有由金屬構(gòu)成的多個內(nèi)部端子(未圖示)，該內(nèi)部端子經(jīng)由被埋入基座41以及框體42內(nèi)的配線(未圖示)而與前文所述的外部端子54電連接。

作為這樣的基座41以及框體42的構(gòu)成材料并沒有被特別地限定，例如可舉出氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯等氧化物陶瓷、氮化硅、氮化鋁、氮化鈦等氮化物陶瓷的各種陶瓷、或聚乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、ABS樹脂、環(huán)氧樹脂的各種樹脂材料等絕緣性材料，并且可以將所述材料中的1種或者2種以上進行組合來使用。在這些材料中，優(yōu)選為各種陶瓷。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有優(yōu)異的機械強度的殼體4。另外，作為基座41以及框體42的俯視形狀并沒有被特別地限定，例如可以形成圓形形狀、長方形形狀、五邊形以上的多邊形形狀等。

筒體43具有其內(nèi)外的各個寬度(內(nèi)徑、外徑)從下端朝向上端側(cè)變窄的部分、和其內(nèi)外的各個寬度(內(nèi)徑、外徑)從該部分起朝向上端而成為恒定的部分。另外，筒體43的形狀并不限定于此，例如，可以僅由寬度成為恒定的部分構(gòu)成，也可以僅由寬度朝向上端而變窄的部分構(gòu)成。

作為這樣的筒體43的構(gòu)成材料并沒有被特別地限定，而能夠使用與前文所述的基座41以及框體42的構(gòu)成材料相同的材料。

壓力傳遞介質(zhì)40以對壓力傳感器107等的外表面(至少為后文所述的受壓面661)進行覆蓋的方式被填充于前文所述的殼體4內(nèi)，并具有將殼體4外部的壓力傳遞至壓力傳感器107的功能。

壓力傳遞介質(zhì)40呈液體狀或凝膠狀，例如，由硅樹脂等的樹脂材料構(gòu)成。這樣的壓力傳遞介質(zhì)40具有從殼體4的開口431露出的部分，并將施加于所涉及的部分上的壓力傳遞至壓力傳感器107(更具體而言，為后文所述的隔膜部66的受壓面661)。另外，在構(gòu)成壓力傳遞介質(zhì)40的樹脂材料中，也可以包含由有機材料或無機材料構(gòu)成的固體狀的填料(粉體)。

另外，通過壓力傳感器107及加速度傳感器108的外表面被凝膠狀或液體狀的壓力傳遞介質(zhì)40覆蓋，從而能夠?qū)毫鞲衅?07及加速度傳感器108進行保護。

在此，壓力傳感器107及加速度傳感器108經(jīng)由金屬凸點或?qū)щ娦哉澈蟿┑冉雍喜牧?1而被相互接合。由此，壓力傳感器107被支承于加速度傳感器108上。

圖4為表示圖3所示的傳感器單元所具備的壓力傳感器及加速度傳感器的圖。另外，在下文中，為了便于說明，將圖4中的上側(cè)(+Z軸方向側(cè))稱為“上”，將下側(cè)(－Z軸方向側(cè))稱為“下”。

如圖4所示，加速度傳感器108具有封裝件21、和被收納于封裝件21內(nèi)的加速度傳感器元件22。

封裝件21例如以對具有凹部的硅基板或玻璃基板進行接合的方式而構(gòu)成。在該封裝件21的上表面上，設置有多個端子32及多個端子35。多個端子32經(jīng)由接合材料51而與壓力傳感器107連接。多個端子35經(jīng)由未圖示的配線而與加速度傳感器元件22及壓力傳感器107電連接，并且經(jīng)由例如由接合引線構(gòu)成的配線53而與前文所述的殼體4的內(nèi)部端子(未圖示)連接。由此，加速度傳感器108經(jīng)由配線53而與殼體4的內(nèi)部端子電連接并且相對于殼體4而被支承。

加速度傳感器元件22以能夠?qū)ο嗷フ坏娜齻€軸(例如，X軸、Y軸及Z軸)向的加速度進行檢測的方式而構(gòu)成。由此，能夠提高加速度傳感器108的設置姿態(tài)的自由度。該加速度傳感器元件22例如由硅而構(gòu)成。另外，加速度傳感器元件22既可以由能夠?qū)θ齻€軸向的加速度進行檢測的一個元件片構(gòu)成，也可以由針對每個軸而被分割的三個元件片構(gòu)成。

