JP2000338126A

JP2000338126A - 半導体加速度センサ

Info

Publication number: JP2000338126A
Application number: JP14673399A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 宏齊藤; Sumio Akai; 澄夫赤井; Takuo Ishida; 拓郎石田; Kazushi Kataoka; 万士片岡; Hironori Kami; 浩則上; Takashi Saijo; 隆司西條; Makoto Saito; 誠斉藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ストッパとマス部が接触した場合の衝撃を効果
的に緩和し、カンチレバーの破損を防止できるととも
に、コストダウンを図れる半導体加速度センサを提供す
る。【解決手段】マス部５を一端で支持し、他端が支持体部
８に一体支持されたカンチレバー４を備えたセンサチッ
プ１の支持体部８に上ガラスキャップ２と下ガラスキャ
ップ３が接合されている。上ガラスキャップ２と下ガラ
スキャップ３には凹部２ａ，３ａが設けられており、各
凹部２ａ，３ａ上にはマス部５の過大変位を抑制するた
めにストッパが設けられている。下ガラスキャップ３の
凹部３ａ上には、その４隅方向に各１個ずつストッパ９
Ａが配置され、その内側に複数個ストッパ９Ｂが配置さ
れる。上ガラスキャップ２の凹部２ａ上にも同様にスト
ッパ１０が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体加速度セン
サに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体加速度センサとして、特開
平７−１５９４３２号に示されるものがある。図１７は
従来の半導体加速度センサＡの構成図であり、弾性を有
するビームにより一端でマス部５を支持し他端が支持体
部８に一体支持された薄肉のカンチレバー４を有するシ
リコン基板からなる半導体加速度センサチップ１（以
下、センサチップ１という）の上下に、シリコン基板と
ほぼ等しい熱膨張率を有する耐熱ガラス製の上ガラスキ
ャップ２と下ガラスキャップ３が支持体部８に陽極接合
により固定されている。

【０００３】カンチレバー４上には、ピエゾゲージ抵抗
６（以下、ゲージ抵抗６という）が拡散により形成さ
れ、その裏面にはダイヤフラムが形成されており、加速
度αがセンサチップ１と垂直方向に加えられると、マス
部５に力Ｆ＝ｍα（ｍ：質量）が発生する。この力Ｆに
よってカンチレバー４が撓み、その表面に歪みが発生し
てゲージ抵抗６の値が変化する。このように構成された
半導体加速度センサＡは一般的にカンチレバー型の加速
度センサと呼ばれている。

【０００４】図１９は、上記従来特許などから想定され
るセンサチップ１のパターンを示した上面図であり、カ
ンチレバー４上には４個のゲージ抵抗６が配設され、こ
れらをブリッジ接続し加速度に比例した電圧信号を得る
ことで加速度を検出する。ゲージ抵抗６から得られた電
圧信号は、Ｐ⁺拡散層の配線３１、コンタクト部３２、
アルミ配線３３、ワイヤボンディングパッド３４を介し
て、図１７に示すワイヤ７より外部に出力される。尚、
図１９において図１７と同じものには同じ符号を付しそ
の説明を省略している。また、２９は上記した下ガラス
キャップ２、上ガラスキャップ３との接合用のアルミ薄
膜であり、３０はマス部５周囲のスリットである。

【０００５】また、上ガラスキャップ２及び下ガラスキ
ャップ３のセンサチップ１に対向する面には、マス部５
の揺動空間を確保するための凹部２ａ，３ａがエッチン
グやサンドブラスト加工などで形成してある。このよう
にエアギャップを形成して、エアダンピングを大気圧下
で行うようにし、表面にゲージ抵抗６があるカンチレバ
ー４とマス部５を有するセンサチップ１のセンシングエ
レメントである感知部を密閉状態にし、過大な加速度を
受けた場合でも、その狭い空間における感知部の移動を
抑制して、センサチップ１の破壊を防止している。

【０００６】ここで、半導体加速度センサＡ自体の周波
数特性が最適となるようにエアダンピング効果を利用し
て、マス部５に減衰特性を持たせるよう凹部２ａ，３ａ
の深さ、形状を設定し、過大加速度が印加されたとき
に、マス部５が一定値以上変位せず、カンチレバー４が
破損しないように規制する凸状のストッパを、上記凹部
２ａ，３ａから突出して設けたものがある。

