JP7191601B2 - Tilt sensor - Google Patents
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Description
この発明は、静電容量変化に基づいて傾斜を検知可能な傾斜センサに関する。 The present invention relates to a tilt sensor capable of detecting tilt based on changes in capacitance.
特許文献１には、固定電極と可動電極とを有し、可動電極の変位に伴う静電容量変化に基づいて傾斜を検知する傾斜センサが開示されている。 Patent Literature 1 discloses a tilt sensor that has a fixed electrode and a movable electrode, and detects a tilt based on a change in capacitance that accompanies displacement of the movable electrode.
傾斜センサは、固定電極及び可動電極を備えるセンサ基板と、センサ基板を支持する固定基板と、を有して構成される。 The tilt sensor includes a sensor substrate including fixed electrodes and movable electrodes, and a fixed substrate that supports the sensor substrate.
しかしながら、センサ基板と固定基板とでは、線膨張係数が異なるため、センサ基板と固定基板との間に熱応力が生じ、センサ基板と固定基板との間の接合安定性が低下する問題があった。 However, since the coefficient of linear expansion differs between the sensor substrate and the fixed substrate, thermal stress is generated between the sensor substrate and the fixed substrate, and there is a problem that the bonding stability between the sensor substrate and the fixed substrate is lowered. .
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、特に、センサ基板と固定基板との間の接合安定性を向上させた傾斜センサを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a tilt sensor in which bonding stability between a sensor substrate and a fixed substrate is improved.
本発明の傾斜センサは、少なくとも１つの機能部を有するセンサ基板と、前記センサ基板を支持する固定基板と、を有し、前記機能部は、固定電極と、可動電極とを具備し、前記可動電極の変位による静電容量変化に基づいて、傾斜を検知可能とされており、前記センサ基板には、前記固定電極及び前記可動電極と配線を介して電気的に接続された複数の電極パッドが設けられており、前記固定基板には、前記電極パッドに電気的に接続された複数の電極接続部が設けられており、複数の前記電極パッド及び前記電極接続部が、集約して配置されており、前記センサ基板と前記固定基板との間には、前記機能部の外側の位置に、前記センサ基板を前記固定基板上に支持する支持部であって、前記センサ基板を固定しない前記支持部が介在することを特徴とする。 A tilt sensor according to the present invention includes a sensor substrate having at least one functional portion, and a fixed substrate that supports the sensor substrate, the functional portion having a fixed electrode and a movable electrode, and the movable electrode. A tilt can be detected based on a change in capacitance due to electrode displacement, and the sensor substrate has a plurality of electrode pads electrically connected to the fixed electrode and the movable electrode via wiring. The fixed substrate is provided with a plurality of electrode connection portions electrically connected to the electrode pads, and the plurality of electrode pads and the electrode connection portions are collectively arranged. and a support portion for supporting the sensor substrate on the fixed substrate and not fixing the sensor substrate is provided between the sensor substrate and the fixed substrate at a position outside the functional portion. is characterized by intervening .
本発明の傾斜センサによれば、センサ基板と固定基板との間の接合安定性を向上させることができる。 According to the tilt sensor of the present invention, it is possible to improve the bonding stability between the sensor substrate and the fixed substrate.
以下、本発明の一実施形態（以下、「実施形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 An embodiment (hereinafter abbreviated as "embodiment") of the present invention will be described in detail below. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
図１は、本実施形態の傾斜センサの平面図である。図２は、図１に示す傾斜センサをＡ―Ａ線に沿って厚さ方向に切断し矢印方向から見た断面図である。図３は、本実施形態の傾斜センサを構成する機能部の拡大模式図である。 FIG. 1 is a plan view of the tilt sensor of this embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the tilt sensor shown in FIG. 1 cut along the line A--A in the thickness direction and viewed in the direction of the arrow. FIG. 3 is an enlarged schematic diagram of a functional part that constitutes the tilt sensor of the present embodiment.
