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Diese Erfindung bezieht sich auf einen Sensor für dynamische Größen, der eine dynamische Größe wie z. B. Beschleunigung basierend auf einer Veränderung der Kapazität zwischen einer kammförmigen beweglichen Elektrode und einer kammförmigen festen Elektrode erfaßt.
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1 und 2 zeigen diese Art von Sensor für dynamische Größen. Der Sensor für dynamische Größen wird mittels bekannter Halbleiterherstellungstechniken auf einem Beschichtungssubstrat 10 wie z. B. einem SOI(Silicon On Insulator)-Substrat hergestellt, das zusammengesetzt ist aus einem ersten Halbleitersubstrat 11 und einem zweiten Halbleitersubstrat 12, das mit dem ersten Halbleitersubstrat 11 und einer dazwischenliegenden Isolierschicht 13 beschichtet ist.
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Eine Nut 14 ist in der zweiten Halbleiterschicht 12 ausgebildet, und ein Öffnungsabschnitt 13a ist in der ersten Halbleiterschicht 11 und der Isolierschicht 13 ausgebildet. Entsprechend bildet die erste Halbleiterschicht 11 einen rahmenförmigen Basisabschnitt und die zweite Halbleiterschicht 12 eine Balkenstruktur.
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Die Balkenstruktur, die durch die zweite Halbleiterschicht 12 ausgebildet wird, ist zusammengesetzt aus einem Lastabschnitt 210, der von dem Basisabschnitt durch Balkenabschnitte 22 unterstützt wird, so daß er in einer vorbestimmten Richtung (Richtung Y, die durch den Pfeil in 1 angezeigt wird) verschoben oder ausgelenkt werden kann, und kammförmigen beweglichen Elektroden 240, die vom Lastabschnitt 210 hervorstehen, und kammförmigen festen Elektroden 310, 320, die vom Basisabschnitt 11 hervorstehen, so daß sie den jeweiligen Seitenflächen der kammförmigen beweglichen Elektroden 240 gegenüberstehen, wobei dazwischen ein bestimmter Abstand definiert wird.
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Wenn der Sensor eine dynamische Größe erfährt, wird der Lastabschnitt 210 aufgrund der Federkräfte der Balkenabschnitte 22 in eine Richtung Y verschoben, um die Kapazität im Erfassungsabstand 40 zu verändern, der zwischen den beweglichen Elektroden 240 und den festen Elektroden 310 und 320 definiert ist, und somit kann die dynamische Größe basierend auf der Veränderung der Kapazität im Erfassungsabstand 40 erfaßt werden.
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Die
DE 199 54 022 A1 und die
DE 199 21 863 A1 beschreiben jeweils einen Sensor für dynamische Größen, welche den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung bilden.
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Aus der
EP 0 795 737 A1 ist ein Winkelgeschwindigkeitssensor mit einer kammförmigen Elektrodenstruktur bekannt, bei welcher die Elektrodenform zwar zum Endabschnitt hin spitz verläuft, der Erfassungsabstand jedoch nicht konstant ist.
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Die
DE 198 08 549 A1 beschreibt eine kammförmige Elektrodenstruktur, bei der ein vermeintlich als Wurzelabschnitt interpretierbarer Vorsprung erkennbar ist. Dabei ist der Wurzelabschnitt der Elektrode selbst jedoch nicht verbreitert, sondern es wird die Länge der Teilelektroden variiert.
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Aus der
JP 2000-081449 A ist schließlich noch ein weiterer kapazitiver Sensor für dynamische Größen und dessen Beschaltung bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Sensor für dynamische Größen mit einer kammförmigen Elektrodenstruktur dahingehend zu verbessern, dass die Steifigkeit der Elektroden erhöht wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 oder 3.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat bei einem Sensor für dynamische Größen, der eine bewegliche Elektrode und eine feste Elektrode aufweist, die einen Erfassungsabstand zwischen sich festlegen, mindestens entweder die bewegliche Elektrode oder die feste Elektrode eine konische, ebene Form mit einer Breite, die von einem Wurzelabschnitt hin zu einem Endabschnitt der beweglichen Elektrode oder der festen Elektrode abnimmt. Entsprechend kann entweder die bewegliche Elektrode oder die feste Elektrode eine verbesserte Steifigkeit aufweisen. Daher kann verhindert werden, daß die Elektroden aufgrund von Biegung aneinander haften.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine dynamische Größe basierend auf einer Veränderung der Kapazität des Erfassungsabstands zwischen einer festen Elektrode und einer beweglichen Elektrode erfaßt, während an die feste Elektrode und die bewegliche Elektrode Trägerwellensignale angelegt werden, die eine Trägerwellenfrequenz aufweisen. Die Trägerwellenfrequenz ist von 1/n (n: positive ganze Zahl) einer Eigenfrequenz der festen Elektrode verschoben, wenn die feste Elektrode eine Biegeschwingung ausführt. Vorzugsweise wird die Trägerwellenfrequenz von 1/n (n: positive ganze Zahl) von einer Eigenfrequenz der beweglichen Elektrode verschoben, wenn die bewegliche Elektrode eine Biegeschwingung ausführt.
