JP5899975B2 - 加速度センサ装置 - Google Patents
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Description
加速度センサ(10)は、
直交関係にあるx方向とy方向とによって規定されるx−y平面に主面(12a)が沿う支持基板(12)と、
該支持基板(12)の主面(12a)上に設けられた第1アンカー(18)及び第2アンカー(19)と、
第1アンカー(18)に支持された錘部(21)と、
該錘部(21)に形成された第1電極(22)及び第2アンカー(19)に支持された第2電極(23)と、
第1アンカー(18)と錘部(21)を連結する連結梁(24)と、を有し、
錘部(21)は、質量の異なる、x方向に並んだ左錘部(25)及び右錘部(26)を有し、
連結梁(24)は、左錘部(25)と右錘部(26)とを連結する第1連結梁(27)、及び、第1連結梁(27)と第1アンカー(18)とを連結する第2連結梁(28)を有し、
x−y平面に直交するz方向への加速度の印加によって、錘部(21)が、第1アンカー(18)を支点として、z方向とx方向とによって規定されるz−x平面にてシーソー状に運動可能となっており、
2つの第2アンカー(19)それぞれに第2電極(23)が支持され、
左錘部(25)に、2つの第2アンカー(19)の内の一方に支持された第2電極(23)と対向する第1電極(22)が形成され、
右錘部(26)に、2つの第2アンカー(19)の内の他方に支持された第2電極(23)と対向する第1電極(22)が形成され、
第1電極(22)若しくは第2電極(23)のいずれか一方に、導電性を有する導電層(30)が積層されており、
左錘部(25)に形成された第1電極(22)、該第1電極(22)と対向する第2電極(23)、及び、導電層(30)によって第1コンデンサが構成され、
右錘部(26)に形成された第1電極(22)、該第1電極(22)と対向する第2電極(23)、及び、導電層(30)によって第2コンデンサが構成され、
処理部(50)は、第1コンデンサと第2コンデンサそれぞれの静電容量の差分に基づいて、加速度の大きさと方向とを算出することを特徴とする。
(第1実施形態)
図1〜図5に基づいて、本実施形態に係る加速度センサ装置を説明する。なお、図1に示す加速度センサでは電極22,23を省略し、左錘部25と右錘部26との間に位置する連結梁24を破線で示している。図4及び図5では、錘部21と第1電極22の運動方向を実線矢印で示し、運動を説明するのに不要な符号を省略している。また、以下においては、互いに直交の関係にある2方向をx方向、y方向と示し、これら2つの方向によって規定されるx−y平面に直交する方向をz方向と示す。
11・・・半導体基板
18・・・第1アンカー
19・・・第2アンカー
21・・・錘部
22・・・第1電極
23・・・第2電極
24・・・連結梁
25・・・左錘部
26・・・右錘部
30・・・導電層
50・・・処理部
100・・・加速度センサ装置
Claims (7)
- 加速度センサ(10)と、該加速度センサ(10)の出力信号を処理する処理部(50)と、を有する加速度センサ装置であって、
前記加速度センサ(10)は、
直交関係にあるx方向とy方向とによって規定されるx−y平面に主面(12a)が沿う支持基板(12)と、
該支持基板(12)の主面(12a)上に設けられた第1アンカー(18)及び第2アンカー(19)と、
前記第1アンカー(18)に支持された錘部(21)と、
該錘部(21)に形成された第1電極(22)及び前記第2アンカー(19)に支持された第2電極(23)と、
前記第1アンカー(18)と前記錘部(21)を連結する連結梁(24)と、を有し、
前記錘部(21)は、質量の異なる、前記x方向に並んだ左錘部(25)及び右錘部(26)を有し、
前記連結梁(24)は、前記左錘部(25)と前記右錘部(26)とを連結する第1連結梁(27)、及び、前記第1連結梁(27)と前記第1アンカー(18)とを連結する第2連結梁(28)を有し、
前記x−y平面に直交するz方向への加速度の印加によって、前記錘部(21)が、前記第1アンカー(18)を支点として、前記z方向と前記x方向とによって規定されるz−x平面にてシーソー状に運動可能となっており、
2つの前記第2アンカー(19)それぞれに前記第2電極(23)が支持され、
前記左錘部(25)に、2つの前記第2アンカー(19)の内の一方に支持された第2電極(23)と対向する第1電極(22)が形成され、
前記右錘部(26)に、2つの前記第2アンカー(19)の内の他方に支持された第2電極(23)と対向する第1電極(22)が形成され、
前記第1電極(22)若しくは前記第2電極(23)のいずれか一方に、導電性を有する導電層(30)が積層されており、
前記左錘部(25)に形成された前記第1電極(22)、該第1電極(22)と対向する第2電極(23)、及び、前記導電層(30)によって第1コンデンサが構成され、
前記右錘部(26)に形成された前記第1電極(22)、該第1電極(22)と対向する第2電極(23)、及び、前記導電層(30)によって第2コンデンサが構成され、
前記処理部(50)は、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサそれぞれの静電容量の差分に基づいて、加速度の大きさと方向とを算出することを特徴とする加速度センサ装置。 - 前記導電層(30)は、前記第2電極(23)に積層されていることを特徴とする請求項1に記載の加速度センサ装置。
- 前記導電層(30)は、前記第1電極(22)に積層されていることを特徴とする請求項1に記載の加速度センサ装置。
- 前記第2電極(23)に積層された導電層(30)は、ワイヤ(51)を介して前記処理部(50)と接続されていることを特徴とする請求項2に記載の加速度センサ装置。
- 前記第1電極(22)と前記第2電極(23)とは、前記x方向にて対向していることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の加速度センサ装置。
- 前記第1連結梁(27)は、前記左錘部(25)から前記右錘部(26)へとx方向に延びた形状を成し、
前記第2連結梁(28)は、前記第1連結梁(27)から前記第1アンカー(18)へとy方向に延びた形状を成すことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の加速度センサ装置。 - 前記錘部(21)及び前記連結梁(24)は、x方向に沿い前記第1アンカー(18)を通る基準線を介して、線対称であることを特徴とする請求項6に記載の加速度センサ装置。
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JP2011022137A (ja) * | 2009-06-15 | 2011-02-03 | Rohm Co Ltd | Mems装置及びその製造方法 |
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JP2019100760A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社日立製作所 | 加速度センサ |
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