CN107873083B - 加速度传感器及加速度传感器的安装构造 - Google Patents

加速度传感器及加速度传感器的安装构造 Download PDF

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Abstract

加速度传感器具有半导体基板(14)、第1方向用可动电极(24、25)、第2方向用可动电极(26、27)、第1方向用固定电极(32、42)、第2方向用固定电极(52、62)、以及支承构件(21、22、23a、23b、28)。加速度传感器检测半导体基板的面方向的第1方向和第2方向的加速度。对于第1方向用可动电极和第1方向用固定电极来说，施加了第2方向的加速度而第1方向用可动电极进行了位移时的第1方向用可动电极与第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第1方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致。

Description

加速度传感器及加速度传感器的安装构造
本申请以在2015年1月21日申请的日本专利申请2015－9654号为基础，并通过参照而将该申请的记载内容引用到本申请中。
技术领域
本公开涉及检测正交的2个方向的加速度的加速度传感器及加速度传感器的安装构造。
背景技术
以往，例如，在专利文献1中提出了一种使用在支承基板上层叠有半导体层而成的半导体基板来构成加速度传感器的技术方案。即，在该加速度传感器中，在半导体层上形成有：可动部，其在与半导体层的面方向上的预定方向的加速度相应地位移的框部设有可动电极；以及固定部，其具有与该可动电极相对的固定电极。
在这种加速度传感器中，由于当施加了预定方向的加速度时，可动电极与固定电极的间隔与加速度相应地发生变化，因此基于可动电极和固定电极之间的容量来进行加速度的检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2007－139505 A
发明内容
近年来，在这种加速度传感器中，也期望检测出与上述预定方向正交并且是与半导体层的面方向平行的方向的加速度。因此，本申请的申请人在日本专利申请2013－182292号(与JP 2015－049190 A对应)中，提出一种能够检测正交的两个方向的加速度的加速度传感器。
具体来讲，该加速度传感器的可动部具有沿着半导体基板的面方向的一方向延伸设置的第1方向用可动电极、以及沿着与该一方向正交的方向延伸设置的第2方向用可动电极。此外，第1方向用可动电极和第2方向用可动电极设于在可动部设置的共用的支承构件。另外，固定部具有与第1 方向用可动电极相对地配置的第1方向用固定电极、以及与第2方向用可动电极相对地配置的第2方向用固定电极。
在这种加速传感器中，基本上，当施加了与第1方向用可动电极的延伸设置方向正交的方向的加速度时，第1方向用可动电极进行位移，且第1 方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的容量发生变化。因此，根据该容量来检测加速度。同样地，当施加了与第2方向用可动电极的延伸设置方向正交的方向的加速度时，第2方向用可动电极进行位移，且第2方向用可动电极与第2方向用固定电极之间的容量发生变化。因此，根据该容量来检测加速度。
在这种加速度传感器中，第1方向用可动电极、第2方向用可动电极设于共用的支承构件，因此在第1方向用可动电极进行位移的情况下第2 方向用可动电极也进行位移，在第2方向用可动电极进行位移的情况下第1 方向用可动电极也进行位移。也就是说，若施加与第1方向可动电极的延伸设置方向正交的方向的加速度，则第2方向用可动电极与第2方向用固定电极之间的容量也发生变化，若施加与第2方向用可动电极的延伸设置方向正交的方向的加速度，则第1方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的容量也发生变化。因此，担心因其他轴灵敏度的影响而导致检测精度降低。
本公开的目的在于，提供一种通过减少其他轴灵敏度的影响而能够抑制检测精度降低的加速度传感器以及加速度传感器的安装构造。
根据本公开的一例的加速度传感器具有：半导体基板，通过在支承基板上层叠有半导体层而成；第1方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着半导体基板的面方向的一方向延伸设置；第2方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着与一方向正交的方向且是与面方向平行的一方向延伸设置；第1方向用固定电极，其形成于半导体层，并与第1方向用可动电极相对地配置；第2方向用固定电极，其形成于半导体层，并与第2方向用可动电极相对地配置；以及支承构件，其形成于半导体层，并具有第1 方向用可动电极和第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使第1方向用可动电极、第2方向用可动电极一体地位移。加速度传感器检测半导体基板的面方向的第1方向和与该第1方向正交的方向且是与面方向平行的第2方向的加速度。当将第1方向用可动电极、第2方向用可动电极与1 方向用固定电极、第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将第1 方向用可动电极、第2方向用可动电极与1方向用固定电极、第2方向用固定电极之间的间隔设为d时，第1方向用可动电极和第1方向用固定电极形成为，延伸设置方向与第2方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了第2方向的加速度而第1方向用可动电极进行了位移时的第1 方向用可动电极与第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第1 方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致。第2方向用可动电极和第2方向用固定电极形成为，延伸设置方向与第1方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了第1方向的加速度而第2方向用可动电极进行了位移时的第2方向用可动电极与第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第2方向用可动电极与第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致。
根据本公开的另一例的加速度传感器具有：半导体基板，通过在支承基板上层叠半导体层而成；多个第1方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着半导体基板的面方向的一方向延伸设置；多个第2方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着与一方向正交的方向且是与面方向平行的一方向延伸设置；第1方向用固定电极，其通过形成于半导体层而与第1方向用可动电极相对地配置，且至少一个被多个第1方向用可动电极夹持；第2 方向用固定电极，其通过形成于半导体层而与第2方向用可动电极相对地配置，且至少一个被多个第2方向用可动电极夹持；以及支承构件，其形成于半导体层，并具有第1方向用可动电极和第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使第1方向用可动电极、第2方向用可动电极一体地位移。加速度传感器检测半导体基板的面方向的第1方向和与该第1方向正交的方向且是与面方向平行的第2方向的加速度。