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Wenn die Trägerwellenfrequenz von 1/n der Eigenfrequenzen der festen Elektrode und der beweglichen Elektroden verschoben wird, kann verhindert werden, daß die feste Elektrode und die bewegliche Elektrode in Resonanz geraten, um die Biegeschwingung aufgrund der Trägerwellensignale auszuführen, was zu einer verbesserten Genauigkeit der Sensorausgabe führt.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Trägerwellenfrequenz von Trägerwellensignalen, die angelegt werden, um eine Selbstdiagnose eines Sensors für dynamische Größen durchzuführen, um 1/n (n: positive ganze Zahl) von einer Eigenfrequenz einer festen Elektrode verschoben, wenn die feste Elektrode die Biegeschwingung ausführt. Vorzugsweise ist die Trägerwellenfrequenz bei der Selbstdiagnose um 1/n einer Eigenfrequenz einer beweglichen Elektrode verschoben. Dementsprechend wird verhindert, daß die feste Elektrode und die bewegliche Elektrode in Resonanz geraten, um die Biegeschwingung bei der Selbstdiagnose durchzuführen.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist mindestens entweder eine beweglich Elektrode oder eine feste Elektrode einen Wurzelabschnitt und einen Endabschnitt in einer davon hervorstehenden Richtung auf, wobei der Wurzelabschnitt eine größere Steifigkeit als der Endabschnitt aufweist. In diesem Fall kann entweder die bewegliche Elektrode oder die feste Elektrode eine erhöhte Festigkeit aufweisen. Da ferner die Festigkeit des Wurzelabschnitts höher ist als die Festigkeit des Endabschnitts der Elektrode, kann eine Eigenfrequenz der Elektrode einfach höher als eine Trägerwellenfrequenz der Trägerwellensignale gemacht werden, die für einen normalen Betrieb oder die Selbstdiagnose des Sensors verwendet werden.
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Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der illustrativ und nicht einschränkend zu verstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine Draufsicht, die einen Sensor für dynamische Größen gemäß dem Stand der Technik zeigt;
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2 eine Schnittansicht, die einen Sensor für dynamische Größen entlang der Linie II-II in 1 zeigt;
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3 eine Draufsicht, die einen Halbleiterbeschleunigungssensor gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
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4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
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5 eine schematische Darstellung, die eine Struktur einer Schaltungseinheit des in 3 gezeigten Sensors zeigt;
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6 einen Graph, der Signalwellenformen in der Schaltungseinheit bei normalem Betrieb zeigt;
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7 einen Graph, der Wellenformen in der Schaltungseinheit bei Selbstdiagnose zeigt;
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8 eine Draufsicht, die einen Halbleiterbeschleunigungssensor gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
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9 einen Graph, der die Beziehung zwischen einer Trägerwellenfrequenz und einer Sensorausgabe zeigt;
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10 einen Graph, der das Verhältnis fe/fc einer Elektrodenresonanzfrequenz mit Bezug auf eine Trägerwellenfrequenz und eine Sensorausgabe bei Selbstdiagnose zeigt;
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11 eine Draufsicht, die einen Halbleiterbeschleunigungssensor gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt; und
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12 eine Draufsicht, die einen Halbleiterbeschleunigungssensor gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform zeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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Beim herkömmlichen Sensor für dynamische Größen, wie er in den 1 und 2 gezeigt wird, können die Elektroden gebogen werden, wenn sie eine übermäßige dynamische Größe erfahren. Das Biegen der Elektroden kann Anhaften verursachen (das bedeutet, daß die beweglichen und die festen Elektroden aneinanderhängen aufgrund einer dazwischen wirkenden elektrostatischen Kraft.
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Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient dazu, das Anhaften zu verhindern, das durch das Biegen der Elektroden in einem Sensor für dynamische Größen verursacht wird.
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Ein Sensor für dynamische Größen der ersten Ausführungsform ist ein Differenzkapazitätshalbleiterbeschleunigungssensor S1, der als ein Fahrzeugbeschleunigungssensor oder ein Gyrosensor zur Steuerung des Betriebs eines Airbagsystems, ABS, VSC oder ähnlichem benutzt werden kann. 3 und 4 zeigen den Halbleiterbeschleunigungssensor S1 der ersten Ausführungsform, wobei dieselben Teile, wie sie in 1 und 2 gezeigt wurden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden.
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Der Sensor S1 wird mittels Mikromaschinentechniken an einem Halbleitersubstrat hergestellt. Das Halbleitersubstrat, das den Sensor S1 bildet, ist wie in 4 gezeigt ein rechteckiges SOI-Substrat 10, das aus einem ersten Siliciumsubstrat (Basis) 11 als einer ersten Halbleiterschicht, einem zweiten Siliciumsubstrat 12 als einer zweiten Halbleiterschicht und einer Oxidschicht (Isolierschicht) 13, die zwischen dem ersten und zweiten Siliciumsubstrat 11 und 12 liegt, zusammengesetzt ist.
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Eine Nut 14 ist im zweiten Siliciumsubstrat 12 durch Tiefenätzen oder ähnlichem ausgebildet, so daß eine Balkenstruktur bereitgestellt wird, die aus einem beweglichen Abschnitt 20 und einem festen Abschnitt 30 zusammengesetzt ist, die voneinander durch die Nut 14 getrennt sind. Ferner wird ein rechteckiger Öffnungsabschnitt 13a in der Oxidschicht 13 und dem ersten Siliciumsubstrat 11 in einem Bereich entsprechend der Balkenstruktur 20, 30 durch offenes Schichtätzen ausgebildet. Der feste Abschnitt 30 wird durch das erste Siliciumsubstrat 11 an einem Randbereich des Öffnungsabschnitts 13a unterstützt.
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Der bewegliche Abschnitt 20, der oberhalb über dem Öffnungsabschnitt 13a angeordnet ist, ist einstückig mit Ankerabschnitten 23a, 23b über den Balkenabschnitt 22 verbunden. Die Ankerabschnitte 23, 23b sind an der Oxidschicht 13 am Kantenabschnitt des Öffnungsabschnitts 13a befestigt und vom ersten Siliziumsubstrat 11 unterstützt. Entsprechend sind ein Lastabschnitt 21 des beweglichen Abschnitts 20 und die Balkenabschnitte 22 über dem Öffnungsabschnitt 13a aufgehängt.
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Jeder der Balkenabschnitte 22 weist eine rechteckige Rahmenform auf, in der zwei Balken miteinander an beiden Enden verbunden werden. Der Balkenabschnitt 22 weist eine Federfunktion auf, die es dem Balkenabschnitt ermöglicht, in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Balken verschoben zu werden. Insbesondere verschiebt der Balkenabschnitt 22 den Lastabschnitt 21 in Richtung Y, wie sie durch den Pfeil Y in 3 angezeigt wird, wenn er Beschleunigung erfährt, die eine Komponente in Richtung Y aufweist, und setzt den Lastabschnitt 21 beim Abklingen der Beschleunigung zurück. Daher wird der Lastabschnitt 21 vom ersten Siliziumsubstrat 11 unterstützt, so daß er in Richtung Y über dem Öffnungsabschnitt 13a verschoben werden kann, wenn er eine Beschleunigung erfährt.