図１に示す傾斜センサ１は、センサ基板２と、センサ基板２を支持する固定基板３と、を有して構成される。
A tilt sensor 1 shown in FIG. 1 includes a
本実施形態では、センサ基板２の材質を限定するものではないが、水晶板であることが好ましい。なお、水晶板は、三方晶系の単結晶である。
Although the material of the
図１に示すように、センサ基板２には、機能部４が設けられている。機能部４は、センサ基板２をエッチング加工して図１や図３の輪郭に沿ってスリットを入れることで形成できる。この実施形態では、機能部４は、２つであるが、数を限定するものではない。ただし、センサ基板２として三方晶系の水晶板を用いることが好ましく、水晶板に対する良好なエッチング加工性を実現するために、機能部４の数は、１つ、２つ、或いは３つであることが好ましい。
As shown in FIG. 1, the
機能部４の構造を図３の拡大模式図を用いて説明する。なお、図３は、機能部４を、固定基板３側から見た裏面図である。機能部４は、固定電極５と、可動電極６とを具備する。固定電極５は、図３の図示左側に位置する左固定電極５ａと、図３の図示右側に位置する右固定電極５ｂとを有して構成される。図３に示すように、左固定電極５ａ及び右固定電極５ｂは、夫々、複数本の固定電極指５ａ１、５ｂ１がＸ方向に間隔を空けて並設された櫛歯状電極である。各固定電極指５ａ１、５ｂ１は、Ｘ方向に直交するＹ方向に沿って幅細形状で形成されている。
The structure of the
図３に示す各固定電極指５ａ１、５ｂ１に重ねて、導電薄膜が形成されている。導電薄膜は、例えば、ＣｒとＡｕのスパッタ膜である。なお、この導電薄膜は、各固定電極指５ａ１、５ｂ１の少なくとも側面に形成されている。或いは、導電薄膜は、各固定電極指５ａ１、５ｂ１の表面、裏面及び側面の全周にわたって形成されている。 Conductive thin films are formed over the fixed electrode fingers 5a1 and 5b1 shown in FIG. The conductive thin film is, for example, a sputtered film of Cr and Au. The conductive thin film is formed on at least side surfaces of the fixed electrode fingers 5a1 and 5b1. Alternatively, the conductive thin film is formed over the entire circumference of the front surface, back surface and side surface of each fixed electrode finger 5a1, 5b1.
図３に示すように、左固定電極５ａには、左固定電極指５ａ１に積層された導電薄膜と一体となって左配線層７ａが、形成されている。左配線層７ａは、可動電極６を構成する左錘部６ａの側方に沿って延出し、左固定電極指５ａ１の配置側とは反対側に引き出されている。
As shown in FIG. 3, a
図３に示すように、右固定電極５ｂでは、右固定電極指５ｂ１に積層された導電薄膜と一体となって右配線層７ｂが、形成されている。右配線層７ｂは、可動電極６を構成する右錘部６ｂの側方に沿って延出し、右固定電極指５ｂ１の配置側とは反対側に引き出されている。
As shown in FIG. 3, in the right fixed
図３に示すように、可動電極６は、左錘部６ａ、右錘部６ｂ及び、左錘部６ａと右錘部６ｂとを繋ぐ共通電極６ｃ、を有して構成される。図３に示すように、共通電極６ｃと左錘部６ａ、及び共通電極６ｃと右錘部６ｂは、幅細のばね部６ｄにより繋がれている。なお、本実施形態では、共通電極６ｃもばね部６ｄと同様に幅細で形成されている。傾斜角の印加により、左錘部６ａ及び右錘部６ｂが、共通電極６ｃを介して変位する。
As shown in FIG. 3, the
図３に示すように、左錘部６ａには、複数本の左可動電極指６ａ１がＸ方向に間隔を空けて形成されており、各左可動電極指６ａ１は、左固定電極指５ａ１とＸ方向に交互に間隔を空けながら配列されている。すなわち、各左可動電極指６ａ１は、左固定電極指５ａ１の間に位置する櫛歯状電極である。
As shown in FIG. 3, the
