CN100454022C - 加速度传感器 - Google Patents

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Abstract

加速度传感器1包括：具有平行于XY平面的XY基板面的基台2；以悬浮在基台2的XY基板面上的状态配置的框状的梁部4；通过支持部5a及5b、将梁部4以双支撑梁状支持在基台2上的梁部支持固定部；以悬浮在基台2的XY基板面上的状态配置的锤部7(7a、7b)；以及将锤部7(7a、7b)以悬臂梁状支持在梁部4上的连接部8。锤部7形成能够因框状的梁部4的弯曲变形而在X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向产生位移的结构。在梁部4设置根据因X轴方向的加速度所引起的锤部7的位移而引起的梁部4的弯曲变形、来检测加速度用的X轴方向加速度检测部；根据因Y轴方向的加速度所引起的锤部7的位移而引起的梁部4的弯曲变形的Y轴方向加速度检测部；以及根据因Z轴方向的加速度所引起的锤部7的位移而引起的梁部4的弯曲变形的Z轴方向加速度检测部。

Description

加速度传感器
技术领域
本发明涉及能够检测互相正交的X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向的加速度的加速度传感器。
背景技术
图15a中利用示意的立体图来表示加速度传感器的一个例子(例如参照专利文献1)。该加速度传感器40具有：框部41；配置在该框部41的中心部分的圆柱状的重锤体42；从该重锤体42的X轴方向的两侧分别沿X轴方向向着框部41伸长形成的X轴方向梁部43a及43b；从该重锤体42的Y轴方向的两侧分别沿Y轴方向向着框部41伸长形成的Y轴方向梁部44a及44b；与重锤体42连接的4个辅助重锤体45a～45d；在X轴方向梁部43a及43b上形成的电阻元件Rx1～Rx4及Rz1～Rz4；以及在Y轴方向梁部44a及44b上形成的电阻元件Ry1～Ry4。
在图15a所示的加速度传感器40的结构中，X轴方向梁部43a及43b的中心轴配置在通过圆柱状的重锤体42的中心轴、沿X轴方向延伸的同一直线上，另外，Y轴方向梁部44a及44b的中心轴配置在通过重锤体42的中心轴、沿Y轴方向延伸的同一直线上。这些X轴方向梁部43a及43b和Y轴方向梁部44a及44b分别构成能够弯曲变形的结构。
电阻元件Rx1及Rx2在X轴方向梁部43a沿X轴方向排列配置，电阻元件Rx3及Rx4在X轴方向梁部43b沿X轴方向排列配置。电阻元件Ry1及Ry2在Y轴方向梁部44a沿Y轴方向排列配置，电阻元件Ry3及Ry4在Y轴方向梁部44b沿Y轴方向排列配置。电阻元件Rz1及Rz2在X轴方向梁部43a沿X轴方向排列配置，电阻元件Rz3及Rz4在X轴方向梁部43b沿X轴方向排列配置。这些电阻元件Rx1～Rx4、Ry1～Ry4及Rz1～Rz4分别根据因梁部43a、43b、44a、44b的弯曲变形而引起的梁部43a、43b、44a、44b的应力变化，其电阻值产生变化。
4个电阻Rx1～Rx4构成图15b所示的电桥电路，另外，4个电阻Ry1～Ry4构成图15c所示的电桥电路，再有，4个电阻Rz1～Rz4构成图15d所示的电桥电路，分别构成这些电桥电路的布线设置在梁部43a、43b、44a、44b及框部41。另外，图15b～图15d中所示的标号Vcc表示与外部的电压电源连接的电压电源输入单元，标号Px1、Px2、Py1、Py2、Pz1、Pz2分别表示电压检测单元。
重锤体42及辅助重锤体45a～45d分别处于悬浮状态，利用梁部43a、43b、44a、44b的弯曲变形，能够产生位移。例如，若因X轴方向的加速度而引起的X轴方向的力作用于重锤体42及辅助重锤体45a～45d，则因该力的作用，重锤体42及辅助重锤体45a～45d沿X轴方向产生摆动位移。另外同样地，若因Y轴方向的加速度而引起的Y轴方向的力作用于重锤体42及辅助重锤体45a～45d，则因该力的作用，重锤体42及辅助重锤体45a～45d沿Y轴方向产生摆动位移。再有同样地，若因Z轴方向的加速度而引起的X轴方向的力作用于重锤体42及辅助重锤体45a～45d，则因该力的作用，重锤体42及辅助重锤体45a～45d沿Z轴方向产生摆动位移。由于这样的重锤体42及辅助重锤体45a～45d的位移作用，梁部43a、43b、44a、44b产生弯曲变形。
在上述加速度传感器40中，由于因上述那样的梁部43a、43b、44a、44b的弯曲变形而引起的梁部43a、43b、44a、44b的应力产生，导致电阻元件Rx1～Rx4、Ry1～Ry4及Rz1～Rz4的电阻值变化。由于该电阻元件的电阻值的变化，因此图15b～图15d的各电桥电路的4个电阻元件的电阻值失去平衡，例如在发生X轴方向的加速度时，从图15b的电桥电路的电压检测单元Px1及Px2分别输出的电压产生差值。利用该电压差，能够检测出X轴方向的加速度的大小。另外，在发生Y轴方向的加速度时，从图15c的电桥电路的电压检测单元Py1及Py2分别输出的电压产生差值。利用该电压差，能够检测出Y轴方向的加速度的大小。再有，在发生Z轴方向的加速度时，从图15d的电桥电路的电压检测单元Pz1及Pz2分别输出的电压产生差值。利用该电压差，能够检测出Z轴方向的加速度的大小。
专利文献1：特开2002-296293号公报
专利文献2：特开平8-160070号公报
专利文献3：特开平6-82472号公报
在图15a所示的加速度传感器40的结构中，直线状的梁部43a、43b、44a、44b分别配置在重锤体42的四方，将重锤体42与框部41连接。因此，在因热应力而使框部41产生变形时，伴随该框部41的变形，梁部43a、43b、44a、44b产生变形，对该梁部43a、43b、44a、44b产生压缩应力或拉伸应力。检测加速度用的电阻元件Rx1～Rx4、Ry1～Ry4及Rz1～Rz4由于分别设置在梁部43a、43b、44a、44b，因此尽管没有产生加速度，但由于框部41的热应力所产生的变形而引起的梁部43a、43b、44a、44b产生的应力，也使电阻元件Rx1～Rx4、Ry1～Ry4及Rz1～Rz4的电阻值变化。通过这样，尽管没有产生加速度，但从图15b～图15d的电桥电路也往往有加速度产生时的电压输出。
另外，该结构是在重锤体42的四方分别伸长形成的梁部43a、43b、44a、44b设置加速度检测用的电阻元件Rx1～Rx4、Ry1～Ry4及Rz1～Rz4，这些电阻元件的配置位置分散。例如，在梁部43a、43b、44a、44b由硅构成时，在各梁部43a、43b、44a、44b的电阻元件配置位置掺杂磷(P)或硼(B)形成是压电电阻的电阻元件Rx1～Rx4、Ry1～Ry4及Rz1～Rz4。在这种情况下，若电阻元件配置位置分散，则在各电阻元件配置位置难以均匀掺杂磷或硼，各电阻元件配置位置的掺杂浓度产生差异。因此产生的问题是，图15b～图15d所示的各电桥电路的4个电阻元件的电阻值难以取得平衡，妨碍加速度传感器的精度提高。
发明内容
本发明为了解决上述问题，具有下述所示的结构。即，本发明的加速度传感器，包括：
具有平行于包含互相正交的X轴及Y轴及Z轴中的X轴及Y轴的XY平面的XY基板面的基台；
以悬浮在该基台的XY基板面上的状态配置的框状的梁部；
