JPH07209327A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度センサの一対のセンサ部の加速度検出
方向を異なるようにして、異なる２方向の加速度を検出
する。 【構成】 ガラス基板３２の上面にはＸ方向の加速度を
検出する第１のセンサ部３５を形成し、ガラス基板３２
の下面にはＹ方向の加速度を検出する第２のセンサ部３
５´を形成する。これにより、ガラス基板３２の大きさ
を大きくすることなしに、２次元加速度センサを構成す
ることができ、占有面積を小さくすることができる。ま
た、複数の金属端子４３によって、加速度センサ３１を
保持すると共に、検出信号を外部に導出することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両等の加速度
を検出するのに好適に用いられる加速度センサに関し、
方向の異なる２方向からの加速度を検出することのでき
る加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両等の加速度や回転方向を検
出するのに用いられる加速度センサは、電極板間の静電
容量を利用して検出するもので、例えば特開平３−９４
１６９号公報および特開昭６２−２３２１７１号公報等
によって知られている。

【０００３】しかし、これらの加速度センサは、固定部
と可動部との対向する電極のなす面積（以下、「有効面
積」という）が小さくその離間寸法が大きいために、検
出感度が小さくなり高精度の加速度検出を行うことがで
きなかった。

【０００４】このような欠点を改良するために、第１の
従来技術として特開平４−１１５１６５号公報に記載の
加速度センサでは、固定電極と可動電極にくし状電極を
用い、電極間の有効面積を大きくして検出感度を向上さ
せるようにしている。

【０００５】ここで、図１６および図１７に第１の従来
技術による加速度センサを示し、説明する。

【０００６】図中、１は加速度センサ、２は加速度セン
サ１の基体をなす絶縁基板としてのガラス基板を示し、
該ガラス基板２上には後述する固定部３，３と可動部５
が形成されている。また、該ガラス基板２上面には長方
形状の凹溝２Ａが形成され、該凹溝２Ａ上に位置する可
動部５の質量部８と可動側くし状電極９は矢示Ａ方向
（加速度検出方向）に変位可能となっている。

【０００７】３，３は低抵抗なシリコン材料により形成
された一対の固定部を示し、該各固定部３は前記ガラス
基板２の左，右に離間して位置し、それぞれ対向する内
側面には複数（例えば３枚）の薄板状の電極板４Ａ，４
Ａ，…が突出形成され、該各電極板４Ａは固定電極とし
ての固定側くし状電極４，４をそれぞれ構成している。

【０００８】５は低抵抗なシリコン材料により形成され
た可動部を示し、該可動部５は、前記ガラス基板２の
前，後に離間してガラス基板２に固着された支持部６，
６と、該各支持部６に梁７，７を介して両持支持され、
前記各固定部３の間に配設された質量部８と、該質量部
８から左，右方向にそれぞれ突出形成された複数（例え
ば３枚）の薄板状の電極板９Ａ，９Ａ，…を有する可動
側くし状電極９，９とから構成され、前記各梁７は質量
部８を加速度検出方向となる矢示Ａ方向に変位可能とな
るように薄板状に形成されている。そして、前記各可動
側くし状電極９の各電極板９Ａは前記各固定側くし状電
極４の各電極板４Ａと微小隙間を介して互いに対向する
ようになっている。

【０００９】１０，１０，…は前記ガラス基板２上に形
成された引出し電極としての電極パターンを示し、該各
電極パターン１０は金−白金−クロムにより形成され、
基端側はそれぞれ各固定部３と可動部５の支持部６と接
続され、先端側はガラス基板２の外側に向けて伸長して
いる。

【００１０】さらに、１１はセラミック等の絶縁物質に
よって形成された基板を示し、該基板１１は加速度セン
サ１の土台となる部分で、該基板１１上には前記加速度
センサ１のガラス基板２が接着剤によって接合され、さ
らに該基板１１上には図示しない信号処理回路等も実装
されている。

【００１１】１２，１２，…は基板１１上に形成された
プリントパターンを示し、該各プリントパターン１２は
後述する各リード線１３を介して各固定部３と可動部５
とを前記信号処理回路に接続するようになっている。

【００１２】１３，１３，…はリード線を示し、該各リ
ード線１３はガラス基板２上に形成された電極パターン
１０と基板１１上に形成されたプリントパターン１２と
をワイヤボンディングによってそれぞれ接続するように
なっている。

【００１３】このように構成される加速度センサ１は、
外部から矢示Ａ方向の加速度が加わると、質量部８が各
支持部６に対し各梁７を介して変位し、可動側くし状電
極９の各電極板９Ａが固定側くし状電極４の各電極板４
Ａに対して接近または離間する。このとき、離間寸法の
変位を静電容量の変化を検出信号として基板１１上に設
けられた信号処理回路に出力し、該信号処理回路ではこ
の静電容量の変化に基づき前記加速度に応じた信号を出
力する。

