JP5903667B2 - 慣性力センサ - Google Patents
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Description
図1Aは、本発明の実施の形態1における慣性力センサ6の断面図である。加速度や角速度等の慣性力を検知する慣性力センサ6は、配線が形成された領域を有する。この領域は、基体7と、基体7の上面に形成された下部電極層8と、下部電極層8の上面に形成された圧電層9と、圧電層9の上面に形成された容量低減層10と、容量低減層10の上面に形成された上部電極層11とを備えている。容量低減層10の比誘電率は、圧電層9の比誘電率よりも小さい。
容量低減層10の比誘電率は圧電層9の比誘電率の約0.3%しかないので、これら2つの層で合成容量を形成した場合、膜厚の違いが多少あったとしても、容量CTotalは容量低減層10のみによる部分の容量CPEに近づく。例えば、容量低減層10の厚みが圧電層9の厚みの1/5である場合には、容量CTotalは圧電層9のみによる容量CPEの1%程度になる。このように、上部電極層11と圧電層9との間に誘電率の低い材料よりなる容量低減層10を設けることにより、上部電極層11と下部電極層8との間の容量を大きく低減させることができる。
図9は本発明の実施の形態2における慣性力センサ21の上面図である。慣性力センサ21は図3に示す実施の形態1における慣性力センサ12と異なる形状を有する。図9に示すように、慣性力センサ21は、2つの支持部22と、2つの支持部22に両端が接続された2つの縦梁23と、2つの縦梁23に両端が接続された横梁24と、横梁24に一端が接続された略J字状のアーム25と、アーム25の他端に接続された錘50とを備えている。2つの支持部22はX軸方向に平行に延びている。また、アーム25の上には駆動電極26と、検出電極27と、モニタ電極28が設けられている。横梁24の上に検出電極29が設けられている。縦梁23の上に検出電極30が設けられている。また、支持部22の上に電極パッド31が設けられており、それぞれ駆動電極26、検出電極27、29、30及びモニタ電極28と配線121により電気的に接続されている。
図10は本発明の実施の形態3における慣性力センサ32の上面図である。慣性力センサ32は加速度を検出する加速度センサとして機能する。慣性力センサ32は、支持部33と、錘部34と、支持部33と錘部34とを連結する中央支持梁35と、振動梁36とを備える。振動梁36には駆動電極37および検出電極38が形成されている。駆動電極37および検出電極38は配線39により電気的に電極パッド40に接続されている。
7 基体
8 下部電極層(第1の下部電極層、第2の下部電極層)
9 圧電層(第1の圧電層、第2の圧電層)
10 容量低減層
11 上部電極層(第1の上部電極層、第2の上部電極層)
16 駆動電極(トランスデューサ)
17 検出電極(トランスデューサ)
18 モニタ電極(トランスデューサ)
19 配線
110 容量低減層
Claims (10)
- 基体と、
前記基体に設けられたトランスデューサと、
前記基体に設けられて、前記トランスデューサに接続された配線と、
を備え、
前記配線は、
前記基体の上面に形成された第1の下部電極層と、
前記第1の下部電極層の上面に形成された第1の圧電層と、
前記第1の圧電層の上面に形成された容量低減層と、
前記容量低減層の上面に形成された第1の上部電極層と、
を有し、
前記容量低減層の比誘電率は前記第1の圧電層の比誘電率よりも小さく、
前記容量低減層は感光性ポリイミドからなり、
前記容量低減層のキュア温度は前記第1の圧電層のキュリー温度よりも低く、
前記第1の圧電層と前記第1の上部電極層とは前記容量低減層を露出させないように全体的に覆う慣性力センサ。 - 前記容量低減層は、前記第1の圧電層の前記上面に位置する下面を有し、
前記容量低減層は、前記容量低減層の前記上面と前記下面とに繋がる側面を有し、
前記第1の上部電極層は前記容量低減層の前記上面と前記側面とを覆う、請求項1に記載の慣性力センサ。 - 前記容量低減層の厚みは前記第1の上部電極層の厚み以下である、請求項1に記載の慣性力センサ。
- 前記容量低減層の誘電率は前記第1の圧電層の誘電率の5%以下である、請求項1に記載の慣性力センサ。
- 前記容量低減層は感光性の有機材料からなる、請求項1に記載の慣性力センサ。
- 前記容量低減層はアルカリ現像型の感光性ポリイミドからなる、請求項1に記載の慣性力センサ。
- 前記トランスデューサは、
前記基体の前記上面に形成された第2の下部電極層と、
前記第2の下部電極層の上面に形成された第2の圧電層と、
前記第2の圧電層の上面に形成された第2の上部電極層と、
を有する、請求項1に記載の慣性力センサ。 - 前記第2の下部電極層は前記第1の下部電極層に連続して延びており、
前記第2の圧電層は前記第1の圧電層に連続して延びており、
前記第2の上部電極層は前記第1の上部電極層に連続して延びている、請求項7に記載の慣性力センサ。 - 前記トランスデューサは、前記基体に印加された応力を検出する、請求項1に記載の慣性力センサ。
- 前記トランスデューサは前記基体を駆動して振動させる、請求項1に記載の慣性力センサ。
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