通过从该梁部沿X轴方向向梁部的两侧分别向外伸长形成的支持部、将梁部以双支撑梁状支持在基台上的梁部支持固定部；
以悬浮在前述基台的XY基板面上的状态、从前述梁部的Y轴方向的两侧分别沿Y轴方向向外伸长形成的连接部；以及
分别与各连接部的伸长前端部连接的锤部，
前述锤部形成能够因框状梁部的变形而沿X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向位移的结构，
在前述梁部设置根据因锤部的X轴方向位移而引起的梁部的弯曲变形来检测X轴方向的加速度用的X轴方向加速度检测部；根据因锤部的Y轴方向位移而引起的梁部的弯曲变形来检测Y轴方向的加速度用的Y轴方向加速度检测部；以及根据因锤部的Z轴方向位移而引起的梁部的弯曲变形来检测Z轴方向的加速度用的Z轴方向加速度检测部。
根据本发明，框状的梁部采用通过沿X轴方向向梁部的两侧分别向外伸长形成的支持部、支持在基台上呈双支撑梁状的结构。因此，在因热应力而基台产生变形时，由于Y轴方向(例如长度方向)的变形被支持部的弯曲变形吸收，另外，X轴方向(例如宽度方向)的变形由于变形引起的绝对位移小，而且，从与支持部及连接部连接的梁部区域离开的梁部区域与X轴方向的变形而相应变形，从而加以吸收，因此能够防止在梁部的与支持部的连接部位及其相邻区域、以及与连接部的连接部位及其相邻区域产生变形。通过例如在因热应力等而产生基台的变形时、不因该基台的变形而引起产生变形的梁部区域，形成根据梁部的变形来检测加速度用的X轴方向加速度检测部及Y轴方向加速度检测部及Z轴方向加速度检测部，能够抑制因基台的热应力所产生的变形而引起的加速度误检测的情况(即，尽管没有产生加速度，也因基台的热应力所产生的变形而引起的、利用X轴方向加速度检测部或Y轴方向加速度检测部或Z轴方向加速度检测部检测出加速度的误检测的情况)的发生。
另外，在本发明中，框状的梁部以双支撑梁状支持在基台上，锤部以悬臂梁状支持在该梁部上，是一种简单的结构，通过这样，容易促进小型化。
再有，在本发明中，锤部是以悬臂梁状与框状的梁部连接的结构。因此，因加速度而引起的锤部的位移增大，通过这样，因锤部的位移而引起的梁部的弯曲变形增大，能够提高加速度检测的灵敏度。
附图说明
图1a为表示本发明有关的加速度传感器的第1实施例的示意立体图。
图1b为图1a的加速度传感器的示意平面图。
图2a为图1b所示的a-a部分的示意剖视图。
图2b为图1b所示的b-b部分的示意剖视图。
图2c为图1b所示的c-c部分的示意剖视图。
图3a为图1b所示的A-A部分的示意剖视图。
图3b为图1b所示的B-B部分的示意剖视图。
图3c为图1b所示的C-C部分的示意剖视图。
图4为说明有关构成第1实施例的加速度传感器的梁部厚度的构成例用的说明图。
图5为说明设置在梁部的压电电阻部的配置位置的一个例子用的说明图。
图6a为说明构成第1实施例的加速度传感器的X轴方向加速度检测部的电桥电路用的电路图。
图6b为说明构成第1实施例的加速度传感器的Y轴方向加速度检测部的电桥电路用的电路图。
图6c为说明构成第1实施例的加速度传感器的Z轴方向加速度检测部的电桥电路用的电路图。
图7为说明连接设置在梁部的多个压电电阻部、构成图6a～图6c所示的电桥电路用的布线图形的一个布线例子用的示意图。
图8a为说明实施例的加速度传感器中因X轴方向的加速度而引起的锤部位移例子用的示意立体图。
图8b为说明实施例的加速度传感器中因X轴方向的加速度而引起的锤部位移例子用的剖视图。
图8c为说明因X轴方向的加速度而引起的梁部的弯曲变形所导致梁部产生应力的产生状态例子用的模型图。
图9a为说明实施例的加速度传感器中因Y轴方向的加速度而引起的锤部位移例子用的示意立体图。
图9b为说明实施例的加速度传感器中因Y轴方向的加速度而引起的锤部位移例子用的剖视图。
图9c为说明因Y轴方向的加速度而引起的梁部的弯曲变形所导致梁部产生应力的产生状态例子用的模型图。
图10a为说明实施例的加速度传感器中因Z轴方向的加速度而引起的锤部位移例子用的示意立体图。
图10b为说明实施例的加速度传感器中因Z轴方向的加速度而引起的锤部位移例子用的剖视图。
图10c为说明因Z轴方向的加速度而引起的梁部的弯曲变形所导致梁部产生应力的产生状态例子用的模型图。
图11为说明第2实施例的加速度传感器用的模型图。
图12为说明第3实施例的加速度传感器用的模型图。
图13a为说明梁部及其它实施例用的模型图。
图13b为说明梁部及别的其它实施例用的模型图。
图13c为说明再有的梁部及其它实施例用的模型图。
图14a为说明连接设置在梁部的多个压电电阻部、构成电桥电路用的布线图形及其它布线例子用的示意图。
图14b为表示利用与图14a所示的Z轴方向加速度检测有关的压电电阻部及布线图形构成的电桥电路的一个构成例子的电路图。
图14c为说明图14a所示的布线图形的形态例用的示意剖视图。
图15a为表示加速度传感器的一个以往例子的示意立体图。
图15b为说明图15a所示的加速度传感器中检测X轴方向的加速度用的电桥电路用的电路图。
图15c为说明图15a所示的加速度传感器中检测Y轴方向的加速度用的电桥电路用的电路图。
图15d为说明图15a所示的加速度传感器中检测Z轴方向的加速度用的电桥电路用的电路图。
标号说明
1加速度传感器
2基台
3XY基准面
4梁部
5支持部
6固定部
7锤部
8连接部
15连接部侧带状梁部部位
16支持部侧带状梁部部位
20增强部
25弹性部
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明有关的实施例。
图1a为表示本发明有关的加速度传感器的第1实施例的示意立体图，图1b为图1a的加速度传感器的示意平面图。另外，图2a表示图1b的a-a部分的示意剖视图，图2b表示图1b的b-b部分的示意剖视图，图2c表示图1b的c-c部分的示意剖视图。再有，图3a表示图1b的A-A部分的示意剖视图，图3b表示图1b的B-B部分的示意剖视图，图3c表示图1b的C-C部分的示意剖视图。
该第1实施例的加速度传感器1，是能够分别检测互相正交的X轴及Y轴及Z轴的三轴方向的加速度的加速度传感器。该加速度传感器1具有基台2。该基台2具有平行于包含X轴及Y轴的XY平面的XY基准面3，在该XY基准面3的上侧，以悬浮状态配置框状的梁部4。该框状的梁部4形成方形，从该梁部4的X轴方向的两侧分别沿X轴方向向外伸长形成支持部5(5a、5b)。这些支持部5a、5b分别相对于基台形成悬浮状态，支持部5a、5b的各伸长前端部与固定部6连接。该固定部6具有隔着间隔包围梁部4及后述的锤部7(7a、7b)的形成区域的框状形态，该固定部6固定在基台2上。换句话说，梁部4通过支持部5a、5b以双支撑梁状支持固定在基台2上。即，在该第1实施例中，利用支持部5(5a、5b)及固定部6构成梁部支持固定部。
锤部7a、7b将梁部4置于中间，沿Y轴方向排列配置，而且以悬浮于基台2的XY基准面3的上侧的状态配置。这些各锤部7a、7b分别利用从梁部4的Y轴方向的两侧分别沿Y轴方向向外伸长形成的连接部8(8a、8b)与梁部4连接。连接部8(8a、8b)相对于基台2形成悬浮状态，锤部7a、7b形成利用梁部4的弯曲变形而能够在X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向产生位移的结构。
