CN101057148B

CN101057148B - 加速度传感器装置

Info

Publication number: CN101057148B
Application number: CN2005800380654A
Authority: CN
Inventors: 坂口勇夫
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: US20090071248A1; WO2006049004A1; TWI266878B; US7716984B2; CN101057148A; TW200624811A; KR20070085897A; JP4337099B2; KR100906573B1; JP2006133123A

Abstract

本发明提供一种加速度传感器装置，包括：加速度传感器芯片，具有质量部分、支撑框架和顶面上具有压电电阻器的挠性臂；以及具有IC电路的上部调节板，其面积大于支撑框架并且粘接在支撑框架的顶面上，其中，加速度传感器芯片和上部调节板位于具有盖的保护壳内。调节板从支撑框架的外壁突出，利用该突出来隔开在保护壳内容纳芯片的空间，阻止调节板上方和下方的空气流通，从而在设置在挠性臂的顶面上的压电电阻器之间使由IC电路导致的温度上升保持均匀，从而减小偏移电压。

Description

加速度传感器装置

技术领域

本发明涉及用于玩具、汽车、飞机、便携终端设备等的用于检测加速度的加速度传感器装置，特别是涉及可以利用半导体技术制造的加速度传感器装置。

背景技术

利用压电电阻效应或电容变化等物理量变化的加速度传感器已经开发并商品化。尽管这些加速度传感器可以在各种领域广泛使用，但最近出现对能够高灵敏度地同时检测多轴方向上的加速度的小型加速度传感器的需求。

硅单晶具有以下特征：由于其极少的晶格缺陷，可以是理想的弹性体；可以直接利用半导体工艺技术等等。因此，人们特别关注压电电阻效应类型的半导体加速度传感器，在这种半导体加速度传感器中，在硅单晶基板上形成薄的挠性臂，通过利用压电电阻器等应变计将施加在薄的挠性臂上的应力转换成电信号来提供输出。

目前使用的三轴加速度传感器具有由硅单晶基板的较薄部分形成的梁结构的挠性臂，将由硅单晶基板的较厚部分形成的中央的质量部分与周边框架相连，并且在挠性臂上具有在各轴方向上形成的多个压电电阻器。为了高灵敏度地检测小的加速度，使挠性臂较长、较薄，并且使作为振子的质量部分较重。

可以检测小的加速度的事实导致挠性臂被折断，因为很大的冲击使得质量部分的振幅太大。因此，在具有很大冲击的情况下，为了不使挠性臂折断，在加速度传感器的上方和下方设置调节板，利用该调节板来调节质量部分的振幅。

专利文献1和专利文献2表明，为了将调节板和加速度传感器芯片的质量部分之间的间隙控制为预定值，将与间隙具有基本相同的直径的小球与粘接剂混合，使用混合了小球后的粘接剂将调节板粘接在加速度传感器芯片上。由于调节板与加速度传感器芯片之间的间隙可以由小球的直径决定，因此可以将间隙保持在预定值。这样，通过使用包含小球的粘接剂，可以控制调节板和加速度传感器芯片之间的间隙。

在挠性臂上分别接近质量部分和支撑框架的压电电阻器构成电桥电路，以测量从外部施加的加速度的各个轴向分量。电桥电路的输出电压小至数mV～数10mV。因此，为了应对宽范围的应用领域，需要用于放大输出电压的电路。而且，对于压电电阻器的输出，压电电阻器的温度传感器需要位于接近加速度传感器的位置上，以便利用温度传感器的输出来校正或补偿加速度传感器的输出。

因此，例如专利文献3提出将包含电桥电路、放大电路和温度补偿电路的IC电路组装到上部调节板中。

当使用具有IC电路的上部调节板时，由IC电路产生的热使上部调节板的温度升高。由于具有IC电路的上部调节板由硅制成，并且硅的热传导率为168w/m·K，是空气的热传导率0.0241w/m·K的大约7000倍，因此整个上部调节板被IC电路所产生的热加热。