【００１４】ここで、前記加速度センサ１は、質量部８
に作用する加速度を可動側くし状電極９，固定側くし状
電極４の各電極板９Ａ，４Ａ間での静電容量の変化とし
て検出している。また、前記各電極板９Ａ，４Ａはそれ
ぞれ電気的に並列接続されているから、各電極板９Ａ，
４Ａ間の静電容量をそれぞれ加算した値となって全体の
静電容量から加速度を検出でき、検出感度を高め、加速
度の検出精度を向上させることができるようになってい
る。

【００１５】また、上述した第１の従来技術による加速
度センサ１は、加速度検出方向は質量部８に加わる矢示
Ａ方向のみとなり、当該加速度センサ１は１次元加速度
センサとして構成されている。このため、２次元方向の
加速度を検出するためには、２個の加速度センサ１を、
その加速度検出方向が直交する方向に向くように別の基
板上に配設し、該各加速度センサ１によって２次元の加
速度を検出するようにしていた。

【００１６】さらに、これを具体化したものとして、図
１８に示す特開昭６２−１１８２６０号公報（以下、
「第２の従来技術」という）が知られている。

【００１７】図中、２１は３次元加速度センサを示し、
該３次元加速度センサ２１はシリコンウェハ２２に矢示
ｘ方向，矢示ｙ方向，矢示ｚ方向の加速度を検出する３
種類のセンサ２３，２４，２５がそれぞれ形成されてい
る。

【００１８】ここで、前記センサ２３，２４，２５はそ
れぞれ直交する矢示ｘ，ｙ，ｚ方向に変位する質量部２
３Ａ，２４Ａ，２５Ａを有し、その基端側にはピエゾ抵
抗による歪測定装置２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂが形成され
ている。なお、矢示ｚ方向の加速度を検出するセンサ２
５は質量部２５Ａの基端側は厚さ方向が薄くなるように
裏側が削られ、該シリコンウェハ２２に対して、該質量
部２５Ａが上，下方向に変位するようになっている。

【００１９】このように第２の従来技術による３次元加
速度センサ２１においては、同一平面（シリコンウェハ
２２）上に３軸方向のセンサ２３，２４，２５を設ける
ことにより、矢示ｘ，ｙ，ｚ方向の加速度を検出するこ
とができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
１の従来技術による加速度センサ１においては、前述し
た如く、２次元方向の加速度を検出するためには、複数
個の加速度センサ１が必要となり、当該加速度センサ１
の取付面積（以下、「占有面積」という）が大きくなる
と共に、部品点数が増加してコスト高になるという問題
がある。

【００２１】また、第２の従来技術による３次元加速度
センサ２１は同一平面（シリコンウェハ２２）上に３軸
方向の加速度を検出するセンサ２３，２４，２５を設け
ているため、シリコンウェハ２２を大きくしなければな
らず、当該３次元加速度センサ２１の占有面積が大きく
なってしまうという問題がある。

【００２２】さらに、第２の従来技術による３次元加速
度センサ２１において、ｚ軸方向の加速度を検出するセ
ンサ２５を形成せずに、２次元加速度センサとした場合
でも、占有面積が大きくなるという問題がある。

【００２３】即ち、従来技術における加速度センサ１，
２１は、狭い位置への取付を行うことができないという
欠点があった。

【００２４】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、小型で、かつ低コストで製造できる加速
度センサを提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１による加速度セ
ンサは、絶縁基板と、該絶縁基板の一側面に設けられた
第１のセンサ部と、前記絶縁基板の他側面に設けられた
第２のセンサ部からなり、前記第１のセンサ部は前記絶
縁基板の一側面に固着して設けられたシリコン板をエッ
チング処理することにより互いに分離して形成された第
１の固定部と可動部とからなると共に、前記第２のセン
サ部は前記絶縁基板の他側面に固着して設けられたシリ
コン板をエッチング処理することにより互いに分離して
形成された第２の固定部と可動部からなり、前記第１，
第２の固定部には固定電極を一体に形成し、前記第１，
第２の可動部は、絶縁基板上に固着された支持部と、梁
を介して該支持部と連結され、加速度が作用したときに
該加速度に応じて変位する質量部と、該質量部に前記固
定部に形成された固定電極との間で微小隙間を介して対
向するように設けられ、該質量部の変位によって近接，
離間する可動電極とからそれぞれ一体に形成し、前記第
１のセンサ部による加速度検出方向と第２のセンサ部に
よる加速度検出方向とが異なる方向となるように配設す
る構成としたことにある。