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Der Lastabschnitt 21 weist Seitenflächen auf, die sich an einer Achse entlang der Richtung Y ausrichten, und jede Seitenfläche weist eine Vielzahl (sechs in der Figur) stabförmiger, beweglicher Elektroden 24 auf, die von der Seitenfläche in Richtung fast senkrecht auf die Richtung Y hervorstehen und eine Kammform ausbilden. Jede der beweglichen Elektroden 24 weist eine Balkenform mit rechteckigem Querschnitt auf und liegt dem Öffnungsabschnitt 13a gegenüber. Daher können die beweglichen Elektroden 24, die einstückig mit dem Lastabschnitt 21 ausgebildet sind, in Richtung Y zusammen mit dem Lastabschnitt 21 verschoben werden.
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Andererseits weist der feste Abschnitt 30 eine erste Gruppe fester Elektroden 31 auf, die an der linken Seite in 3 vorgesehen sind und eine Vielzahl (sechs in der Figur) fester Elektroden aufweisen, und eine zweite Gruppe fester Elektroden 32, die an der rechten Seite in 3 vorgesehen sind und eine Vielzahl (sechs in der Figur) fester Elektroden aufweisen. Die erste Gruppe fester Elektroden 31 und die zweite Gruppe fester Elektroden 32 sind voneinander elektrisch unabhängig.
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Jede der festen Elektroden 31, 32 weist eine Balken(Stab-)form mit rechteckigem Querschnitt auf. Die festen Elektroden 31, 32 stehen von der jeweiligen Seite des ersten Siliziumsubstrats 11 hervor, so daß sie vom ersten Siliziumsubstrat 11 einseitig eingespannt sind, während sie dem Öffnungsabschnitt gegenüberliegen, und so daß sie jeweils in einer zwischen den angrenzenden zwei beweglichen Elektroden 24 an der linken und rechten Seite des Lastabschnitts 21 definierten Lücke in der Figur angeordnet sind.
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Jede der festen Elektroden 31, 32 liegt an deren beiden Seitenflächen der Seitenfläche der angrenzenden beweglichen Elektroden 24 gegenüber, wobei damit vorbestimmte Abstände definiert werden. Von den Abständen an beiden Seiten der festen Elektrode ist ein engerer ein Erfassungsabstand 40, der zur Erfassung der Veränderung der elektrostatischen Kapazität benutzt wird, wenn die Beschleunigung erfaßt wird, und ein breiterer an der gegenüberliegenden Seite ist ein Nichterfassungsabstand, der nicht zur Erfassung der Veränderung der elektrostatischen Kapazität benutzt wird, wenn die Beschleunigung erfaßt wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist, wie in 3 gezeigt, jede der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 eine ebene Form auf, die vom wurzelabschnitt zum Endabschnitt hin konisch zuläuft (nachfolgend als konische Form bezeichnet). Das heißt, jede zahnähnliche Elektrode 24, 31 oder 32 weist eine Breite auf, die allmählich vom Wurzelabschnitt her verringert wird (an der Seite des Lastabschnitts im Fall der beweglichen Elektrode 24) zum Endabschnitt hin in dessen hervorstehende Richtung (Längsrichtung). In der vorliegenden Ausführungsform haben nicht nur die beweglichen Elektroden 24, sondern auch die festen Elektroden 31, 32 jeweils die konische Form, d. h. Trapezform. Zum Beispiel kann jede Elektrode eine Länge von 200 μm in die hervorstehende Richtung aufweisen, eine Breite von 4 μm an dem Wurzelabschnitt und eine Breite von 2 μm am Endabschnitt.
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Ferner sind im Erfassungsabstand 40, die sich gegenseitig gegenüberliegenden Seitenflächen der beweglichen Elektrode 24 und die feste Elektrode 31 oder 32 senkrecht zur Richtung Y vorgesehen. Jede Seitenfläche sowohl der beweglichen Elektrode 24 als auch der festen Elektrode 31, 32 ist rechteckig, wie in 4 gezeigt ist, wodurch eine sich gegenüberliegende Fläche des Erfassungsabstands 40 sichergestellt wird. Der Abstand des Erfassungsabstands 40 ist von den Wurzelabschnitten hin zu den Endabschnitten der Elektroden konstant und kann auf zum Beispiel ungefähr 3 μm festgelegt werden.
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Andererseits sind im Nichterfassungsabstand die sich gegenseitig gegenüberliegenden Seitenflächen der beweglichen Elektrode 24 und der festen Elektrode 31 oder 32 bezüglich der Richtung Y durch den Grad der Konizität kreuzweise angeordnet. Der Abstand des Nichterfassungsabstandes ist ebenso von den Wurzelabschnitten hin zu den Endabschnitten der sich gegenseitig gegenüberliegenden Elektroden konstant und wird zum Beispiel mit ungefähr 9 μm gewählt.
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Verdrahtungsabschnitte 31a, 32a sind für die jeweiligen festen Elektroden 31, 32 mit festen Elektrodenkontaktflächen 31b, 32b, die an bestimmten Stellen vorgesehen sind, zum Drahtbonden ausgebildet. Ein Verdrahtungsabschnitt 25 für die beweglichen Elektroden 24 ist in einem Zustand ausgebildet, in welchem er einstückig mit den Ankerabschnitten 23b verbunden ist, und er weist ebenso an bestimmten Stellen eine bewegliche Elektrodenkontaktfläche 25a zum Drahtbonden auf. Die Elektrodenkontaktflächen 25a, 31b, 32b werden zum Beispiel aus Aluminium hergestellt.
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Ferner weist der Lastabschnitt 21 eine Vielzahl rechteckiger Durchgangslöcher 50 auf, die den Lastabschnitt 21 durchdringen und dadurch eine Starrahmenstruktur ausbilden. Entsprechend wird der bewegliche Abschnitt 20 leichter gemacht und seine Torsionsstabilität wird verbessert.