在第1实施例中，各支持部5a、5b的沿X轴方向的中心轴配置在同一直线上，另外，各连接部8a、8b的沿Y轴方向的中心轴配置在同一直线上。梁部4形成方形，该梁部4相对于通过支持部5a、5b的中心轴的X方向中心轴为对称形状，而且，相对于通过连接部8a、8b的中心轴的Y方向中心轴为对称形状。
另外，在第1实施例中，对于梁部4，从各连接部8a、8b分别具有连接部8的宽度并向梁部4的区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位15(15a、15b)(参照图4的用虚线Z15包围的区域)的Z轴方向的厚度，具有与连接部8的Z轴方向的厚度相同的厚度。另外，从各支持部5a、5b分别具有支持部5的宽度并向梁部4的区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位16(16a、16b)(参照图4的用虚线Z16包围的区域)的Z轴方向的厚度，具有与支持部5的Z轴方向的厚度相同的厚度。在第1实施例中，梁部4的连接部侧带状梁部部位15(15a、15b)及支持部侧带状梁部部位16(16a、16b)的Z轴方向的厚度例如约为400μm左右，而与此不同的是，梁部4的除此以外的部分的Z轴方向的厚度例如约为5～10μm左右，像上述那样，梁部4的除此以外的部分的Z轴方向的厚度比梁部4的连接部侧带状梁部部位15(15a、15b)及支持部侧带状梁部部位16(16a、16b)的Z轴方向的厚度要薄。
在第1实施例中，锤部7的Z轴方向的厚度例如约为400μm左右，这样与支持部5及连接部8的Z轴方向的厚度成为实质上相同的厚度。另外，锤部7(7a、7b)的重心为例如图3b所示的点W7的位置，支持锤部7(7a、7b)的梁部4的支点为例如图3b所示的点W4的位置，锤部7的重心位置与支持锤部7(7a、7b)的梁部4的支点位置的高度位置(Z轴方向的位置)产生偏移。
在该第1实施例中，上述的梁部4及支持部5(5a、5b)及固定部6及锤部7(7a、7b)及连接部8(8a、8b)，是利用微加工技术将SOI(Silicon-On-Insulator：硅-绝缘体)基板(即，依次层叠形成Si层10及SiO2层11及Si层12的多层基板)13进行加工而制成其形状的。
在第1实施例中，对由Si构成的梁部4的下述那样的部位进行加工，设置检测加速度用的压电电阻部。即，如图5的示意放大图所示，在梁部4中，在连接部侧带状梁部部位15a的带宽两侧分别配置压电电阻部RX1、RX2，在连接部侧带状梁部部位15b的带宽两侧分别配置压电电阻部RX3、RX4。这些4个压电电阻部RX1、RX2、RX3、RX4构成检测X轴方向的加速度用的X轴方向加速度检测部。在梁部4及支持部5(5a、5b)及固定部6形成由这些压电电阻部RX1、RX2、RX3、RX4构成图6a所示那样的电桥电路用的布线图形。
例如，图7中示意表示该布线图形的一个布线例子。在该例子中，利用布线图形L，将配置在连接部侧带状梁部部位15a的带宽两侧的压电电阻部RX1、RX2的一端彼此之间电连接，形成电压检测部PX1。在固定部6的表面如图1所示，形成多个外部连接用的电极焊盘18，电压检测部PX1利用布线图形L与分别和该电压检测部PX1相对应的外部连接用的电极焊盘18电连接。同样地，将配置在连接部侧带状梁部部位15b的带宽两侧的压电电阻部RX3、RX4的一端彼此之间电连接，形成电压检测部PX2。该电压检测部PX2利用布线图形L与分别和该电压检测部PX2相对应的外部连接用的电极焊盘18电连接。另外，压电电阻部RX2、RX4的另一端分别利用布线图形L，与和外部的电压电源Vs连接用的外部连接用的电极焊盘18电连接。再有，压电电阻部RX1、RX3的另一端分别利用布线图形L，与和外部的接地GND连接用的外部连接用的电极焊盘18电连接。
另外，在梁部4中，在支持部侧带状梁部部位16a的带宽两侧分别配置压电电阻部RY2、RY3，在支持部侧带状梁部部位16b的带宽两侧分别配置压电电阻部RY1、RY4。这些4个压电电阻部RY1、RY2、RY3、RY4，构成检测Y轴方向的加速度用的Y轴方向加速度检测部。在梁部4及支持部5(5a、5b)及固定部6形成由这些压电电阻部RY1、RY2、RY3、RY4构成图6b所示那样的电桥电路用的布线图形。
例如，在图7中表示的布线图形的布线例子中，利用布线图形L，将配置在支持部侧带状梁部部位16a的带宽两侧的压电电阻部RY2、RY3的一端彼此之间电连接，形成电压检测部PY1。该电压检测部PY1利用布线图形L与分别和该电压检测部PY1相对应的外部连接用的电极焊盘18电连接。同样地，将配置在支持部侧带状梁部部位16b的带宽两侧的压电电阻部RY1、RY4的一端彼此之间电连接，形成电压检测部PY2。该电压检测部PY2利用布线图形L与分别和该电压检测部PY2相对应的外部连接用的电极焊盘18电连接。另外，压电电阻部RY2、RY4的另一端分别利用布线图形L，与和外部的电压电源Vs连接用的外部连接用的电极焊盘18电连接。再有，压电电阻部RY1、RY3的另一端分别利用布线图形L，与和外部的接地GND连接用的外部连接用的电极焊盘18电连接。
再有，在沿支持部5a、5b的X轴方向的各中心轴上分别形成压电电阻部RZ，在梁部4的支持部侧带状梁部部位16a的一端侧(在图5的例子中为上侧)形成压电电阻部RZ2，在支持部侧带状梁部部位16b的一端侧(在图5的例子中为下侧)形成压电电阻部RZ4。这些4个压电电阻部RZ、RZ、RZ2、RZ4构成检测Z轴方向的加速度用的Z轴方向加速度检测部。在梁部4及支持部5(5a、5b)及固定部6形成由这些压电电阻部RZ、RZ、RZ2、RZ4构成图6c所示那样的电桥电路用的布线图形。
例如，在图7中表示的布线图形的布线例子中，利用布线图形L，将支持部5a的压电电阻部RZ、与支持部侧带状梁部部位16a的一端侧的压电电阻部RZ2的一端彼此之间电连接，形成电压检测部PZ1。该电压检测部PZ1利用布线图形L，与分别和该电压检测部PZ1相对应的外部连接用的电极焊盘18电连接。同样地，将支持部5b的压电电阻部RZ、和支持部侧带状梁部部位16b的一端侧的压电电阻部RZ4的一端彼此之间电连接，形成电压检测部PZ2。该电压检测部PZ2利用布线图形L，与分别和该电压检测部PZ2相对应的外部连接用的电极焊盘18电连接。另外，利用布线图形L，压电电阻部RZ2的另一端、和支持部5b的压电电阻部RZ的另一端，分别利用布线图形L与和外部的电压电源Vs连接用的外部连接用的电极焊盘18电连接。再有，利用布线图形L，压电电阻部RZ4的另一端、和支持部5a的压电电阻部RZ的另一端，分别利用布线图形L与和外部的接地GND连接用的外部连接用的电极焊盘18电连接。
在该第1实施例中，形成压电电阻部，使得没有产生加速度时构成图6a～图6c的各电桥电路4个压电电阻部的电阻值为均衡状态。
该第1实施例的加速度传感器1如上述那样构成，能够如下述那样检测加速度。例如，若发生X轴方向的加速度，则因该加速度而引起的X轴方向的力作用于锤部7(7a、7b)。由于该对锤部7的X轴方向的作用力的作用，锤部7(7a、7b)从图8a的模型图的虚线所示的基准状态，如例如图8a的实线及图8b的示意剖视图所示，沿X轴方向产生摆动位移。由于这样的锤部7沿X轴方向的位移的作用，则通过连接部8，梁部4产生弯曲变形，从而，在梁部4产生下述那样的应力。