【０００７】図１８には、従来の特許などから想定され
るストッパの配置を示しており、下ガラスキャップ３の
凹部３ａ内にカンチレバー４の延長方向Ｘ方向に直列し
てストッパ２８が２個設けられている。上ガラスキャッ
プ２についても同様に設けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなエアダン
ピング効果を利用して減衰特性を持たせたものであって
も、半導体加速度センサＡが誤って落とされた場合な
ど、センサチップ１に対して垂直な衝撃やねじれ方向の
衝撃を受けた場合、カンチレバー４及びマス部５が一定
値以上変位しないようにストッパ２８で規制しているに
もかかわらず、マス部５の面とストッパ２８の上部とが
点での接触による衝撃により、接触部に破壊応力が集中
し、カンチレバー４が破損する可能性がある。また、上
記したようにストッパ２８がカンチレバー４の延長方向
に直列に２個設けられているため、カンチレバー４にね
じれ方向の衝撃が加わった場合に、ストッパ２８での変
位の規制が困難である。

【０００９】また、センサチップ１の感度の調整は、マ
スクやウェハの厚みを変更して、マス部５の大きさや形
状を変えることにより行い、マス部５の大きさや形状が
変われば、上記凹部２ａ，３ａのストッパの位置をその
都度変更する必要があり、コスト増となっていた。

【００１０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、周波数特性を最適化するとともに、
過大加速度が印加されたときに、マス部及びカンチレバ
ーが一定値以上変位するのを防ぎ、かつ、ストッパとマ
ス部が接触した場合の衝撃を効果的に緩和し、カンチレ
バーの破損を防止でき、さらに、センサの感度調整の際
のマス部の大きさの変更に対する対応が容易でコストダ
ウンを図れる半導体加速度センサを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記過大を解決するため
に、請求項１の発明は、マス部と、弾性を有するビーム
により前記マス部を一端で支持し、他端が支持体部に一
体支持されたカンチレバーと、前記カンチレバー上に形
成され、印加された加速度に比例した電圧を出力として
取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシングエレメントを
有するとともに、前記センシングエレメントの上下に位
置し、前記支持体部と接合されるとともに、センサ自体
の周波数特性をエアダンピングにより制御する凹部を設
けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャップを備え、過
大加速度が印加されたときに前記マス部が一定値以上変
位しないように規制する凸状の上部ストッパを前記上ガ
ラスキャップの凹部内に形成し、下部ストッパを前記下
ガラスキャップの凹部内に形成した半導体加速度センサ
において、前記上部ストッパと下部ストッパの少なくと
も一方は、前記上ガラスキャップの凹部、あるいは下ガ
ラスキャップの凹部内の４隅方向に各１個ずつ配置され
るとともに、その内側にさらに複数個配置されることを
特徴とする。

【００１２】よって、過度な加速度が印加された場合で
も、複数のストッパにより衝撃を分散して受け、その衝
撃を緩和するとともに、過度な加速度がカンチレバーの
ねじれの方向にかかっても、マス部がガラスキャップの
凹部の４隅方向に設けられた４個のストッパのどこかで
必ず接触するため、ねじれ方向の力による変位も規制す
ることができ、カンチレバーの破損を防止できる。さら
に、４個のストッパの内側に複数のストッパが設けられ
ているため、センサの感度調整により、マス部の大きさ
を小さくした場合でも、上ガラスキャップ、下ガラスキ
ャップをそのまま使用することができ、製造コストの低
減が図れる。

【００１３】また、請求項２の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパと下部スト
ッパの少なくとも一方は、前記上ガラスキャップの凹
部、あるいは下ガラスキャップの凹部内の４隅方向に各
１個ずつ配置されるとともに、その外側にさらに複数個
配置されることを特徴とする。