当将第1方向用可动电极、第2方向用可动电极与1方向用固定电极、第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将第1方向用固定电极、第2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为d1、将第1方向用固定电极、第2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的另一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为a·d1时，第1方向用可动电极和第1方向用固定电极形成为，延伸设置方向与第2方向所成的角度成为sin－1{a·d1/L(a－1)} [deg]，并且，施加了第2方向的加速度而第1方向用可动电极进行了位移时的第1方向用可动电极与第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第1方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致。第2方向用可动电极和第2方向用固定电极形成为，延伸设置方向与第1方向所成的角度成为sin－1(a·d1/L(a－1))[deg]，并且，施加了第1方向的加速度而第2方向用可动电极进行了位移时的第2方向用可动电极与第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第2方向用可动电极与第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致。
采用这些加速度传感器，以消除其他轴灵敏度的方式形成有第1方向用可动电极、第2方向用可动电极和第1方向用固定电极、第2方向用固定电极，因此能够抑制检测精度降低。
根据本公开的另一例的加速度传感器的安装构造，加速度传感器具有：半导体基板，其通过在支承基板上层叠半导体层而成；第1方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着半导体基板的面方向的一方向延伸设置；第2方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着与一方向正交的方向且是与面方向平行的一方向延伸设置；第1方向用固定电极，其形成于半导体层，并与第1方向用可动电极相对地配置；第2方向用固定电极，其形成于半导体层，并与第2方向用可动电极相对地配置；以及支承构件，其形成于半导体层，并具有第1方向用可动电极和第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使第1方向用可动电极、第2方向用可动电极一体地位移。在加速度传感器的安装构造中，加速度传感器安装于被安装构件的一个面，以检测被安装构件的一个面的面方向的第1方向、和与该第1方向正交的方向且是与面方向平行第2方向的加速度。加速度传感器以如下方式安装于被安装构件的一个面，当将第1方向用可动电极、第2方向用可动电极与1方向用固定电极、第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将第1方向用可动电极、第2方向用可动电极与1方向用固定电极、第2方向用固定电极之间的间隔设为d时，第1方向用可动电极和第1方向用固定电极的延伸设置方向与被安装构件的第2方向所成的角度成为sin －1(d/L)[deg]，并且，施加了第2方向的加速度而第1方向用可动电极进行了位移时的第1方向用可动电极与第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第1方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致，第2方向用可动电极和第2方向用固定电极的延伸设置方向与被安装构件的第1方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了第 1方向的加速度而第2方向用可动电极进行了位移时的第2方向用可动电极与第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第2方向用可动电极与第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致。
根据本公开的另一例的加速度传感器的安装构造，加速度传感器具有：半导体基板，其通过在支承基板上层叠半导体层而成；多个第1方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着半导体基板的面方向的一方向延伸设置；多个第2方向用可动电极，其形成于半导体层，并沿着与一方向正交的方向且是与面方向平行的一方向延伸设置；第1方向用固定电极，其通过形成于半导体层而与所述第1方向用可动电极相对地配置，且至少一个被多个第1方向用可动电极夹持；第2方向用固定电极，其通过形成于半导体层而与第2方向用可动电极相对地配置，且至少一个被多个第2方向用可动电极夹持；以及支承构件，其形成于半导体层，并具有第1方向用可动电极和第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使第1方向用可动电极、第2方向用可动电极一体地位移。在加速度传感器的安装构造中，加速度传感器安装于所述被安装构件的一个面，以检测被安装构件的一个面的面方向的第1方向、和与该第1方向正交的方向且是与面方向平行第2 方向的加速度。加速度传感器以如下方式安装于被安装构件的一个面，当将第1方向用可动电极、第2方向用可动电极与第1方向用固定电极、第2 方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将第1方向用固定电极、第2 方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为d1、将第1方向用固定电极、第 2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的另一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为a·d1时，第1方向用可动电极和第1方向用固定电极的延伸设置方向与第2方向所成的角度成为sin－1 {a·d1/L(a－1)}[deg]，并且，施加了第2方向的加速度而第1方向用可动电极进行了位移时的第1方向用可动电极与第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第1方向用可动电极与第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致，第2方向用可动电极和第2方向用固定电极的延伸设置方向与第1方向所成的角度成为sin－1(a·d1/L(a－1))[deg]，并且，施加了第1方向的加速度而第2方向用可动电极进行了位移时的第2方向用可动电极与第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、同第2方向用可动电极与第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致。
采用上述的加速度传感器的安装构造，以能够消除其他轴灵敏度的方式配置第1方向用可动电极、第2方向用可动电极和第1方向用固定电极、第2方向用固定电极，因此能够抑制检测精度降低。
本公开的加速度传感器以及加速度传感器的安装构造能够通过减少其他轴灵敏度的影响而抑制检测精度降低。
附图说明
关于本公开的上述内容及其他目的、特征、优点通过参照了附图的下述详细说明，从而更加明确。关于附图如下。
图1是本公开的第1实施方式的加速度传感器的俯视图。
图2是沿着图1中的II－II线剖切的剖面图。
图3A是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第1可动电极和第1固定电极的状态的图。
图3B是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第2可动电极和第2固定电极的状态的图。
图3C是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第3可动电极和第3固定电极的状态的图。