図３に示すように、右錘部６ｂには、複数本の右可動電極指６ｂ１がＸ方向に間隔を空けて形成されており、各右可動電極指６ｂ１は、右固定電極指５ｂ１とＸ方向に交互に間隔を空けながら配列されている。すなわち、各右可動電極指６ｂ１は、右固定電極指５ｂ１の間に位置する櫛歯状電極である。
As shown in FIG. 3, a plurality of right movable electrode fingers 6b1 are formed on the
導電薄膜は、各可動電極指６ａ１、６ｂ１からばね部６ｄを介して共通電極６ｃに重ねて形成される。なお、この導電薄膜は、各可動電極指６ａ１、６ｂ１の少なくとも側面に形成され、或いは、表面、裏面及び側面の全周にわたって形成される。導電薄膜は、ばね部６ｄ及び共通電極６ｃの各表面、各裏面及び各側面にわたって形成されることが好ましい。
The conductive thin film is formed overlapping the
図３に示すように、共通電極６ｃから延出する中央配線層７ｃ、左固定電極５ａから延出する左配線層７ａ、及び右固定電極５ｂから延出する右配線層７ｂが、機能部４から離れる方向に延出している。
As shown in FIG. 3, a
上記したように、傾斜角の印加により、左錘部６ａ及び右錘部６ｂが、Ｘ方向に変位すると、左固定電極指５ａ１と、左可動電極指６ａ１との間の静電容量、及び、右固定電極指５ｂ１と、右可動電極指６ｂ１との間の静電容量が夫々変動する。このとき生じる、左側と右側との静電容量差に基づいて、傾斜を検知することができる。
As described above, when the
図３に示す実施形態では、左固定電極指５ａ１と左可動電極指６ａ１との間の間隔（スリット幅）、及び右固定電極指５ｂ１と右可動電極指６ｂ１との間の間隔（スリット幅）が略一定とされている。ただし、左側と右側との静電容量の差動の導出の仕方により、間隔を種々変更することができる。 In the embodiment shown in FIG. 3, the interval (slit width) between the left fixed electrode finger 5a1 and the left movable electrode finger 6a1 and the interval (slit width) between the right fixed electrode finger 5b1 and the right movable electrode finger 6b1 is assumed to be approximately constant. However, the interval can be changed in various ways depending on how to derive the difference in capacitance between the left side and the right side.
図１に示すように、左配線層７ａは、第１の左配線層７ａ１と第２の左配線層７ａ２を備えており、第１の左配線層７ａ１は、センサ基板２の下面側（固定基板３と対向する側）に設けられ、第２の左配線層７ａ２は、センサ基板２の上面側に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図５に示すように、左錘部６ａの周囲にスリット８（図３も参照されたい）が形成されており、このスリット８によりセンサ基板２から左錘部６ａが切り出されている。なお、右錘部６ｂ、共通電極６ｃ、及び固定電極５についても同様である。
As shown in FIG. 5, a slit 8 (see also FIG. 3) is formed around the
図５に示すように、スリット８の側面に沿って導電薄膜９が形成されている。導電薄膜９は、センサ基板２の表面２ａや裏面２ｂにも一定幅で延出しており、センサ基板２の裏面２ｂに一定幅で延出した導電薄膜９を、図３では、左配線層７ａとして表した。
As shown in FIG. 5, a conductive
図５に示すように、センサ基板２の裏面２ｂに形成された左配線層７ａは、上記した第１の左配線層７ａ１に該当し、第１の左配線層７ａ１から引き出されて第１の左電極パッド１０ａが形成されている。また、図５に示すように、センサ基板２の表面２ａに形成された左配線層７ａは、上記した第２の左配線層７ａ２に該当し、第２の左配線層７ａ２から引き出されて第２の左電極パッド１１ａが形成されている。
As shown in FIG. 5, the