【００１４】よって、過度な加速度が印加された場合で
も、複数のストッパにより衝撃を分散して受け、その衝
撃を緩和するとともに、過度な加速度がカンチレバーの
ねじれの方向にかかっても、マス部がガラスキャップの
凹部内の４隅方向に設けられた４個のストッパのどこか
で必ず接触するため、ねじれ方向の力による変位も規制
することができ、カンチレバーの破損を防止できる。さ
らに、上記４個のストッパの外側に複数のストッパが設
けられているため、センサの感度調整により、マス部の
大きさをより大きくし、マス部の重さを増加した場合で
も、上ガラスキャップ、下ガラスキャップをそのまま使
用することができ、製造コストの低減が図れる。

【００１５】また、請求項３の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、前記上部ストッパと下部ストッ
パの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有るマ
ス部の面の対角線と対応する位置に、ほぼ均等に複数個
配置されていることを特徴とする。

【００１６】よって、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
に配置されたストッパでその衝撃を分散して受けること
ができ、更に過度な加速度による衝撃を複数のストッパ
で分散して受け、その衝撃を緩和するため、カンチレバ
ーの破損を防止できる。

【００１７】また、請求項４の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパ及び下部ス
トッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有
るマス部の面の対角線と対応する位置に、所定の幅の台
状でありほぼ十字にクロスした形状で配置されているこ
とを特徴とする。

【００１８】よって、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
に台状で十字にクロスした形状で配置されたストッパで
その衝撃を分散して受けることができ、更に過度な加速
度による衝撃を線状のストッパで分散して受け、その衝
撃を緩和するため、カンチレバーの破損を防止できる。

【００１９】また、請求項５の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパ及び下部ス
トッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有
るマス部の面の対角線と対応する位置の４隅方向に各１
個ずつ所定の幅及び長さを有する長い台状の形状で配置
されていることを特徴とする。

【００２０】よって、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
上に４隅方向に設けられた４個の線状のストッパでその
衝撃を分散して受けることができ、更に過度な加速度に
よる衝撃を線状のストッパで分散して受け、その衝撃を
緩和するため、カンチレバーの破損を防止できる。ま
た、凹部の中央部に設けられたストッパの設けられてい
ない部分があることによりエアーダンピング効果を向上
させることができる。

【００２１】また、請求項６の発明では、請求項１又は
２に記載の発明において、前記上部ストッパ及び下部ス
トッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有
るマス部の面の対角線と対応する位置にほぼ均等に複数
個配置され、各ストッパの先端は平坦面であり、かつ、
各ストッパの先端のそれぞれが、所定の加速度が印加さ
れ前記カンチレバーが撓んだ時の前記相対する位置にあ
るマス部の面と同一平面上に位置するよう、各ストッパ
の高さが設定されることを特徴とする。

【００２２】よって、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
に配置されたストッパでその衝撃を分散して受けること
ができ、更に過度な加速度による衝撃をより多数のスト
ッパで均等に分散して受け、その衝撃を緩和するため、
カンチレバーの破損を防止できる。

【００２３】また、請求項７の発明は、請求項１又は２
記載の発明において、前記上部ストッパと下部ストッパ
の少なくとも一方は、これらと相対する位置に有るマス
部の面の対角線と対応する位置にほぼ均等に複数個配列
され、各ストッパの先端面は斜面であり、かつ、各スト
ッパの斜面のそれぞれが、所定の加速度が印加され前記
カンチレバーが撓んだ時の前記相対する位置にあるマス
部の面と同一平面上に位置するよう、各ストッパの高さ
が設定されることを特徴とする。

【００２４】よって、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
に配置されたストッパでその衝撃を分散して受けること
ができ、更に過度な加速度による衝撃をより多数のスト
ッパのより多くの面積で均等に分散して受け、その衝撃
を緩和するため、カンチレバーの破損を防止できる。

【００２５】また、請求項８の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパと下部スト
ッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置にある
マス部の面の対角線と対応する位置に、所定の幅を有す
る台状でクロスした形状で配置され、かつ、そのマス部
と接触する面は傾斜面となっており、その傾斜面は所定
の加速度が印加され前記カンチレバーが撓んだ時の前記
相対する位置にあるマス部の面と同一平面上に位置する
ように設けられていることを特徴とする。

