JP2003014777A

JP2003014777A - 力学量センサ

Info

Publication number: JP2003014777A
Application number: JP2001199125A
Authority: JP
Inventors: Minoru Murata; 稔村田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】基板に形成された可動電極と固定電極との間
の距離変化に基づいて加速度を検出する加速度センサに
おいて、電極パッドに起因する熱応力によってセンサ出
力の温度特性が悪化するのを抑制する。【解決手段】基板１０と、この基板１０に形成され加
速度の印加に応じてＹ方向に変位可能な可動電極２０、
および、基板１０に形成され可動電極２０と対向して配
置された固定電極３１、３２よりなる検出部と、基板１
０における検出部の外周に形成され可動電極２０および
固定電極３１、３２と外部とを電気的に接続するための
電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂとを備える加速度セ
ンサにおいて、基板１０における検出部の外周に、ダミ
ーパッド６１〜６３を形成し、電極パッドおよびダミー
パッドの配置を、検出部の中心ＰＳに対して対称とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に形成された
可動電極と固定電極との間の距離変化に基づいて加速度
や角速度等の力学量を検出する力学量センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の力学量センサは、基板に、力学
量の印加に応じて所定方向に変位可能な可動電極および
該可動電極に対向して配置された固定電極よりなる検出
部を形成し、力学量の印加に応じて可動電極が変位した
とき、可動電極と固定電極との間の距離の変化に基づい
て印加力学量を検出するようにしている。

【０００３】図５は、従来の一般的な力学量センサとし
ての加速度センサの概略平面構成を示す図であり、図６
は、図５中のＢ−Ｂ線に沿った模式的な断面図である。
このものは、センサを構成する基板としてシリコン基板
等よりなる半導体基板１０を用いており、この半導体基
板１０は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２と
が絶縁膜１３を介して積層されたものである。なお、図
５中、識別のため絶縁膜１３を示す部分にはハッチング
を施してある。

【０００４】このセンサは、半導体基板１０に対して周
知の半導体製造技術を用いて形成可能である。第１の半
導体層１１及び絶縁膜１３に開口部（図示例では矩形
状）１４を形成することにより、開口部１４の周囲に
は、第１の半導体層１１及び絶縁膜１３よりなる基部と
しての枠部１５が形成され、第２の半導体層１２は枠部
１５に支持された形となる。

【０００５】この第２の半導体層１２には溝を形成する
ことにより、枠部１５の対向辺にて梁部２２を介して弾
性的に支持された可動電極２０、および、枠部１５に固
定支持された固定電極３１、３２が形成されている。可
動電極２０は、錘部２１およびこの錘部２１の左右両側
に突出する櫛歯電極部２４よりなる。一方、固定電極３
１、３２は、可動電極２０の櫛歯電極部２４と噛み合っ
て対向する櫛歯形状を有している。

【０００６】このセンサにおいては、図５中のＹ方向へ
加速度が印加されると、梁部２２によって可動電極２０
はＹ方向へ変位する。このとき、可動電極の櫛歯電極部
２４と各固定電極３１、３２との対向距離が変化する。
この距離変化は、例えば、錘部２１の左側の櫛歯電極部
２４と固定電極３１との検出間隔４０の容量Ｃ１と、錘
部２１の右側の櫛歯電極部２４と固定電極３２との検出
間隔４０の容量Ｃ２との差分（Ｃ１−Ｃ２）として検出
される。このような差動容量検出により、印加加速度を
求めることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図５、
図６に示す加速度センサにおいては、外部の回路等とセ
ンサの検出部（可動電極、固定電極）とを接続するため
のアルミニウム（Ａｌ）等よりなる電極パッド２５ａ、
３１ｂ、３２ｂが、基板１０における検出部２０、３
１、３２の外周に形成されている。

【０００８】しかしながら、従来においては、図５に示
す様に、電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂが外部に接
続するのに必要な部位のみに配置されているため、セン
サ全体からみると、これら電極パッドの配置が検出部２
０、３１、３２に対して非対称となっている。