图3D是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第4可动电极和第4固定电极的状态的图。
图4A是用于说明第1可动电极、第2可动电极以及第1固定电极、第 2固定电极的延伸设置方向和检测轴所成的角度的图。
图4B是用于说明第3可动电极、第4可动电极以及第3固定电极、第 4固定电极的延伸设置方向和检测轴所成的角度的图。
图5是表示将第1可动电极和第1固定电极相反地倾斜时的施加了加速度之际的状态的图。
图6表示将图1所示的加速度传感器安装到被安装构件时的俯视图。
图7A是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第1可动电极和第1固定电极的状态的图。
图7B是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第2可动电极和第2固定电极的状态的图。
图7C是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第3可动电极和第3固定电极的状态的图。
图7D是表示在以往的加速度传感器中施加了加速度时的第4可动电极和第4固定电极的状态的图。
图8是第3实施方式的加速度传感器的俯视图。
图9是将图8所示的加速度传感器安装到被安装构件时的俯视图。
具体实施方式
基于附图说明书本公开的实施方式。此外，在以下的各实施方式彼此中，对彼此相同或相等的部分标注相同的符号来进行说明。
(第1实施方式)
参照附图说明本公开的第1实施方式。如图1和图2所示，本实施方式的加速度传感器使用在支承基板11上经由绝缘膜12层叠半导体层13而成的SOI(Silicon on Insulator)基板14而构成。
此外，在本实施方式中，SOI基板14相当于本公开的半导体基板。另外，支承基板11例如使用硅基片等，绝缘膜12使用SiO2、SiN等，半导体层13使用硅基片、多晶硅等。
在半导体层13中，通过实施微机电加工而形成槽部15，并利用槽部 15划分形成有可动部20和第1固定部30～第4固定部60。此外，半导体层13中、未被槽部15划分的部分成为周边部70。也就是说，半导体层13 中的隔着槽部15包围可动部20和第1固定部30～第4固定部60的部分成为周边部70。
而且，在绝缘膜12中形成有去除了与可动部20和第1固定部30～第 4固定部60的预定区域对应的部分而成的凹部16。由此，半导体层13中的可动部20和第1固定部30～第4固定部60的预定区域成为自支承基板 11释放的状态。此外，为了抑制可动部20和第1固定部30～第4固定部 60的预定区域与支承基板11接触，也可以在支承基板11中的与可动部20和第1固定部30～第4固定部60的预定区域对应的部分形成有凹部。
在此，对图1和图2中的x轴方向、y轴方向、z轴方向的各方向进行说明。在图1和图2中，将x轴方向设为图1中纸面左右方向，将y轴方向设为在SOI基板14的面方向上与x轴方向正交的方向，将z轴方向设为与x轴方向和y轴方向正交的方向。此外，在本实施方式中，x轴方向相当于本公开的第1方向，y轴方向相当于本公开的第2方向。
可动部20具有：锤部21，其以横跨凹部16上的方式配置；框部22，其用于支承锤部21；第1梁部23a、第2梁部23b，其设于框部22；以及第1可动电极24～第4可动电极27。
锤部21成为矩形棒状，该锤部21的长度方向的两端部借助第1梁部 23a被支承于框部22。具体来讲，锤部21的长度方向成为与y轴方向平行，并以通过框部22的中心的方式被支承于框部22。
对于框部22来说，在本实施方式中，成为矩形框状，并具有沿x轴方向延伸的一对第1边部22a、沿y轴方向延伸的一对第2边部22b。而且，框部22形成为中心与支承基板11(半导体层13)的中心一致。
第1梁部23a、第2梁部23b成为平行的两根梁在其两端连结的矩形框状，并具有在与两根梁的长度方向正交的方向上位移的弹簧功能。而且，第1梁部23a设于框部22的各第1边部22a和锤部21的各端部之间，以使在被施加了包含y轴方向的成分的加速度时使锤部21沿y轴方向位移，并且与加速度消失相应地使该锤部21恢复为原有状态。另外，第2梁部23b设于框部22的各第2边部22b，以使在被施加了包含x轴方向的成分的加速度时使框部22沿x轴方向位移，并且与加速度消失相应地使该框部22 恢复为原有状态。在本实施方式中，第2梁部23b以锤部21为基准形成为线对称，并分别形成于框部22的第2边部22b的内侧。
而且，在隔着第2梁部23b而与框部22的第2边部22b相反的一侧形成有经由绝缘膜12被支承于支承基板11的固定部28，框部22借助固定部 28被支承于支承基板11。换言之，框部22被形成于框部22的内侧的固定部28支承于支承基板11。在本实施方式中，与各第2梁部23b连结的固定部28以锤部21为基准形成为线对称。
在本实施方式中，第1可动电极24、第2可动电极25和第3可动电极 26、第4可动电极27以分别相对于框部22的中心成为点对称的方式在锤部21各设有两根。
具体来讲，在锤部21以相对于框部22的中心成为点对称的方式设有自锤部21的两侧面向相互相反方向突出的第1支承部24a、第2支承部25a。而且，第1可动电极24、第2可动电极25以在通过框部22的中心并沿与 x轴方向平行的方向延伸的虚拟线侧自第1支承部24a、第2支承部25a突出的方式设于第1支承部24a、第2支承部25a。另外，第3可动电极26、第4可动电极27以自锤部21的两侧面向相互相反方向突出的方式设于锤部21。进一步详述的话，在本实施方式中，第1可动电极24、第2可动电极25以该第1可动电极24、第2可动电极25的延伸设置方向与y轴方向所成的角度成为预定角度的方式延伸设置。另外，第3可动电极26、第4 可动电极27以该第3可动电极26、第4可动电极27的延伸设置方向与x 轴方向所成的角度成为预定角度的方式延伸设置。对于这些第1可动电极 24、第2可动电极25的延伸设置方向与y轴方向所成的角度、以及第3可动电极26、第4可动电极27的延伸设置方向与x轴方向所成的角度，具体内容在后面进行叙述。
此外，第1可动电极24～第4可动电极27全部为相同形状(大小)。另外，在本实施方式中，第1可动电极24、第2可动电极25相当于本公开的第1方向用可动电极，第3可动电极26、第4可动电极27相当于本公开的第2方向用可动电极。而且，锤部21、框部22、第1梁部23a、第2梁部23b、固定部28相当于用于支承第1可动电极24～第4可动电极27的本公开的支承构件。
第1固定部30～第4固定部60具有：第1配线部31～第4配线部61，其分别支承于绝缘膜12；以及第1固定电极32～第4固定电极62，其支承于第1配线部31～第4配线部61，与第1可动电极24～第4可动电极27 的梳齿啮合，且沿与第1可动电极24～第4可动电极27的延伸设置方向平行的方向延伸设置。而且，这些第1固定部30～第4固定部60形成为相对于框部22(支承基板11)的中心成为点对称。在本实施方式中，第1固定电极32～第4固定电极62各设有两根。而且，配置于第1可动电极24～第4可动电极27之间的固定电极、也就是被第1可动电极24～第4可动电极27夹着的第1固定电极32～第4固定电极62靠近一方的可动电极24 侧地进行配置。也就是说，被第1可动电极24～第4可动电极27夹着的第 1固定电极32～第4固定电极62配置为与一侧的第1可动电极24～第4 可动电极27之间的间隔小于与另一侧的第1可动电极24～第4可动电极 27之间的间隔。
另外，第1固定电极32～第4固定电极62与第1可动电极24～第4 可动电极27同样地，以各自的延伸设置方向与x轴方向所成的角度或者与 y轴方向所成的角度成为预定角度的方式延伸设置。关于这些第1固定电极 32、第2固定电极42的延伸设置方向与y轴方向所成的角度、以及第3固定电极52、第4固定电极62的延伸设置方向与x轴方向所成的角度，具体内容在后面进行叙述。
此外，第1固定电极32～第4固定电极62全部为相同形状(大小)，与相对的第1可动电极24～第4可动电极27之间的间隔以及相对面积全部相等。另外，在本实施方式中，第1固定电极32、第2固定电极42相当于本公开的第1方向用固定电极，第3固定电极52、第4固定电极62相当于本公开的第2方向用固定电极。
