JP2000019198A

JP2000019198A - 加速度センサ

Info

Publication number: JP2000019198A
Application number: JP10196520A
Authority: JP
Inventors: Masanori Amemori; 雅典雨森; Jun Mizuno; 潤水野; Yoshitaka Kanai; 義隆金井
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成により、錘体と電極との間隔を確
実に一定に保持し、出力特性の安定化及び信頼性の向上
を図る。【解決手段】中央支持柱６から延設されたトーション
バー７ａ，７ｂは、錘体３に一体となっており、中央支
持柱６の両端面は、第１及び第２のガラス基板１，２に
接合されることで、錘体３は、トーションバー７ａ，７
ｂにより第１及び第２のガラス基板１，２の間で変位可
能となっている。そして、錘体３には、複数の副貫通孔
９ａ〜９ｄが穿設されると共に、この副貫通孔９ａ〜９
ｄには、それぞれ副支持柱１０ａ〜１０ｄが遊貫され、
その両端面は、第１及び第２のガラス基板１，２に接合
されており、これら副支持柱１０ａ〜１０ｄにより、第
１及び第２のガラス基板１，２の間隔が確実に一定に保
持されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の移動体等
において用いられるいわゆる加速度センサに係り、特
に、加速度、角速度及び角加速度の検出を可能とするセ
ンサの信頼性向上のため構造の改良を図ったものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のセンサとしては、例え
ば、特開平８−１７８９５２号公報や特開平８−３０４
４５号公報等に示されたものが公知・周知となってい
る。これらの従来のセンサは、２枚のガラス基板の間
に、シリコンを用いてなる錘体を回動及び変位可能に設
けてなるもので、２枚のガラス基板及び錘体が、いわば
三層構造をなすように配された点において共通するもの
である。そして、かかる構成を有してなるセンサは、例
えば、加速度の作用による錘体の変位が、ガラス基板に
配設された電極と錘体との間の静電容量変化として出力
されるようになっているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
のセンサにおいて、錘を２枚のガラス基板に支持する部
位は、錘と同じシリコン部材から形成されており、２枚
のガラス基板との接合は、例えば、その接合部分を所定
の高温（例えば４００℃程度）に加熱した状態におい
て、公知・周知のいわゆる陽極接合法を用いて行われる
ことが多い。しかしながら、ガラス基板とシリコンとの
接合においては、両者の熱膨張係数が異なるために、室
温に戻った際に歪みを生じてしまうという不都合があ
る。

【０００４】すなわち、図８及び図９には、上述のよう
にいわゆる３層構造を有する従来センサの一構成例が示
されており、同図を参照しつつ説明すれば、２枚のガラ
ス基板１，２には、枠体４と、錘体３′を支持する支持
柱６とが接合されて、支持柱６から延設されたトーショ
ンバー７ａ，７ｂによって錘体３′が回動及び変位可能
に設けられたものとなっている。かかる構成を有するセ
ンサにおいて、陽極接合法による接合処理が終了し、接
合部分の温度が室温に戻ると、ガラス基板１，２と枠体
４及び支持柱６を形成するシリコンとの熱膨張係数の違
いに起因して、枠体４や支持柱６と接合されていないガ
ラス基板１，２の部位が外側に凸状に変形するような歪
みを生ずることがある（図９参照）。かかるガラス基板
１，２の変形は、本来一定に保持されるべき錘体３′と
ガラス基板１，２に形成された電極（図示せず）との間
隔を変えることとなり、出力誤差を招き、信頼性を損ね
るという問題を生ずる。

【０００５】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、簡易な構成により、錘体と電極との間隔を確実に一
定に保持することができ、出力特性の安定した信頼性の
高い加速度センサを提供するものである。本発明の他の
目的は、過度の衝撃による錘体の大きな振れに起因する
破損を防止することができ、堅牢な加速度センサを提供
することにある。本発明の他の目的は、空気の粘性によ
るダンピングを抑圧し、高い周波数での応答性の良好な
加速度センサを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る加速度センサは、対向する平面側に電極が配設された
２つの絶縁基板の間に、半導体部材からなる錘体が、外
部から作用する力に応じて、前記電極との間隔が変化す
るように設けられてなる加速度センサにおいて、前記錘
体を貫通し、端面が前記２枚の絶縁基板に接合された複
数の支持柱を設けてなるものである。

