JP5789737B2 - 加速度センサ - Google Patents
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Description
C1=C0−ΔC …(1)
C2=C0+ΔC …(2)
と表すことができる。
C3=C0−ΔC …(3)
C4=C0+ΔC …(4)
と表すことができる。
C1=C0+ΔC …(5)
C2=C0−ΔC …(6)
と表すことができる。
C3=C0−ΔC …(7)
C4=C0+ΔC …(8)
と表すことができる。
請求項21の発明は、請求項1乃至20の何れか1項の発明において、第1の固定板は、更に貫通孔を有し、貫通孔を介して電極部が外部に露出することを特徴とする。
請求項22の発明は、請求項21の発明において、電極部が接地用電極であることを特徴とする。
本実施形態は、図1,2に示すように、上部固定板2aの厚み方向に沿って複数(図示では5つ)のシリコン材料から成る埋込電極A1〜A5を埋設したことに特徴がある。埋込電極A1〜A4は、例えば不純物が高濃度にドープされた低抵抗シリコン(0.2Ω・cm以下)から成り、その下端部が各可動電極4a,5aと対向する形で上部固定板2aの下面から露出している。また、埋込電極A1〜A4の上端部は、上部固定板2aの上面から露出しており、その露出部位に金属材料(たとえばアルミニウム)から成るワイヤボンディング用の配線電極Bが接合されている。而して、埋込電極A1〜A4は、何れもその下端部が固定電極、上端部が検出電極として用いられる。尚、埋込電極A5は、その上端部に接地電極10が設けられるとともに、下端部がセンサチップ1に埋設された金属材料(例えば、アルミニウム)から成る圧接電極11に圧接することで接続されている。
以下、本発明に係る加速度センサの実施形態2を図面を用いて説明するが、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図3(a),(b)に示すように、各固定電極20a,…に各重り部4,5と対向しない位置まで延長した略矩形状の延設部24a,24b,25a,25bを一体に形成し、当該延設部24a,…に下端部が接合されるとともに、上端部に配線電極Bが接合される略円柱状の埋込電極A1〜A4を上部固定板2aに埋設したことに特徴がある。尚、上部固定板2aの略中央には貫通孔22eが貫設されており、センサチップ1において当該貫通孔22eを介して外部に露出する部位に接地電極10が設けられている。
4,5 重り部
4a,5a 可動電極
40,50 充実部
41,51 凹部
6a,6b,7a,7b ビーム部
A1〜A4 埋込電極
Claims (20)
- 重り部と、
重り部を回動自在に支持する1対のビーム部と、
重り部に設けられた可動電極と、
可動電極と対向する位置に配設された固定電極と、
固定電極に電気的に接続されて可動電極と固定電極との間の静電容量を検出する検出電極とから成るセンサ部を備え、
1対のビーム部を結ぶ直線を回動軸とした重り部の回動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する加速度センサであって、
可動電極と所定の間隔を空けて配置される第1の固定板と、第1の固定板に厚み方向に沿って埋設される埋込電極とを有し、
埋込電極は、その可動電極と対向する側の端部が固定電極として用いられ、他端部が検出電極として用いられ、
前記重り部の固定電極が対向する側と反対側の面と所定の間隔を空けて配置される第2の固定板を有し、第2の固定板の重り部と対向する面には、重り部の付着を防止するための付着防止膜が設けられ、
前記付着防止膜は、固定電極と同時に形成されることを特徴とする加速度センサ。 - 前記埋込電極は、P+型半導体から成ることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
- 前記重り部に印加された第1の方向の加速度と、第1の方向と直交する第2の方向の加速度とを検出することを特徴とする請求項1又は2記載の加速度センサ。
- 前記センサ部は、同一のチップに複数形成されることを特徴とする請求項3記載の加速度センサ。
- 前記センサ部が同一のチップに2つ形成され、一方のセンサ部が他方のセンサ部に対して同一平面において180度回転して配置されたことを特徴とする請求項4記載の加速度センサ。
- 前記2つのセンサ部が隣接して配置されたことを特徴とする請求項5記載の加速度センサ。
- 前記センサ部は同一のチップに3つ形成され、2つのセンサ部は、それぞれ残りの1つのセンサ部に対して同一平面において90度及び180度回転して配置されたことを特徴とする請求項4記載の加速度センサ。
- 前記固定電極の可動電極との対向面、又は可動電極の固定電極との対向面には突起部が形成されたことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記突起部は、シリコン又はシリコン酸化膜から形成されたことを特徴とする請求項8記載の加速度センサ。
- 前記突起部は、その表層がカーボン材料から形成されたことを特徴とする請求項8記載の加速度センサ。
- 前記カーボン材料はカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項10記載の加速度センサ。
- 前記付着防止膜は、固定電極と同じ材料から形成されたことを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。
- 前記付着防止膜は、半導体製造プロセスを利用して成膜されることを特徴とする請求項1又は12の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記付着防止膜は、アルミニウム系合金から形成されたことを特徴とする請求項1、12、又は13の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記固定電極と可動電極との間に吸引力を発生させることにより、固定電極と可動電極との間の静電容量の変化を検出することを特徴とする請求項1、又は12乃至14の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記付着防止膜の表面には、有機材料から成る薄膜が設けられたことを特徴とする請求項15に記載の加速度センサ。
- 前記薄膜は、ポリイミド薄膜であることを特徴とする請求項16記載の加速度センサ。
- 前記重り部の重心位置から前記回動軸に下ろした垂線と可動電極の表面とが成す角度が略45度となるように、ビーム部を凹部側にずらして配置したことを特徴とする請求項1乃至17の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記第1の固定板は、更に貫通孔を有し、貫通孔を介して電極部が外部に露出することを特徴とする請求項1乃至18の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記電極部が接地用電極であることを特徴とする請求項19記載の加速度センサ。
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