【００２６】一方、請求項２による加速度センサは、第
１，第２の絶縁基板と、該第１の絶縁基板の一側面に設
けられた第１のセンサ部と、第２の絶縁基板の一側面に
設けられた第２のセンサ部とからなり、前記第１のセン
サ部は前記第１の絶縁基板の一側面に固着して設けられ
たシリコン板をエッチング処理することにより互いに分
離して形成された第１の固定部と可動部とからなると共
に、前記第２のセンサ部は第２の絶縁基板に固着して設
けられたシリコン板をエッチング処理することにより互
いに分離して形成された第２の固定部と可動部とからな
り、前記第１，第２の固定部には固定電極を一体に形成
し、前記第１，第２の可動部は、絶縁基板上に固着され
た支持部と、梁を介して該支持部と連結され、加速度を
作用したときに該加速度に応じて変位する質量部と、該
質量部に前記固定部に形成された固定電極との間で微小
隙間を介して対向するように設けられ、該質量部の変位
によって近接，離間する可動電極とからそれぞれ一体に
形成し、前記第１のセンサ部による加速度検出方向と第
２のセンサ部による加速度検出方向とが異なる方向とな
るように第１の絶縁基板の他側面と第２の絶縁基板の他
側面とを接合する構成としたことにある。

【００２７】また、前記各固定電極をくし状電極として
形成すると共に、可動電極を質量部にくし状電極として
形成することができる。

【００２８】さらに、前記絶縁基板には、第１の固定部
と可動部、第２の固定部と可動部をそれぞれ覆うカバー
を形成することが望ましい。

【００２９】一方、前記絶縁基板には、複数個の金属端
子を設けることもできる。

【００３０】

【作用】請求項１の加速度センサにおいては、絶縁基板
の一側面に形成された第１のセンサ部による第１の固定
部と可動部における加速度検出方向と、前記絶縁基板の
他側面に形成された第２のセンサ部による第２の固定部
と可動部における加速度検出方向が異なっているから、
第１のセンサ部では第１の質量部が梁に抗して変位する
方向の加速度を検出し、第２のセンサ部では第２の質量
部が梁に抗して変位する方向の加速度を検出でき、２次
元加速度センサとして用いられる。

【００３１】一方、請求項２の加速度センサにおいて
は、第１の絶縁基板の一側面に形成された第１のセンサ
部による第１の固定部と可動部における加速度検出方向
と、第２の絶縁基板の一側面に形成された第２のセンサ
部による第２の固定部と可動部における加速度検出方向
が異なるように各絶縁基板の他側面を接合しているか
ら、第１のセンサ部では第１の質量部が梁に抗して変位
する方向の加速度を検出し、第２のセンサ部では第２の
質量部が梁に抗して変位する方向の加速度を検出して２
次元加速度センサとして構成でき、各絶縁基板を接合す
るまでの製造工程を共通にすることができる。

【００３２】また、前記各固定電極と可動電極をくし状
電極としたから、各電極による有効面積を大きくするこ
とができ、検出感度を高めることができる。

【００３３】一方、絶縁基板上に固定部と可動部とを覆
うカバーを設けることにより、第１，第２のセンサ部内
に塵埃等が侵入するのを防止することができる。

【００３４】さらに、複数個の金属端子を絶縁基板に設
けることにより、加速度センサを保持することができ
る。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１５に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した従来技術
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
するものとする。

【００３６】まず、図１ないし図３に本発明による第１
の実施例を示す。

【００３７】図中、３１は本実施例による加速度セン
サ、３２は本実施例に適用される絶縁基板としてのガラ
ス基板をそれぞれ示し、該ガラス基板３２は従来技術に
よるガラス基板２に代えて用いられるもので、図２に示
すように、上，下面中央には正方形状の凹溝３２Ａ，３
２Ｂが形成されている。

【００３８】３３，３３，…と３４，３４，…はガラス
基板３２の上面と下面に形成された引出し電極としての
電極パターンを示し、該各電極パターン３３，３４は金
−白金−クロムにより形成されている。そして、該各電
極パターン３３においては、その基端側が後述する各第
１の固定部３６と可動部３８の支持部３９とに接続さ
れ、先端側がガラス基板３２の外側に向けて伸長し、金
属端子４３に接続されている。また、前記各電極パター
ン３４においては、その基端側が後述する各第２の固定
部３６′と可動部３８′の支持部３９′と接続され、先
端側がガラス基板３２の外側に向けて伸長し、金属端子
４３に接続されている。

【００３９】３５はガラス基板３２の上面に設けられた
第１のセンサ部を示し、該第１のセンサ部３５は図１に
示すように、一対の固定部３６，３６および可動部３８
から大略構成されている。

【００４０】３６，３６はガラス基板３２上に設けられ
た固定部を示し、該固定部３６は、従来技術による固定
部３と同様に形成され、それぞれ対向する方向に突設さ
れた薄板状の電極板３７Ａ，３７Ａ，…（例えば３枚）
を有する固定側くし状電極３７が形成されている。