【０００７】かかる構成においては、２つの絶縁基板の
間に、複数の支持柱を設けることで、従来に比して２つ
の絶縁基板に接合される部材の面積を増すようにして、
製造後における２つの絶縁基板の歪みが抑圧されるよう
にしたものである。

【０００８】加速度センサは、より具体的には、例え
ば、２つの絶縁基板の間に、半導体部材からなる錘体が
トーションバーを中心に回動及び変位可能に設けられて
なると共に、前記２つの絶縁基板に配設された電極と前
記錘体との間の静電容量が出力可能に構成されてなるも
のである。また、錘体は、半導体部材を用いて枠状に形
成されてなる枠体が、２つの絶縁基板に接合されてお
り、この枠体の内部に錘体が配設されるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１乃至図７を参照しつつ説明する。なお、以下に説
明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、
本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるもの
である。最初に、図１及び図２を参照しつつ第１の構成
例について説明する。なお、説明の都合上、図１に示さ
れたように、加速度センサの横方向（同図において紙面
左右方向）をＸ軸とし、加速度センサの縦方向（同図に
おいて紙面上下方向）をＹ軸とし、このＸＹ軸に直交す
る方向の軸をＺ軸と定義し、他の図においてもこれに準
するものとする。また、図８及び図９に示された従来セ
ンサと同一の構成要素については、同一の符号を用いる
こととする。

【００１０】まず、この加速度センサの全体構成を概括
的に述べれば、この加速度センサは、２つの絶縁基板と
しての第１及び第２のガラス基板１，２の間に、半導体
部材、例えばシリコンからなる錘体３、枠体４等が挟持
されるように設けられて、いわば３層構造を形成してな
るものである（図２参照）。そして、この加速度センサ
は、一般に静電容量型と称され、検出出力として静電容
量が得られるようになっているものである。

【００１１】以下、具体的にその構成を説明すれば、ま
ず、枠体４は、半導体部材、例えばシリコンを用いて、
そのＸＹ平面に現れる形状が大凡いわゆる枠状に形成さ
れてなるもので、第１及び第２のガラス基板１，２の周
縁部分に接合されるようになっている（図２参照）。そ
して、この枠体４の内側には、錘体３が、Ｙ軸方向にお
いてやや一方の側部へ偏って配設されると共に、錘体３
と枠体４との間に、第１乃至第３の電極接続柱５ａ〜５
ｃがＸ軸方向において適宜な間隔を隔てて配設されてい
る（図１参照）。

【００１２】錘体３は、全体が半導体部材、例えばシリ
コンを用いて平板状に形成されてなるもので、後述する
ようにその中央に設けられた中央支持柱６及びトーショ
ンバー７ａ，７ｂを介して第１及び第２のガラス基板
１，２の間において、トーションバー７ａ，７ｂを中心
にした回動及び変位が可能なように設けられたものとな
っている。この錘体３は、Ｚ軸方向の厚みが、先の枠体
４に比してやや小さく設定されたものとなっており、第
１及び第２のガラス基板１，２との間に、所定の間隙が
生ずるようになっている（図２参照）。

【００１３】この錘体３の中央には、中央支持柱６及び
トーションバー７ａ，７ｂが錘体３に対して一体に設け
られている。すなわち、錘体３の中央には、中央支持柱
６及びトーションバー７ａ，７ｂを設けるために、適宜
な大きさの中央貫通孔８が穿設されており、この中央貫
通孔８の略中央に、中央支持柱６が設けられている（図
１及び図２参照）。この中央支持柱６は、Ｚ軸方向の厚
みが、先の枠体４のそれと同一に設定されたものとなっ
ており、Ｚ軸方向の両端面は、それぞれ第１及び第２の
ガラス基板１，２に、例えば、いわゆる陽極接合法を用
いて接合されるようになっている（図２参照）。中央支
持柱６は、ＸＹ平面の形状が、大凡十字状であって、特
に、Ｙ軸方向がＸ軸方向に比して長めに設定されたもの
となっている（図１参照）。