【００２６】よって、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
に台状でクロスした形状で配置されたストッパでその衝
撃を分散して受けることができ、更に過度な加速度によ
る衝撃を線状のストッパの面全体で分散して受け、その
衝撃を緩和するため、カンチレバーの破損を防止でき
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の実施形態
１を図１、図２を用いて説明する。図１は半導体加速度
センサの側面断面図を、図２は下ガラスキャップ３の凹
部３ａを上方から見た平面図であり、従来例を示す図１
７、図１８と同じものには同じ符号を付しその説明を省
略する。

【００２８】図１、図２において、従来例を示す図１
７、図１８と異なっている点は、従来例ではストッパ２
８がカンチレバーの延長方向であるＸ方向に２個直列に
配置されているのに対し、図１、図２では下ガラスキャ
ップ３の凹部３ａの中央部より４隅方向へ向かって略等
距離の位置に各１個ずつストッパ９Ａが４個設けられて
おり、ストッパ９Ａの内側に、ストッパ９Ａとほぼ同じ
大きさのストッパ９Ｂが横２列、縦３列の計６個設けら
れている点である。

【００２９】下ガラスキャップ３の凹部３ａの深さは数
１０μｍであり、凸状のストッパ９Ａ，９Ｂが、凹部３
ａの深さより数μｍ〜１０μｍ弱程度低くした高さで、
その大きさが約数１００μｍ程度になるよう下ガラスキ
ャップ３の凹部３ａの底面から突出形成される。また、
上ガラスキャップ２においても同様にストッパ１０が設
けられており、上部ストッパであるストッパ１０はマス
部５の上面５Ａに相対する位置に、下部ストッパである
ストッパ９Ａ，９Ｂはマス部５の下面５Ｂに相対する位
置に配置されている。

【００３０】本実施形態によれば、過度な加速度が印加
された場合でも、複数のストッパにより衝撃を分散して
受け、その衝撃を緩和するとともに、過度な加速度がカ
ンチレバー４のねじれの方向にかかっても、マス部５が
４個のストッパ９Ａのどこかで必ず接触するため、ねじ
れ方向の力による変位も規制することができ、カンチレ
バー４の破損を防止できる。さらに、ストッパ９Ａの内
側に複数のストッパ９Ｂが設けられているため、センサ
チップ１の感度調整により、マス部５の大きさを小さく
し、マス部５の重さを低減した高Ｇ検知タイプのセンサ
チップ１に対しても、上ガラスキャップ２、下ガラスキ
ャップ３をそのまま使用することができ、製造コストの
低減が図れる。

【００３１】尚、本実施形態では、上部ストッパと下部
ストッパの両方が上記した配置であるとしたが、少なく
とも一方が上記した配置であっても同様の効果が得られ
る。

【００３２】（実施形態２）本発明の実施形態２を図
３、図４を用いて説明する。図３は半導体加速度センサ
の側面断面図を、図４は下ガラスキャップ３の凹部３ａ
を上方から見た平面図であり、実施形態１を示す図１、
図２と同じものには同じ符号を付しその説明を省略す
る。

【００３３】図３、図４において、図１、図２と異なる
点は、図３、図４ではストッパ９Ａの内側には他のスト
ッパが設けられておらず、各ストッパ９Ａの外側に更に
凹部３ａの４隅に向かう位置に２個ずつストッパ９Ａと
ほぼ同じ大きさのストッパ９Ｃが設けられている点であ
る。

【００３４】また、図１、図２で説明したように下ガラ
スキャップ３の凹部３ａの深さは数１０μｍで、ストッ
パ９Ａ，９Ｃの高さは、凹部３ａの深さより数μｍ〜１
０μｍ弱程度低くした高さであり、ストッパ９Ａ，９Ｃ
の大きさは約数１００μｍ程度である。また、上ガラス
キャップ２においても同様にストッパ１１が設けられて
おり、ストッパ１１はマス部５の上面５Ａに相対する位
置に、ストッパ９Ａ，９Ｃはマス部５の下面５Ｂに相対
する位置に配置されている。

【００３５】本実施形態によれば、過度な加速度が印加
された場合でも、複数のストッパにより衝撃を分散して
受け、その衝撃を緩和するとともに、過度な加速度がカ
ンチレバー４のねじれの方向にかかっても、マス部５が
４個のストッパ９Ａのどこかで必ず接触するため、ねじ
れ方向の力による変位も規制することができ、カンチレ
バー４の破損を防止できる。さらに、ストッパ９Ａの外
側に複数のストッパ９Ｃが設けられているため、センサ
チップ１の感度調整により、マス部５の大きさをより大
きくし、マス部５の重さを増加した低Ｇ検知タイプのセ
ンサチップ１に対しても、上ガラスキャップ２、下ガラ
スキャップ３をそのまま使用することができ、製造コス
トの低減が図れる。