【０００９】また、一般に、基板はシリコン等の半導体
よりなり、電極パッドは、上記したＡｌ等の金属よりな
る。そのため、センサ周囲の温度が変化すると、電極パ
ッドと基板との熱膨張係数の差等から比較的熱変形しや
すい電極パッドに起因する熱応力が、基板に加わる。

【００１０】この電極パッドに起因する熱応力は、電極
パッドの配置が非対称であり検出部に対して不均一に印
加されるため、検出部における可動電極２０や固定電極
３１、３２は、熱応力の大きな方向へ変位しやすい。す
ると、この変位によって、可動電極２０と固定電極３
１、３２との距離（各櫛歯電極部２４と固定電極３１、
３２との検出間隔４０）が変化する。

【００１１】このような熱応力に起因する電極間の距離
変化は、温度変化によって変化するため、検出精度やオ
フセット出力（加速度が０Ｇのときの出力）といった出
力特性の温度特性が悪化してしまう。

【００１２】そこで、本発明は上記問題に鑑み、電極パ
ッドに起因する熱応力によってセンサ出力の温度特性が
悪化するのを抑制することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、基板（１０）と、この
基板に形成され力学量の印加に応じて所定方向（Ｙ）に
変位可能な可動電極（２０）、および、基板に形成され
可動電極と対向して配置された固定電極（３１、３２）
よりなる検出部と、基板における検出部の外周に形成さ
れ可動電極および固定電極と外部とを電気的に接続する
ための電極パッド（２５ａ、３１ｂ、３２ｂ）とを備
え、力学量の印加に応じて可動電極が変位したとき、可
動電極と固定電極との間の距離の変化に基づいて印加力
学量を検出するようした力学量センサにおいて、基板に
おける検出部の外周にはダミーパッド（６１〜６３）が
形成されており、電極パッドおよびダミーパッドの配置
が、検出部の中心に対して対称になっていることを特徴
とする。

【００１４】それによれば、電極パッドおよびダミーパ
ッドに起因する熱応力は、検出部に対して対称に発生
し、検出部に対して均一に印加される。そのため、温度
変化に伴って当該熱応力が変化しても、この熱応力によ
る検出部の可動電極および固定電極の変位は、抑制され
る。

【００１５】よって、本発明によれば、電極パッドに起
因する熱応力によってセンサ出力の温度特性が悪化する
のを抑制することができる。

【００１６】また、請求項２に記載の発明では、電極パ
ッド（２５ａ、３１ｂ、３２ｂ）およびダミーパッド
（６１〜６３）は、検出部における可動電極（２０）の
変位する所定方向（Ｙ）に沿って配置されていることを
特徴とする。

【００１７】可動電極の変位する所定方向は、センサに
おける可動電極と固定電極とが検出間隔を隔てて対向す
る方向である。そのため、本発明のように、電極パッド
およびダミーパッドを当該所定方向に沿って検出部の中
心に対して対称に配置すれば、上記熱応力による可動電
極と固定電極との検出間隔の変化を、効率的に抑制する
ことができ、好ましい。

【００１８】また、電極パッド（２５ａ、３１ｂ、３２
ｂ）およびダミーパッド（６１〜６３）を、請求項３に
記載の発明のように、同一の材質よりなるものとした
り、請求項４に記載の発明のように、同一の面積にした
りすれば、各パッドに起因して発生する熱応力を、均一
にしやすくできるため、好ましい。

【００１９】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態は、本発明の力学量セン
サとして、加速度センサについて本発明を適用したもの
である。この加速度センサは、例えば、エアバッグ、Ａ
ＢＳ、ＶＳＣ等の作動制御を行うための自動車用加速度
センサ等に適用できる。

【００２１】図１に加速度センサＳ１の平面構成を示
し、図２に図１中のＡ−Ａ線に沿った模式的な断面構造
を示す。なお、図１中、識別のため絶縁膜１３を示す部
分にはハッチングを施してあるが、断面を示すものでは
ない。

【００２２】加速度センサ（以下、単にセンサという）
Ｓ１は、半導体基板に周知のマイクロマシン加工を施す
ことにより形成される。本センサＳ１を構成する基板１
０は半導体基板であり、この半導体基板は、図２に示す
様に、第１の半導体層としての第１シリコン基板１１と
第２の半導体層としての第２シリコン基板１２との間
に、絶縁層としての酸化膜１３を有する矩形状のＳＯＩ
（シリコン−オン−インシュレータ）基板１０である。