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Ferner wird, wie in 4 gezeigt, der Sensor S1 mit der Rückseite des ersten Siliziumsubstrats 11 starr mit dem Kleber 60 an das Gehäuse 70 gebondet (die Fläche gegenüberliegend der Oxidschicht 13). Das Gehäuse 70 bringt ferner eine Schaltungseinheit (Schaltungseinrichtung) 80 unter, wie sie nachstehend beschrieben ist. Die Schaltungseinheit 80 ist elektrisch mit den jeweiligen Elektrodenkontaktflächen 25a, 31b und 32b durch Drahtbonden mit Drähten aus Gold oder Aluminium (nicht dargestellt) verbunden.
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Bei dieser Beschaffenheit wird eine erste Kapazität (CS1) im Erfassungsabstand 40 zwischen der ersten Gruppe der festen Elektrode 31 und der beweglichen Elektrode 24 erzeugt, während eine zweite Kapazität (CS2) im Erfassungsabstand 40 zwischen der zweiten Gruppe der festen Elektrode 32 und der beweglichen Elektrode 24 bereitgestellt wird. Wenn Beschleunigung auf den Sensor S1 einwirkt, wird der gesamte beweglichen Abschnitts 20 aufgrund der Federfunktion der Balkenabschnitte 22 in Richtung Y verschoben und die jeweiligen Kapazitäten CS1 und CS2 verändern sich entsprechend der Verschiebung der beweglichen Elektroden 24. Dann erfaßt die Schaltungseinheit 80 die Beschleunigung basierend auf der Veränderung der Differenzkapazität (CS1 – CS2) zwischen der beweglichen Elektrode 24 und den festen Elektroden 31, 32.
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Zusätzlich kann der Sensor S1 der vorliegenden Erfindung eine Selbstdiagnose seiner Erfassungsdurchführung durchführen, indem die Veränderung der Kapazität überwacht wird, die durch das erzwungene Anlegen eines Signals an den beweglichen Abschnitt 20 verursacht wird, so daß der bewegliche Abschnitt 20 um einen bestimmten Betrag von seiner Ausgangsposition ohne Beschleunigung verschoben wird.
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Die Beschleunigungserfassungsmethode und die Selbstdiagnosemethode des Sensors S1 sind nachstehend mit Bezug auf 5 besonders beschrieben, welche die Struktur der Schaltungseinheit 80 zeigt.
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Die Schaltungseinheit 80 weist eine C-V-Umwandlungsschaltung (geschaltete Kapazitätsschaltung) 90 und eine Schalterstromkreis 100 auf. Die C-V-Umwandlungsschaltung 90 wandelt die Differenz zwischen den Veränderungen der Kapazitäten CS1, CS2 in eine Spannung um, die ausgegeben wird. Diese C-V-Umwandlungsschaltung 90 ist aus einem Operationsverstärker 91, einer Kapazität 92 mit der Kapazität Cf und einem Schalter 93 zusammengesetzt.
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Der Operationsverstärker 91 weist einen invertierenden Eingangsanschluß auf, der an die bewegliche Elektrode 24 über die bewegliche Elektrodenkontaktfläche 25a angeschlossen ist. Die Kapazität 92 und der Schalter 93 sind parallel zwischen dem invertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 91 geschaltet. Entweder die Spannung V/2 oder V1 (V1 unterscheidet sich von V/2) wird an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 91 von der jeweiligen Spannungsquelle (nicht dargestellt) über die Schalterstromkreis 100 angelegt. Der Schalterstromkreis 100 ist aus zwei Schaltern 101, 102 zusammengesetzt. Die Schalter 101, 102 werden so betrieben, daß einer offen ist, wenn der andere geschlossen ist.
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Die Schaltungseinheit 80 weist ferner eine Steuerschaltung (nicht dargestellt) auf. Die Steuerschaltung legt eine Trägerwelle P1, die sich periodisch bei einer gegebenen Amplitude V verändert, an die erste Gruppe von festen Elektroden 31 über die feste Elektrodenkontaktfläche 31b an. Die Steuerschaltung legt ferner eine Trägerwelle P2 an die zweite Gruppe von festen Elektroden 32 über die feste Elektrodenkontaktfläche 32b an. Die Trägerwelle P2 weist eine Phase auf, die von der Trägerwelle P1 um 180° verschoben ist, und eine Amplitude V, die sich mit der der Trägerwelle P1 deckt. Die Steuerschaltung steuert ferner das Schließen und Öffnung der Schalter 93, 101, 102 an vorbestimmten Zeitpunkten.
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Zunächst wird die Beschleunigungserfassungsmethode, d. h. ein Zustand, an dem ein Erfassungssignal angelegt wird, um die Beschleunigung zu erfassen (normaler Betriebszustand), mit Bezug auf 6 erläutert, welche Signalwellenformen zeigt. Die Trägerwelle P1 (z. B. mit der Frequenz: 100 kHz, und der Amplitude: 0–5 V), die, wie oben beschrieben wurde, von der Steuerschaltung ausgegeben wird, ist ein Rechteckssignal, das eine gegebene Amplitude aufweist, in welcher ein H-Pegel und ein L-Pegel sich mit einer Periode Φ1 (z. B. 10 μs) abwechseln. Die Trägerwelle P2 ist ein Rechteckssignal, dessen Spannungspegel in Bezug auf die Trägerwelle P1 invertiert ist.
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Bei normalem Betrieb ist der Schalter 101 geschlossen und der Schalter 102 im Schalterstromkreis 100 geöffnet, wenn die Trägerwellen P1, P2 jeweils an die festen Elektroden 31, 32 übertragen werden. Dementsprechend wird die Spannung V/2 an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 91 angelegt, so daß eine gegebene Spannung von V/2 (z. B. 2,5 V) an die beweglichen Elektroden 24 als bewegliches Elektrodensignal angelegt wird.