【００４１】３８はガラス基板３２上に設けられた可動
部を示し、該可動部３８は支持部３９，３９と、該各支
持部３９に梁４０を介して両持支持され、前記各固定部
３６の間に配設された矢示Ｘ方向に変位する質量部４１
と、該質量部４１から各固定側くし状電極４２に向けて
突出形成された薄板状の電極板４２Ａ，４２Ａ，…を有
する可動側くし状電極４２とから構成されている。

【００４２】一方、３５′はガラス基板３２の下面に設
けられた第２のセンサ部を示し、該第２のセンサ部３
５′は、図２および図３に示すように前記第１のセンサ
部３５とほぼ同様に、各固定部３６′および可動部３
８′から大略構成されているものの、前記第１のセンサ
部３５に対して９０°回転した状態に固着されている。
そして、当該第２のセンサ部３５′は図３に示すよう
に、矢示Ｙ方向の加速度を検出するようになっている。
なお、第２のセンサ部３５′は前述した第１のセンサ部
３５と同一であるので、ダッシュ（′）を付し、その説
明を省略するものとする。

【００４３】さらに、４３，４３，…は金属端子を示
し、該各金属端子４３は例えば軟鉄を母材として鉛メッ
キ，錫メッキ等を施した金属材料が用いられ、該各金属
端子４３は図２に示すように、ガラス基板３２の端部に
固着すべく形成されたコ字状の基板保持部４３Ａと、図
示しない実装基板にハンダ付けによって接続する接地部
４３Ｂとからなる。そして、該各金属端子４３は加速度
センサ３１を固定する脚部として機能すると共に、電極
パターン３３，３４と電気的に接続された金属端子４３
は外部に検出信号を導出する信号導出部として機能する
ものである。なお、前記各金属端子４３の基板保持部４
３Ａは、ガラス基板３２の上面に形成された電極パター
ン３３と、下面に形成された電極パターン３４とを接続
しないようになっているが、各電極パターン３３，３４
のうちアースとなる電極パターン３３，３４において
は、共通アースとして実装基板上のアースとなるプリン
トパターン（図示せず）に接続してもよい。

【００４４】本実施例による加速度センサ３１は、以上
の如く構成されるもので、それぞれのセンサ部３５，３
５′による矢示Ｘ，Ｙ方向の加速度検出動作においては
第１の従来技術による加速度センサ１と殆ど差異はな
い。

【００４５】然るに、本実施例による加速度センサ３１
においては、ガラス基板３２の上面に形成した第１のセ
ンサ部３５によって、矢示Ｘ方向の加速度を検出し、前
記ガラス基板３２の下面に形成した第２のセンサ部３
５′によって、矢示Ｙ方向の加速度を検出するようにし
たから、当該加速度センサ３１は２次元加速度センサと
して構成できる。また、ガラス基板３２の上，下に加速
度検出方向の異なるセンサ部３５，３５′を形成してい
るから、第１の従来技術による加速度センサ１の大きさ
ですみ、従来技術のように占有面積を大きくする必要が
なくなる。そして、小さな取付スペースでも当該加速度
センサ３１を配設することができる。

【００４６】さらに、センサ部３５，３５′の加速度検
出方向となる矢示Ｘ，Ｙ方向以外にガラス基板３２の平
面に平行な加速度が加わった場合には、両方のセンサ３
５，３５′からの検出信号をベクトル的に処理すること
によって、ガラス基板３２に対して平行な加速度を効率
良く検出することができる。

【００４７】また、前記固定部３６，３６′に形成した
固定電極を固定側くし状電極３７，３７′とし、前記可
動部３８，３８′の質量部４１，４１′に形成した可動
電極を可動側くし状電極４２，４２′としたから、各電
極板３７Ａと４２Ａ，３７Ａ′と４２Ａ′との有効面積
を大きくすることができ、センサ部３５，３５′による
検出感度を向上することができる。

【００４８】さらに、前記ガラス基板３２に設けられた
複数の金属端子４３のうち、前記各電極パターン３３，
３４と接続された金属端子４３は、外部に検出信号を出
力するようになっているから、第１の従来技術に述べた
ような外部に検出信号を導出するためのリード線１３が
不要となり、振動等によるリード線の揺れによって、検
出信号にノイズが加わるのを防止でき、加速度の検出感
度を向上することができる。

【００４９】一方、第１の従来技術による加速度センサ
１に比べて、ガラス基板３２を共通としたから、部品点
数を削減でき、コストダウンを図ることができる等、種
々の効果を奏する。

【００５０】次に、図４ないし図６は本発明による第２
の実施例を示すもので、本実施例による加速度センサ５
１の特徴は、第１のセンサ部３５を覆うカバー５２をガ
ラス基板３２の一側面に設けると共に、第２のセンサ部
３５′を覆うカバー５２′をガラス基板３２の他側面に
設けたことにある。なお、前述した第１の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付すと共に、ガラス基板３２
の下面に形成される部材にダッシュ（′）を付し、その
説明を省略するものとする。