【００２３】このＳＯＩ基板１０において、酸化膜１３
及び第１シリコン基板１１には、エッチング等により矩
形状に除去されて開口部１４が形成され、それによっ
て、矩形状の枠部（基部）１５が形成されている。そし
て、枠部１５に支持された第２シリコン基板１２には、
溝を形成することにより、可動電極２０と固定電極３
１、３２とよりなる検出部、梁部２２、アンカー部２３
ａ、２３ｂが形成されている。

【００２４】可動電極２０は、枠部１５の対向辺部の間
にて開口部１４上を横断するように配置されており、平
面長方形状の錘部２１とこの錘部２１の左右両側に突出
する櫛歯電極部２４とより構成されている。

【００２５】錘部２１の両端は、梁部２２を介してアン
カー部２３ａ及び２３ｂに一体に連結されており、それ
によって、可動電極２０及び梁部２２は開口部１４に臨
んだ状態となっている。各アンカー部２３ａ及び２３ｂ
は、枠部１５の一方の辺部１５ａとこれに対向する他方
の辺部１５ｂとにて固定支持されており、各辺部１５
ａ、１５ｂにて、アンカー部周囲の第２シリコン基板１
２とは、酸化膜１３に達する溝を介して電気的に分離さ
れている。

【００２６】また、梁部２２は、２本の梁がその両端で
連結された矩形枠状をなしており、梁の長手方向と直交
する方向に変位するバネ機能を有する。具体的には、梁
部２２は、図１中の矢印Ｙ方向の成分を含む加速度を受
けたときに、可動電極２０を当該Ｙ方向（可動部の変位
する方向、以下、変位方向Ｙという）へ変位させるとと
もに、加速度の消失に応じて元の状態に復元させるよう
になっている。

【００２７】このように、可動電極２０は、基板１０に
おける枠部１５の内側に配置され、枠部１５の対向する
部位にて梁部２２によって弾性的に支持されることによ
り、加速度の印加に応じて変位方向Ｙへ変位可能となっ
ている。

【００２８】また、可動電極２０における櫛歯電極部２
４は、錘部２１の左右両側にて、錘部２１と一体的に設
けられており、それぞれ、左右の各櫛歯電極部２４は、
変位方向Ｙと直交する方向において、錘部２１から互い
に反対方向へ突出して形成されている。

【００２９】図示例では、櫛歯電極部２４は、錘部２１
の左側及び右側に各々４個ずつ突出して形成され、個々
の櫛歯電極部２４は断面矩形の梁状に形成されて、開口
部１４に臨んだ状態となっている。このように、錘部２
１と一体的に形成された櫛歯電極部２４は、錘部２１と
ともに変位方向Ｙへ変位可能となっている。

【００３０】固定電極３１、３２は、図１中の左側に位
置する第１の固定電極３１と、右側に位置する第２の固
定電極３２とよりなり、各固定電極３１、３２は、錘部
２１の左右両側にて対向する枠部１５の辺部１５ｃ、１
５ｄにて固定支持されている。

【００３１】各固定電極３１、３２は、それぞれ、各櫛
歯電極部２４における櫛歯の隙間に噛み合うように、枠
部１５から突出する櫛歯形状をなしており、枠部１５の
辺部１５ｃ、１５ｄに片持ち状に固定支持された状態
で、開口部１４に臨んだ状態となっている。

【００３２】各固定電極３１、３２における枠部１５へ
の支持部は、当該支持部周囲の第２シリコン基板１２と
は、酸化膜１３に達する溝を介して電気的に分離されて
いる（図２参照）。それにより、第１の固定電極３１及
び第２の固定電極３２は、互いに電気的に独立してい
る。

【００３３】図示例では、固定電極３１、３２における
個々の電極（図示例では４個ずつ）は、断面矩形の梁状
に形成されている。そして、固定電極３１、３２におけ
る個々の電極の側面は、個々の櫛歯電極部２４の側面と
所定の間隔（検出間隔）４０を存して平行した状態で対
向配置されている。