另一方面，壓力傳感器107具備基板6、和被設置于基板6的一側(cè)的主面上的層壓結(jié)構(gòu)體8。在此，基板6具有隔膜部66，并且在隔膜部66上形成有多個壓敏電阻元件7。此外，層壓結(jié)構(gòu)體8的與隔膜部66對置配置的部分相對于基板6而分離，由此，在所涉及的部分與基板6之間，形成有空穴部S(壓力基準室)。

基板6具有：半導體基板61；絕緣膜62，其被設置于半導體基板61的一側(cè)的主面上；絕緣膜63，其相對于絕緣膜62而被設置于與半導體基板61相反的一側(cè)；導體層64，其相對于絕緣膜63而被設置于與半導體基板61相反的一側(cè)。

半導體基板61為，通過使由單晶硅構(gòu)成的硅層611(處理層)、由硅氧化膜構(gòu)成的氧化硅層612(盒層)、由單晶硅構(gòu)成的硅層613(裝置層)依次層壓而成的SOI基板。另外，半導體基板61并不限定于SOI基板，例如，也可以為單晶硅基板等的其他半導體基板。

絕緣膜62例如為硅氧化膜，并且具有絕緣性。此外，絕緣膜63例如為硅氮化膜，其具有絕緣性，并且還具有針對包含氫氟酸的蝕刻液(用于脫模蝕刻中的蝕刻液)的耐性。在此，通過使絕緣膜62(硅氧化膜)介于半導體基板61(硅層613)與絕緣膜63(硅氮化膜)之間，從而能夠利用絕緣膜62來緩和絕緣膜63的成膜時所產(chǎn)生的應力傳遞至半導體基板61的情況。此外，在半導體基板61及其上方形成半導體電路的情況下，絕緣膜62能夠作為元件間分離膜來使用。另外，絕緣膜62、63并不限定于前文所述的構(gòu)成材料，另外，根據(jù)需要，也可以省略絕緣膜62、63中的任意一方。

此外，在半導體基板61上，設置有向與絕緣膜62、63、導體層64相反的一側(cè)開口的有底的凹部65，由此，在基板6上，設置有隔膜部66，所述隔膜部66與周圍的部分相比為薄壁，并且通過受壓而進行撓曲變形。該隔膜部66的上表面成為了受壓面661。

在本實施方式的基板6中，凹部65貫穿硅層611，隔膜部66由氧化硅層612、硅層613以及絕緣膜62、63這四個層構(gòu)成。在此，氧化硅層612在壓力傳感器107的制造工序中能夠在通過蝕刻而形成凹部65時作為蝕刻停止層而被利用，從而能夠減少隔膜部66的厚度在每個產(chǎn)品上的偏差。

另外，也可以使凹部65不貫穿硅層611，而使隔膜部66由硅層611的薄壁部、氧化硅層612、硅層613以及絕緣膜62、63這五個層構(gòu)成。

導體層64例如通過向單晶硅、多晶硅(聚硅)或非結(jié)晶硅摻雜(擴散或注入)磷、硼等雜質(zhì)而被構(gòu)成，并且具有導電性。該導體層64被進行圖案形成，例如，在空穴部S的外側(cè)且在基板6上形成MOS晶體管的情況下，能夠?qū)w層64的一部分作為MOS晶體管的柵電極來使用。此外，還能夠?qū)w層64的一部分作為配線來使用。此外，導體層64在俯視觀察時以包圍隔膜部66的周圍的方式而被形成，并且形成導體層64的厚度量的高低差部。由此，當隔膜部66通過受壓而進行撓曲變形時，能夠使應力集中在隔膜部66的與高低差部之間的邊界部分處。因此，通過在所涉及的邊界部分(或其附近)上配置壓敏電阻元件7，從而能夠提高檢測靈敏度。

多個壓敏電阻元件7分別形成于與硅層611的厚度中心相比靠隔膜部66的空穴部S側(cè)。此外，各壓敏電阻元件7被設置于隔膜部66的外周部，并通過未圖示的一對配線而向外側(cè)被引出。而且，雖然未進行圖示，但多個壓敏電阻元件7構(gòu)成了電橋電路(惠斯通電橋電路)。