【００５１】図中、５２はガラス基板３２の上面に形成
された有蓋のカバーを示し、該カバー５２はガラス基板
３２に固着して形成され、前記各固定部３６および可動
部３８を覆うべく、低抵抗なシリコン材料によって矩形
状に形成された周壁部５３と、該周壁部５３を施蓋する
ガラス材料により板状に形成された蓋部５４とからな
り、該蓋部５４の下側面には凹部５４Ａが形成され、前
記各固定部３６および可動部３８との間に隙間を形成し
ている。

【００５２】ここで、前記カバー５２を構成する周壁部
５３は、各固定部３６と可動部３８と共に低抵抗シリコ
ン材料によって一体形成され、蓋部５４が施蓋するよう
に接合されるものである。なお、周壁部５３の下面側に
は、図５に示すように、窒化膜または酸化膜からなる絶
縁層５３Ａが形成され、該絶縁層５３Ａは各電極パター
ン３３に対応する位置にそれぞれ成膜され、該各電極パ
ターン３３とカバー５２の周壁部５３とを絶縁するもの
である。

【００５３】このように構成される第２の実施例による
加速度センサ５１においても、その検出動作は前述した
第１の実施例と同様であり、容易に矢示Ｘ，Ｙ方向の加
速度を検出することができる。さらに、本実施例におい
ては、前記ガラス基板３２の上面には、第１のセンサ部
３５を構成する各固定部３５，可動部３８を覆うカバー
５２を形成し、前記ガラス基板３２の下面には、第２の
センサ部３５′を構成する各固定部３６′，可動部３
８′を覆うカバー５２′を形成したから、外部からセン
サ部３５，３５′内に塵埃等が侵入するのを防止でき、
各電極板３７Ａ，３７Ａ′，４２Ａ，４２Ａ′等が損傷
するのを防止し、加速度センサ３１の寿命を確実に延ば
すことができる。

【００５４】なお、前記第２の実施例では、ガラス基板
３２の上，下面に、センサ部３５，３５′を設けると共
に、該センサ部３５，３５′を覆うカバー５２，５２′
を設けたが、第２の実施例による変形例として図７に示
す加速度センサ５５のように、センサ全体を樹脂モール
ド部５６で覆って、各金属端子４３の接地部４３Ｂが露
出するようにしてもよく、この場合には、加速度センサ
３１の強度を強め、耐久性の向上を図ることができる。

【００５５】次に、図８ないし図１０は本発明による第
３の実施例を示すもので、本実施例による加速度センサ
の特徴は、ガラス基板を２枚にして、該各ガラス基板の
一側面にそれぞれセンサ部を形成し、該各センサ部の加
速度検出方向が異なるようにして前記各ガラス基板の他
側面を接合したものである。なお、前述した第１の実施
例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省
略するものとする。

【００５６】図中、６１は第３の実施例による加速度セ
ンサ、６２，６２′は本実施例に適用される第１，第２
の絶縁基板としての第１，第２のガラス基板をそれぞれ
示し、該ガラス基板６２，６２′は従来技術によるガラ
ス基板２に代えて用いられるもので、図９に示すよう
に、中央には正方形状の凹溝６２Ａ，６２Ａ′が形成さ
れている。なお、以下の説明においては、第２の絶縁基
板６２′に形成される部材にダッシュ（′）を付し、そ
の説明を省略するものとする。

【００５７】６３，６３，…は第１のガラス基板６２の
一側面に形成された引出し電極としての電極パターンを
示し、該各電極パターン６３は金−白金−クロムにより
形成されている。

【００５８】６４はガラス基板６２の一側面に設けられ
た第１のセンサ部を示し、該第１のセンサ部６４は、後
述する第１の固定部６５，６５および第１の可動部６７
から大略構成されている。

【００５９】６５，６５はガラス基板６２上に設けられ
た第１の固定部を示し、該各第１の固定部６５は、それ
ぞれ対向する方向に突設された薄板状の電極板６６Ａ，
６６Ａ，…（例えば３枚）を有する固定側くし状電極６
６が形成されている。

【００６０】６７は第１のガラス基板６２上に設けられ
た第１の可動部を示し、該第１の可動部６７は支持部６
８と、該支持部６８に梁６９，６９を介して両持支持さ
れ、前記各固定部６５の間に配設され、矢示Ｘ方向に変
位する質量部７０と、該質量部７０から各固定側くし状
電極６６に向けて突出形成された薄板状の電極板７１
Ａ，７１Ａ，…を有する可動側くし状電極７１とから構
成されている。