【００３４】ここで、図１において、錘部２１の左側で
は、個々の櫛歯電極部２４の上方側面と第１の固定電極
３１の下方側面との間に検出間隔４０が形成されている
のに対し、錘部２１の右側では、個々の櫛歯電極部２４
の下方側面と第２の固定電極３２の上方側面との間に検
出間隔４０が形成されている。

【００３５】更に、可動電極２０及び各固定電極３１、
３２には、開口部１４側から反対側に貫通する矩形状の
貫通孔５０が複数形成されており、これら貫通孔５０に
より、矩形枠状部を複数組み合わせた所謂ラーメン構造
形状が形成されている。これにより、可動電極２０及び
各固定電極３１、３２（検出部）の軽量化、捩じり強度
の向上がなされている。

【００３６】また、枠部１５は、基板１０における検出
部の外周に位置する部位であるが、この枠部１５におい
て変位方向Ｙに隔てて対向する辺部１５ａ、１５ｂの一
方の辺部（図１中の下方側）１５ｂには、後述する外部
回路としての検出回路９０と可動電極２０および固定電
極３１、３２とを電気的に接続するための電極パッド２
５ａ、３１ｂ、３２ｂが形成されている。なお、これら
電極パッド及び後述するダミーパッドの断面構成は、上
記した図６に示す可動電極パッド２５ａの断面構成と同
様である。

【００３７】これら電極パッドのうち２５ａは、可動電
極用の可動電極パッドであり、３１ｂは、第１の固定電
極３１用の第１の固定電極パッドであり、３２ｂは、第
２の固定電極３２用の第２の固定電極パッドである。ま
た、枠部１５においては、これら電極パッド２５ａ、３
１ｂ、３２ｂと可動電極２０や固定電極３１、３２とを
電気的に接続するための配線部２５、３１ａ、３２ａが
形成されている。

【００３８】各配線部２５、３１ａ、３２ａは、それぞ
れ、枠部１５における第２シリコン基板１２に酸化膜１
３まで達する溝を形成することにより作られている。こ
こで、可動電極用配線部２５は、一方のアンカー部２３
ｂと一体に連結されて可動電極２０と接続され、固定電
極用配線部３１ａ、３２ａは、それぞれ対応する固定電
極３１、３２における枠部１５への支持部と一体に連結
されて各固定電極３１、３２と接続されている。

【００３９】そして、各配線部２５、３１ａ、３２ａ
は、電極２０、３１、３２との接続部から枠部１５の辺
部１５ｃ、１５ｄを通って枠部１５の辺部１５ｂまで引
き回されている。そして、各電極パッド２５ａ、３１
ｂ、３２ｂは、それぞれ対応する配線部２５、３１ａ、
３２ａの引き回し終端上に、導電性金属等（本例ではア
ルミニウム）を用いて形成されている。

【００４０】さらに、本実施形態においては、基板１０
における検出部２０、３１、３２の外周部である枠部１
５のうち、変位方向Ｙに隔てて対向する辺部１５ａ、１
５ｂの他方の辺部（図１中の上方側）１５ａに、導電性
金属等（本例ではアルミニウム）よりなるダミーパッド
６１、６２、６３が形成されている。

【００４１】そして、これらダミーパッド６１〜６３お
よび上記電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂの配置が、
検出部２０、３１、３２の中心に対して対称になってい
る。本実施形態では、検出部の中心は、可動電極２０
（錘部２１）の中心点（図１中に黒丸として示す）ＰＳ
である。この中心点ＰＳは、本例では、基板１０の中心
点でもある。

【００４２】また、電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂ
とダミーパッド６１〜６３とは、互いに変位方向Ｙに隔
てて対向する辺部１５ａ、１５ｂの一方と他方とに別れ
て配置されることにより、これら電極パッドおよびダミ
ーパッドは、変位方向Ｙに沿って配置された形となって
いる。

【００４３】また、本例では、電極パッド２５ａ、３１
ｂ、３２ｂおよびダミーパッド６１〜６３は、同一の材
質（アルミニウム）よりなるとともに、同一の形状（矩
形板状）、同一の面積を有するものとしている。