为加速度传感器芯片设置的压电电阻器设置在挠性臂的顶面上，即，位于与上部调节板的底面相对的位置上，与上部调节板的底面之间有数μm～数10μm的小间隙，因此当上部调节板的温度上升时，来自上部调节板的底面的辐射热使得压电电阻器的温度上升。位于对应于上部调节板中心的位置上、即接近质量部分的压电电阻器的温度低于或高于接近支撑框架的压电电阻器的温度。由于接近加速度传感器芯片的周边的空气的运动大于加速度传感器芯片的中央部分的空气的运动，因此接近支撑框架的压电电阻器的温度存在与接近质量部分的压电电阻器的温度不同的倾向。由于在挠性臂上接近支撑框架的压电电阻器和接近质量部分的压电电阻器被组装到电桥电路中来测定加速度的各个轴向分量，因此，如果接近支撑框架的压电电阻器与接近质量部分的压电电阻器之间有温度差，该温度差会导致它们之间的电阻差，从而即使没有施加加速度，也会测量到输出电压。即，存在偏移电压大的问题。

专利文献1：日本专利申请公开No.4-274005

专利文献2：日本专利申请公开No.8-233851

专利文献3：日本专利申请公开No.6-242141

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种具有较小的偏移电压的加速度传感器装置。

解决技术问题的技术手段

本发明的加速度传感器装置包括：

加速度传感器芯片，具有：

位于加速度传感器芯片的中央的质量部分；

离开质量部分一定距离并且环绕质量部分的支撑框架；

将质量部分的顶面与支撑框架的顶面桥接的多个挠性臂；和

测量加速度的每个轴向分量的压电电阻器，在所述多个挠性臂中的每一个的顶面上形成为接近质量部分和接近支撑框架；

由硅基板制成的上部调节板，在其顶面上具有IC电路，设置为与质量部分的顶面具有预定间隙以覆盖加速度传感器芯片的顶面，并且利用粘接剂粘接在支撑框架上；以及

容纳在加速度传感器芯片的顶面上设置有上部调节板的加速度传感器芯片的保护壳，

其中，上部调节板大于支撑框架的外周，从而从支撑框架的外壁中的至少一个突出，以覆盖支撑框架。

最好是，在本发明的加速度传感器装置中，支撑框架在支撑框架的一个侧面上具有端子板，该端子板具有通过导线与压电电阻器和上部调节板上的处理电路端子连接的多个端子，并且上部调节板从支撑框架的、除了设置有端子板的侧面的外壁以外的所有外壁突出。

最好是，在本发明的加速度传感器装置中，保护壳的内壁和从支撑框架的外壁突出的上部调节板的侧边之间的间隙、与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的间隙之比为0.1～0.8。

最好是，在本发明的加速度传感器装置中，上部调节板利用粘接剂被粘接在加速度传感器芯片的支撑框架的四个角上，并且在上部调节板上的、对应于四个角中的一个的位置上设置温度传感器。

发明效果

在本发明的加速度传感器装置中，上部调节板从加速度传感器芯片的支撑框架的外壁突出，利用该突出来隔开在保护壳内容纳加速度传感器芯片的空间，阻止上部调节板上方和下方的空气流通。因此，在挠性臂的顶面上设置成接近质量部分的压电电阻器和设置成接近支撑框架的压电电阻器之间，可以使由IC电路导致的温度上升保持均匀，从而降低偏移电压。而且，上部调节板产生阻尼效应，针对急剧的加速度变化减小振荡的衰减时间。而且，当在形成上部调节板的硅基板中产生碎片时，由于上部调节板大于加速度传感器芯片，因此来自硅基板的碎片很少会进入传感器中。而且，上部调节板的侧边与保护壳的内壁之间的间隙小，并且用导线将上部调节板和保护壳连接在一起。从而，可以预料，上部调节板的热量可以容易地传递到保护壳并释放。