而且，在半导体层13中、固定部28和第1配线部31～第4配线部61 分别形成有焊盘81～85，并经由电线等谋求与外部电路电连接。此外，在图1中，虽未特别图示，但也可以在半导体层13中的周边部70也形成焊盘，以能够将周边部70固定于预定的电位。
以上是本实施方式的加速度传感器的基本结构。接着，对上述加速度传感器的动作进行说明。在上述加速度传感器中，如图1中的电容器符号所示，在第1可动电极24与第1固定电极32之间构成第1容量Cs1，在第 2可动电极25与第2固定电极42之间构成第2容量Cs2。同样地，在第3 可动电极26与第3固定电极52之间构成第3容量Cs3，在第4可动电极27与第4固定电极62之间构成第4容量Cs4。
而且，当第1可动电极24～第4可动电极27(焊盘81)以被输入具有预定的振幅、波長的载波的状态下被施加加速度时，与所施加的加速度相应地第1容量Cs1～第4容量Cs4(第1固定电极32～第4固定电极62的电位)发生变化。因此，基于第1容量Cs1、第2容量Cs2的差分检测出x轴方向的加速度，基于第3容量Cs3、第4容量Cs4的差分检测出y轴方向的加速度。此外，在本实施方式中，第1容量Cs1～第4容量Cs4作为第1固定电极32～第4固定电极62与靠近该第1固定电极32～第4固定电极62 地配置的第1可动电极24～第4可动电极27之间的容量。
接着，对第1可动电极24～第4可动电极27的延伸设置方向与x轴方向所成的角度或者与y轴方向所成的角度进行说明。首先，参照图3A～图 3D来说明在第1可动电极、第2可动电极沿与y轴方向平行的方向延伸设置、第3可动电极、第4可动电极沿与x轴方向平行的方向延伸设置的以往的加速度传感器中施加了加速度时的状态。此外，图3A～图3D中的第1可动电极J24～第4可动电极J27基本上与上述图1同样地设于锤部21，并且成为与上述图1同样的配置关系。
首先，如图3A～图3D所示，在未施加加速度的状态下，当将第1可动电极J24～第4可动电极J27与第1固定电极J32～第4固定电极J62的相对的部分的长度设为L、将第1可动电极J24～第4可动电极J27和第1 固定电极J32～第4固定电极J62的厚度(半导体层13的厚度，图3A～图 3D中的纸面进深方向的长度)设为tSOI、将第1可动电极J24～第4可动电极J27与第1固定电极J32～第4固定电极J62之间的间隔设为d时，第1 容量CS1～第4容量CS4的初始容量分别由公式1表示。
[式1]
此外，ε是第1可动电极J24～第4可动电极J27与第1固定电极J32 ～第4固定电极J62之间的电容率，L·tSOI是第1可动电极J24～第4可动电极J27和第1固定电极J32～第4固定电极J62的相对面积。
而且，如图3A～图3D所示，施加与x轴方向平行的方向且是自第1 固定电极J32侧朝向第1可动电极J24侧(自图3A～图3D中纸面左侧向右侧)的方向的加速度。此时，第1可动电极J24～第4可动电极J27由于与上述图1同样地设于锤部21(框部22)，因此一体地沿x轴方向位移。此外，在图3A～图3D中，用虚线来表示施加了加速度时的第1可动电极 J24～第4可动电极J27的状态。
因此，如图3A所示第1可动电极J24与第1固定电极J32之间的间隔减少Δ而成为d－Δ，如图3B所示，第2可动电极J25与第2固定电极J42 之间的间隔增加了Δ而成为d+Δ。另一方面，如图3C所示第3可动电极 J26与第3固定电极J52的相对的部分的长度增加了Δ而成为L+Δ，第4 可动电极J27与第4固定电极J62的相对的部分的长度减少Δ而成为L－Δ。而且，在此，为了说明施加沿x轴方向的方向的加速度的情况，作为灵敏度的ΔCx，以以下的公式2来表示，作为其他轴灵敏度的ΔCy，以以下的公式3来表示。
[式2]
[式3]
在此，例如，第1可动电极J24～第4可动电极J27与第1固定电极J32～第4固定电极J62的相对的部分的长度L、和施加了加速度时的第1可动电极J24～第4可动电极J27的位移量Δ的关系设计成L：Δ＝100：1的程度。也就是说，施加了加速度时的第1可动电极J24～第4可动电极J27的位移量Δ通常相对于第1可动电极J24～第4可动电极J27与第1固定电极J32～第4固定电极J62的相对的部分的长度L足够小。因此，其他轴灵敏度/灵敏度以公式4来表示。
[式4]
此外，虽未特别图示，但在施加了沿着y轴方向的加速度的情况下其他轴灵敏度/灵敏度也以上述公式4来表示。也就是说，在第1可动电极J24、第2可动电极J25沿与x轴方向平行的方向延伸设置、第3可动电极J26、第4可动电极J27沿与y轴方向平行的方向延伸设置的以往的加速度传感器中检测x轴方向以及y轴方向的加速度的情况下，其他轴灵敏度/灵敏度成为(d/L)。
因而，在本实施方式中，如图1、图4A以及图4B所示，预先将第1 可动电极24～第4可动电极27以及第1固定电极32～第4固定电极62相对于x轴方向和y轴方向(检测轴)倾斜地形成，且能够消除其他轴灵敏度。具体来讲，如图1和图4A所示，第1可动电极24、第2可动电极25 以及第1固定电极32、第2固定电极42的延伸设置方向与y轴方向(检测轴)所成的角度θ形成为sin－1(d/L)[deg]，第3可动电极26、第4可动电极27以及第3固定电极52、第4固定电极62的延伸设置方向(检测轴) 与x轴方向所成的角度θ形成为sin－1(d/L)[deg]。
此外，如图1和图4A所示，第1可动电极24、第2可动电极25以及第1固定电极32、第2固定电极42形成为，在被施加了y轴方向的加速度而第1可动电极24、第2可动电极25进行位移了时，第1可动电极24、第2可动电极25与第1固定电极32、第2固定电极42的相对的部分的长度(面积)的增减、同第1可动电极24、第2可动电极25与第1固定电极 32、第2固定电极42之间的间隔的增减一致。例如，第1可动电极24、第 2可动电极25以及第1固定电极32、第2固定电极42形成为，在施加沿着从第3固定部50侧朝向第1固定部30侧的y轴方向的方向(图1中从纸面下侧朝向上侧的方向)的加速度而第1可动电极24、第2可动电极25 位移的情况下，第1可动电极24与第1固定电极32的相对的部分的长度 (面积)增加的同时，第2可动电极25与第2固定电极42的相对的部分的长度(面积)减少，第1可动电极24与第1固定电极32之间的间隔变宽(增加)的同时，第2可动电极25与第2固定电极42之间的间隔变窄 (减少)。
同样地，第3可动电极26、第4可动电极27以及第3固定电极52、第4固定电极62形成为，在施加了x轴方向的加速度而第3可动电极26、第4可动电极27进行位移了时，第3可动电极26、第4可动电极27与第 3固定电极52、第4固定电极62的相对的部分的长度(面积)的增减、和第3可动电极26、第4可动电极27与第3固定电极52、第4固定电极62 之间的间隔的增减一致。例如，第3可动电极26、第4可动电极27以及第 3固定电极52、第4固定电极62形成为，在施加沿着从第3固定部50侧朝向第2固定部40侧的方向(图1中从纸面左侧朝向右侧的方向)的加速度而第3可动电极26、第4可动电极27位移的情况下，第3可动电极26 与第3固定电极52的相对的部分的长度(面积)增加的同时，第4可动电极27与第4固定电极62的相对的部分的长度(面积)减少，第3可动电极26与第3固定电极52之间的间隔变宽(增加)的同时，第4可动电极 27与第4固定电极62之间的间隔变窄(减少)。
也就是说，当将电容率设为ε、将相对的电极的面积设为S、将相对的电极的间隔设为d时，容量C以C＝ε·(S/d)来表示。因此，通过使第1 可动电极24～第4可动电极27和第1固定电极32～第4固定电极62倾斜了时，相对的电极的面积S和相对的电极的间隔d的增减一致，从而不会发生因倾斜而带来的容量变化。