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Wenn in diesem Zustand keine Beschleunigung wirkt, werden beide, sowohl die Potentialdifferenz zwischen der ersten Gruppe der festen Elektroden 31 und der beweglichen Elektroden 24 und die Potentialdifferenz zwischen der zweiten Gruppe der festen Elektroden 32 und der beweglichen Elektroden 24 jeweils V/2, so daß eine elektrostatische Kraft zwischen der ersten Gruppe von festen Elektroden 31 und der beweglichen Elektroden 24 sich mit der zwischen der zweiten Gruppe von festen Elektroden 32 und der beweglichen Elektroden 24 ausgleicht.
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Ebenso bei Normalbetrieb wird der Schalter 93 der C-V-Umwandlungsschaltung 90 zu Zeitpunkten geöffnet und geschlossen, wie sie in 6 gezeigt werden. Die Kapazität 92 wird zurückgesetzt, wenn der Schalter 93 geschlossen wird (bei einer Periode Φ2). Auf der anderen Seite wird die Beschleunigung erfaßt, wenn der Schalter 93 geöffnet ist. Das heißt, die Periode zur Erfassung der Beschleunigung (Erfassungsperiode) ist die Periode Φ1, ausgenommen der Periode Φ2. Die Ausgangsspannung V0, die von der C-V-Umwandlungsschaltung 90 in der Erfassungsperiode ausgegeben wird, wird durch die Formel (1) beschrieben: V0 = (CS1 – CS2)·V'/Cf (1)
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Bier ist V' die Spannung zwischen den Kontaktflächen 31a und 32a, d. h. zwischen der ersten Gruppe von festen Elektroden 31 und der zweiten Gruppe von festen Elektroden 32, und Cf ist die Kapazität der Kapazität 92.
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Wenn eine Beschleunigung angelegt wird, verändert sich das Gleichgewicht zwischen der ersten Kapazität CS1 und der zweiten Kapazität CS2. Die Spannung entsprechend der Differenzkapazität CS1 – CS2 wird als Vorspannung der Ausgabe V0 hinzugefügt, welche eine Spannung ist, wenn keine Beschleunigung angelegt ist, basierend auf der Formel (1), und die Summe wird als Ausgabe V0 ausgegeben (z. B. in einem Bereich von 0 bis 5 V). Die Ausgabe V0 wird mit einer Signalbearbeitungsschaltung (nicht dargestellt) bearbeitet, die einen Verstärker und einen Tiefpaßfilter aufweist, und wird als Beschleunigungserfassungssignal erfaßt.
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Als nächstes wird die Selbstdiagnosebearbeitung mit Bezug auf 7, die Signalwellenformen zeigt, erläutert. Wie in 7 gezeigt wird, legt die oben beschriebene Steuerschaltung die Trägerwellen P1 und P2 als Rechteckssignale an, die eine gegebene Amplitude V aufweisen (in einem Bereich von 0 bis 5 V in der Figur). Hier sind die Trägerwellen P1 und P2 in der Periode Φ3 (z. B. 100 μs) jeweils Signale, deren Spannungspegel konstant sind, die aber gegeneinander invertiert sind. Zum Beispiel ist die Trägerwelle P1 0 V und die Trägerwelle P2 5 V.
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Ferner ist in dieser Periode Φ3, wenn die Trägerwellen P1 und P2 jeweils an die festen Elektroden 31, 32 übermittelt werden, der Schalter 101 geöffnet und der Schalter 102 im Schalterstromkreis 100 geschlossen. Daher wird die Spannung V1 (z. B. 3 V), die sich von V/2 unterscheidet, an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers angelegt, so daß die Spannung V1 an die bewegliche Elektrode 24 als bewegliches Elektrodensignal angelegt ist.
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Wenn die Spannung V1 an die beweglichen Elektroden 24 angelegt wird, ist das Gleichgewicht der elektrostatischen Kraft bei Normalbetrieb verloren, obwohl gegenwärtig keine Beschleunigung daran angelegt ist, und die beweglichen Elektroden 24 werden entweder an eine erste Gruppe der festen Elektroden 31 oder an eine zweite Gruppe der festen Elektroden 32 gezogen, wobei eine Potentialdifferenz der beweglichen Elektroden 24 größer ist als die der anderen. In dem in 7 gezeigten Beispiel werden die Balkenabschnitte 22 so deformiert, daß die beweglichen Elektroden 24 an die erste Gruppe von festen Elektroden 31 gezogen werden. Entsprechend wird der Lastabschnitt 21 und die beweglichen Elektroden 24 scheinbar und einstückig mit den Balkenabschnitten 22 verschoben.
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Daher wird in der Periode Φ3 scheinbare Beschleunigung erzeugt und an die beweglichen Elektroden 24, durch erzwungenes Verschieben des beweglichen Abschnitts 20 um einen bestimmten Betrag, angelegt. Da übrigens der Schalter 93 der C-V-Umwandlungsschaltung 90 in der Periode Φ3 geschlossen ist, wird die Kapazität 92 in dieser Periode in einen Rücksetzzustand versetzt.
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Als nächstes werden in Periode Φ4 (z. B. 10 μs) Signalwellenformen ähnlich denen in Periode Φ1 von 5 zwischen den bewegliche Elektroden 24 und den festen Elektroden 31, 32 angelegt, und entsprechend wird die scheinbare Beschleunigung (dynamische Größe), die in der Periode Φ3 erzeugt wurde, in der Periode Φ4 erfaßt. Das heißt, der Schalter 93 der C-V-Umwandlungsschaltung 90 ist geöffnet, um der Kapazität 92 die Erfassung der Beschleunigung zu erlauben, und die Trägerwellen P1 und P2 werden wie bei Normalbetrieb übertragen. Ferner ist der Schalter 101 geschlossen und der Schalter 102 im Schalterstromkreis 100 geöffnet, so daß die gegebene Spannung V/2 (z. B. 2,5 V) an die beweglichen Elektroden 24 als Steuerelektrodensignal angelegt wird.