【００４４】ここで、図１に示す様に、各ダミーパッド
６１〜６３は、上記電極パッドと同様に、枠部１５に形
成された配線部（ダミー用配線部）６１ａ、６２ａ、６
３ａを介して、それぞれ、可動電極２０や固定電極３
１、３２と電気的に接続されている。これらダミー用配
線部は、上記電極パッド用の配線部２５、３１ａ、３２
ａと同様、枠部１５に溝を形成することにより作られた
ものである。

【００４５】そして、図１に示す様に、ダミーパッド６
１〜６３およびダミー用配線部６１ａ〜６３ａのパター
ン形状と、電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂおよびそ
の配線部２５、３１ａ、３２ａのパターン形状とは、可
動電極２０の中心点ＰＳを通り且つ変位方向Ｙと直交す
る線に対して、線対称な形状をなしている。

【００４６】さらに、図２に示す様に、本センサＳ１
は、第１シリコン基板１１の裏面（酸化膜１３とは反対
側の面）側において接着フィルム（例えばポリイミド樹
脂等）等よりなる接着剤７０を介してパッケージ８０に
接着固定されている。

【００４７】このパッケージ８０には、上記検出回路
（回路手段）９０が収納されている。そして、この検出
回路９０と上記の各電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂ
とは、金もしくはアルミニウムのワイヤボンディング等
により形成されたワイヤ（図示せず）により電気的に接
続されている。

【００４８】このような構成においては、第１の固定電
極３１と可動電極２０における櫛歯電極部２４との検出
間隔４０に第１の検出容量（ＣＳ１とする）が形成さ
れ、第２の固定電極３２と可動電極２０における櫛歯電
極部２４との検出間隔４０に第２の検出容量（ＣＳ２と
する）が形成されている。

【００４９】そして、加速度を受けると、梁部２２のバ
ネ機能により、可動電極２０が一体的に変位方向Ｙへ変
位し、この変位に応じて検出間隔４０が変化し、上記各
検出容量ＣＳ１、ＣＳ２が変化する。そして、上記検出
回路９０は、第１及び第２の検出容量の差である差動容
量（ＣＳ１−ＣＳ２）の変化に基づいて印加加速度を検
出する。

【００５０】この加速度検出について図３を用いて具体
的に示す。図３は、本センサＳ１における上記回路手段
としての検出回路９０を示す図（検出回路図）である。
検出回路９０において、９１はスイッチドキャパシタ回
路（ＳＣ回路）であり、このＳＣ回路９１は、容量がＣ
ｆであるコンデンサ９２、スイッチ９３及び差動増幅回
路９４を備え、入力された容量差（ＣＳ１−ＣＳ２）を
電圧に変換するものである。

【００５１】また、この検出回路９０に対するタイミン
グチャートの一例を図４に示す。上記センサＳ１におい
ては、例えば、第１の固定電極パッド３１ｂから搬送波
１（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅０〜５Ｖ）、第
２の固定電極パッド３２ｂから搬送波１と位相が１８０
°ずれた搬送波２（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅
５〜０Ｖ）を入力し、ＳＣ回路９１のスイッチ９３を図
に示すタイミングで開閉する。そして、印加加速度は、
下記の数式１に示す様に、電圧値Ｖ０として出力され
る。

【００５２】

【数１】Ｖ０＝（ＣＳ１−ＣＳ２）・Ｖ／Ｃｆここで、Ｖは両固定電極パッド３１ｂ、３２ｂの間の電
圧差である。こうして出力される電圧値Ｖ０により、変
位方向Ｙに沿った印加加速度が検出される。

【００５３】次に、上記構成に基づき、本実施形態に係
るセンサＳ１の製造方法の一例を説明する。まず、上記
ＳＯＩ基板１０を用意し、第２シリコン基板１２の全面
にアルミニウムを蒸着した後に、そのアルミニウム膜を
フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して
パターニングすることにより、上記電極パッド２５ａ、
３１ｂ、３２ｂおよびダミーパッド６１〜６３を形成す
る。

【００５４】次に、ＳＯＩ基板１０の裏面（第１シリコ
ン基板１１の表面）をバックポリッシュしてから、プラ
ズマＳｉＮ膜を堆積し、そのプラズマＳｉＮ膜をエッチ
ングすることにより、開口部１４をエッチングにより形
成する際のマスクとする。