【００１４】そして、中央支持柱６のＹ軸方向で対向す
る一組の側面部分からトーションバー７ａ，７ｂが延設
されて、その端部が錘体３に接合されており（図１参
照）、中央支持柱６及びトーションバー７ａ，７ｂは、
錘体３と一体形成されるようになっているものである。
トーションバー７ａ，７ｂは、そのＸＺ平面における断
面形状が、矩形状に形成されてなるもので、より具体的
には、このトーションバー７ａ，７ｂは、Ｚ軸方向の長
さに比してＸ軸方向が細幅に設定されたものとなってい
る。また、トーションバー７ａ，７ｂは、Ｚ軸方向の長
さが、錘体３のＺ軸方向の厚みと同一となっている（図
２参照）。また、このトーションバー７ａ，７ｂの両端
部は、中央貫通孔８の内壁に接合されるようにして錘体
３と一体となっており、このような構造によって、錘体
３は、トーションバー７ａ，７ｂを中心に回動及びＺ軸
方向での変位が可能とされている。

【００１５】さらに、錘体３には、先の中央貫通孔８の
周囲に、そのＸＹ平面形状が矩形状の４つの副貫通孔９
ａ〜９ｄが穿設されている。すなわち、この第１の構成
例においては、中央貫通孔８の一方の脇に、２つの副貫
通孔９ａ，９ｂがＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて設けら
れ、また、中央貫通孔８の他方の脇に、２つの副貫通孔
９ｃ，９ｄが同様にＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて設け
られている（図１参照）。そして、各々の副貫通孔９ａ
〜９ｄ内においては、半導体部材、例えばシリコンを用
いて角柱状に形成されてなる副支持柱１０ａ〜１０ｄ
が、副貫通孔９ａ〜９ｄの内壁と適宜な間隙を介して配
設されている（図１及び図２参照）。すなわち、副支持
柱１０ａ〜１０ｄは、副貫通孔９ａ〜９ｄに遊貫された
ものとなっている。この副支持柱１０ａ〜１０ｄは、そ
のＺ軸方向の長さが先の枠体４のそれと同一に設定され
てなるもので、Ｚ軸方向の両端面は、それぞれ第１及び
第２のガラス基板１，２に接合されたものとなってい
る。

【００１６】第１乃至第３の電極接続柱５ａ〜５ｃは、
第１及び第２のガラス基板１，２に配設された電極（図
示せず）と外部との接続のために設けられたもので、半
導体部材、例えばシリコンを用いて柱状に形成されてな
るものである。これら、第１乃至第３の電極接続柱５ａ
〜５ｃのＺ軸方向の長さは、先の枠体４のそれと同一に
設定されたものとなっている。

【００１７】一方、第１及び第２のガラス基板１，２に
は、先の錘体３の平面部分と対向する適宜な大きさの電
極（図示せず）が、それぞれ少なくとも一つづつ配設さ
れており、それぞれ錘体３との間で、いわゆる平行板コ
ンデンサが形成されるようにしてある。なお、これら電
極においては、先の副貫通孔９ａ〜９ｄに対向する部位
は、副貫通孔９ａ〜９ｄのＸＹ平面形状と同様な形状に
切り欠いておくのが好適である。これらの電極は、例え
ば、先の第１及び第２の電極接続柱５ａ，５ｂの端面に
接続されるようになっている。そして、例えば第１のガ
ラス基板１には、第１乃至第３の電極接続柱５ａ〜５ｃ
の端面に臨む位置に、孔（図示せず）が穿設されてお
り、この孔には、金属材が充填されて、それぞれ第１乃
至第３の電極接続柱５ａ〜５ｃと電気的に導通するよう
になっている。この金属材充填の際には、図示されない
リード線が、一部外部へ出るようにして埋設されるよう
になっており、このリード線を介して、第１及び第２の
ガラス基板１，２に配設された電極が外部の回路へ接続
可能とされて、錘体３との静電容量が出力可能とされて
いる。