例如，在锤部7如图8a及8b所示那样位移时，则如图8c的模型图所示那样，在梁部4中，在连接部侧带状梁部部位15a的左侧AL产生拉伸应力，另外，在连接部侧带状梁部部位15a的右侧AR产生压缩应力，再有，在连接部侧带状梁部部位15b的左侧BL产生拉伸应力，另外再有，在连接部侧带状梁部部位15b的右侧BR产生压缩应力。另外，在支持部侧带状梁部部位16a的两侧CU、CD，分别产生压缩应力，在支持部侧带状梁部部位16b的两侧DU、DD，分别产生拉伸应力。在这样因锤部7的X轴方向的加速度而引起产生应力的梁部4的各部分AL、AR、BL、BR、CU、CD、DU、DD，分别设置压电电阻部RX2、RX1、RX3、RX4、RY2、RY3、RY1、RY4、RZ2、RZ4。这些压电电阻部RX2、RX1、RX3、RX4、RY2、RY3、RY1、RY4、RZ2、RZ4分别因X轴方向的加速度而引起产生应力，从而电阻值变化。在图6b的电桥电路中，在产生X轴方向的加速度时，压电电阻部RY1、RY4例如显示出基于拉伸应力的电阻值变化，而与此相反，压电电阻部RY2、RY3例如显示出基于压缩应力的电阻值变化，就这样由于压电电阻部RY1、RY4与压电电阻部RY2、RY3的电阻值从没有产生加速度时的基准电阻值互相向正负(增减)相反的方向变化，因此压电电阻部RY1、RY4与压电电阻部RY2、RY3的电阻值变化互相抵消，从而图6b的电桥电路的输出没有大的变化。
另外，构成图6c的电桥电路的压电电阻部RZ、RZ的设置部分几乎没有应力变化。另外，压电电阻部RZ2例如显示出基于压缩应力的电阻值变化，压电电阻部RZ4例如显示出基于拉伸应力的电阻值变化，就这样由于电阻值从没有产生加速度时的基准电阻值互相向正负(增减)相反的方向变化，因此压电电阻部RZ2、RZ4的电阻值变化互相抵消，从而图6c的电桥电路的输出没有大的变化。
与上不同的是，在图6a的电桥电路中，在产生X轴方向的加速度时，由于压电电阻部RX1、RX4例如显示出基于压缩应力的电阻值变化，另外，压电电阻部RX2、RX3例如显示出基于拉伸应力的电阻值变化，因此图6a的电桥电路的电阻值失去平衡状态，图6a的电桥电路的输出变化。由于图6a的电桥电路的输出的变动幅度根据X轴方向的加速度的大小而变化，因此根据图6a的电桥电路的输出，能够检测出X轴方向的加速度的大小。
例如，若发生Y轴方向的加速度，则因该加速度而引起的Y轴方向的力作用于锤部7(7a、7b)。在该第1实施例中，由于锤部7的重心位置与支持锤部7的梁部4的支点位置的高度位置产生偏移，因此若由于该重心与支点的位置偏移，而对锤部7(7a、7b)作用了Y轴方向的力，则锤部7a、7b从图9a的模型图的虚线所示的基准状态，如例如图9a的实线及图9b的示意剖视图所示那样，锤部7a、7b的一侧(在图9a及图9b的例子中为锤部7a)一面接近基台2，一面沿Y轴方向位移，另一侧(在图9a及图9b的例子中为锤部7b)一面相对于基台2抬起，一面沿Y轴方向位移。通过这样，连接部8及梁部4产生弯曲变形，在梁部4产生下述那样的应力。
例如，在锤部7如图9a及图9b所示那样位移时，则如图9c的模型图所示那样，在梁部4中，在支持部侧带状梁部部位16a的上侧CU产生拉伸应力，另外，在支持部侧带状梁部部位16a的下侧CD产生压缩应力。再有，在支持部侧带状梁部部位16b的上侧DU产生拉伸应力，另外，在支持部侧带状梁部部位16b的下侧DD产生压缩应力。在这样因Y轴方向的加速度而引起产生应力的梁部4的各部分CU、CD、DU、DD，分别设置压电电阻部RY2、RY3、RY1、RY4。这些压电电阻部RY2、RY3、RY1、RY4分别因Y轴方向的加速度而引起产生应力，从而电阻值变化。在图6b的电桥电路中，在产生Y轴方向的加速度时，由于压电电阻部RY1、RY2例如显示出基于拉伸应力的电阻值变化，另外，压电电阻部RY3、RY4例如显示出基于压缩应力的电阻值变化，因此图6b的电桥电路的电阻值失去平衡状态，图6b的电桥电路的输出变化。由于图6b的电桥电路的输出的变动幅度根据Y轴方向的加速度的大小而变化，因此根据图6b的电桥电路的输出，能够检测出Y轴方向的加速度的大小。
另外，在该第1实施例中，在支持部侧带状梁部部位16a的上侧CU设置压电电阻部RZ2，另外，在支持部侧带状梁部部位16b的下侧DD设置压电电阻部RZ4。由于因Y轴方向的加速度而引起的梁部4产生的应力的作用，压电电阻部RZ2、RZ4的电阻值也变化，但压电电阻部RZ2例如是基于拉伸应力的电阻值变化，压电电阻部RZ4例如是基于压缩应力的电阻值变化，就这样由于压电电阻部RZ2、RZ4的电阻值变化是从没有加速度状态的基准电阻值向正负相反的方向变化，因此压电电阻部RZ2、RZ4的电阻值变化互相抵消，从而图6c的电桥电路的输出没有大的变化。另外，由于构成图6a的电桥电路的压电电阻部RX1、RX2、RX3、RX4设置在产生Y轴方向的加速度时几乎没有应力变化的部分，因此这些压电电阻部RX1、RX2、RX3、RX4的电阻值几乎没有变化，图6a的电桥电路的输出也没有大的变化。
例如，若发生Z轴方向的加速度，则因该加速度而引起的Z轴方向的力作用于锤部7(7a、7b)。由于该对锤部7的Z轴方向的作用力的作用，锤部7(7a、7b)从图10a的模型图的虚线所示的基准状态，如例如图9a的实线及图10b的示意剖视图所示，锤部7(7a、7b)沿Z轴方向产生位移。通过这样，连接部8及梁部4产生弯曲变形，在梁部4产生下述那样的应力。
例如，在锤部7如图10a及图10b所示那样位移时，则如图10c的模型图所示那样，在梁部4中，在支持部侧带状梁部部位16a、16b的各自的两侧CU、CD、DU、DD分别产生拉伸应力。由于这样在梁部4产生应力，因此设置在支持部侧带状梁部部位16a、16b的各自的一端的压电电阻部RZ2、RZ4因拉伸应力而电阻值变化。另外，在该第1实施例中，压电电阻部RZ设置在有Y轴方向的加速度时几乎没有应力变化的部分，因此压电电阻部RZ的电阻值几乎没有变化。由于这些情况，因此在产生Z轴方向的加速度时，图6c的电桥电路的电阻值失去平衡状态，图6c的电桥电路的输出变化。由于图6c的电桥电路的输出的变动幅度根据Z轴方向的加速度的大小而变化，因此根据图6c的电桥电路的输出，能够检测出Z轴方向的加速度的大小。
另外，设置构成图6a的电桥电路的压电电阻部RX1、RX2、RX3、RX4的梁部部分，由于几乎不产生因Z轴方向的加速度而引起的应力，因此图6a的电桥电路的电阻值维持平衡状态的原样不变，图6a的电桥电路的输出几乎没有变化。另外，设置构成图6b的电桥电路的压电电阻部RY1、RY2、RY3、RY4的梁部部分，都产生同样的应力，压电电阻部RY1、RY2、RY3、RY4的电阻值同样变化。因此，在产生Z轴方向的加速度时，图6b的电桥电路的电阻值维持平衡状态的原样不变，图6b的电桥电路的输出几乎没有变化。
该第1实施例的加速度传感器1如上所述，能够分别检测X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向的加速度。