【００３６】尚、本実施形態では、上部ストッパと下部
ストッパの両方が上記した配置であるとしたが、少なく
とも一方が上記した配置であっても同様の効果が得られ
る。

【００３７】（実施形態３）本発明の実施形態３を図
５、図６を用いて説明する。図５は半導体加速度センサ
の側面断面図を、図６は下ガラスキャップ３の凹部３ａ
を上方から見た平面図であり、実施形態１を示す図１、
図２と同じものには同じ符号を付しその説明を省略す
る。

【００３８】図５、図６において、図１、図２と異なる
点は、図５、図６では下ガラスキャップ３の凹部３ａ内
に設けられる下部ストッパがそれに相対するマス部５の
下面５Ｂの対角線と対応する位置、すなわち対角線を凹
部３ａ上にほぼ平行に垂下した位置に、ほぼ同形状で等
間隔に均等に配置されている点である。このとき、マス
部５の下面の対角線は凹部３ａ上の対角線１３Ａ，１３
Ｂと略一致しており、図６に示すように凹部３ａの中央
部１３Ｃから４隅方向に向かって略等距離の位置にスト
ッパ１２Ａが４個ずつ設けられ、その内側には、各スト
ッパ１２Ａと中央部１３Ｃの間に同じく対角線１３Ａ、
１３Ｂ上に２個ずつストッパ１２Ｂが配置されている。
尚、下ガラスキャップ３に設けられたストッパについて
説明したが、上ガラスキャップ２に設けられるストッパ
１４も同様である。

【００３９】本実施形態よれば、カンチレバー４にねじ
れ方向に力が加わった場合でも、マス部５の面の対角線
に対応する位置に配置されたストッパでその衝撃を分散
して受けることができ、更に過度な加速度による衝撃を
複数のストッパで分散して受け、その衝撃を緩和するた
め、カンチレバー４の破損を防止できる。

【００４０】尚、本実施形態では、上部ストッパと下部
ストッパの両方が上記した配置であるとしたが、少なく
とも一方が上記した配置であっても同様の効果が得られ
る。

【００４１】（実施形態４）本発明の実施形態４を図
７、図８を用いて説明する。図７は半導体加速度センサ
の側面断面図を、図８は下ガラスキャップ３の凹部３ａ
を上方から見た平面図であり、実施形態１を示す図１、
図２と同じものには同じ符号を付しその説明を省略す
る。

【００４２】図７、図８において、図１、図２と異なる
点は、ストッパの配置であり、図７、図８では、マス部
５の下面５Ｂの対角線と対応する位置、すなわち対角線
を凹部３ａ上にほぼ平行に垂下した位置に配置される点
である。ここで、マス部５の下面５Ｂの対角線は凹部３
ａの対角線と略一致しており、図８に示すように、凹部
３ａの対角線１６Ａ，１６Ｂ上のそれぞれに、例えば数
１００μｍの幅の台状のストッパ１５が凹部３ａの中央
部１５Ａでほぼ十字状にクロスし凹部３ａの４隅方向に
向かう形状で配置されている。

【００４３】この台状のストッパ１５は下ガラスキャッ
プ３の表面をサンドブラスト法により約７０〜８０度の
斜面で掘り込んで形成するため、方形状のストッパより
加工精度がよい。この台状のストッパ１５の幅が大きい
と下ガラスキャップ３の凹部３ａ内のエアーダンピング
効果が低下することがある。尚、下ガラスキャップ３に
設けられたストッパについて説明したが、上ガラスキャ
ップ２に設けられるストッパ１７も同様である。

【００４４】本実施形態によれば、カンチレバー４にね
じれ方向に力が加わった場合でも、マス部５の面の対角
線と対応する位置に台状で十字にクロスした形状で配置
されたストッパでその衝撃を分散して受けることがで
き、更に過度な加速度による衝撃を線状のストッパで分
散して受け、その衝撃を緩和するため、カンチレバー４
の破損を防止できる。