【００１８】上述した構成の加速度センサを製造する場
合、その製造工程において、特に、枠体４、中央支持柱
６、副支持柱１０ａ〜１０ｄ並びに第１乃至第３の電極
接続柱５ａ〜５ｃと、第１及び第２のガラス基板１，２
との接合は、例えば、公知・周知のいわゆる陽極接合法
を用いるのが好適である。この陽極接合法は、概略的に
言えば、第１及び第２のガラス基板１，２を所定の高温
に熱した状態において、所定の負の電圧を印加する一
方、錘体３等をなすシリコン部材を接地又は所定の電圧
に保持することで、両者の界面に作用するいわゆる静電
力を利用して接合を行わしめるものである。

【００１９】また、中央貫通孔８や副貫通孔９ａ〜９ｄ
の形成、中央支持柱６やトーションバー７ａ，７ｂさら
に、副支持柱１０ａ〜１０ｄ等の形成には、例えば、ド
ライエッチングが好適である。なお、ウェットエッチン
グを用いて中央支持柱６や副支持柱１０ａ〜１０ｄを形
成する場合には、（１１０）面を有するシリコンウエハ
を用いれば、垂直な側壁を有した柱を得ることができる
が、柱の短手軸方向の断面（例えば、図１におけるＸＹ
平面における形状）は、菱形となる。

【００２０】かかる構成において、例えば、加速度がＺ
軸方向で作用したとする。錘体３は、慣性力により、加
速度が作用したとは反対の方向に変位し、錘体３が近接
した側に位置する第１又は第２のガラス基板１，２の電
極（図示せず）と錘体３との間の静電容量は、錘体３の
変位量、すなわち加速度の大きさに応じて増加する一
方、反対側に位置する電極（図示せず）と錘体３との間
の静電容量は、錘体３の変位量、すなわち加速度の大き
さに応じて減少することとなる。したがって、それぞれ
の静電容量を、図示されない外部の回路において検出
し、その差を得ることで加速度の大きさを知ることがで
き、また、それぞれの静電容量の大小関係により、加速
度が何れの方向に作用したかを判定することが可能とな
る。

【００２１】それ故、錘体３と、電極が配設された第１
及び第２のガラス基板１，２との間隔は、極力一定に保
持されることが、出力特性の安定した信頼性のある加速
度センサを提供するために必要とされるが、従来の加速
度センサにおいては、第１及び第２のガラス基板１，２
に接合されるのは、枠体４と中央支持柱６並びに第１乃
至第３の電極接続柱５ａ〜５ｃのみであった。そのた
め、これら枠体４と中央支持柱６並びに第１乃至第３の
電極接続柱５ａ〜５ｃと、第１及び第２のガラス基板
１，２とが公知・周知のいわゆる陽極接合により接合さ
れた後、接合時の高温の状態から室温に戻された状態と
なると、ガラスとシリコンとの熱膨張係数の違いに起因
して、第１及び第２のガラス基板１，２の特に枠体４と
中央支持柱６に接合されていない部位が歪みを生じ易か
った。すなわち、例えば図９に示されたように、第１及
び第２のガラス基板１，２は、外側に凸状に変形し、第
１及び第２のガラス基板１，２と錘体３との間隔、ひい
ては電極と錘体３との間隔が所望の値とならないという
不都合を生ずるものであった。

【００２２】これに対して、本発明の実施の形態におけ
る加速度センサにおいては、先の副支持柱１０ａ〜１０
ｄが設けられてあるため、いわゆる陽極接合法による接
合処理が終了し、接合処理の際に高温に晒された部位が
室温に戻り、ガラスとシリコンとの熱膨張係数の違いに
起因して、第１及び第２のガラス基板１，２が変形しよ
うとしても、副支持柱１０ａ〜１０ｄによりそのような
変形が極力抑えられ、第１及び第２のガラス基板１，２
と、錘体３の間隔が略所望の大きさに保持されることと
なる。