在第1实施例中是这样构成的，即梁部4利用支持部5(5a、5b)以双支撑梁状支持在固定部6上，另外，锤部7(7a、7b)利用连接部8(8a、8b)以悬臂梁状支持在梁部4上。因此，连接支持部5a的固定部6的部位、与连接支持部5b的固定部6的部位之间能够形成较短的距离。通过这样，即使基台2或固定部6因周围的温度变化等而产生变形，因该基台2或固定部6的变形而引起的固定部部位之间的变形所产生的绝对位移小。另外，由于梁部4是框状，该框状的梁部4利用支持部5(5a、5b)以双支撑梁状支持在固定部6上，因此在因基台2或固定部6的变形而产生X轴方向的应力时，梁部4的角部区域变形，能够释放应力。由于这样的情况，能够缓和因基台2或固定部6的变形而引起的梁部4的弯曲变形。因此，能够将因周围温度变动而引起的问题(例如，因温度变动而使图6a～图6c的各电桥电路的输出电压值变动的所谓温度漂移的问题等)缩小。
另外，在该第1实施例中，将检测加速度用的压电电阻部集中设置在配置在锤部7a与7b之间的区域的梁部4。因此，能够几乎按照设计来制造全部的压电电阻部，很容易将图6a～图6c所示的电桥电路的输出的差异等抑制得很小。即，是对构成梁部4的Si掺杂硼(B)或磷(P)来制成压电电阻部，而通过将压电电阻部的设置位置集中，就能够很容易使各压电电阻部的硼或磷的掺杂浓度均匀。因此，各电桥电路的电阻值容易取得平衡状态，能够提高加速度检测的精度。
再有，在第1实施例中，由于集中设置全部的压电电阻部，因此能够简化构成图6a～图6c的各电桥电路用的布线图形的走线路径。
再有，在第1实施例中，梁部4相对于通过连接部8a、8b的沿Y轴方向的中心轴的Y方向中心轴为对称形状，而且相对于通过支持部5a、5b的沿X轴方向的中心轴的X方向中心轴为对称形状。因此，能够简化因产生加速度而引起的梁部4的弯曲变形，能够有助于提高利用因梁部4的弯曲变形而引起的应力变化来进行的加速度检测的精度。
再有，在第1实施例中，梁部4的连接部侧带状梁部部位15(15a、15b)及支持部侧带状梁部部位16(16a、16b)，比梁部4的其它部分的Z轴方向的厚度要厚。由于该厚度之差，连接部侧带状梁部部位15(15a、15b)及支持部侧带状梁部部位16(16a、16b)与梁部4的其它部分的边界部分的应力强弱明显。在第1实施例中，由于利用梁部4的应力变化来检测加速度，因此通过这样使应力的强弱明显，能够更明确分离X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向的各自的加速度来进行检测。
以下，说明第2实施例。另外，在该第2实施例的说明中，对于与第1实施例同一构成部分，附加同一标号，其共同部分的重复说明省略。
在该第2实施例中，除了第1实施例的形态以外，也可以对框状的梁部4设置图11所示的增强部20。在由框状的梁部4包围的空间部分中，将连接支持部5a的梁部4的部位M、与连接支持部5b的梁部4的部位N连接形成直线，该增强部20是沿该直线伸长形成该增强部20，该增强部20的两端分别与梁部4的内侧边缘连接。通过设置这样的增强部分20，能够提高梁部4的刚性，能够将例如因基台2或固定部6的变形而引起的梁部4的弯曲变形抑制得较小。通过这样，能够防止因基台2或固定部6的例如热应力产生的变形而引起的加速度的误检测。
另外，在图11的例子中，增强部20的宽度与支持部5(5a、5b)的宽度是等宽度，但增强部20的宽度既可以比支持部5(5a、5b)的宽度要宽，也可以比支持部5(5a、5b)的宽度要窄。另外，增强部20的Z轴方向的厚度可以与支持部5(5a、5b)的厚度是同样的厚度，也可以比支持部5(5a、5b)的厚度要薄。这样，增强部20的宽度及厚度只要考虑到梁部4本身的刚性等进行适当设计即可。
以下，说明第3实施例。另外，在该第3实施例的说明中，对于与第1及第2各实施例同一构成部分，附加同一标号，其共同部分的重复说明省略。
在第3实施例中，如图12所示，支持部5(5a、5b)分别通过弹头部25(25a、25b)与固定部6连接。该第3实施例的加速度传感器的除上述结构以外的结构与第1或第2实施例相同。
在该第3实施例中，特征性的弹性部25(25a、25b)具有沿与支持部5(5a、5b)伸长形成方向(X轴方向)相交的方向(在该例中为正交的Y轴方向)伸长形成的梁(应力减轻梁)26而构成，该梁26的两端部分别固定在固定部6上。支持部5(5a、5b)与该梁26的中心部连接。该梁26与固定部6的X轴方向的变形相应产生弹性变形，利用该弹性变形，能够减轻因固定部6的变形而引起的从固定部6对支持部5所加的应力。另外，若梁26能够与固定部6的变形相应产生弹性变形，则其宽度及Z轴方向的厚度虽没有特别限定，但在该第3实施例中，梁26的Z轴方向的厚度与固定部6或梁部4的支持部侧带状梁部部位16为同样的厚度。
在该第3实施例中，通过设置弹性部25，能够减轻因例如热变动所产生的基台2或固定部6的变形而引起的从固定部6对支持部5所加的应力。这种情况通过本发明者的实验(仿真)可确认。在实验中，准备了具有第1实施例所示的加速度传感器结构(参照例如图1)的样品A；除了该样品A的结构、还设置第2实施例所示的增强部20的结构(参照图11)的样品B；以及除了该样品B的结构、还设置第3实施例所示的弹性部25的结构(参照图12)的样品C。然后，对于各样品A～C，对梁部4的设置压电电阻部的部位的应力进行仿真。其结果示于表1中。表中，设样品A的梁部4的压电电阻部形成部位的应力为1.00，关于样品B及C，则用相对于样品A的相对值表示。
[表1]
  相对值
  样品A   1.00
  样品B   0.25
  样品C   0.03
由表1可知，通过设置增强部20，与第1实施例的结构相比，能够减轻因例如热变动等使基台2或固定部6产生变形时、因该变形而引起的从固定部6通过支持部5对梁部4所加的应力。还可知，通过设置弹性部25，能够更进一步减轻因基台2或固定部6的变形而引起产生梁部4的无用的应力。另外，当然，在第1实施例的结构中，若与例如图15a所示那样的加速度传感器相比，也能够将因基台2或固定部6的变形而引起的梁部的变形抑制得很小。作为参考，对于图15a所示的加速度传感器，对因框部41的变形而引起的梁部43a、43b、44a、44b的压电电阻部形成部位的应力与上述相同进行仿真。若将该结果用相对于样品A(第1实施例的结构)的相对值表示，则为7.67。由该结果也可知，通过具有第1～第3的各实施例所示的结构，与以往的结构相比，也能够将因例如热变动等使基台或固定部的变形而引起的梁部的变形抑制得很小。
如上所述，由于能够将因热变动等使基台2或固定部6的变形而引起的梁部4的变形抑制得很小，因此能够抑制加速度检测用的利用压电电阻部构成的电桥电路的输出的温度漂移。通过这样，能够提高对加速度检测的可靠性。
另外，本发明不限定于第1～第3的各实施例的形态，可以采用各种各样的实施形态。例如，在第1～第3的各实施例中，是检测加速度的X轴方向加速度检测部及Y轴方向加速度检测部及Z轴方向加速度检测部分别具有压电电阻部而构成的，但也可以采用这样的结构，即，例如利用电容量来检测锤部7的位移，从而分别检测X轴方向的加速度、Y轴方向的加速度、及Z轴方向的加速度。
另外，在第1～第3的各实施例中，采用的结构是梁部4的连接部侧带状梁部部位15(15a、15b)及支持部侧带状梁部部位16(16a、16b)比其它部分的Z轴方向的厚度要厚，但也可以采用梁部4的Z轴方向的厚度在遍及整个梁部相等或实质上相等的结构。