附图说明

图1是本发明实施例1的加速度传感器装置的分解透视图。

图2是在实施例1的加速度传感器装置中使用的加速度传感器芯片的透视图。

图3是实施例1的加速度传感器装置中的安装有上部调节板的加速度传感器芯片的透视图。

图4是沿图1的IV-IV线的截面图。

图5是实施例1的加速度传感器装置去掉盖后的平面图。

图6是表示偏移电压与距离比之间的关系的曲线图。

图7是温度传感器的位置的说明图。

图8是表示偏移电压与温度传感器的位置之间的关系的曲线图。

图9是表示衰减时间与距离比之间的关系的曲线图。

符号说明

10加速度传感器芯片

12质量部分

14支撑框架

16挠性臂

18压电电阻器

19角

20端子板

22端子

30上部调节板

32处理电路端子

34温度传感器

36粘接剂

40保护壳

100加速度传感器装置

具体实施方式

以下参照附图根据实施例详细说明本发明。

(实施例1)

利用图1～图5说明本发明实施例1的加速度传感器装置。图1是实施例1的加速度传感器装置的分解透视图，图2是表示在实施例1的加速度传感器装置中使用的加速度传感器芯片的透视图，图3是安装有上部调节板的加速度传感器芯片的透视图，图4是沿图1的IV-IV线的截面图，图5是表示图1的加速度传感器装置去掉盖后的平面图。在实施例1的加速度传感器装置100中，利用包含大约10wt％的硬质塑料球(直径为20μm)的混揉的粘接剂36，将顶部有电路安装面的上部调节板30粘接在加速度传感器芯片10的顶面上，并将加速度传感器芯片10插入和粘接在保护壳40内。为了将加速度传感器芯片10粘接在保护壳40内，预先将包含硬质塑料球的混揉的粘接剂36′涂在保护壳的底面42的粘接部分上。将直径为20μm的大约10wt％的硬质塑料球混合在硅树脂中来制造粘接剂36′。硬质塑料球以高精度将上部调节板30与加速度传感器芯片10之间的间隙g1和保护壳的底面42与加速度传感器芯片10之间的间隙g2控制为10μm。

本发明中使用的加速度传感器芯片10使用具有经由SiO₂绝缘层形成的SOI层的硅单晶基板来制造，即，使用SOI晶片来高精度地控制挠性臂16的厚度。SOI代表绝缘体上硅(Silicon On Insulator)。在该例子中，使用如下晶片作为基板，在该晶片中，将用作蚀刻阻挡层的SiO₂绝缘层薄薄地(约1μm)形成在厚度约600μm的Si晶片上，并且在绝缘层上形成厚度约为10μm的n型硅单晶基板。加速度传感器芯片10包括：由硅单晶基板的较厚部分形成的中央的质量部分12；设置在质量部分12的周边并环绕质量部分12的方形支撑框架14；两对梁形的挠性臂16，由硅单晶基板的较薄部分形成，并且将质量部分12的顶面与支撑框架14的顶面连接；4个应变计(在以下的说明中称为“压电电阻器”，因为压电电阻器用作应变计的一个例子)18，对应于两个正交的检测轴(X轴和Y轴)和垂直于加速度传感器芯片的顶面的检测轴(Z轴)针对每个轴设置在挠性臂上。即，沿X轴方向延伸的挠性臂16每个都有两个压电电阻器18设置在其上，以检测X轴方向上的加速度。沿Y轴方向延伸的挠性臂16每个都有两个压电电阻器18设置在其上，以检测Y轴方向上的加速度。沿X轴方向延伸的挠性臂16每个都有两个压电电阻器18设置在其上，以检测Z轴方向上的加速度。在该例子中，Z轴方向上的加速度由设置在沿X方向延伸的挠性臂16上的压电电阻器检测，但检测Z轴方向上的加速度的压电电阻器也可以设置在沿Y轴方向延伸的挠性臂16上。检测各轴方向上的加速度的4个压电电阻器构成全桥检测电路。通过用光致抗蚀剂对SOI晶片的表面(硅上厚度10μm)进行构图，并在硅层中注入(1～3)×10¹⁸原子/cm³的硼来形成压电电阻器。电阻器的布线使用金属溅射、干式蚀刻装置等形成。