図１に示すように、右配線層７ｂは、第１の右配線層７ｂ１と第２の右配線層７ｂ２を備えている。そして、センサ基板２の裏面２ｂに形成された右配線層７ｂは、第１の右配線層７ｂ１に該当し、第１の右配線層７ｂ１から引き出されて第１の右電極パッド１０ｂが形成されている。また、センサ基板２の表面２ａに形成された右配線層７ｂは、上記した第２の右配線層７ｂ２に該当し、第２の右配線層７ｂ２から引き出されて第２の右電極パッド１１ｂが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、中央配線層７ｃは、第１の中央配線層７ｃ１と第２の中央配線層７ｃ２を備えている。そして、センサ基板２の裏面２ｂに形成された中央配線層７ｃは、第１の中央配線層７ｃ１に該当し、第１の中央配線層７ｃ１から引き出されて第１の中央電極パッド１０ｃが形成されている。また、センサ基板２の表面２ａに形成された中央配線層７ｃは、上記した第２の中央配線層７ｃ２に該当し、第２の中央配線層７ｃ２から引き出されて第２の中央電極パッド１１ｃが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、センサ基板２は、横方向ａに延びる辺と、横方向ａに対して直交する縦方向ｂに延びる辺を有する矩形状の平面を備える。図１に示す実施形態では、センサ基板２は、横方向ａの長さのほうが、縦方向ｂの長さよりも長く形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、長さの長い横方向ａの中央に位置する中央線ｃの左右に、夫々、一つずつ機能部４が配置されている。各機能部４は、横方向ａ及び縦方向ｂから傾く方向に配置されている。ここで、「傾く」とは、図３を示して詳述した各電極指の延出方向が、縦方向ｂ或いは横方向ａから傾いた状態を指す。一例であるが、左右の機能部４は夫々、中央線ｃに対して６０°ずつ傾いており、左右の機能部４は、１２０°間隔で配置されている。
As shown in FIG. 1, one
図１に示すように、左右の機能部４には夫々、３つずつ第１の電極パッド１０ａ～１０ｃが電気的に接続されている。図１に示すように、左側の機能部４と電気的に接続された３つの電極パッド１０ａ～１０ｃは、中央線ｃよりもやや左側にて縦方向ｂに間隔を空けて一列に配列されている。また、図１に示すように、右側の機能部４と電気的に接続された３つの電極パッド１０ａ～１０ｃは、中央線ｃよりもやや右側にて縦方向ｂに間隔を空けて一列配列されている。このように、６つの電極パッド１０ａ～１０ｃは、中央線ｃ付近に集約して配置されている。また、第２の電極パッド１１ａ～１１ｃも各機能部４から中央線ｃ側に配置されているが、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃに比べて中央線ｃからやや離れた位置に配列されている。
As shown in FIG. 1, three
図１に示すように、左右の機能部４及び各電極パッド１０ａ～１０ｃ、１１ａ～１１ｃは、中央線ｃを対称軸として線対称配置とされている。
As shown in FIG. 1, the left and right
次に、固定基板３について説明する。本実施形態において、限定されるものではないが、固定基板３は、例えば、多層回路基板（ＬＴＣＣ基板）である。ＬＴＣＣ基板は、導体抵抗の小さいＡｇやＣｕを内層導体として用いて多層化されている。
Next, the fixed
図２に示すように、固定基板３には、有底の収容凹部３ａが形成されている。この収容凹部３ａに、上記したセンサ基板２が配置される。
As shown in FIG. 2, the fixed
図２に示すように、固定基板３に形成された収容凹部３ａは、２段で形成されており、収容凹部３ａのうち、底面側の１段目には、センサ基板２が収容される。段差面３ｂを介した２段目には、蓋体１２が配置される。図２に示すように、蓋体１２は、段差面３ｂに、接着層１３を介して接合されている。本実施形態において、限定するものではないが、蓋体１２は、例えば、ガラス基板である。
As shown in FIG. 2, the
図２に示すように、センサ基板２と固定基板３との間には、第１のギャップＧ１が設けられている。また、センサ基板２と蓋体１２との間には、第２のギャップＧ２が設けられている。また、センサ基板２の厚みは、ｔである。ここで、第１のギャップＧ１及び第２のギャップＧ２は、いずれも、センサ基板２の厚みｔより小さいことが好ましい。これにより、傾斜センサ１に大きな衝撃が加わった際に、図３に示す可動電極指６ａ１、６ｂ１が、隣の固定電極指５ａ１、５ｂ１の表面や裏面に乗ってしまう（厚み方向に重なる）ことを防止することができる。
As shown in FIG. 2, a first gap G1 is provided between the