【００６１】ここで、前記第１のセンサ部６４の加速度
検出方向は図８に示すように、矢示Ｘ方向となり、第２
のセンサ部６４′の加速度検出方向は図１０に示すよう
に、矢示Ｙ方向となるように、第１のガラス基板６２と
第２のガラス基板６２′とは９０°回転させた位置でそ
れぞれの他側面が接合されている。

【００６２】さらに、７２，７２，…は金属端子を示
し、該各金属端子７２は例えば軟鉄を母材として鉛メッ
キ，錫メッキ等を施した金属材料が用いられ、該各金属
端子７２は図９に示すように、ガラス基板６２，６２′
に端部を固着すべく形成されたコ字状の基板保持部７２
Ａと、図示しない実装基板にハンダ付けによって接続す
る接地部７２Ｂとからなる。そして、該各金属端子７２
は加速度センサ６１を固定する脚部として機能すると共
に、電極パターン６３または６３′と電気的に接続され
た金属端子７２は外部に検出信号を導出する信号導出部
として機能するものである。

【００６３】なお、前記各金属端子７２の基板保持部７
２Ａは、第１のガラス基板６２の一側面に形成された電
極パターン６３と、第２のガラス基板６２′の一側面に
形成された電極パターン６３′とを接続しないようにな
っているが、各電極パターン６３，６３′のうちアース
となる電極パターン６３，６３′においては、共通アー
スとして実装基板上のアースとなるプリントパターン
（図示せず）に接続してもよい。

【００６４】本実施例による加速度センサ６１は、以上
の如く構成されるもので、第１のセンサ部６４では矢示
Ｘ方向の加速度の検出動作、および第２のセンサ部６
４′では矢示Ｙ方向の加速度の検出動作においては、第
１の実施例による加速度センサ３１と殆ど差異はない。

【００６５】然るに、本実施例による加速度センサ６１
においては、第１のガラス基板６２と第２のガラス基板
６２′とを接合するまでのセンサ部６４，６４′の製造
工程においては、同一工程で製造することができる。さ
らに、センサ部６４，６４′が良品であるか否かを確認
した上で、ガラス基板６２，６２′の他側面を接合させ
ることにより、本実施例による加速度センサ６１として
形成することができる。これにより、容易に加速度セン
サ６１を製造することができると共に、歩留りを向上で
き、製造コストを大幅にダウンすることができる。

【００６６】さらに、図１１ないし図１３は本発明によ
る第４の実施例を示すもので、本実施例による加速度セ
ンサ８１の特徴は、第１のガラス基板６２上に第１のセ
ンサ部６４を覆うカバー８２を設け、第２のガラス基板
６２′上に第２のセンサ部６４′を覆うカバー８２′を
設けたことにある。なお、前述した第３の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付すと共に、第２のガラス基
板６２′上に形成される部材にダッシュ（′）を付し、
その説明を省略するものとする。

【００６７】図中、８２は第１のガラス基板３２の上面
に形成された有蓋のカバーを示し、該カバー８２は、前
記各固定部６５と可動部６７を覆うべく、低抵抗なシリ
コン材料により矩形状に形成された周壁部８３と、該周
壁部８３を施蓋するガラス材料により板状に形成された
蓋部８４とからなり、該蓋部８４の下側面には凹部８４
Ａが形成され、前記各固定部６５と可動部６７との間に
隙間を形成している。

【００６８】ここで、前記カバー８２を構成する周壁部
８３は、各固定部６５と可動部６７と共に低抵抗シリコ
ン材料によって一体形成され、蓋部８４が施蓋するよう
に接合されるものである。なお、周壁部８３の下面側に
は、図１２に示すように、窒化膜または酸化膜からなる
絶縁層８３Ａが形成され、該絶縁層８３Ａは各電極パタ
ーン６３に対応する位置にそれぞれ成膜され、該各電極
パターン６３とカバー８２の周壁部８３とを絶縁するも
のである。

【００６９】このように構成される第４の実施例による
加速度センサ８１においても、その検出動作は前述した
第３の実施例と同様であり、容易に矢示Ｘ，Ｙ方向の加
速度を検出することができる。さらに、本実施例におい
ては、前記ガラス基板６２の上面には、第１のセンサ部
６４を構成する各固定部６４と可動部６７を覆うカバー
８２を形成し、前記ガラス基板６２の下面には、第２の
センサ部６４′を構成する各固定部６５′と可動部６
７′を覆うカバー８２′を形成したから、外部からセン
サ部６４，６４′内に塵埃等が侵入するのを防止でき、
各電極板３７Ａと４２Ａ，３７Ａ′と４２Ａ′間に塵埃
が挟まるのを防止し、該各電極板３７Ａ，４２Ａ，３７
Ａ′，４２Ａ′等が損傷するのを防止でき、加速度セン
サ３１の寿命を確実に延ばすことができる。