以下说明加速度传感器芯片10的尺寸。加速度传感器芯片的支撑框架14具有1900μm×1900μm的外侧尺寸，其厚度为610μm，支撑框架的宽度为200μm。中央的质量部分12具有500μm×500μm的长度和宽度，其厚度为610μm。4个挠性臂16每个为500μm长度×70μm宽度×10μm厚度。形成在挠性臂上的压电电阻器18每个的长度为70μm，宽度为5μm。

加速度传感器芯片10的支撑框架14的一个侧边具有端子板20，在该端子板20上设置用于压电电阻器的多个端子22，并与加速度传感器芯片10成为一体。由于端子板20与支撑框架14的侧边具有相同的长度(1900μm)，并且从支撑框架14的突出量约为200μm，因此，包括端子板20在内的加速度传感器芯片10的尺寸为1900μm×2100μm。端子板20的底面24最好比方形支撑框架14的底面浅，从而使端子板20的底面24不与保护壳的底面42接触。设置在端子板20上的多个端子22通过设置在挠性臂顶面和支撑框架顶面上方的多根导线与设置在挠性臂上的12个压电电阻器18的端子相连。在图1到图5中，省略了连接端子22与压电电阻器18的这些导线。

由于设置在加速度传感器芯片10上的12个压电电阻器18构成三对(X、Y、Z轴上各一对)全桥检测电路，因此至少需要4个端子22，并且最好有8个端子22设置在端子板20上。每个端子22通过导线38与设置在上部调节板30上的几个处理电路端子32电连接。使用例如直径20μm、长度0.5mm的裸金线作为导线38，利用超声焊机将裸金线的一端焊接到每个端子22，并将裸金线的另一端焊接到每个处理电路端子32。

在加速度传感器芯片10的顶面上安装上部调节板30，以覆盖顶面。在上部调节板30的底面与加速度传感器芯片10的质量部分12的顶面之间设置预定间隙，例如3～35μm的间隙g1。在加速度传感器芯片10的、在本实施例中为方形支撑框架的支撑框架14的顶面的每个角19上，利用粘接剂36将上部调节板30固定在加速度传感器芯片10的顶面上。

在每个角19上在支撑框架中形成尺寸为180μm×180μm、深度为10μm的凹槽，并在该凹槽中涂布粘接剂36，使粘接剂从支撑框架的顶面向上部调节板30的底面凸出，由此形成间隙g1。

作为上部调节板30，使用具有形成在顶面上的IC电路的、2200μm宽度×2600μm长度×200μm厚度的硅基板。将上部调节板30粘接在加速度传感器芯片10上，并使上部调节板的侧边从支撑框架14的3个外壁突出。如图3和图5所示，上部调节板30从与设置有端子板20的一侧相反侧的支撑框架的外壁突出300μm，并且从支撑框架的两侧突出350μm。在设置有端子板的一侧，上部调节板30的侧边与支撑框架14的侧边一致，从而端子板的整个顶面露出。

设置在上部调节板30上的IC电路包括：用于切换输入轴的多路复用器；用于放大信号的运算放大器；用于存储校正数据的EEPROM；用于检测环境温度的温度传感器；以及电阻梯形电路，该电阻梯形电路具有如下功能，即通过根据温度传感器的输出从EEPROM提供调节码来对运算放大器的偏移和增益提供反馈。温度传感器34与将上部调节板30粘接在支撑框架14的4个角19上的位置中的一个相对应地设置在上部调节板上。