這樣的壓敏電阻元件7以及配線例如分別由摻雜(擴散或注入)了磷、硼等雜質(zhì)的硅(單晶硅)構(gòu)成。在此，配線中的雜質(zhì)的摻雜濃度高于壓敏電阻元件7中的雜質(zhì)的摻雜濃度。另外，配線也可以由金屬構(gòu)成。

層疊結(jié)構(gòu)體8以劃分出空穴部S的方式而被形成。該層疊結(jié)構(gòu)體8具有：層間絕緣膜81，其在基板6上以在俯視觀察時包圍壓敏電阻元件7的方式被形成；配線層82，其被形成于層間絕緣膜81上；層間絕緣膜83，其被形成于配線層82以及層間絕緣膜81上；配線層84，其被形成于層間絕緣膜83上，且具有被覆層841，所述被覆層841具備多個細孔842(開孔)；表面保護膜85，其被形成于配線層84以及層間絕緣膜83上；密封層86，其被設置于被覆層841上。

在此，配線層82、84具有與壓敏電阻元件7電連接的部分。另外，配線層84具有經(jīng)由接合材料51而與基板3的端子32連接的端子843。

以此方式，構(gòu)成空穴部S的壁部的一部分的層壓結(jié)構(gòu)體8由于具有層壓結(jié)構(gòu)，因此能夠使用如CMOS工藝那樣的半導體制造工藝而形成。由此，能夠簡單且高精度地制造小型的傳感器單元1。此外，在形成層壓結(jié)構(gòu)體8時，能夠通過穿過細孔842的蝕刻(犧牲層蝕刻)而形成空穴部S。另外，可以在相對于硅層613而配置有層壓結(jié)構(gòu)體8的一側(cè)制作并嵌入半導體電路。該半導體電路具有MOS晶體管等有源元件、其他根據(jù)需要而形成的電容器、電感器、電阻、二極管、配線(包括與壓敏電阻元件7連接的配線)等電路要素。

由基板6和層壓結(jié)構(gòu)體8劃分而成的空穴部S為密閉的空間。該空穴部S作為成為壓力傳感器107所檢測出的壓力的基準值的壓力基準室而發(fā)揮功能。在本實施方式中，空穴部S成為真空狀態(tài)(300Pa以下)。通過將空穴部S設為真空狀態(tài)，從而能夠?qū)毫鞲衅?07作為以真空狀態(tài)為基準而對壓力進行檢測的“絕對壓傳感器”來使用，從而提高了其便利性。

但是，空穴部S也可以不是真空狀態(tài)，而可以是大氣壓，還可以是與大氣壓相比氣壓較低的減壓狀態(tài)，或是與大氣壓相比氣壓較高的加壓狀態(tài)。此外，在空穴部S中也可以封入有氮氣、稀有氣體等的惰性氣體。

以上文所說明的方式而構(gòu)成的壓力傳感器107對應于隔膜部66的受壓面661所受到的壓力而使隔膜部66變形，由此，各壓敏電阻元件7發(fā)生應變，并且各壓敏電阻元件7的電阻值也會發(fā)生變化。伴隨于此，包含多個壓敏電阻元件7的電橋電路的輸出電壓發(fā)生變化，并且基于該輸出電壓，能夠求出受壓面661所受到的壓力的大小。

以此方式，壓力傳感器107根據(jù)被設置于隔膜部66上的壓敏電阻元件7而對壓力進行檢測。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高精度的壓力傳感器107。

可是，根據(jù)隔膜部66的姿態(tài)，在隔膜部66上會由于重力或沖擊等而被施加有重力加速度等的加速度。因此，實際上，隔膜部66的撓曲變形量有時與因施加于隔膜部66上的壓力而產(chǎn)生的撓曲變形量有所不同。

因此，在電子設備10中，如前文所述，控制部110利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果(更具體而言，為隔膜部66的法線方向上的加速度)而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。由此，能夠去除或降低在電子設備10上作用有重力加速度等的加速度時所產(chǎn)生的壓力傳感器的檢測結(jié)果的誤差量。因此，能夠降低重力加速度等的加速度的影響，從而高精度地對壓力進行檢測。