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Entsprechend kehren in der Periode Φ4 die beweglichen Elektroden 24, die zum Beispiel zu der ersten Gruppe von festen Elektroden 31 gezogen wurden, an die Ausgangspositionen zurück, so daß sie die Kapazität verändern. Dann wird Ladung in der Kapazität 92 der C-V-Umwandlungsschaltung 90 als Antwort auf die Veränderung der Kapazität erzeugt. Als Ergebnis kann die scheinbare Beschleunigung, die in der Periode Φ3 erzeugt wurde, erfaßt werden. Daher wird Selbstdiagnose durch Anlegen eines Selbstdiagnosesignals (die Trägerwellen und das bewegliche Elektrodensignal) über die beweglichen Elektroden 24 und die festen Elektroden 31, 32 in einer Periode (Φ3 + Φ4) möglich, die eine Periode bilden.
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Übrigens ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform jede flache Form der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 eine konische Form, das heißt, sie ist von dem Wurzelabschnitt hin zum Endabschnitt verjüngt. Daher kann jede der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 eine verbesserte Steifigkeit in Richtung Y aufweisen.
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Deshalb kann selbst bei übermäßiger Beschleunigung des Sensors S1 ein Verbiegen der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 unterdrückt werden. Deshalb kann ein Anhaften der Elektroden, das durch das Verbiegen dieser verursacht wurde, verhindert werden.
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Ebenso entsprechend der vorliegenden Ausführungsform kann, da jede Elektrode leichter gemacht werden kann, um die Steifigkeit im Vergleich mit einer Elektrode, die eine rechteckige flache Form aufweist, zu verbessern, die Resonanzfrequenz der leichter gemachten Elektrode großer gemacht werden als die des beweglichen Abschnitts 20 als Ganzes, was zu einer Lärmverminderung führt.
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Da ferner jede Elektrode verbesserte Steifigkeit und verringertes Gewicht, verglichen mit der Elektrode, die eine rechteckige flache Form aufweist, aufweisen kann, kann der bewegliche Abschnitt 20, der aus einem Lastabschnitt 21 und den beweglichen Elektroden 24 zusammengesetzt ist, ebenso als Ganzes leichter gemacht werden. Das führt zu folgenden Vorteilen bei der Selbstdiagnose.
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Wenn bei der Selbstdiagnose die beweglichen Elektroden 24 dazu neigen, sich zu biegen, kann die Schwingung der beweglichen Elektroden 24 die Steuerkraft daran hindern, ausreichend an die Balkenabschnitte 22 übertragen zu werden, welche den Lastabschnitt 21 verschieben, so daß die Steuerkraft gedämpft wird. Wenn ferner der bewegliche Abschnitt 20 als Ganzes schwer ist, kann der bewegliche Abschnitt 20 durch die oben beschriebenen Selbstdiagnosesignale nur schwer verschoben werden. Daher wird der scheinbare Verschiebungsbetrag des Lastabschnitts 21 kleiner als ein gewünschter Verschiebungsbetrag und die Veränderung der Kapazität, die durch das Zurückkehren des beweglichen Abschnitts in seine Ausgangsposition erzeugt wird, wird verringert. Als Ergebnis wird die Ausgabe der Selbstdiagnose verringert.
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Im Gegensatz dazu kann entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der bewegliche Abschnitt 20 leichter gemacht werden, während die Stabilität jeder Elektrode 24 verbessert wird. Daher kann bei der Selbstdiagnose der Verschiebungsbetrag des Lastabschnitts 21 leicht sichergestellt werden und es kann verhindert werden, daß die Ausgabe verringert wird.
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Ebenso gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein eingangsdynamischer Bereich des Beschleunigungssensors vergrößert werden, da nicht nur jede bewegliche Elektrode 24, sondern auch jede feste Elektrode 31, 32 in einer konisch flachen Form ausgebildet ist. Dieser Vorteil kann erreicht werden, indem die Verbiegung sowohl der beweglichen Elektrode 24 als auch der festen Elektrode 31, 32 unterbunden wird.
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Angenommen, daß entweder die bewegliche Elektrode oder die feste Elektrode eine flache rechteckige Form aufweist, die verglichen mit der konischen Form einfach zu verbiegen ist, wenn die Beschleunigung so groß ist, daß sie die Elektrode mit der einfach zu verbiegenden Form verbiegt, verändert sich der Erfassungsabstand 40 mehr als notwendig. Entsprechend verändern sich die Kapazitäten CS1, CS2 zwischen den beweglichen und festen Elektroden, als ob die Beschleunigung größer wäre als die eigentlich angelegte Beschleunigung. Das ist nicht wünschenswert, da das zu einer Nichtlinearität der Sensorausgabencharakteristik führt.
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Wenn im Gegensatz dazu die Verbiegung sowohl der beweglichen Elektrode 24 als auch der festen Elektrode 31, 32 unterdrückt wird, würde die Veränderung der Kapazität entsprechend der eigentlich angelegten Beschleunigung erscheinen, selbst wenn die Beschleunigung groß ist. Daher kann die Nichtlinearität der Sensorausgabecharakteristik verbessert werden und der dynamische Bereich der Eingabe vergrößert werden.
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Beim Sensor S1 der vorliegenden Ausführungsform, die durch Anwendung der Halbleiterherstelltechniken hergestellt wurde, kann die flache Form jeder Elektrode 24, 31, 32 durch Tiefenätzen definiert werden, das auf dem zweiten Siliciumsubstrat 12 ausgeführt wird. In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn man die Belichtungsgenauigkeit und die Mustergenauigkeit zur Ausbildung der Ätzmaske und die Ätzgenauigkeit berücksichtigt, daß jede der Elektroden 24, 31, 32 eine trapezförmige ebene Form mit einem Endabschnitt aufweist, der eine besondere Breite aufweist, so daß hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht werden kann. Jedoch kann der Endabschnitt jeder Elektrode scharf sein.