【００４５】尚、本実施形態では、上部ストッパと下部
ストッパの両方が上記した配置であるとしたが、少なく
とも一方が上記した配置であっても同様の効果が得られ
る。

【００４６】（実施形態５）本発明の実施形態５を図
９、図１０を用いて説明する。図９は半導体加速度セン
サの側面断面図を、図１０は下ガラスキャップ３の凹部
３ａを上方から見た平面図であり、実施形態４を示す図
７、図８と同じものには同じ符号を付しその説明を省略
する。図９、図１０において、図７、図８と異なる点
は、ストッパの配置であり、図１０では図８で示した十
字状にクロスしたストッパ１５の中央部１５Ａ近辺が削
除されて隙間ができた形状となっている点である。すな
わち、凹部３ａの対角線１６Ａ上に中央部１５Ａを挟ん
で２個直列に約数１００μｍの幅で約１〜２ｍｍ程度の
長さの台状のストッパ１８Ａが配置され、対角線１６Ｂ
上に同じく中央部を挟んで２個直列にストッパ１８Ａと
ほぼ同じ大きさのストッパ１８Ｂが配置されており、言
いかえると、中央部１５Ａより凹部３ａの４隅方向に各
１個ずつ配置されている。尚、下ガラスキャップ３に設
けられたストッパ１８Ａ，１８Ｂについて説明したが、
上ガラスキャップ２に設けられるストッパ１９も同様で
ある。

【００４７】本実施形態によれば、カンチレバー４にね
じれ方向に力が加わった場合でも、マス部５の面の対角
線と対応する位置に設けられた４個の線状のストッパで
その衝撃を分散して受けることができ、更に過度な加速
度による衝撃を線状のストッパで分散して受け、その衝
撃を緩和するため、カンチレバー４の破損を防止でき
る。また、中央部１５Ａに設けられた隙間によりエアー
ダンピング効果を向上させることができる。

【００４８】尚、本実施形態では、上部ストッパと下部
ストッパの両方が上記した配置であるとしたが、少なく
とも一方が上記した配置であっても同様の効果が得られ
る。

【００４９】（実施形態６）本発明の実施形態６を図１
１、図１２を用いて説明する。図１１は半導体加速度セ
ンサの側面断面図を図１２は下ガラスキャップの凹部の
ストッパの配置を上方からみた平面図を示しており、図
５、図６と同じものには同じ符号を付しその説明を省略
する。尚、図１１においては上ガラスキャップ２の図示
を省略しており、図１１は図１２でのａ−ａ’での断面
図を示している。

【００５０】図１１、図１２において、ストッパの配置
は図５、図６と同じであり、図１２に示すように凹部３
ａの対角線２０Ａ、２０Ｂ上に、すなわち対角線２０
Ａ，２０Ｂと略一致したマス部５の下面５Ｂの対角線を
凹部３ａ上にほぼ平行に垂下した位置に、所定の間隔で
複数個配置されている。詳しくは、凹部３ａの中央部２
０Ｐから４隅の方向へ向かう略等距離の位置に１個ずつ
ストッパ２１Ａが４個配置され、各ストッパ２１Ａと中
央部２０Ｐの間にそれぞれ略等間隔でストッパ２１Ｂが
２個ずつ配置されている。

【００５１】これらの複数のストッパ２１Ａ，２１Ｂ
は、図６に示したものとは異なり、加速度が加わりカン
チレバー４が撓んだとき、マス部５の下面５Ｂに均等に
接触するようにそれぞれの高さを調整している。片持ち
梁のカンチレバーは均一に加速度がかかる場合、この撓
み曲線は、次の式で表される。ｙ＝ＷＬ⁴／８ＥＩ（Ｌ−４ｘ／３Ｌ＋ｘ⁴／３Ｌ⁴）ここで、Ｉは断面２次モーメント、Ｌはカンチレバーの
長さ、Ｗは質量、Ｅは縦弾性係数、ｙは撓み量である。