如進行具體說明，則在隔膜部66上施加有朝向下方的加速度G的情況下，壓力傳感器107的壓敏電阻元件7的應變量與僅由壓力而產(chǎn)生的應變量相比增大了與加速度G相應的量。相反，在隔膜部66上施加有朝向上方的加速度G的情況下，壓力傳感器107的壓敏電阻元件7的應變量與僅由壓力而產(chǎn)生的應變量相比減小了與加速度G相應的量。

圖5為對圖1所示的壓力傳感器的作用進行說明的圖，并且為表示施加于壓力傳感器上的加速度與檢測壓力之間的關系的坐標圖。

在加速度G在上下方向(隔膜部66的厚度方向)上作用于壓力傳感器107的隔膜部66上的情況下，朝向下方的加速度G越大，則如圖5所示，壓力傳感器107的檢測壓力與實際的壓力(真值P₀)相比越減小。相反，朝向下方的加速度G越小，則壓力傳感器107的檢測壓力與實際的壓力(真值P₀)相比越增大。

根據(jù)這樣的情況，在電子設備10中，能夠根據(jù)加速度傳感器108的輸出而對在重力加速度等的加速度作用于電子設備10上時所產(chǎn)生的壓力傳感器107的輸出的變動量進行運算，并利用該運算結(jié)果而以使壓力傳感器107的檢測壓力接近于真值的方式而進行補正。因此，能夠降低重力加速度等的加速度的影響，從而高精度地對壓力進行檢測。

在此，如前文所述，壓力傳感器107及加速度傳感器108被統(tǒng)一收納于殼體4內(nèi)。由此，通過殼體4從而能夠?qū)毫鞲衅?07及加速度傳感器108進行保護。此外，能夠減小壓力傳感器107與加速度傳感器108之間的距離。因此，通過加速度傳感器108而能夠高精度地對被施加于壓力傳感器107上的加速度進行檢測。其結(jié)果為，能夠利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而高精度地對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。

此外，如前文所述，電子設備10為手表型設備，并且具備：外殼101，其配置有壓力傳感器107及加速度傳感器108；表帶104，其被安裝在外殼101上。在手表型的電子設備10中，由于是佩戴在使用者的手臂上而被使用，因此根據(jù)使用狀態(tài)將以各種各樣的方向及大小而被施加加速度，從而在壓力傳感器107的檢測結(jié)果中易于產(chǎn)生誤差。因此，在這樣的電子設備10中，當利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正時，其將效果變得顯著。

此外，在本實施方式中，如圖1所示，在從厚度方向觀察所述外殼101的俯視觀察時，在設定了穿過外殼101的中心而在相對于表帶104所延伸的方向而正交的方向(與線段a1正交的方向)上延伸的假想線a2時，包含壓力傳感器107及加速度傳感器108的傳感器單元1被配置在假想線a2上。由此，即使使用者向各種方向移動手臂或手腕，也能夠利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。尤其是對于扭轉(zhuǎn)手臂或手腕的動作的情況和其他動作的情況使用相同的運算，從而能夠利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。

另外，雖然在本實施方式中，傳感器單元1被配置在外殼101的+Z軸方向側(cè)的部分處，但也可以被配置在外殼101的－Z軸向側(cè)的部分處。

第二實施方式

接下來，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。

圖6為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電子設備(手表型的便攜設備)的俯視圖。

以下，雖然對本發(fā)明的第二實施方式進行說明，但以與前文所述的實施方式的不同點為中心而進行說明，關于相同的事項則省略其說明。另外，在圖6中，對于與前文所述的實施方式相同的結(jié)構(gòu)，標記相同符號。

第二實施方式除了傳感器單元1的配置有所不同之外，均與前文所述的第一實施方式相同。

在圖6所示的電子設備10A中，在從厚度方向觀察所述外殼101的俯視觀察時，在對穿過外殼101的中心而在與表帶104所延伸的方向正交的方向(與線段a1正交的方向)上延伸的假想線a2進行設定時，包含壓力傳感器107及加速度傳感器108的傳感器單元1相對于假想線a2而被配置在一側(cè)(在本實施方式中為－X軸方向側(cè))上。由此，即使使用者向各種方向移動手臂或手腕，也能夠利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。尤其在扭轉(zhuǎn)手臂或手腕的動作的情況和其他動作的情況下使用相同的運算，從而能夠利用加速度傳感器108的檢測結(jié)果而對壓力傳感器107的檢測結(jié)果進行補正。