【００２３】また、この加速度センサに、外部から通常
とは異なる何らかの過度の衝撃が加わり、例えば、錘体
３がＸ軸方向に変位するような場合、従来とは異なり、
副支持柱１０ａ〜１０ｄによりＸ軸方向での錘体３の動
きが制限されるため、錘体３が必要以上に動いて枠体４
に激突し、破損するようなことが防止されるようになっ
ている。

【００２４】次に、第２の構成例について、図３を参照
しつつ説明する。なお、図１及び図２に示された第１の
構成例と同一の構成要素については、同一符号を付して
その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明
することとする。この第２の構成例は、先に図１及び図
２において示された第１の構成例における副貫通孔９ａ
〜９ｄ及び副支持柱１０ａ〜１０ｄの形状を違えたもの
で、その配置は、基本的に第１の構成例と同一のもので
ある。すなわち、第２の構成例における副貫通孔１１ａ
〜１１ｄは、その内壁面が円筒状となるように錘体３Ａ
に穿設されており、各々の副貫通孔１１ａ〜１１ｄ内
に、副支持柱１２ａ〜１２ｄが配設されている。副支持
柱１２ａ〜１２ｄは、半導体部材、例えばシリコンを用
いて円柱状に形成されてなるもので、それぞれの端面
は、それぞれ第１及び第２のガラス基板１，２に接合さ
れたものとなっている。なお、この副支持柱１２ａ〜１
２ｄの機能については、上述した第１の構成例と変わる
ところがないので、その詳細な説明は省略する。

【００２５】次に、第３の構成例について、図４を参照
しつつ説明する。なお、図１及び図２に示された第１の
構成例と同一の構成要素については、同一符号を付して
その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明
することとする。この第３の構成例は、先に図１及び図
２において示された第１の構成例における副貫通孔９ａ
〜９ｄ及び副支持柱１０ａ〜１０ｄの数を違えたもので
ある。すなわち、この第３の構成例においては、ＸＹ平
面形状が矩形状の６つの副貫通孔１３ａ〜１３ｆが錘体
３Ｂに穿設されている。これら６つの副貫通孔１３ａ〜
１３ｆは、中央貫通孔８の一方の脇に３つの副貫通孔１
３ａ〜１３ｃが、Ｙ軸方向で適宜な間隔を隔てて設けら
れ、中央貫通孔８の他方の脇に３つの副貫通孔１３ｄ〜
１３ｆが、同様にＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて設けら
れたものとなっている。そして、これら副貫通孔１３ａ
〜１３ｆの内側に、副支持柱１４ａ〜１４ｆがそれぞれ
配設されて、そのＺ軸方向の端面が第１及び第２のガラ
ス基板１，２とそれぞれ接合されている。

【００２６】かかる構成において、副支持柱１４ａ〜１
４ｆの基本的な機能は、第１の構成例と基本的に変わる
ことろがないが、副支持柱１４ａ〜１４ｆが第１の構成
例よりも多く配設されたことに伴い、第１及び第２のガ
ラス基板１，２の変形が第１の構成例に比してより抑圧
されるものとなる。

【００２７】次に、第４の構成例について、図５を参照
しつつ説明する。なお、図１及び図２に示された第１の
構成例と同一の構成要素については、同一符号を付して
その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明
することとする。この第４の構成例は、先に図１及び図
２において示された第１の構成例における副貫通孔９ａ
〜９ｄ及び副支持柱１０ａ〜１０ｄの形状を違えたもの
である。すなわち、まず、この第４の構成例における副
貫通孔１５ａ〜１５ｄは、そのＸＹ平面における形状
が、いわゆるＬ字状に形成されて、錘体３Ｃに穿設され
ている。そして、副支持柱１６ａ〜１６ｄも、そのＸＹ
平面の形状が副貫通孔１５ａ〜１５ｄと同様にいわゆる
Ｌ字状に形成されて、副貫通孔１５ａ〜１５ｄ内に、副
貫通孔１５ａ〜１５ｄの内壁と適宜な間隔を隔てて配設
されている。