再有，在第1～第3的各实施例中，框状的梁部4是方形，但例如框状的梁部4可以是图13a所示的圆形，也可以是图13b所示的菱形，也可以是图13c所示的椭圆形。另外，框状的梁部4对于X轴方向中心轴是对称形状，而且，对于Y轴方向中心轴是对称形状，但框状的梁部4对于X轴方向中心轴也可以是不对称形状，或者对于Y轴方向中心轴也可以是不对称形状。
再有，在第1～第3的各实施例中，检测加速度用的压电电阻部是如图5所示那样配置的，但若压电电阻部的配置位置能够利用梁部4的弯曲变形而引起的应力变化来分别检测X轴方向的加速度、Y轴方向的加速度、Z轴方向的加速度，则不限定于图5的配置位置，也可以适当设定。另外，连接各压电电阻部之间、构成电桥电路的布线图形的布线例子也可以适当设定，不限定于图7的例子。
例如，在图14a中表示压电电阻部及布线图形的其它配置例。在该例子中，在梁部4设置第2实施例所示那样的增强部20。另外，在该例子中，除了与图5及图7同样设置压电电阻部以外，还在各支持部5a、5b设置压电电阻部Rz’、Rz’，另外，在支持部侧带状梁部部位16a的图的下侧设置压电电阻部RZ3，再在支持部侧带状梁部部位16b的图的上侧设置压电电阻部RZ1。上述压电电阻部Rz’、Rz’、RZ1、RZ3与图5或图7的例子中也设置的压电电阻部Rz、Rz、RZ2、RZ4一起是检测Z轴方向的加速度用的压电电阻部。在图14a的例子中，压电电阻部RZ1、RZ3、Rz、Rz形成沿X轴方向伸长形成的形状，压电电阻部Rz’、Rz’、RZ2、RZ4形成沿与压电电阻部RZ1、RZ3、Rz、Rz的伸长形成方向正交的Y轴方向伸长形成的形状。这些与Z轴方向的加速度检测有关的压电电阻部利用下述所示的布线图形，构成图14b所示的电桥电路。
在图14a所示的布线图形的布线例中，如图14c的示意剖视图所示那样，利用例如对SOI基板13的Si层12掺杂硼或磷等而形成的布线图形Ls、以及在SOI基板13的表面利用蒸镀或溅射等成膜形成技术而形成的铝等金属制布线图形Lm构成由压电电阻部形成的电桥电路。另外，在图14a中，布线图形Ls用虚线表示，布线图形Lm用实线表示。
在图14a的例子中，利用布线图形Ls及布线图形Lm的各自的特征，构成下述所示那样的特有的布线图形Ls、Lm的布线。即，在SOI基板13的Si层12的表面形成布线图形Ls后，由于必然形成氧化膜21，因此利用该氧化膜21，一面确保布线图形Ls与布线图形Lm的绝缘，一面形成布线图形Ls与布线图形Lm的交叉布线。另外，除去形成布线图形Ls的部分的氧化膜21的一部分，形成孔部22，布线图形Lm的构成材料的导体材料进入该孔部22内，与布线图形Ls接合，通过这样布线图形Ls与布线图形Lm电连接。再有，在图14a的例子中，支持部5a及5b、梁部4的连接部侧带状梁部部位15a及15b和支持部侧带状梁部部位16a及16b、以及增强部20为例如约400μm左右的厚度，与此不同的是，连接部侧带状梁部部位15a及15b和支持部侧带状梁部部位16a及16b以外的梁部4的部位为例如5～10μm左右的厚度。若在这样梁部4的薄的部分的表面形成金属制的布线图形Lm，则有可能因该布线图形Lm的内部应力的作用，梁部4的薄的部分产生翘曲。与此相反，布线图形Ls是对构成梁部4的Si层掺杂硼或磷等杂质而形成的，几乎不因形成布线图形Ls而引起梁部4的薄的部分翘曲等变形。由于这种情况，避免在梁部4的薄的部分形成金属制的布线图形Lm，而在该梁部4的薄的部分形成布线图形Ls。
在图14a的的例子中，能够进行布线图形Ls与布线图形Lm的交叉布线，而且布线图形Ls与布线图形Lm容易电连接，利用这两点，可以一面考虑到力图简化布线图形的布线结构，一面设计布线图形Ls与布线图形Lm的布线结构。通过这样，在图14a的例子中，能够比图7的例子减少从梁部4的形成区域引出到外部的布线图形的条数。
在图14a的例子中，对于X轴方向的加速度，能够与第1～第3的各实施例相同，X轴方向加速度检测用的由压电电阻部构成的电桥电路的输出变动，来检测X轴方向的加速度的大小。另外，对于Y轴方向的加速度，也能够与第1～第3的各实施例相同，Y轴方向加速度检测用的由压电电阻部构成的电桥电路的输出变动，来检测Y轴方向的加速度的大小。
再有，对于Z轴方向的加速度，能够如下所示那样检测Z轴方向的加速度。即，若产生Z轴方向的加速度，则如前所述，锤部7(7a、7b)沿Z轴方向位移，连接部8及梁部4产生弯曲变形。通过这样，如图9c的模型图所示，在梁部4中，在支持部侧带状梁部部位16a及16b的各自的两侧CU、CD、DU、DD，分别产生拉伸应力。这样，在支持部侧带状梁部部位16a及16b的各自的两侧CU、CD、DU、DD，分别产生同样的拉伸应力。然而，压电电阻部RZ1、RZ3与压电电阻部RZ2、RZ4成为沿互相正交的方向伸长形成的形状。在[110]方向的P型压电电阻部的情况下，在对于这样沿互相正交的方向伸长形成的各压电电阻部、分别例如加上相同的应力时，沿互相正交的方向伸长形成的各压电电阻部的电阻值分别互相向正负相反方向变化。利用该压电电阻部的特性，在梁部4的支持部侧带状梁部部位16a及16b的各自的两侧CU、CD、DU、DD如上述那样产生因加上Z轴方向的加速度而引起的应力时，压电电阻部RZ1、RZ3与压电电阻部RZ2、RZ4的电阻值互相向正负相反方向变化。另外，压电电阻部Rz、Rz、Rz’、Rz’配置在几乎没有因Z轴方向的加速度而引起应力变化的部分。由于这些情况，在产生Z轴方向的加速度时，图14b的电桥电路的电阻值失去平衡状态，图14b的电桥电路的输出变化。由于图14b的电桥电路的输出的变动幅度根据Z轴方向的加速度的大小而变化，因此根据图14b的电桥电路的输出，能够检测出Z轴方向的加速度的大小。
但是，因产生Z轴方向的加速度而引起的梁部4的弯曲变形量大于例如因产生Y轴方向的加速度而引起的梁部4的弯曲变形量。另外，若为了抑制多个压电电阻部的电阻值的差异，而同时形成全部的压电电阻部，则全部压电电阻部的电阻值几乎相等。在这种情况下，若图5所示配置压电电阻部，形成图6a～图6c所示的电桥电路，则因产生Z轴方向的加速度而引起的图6c的电桥电路的输出，即使加速度大小相同，也大于因产生Y轴方向的加速度而引起的图6b的电桥电路的输出。为了提高加速度传感器的方便性，对于X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的任何方向的加速度，最好电桥电路相对于该加速度大小的输出变动幅度都实质上相等。
因此，在图14a的例子中，将调整电桥电路的电阻值用的灵敏度调整用的压电电阻部Rz、Rz、Rz’、Rz’分别与Z轴方向加速度检测用的各压电电阻部RZ1、RZ2、RZ3、RZ4的串联设置，使得因产生Z轴方向的加速度而引起的电桥电路的输出大小与因产生Y轴方向的加速度而引起的输出大小相同。即使产生Z轴方向的加速度，由于灵敏度调整用的压电电阻部Rz、Rz、Rz’、Rz’的电阻值也不变化，因此在产生Z轴方向的加速度时，电桥电路的各边的电阻值变化与电桥电路的各边分别仅设置一个压电电阻部RZ1、RZ2、RZ3、RZ4的情况相比要小。通过这样，能够使电桥电路相对于Z轴方向的加速度大小的输出变动幅度与电桥电路相对于X轴方向或Y轴方向的加速度大小的输出变动幅度一致。
再有，在第1～第3的各实施例中，固定部6是隔着间隔包围梁部4及锤部7的形成区域的框状的形态，但固定部6只要是能够利用支持部5a、5b以双支撑梁状使梁部4固定在基台2上的形态即可，也可以不是框状。