即，使第1可动电极24～第4可动电极2和第1固定电极32～第4固定电极62相对于x轴方向和y轴方向向与图1相反的一侧倾斜的情况下，例如，第1可动电极24和第1固定电极32的关系为图5所示那样。在该情况下，当被施加从图5中纸面下侧朝向上侧(从图1中纸面下侧朝向上侧)的方向的加速度时，第1可动电极24和第1固定电极32的相对的部分的长度(面积)增加Δ1的同时，第1可动电极24和第1固定电极32 的间隔变窄Δ2。因此，在如此倾斜了的情况下，其他轴灵敏度的影响进一步变大。此外，在图5中，以虚线表示施加加速度时的第1可动电极24的状态。
以上是本实施方式的加速度传感器的结构。而且，像这种加速度传感器如图6所示那样借助未图示的粘接剂安装于被安装构件100的壳体等的一个面100a。具体来讲，以被安装构件100的一个面100a的面方向上的希望检测加速度的正交的第1方向、第2方向和加速度传感器的x轴方向以及y轴方向一致的方式安装。
如以上说明的那样，在本实施方式中，第1可动电极24、第2可动电极25和第1固定电极32、第2固定电极42的延伸设置方向与y轴方向(被安装构件100的第2方向)所成的角度θ成为sin－1(d/L)[deg]，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62的延伸设置方向与x轴方向(被安装构件100的第1方向)所成的角度θ成为sin－1 (d/L)[deg]。另外，第1可动电极24、第2可动电极25和第1固定电极 32、第2固定电极42形成为，在施加y轴方向的加速度而第1可动电极24、第2可动电极25进行了位移时，第1可动电极24、第2可动电极25与第 1固定电极32、第2固定电极42的相对的部分的长度(面积)的增减、同第1可动电极24、第2可动电极25与第1固定电极32、第2固定电极42 之间的间隔的增减一致。同样地，第3可动电极26、第4可动电极27和第 3固定电极52、第4固定电极62形成为，在施加x轴方向的加速度而第3 可动电极26、第4可动电极27进行了位移时，第3可动电极26、第4可动电极27与第3固定电极52、第4固定电极62的相对的部分的长度(面积)的增减、同第3可动电极26、第4可动电极27与第3固定电极52、第4固定电极62之间的间隔的增减一致。因此，能够降低其他轴灵敏度的影响，能够抑制检测精度下降。
(第2实施方式)
对本公开的第2实施方式进行说明。本实施方式相对于第1实施方式，还考虑了在被两个第1可动电极24～第4可动电极27夹着的第1固定电极 32～第4固定电极62中，形成于与第1固定电极32～第4固定电极62分开的第1可动电极24～第4可动电极27之间的容量，关于其他方面与第1 实施方式相同，因此在此省略说明。
本实施方式的加速度传感器的可动部20和第1固定部30、第2固定部 40的基本结构与上述图1相同，但变更了第1可动电极24～第4可动电极 27和第1固定电极32～第4固定电极62与x轴方向所成的角度或者与y 轴方向所成的角度。
在此，与上述第1实施方式同样地，参照图7A～图7D对在以往的加速度传感器中施加了加速度时的状态进行说明。
此外，在图7A～图7D中，在第1固定电极J32～第4固定电极J62 中，将在未施加加速度时与该第1固定电极J32～第4固定电极J62靠近的可动电极设为第1可动电极J24a～第4可动电极J27a，将在未施加加速度时自第1可动电极J24a～第4可动电极J27a分开的可动电极设为第1可动电极J24b～第4可动电极J27b。另外，利用虚线来表示施加了加速度时的第1可动电极J24a、J24b～第4可动电极J27a、J27b的状态。而且，第1 可动电极J24a、J24b～第4可动电极J27a、J27b基本上与上述图1同样地设于锤部21并且成为与上述图1同样的配置关系。
将第1可动电极J24a～第4可动电极J27a与第1固定电极J32～第4 固定电极J62之间的间隔设为d1、将第1可动电极J24b～第4可动电极J27b 与第1固定电极J32～第4固定电极J62之间的间隔设为d2时，第1容量 CS1～第4容量CS4的初始容量分别由公式5来表示。
[式5]
也就是说，在本实施方式中，还考虑了，在被两个第1可动电极J24a、 J24b～第4可动电极J27a、J27b夹着的第1固定电极J32～第4固定电极 J62中，形成在第1固定电极J32～第4固定电极J62、与第1可动电极J24b～第4可动电极J27b之间的容量，第1可动电极J24b～第4可动电极J27b 与第1固定电极J32～第4固定电极J62之间的间隔比第1可动电极J24a～第4可动电极J27a与第1固定电极J32～第4固定电极J62之间的间隔宽。而且，图7A～图7D所示、施加了与x轴方向平行的方向且是自第1固定电极J32侧朝向第1可动电极J24a侧(自图7A～图7D中纸面左侧朝向右侧)的方向的加速度。
此时，如图7A所示，第1可动电极J24a与第1固定电极J32之间的间隔减少Δ而成为d1－Δ，第1可动电极J24b与第1固定电极J32之间的间隔增加Δ而成为d2+Δ。另外，如图7B所示，第2可动电极J25a与第 2固定电极J42之间的间隔增加Δ而成为d1+Δ，第2可动电极J25b与第 2固定电极J42之间的间隔减少Δ而成为d2－Δ。
另一方面，如图7C所示，第3可动电极J26a、J26b与第3固定电极 J52相对的部分的长度增加了Δ而成为L+Δ。另外，如图7D所示，第4 可动电极J27a、J27b与第4固定电极J62相对的部分的长度减少了Δ而成为L－Δ。而且，在此，为了说明施加沿着x轴方向的方向的加速度的情况，作为灵敏度的ΔCx以如下的公式6来表示，作为其他轴灵敏度的ΔCy以如下的公式7来表示。此外，如上述那样，施加了加速度时的第1可动电极 J24a、J24b～第4可动电极J27a、J27b的位移量Δ通常相对于第1可动电极J24a、J24b～第4可动电极J27a、J27b与第1固定电极J32～第4固定电极J62的相对的部分的长度L充分地小。
[式6]
[式7]
而且，当d2＝a·d1(a是常数)时，其他轴灵敏度/灵敏度以公式8 来表示。
[式8]
因而，在本实施方式中，在图4A中，第1可动电极24、第2可动电极25和第1固定电极32、第2固定电极42形成为，延伸设置方向与y轴方向(检测轴)所成的角度θ为sin－1{a·d1/L(a－1)}[deg]。另外，在图4B中，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4 固定电极62形成为，延伸设置方向与x轴方向(检测轴)所成的角度θ为 sin－1{a·d1/L(a－1)}[deg]。
此外，在本实施方式中，第1可动电极24、第2可动电极25和第1 固定电极32、第2固定电极42形成为，在施加了y轴方向的加速度而第1 可动电极24、第2可动电极25进行了位移时，第1可动电极24、第2可动电极25与第1固定电极32、第2固定电极42的相对的部分的长度(面积)的增减、同第1可动电极24、第2可动电极25与第1固定电极32、第2固定电极42之间的间隔的增减一致。同样地，第3可动电极26、第4 可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62形成为，在施加了x轴方向的加速度而第3可动电极26、第4可动电极27进行了位移时，第3 可动电极26、第4可动电极27与第3固定电极52、第4固定电极62的相对的部分的长度(面积)的增减、同第3可动电极26、第4可动电极27 与第3固定电极52、第4固定电极62之间的间隔的增减一致。
如以上说明那样，在本实施方式中，由于考虑了在第1固定电极32～第4固定电极62、与夹着该第1固定电极32～第4固定电极62的两个第1 可动电极24～第4可动电极27之间构成的容量而使第1可动电极24～第4 可动电极27和第1固定电极32～第4固定电极62倾斜，因此能够抑制检测精度下降。
(第3实施方式)
对本公开的第3实施方式进行说明。本实施方式相对于上述第1实施方式，使第1可动电极24～第4可动电极27的延伸设置方向和第1固定电极32～第4固定电极62的延伸设置方向与SOI基板14的x轴方向和y轴方向一致、关于其他方面由于与第1实施方式相同，因此，在此省略说明。