【００２８】この第４の構成例における副支持柱１６ａ
〜１６ｄの基本的な機能は、先の第１の構成例と同一で
あるが、第１及び第２のガラス基板１，２と接合される
端面の形状を、いわゆるＬ字状としたことで、第１及び
第２のガラス基板１，２と接合される面積が、第１の構
成例の副支持柱１６ａ〜１６ｄに比して大となり、その
ため、第１及び第２のガラス基板１，２の変形がより効
果的に抑圧されることとなるものである。

【００２９】次に、第５の構成例について、図６を参照
しつつ説明する。なお、図１及び図２に示された第１の
構成例と同一の構成要素については、同一符号を付して
その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明
することとする。この第５の構成例は、先に図１及び図
２において示された第１の構成例における副貫通孔９ａ
〜９ｄ及び副支持柱１０ａ〜１０ｄの形状を違えたもの
である。すなわち、この第５の構成例における副貫通孔
１７ａ〜１７ｄは、そのＸＹ平面における形状が、円弧
状に形成されたもので、中央貫通孔８の一方の脇に、副
貫通孔１７ａ，１７ｂがＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて
設けられ、中央貫通孔８の他方の脇に、副貫通孔１７
ｃ，１７ｄがＹ軸方向で適宜な間隔を隔てて設けられて
いる。そして、副支持柱１８ａ〜１８ｄは、そのＺ軸方
向の両端面が上述の副貫通孔１７ａ〜１７ｄと同様に、
ＸＹ平面における形状が円弧状となるように形成され
て、副貫通孔１７ａ〜１７ｄの内壁と適宜な間隔を隔て
て設けられたものとなっている。

【００３０】この第５の構成例も先の第４の構成例と同
様に、副支持柱１８ａ〜１８ｄのそれぞれのＺ軸方向の
端面の面積が、第１の構成例の場合と比較して大きく設
定されるため、第１及び第２のガラス基板１，２の変形
がより効果的に抑圧されることとなるものである。

【００３１】最後に、第６の構成例について、図７を参
照しつつ説明する。なお、図１及び図２に示された第１
の構成例と同一の構成要素については、同一符号を付し
てその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説
明することとする。この第６の構成例は、先に図１及び
図２において示された第１の構成例における副貫通孔９
ａ〜９ｄ及び副支持柱１０ａ〜１０ｄの形状を違えたも
のである。すなわち、この第６の構成例における副貫通
孔１９ａ〜１９ｄは、そのＸＹ平面における形状が、長
方形状に形成されたもので、しかも、その長手軸が、錘
体３Ｅの中心から外方へ延びる放射状の直線を想定した
場合にこの直線に沿うようにして、中央貫通孔８を挟ん
で、その両側にそれぞれ２つづつ設けられたものとなっ
ている。

【００３２】そして、副支持柱２０ａ〜２０ｄは、その
Ｚ軸方向の両端面が上述の副貫通孔１９ａ〜１９ｄと同
様に、ＸＹ平面における形状が長方形となるように形成
されて、副貫通孔１９ａ〜１９ｄの内壁と適宜な間隔を
隔てて設けられたものとなっている。この第６の構成例
も先の第４の構成例と同様に、副支持柱２０ａ〜２０ｄ
のそれぞれのＺ軸方向の端面の面積が、第１の構成例の
場合と比較して大きく設定されるため、第１及び第２の
ガラス基板１，２の変形がより効果的に抑圧されること
となるものである。