【００５５】続いて、ＳＯＩ基板１０の表面（第２シリ
コン基板１２の表面）に、ＰＩＱ（ポリイミド）膜を塗
布し、そのＰＩＱをエッチングして、上記可動電極２
０、固定電極３１、３２および各配線部を画定する溝に
対応した形状にパターニングする。

【００５６】次に、パターニングされたＰＩＱの上に、
保護膜としてのレジストを塗布し、裏面のプラズマＳｉ
Ｎ膜をマスクとして、ＳＯＩ基板１０を例えばＫＯＨ水
溶液で深堀エッチングする。この深堀エッチングにおい
ては、酸化膜１３のエッチング速度がＳｉに比較して遅
いため、酸化膜１３がエッチングストッパとして機能す
る。

【００５７】この後、ＨＦ水溶液により、露出している
酸化膜１３及びプラズマＳｉＮ膜を除去する。次に、Ｓ
ＯＩ基板１０の表面を保護しているレジストを除去し、
ＰＩＱ膜をマスクにして、ドライエッチングにより、第
２シリコン基板１２中に、上記溝及び貫通孔５０を形成
する。これによって、検出部２０、３１、３２及び各配
線部が形成される。そして、表面のＰＩＱをＯ₂アッシ
ングによって除去することにより、上記センサＳ１が完
成する。

【００５８】ところで、本実施形態によれば、基板１０
における検出部２０、３１、３２の外周に、ダミーパッ
ド６１〜６３を形成するとともに、電極パッド２５ａ、
３１ｂ、３２ｂおよびダミーパッド６１〜６３の配置
を、検出部の中心ＰＳに対して対称にしたこと（以下、
「ダミーパッド対称配置構成」という）を、主たる特徴
としている。

【００５９】それによれば、これら電極パッドおよびダ
ミーパッドに起因する熱応力は、検出部２０、３１、３
２に対して対称に発生し、該検出部に対して均一に印加
される。そのため、温度変化に伴って当該熱応力が変化
しても、この熱応力による検出部の可動電極２０および
固定電極３１、３２の変位は、抑制される。

【００６０】例えば、図１において、電極パッド２５
ａ、３１ｂ、３２ｂに起因する熱応力が、変位方向Ｙに
沿った下方向へ、検出部に加わったとする。その場合、
従来では、可動電極２０及び固定電極３１、３２は、当
該下方向に変位するが、可動電極と固定電極との変位の
相違により、錘部２１の左側の検出間隔４０と右側の検
出間隔４０とで大きさが異なり、検出精度やオフセット
の変動を招く。

【００６１】しかし、本実施形態の場合、電極パッド２
５ａ、３１ｂ、３２ｂが位置する枠部１５の辺部１５ｂ
に対向する辺部１５ａに、ダミーパッド６１〜６３が、
上記したように対称的に配置されているため、このダミ
ーパッドに起因する熱応力が、変位方向Ｙに沿った上方
向へ、検出部２０、３１、３２に加わる。

【００６２】すると、検出部２０、３１、３２は、一方
では、上記電極パッドに起因する熱応力により変位方向
Ｙに沿った下方向へ変位しようとするが、他方では、上
記ダミーパッドに起因する熱応力により変位方向Ｙに沿
った上方向へ変位しようとするため、互いの動きが相殺
され、検出部に発生する変位を抑制することができる。

【００６３】よって、本実施形態によれば、上記「ダミ
ーパッド対称配置構成」を採用することにより、温度変
化が生じても、検出部２０、３１、３２における検出間
隔４０の変化を極力抑制することができるため、電極パ
ッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂに起因する熱応力によって
センサ出力の温度特性が悪化するのを抑制することがで
きる。

【００６４】また、本実施形態において、「ダミーパッ
ド対称配置構成」を採用するならば、枠部１５における
任意の位置に各パッドを配置して良いが、図１に示す様
に、電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂおよびダミーパ
ッド６１〜６３が、可動電極２０の変位方向Ｙに沿って
配置されていることが好ましい。