本实施方式的加速度传感器如图8所示，第1可动电极24、第2可动电极25和第1固定电极32、第2固定电极42沿着与SOI基板14的y轴方向平行的方向延伸设置。也就是说，第1可动电极24、第2可动电极25 和第1固定电极32、第2固定电极42与y轴方向所成的角度成为0。另外，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62 沿着与SOI基板14的x轴方向平行的方向延伸设置。也就是说，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62与x轴方向所成的角度成为0。
而且，像这种加速度传感器当以被安装构件100的第1方向、第2方向与加速度传感器的x轴方向和y轴方向一致的方式安装于被安装构件100 的一个面100a时，如上述图3A～图3D以及上述公式1～公式4所说明的那样，导致其他轴灵敏度产生。此外，被安装构件100的第1方向、第2 方向是被安装构件100的一个面100a的面方向上的希望检测加速度的方向。
因此，在本实施方式中，如图9所示，加速度传感器以如下方式安装于被安装构件100的一个面100a，第1可动电极24、第2可动电极25和第1固定电极32、第2固定电极42的延伸设置方向(SOI基板14的y轴方向)与被安装构件100的第1方向(检测轴)所成的角度成为sin－1(d/L) [deg]，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62的延伸设置方向(SOI基板14的x轴方向)与被安装构件100的第2方向(检测轴)所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]。
此外，在本实施方式中，第1可动电极24、第2可动电极25和第1 固定电极32、第2固定电极42也配置为，在施加了被安装构件100的第2 方向的加速度而第1可动电极24、第2可动电极25进行了位移时，第1 可动电极24、第2可动电极25与第1固定电极32、第2固定电极42的相对的部分的长度(面积)的增减、同第1可动电极24、第2可动电极25 与第1固定电极32、第2固定电极42之间的间隔的增减一致。同样地，第 3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62配置为，在施加了被安装构件100的第1方向的加速度而第3可动电极26、第4可动电极27进行了位移时，第3可动电极26、第4可动电极27与第 3固定电极52、第4固定电极62的相对的部分的长度(面积)的增减、同第3可动电极26、第4可动电极27与第3固定电极52、第4固定电极62 之间的间隔的增减一致。
如以上说明那样，即使作为第1可动电极24～第4可动电极27和第1 固定电极32～第4固定电极62沿着与SOI基板14的x轴方向或y轴方向平行的方向延伸设置的加速度传感器，通过以如下方式将加速度传感器安装于被安装构件100的一个面100a：第1可动电极24、第2可动电极25 和第1固定电极32、第2固定电极42的延伸设置方向(SOI基板14的y 轴方向)与被安装构件100的第1方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62 的延伸设置方向(SOI基板14的x轴方向)与被安装构件100的第2方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，从而能够获得与上述第1实施方式同样的効果。
(其他实施方式)
本公开不限定于上述的实施方式，在本公开所记载的范围内能够进行适当变更。
例如，在上述各实施方式中，也可以构成为，第1梁部23a、第2梁部 23b具有折线状的弹簧功能。
而且，在上述各实施方式中，也可以是，框部22不是矩形框状，而是例如为环状。
而且，在上述各实施方式中，也可以是，框部22的中心不与支承基板 11的中心一致。
而且，在上述各实施方式中，也可以是仅具有第1可动电极24、第3 可动电极26和第1固定电极32、第3固定电极52的加速度传感器。也就是说，也可以是，基于第1容量Cs1检测x轴方向的加速度，基于第3容量 Cs3检测y轴方向的加速度。
另外，也可以对上述各实施方式进行适当组合。即，也可以将上述第3 实施方式组合于上述第2实施方式，将上述第3实施方式的加速度传感器以如下方式安装于被安装构件100的一个面100a：第1可动电极24、第2 可动电极25和第1固定电极32、第2固定电极42的延伸设置方向(SOI 基板14的y轴方向)与被安装构件100的第1方向所成的角度成为sin－1{a·d1/L(a－1)}[deg]，第3可动电极26、第4可动电极27和第3固定电极52、第4固定电极62的延伸设置方向(SOI基板14的x轴方向)与被安装构件100的第2方向所成的角度成为sin－1{a·d1/L(a－1)}[deg]。
此外，在本公开中，第1固定部30～第4固定部60表示第1固定部 30、第2固定部40、第3固定部50以及第4固定部60。同样地，第1梁部23a、第2梁部23b表示第1梁部23a和第2梁部23b，第1可动电极24～第4可动电极27表示第1可动电极24、第2可动电极25、第3可动电极26以及第4可动电极27。第1可动电极24、第2可动电极25表示第1可动电极24和第2可动电极25，第3可动电极26、第4可动电极27表示第 3可动电极26和第4可动电极27。第1支承部24a、第2支承部25a表示第1支承部24a和第2支承部25a，第1配线部31～第4配线部61表示第 1配线部31、第2配线部41、第3配线部51以及第4配线部61。第1固定电极32～第4固定电极62表示第1固定电极32、第2固定电极42、第 3固定电极52、第4固定电极62。第1容量Cs1、第2容量Cs2表示第1容量Cs1和第2容量Cs2。第3容量Cs3、第4容量Cs4表示第3容量Cs3和第4 容量Cs4。第1容量Cs1～第4容量Cs4表示第1容量Cs1、第2容量Cs2、第 3容量Cs3、第4容量Cs4。第1可动电极J24～第4可动电极J27表示第1 可动电极J24、第2可动电极J25、第3固定电极J26、第4可动电极J27。第1固定电极J32～第4固定电极J62表示第1固定电极J32、第2固定电极J42、第3固定电极J52、第4固定电极J62。第1可动电极J24a～第4 可动电极J27a表示第1可动电极J24a、第2可动电极J25a、第3可动电极 J26a、第4可动电极J27a。第1可动电极J24b～第4可动电极J27b表示第 1可动电极J24b、第2可动电极J25b、第3可动电极J26b、第4可动电极J27b。
以上，虽然举例说明了本公开的加速度传感器和加速度传感器的安装构造的实施方式、结构、形态，但本公开的实施方式、结构、形态并不限定上述的各实施方式、各结构、各形态。例如，将在不同的实施方式、结构、形态分别公开的技术性部分适当组合得到的实施方式、结构、形态也包含在本公开的实施方式、结构、形态的范围内。

Claims (8)

1.一种加速度传感器，具有：
半导体基板(14)，通过在支承基板(11)上层叠有半导体层(13)而成；
第1方向用可动电极(24、25)，形成于所述半导体层，并沿着所述半导体基板的面方向的一方向延伸设置；
第2方向用可动电极(26、27)，形成于所述半导体层，并沿着与所述一方向正交、且与所述面方向平行的一方向延伸设置；
第1方向用固定电极(32、42)，形成于所述半导体层，并与所述第1方向用可动电极相对地配置；
第2方向用固定电极(52、62)，形成于所述半导体层，并与所述第2方向用可动电极相对地配置；以及
支承构件(21、22、23a、23b、28)，形成于所述半导体层，并具有所述第1方向用可动电极和所述第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极一体地位移，
该加速度传感器检测所述半导体基板的面方向的第1方向和第2方向的加速度，该第2方向是与该第1方向正交的方向，且与所述面方向平行，
在该加速度传感器中，