【００３３】なお、上述の説明においては、トーション
バー７ａ，７ｂが、いわば両端支持梁として錘体３を支
持するものを前提としたが、錘体３の支持は、このよう
な両端支持梁に限定される必要はなく、例えば、片持は
りによるものであってもよいものである。また、いずれ
の構成例においても共通することであるが、副貫通孔９
ａ〜９ｄ，１１ａ〜１１ｄ，１３ａ〜１３ｄ，１５ａ〜
１５ｄ，１７ａ〜１７ｄ，１９ａ〜１９ｄを設けたこと
により、空気の粘性による錘体３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄ，３Ｅに対するダンピング（スクィーズ効果）が低
減され、高い周波数における応答性が向上されることと
なる。すなわち、これは、錘体３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄ，３Ｅと第１及び第２のガラス基板１，２との間隔
は、精々１０μｍ程度の大きさであるため、仮に、副貫
通孔９ａ〜９ｄ，１１ａ〜１１ｄ，１３ａ〜１３ｄ，１
５ａ〜１５ｄ，１７ａ〜１７ｄ，１９ａ〜１９ｄがない
と、この隙間の空気の粘性によって、錘体３，３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅの動きが抑制され、高い周波数で
の応答性が劣化するが、副貫通孔９ａ〜９ｄ，１１ａ〜
１１ｄ，１３ａ〜１３ｄ，１５ａ〜１５ｄ，１７ａ〜１
７ｄ，１９ａ〜１９ｄが設けられたことで、空気の流れ
が生じるためである。

【００３４】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
２つの絶縁基板の間に、双方に接合される支持柱を複数
設けるようにしたので、２つの絶縁基板が、双方に接合
された複数の支持柱を介して対向するため、従来と異な
り、製造後に２つの絶縁基板が撓むような歪みが抑圧さ
れ、２つの絶縁基板の間隔が変化することがなく、その
ため、錘体と２つの絶縁基板に配設された電極との間隔
も一定に保持されて、所望の出力特性が得られ、信頼性
の高い加速度センサを提供することができる。また、外
部から過度の衝撃が加わった場合にあって、錘体が、複
数の支持柱の軸方向と略直交するような方向へ触れるよ
うな場合にあっても、複数の支持柱がいわゆるストッパ
の機能を果たすため、従来と異なり、大きく横振れして
枠体へ衝突し破損するようなことがなく、堅牢な加速度
センサを提供することができる。さらに、副貫通孔によ
り空気の粘性による錘体に対するダンピング（スクィー
ズ効果）が抑圧され、高い周波数での応答性の向上が図
られるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における加速度センサの第
１の構成例における第２層部分の平面図である。

【図２】第１の構成例の加速度センサを図１のＡ−Ａ線
で切断した際の縦断面図である。

【図３】第２の構成例の加速度センサの第２層部分の平
面図である。

【図４】第３の構成例の加速度センサの第２層部分の平
面図である。

【図５】第４の構成例の加速度センサの第２層部分の平
面図である。

【図６】第５の構成例の加速度センサの第２層部分の平
面図である。

【図７】第６の構成例の加速度センサの第２層部分の平
面図である。

【図８】従来の加速度センサの第２層部分の平面図であ
る。

【図９】従来の加速度センサを図８のＢ−Ｂ線で切断し
た際の縦断面図である。

【符号の説明】

１…第１のガラス基板２…第２のガラス基板３…錘体（第１の構成例）４…枠体６…中央支持柱７ａ，７ｂ…トーションバー８…中央貫通孔９ａ〜９ｄ…副貫通孔（第１の構成例）１０ａ〜１０ｄ…副支持柱（第１の構成例）

フロントページの続き (72)発明者金井義隆埼玉県東松山市箭弓町３−13−26 株式会社ゼクセル東松山工場内Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA07 CA22 CA24 CA36 DA18 EA02 EA13 FA05 FA07 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する平面側に電極が配設された２つ
の絶縁基板の間に、半導体部材からなる錘体が、外部か
ら作用する力に応じて、前記電極との間隔が変化するよ
うに設けられてなる加速度センサにおいて、前記錘体を貫通し、端面が前記２枚の絶縁基板に接合さ
れた複数の支持柱を設けたことを特徴とする加速度セン
サ。
【請求項２】錘体には、複数の支持柱の数に対応した
複数の貫通孔が穿設され、複数の支持柱は、これら複数
の貫通孔に遊貫せしめられてなることを特徴とする請求
項１記載の加速度センサ。