【００７０】なお、前記第４の実施例では、ガラス基板
６２の上，下面に、センサ部６４，６４′を設けると共
に、該センサ部６４，６４′を覆うようにカバー８２，
８２′を設けるようにしたが、第４の実施例による変形
例として図１４に示す加速度センサ８５のように、セン
サ全体を樹脂モールド部８６で覆って、各金属端子７２
の接地部７２Ｂが露出するようにしてもよく、この場合
には、加速度センサ８１の強度を強め、耐久性の向上を
図ることができる。

【００７１】次に、図１５は本発明の第５の実施例を示
すに、本実施例の特徴は、加速度センサのセンサ部にお
ける可動部を片持支持にしたものである。なお、本実施
例においては、前述した第２の実施例と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００７２】図中、９１は本実施例による加速度センサ
のセンサ部を示し、該センサ部９１は、電極パターン９
２，９２，…および凹溝９３Ａが形成されたガラス基板
９３上に固着され、該ガラス基板９３上に形成された一
対の固定部９４，９４と、該各固定部９４の間に位置
し、前記ガラス基板９３上に形成された可動部９５とか
ら構成されている。そして、前記可動部９５はガラス基
板９３に固着された支持部９６，該支持部９６から梁９
７を介して設けられた質量部９８とからなり、前記各固
定部９４，質量部９８の側面が固定電極９４Ａ，可動電
極９８Ａとなっている。

【００７３】９９はカバーを示し、該カバー９９は各固
定部９４と可動部９５を覆うようにガラス基板９３上に
設けられ、低抵抗なシリコンによって形成された矩形状
の周壁部１００と、該周壁部１００を施蓋すべく、ガラ
ス材料によって板状に形成された蓋部１０１とからな
る。

【００７４】このように、本実施例のセンサ部９１を、
前述した第２の実施例と同様に、ガラス基板９３の上，
下面に第１のセンサ部、第２のセンサ部として異なる加
速度検出方向に設定して設けると共に、該ガラス基板９
３の各電極パターン９２とそれぞれ接続する金属端子４
３，４３，…が設けられている。

【００７５】上述した如くに構成される本実施例のセン
サ部９１を有する加速度センサにおいても、その検出動
作および作用効果においては変わるところはない。

【００７６】なお、前記第５の実施例では、ガラス基板
９３にカバー９９を設けるものとして述べたが、本発明
はこれに限らず、該カバー９９がなくてもよいことは勿
論である。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
る加速度センサにおいては、絶縁基板の一側面に形成さ
れた第１のセンサ部による加速度検出方向と、前記絶縁
基板の他側面に形成された第２のセンサ部による加速度
検出方向が異なるように形成したから、第１のセンサ部
は第１の質量部が梁に抗して変位する方向の加速度を検
出し、第２のセンサ部は第２の質量部が梁に抗して変位
する方向の加速度を検出できる。そして、２次元加速度
センサを小さく構成すると共に、小さな取付位置に容易
に取付けることができる。

【００７８】また、請求項２の発明による加速度センサ
においては、第１の絶縁基板の一側面に形成された第１
のセンサ部による第１の固定部と可動部における加速度
検出方向と、第２の絶縁基板の一側面に形成された第２
のセンサ部による第２の固定部と可動部における加速度
検出方向が異なるように各絶縁基板の他側面を接合した
から、各センサ部によって異なる方向の加速度を検出で
きる２次元加速度センサを小さく構成できる。さらに、
各絶縁基板を接合するまでの製造工程を共通にすること
ができ、生産性を向上することができる。

【００７９】また、前記各固定電極と可動電極をくし状
電極としたから、各電極による有効面積を大きくするこ
とができ、検出感度を向上することができる。

【００８０】さらに、絶縁基板上に固定部と可動部とを
覆うカバーを設けることにより、第１，第２のセンサ部
内に塵埃等が侵入するのを防止して、当該加速度センサ
の信頼性を向上させることができる。

【００８１】一方、複数個の金属端子を絶縁基板に設け
ることにより、該各金属端子は加速度センサを支持する
脚部として機能すると共に、外部への検出信号を導出す
る信号導出部として機能し、電気的に加速度センサと外
部とを確実に接続し、ノイズの発生を低減することがで
き、加速度の高精度検出を行うことができる。さらに、
加速度センサの実装基板への装着を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による加速度センサの第
１のセンサ部を示す平面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみた縦断面図であ
る。

【図３】第１の実施例による加速度センサの第２のセン
サ部を示す平面図である。

【図４】本発明の第２の実施例による加速度センサの第
１のセンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図であ
る。