另外，在俯視觀察時，傳感器單元1也可以相對于假想線a2而被配置在+X軸方向側(cè)。此外，雖然傳感器單元1在本實施方式中被配置在外殼101的+Z軸方向側(cè)的部分處，但也可以被配置在外殼101的－Z軸方向側(cè)的部分處。

通過以上所說明的電子設備10A，也能夠發(fā)揮優(yōu)異的檢測精度。

2.移動體

接下來，對具備本發(fā)明的壓力傳感器的移動體(本發(fā)明的移動體)進行說明。圖7為表示本發(fā)明的移動體的一個示例的立體圖。

如圖7所示，移動體400具有車身401和四個車輪402，并被構(gòu)成為，通過設置于車身401上的未圖示的動力源(發(fā)動機)而使車輪402旋轉(zhuǎn)。在這樣的移動體400中，內(nèi)置有導航系統(tǒng)300(傳感器裝置100)。

根據(jù)這樣的移動體400，傳感器裝置100能夠降低重力加速度等的加速度的影響，從而高精度地對壓力進行檢測。

以上，雖然根據(jù)圖示的各實施方式而對本發(fā)明的傳感器裝置、便攜設備、電子設備以及移動體進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，各部的結(jié)構(gòu)可以置換為具有相同功能的任意的結(jié)構(gòu)。此外，也可以附加其他任意的結(jié)構(gòu)物或工序。

此外，雖然在前文所述的實施方式中，以壓力傳感器及加速度傳感器被收納于相同的殼體內(nèi)的情況為例而進行了說明，但并不限定于此，加速度傳感器也可以被設置在殼體的外部。在該情況下，優(yōu)選為，盡可能將加速度傳感器設置于壓力傳感器的附近。

此外，前文所述的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)為一個示例，只要是具有隔膜部的壓力傳感器則并不限定于前文所述的實施方式，例如，也可以采用緊貼硅基板而形成壓力基準室的壓力傳感器。

此外，雖然在前文所述的實施方式中，作為本發(fā)明的便攜設備而以手表型的設備(時鐘)為例而進行了說明，但并不限定于此，本發(fā)明的便攜設備例如能夠應用于移動電話、智能手機、平板終端等中。

此外，具備本發(fā)明的傳感器裝置的電子設備并不限定于前文所述的電子設備，例如，能夠應用于個人計算機、移動電話、醫(yī)療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、各種測量設備、計量儀器類(例如，車輛、航空器、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器等。

符號說明

1…傳感器單元；3…基板；4…殼體；6…基板；7…壓敏電阻元件；8…層壓結(jié)構(gòu)體；10…電子設備；10A…電子設備；21…封裝件；22…加速度傳感器元件；32…端子；35…端子；40…壓力傳遞介質(zhì)；41…基座；42…框體；43…筒體；51…接合材料；53…配線；54…外部端子；61…半導體基板；62…絕緣膜；63…絕緣膜；64…導體層；65…凹部；66…隔膜部；81…層間絕緣膜；82…配線層；83…層間絕緣膜；84…配線層；85…表面保護膜；86…密封層；100…傳感器裝置；101…外殼；102…顯示部；103…操作按鈕；104…表帶；105…GPS接收部；106…溫度傳感器；107…壓力傳感器；108…加速度傳感器；109…陀螺傳感器；110…控制部；111…無線通信部；112…電源電路；113…蓄電池；114…存儲部；115…模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部；116…模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部；117…模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部；118…模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部；300…導航系統(tǒng)；400…移動體；401…車身；402…車輪；421…高低差；431…開口；611…硅層；612…氧化硅層；613…硅層；661…受壓面；841…被覆層；842…細孔；843…端子；1051…GPS接收器；1052…GPS天線；1111…天線；1112…通信電路；a1…線段；a2…假想線；C…中心；G…加速度；P…壓力；S…空穴部。