第１のギャップＧ１の大きさと第２のギャップＧ２の大きさとを変えることもできる。例えば、使用用途により、衝撃の加わる方向が決まっている場合、衝撃により可動電極指６ａ１、６ｂ１が大きく変動する側のギャップを、他方のギャップより狭くすることができる。ただし、図２に示すように、第１のギャップＧ１の大きさと第２のギャップＧ２の大きさを同程度とすることで、衝撃がどちら方向に印加されても、可動電極指６ａ１、６ｂ１が、隣の固定電極指５ａ１、５ｂ１の表面や裏面に乗ってしまう不具合を適切に防止することが可能である。 It is also possible to change the size of the first gap G1 and the size of the second gap G2. For example, when the direction in which the impact is applied is determined depending on the application, the gap on the side where the movable electrode fingers 6a1 and 6b1 are greatly moved by the impact can be made narrower than the gap on the other side. However, as shown in FIG. 2, by setting the size of the first gap G1 and the size of the second gap G2 to be about the same, the movable electrode fingers 6a1 and 6b1 will not move even if the impact is applied in either direction. , it is possible to appropriately prevent the problem of getting on the surface or the back surface of the adjacent fixed electrode fingers 5a1, 5b1.
ギャップＧ１、Ｇ２の大きさを限定するものではないが、本実施形態では、ギャップＧ１、Ｇ２は、１００μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが更に好ましい。また、ギャップＧ１、Ｇ２は、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましく、３０μｍ以上であることが更に好ましい。ギャップＧ１、Ｇ２は小さすぎても、衝撃が加わったときに、電極指が強く固定基板３や蓋体１２に衝突するため、ギャップＧ１、Ｇ２は適度な大きさを有することが好ましい。一例であるが、第１のギャップＧ１、第２のギャップＧ２及びセンサ基板２の厚みｔを合わせて２００μｍ程度となるように調整する。このとき、センサ基板２の厚みｔは１００μｍ程度であり、第１のギャップＧ１及び第２のギャップＧ２は夫々５０μｍ程度に設定される。
Although the sizes of the gaps G1 and G2 are not limited, in the present embodiment, the gaps G1 and G2 are preferably 100 μm or less, more preferably 70 μm or less, and further preferably 50 μm or less. preferable. Also, the gaps G1 and G2 are preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, and even more preferably 30 μm or more. Even if the gaps G1 and G2 are too small, the electrode fingers strongly collide with the fixed
図２に示すように、固定基板３の表面（センサ基板２と対向する側の面）３ｃには、複数の電極接続部１４を含む接続構造部１５が形成されている。なお、図１では、電極接続部１４は、各第１の電極パッド１０ａ～１０ｃの下に重なり見えていないため、図１には符号１４を図示していない。以下、接続構造部１５について、図４を用いて説明する。
As shown in FIG. 2, a