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Wenn jede Elektrode wie in der vorliegenden Ausführungsform eine konische, flache Form aufweist, kann die Länge der Elektrode verlängert werden, um die Kapazität im Erfassungsabstand 40 zu erhöhen. In diesem Fall kann die Verringerung der Festigkeit der Elektrode, die durch die Vergrößerung der Länge verursacht wurde, mit einer Vergrößerung der Festigkeit kompensiert werden, die durch die konische Form verursacht wird. Zusätzlich kann die Empfindlichkeit verbessert werden und der Q-Wert der Schwingung des beweglichen Abschnitts 20 verringert werden, was zu einer verbesserten Sensorcharakteristik führt.
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Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform sowohl die bewegliche Elektrode 24 als auch die feste Elektrode 31, 32 in eine konische Form gebracht wurden, kann auch entweder die bewegliche Elektrode oder die feste Elektrode 31, 32 in die konische Form gebracht werden, um deren Steckenbleiben zu verhindern.
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(Zweite Ausführungsform)
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Bei dem in 1 und 2 gezeigten Sensor für dynamische Größen kann die Elektrode in Resonanz geraten, wenn die Frequenz der Trägerwellen mit der Eigenfrequenz jeder Elektrode 240, 310 oder 320 zusammenfällt, und zwar nicht nur bei Normalbetrieb, wenn eine Beschleunigung erfahren wird, sondern auch bei Selbstdiagnosebetrieb, wodurch Biegeschwingung ausgeführt werden, d. h. Schwingung in Richtung senkrecht zu deren Längsrichtung. In diesem Fall verändert nicht nur die Erfassungsschwingung, sondern auch die Biegeschwingung den Erfassungsabstand, was zu einer Veränderung der Sensorausgabe führt.
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Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde gemacht, um die Biegeschwingung der Elektrode nicht nur im Normalbetrieb, wenn eine Beschleunigung erfahren wird, sondern auch beim Selbstdiagnosebetrieb zu beschränken. Ein Halbleiterbeschleunigungssensor S2 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf 8 erläutert. In 8 werden dieselben oder ähnliche Teile wie die in 3 und 4 gezeigten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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In dem in 8 gezeigten Sensor S2 weist jede der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 eine Stabform auf, die mit einem verbreiterten Teil 26 oder 36 an deren Wurzelabschnitt ausgebildet ist, so daß die Steifigkeit des Wurzelabschnitts größer als die des Endabschnitts ist in der Richtung, in der diese hervorstehen (Längsrichtung). Die anderen strukturellen Eigenschaften sind im wesentlichen die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform beschriebenen. Die Beschleunigungserfassungsmethode und die Selbstdiagnosemethode des Sensors S2 sind ebenso im wesentlichen dieselben wie die in der ersten Ausführungsform beschriebenen.
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In der zweiten Ausführungsform wurde die Beziehung zwischen der Frequenz des Trägerwellensignals (Trägerwellenfrequenz) und der Sensorausgabe V0 untersucht, um die oben beschriebene Biegeschwingung zu beschränken. Das Ergebnis ist in 9 gezeigt. Wie in 9 gezeigt, wird erreicht, daß sich die Ausgabe wesentlich verändert (verringert), wenn die Trägerwellenfrequenz 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz der beweglichen Elektrode oder der festen Elektrode 31, 32 ist, die Biegeschwingung ausführt (mit Resonanzfrequenz ”fe” der Elektrode). Die Ausgabe war bei den anderen Trägerwellenfrequenzbereichen konstant.
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Um dieses Problem zu verhindern, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) der Elektrode 24, 31, 32, wenn die Elektrode Biegeschwingung ausführt, so gesteuert, daß 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz von der Trägerwellenfrequenz geschoben wird. Insbesondere wird, wie oben beschrieben, die Steifigkeit der Elektrode 24, 31, 32 durch die Verbreitung der Breite des Wurzelabschnitts im Vergleich mit dem Endabschnitt in der hervorstehenden Richtung vergrößert. Deshalb wird die Eigenfrequenz der Biegeschwingung der Elektrode vergrößert, so daß Frequenzen entsprechend 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz von der Trägerwellenfrequenz verschoben werden (d. h. nicht damit zusammenfallen).
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Zum Beispiel ist bei Normalbetrieb die Trägerwellenfrequenz in einem Bereich von ungefähr 50 kHz bis ungefähr 150 kHz und die Frequenz der extern angelegten Beschleunigung ist in einem Bereich von 0 bis ungefähr 50 kHz. Wenn daher die Eigenfrequenz jeder Elektrode in Richtung der unteren Seite der Trägerwellenfrequenz verschoben wird, taucht die Möglichkeit auf, daß die Eigenfrequenz der Elektrode sich mit der Frequenz der extern angelegten Beschleunigung überlappt. Daher ist es vorzuziehen, daß die Eigenfrequenz der Elektrode in Richtung der höheren Trägerwellenfrequenz verschoben wird.
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Andererseits ist bei Selbstdiagnosebetrieb die Trägerwellenfrequenz in einem Bereich von ungefähr 10 kHz bis 25 kHz. Wenn bei diesem Betrieb der Sensor S2 größere Beschleunigungen erfaßt (z. B. 250 G), wird das Biegeschwingungsproblem der Elektrode wegen folgendem Grund wichtiger.
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10 zeigt die Beziehung zwischen der Sensorausgabe und einem Verhältnis (fe/fc) der Elektrodenresonanzfrequenz (fe) in Bezug auf die Trägerwellenfrequenz (fc). wie aus der 10 gesehen werden kann, ist die Sensorausgabe stabil, wenn das Verhältnis fe/fc 7 oder größer ist. Mit anderen Worten, wenn die Elektrodenresonanzfrequenz (Eigenfrequenz) mindestens siebenmal größer als die Trägerwellenfrequenz ist, ist die Sensorausgabe stabil.
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Wenn der Sensor S2 entwickelt wurde, um Beschleunigungen von 50 G oder weniger zu erfassen, wird die Trägerwellenfrequenz der Selbstdiagnose auf z. B. 10 kHz gesetzt, und in diesem Fall überschreitet das Verhältnis fe/fc 7. Aber wenn der Sensor S2 ausgelegt wurde, um größere Beschleunigung von 250 G oder weniger zu erfassen, wird die Trägerwellenfrequenz bei der Selbstdiagnose verringert und auf z. B. 25 kHz gesetzt. In diesem Fall kann das Verhältnis fe/fc kleiner als 7 sein und es entsteht das Problem, daß die Elektrode aufgrund des Trägerwellensignals in Resonanz gerät, so daß die Sensorausgabe, wie in 10 dargestellt, nachteilig beeinflußt wird.