在上部调节板30的底面上形成SiO₂层作为绝缘层。由于当大的加速度作用于加速度传感器装置时，加速度传感器芯片10的质量部分12可能与上部调节板的底面接触或碰撞，因此在上部调节板的底面设置有绝缘层，用于阻止电荷从上部调节板的底面向加速度传感器芯片泄漏。可以使用Al₂O₃层代替SiO₂层作为该绝缘层。另外，代替上部调节板的底面的绝缘层，也可以在加速度传感器芯片的顶面设置绝缘层。

保护壳40具有边框44和内底面42，加速度传感器芯片10的支撑框架的底面被粘接在保护壳40的内底面42上。加速度传感器芯片10的中央的质量部分12不与保护壳40的内底面42接触，并且具有预定间隙g2(该间隙的长度可以与质量部分的顶面和上部调节板之间的间隙不同)，而加速度传感器芯片10被固定在内底面42上。内底面42用作下部调节板，因为内底面42与质量部分12的底面之间具有间隙，以便将质量部分12的向下振动限制在间隙的尺寸内。

保护壳40的边框44间的距离、即边框44的内壁之间的距离被设定为2900μm。加速度传感器芯片10被安装在保护壳40的内底面42的中央。由于在支撑框架14的两侧，上部调节板30从支撑框架的每个外壁突出350μm，因此保护壳的内壁与上部调节板的侧边之间的间隙为150μm。保护壳的内壁和上部调节板的侧边之间的间隙与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的500μm的间隙之比为0.3。而且，与端子板20相反一侧的上部调节板的侧边与保护壳的内壁之间的距离为200μm，端子板的侧边(图5中的下边)与保护壳的内壁之间的距离为300μm。

保护壳40的边框44具有多个输入和输出端子46，设置在上部调节板30上的几个处理电路端子32分别利用导线48(也称为“第二导线”)与这些输入和输出端子46电连接。然后，这些端子46在边框内分别通过导线(未图示)与设置在保护壳40的侧面上的多个外部端子连接。保护壳40至少具有5个、最好为12个输入和输出端子46。作为将保护壳40的输入和输出端子46与上部调节板的处理电路端子32电连接的第二导线48，使用直径为20μm的裸金线，并且用超声焊机将线端焊接到各个端子上。保护壳40例如由氧化铝陶瓷制成，并且将由氧化铝陶瓷制成的盖50用粘接剂固定到保护壳40的顶部。

使用实施例1的加速度传感器装置100来测量其偏移电压。当在由用于X轴的4个压电电阻器形成的全桥电路的端子与由用于Z轴的4个压电电阻器形成的全桥电路的端子之间施加3V的电压，并在24℃的环境温度下测定偏移电压时，用于X轴的全桥电路的输出电压在±20mV以内，用于Z轴的全桥电路的输出电压也在±20mV以内。注意，输出电压表示正值和负值，因此必须使用绝对值的大小来进行比较。在这种情况下，“在±20mV以内”意味着全桥电路的输出电压表示从+20mV到-20mV的分布值。即，这意味着偏移电压的绝对值最大为20mV。以下将在同一意义上表示偏移电压。

作为比较例的加速度传感器装置，提供如下的加速度传感器装置：除了使用尺寸为1900μm宽度×1900μm长度×200μm厚度的上部调节板外，与实施例1的加速度传感器装置100具有相同的结构。由于上部调节板具有与加速度传感器芯片相同的外侧尺寸，因此当将上部调节板安装在加速度传感器芯片上时，上部调节板不从支撑框架的任何外壁突出。当使用本比较例的加速度传感器装置象实施例1那样来测量偏移电压时，用于X轴的全桥电路的输出电压在±30mV以内，用于Z轴的全桥电路的输出电压在±60mV以内。这样，比较例的加速度传感器装置在Z轴具有较大的偏移电压，而实施例1的加速度传感器装置在Z轴具有最大±20mV的较小的偏移电压。