図４に示すように、固定基板３の表面３ｃには、電極配線層１６ａ～１６ｃが形成されている。なお、図４には、電極配線層１６ａが図示されている。この実施形態では、電極配線層１６ａ～１６ｃは、図１に示すように、全部で６つ設けられている。
As shown in FIG. 4,
図１に示すように、３つの電極配線層１６ａ～１６ｃは、中央線ｃよりも左側の領域であって、縦方向ｂに間隔を空けて一列に形成されている。残り３つの電極配線層１６ａ～１６ｃは、中央線ｃよりも右側の領域であって、縦方向ｂに間隔を空けて一列に形成されている。各電極配線層１６ａ～１６ｃは、中央線ｃを対称軸として左右対称に形成されている。
As shown in FIG. 1, the three
各電極配線層１６ａ～１６ｃは、ＬＴＣＣ基板の内層導体と電気的に接続されている。
Each of the
図４に示すように、固定基板３の表面３ｃに形成された電極配線層１６ａ～１６ｃ上から固定基板３上に重ねて絶縁保護層１７が形成されている。図１に示すように、絶縁保護層１７は、例えば、略矩形状で形成されているが、形状を限定するものではない。また、絶縁保護層１７の材質は、電気絶縁材料であれば特に問うものではなく、既存材料を使用することができる。
As shown in FIG. 4, an insulating
図４に示すように、絶縁保護層１７には、センサ基板２側の第１の電極パッド１０ａ～１０ｃと対向する位置に複数の貫通孔１７ａが形成されている。各貫通孔１７ａからは夫々、電極配線層１６ａ～１６ｃの先端部が露出している。
As shown in FIG. 4, the insulating
そして、図４に示すように、各貫通孔１７ａ内に電極接続部１４が形成され、各電極接続部１４と、各電極配線層１６ａ～１６ｃとが電気的に接続されている。電極接続部１４は、例えば、はんだ層である。はんだ層は、例えば、ＡｕＳｎはんだである。また、電極配線層１６ａ～１６ｃは、例えば、Ａｇ配線である。
As shown in FIG. 4, an
図２に示すように、センサ基板２の各第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ（符号１０ｂ、１０ｃは不図示）と、固定基板３の電極接続部１４とが電気的に接合される。これにより、センサ基板２は、固定基板３の上方に第１のギャップＧ１を有した状態で固定支持される。
As shown in FIG. 2, each of the
なお、センサ基板２を、固定基板３上に安定して支持するために、図１に示すように、センサ基板２と固定基板３との間であって、機能部４の外側に、支持部１９を設けることが好ましい。支持部１９は、センサ基板２の外周部の一部に、設けることが好ましい。本実施形態において、支持部１９の形状を限定するものではないが、図１に示すように、ドット状とすることが、応力集中を緩和でき、固定基板３とセンサ基板２との間の接合安定性を良好なものにできて好ましい。なお、支持部１９には、センサ基板２を載せているが、支持部１９とセンサ基板２は固定しないのが好ましい。支持部１９とセンサ基板２を固定すると、その接合により応力が発生するため、センサ基板２に歪みが生じる等の不都合が生じる恐れがある。
In order to stably support the
また、本実施形態において、支持部１９の材質を限定するものではないが、はんだ層を用いて形成することができる。例えば、支持部１９は、図６に示すように、下地層１９ａとはんだ層１９ｂとの積層構造で形成される。例えば、下地層１９ａは、図４に示す電極配線層１６ａ～１６ｃと同じ材質で形成され、はんだ層１９ｂは、電極接続部１４と同じ材質で形成される。
Further, in the present embodiment, although the material of the
本実施形態の傾斜センサ１は、複数の第１の電極パッド１０ａ～１０ｃと、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃに電気的に接続される各電極接続部１４が、図１に示すように、集約して配置されている。「集約して配置」とは、所定領域或に一箇所にまとまって配置されることを意味する。 In the tilt sensor 1 of this embodiment, as shown in FIG. concentrated and arranged. “Concentrated arrangement” means that they are collectively arranged in a predetermined area or in one place.