当将所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极与所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极与所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极之间的间隔设为d时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极形成为，延伸设置方向与所述第2方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了所述第2方向的加速度而所述第1方向用可动电极进行了位移时的所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极形成为，延伸设置方向与所述第1方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了所述第1方向的加速度而所述第2方向用可动电极进行了位移时的所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致。
2.一种加速度传感器，具有：
半导体基板(14)，通过在支承基板(11)上层叠有半导体层(13)而成；
多个第1方向用可动电极(24、25)，形成于所述半导体层，并沿着所述半导体基板的面方向的一方向延伸设置；
多个第2方向用可动电极(26、27)，形成于所述半导体层，并沿着与所述一方向正交的方向、且是与所述面方向平行的一方向延伸设置；
第1方向用固定电极(32、42)，通过形成于所述半导体层而与所述第1方向用可动电极相对地配置，且至少一个被所述多个第1方向用可动电极夹持；
第2方向用固定电极(52、62)，通过形成于所述半导体层而与所述第2方向用可动电极相对地配置，且至少一个被所述多个第2方向用可动电极夹持；以及
支承构件(21、22、23a、23b、28)，形成于所述半导体层，并具有所述第1方向用可动电极和所述第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极一体地位移，
该加速度传感器检测所述半导体基板的面方向的第1方向和第2方向的加速度，该第2方向是与该第1方向正交的方向，且与所述面方向平行，
在该加速度传感器中，
当将所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极与所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为d1、将所述第1方向用固定电极、第2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的另一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为a·d1时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极形成为，延伸设置方向与所述第2方向所成的角度成为
并且，施加了所述第2方向的加速度而所述第1方向用可动电极进行了位移时的所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极形成为，延伸设置方向与所述第1方向所成的角度成为
并且，施加了所述第1方向的加速度而所述第2方向用可动电极进行了位移时的所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致，所述a是常数。
3.一种加速度传感器的安装构造，具有加速度传感器，
该加速度传感器具有：
半导体基板(14)，通过在支承基板(11)上层叠有半导体层(13)而成；
第1方向用可动电极(24、25)，形成于所述半导体层，并沿着所述半导体基板的面方向的一方向延伸设置；
第2方向用可动电极(26、27)，形成于所述半导体层，并沿着与所述一方向正交的方向且是与所述面方向平行的一方向延伸设置；
第1方向用固定电极(32、42)，形成于所述半导体层，并与所述第1方向用可动电极相对地配置；
第2方向用固定电极(52、62)，形成于所述半导体层，并与所述第2方向用可动电极相对地配置；以及
支承构件(21、22、23a、23b、28)，形成于所述半导体层，并具有所述第1方向用可动电极和所述第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极一体地位移，
所述加速度传感器安装于被安装构件(100)的一个面，以检测所述被安装构件(100)的一个面(100a)的面方向的第1方向、和与该第1方向正交且与所述面方向平行第2方向的加速度，
在该加速度传感器的安装构造中，
所述加速度传感器以如下方式安装于所述被安装构件的一个面，该方式是：当将所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极与所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极与所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极之间的间隔设为d时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极的延伸设置方向与所述被安装构件的第2方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了所述第2方向的加速度而所述第1方向用可动电极进行了位移时的所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极的延伸设置方向与所述被安装构件的第1方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，并且，施加了所述第1方向的加速度而所述第2方向用可动电极进行了位移时的所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致。
4.根据权利要求3所述的加速度传感器的安装构造，其中，
当将所述半导体基板中的面方向的一方向设为第1方向、将与该第1方向正交且与所述面方向平行的方向设为第2方向时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第2方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极的延伸设置方向与半导体基板的第1方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]，
所述加速度传感器以所述半导体基板的第1方向、第2方向与所述被安装构件的第1方向、第2方向平行的方式安装于所述被安装构件的一个面。
5.根据权利要求3所述的加速度传感器的安装构造，其中，
当将所述半导体基板中的面方向的一方向设为第1方向、将与该第1方向正交且与所述面方向平行的方向设为第2方向时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第2方向平行，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第1方向平行，
所述加速度传感器以所述半导体基板的第1方向、第2方向与所述被安装构件的第1方向、第2方向所成的角度成为sin－1(d/L)[deg]的方式安装于所述被安装构件的一个面。
6.一种加速度传感器的安装构造，其具有加速度传感器，
该加速度传感器具有：
半导体基板(14)，通过在支承基板(11)上层叠有半导体层(13)而成；
多个第1方向用可动电极(24、25)，形成于所述半导体层，并沿着所述半导体基板的面方向的一方向延伸设置；
多个第2方向用可动电极(26、27)，形成于所述半导体层，并沿着与所述一方向正交且与所述面方向平行的一方向延伸设置；
第1方向用固定电极(32、42)，通过形成于所述半导体层而与所述第1方向用可动电极相对地配置，且至少一个被所述多个第1方向用可动电极夹持；
第2方向用固定电极(52、62)，通过形成于所述半导体层而与所述第2方向用可动电极相对地配置，且至少一个被所述多个第2方向用可动电极夹持；以及