再有，在第1～第3的各实施例中，是利用SOI基板构成梁部4、支持部5、固定部6、锤部7、以及连接部8，但这些部分也可以不用SOI基板构成。
工业上的实用性
本发明的加速度传感器由于能够用一个元件分别以高精度检测X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向的加速度，因此例如对于设置在要求高精度检测加速度的小型装置中是有效的。

Claims (25)

1.一种加速度传感器，其特征在于，包括：
具有平行于包含互相正交的X轴及Y轴及Z轴中的X轴及Y轴的XY平面的XY基板面的基台；
以悬浮在该基台的XY基板面上的状态配置的框状的梁部；
通过从该梁部沿X轴方向向梁部的两侧分别向外伸长形成的支持部，将梁部以双支撑梁状支持在基台上的梁部支持固定部；
以悬浮在所述基台的XY基板面上的状态，从所述梁部的Y轴方向的两侧分别沿Y轴方向向外伸长形成的连接部；以及
分别与各连接部的伸长前端部连接的锤部，
所述锤部形成能够因框状梁部的变形而沿X轴方向及Y轴方向及Z轴方向的三轴方向位移的结构，
在所述梁部设置根据因锤部的X轴方向位移而引起的梁部的弯曲变形来检测X轴方向的加速度用的X轴方向加速度检测部；根据因锤部的Y轴方向位移而引起的梁部的弯曲变形来检测Y轴方向的加速度用的Y轴方向加速度检测部；以及根据因锤部的Z轴方向位移而引起的梁部的弯曲变形来检测Z轴方向的加速度用的Z轴方向加速度检测部。
2.如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，
从梁部的X轴方向的两侧分别沿X轴方向伸长形成的各支持部的中心轴配置在同一直线上，另外，从梁部的Y轴方向的两侧分别沿Y轴方向伸长形成的各连接部的中心轴配置在同一直线上，
梁部相对于通过支持部的中心轴的X方向中心轴为对称形状，而且，相对于通过连接部的中心轴的Y方向中心轴为对称形状。
3.如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，
设置在梁部的Z轴方向加速度检测部及Y轴方向加速度检测部及X轴方向加速度检测部，分别具有利用因梁部的变形所引起的梁部的应力变化使电阻值变化的压电电阻部而构成。
4.如权利要求2所述的加速度传感器，其特征在于，
设置在梁部的Z轴方向加速度检测部及Y轴方向加速度检测部及X轴方向加速度检测部，分别具有利用因梁部的变形所引起的梁部的应力变化使电阻值变化的压电电阻部而构成。
5.如权利要求3所述的加速度传感器，其特征在于，
X轴方向加速度检测部具有分别配置在从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；配置在各连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；X轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因X轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测X轴方向的加速度，
Y轴方向加速度检测部具有分别配置在从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；分别配置在各支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；Y轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Y轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Y轴方向的加速度，
Z轴方向加速度检测部具有在产生加速度时没有应力变化的其它部分形成的2个压电电阻部、以及分别配置在各支持部侧带状梁部部位的单侧的共计4个压电电阻部；相邻配置的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；Z轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Z轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Z轴方向的加速度。
6.如权利要求4所述的加速度传感器，其特征在于，
X轴方向加速度检测部具有分别配置在从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；配置在各连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；X轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因X轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测X轴方向的加速度，
Y轴方向加速度检测部具有分别配置在从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；分别配置在各支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；Y轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Y轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Y轴方向的加速度，
Z轴方向加速度检测部具有在产生加速度时没有应力变化的其它部分形成的2个压电电阻部、以及分别配置在各支持部侧带状梁部部位的单侧的共计4个压电电阻部；相邻配置的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；Z轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Z轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Z轴方向的加速度。
7.如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，
框状梁部的Z轴方向的厚度遍及整个部分相等或实质上相等。
8.如权利要求2所述的加速度传感器，其特征在于，
框状梁部的Z轴方向的厚度遍及整个部分相等或实质上相等。
9.如权利要求3所述的加速度传感器，其特征在于，
框状梁部的Z轴方向的厚度遍及整个部分相等或实质上相等。
10.如权利要求4所述的加速度传感器，其特征在于，
框状梁部的Z轴方向的厚度遍及整个部分相等或实质上相等。
11.如权利要求5所述的加速度传感器，其特征在于，
框状梁部的Z轴方向的厚度遍及整个部分相等或实质上相等。
12.如权利要求6所述的加速度传感器，其特征在于，
框状梁部的Z轴方向的厚度遍及整个部分相等或实质上相等。
13.如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，