【００５２】マス部５はカンチレバー４（厚さ約６〜２
０μｍ）に比べ肉厚が大きく（数１００μｍ）撓まない
が、その下面５Ｂは下ガラスキャップ３の凹部３ａに対
して所定の角度をなす。ここで、カンチレバー４の破壊
限界前の安全を考慮した規定の加速度に対しての角度を
設定し、凹部３ａに対してその角度をなしたマス部５の
下面５Ｂと同一平面上に各ストッパ２１Ａ，２１Ｂの先
端が位置するように高さを設定する。尚、各ストッパ２
１Ａ，２１Ｂの先端は平坦面になっている。

【００５３】本実施形態によれば、カンチレバー４にね
じれ方向に力が加わった場合でも、マス部５の面の対角
線と対応する位置に配置されたストッパでその衝撃を分
散して受けることができ、更に過度な加速度による衝撃
をより多数のストッパで均等に分散して受け、その衝撃
を緩和するため、カンチレバー４の破損を防止できる。

【００５４】また、図示していないが、上ガラスキャッ
プの凹部にも下ガラスキャップ３と同様にストッパが設
けられる。このとき、少なくとも上ガラスキャップ、あ
るいは下ガラスキャップの凹部に設けられるストッパを
上記した配置および高さにすることで上記した効果を得
ることができる。

【００５５】（実施形態７）本発明の実施形態７を図１
３、図１４を用いて説明する。図１３は半導体加速度セ
ンサの側面断面図を図１４は下ガラスキャップの凹部の
ストッパの配置を上方からみた平面図を示している。図
１３，図１４において、図１１，図１２と同じものには
同じ符号を付しその説明を省略する。また、図１３にお
いて、上ガラスキャップの図示は省略している。さら
に、図１３は図１４のｂ−ｂ’断面図である。

【００５６】図１３，図１４において、各ストッパ２１
Ａ，２１Ｂの高さを調整する点は図１１，図１２と同じ
であるが、さらに、各ストッパ２１Ａ，２１Ｂの先端が
平坦面ではなく斜面２２Ｆになっているストッパ２２
Ａ，２２Ｂとなっており、所定の加速度が加わったと
き、ストッパ２２Ａ，２２Ｂの先端の斜面２２Ｆがマス
部５の下面５Ｂに均等に接触するように、マス部５の面
が位置する同一平面上に各ストッパ２２Ａ，２２Ｂの先
端の斜面２２Ｆが位置するように構成されている点が図
１１、図１２と異なる。ここで、所定の加速度とはカン
チレバー４の破壊限界前の安全を考慮した規定の加速度
をさしている。

【００５７】これらストッパ２２Ａ，２２Ｂの先端の斜
面は、例えばガラスキャップの面を斜めに研磨したり、
サンドブラスト加工方法の工夫（マスク形状、ブラスト
時間、吐粒の噴射角度などの検討）などで作製できる。

【００５８】本実施形態によれば、カンチレバー４にね
じれ方向に力が加わった場合でも、マス部５の面の対角
線に対応する位置に配置されたストッパでその衝撃を分
散して受けることができ、更に過度な加速度による衝撃
をより多数のストッパのより多くの面積で均等に分散し
て受け、その衝撃を緩和するため、カンチレバー４の破
損を防止できる。

【００５９】また、図示していないが、上ガラスキャッ
プの凹部にも下ガラスキャップ３と同様にストッパが設
けられる。このとき、少なくとも上ガラスキャップ、あ
るいは下ガラスキャップの凹部に設けられるストッパを
上記した配置および高さにすることで上記した効果を得
ることができる。

【００６０】（実施形態８）本発明の実施形態８を図１
５、図１６を用いて説明する。図１５は半導体加速度セ
ンサの側面断面図を図１６は下ガラスキャップの凹部の
ストッパの配置を上方からみた平面図を示している。図
１５，図１６において、図１３，図１４と同じものには
同じ符号を付しその説明を省略する。また、図１５にお
いて、上ガラスキャップの図示は省略している。さら
に、図１５は図１６のｃ−ｃ’での断面図である。