センサ基板２と固定基板３では線膨張係数が異なる。このため、センサ基板２と固定基板３との間の接合部に該当する、複数の第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を、集約して配置する。これにより、センサ基板２と固定基板３間に生じる熱応力を緩和でき、センサ基板と固定基板との間の接合安定性を向上させることができる。
The
また、本実施形態では、電極接続部１４は硬いほうが、効果的に、センサ基板と固定基板との間の接合安定性を向上させることができて好ましい。具体的には、電極接続部１４のビッカース硬度は、１００Ｈｖ以上であることが好ましい。
In addition, in the present embodiment, it is preferable that the
図１に示す実施形態では、２つの機能部４が設けられている。かかる構成では、複数の第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を、各機能部４の間の領域に集約させることが好ましい。これにより、機能部４、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を、対称関係で配置しやすく、バランスよい配置となり、より効果的に、センサ基板と固定基板との間の接合安定性を向上させることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, two
例えば、図７に示すように、センサ基板２に機能部４を３つ配置した構成では、３つの機能部４に共通する内側の領域に、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を集約させることが好ましい。なお、図７には、図面が煩雑になるのを避けるため、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を意味する符号１０、１４を代用した。なお、図７に示す３つの機能部４は、１２０°間隔で配置することができる。
For example, as shown in FIG. 7, in a configuration in which three
また、本実施形態では、図１に示すように、センサ基板２の長手方向である横方向ａの略中央に、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を配置することが好ましい。図１では、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を、中央線ｃ付近に集約して配置している。これにより、より効果的に、熱応力を緩和でき、センサ基板と固定基板との間の接合安定性をより向上させることができる。ここで、「略中央」とは、多少の幅を許容することを意味し、例えば、中央線ｃと横方向ａへの端部との間の長さに対し、中央線ｃから２０％以内の幅領域を指す。好ましくは、中央線ｃから１５％以内の幅領域であり、より好ましくは、中央線ｃから１０％以内の幅領域である。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, it is preferable to arrange the
また、図１では、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４は、短辺側である縦方向ｂの中央から図示下側に、ややずれて配置されている。このとき、短辺側では、長辺側に比べて熱応力の影響が小さいため、短辺側の中央から多少ずれて配置されても、センサ基板２と固定基板３との間の接合安定性に対する影響は小さい。ただし、長手方向のみならず、短辺側である縦方向ｂの中央付近（すなわち、センサ基板の真ん中付近）に、第１の電極パッド１０ａ～１０ｃ及び電極接続部１４を配置することが、センサ基板２と固定基板３との間の接合安定性をより効果的に向上させることができ好適である。
In addition, in FIG. 1, the
本実施形態では、図１及び図５に示すように、第２の電極パッド１１ａ～１１ｃがセンサ基板２の表面２ａに形成されている。本実施形態では、第２の電極パッド１１ａ～１１ｃを、検査用として用いることができる。ただし、本実施懈怠において、第２の電極パッド１１ａ～１１ｃは、必須の構成ではない。
In this embodiment,
本発明の傾斜センサは、固定基板とセンサ基板との接合安定性に優れており、良好な耐環境性、及び耐久性を有する。したがって、本発明の傾斜センサを様々な使用用途に適用できる。例えば、土木や、建築現場等での傾斜角の測定、工場内で製造される製品の水平度検査等に好ましく適用することが可能である。 The tilt sensor of the present invention has excellent bonding stability between the fixed substrate and the sensor substrate, and has good environmental resistance and durability. Therefore, the tilt sensor of the present invention can be applied to various uses. For example, it can be preferably applied to civil engineering, tilt angle measurement at construction sites, etc., and levelness inspection of products manufactured in factories.