在设置在上部调节板上的电路中，例如放大器等产生大量热的电路被设置在上部调节板的周边部分上，即，产生大量热的电路被设置在接近支撑框架的挠性臂上的压电电阻器附近。因此，接近支撑框架的压电电阻器的温度变得比接近质量部分的压电电阻器的温度高。在由用于测量Z轴加速度的4个压电电阻器形成的全桥电路中，由于接近支撑框架的2个压电电阻器的电阻值之积与接近质量部分的2个压电电阻器的电阻值之积的差而获得输出电压。另一方面，在由用于测量X轴或Y轴加速度的4个压电电阻器形成的全桥电路中，由于接近支撑框架的2个压电电阻器中的一个的电阻值与接近质量部分的2个压电电阻器中的一个的电阻值之积、与接近支撑框架的另一个压电电阻器的电阻值与接近质量部分的另一个压电电阻器的电阻值之积的差而获得输出电压。因此，当接近支撑框架的压电电阻器与接近质量部分的压电电阻器之间存在温度差时，Z轴的全桥电路的输出电压会发生较大变动，而X轴或Y轴的全桥电路的输出电压会发生较小变动。

在本发明的加速度传感器装置中，上部调节板从加速度传感器芯片的外壁突出，以覆盖在保护壳内容纳加速度传感器芯片的空间。当由设置在上部调节板上的IC电路产生的热量来加热支撑框架顶面上的周边空间或质量部分顶面上的周边空间时，该热量会在短时间内均匀地加热加速度传感器芯片的顶面。然而，在比较例中，由于保护壳的内壁与上部调节板的侧边之间的间隙大，在保护壳内大量空气可以在容纳加速度传感器芯片的空间与上部调节板上部的空间之间流通，加速度传感器芯片的整个顶面没有被均匀加热，从而在接近支撑框架的压电电阻器与接近质量部分的压电电阻器之间会存在温度差，从而使Z轴的偏移电压变大。

注意，在实施例1的加速度传感器装置100中，温度传感器34与粘接上部调节板的支撑框架14的四个角19中的一个相对应地设置在上部调节板30上。尽管产生大量热的运算放大器、电阻梯形电路等等形成在上部调节板上，但由于粘接有上部调节板的位置离这些产生大量热的电路远，因此，温度传感器34可以测量保护壳内的平均温度。

(实施例2)

使用本发明的加速度传感器装置来测量偏移电压与距离比之间的关系，其中，改变上部调节板的尺寸，并且改变保护壳的内壁和上部调节板的侧边之间的间隙与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的间隙之比。除了上部调节板的尺寸外，这里使用的加速度传感器装置与实施例1的相同。在上部调节板中，2200μm宽度×Lμm长度×200μm厚度的尺寸中的L从1900μm改变到2800μm。上部调节板从与设置有端子板的一侧相反一侧的支撑框架的外壁突出300μm，因为上部调节板被粘接在加速度传感器芯片上，从而在设置有加速度传感器芯片的端子板的加速度传感器芯片的一侧，上部调节板的侧边与加速度传感器芯片的支撑框架的侧边一致，从而端子板的整个顶面从上部调节板露出。由于上部调节板的长度L从1900μm改变到2800μm，上部调节板分别从支撑框架的两侧突出0μm(没有突出量)、100μm、200μm、300μm、400μm和450μm。保护壳的内壁和上部调节板的侧边之间的间隙与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的500μm的间隙之比分别为1.0、0.8、0.6、0.4、0.2和0.1。通过在24℃的环境温度下在端子之间施加3V的电压来测量这些加速度传感器装置的偏移电压。图6中示出所测量的偏移电压与距离比(保护壳的内壁和上部调节板的侧边之间的间隙与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的间隙之比)的关系。从图6可看出，当距离比为0.1～0.8时，偏移电压在±40mV以内。而且，当距离比为0.1～0.6时，偏移电压在±30mV以内。注意，当距离比小于0.1时，保护壳的内壁与上部调节板的侧边之间的间隙小于50μm，从而难以组装加速度传感器装置，因此距离比需要为0.1或更大。

(实施例3)