【００６５】可動電極の変位方向Ｙは、センサＳ１にお
ける可動電極の櫛歯電極部２４と固定電極３１、３２と
が検出間隔４０を隔てて対向する方向である。そのた
め、電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂおよびダミーパ
ッド６１〜６３を当該変位方向Ｙに沿って配置しつつ、
「ダミーパッド対称配置構成」を採用すれば、上記熱応
力による検出間隔４０の変化を、効率的に抑制すること
ができ、好ましい。

【００６６】また、本例では、電極パッド２５ａ、３１
ｂ、３２ｂおよびダミーパッド６１〜６３を同一の材質
より構成し、同一の面積にし、さらに、同一形状として
いるため、個々のパッドに起因して発生する熱応力を、
均一にしやすくでき、好ましい。

【００６７】なお、本実施形態におけるダミーパッド６
１〜６３は、特に、ダミーパッド６１〜６３と外部とを
ボンディングワイヤ等にて結線した構成を採用しなくて
も、ダミーパッドそのもの自体で、上記した熱応力制御
作用を有するものである。しかしながら、電極パッド２
５ａ、３１ｂ、３２ｂ側ではなく、ダミーパッド６１〜
６３側にて、検出回路９０とワイヤ接続を行うようにし
ても良い。

【００６８】また、図１に示す様に、第１の固定電極３
１用の固定電極用配線部３１ａと第２の固定電極３２用
の固定電極用配線部３２ａとで、ダミー用配線部も含め
て配線形状が同一である。そのため、第１の固定電極側
と第２の固定電極側とで、配線部と支持基板（第１シリ
コン基板１１）との間の寄生容量が同一となり、この寄
生容量差によるオフセットを無くすことができる。な
お、ダミー用配線部６１ａ〜６３ａは設けずに、ダミー
パッド６１〜６３のみ形成しても、本発明の効果は得ら
れる。

【００６９】なお、本発明は、加速度センサ以外にも、
例えば、角速度センサ、圧力センサ等の力学量を検出す
るセンサに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る加速度センサの概略平
面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。

【図３】図１に示すセンサの検出回路図である。

【図４】図３に示す検出回路に対するタイミングチャー
トの一例を示す図である。

【図５】一般的な力学量センサの概略平面図である。

【図６】図５中のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。

【符号の説明】

１０…ＳＯＩ基板（基板）、２０…可動電極、２５ａ…
可動電極パッド、３１…第１の固定電極、３１ｂ…第１
の固定電極パッド、３２…第２の固定電極、３２ｂ…第
２の固定電極パッド、６１〜６３…ダミーパッド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板（１０）と、この基板に形成され力
学量の印加に応じて所定方向（Ｙ）に変位可能な可動電
極（２０）、および、前記基板に形成され前記可動電極
と対向して配置された固定電極（３１、３２）よりなる
検出部と、前記基板における前記検出部の外周に形成され、前記可
動電極および前記固定電極と外部とを電気的に接続する
ための電極パッド（２５ａ、３１ｂ、３２ｂ）とを備
え、力学量の印加に応じて前記可動電極が変位したとき、前
記可動電極と前記固定電極との間の距離の変化に基づい
て印加力学量を検出するようした力学量センサにおい
て、前記基板における前記検出部の外周にはダミーパッド
（６１、６２、６３）が形成されており、前記電極パッ
ドおよび前記ダミーパッドの配置が、前記検出部の中心
に対して対称になっていることを特徴とする力学量セン
サ。
【請求項２】前記電極パッド（２５ａ、３１ｂ、３２
ｂ）および前記ダミーパッド（６１〜６３）は、前記検
出部における前記可動電極（２０）の変位する所定方向
（Ｙ）に沿って配置されていることを特徴とする請求項
１に記載の力学量センサ。
【請求項３】前記電極パッド（２５ａ、３１ｂ、３２
ｂ）および前記ダミーパッド（６１〜６３）は、同一の
材質よりなることを特徴とする請求項１または２に記載
の力学量センサ。
【請求項４】前記電極パッド（２５ａ、３１ｂ、３２
ｂ）および前記ダミーパッド（６１〜６３）は、同一の
面積を有することを特徴とする請求項１ないし３のいず
れか１つに記載の力学量センサ。