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Daher ist es, besonders wenn der Sensor für größere Beschleunigungen ausgelegt wird, d. h. insbesondere wenn das Verhältnis fe/fc bei der Selbstdiagnose kleiner als 7 ist, wirkungsvoller, daß die Frequenzen entsprechend 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz der Elektrode von der Trägerwellenfrequenz verschoben werden (d. h. nicht damit zusammenfallen).
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Vorzugsweise wird die Frequenz entsprechend 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz der Elektrode um ± 5% oder mehr von der Trägerwellenfrequenz verschoben. Der Grund dafür ist, daß ungefähr ±5% der Schwingung der Trägerwellenfrequenz durch die Veränderung auf seiten des Schaltkreises zur Erzeugung des Trägerwellensignals erzeugt werden kann.
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Insbesondere sollten entsprechend der 9 und 10 mindestens die Frequenzen 1/1 und 1/2 (d. h. n = 1 und 2) der Eigenfrequenzen der Elektrode von der Trägerwellenfrequenz verschoben werden. Der Grund dafür ist, daß die Wirkung der Sensorausgabe klein wird, wenn das Trägerwellensignal eine kleine Frequenz entsprechend 1/3 der Eigenfrequenz oder weniger aufweist.
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(Dritte Ausführungsform)
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11 zeigt einen Halbleiterbeschleunigungssensor 52 in einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der dritten Ausführungsform werden die beweglichen Elektroden 24 und die festen Elektroden 31, 32 in der Form von denen der zweiten Ausführungsform abgeändert, und dieselben oder ähnliche Teile wie in der zweiten Ausführungsform sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Beim Sensor S3, wie er in 11 gezeigt wird, weist ähnlich dem Sensor S2 der zweiten Ausführungsform jede der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 einen verbreiterten Teil an dessen Wurzelabschnitt auf, d. h. verbreitert im Vergleich mit dem Endabschnitt in dessen hervorstehende Richtung. In dieser Ausführungsform steht die Seitenfläche der Elektrode 24, 31 oder 32 auf der gegenüberliegenden Seite des Erfassungsabstands 40 in Richtung Y hervor, um einen verbreiterten Teil auszubilden.
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Dementsprechend kann, wie in der zweiten Ausführungsform, die Steifigkeit jeder Elektrode vergrößert werden, um die Eigenfrequenz der Elektrode zu erhöhen. Daher können Frequenzen entsprechend 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz der Elektrode von der Trägerwellenfrequenz sicher verschoben werden. Zusätzlich kann in der dritten Ausführungsform, weil die Seitenfläche der Elektrode auf der gegenüberliegenden Seite des Erfassungsabstands 40 hervorsteht, um den verbreiterten Teil auszubilden, die andere Seitenfläche der Elektrode, die den Erfassungsabstand 40 definiert, einfach flach gemacht werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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12 zeigt einen Halbleiterbeschleunigungssensor S4 gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der vierten Ausführungsform wird jede Elektrode in der Form von der in der ersten bis dritten Ausführungsform abgeändert, und dieselben oder ähnliche Teile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Im Sensor 54, wie er in 12 gezeigt wird, ist jede der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 so ausgebildet, daß sie eine Starrahmenstruktur mit einer Vielzahl rechteckiger Öffnungen 55 aufweisen, deren Abmessungen sich voneinander unterscheiden. Insbesondere werden die Abmessungen der Öffnungen 55 verkleiert, wenn die Lage der Öffnung 55 sich vom Endabschnitt her dem Wurzelabschnitt der Elektrode nähert.
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Dementsprechend kann in jeder der beweglichen Elektroden 24 und der festen Elektroden 31, 32 die Steifigkeit des Wurzelabschnitts größer gemacht werden als die des Endabschnitts in der hervorstehenden Richtung der Elektrode. Deshalb kann die Eigenfrequenz jeder Elektrode vergrößert werden und die Frequenzen entsprechend 1/n (n: positive ganze Zahl) der Eigenfrequenz der Elektrode sicher von der Trägerwellenfrequenz verschoben werden.
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In der obern beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform wird die Steifigkeit jeder Elektrode vergrößert, indem die Form der Elektrode abgewandelt wurde. Aber auch die Länge jeder Elektrode kann verkürzt werden, um die Steifigkeit zu erhöhen. Ferner ist in der oben beschriebenen zweiten bis zur vierten Ausführungsform jede bewegliche Elektrode 24 in einer im wesentlichen gleiche Form ausgebildet wie die der festen Elektrode 31, 32, um deren Biegeschwingung zu begrenzen. Aber die feste Elektrode neigt dazu, einfacher in Resonanz zu geraten als die bewegliche Elektrode, da die feste Elektrode nicht mit den Balkenabschnitten verbunden ist. Wenn in diesem Zusammenhang nur die feste Elektrode in einer wie in der zweiten bis zur vierten Ausführungsform beschriebenen Form ausgebildet ist, kann die Wirkung der Unterdrückung der Biegeschwingung der Elektrode gezeigt werden.
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Sowohl die beweglichen Elektroden als auch die festen Elektroden müssen nicht immer gerade sein, sondern können auch teilweise gebogen sein. Ferner können die bewegliche Elektrode und die feste Elektrode den Erfassungsabstand an gegenseitig gegenüberliegenden Abschnitten, die sich von deren Seitenflächen unterscheiden, definieren. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebenen Halbleiterbeschleunigungssensoren S1 bis S4, sondern kann auf verschiedene Sensorentypen für dynamische Grölen angewandt werden, wie z. B. Drucksensoren, Giergeschwindigkeitssensoren und Winkelgeschwindigkeitssensoren.
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Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird es für den Fachmann offenkundig sein, daß Veränderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne sich vom Bereich der Erfindung zu entfernen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