考虑设置在上部调节板上的温度传感器的位置与偏移电压之间的关系。这里使用的加速度传感器装置具有在实施例1中所述的结构，并且温度传感器34与在支撑框架的四个角上粘接上部调节板的位置中的一个相对应地设置在上部调节板上。当从具有包含粘接剂的尺寸为180μm×180μm的凹槽的角19的中心，如图7所示将温度传感器34的温度测量部分(尺寸为300μm×300μm)的中心沿上下方向改变距离W1、沿左右方向改变距离W2至300μm时，测量偏移电压，图8中示出偏移电压的分布。从图8可看出，当温度传感器的温度测量部分的中心是离粘接剂的中心在±50μm的范围内的区域时，偏移电压小于±20mV，并且随着温度传感器的温度测量部分的中心远离粘接剂的中心，偏移电压变大。

由于IC电路形成在上部调节板的顶面上，因此当将温度传感器设置在从粘接剂的中心接近上部调节板的中心的位置上时，温度传感器离IC电路很近，从而不可能测量压电电阻器的温度。而且，当温度传感器位于从粘接剂接近上部调节板的外侧时，传感器会远离压电电阻器，从而偏移电压变大。

(实施例4)

使用通过改变上部调节板的长度L而制成的在实施例2中使用的加速度传感器装置，来测量加速度传感器芯片的振动衰减之前的时间(衰减时间)。当用线吊起加速度传感器装置并且将线切断使传感器装置自由下落，从而使加速度从1G改变到0G时，监视加速度传感器装置的输出，并将直到没有输出被监视到之前的时间定义为衰减时间。图9中用曲线示出所测量的衰减时间与加速度传感器装置的距离比(保护壳的内壁和上部调节板的侧边之间的间隙与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的间隙之比)之间的关系。从该曲线可看出，当距离比减小时，衰减时间减小，与距离比为1.0(突出量：0μm)时的大约22msec(毫秒)的衰减时间相比，距离比为0.4(突出量：200μm)时的衰减时间约为14msec，可以降低大约40％。

工业实用性

在用于玩具、汽车、飞机、便携终端设备等的用于检测加速度的加速度传感器装置中，提出在上部调节板上形成IC电路来减小其尺寸的方案。具有其上形成有IC电路的上部调节板的加速度传感器装置具有很大的偏移电压，因为压电电阻器没有被IC电路所产生的热均匀加热。在通过使上部调节板大于加速度传感器芯片，从而上部调节板从加速度传感器芯片突出，来使压电电阻器的温度保持均匀的加速度传感器装置中，由于可以减小偏移电压，从而所要测量的加速度可以为正确值。

Claims

1.一种加速度传感器装置，包括：

加速度传感器芯片，具有：

位于加速度传感器芯片的中央的质量部分；

离开质量部分一定距离并且环绕质量部分的支撑框架；

将质量部分的顶面与支撑框架的顶面桥接的多个挠性臂；和

由硅基板制成的上部调节板，在其顶面上具有IC电路和处理电路端子，设置为与质量部分的顶面具有预定间隙以覆盖加速度传感器芯片的顶面，并且利用粘接剂粘接在支撑框架上；以及

其中，支撑框架在支撑框架的一侧顶面上具有从上部调节板的侧边突出的端子板，该端子板具有通过导线与压电电阻器和上部调节板的处理电路端子连接的多个端子，

上部调节板大于支撑框架的外周，从而从支撑框架的、除了支撑框架在设置有端子板的一侧顶面处的一个外壁以外的所有外壁突出，以覆盖支撑框架。

2.如权利要求1所述的加速度传感器装置，其中，

保护壳的内壁和从支撑框架的外壁突出的上部调节板的侧边之间的间隙与保护壳的内壁和支撑框架的外壁之间的间隙之比为0.1～0.8。

3.如权利要求2所述的加速度传感器装置，其中，

上部调节板利用粘接剂被粘接在加速度传感器芯片的支撑框架的四个角上，并且在上部调节板上的、对应于四个角中的一个的位置上设置温度传感器。