JPH0416769A - 半導体加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車等の移動体に係り、特に車体制御等しこ
好適な加速度センサに関するものであるが、その中の半
導体方式に係る構成とその方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の加速度センサは第６図のごとく、可動電極とビー
ムの取付は位置は電極の取り出し端子部とは反対側に設
定されていた。そのため、ビーム根本を基点に振動が加
えられた場合、可動電極の先端が動いて固定電極に接触
する。そのため、可動電極や固定電極に絶縁膜を被せる
等により対策を構して来ているが、作成プロセスが複雑
になることが欠点として出て来ている。そこで単純に可
動電極と固定電極の相対する電極位置をズラして接触し
ない様にすると固定電極からの端子部への取呂し電極が
障害となって出て来る。そのために取出し電極を避ける
ための対策をしなければならないので、更に大変となる
。

そこで可動電極に付いているビームの位置を反転（１８
０°反対側）させることにより、単純に固定電極と可動
電極の相対する位置をズラすことにより、問題を解決す
ることが出来るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では接触を防ぐために絶縁膜で被せること
や取り出し電極を避けることが行なわれているが、プロ
セスが複雑となり量産時のネックの−っとなっている。

これらの解決のため、単純に可動電極とビームの位置を
反転させることにより、相対する先端部をズラすことに
より接触の課題を解決しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、可動電極とビームを反転さ
せ、固定電極と相対する最良の位置を見い出すことによ
り、信頼性の高い積層構造を完成させるものである。

〔作用〕

半導体容量式加速度センサは中央のシリコン部に配設し
た可動電極と上下に積層した固定電極の間の容量変化を
外部に引き呂すことによって、その変化量が加速度に比
例することによってセンサとして用いるものである。

その容量変化を外部に引き出す際、上下の固定電極に可
動電極が接触して動かなくなるか、容量の検出が不能に
なることを防ぐべく、単純な積層構造とすることで、接
触しない構造とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図（Ａ）の平面図は第１図（Ｂ）の断面図での上側ガラ
ス板６をはずしたシリコン板１から下をみたものである
。第２図（Ａ）、（Ｂ）は従来構造の平面図と断面図で
ある。第３図（Ａ）。

（Ｂ）、（Ｃ）は第１図の実施例で示した改良案である
。

第１図は（Ｂ）の断面図に示す如く、中央のシリコン板
１に対して上側ガラス板６と下側ガラス板７により積層
された構造になっている半導体容量式加速度センサであ
る。

通常は可動電極３と固定電極４，５間に印加した静電気
力によって可動電極３の位置を拘束し、その静電気力か
ら加速度に対応した出力信号を取り出している。

しかし、下側ガラス板７の固定電極５と上側ガラス板６
の固定電極４との間の可動電極３は容量検出用隙間部１
５と相対して、加速度によって可動電極３が上下に動い
た際、上下の固定電極４゜５の一部に接触する可能性が
あるため、カンチレバー２の根元部を基点に可動電極の
先端部１２が固定電極４，５に接触しないために固定電
極先端部１１をズラしておくものである。これは第２図
の従来構造の様にカンチレバー２が反転している構造で
は取出し電極８が邪魔になり種々の工夫をしなければな
らない。例えば固定電極先端部１１をズラすだけでなく
、可動電極３の角部１６を切り落した構造を設ける等の
工夫でこれに対処しなければならない。

第１図に示した如く、カンチレバー２と取り出し電極８
（上下の固定電極とも）が同し位置に配設されているこ
とにより固定電極先端部１１と可動電極先端部１２の相
対する位置をズラすことにより簡単に接触を回避する構
造を確立することが出来る。同様構造の第２図に比へて
接触回避は容易であることは云うまでもない。

カンチレバー２の位置を反転させる以外は従来構造と総
て同じであり、特に課題として多くを検討することもな
いが、端子部パット１７からカンチレバー２の根元部の
若干位置を離して配設することにより応力の影響を少な
くすることにより解決する。

第３図は固定電極先端部１１と可動電極先端部１２をズ
ラして配設する以外にこの構造では（Ａ）に示す如く、
可動電極先端部１２が振動によって上下の固定電極４，
５に接触する可能性のある位置に固定電極の部分なし部
１３を設けて、接触した際は部分なし部１３の下は上側
（下側）ガラス板６，７であり、絶縁材質のガラス板で
は接触しても導通や溶着は起らない。第３図（Ｂ）は下
側ガラス板７に固定電極５を配設し、その中に可動電極
先端部１２が接触する可能性の位置に相当する場所に設
けた固定電極の部分なし部１３を示したものである。

第３図（Ｃ）は（Ｂ）と同様に固定電極の部分なし部（
２）１４を設けたものである。これは可動電極先端部１
２を直線的にしたものでなく短冊等の形状にして接触面
積を少なくし、それに伴って固定電極の部分なし部（２
）１４もその形状に合せて配設することにより同様の効
果を持たせることである。これらの相対する形状は短冊
状の形状だけでなく　（固定電極の部分なし部（２）１
４）丸等の形状にしても良いことは云うまでもない。こ
れによって信頼性が確保８来る構造となった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、自動車等の車体制御用として。

半導体加速度センサの積層構造において、可動電極とビ
ームを反転させることにより、固定電極と接触すること
の無い構造とすることにより、製造の容易さと信頼性の
向上が計かれると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の平面図及び断面図、
第２図（Ａ）及び（Ｂ）は従来構造の平面図及び断面図
、第３図（ＡＬ　（Ｂ）、（Ｃ）は第１図の改良を示す
図である。 １・・・シリコン板、２・・・カンチレバー、３・・・
可動電極、４・・・固定電極（上側）、５・・・固定電
極（下側）、６・・・上側ガラス板、７・・・下側ガラ
ス板、８・・・取出し電極、９・・・下部取出し孔、１
０・・・上部取出し孔、１１・・・固定電極先端部、１
２・・・可動電極先端部、１３・・・固定電極の部分な
し部、１４・・・固定電極の第２図 第　１　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．シリコン板をエツチングして、カンチレバーとその
   先端に可動電極を形成し、可動電極と対向して、１個な
   いし２個のガラス板に固定電極を設け、前記可動電極と
   固定電極の空隙の寸法が所定の値になるように、前記両
   電極間に印加した静電気力によって前記可動電極の位置
   を拘束すると共に、前記静電気力から加速度に対応した
   出力信号を取り出すものにおいて、固定電極及びその取
   出し電極部と可動電極が接触しない様に可動電極と接続
   しているカンチレバーの位置を固定電極の取出し電極部
   と同じ位置に配設したことを特徴とした半導体加速度セ
   ンサ。
2. ２．請求項第１項記載において、可動電極と固定電極が
   接触しないために、可動電極の先端部から固定電極の先
   端部の位置がカンチレバー側に後退していることを特徴
   とした半導体加速度センサ。
3. ３．請求項第２項記載において、可動電極の先端部が接
   触しないために固定電極の接触位置部の導電部位が接触
   範囲に亘り欠落していることを特徴とした半導体加速度
   センサ。