支承构件(21、22、23a、23b、28)，形成于所述半导体层，并具有所述第1方向用可动电极和所述第2方向用可动电极，并且与加速度相应地使所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极一体地位移，
所述加速度传感器安装于被安装构件(100)的一个面，以检测所述被安装构件(100)的一个面(100a)的面方向的第1方向、和与该第1方向正交且与所述面方向平行的第2方向的加速度，
在该加速度传感器的安装构造中，
所述加速度传感器以如下方式安装于所述被安装构件的一个面，该方式是：当将所述第1方向用可动电极、所述第2方向用可动电极与所述第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的相对的部分的长度设为L、将所述第1方向用固定电极、所述第2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为d1、将所述第1方向用固定电极、第2方向用固定电极与夹着该第1方向用固定电极、第2方向用固定电极的两个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极中的另一个第1方向用可动电极、第2方向用可动电极之间的间隔设为a·d1时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极的延伸设置方向与所述第2方向所成的角度成为
并且，施加了所述第2方向的加速度而所述第1方向用可动电极进行了位移时的所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第1方向用可动电极与所述第1方向用固定电极之间的间隔的增减一致，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极的延伸设置方向与所述第1方向所成的角度成为
并且，施加了所述第1方向的加速度而所述第2方向用可动电极进行了位移时的所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极的相对的部分的长度的增减、和所述第2方向用可动电极与所述第2方向用固定电极之间的间隔的增减一致，所述a是常数。
7.根据权利要求6所述的加速度传感器的安装构造，其中，
当将所述半导体基板中的面方向的一方向设为第1方向、将与该第1方向正交且与所述面方向平行的方向设为第2方向时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第2方向所成的角度成为
所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第1方向所成的角度成为
所述加速度传感器以所述半导体基板的第1方向、第2方向与所述被安装构件的第1方向、第2方向平行的方式安装于所述被安装构件的一个面。
8.根据权利要求6所述的加速度传感器的安装构造，其中，
当将所述半导体基板中的面方向的一方向设为第1方向、将与该第1方向正交且与所述面方向平行的方向设为第2方向时，所述第1方向用可动电极和所述第1方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第2方向平行，所述第2方向用可动电极和所述第2方向用固定电极的延伸设置方向与所述半导体基板的第1方向平行，
所述加速度传感器以所述半导体基板的第1方向、第2方向与所述被安装构件的第1方向、第2方向所成的角度成为
的方式安装于所述被安装构件的一个面。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7176353B2 (ja) * 2018-10-29 2022-11-22 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、電子機器および移動体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286581A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Denso Corp 容量式力学量センサ
JP2007139505A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp 容量式力学量センサ
JP2008039593A (ja) * 2006-08-07 2008-02-21 Alps Electric Co Ltd 静電容量型加速度センサ
CN101231303A (zh) * 2006-11-09 2008-07-30 三菱电机株式会社 加速度传感器
CN103712612A (zh) * 2012-09-28 2014-04-09 意法半导体股份有限公司 加速度和角速度谐振检测集成结构及相关mems传感器设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3303063B2 (ja) 1993-12-13 2002-07-15 オムロン株式会社 加速度センサ及び加速度センサ装置
JPH07260823A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Murata Mfg Co Ltd 加速度センサ
US5447068A (en) 1994-03-31 1995-09-05 Ford Motor Company Digital capacitive accelerometer
JP2002318244A (ja) * 2001-04-24 2002-10-31 Denso Corp 半導体力学量センサとその製造方法
JP2003166999A (ja) 2001-12-03 2003-06-13 Denso Corp 半導体力学量センサ
JP2003227844A (ja) 2002-02-04 2003-08-15 Pioneer Electronic Corp センサ装置及び移動体用電子機器
JP4063057B2 (ja) * 2002-11-20 2008-03-19 株式会社デンソー 容量式加速度センサ
FR2888394A1 (fr) 2005-07-08 2007-01-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif capacitif a volume capacitif optimise
EP2711720B1 (en) * 2012-09-25 2019-05-22 RISE Acreo AB Device for measuring force components, and method for its production
JP6020392B2 (ja) 2013-09-03 2016-11-02 株式会社デンソー 加速度センサ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286581A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Denso Corp 容量式力学量センサ
JP2007139505A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp 容量式力学量センサ
JP2008039593A (ja) * 2006-08-07 2008-02-21 Alps Electric Co Ltd 静電容量型加速度センサ
CN101231303A (zh) * 2006-11-09 2008-07-30 三菱电机株式会社 加速度传感器
CN103712612A (zh) * 2012-09-28 2014-04-09 意法半导体股份有限公司 加速度和角速度谐振检测集成结构及相关mems传感器设备

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