１ ：傾斜センサ
２ ：センサ基板
３ ：固定基板
３ａ ：収容凹部
３ｂ ：段差面
４ ：機能部
５ ：固定電極
５ａ ：左固定電極
５ａ１ ：左固定電極指
５ｂ ：右固定電極
５ｂ１ ：右固定電極指
６ ：可動電極
６ａ ：左錘部
６ａ１ ：左可動電極指
６ｂ ：右錘部
６ｂ１ ：右可動電極指
６ｃ ：共通電極
６ｄ ：ばね部
７ａ ：左配線層
７ａ１ ：第１の左配線層
７ａ２ ：第２の左配線層
７ｂ ：右配線層
７ｂ１ ：第１の右配線層
７ｂ２ ：第２の右配線層
７ｃ ：中央配線層
７ｃ１ ：第１の中央配線層
７ｃ２ ：第２の中央配線層
８ ：スリット
９ ：導電薄膜
１０ａ～１０ｃ ：第１の電極パッド
１１ａ～１１ｃ ：第２の電極パッド
１２ ：蓋体
１３ ：接着層
１４ ：電極接続部
１５ ：接続構造部
１６ａ～１６ｃ ：電極配線層
１７ ：絶縁保護層
１７ａ ：貫通孔
１９ ：支持部
１９ａ ：下地層
１９ｂ ：はんだ層
Ｇ１ ：第１のギャップ
Ｇ２ ：第２のギャップ
ａ ：横方向
ｂ ：縦方向
ｃ ：中央線
ｔ ：厚み
Reference Signs List 1 : Tilt sensor 2 : Sensor substrate 3 :
Claims (3)
前記機能部は、固定電極と、可動電極とを具備し、前記可動電極の変位による静電容量変化に基づいて、傾斜を検知可能とされており、
前記センサ基板には、前記固定電極及び前記可動電極と配線を介して電気的に接続された複数の電極パッドが設けられており、
前記固定基板には、前記電極パッドに電気的に接続された複数の電極接続部が設けられており、
複数の前記電極パッド及び前記電極接続部が、集約して配置されており、
前記センサ基板と前記固定基板との間には、前記機能部の外側の位置に、前記センサ基板を前記固定基板上に支持する支持部であって、前記センサ基板を固定しない前記支持部が介在することを特徴とする傾斜センサ。 a sensor substrate having at least one functional unit, and a fixed substrate supporting the sensor substrate,
The functional unit includes a fixed electrode and a movable electrode, and is capable of detecting a tilt based on a change in capacitance due to displacement of the movable electrode,
The sensor substrate is provided with a plurality of electrode pads electrically connected to the fixed electrode and the movable electrode via wiring,
The fixed substrate is provided with a plurality of electrode connection portions electrically connected to the electrode pads,
a plurality of the electrode pads and the electrode connecting portions are collectively arranged;
Between the sensor substrate and the fixed substrate, a support portion that supports the sensor substrate on the fixed substrate and does not fix the sensor substrate is interposed at a position outside the functional portion. A tilt sensor characterized by:
各機能部の前記電極パッド及び前記電極接続部が、前記機能部の間に、集約して配置されることを特徴とする請求項１に記載の傾斜センサ。 A plurality of the functional units are provided,
2. The tilt sensor according to claim 1, wherein the electrode pads and the electrode connecting portions of each functional portion are collectively arranged between the functional portions.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004271312A (en) | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Denso Corp | Capacitance-type semiconductor sensor device |
| JP2006145505A (en) | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Sakamoto Electric Mfg Co Ltd | Tilt-measuring sensor |
| JP2008101980A (en) | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Denso Corp | Capacitance-type semiconductor sensor device |
| JP2011038986A (en) | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Tilt sensor |
| JP2012202762A (en) | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Denso Corp | Dynamic quantity sensor |
| JP2014178218A (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Panasonic Corp | Semiconductor physical quantity sensor |
| JP2017090069A (en) | 2015-11-03 | 2017-05-25 | 株式会社デンソー | Mechanical quantity sensor |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004271312A (en) | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Denso Corp | Capacitance-type semiconductor sensor device |
| JP2006145505A (en) | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Sakamoto Electric Mfg Co Ltd | Tilt-measuring sensor |
| JP2008101980A (en) | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Denso Corp | Capacitance-type semiconductor sensor device |
| JP2011038986A (en) | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Tilt sensor |
| JP2012202762A (en) | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Denso Corp | Dynamic quantity sensor |
| JP2014178218A (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Panasonic Corp | Semiconductor physical quantity sensor |
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