关于框状梁部的Z轴方向的厚度，从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位、以及从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位，比其它部分要厚。
14.如权利要求2所述的加速度传感器，其特征在于，
关于框状梁部的Z轴方向的厚度，从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位、以及从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位，比其它部分要厚。
15.如权利要求3所述的加速度传感器，其特征在于，
关于框状梁部的Z轴方向的厚度，从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位、以及从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位，比其它部分要厚。
16.如权利要求4所述的加速度传感器，其特征在于，
关于框状梁部的Z轴方向的厚度，从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位、以及从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位，比其它部分要厚。
17.如权利要求5所述的加速度传感器，其特征在于，
关于框状梁部的Z轴方向的厚度，从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位、以及从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位，比其它部分要厚。
18.如权利要求6所述的加速度传感器，其特征在于，
关于框状梁部的Z轴方向的厚度，从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位、以及从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位，比其它部分要厚。
19.如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，
在框状梁部的框内空间配置沿连接梁部两侧的支持部的方向伸长形成的增强部，该增强部的两端分别与框状梁部连接。
20.如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，
支持部通过弹性部与梁部支持固定部连接，所述弹性部与梁部支持固定部的变形相应、产生弹性变形，减轻因梁部支持固定部的变形而引起的从梁部支持固定部对支持部所加的应力。
21.如权利要求19所述的加速度传感器，其特征在于，
支持部通过弹性部与梁部支持固定部连接，所述弹性部与梁部支持固定部的变形相应、产生弹性变形，减轻因梁部支持固定部的变形而引起的从梁部支持固定部对支持部所加的应力。
22.如权利要求20所述的加速度传感器，其特征在于，
弹性部具有沿与支持部的伸长形成方向相交的方向伸长形成的梁，该弹性部的梁的两端部分别固定在梁部支持固定部上，支持部与所述弹性部的梁连接，由梁部支持固定部进行支持。
23.如权利要求21所述的加速度传感器，其特征在于，
弹性部具有沿与支持部的伸长形成方向相交的方向伸长形成的梁，该弹性部的梁的两端部分别固定在梁部支持固定部上，支持部与所述弹性部的梁连接，由梁部支持固定部进行支持。
24.如权利要求3所述的加速度传感器，其特征在于，
X轴方向加速度检测部具有分别配置在从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；配置在各连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；X轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因X轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测X轴方向的加速度，
Y轴方向加速度检测部具有分别配置在从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；分别配置在各支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；Y轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Y轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Y轴方向的加速度，
Z轴方向加速度检测部具有分别配置在各支持部侧带状梁部部位的两侧的4个压电电阻部；分别配置在各支持部侧带状梁部部位的两侧的压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；所述4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Z轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Z轴方向的加速度。
25.如权利要求4所述的加速度传感器，其特征在于，
X轴方向加速度检测部具有分别配置在从各连接部分别以该连接部的宽度向梁部区域沿Y轴方向延长的连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；配置在各连接部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；X轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因X轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测X轴方向的加速度，
Y轴方向加速度检测部具有分别配置在从各支持部分别以该支持部的宽度向梁部区域沿X轴方向延长的支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的共计4个压电电阻部；分别配置在各支持部侧带状梁部部位的带宽两侧的所述压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；Y轴方向加速度检测部的4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Y轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Y轴方向的加速度，
Z轴方向加速度检测部具有分别配置在各支持部侧带状梁部部位的两侧的4个压电电阻部；分别配置在各支持部侧带状梁部部位的两侧的压电电阻部彼此之间电连接，形成2个电压检测部；所述4个压电电阻部构成电桥电路，所述电桥电路用来根据在因Z轴方向的加速度而引起梁部变形时从所述2个电压检测部分别输出的电压之差来检测Z轴方向的加速度。
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