【図５】図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた縦断面図であ
る。

【図６】第２の実施例による加速度センサの第２のセン
サ部をカバーの位置で破断して示す平面図である。

【図７】第２の実施例による変形例を樹脂モールド部を
断面にして示す図５と同様位置からみた縦断面図であ
る。

【図８】本発明の第３の実施例による加速度センサの第
１のセンサ部を示す平面図である。

【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみた縦断面図であ
る。

【図１０】第３の実施例による加速度センサの第２のセ
ンサ部を示す平面図である。

【図１１】本発明の第４の実施例による加速度センサの
第１のセンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図で
ある。

【図１２】図１１中の矢示XII −XII 方向からみた縦断
面図である。

【図１３】第４の実施例による加速度センサの第２のセ
ンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図である。

【図１４】第４の実施例による変形例を樹脂モールド部
を断面にして示す図１２と同様位置からみた縦断面図で
ある。

【図１５】本発明の第５の実施例による加速度センサの
第１のセンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図で
ある。

【図１６】第１の従来技術による加速度センサを示す平
面図である。

【図１７】図１６中の矢示XVII−XVII方向からみた縦断
面図である。

【図１８】第２の従来技術による３次元加速度センサを
示す平面図である。

【符号の説明】

３１，５１，６１，８１ 加速度センサ ３２，９３ ガラス基板（絶縁基板） ３５，６４，９１ 第１のセンサ部 ３５′，６４′，９１′ 第２のセンサ部 ３６，６５，９４ 第１の固定部 ３６′，６５′，９４′ 第２の固定部 ３７，６６ 固定側くし状電極（固定電極） ３８，６７，９５ 第１の可動部 ３８′，６７′，９５′ 第２の可動部 ３９，６８，９６ 支持部 ４０，６９，９７ 梁 ４１，７０，９８ 質量部 ４２，７１ 可動側くし状電極（可動電極） ５２，８２，９９ カバー ４３，７２ 金属端子 ６２ 第１のガラス基板（第１の絶縁基板） ６２′ 第２のガラス基板（第２の絶縁基板） ９４Ａ 固定電極 ９８Ａ 可動電極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板の一側面に設け
   られた第１のセンサ部と、前記絶縁基板の他側面に設け
   られた第２のセンサ部からなり、前記第１のセンサ部は
   前記絶縁基板の一側面に固着して設けられたシリコン板
   をエッチング処理することにより互いに分離して形成さ
   れた第１の固定部と可動部とからなると共に、前記第２
   のセンサ部は前記絶縁基板の他側面に固着して設けられ
   たシリコン板をエッチング処理することにより互いに分
   離して形成された第２の固定部と可動部からなり、前記
   第１，第２の固定部には固定電極を一体に形成し、前記
   第１，第２の可動部は、絶縁基板上に固着された支持部
   と、梁を介して該支持部と連結され、加速度が作用した
   ときに該加速度に応じて変位する質量部と、該質量部に
   前記固定部に形成された固定電極との間で微小隙間を介
   して対向するように設けられ、該質量部の変位によって
   近接，離間する可動電極とからそれぞれ一体に形成し、
   前記第１のセンサ部による加速度検出方向と第２のセン
   サ部による加速度検出方向とが異なる方向となるように
   配設する構成としてなる加速度センサ。
2. 【請求項２】 第１，第２の絶縁基板と、該第１の絶縁
   基板の一側面に設けられた第１のセンサ部と、第２の絶
   縁基板の一側面に設けられた第２のセンサ部とからな
   り、前記第１のセンサ部は前記第１の絶縁基板の一側面
   に固着して設けられたシリコン板をエッチング処理する
   ことにより互いに分離して形成された第１の固定部と可
   動部とからなると共に、前記第２のセンサ部は第２の絶
   縁基板に固着して設けられたシリコン板をエッチング処
   理することにより互いに分離して形成された第２の固定
   部と可動部とからなり、前記第１，第２の固定部には固
   定電極を一体に形成し、前記第１，第２の可動部は、絶
   縁基板上に固着された支持部と、梁を介して該支持部と
   連結され、加速度を作用したときに該加速度に応じて変
   位する質量部と、該質量部に前記固定部に形成された固
   定電極との間で微小隙間を介して対向するように設けら
   れ、該質量部の変位によって近接，離間する可動電極と
   からそれぞれ一体に形成し、前記第１のセンサ部による
   加速度検出方向と第２のセンサ部による加速度検出方向
   とが異なる方向となるように第１の絶縁基板の他側面と
   第２の絶縁基板の他側面とを接合する構成としてなる加
   速度センサ。
3. 【請求項３】 前記各固定電極をくし状電極として形成
   すると共に、可動電極を質量部にくし状電極として形成
   してなる請求項１または２記載の加速度センサ。
4. 【請求項４】 前記絶縁基板には、第１の固定部と可動
   部、第２の固定部と可動部をそれぞれ覆うカバーを形成
   してなる請求項１または２記載の加速度センサ。
5. 【請求項５】 前記絶縁基板には、複数個の金属端子を
   設けてなる請求項１または２記載の加速度センサ。