【００６１】図１５，図１６において、図１３、図１４
と異なる点は、ストッパの形状と配置である。本実施形
態におけるストッパは、マス部５の下面５Ｂの対角線を
凹部３ａ上にほぼ平行に垂下した位置に設けられてお
り、図１６の平面図に示したように、下面５Ｂの対角線
と略一致する凹部３ａの対角線２３Ａ，２３Ｂ上のそれ
ぞれに、例えば数１００μｍの幅の台状のストッパ２４
が凹部３ａの中央部２３Ｃでほぼ十字状にクロスし凹部
３ａの４隅方向に向かう形状で配置されている。すなわ
ち、マス部５の下面５Ｂの対角線と対応する位置に配置
されている。

【００６２】また、ストッパ２４の上部には図１５に示
すように、加速度が加わりカンチレバー４が撓んだと
き、マス部５の下面５Ｂとストッパ２４の上部全体が均
等に接触するように、所定の角度を設けた傾斜面２４Ａ
が設けられている。この傾斜面２４Ａは、所定の加速度
が加わったとき、カンチレバー４が撓んでマス部５の面
が変位して位置する同一平面上にストッパ２４の先端の
傾斜面２４Ａが位置するように構成されている。ここ
で、所定の加速度とはカンチレバー４の破壊限界前の安
全を考慮した規定の加速度をさしている。

【００６３】本実施形態によれば、カンチレバー４にね
じれ方向に力が加わった場合でも、マス部５の面の対角
線と対応する位置に台状で十字にクロスした形状で配置
されたストッパでその衝撃を分散して受けることがで
き、更に過度な加速度による衝撃を線状のストッパの面
全体で分散して受け、その衝撃を緩和するため、カンチ
レバー４の破損を防止できる。

【００６４】また、図示していないが、上ガラスキャッ
プの凹部にも下ガラスキャップ３と同様にストッパが設
けられる。このとき、少なくとも上ガラスキャップ、あ
るいは下ガラスキャップの凹部に設けられるストッパを
上記した配置および高さにすることで上記した効果を得
ることができる。

【００６５】

【発明の効果】上記したように、請求項１の発明は、マ
ス部と、弾性を有するビームにより前記マス部を一端で
支持し、他端が支持体部に一体支持されたカンチレバー
と、前記カンチレバー上に形成され、印加された加速度
に比例した電圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備
えたセンシングエレメントを有するとともに、前記セン
シングエレメントの上下に位置し、前記支持体部と接合
されるとともに、センサ自体の周波数特性をエアダンピ
ングにより制御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び
下ガラスキャップを備え、過大加速度が印加されたとき
に前記マス部が一定値以上変位しないように規制する凸
状の上部ストッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形
成し、下部ストッパを前記下ガラスキャップの凹部内に
形成した半導体加速度センサにおいて、前記上部ストッ
パと下部ストッパの少なくとも一方は、前記上ガラスキ
ャップの凹部、あるいは下ガラスキャップの凹部内の４
隅方向に各１個ずつ配置されるとともに、その内側にさ
らに複数個配置されるため、過度な加速度が印加された
場合でも、複数のストッパにより衝撃を分散して受け、
その衝撃を緩和するとともに、過度な加速度がカンチレ
バーのねじれの方向にかかっても、マス部がガラスキャ
ップの凹部の４隅方向に設けられた４個のストッパのど
こかで必ず接触するため、ねじれ方向の力による変位も
規制することができ、カンチレバーの破損を防止でき
る。さらに、４個のストッパの内側に複数のストッパが
設けられているため、センサの感度調整により、マス部
の大きさを小さくした場合でも、上ガラスキャップ、下
ガラスキャップをそのまま使用することができ、製造コ
ストの低減が図れる。

【００６６】また、請求項２の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパと下部スト
ッパの少なくとも一方は、前記上ガラスキャップの凹
部、あるいは下ガラスキャップの凹部内の４隅方向に各
１個ずつ配置されるとともに、その外側にさらに複数個
配置されるため、過度な加速度が印加された場合でも、
複数のストッパにより衝撃を分散して受け、その衝撃を
緩和するとともに、過度な加速度がカンチレバーのねじ
れの方向にかかっても、マス部がガラスキャップの凹部
内の４隅方向に設けられた４個のストッパのどこかで必
ず接触するため、ねじれ方向の力による変位も規制する
ことができ、カンチレバーの破損を防止できる。さら
に、上記４個のストッパの外側に複数のストッパが設け
られているため、センサの感度調整により、マス部の大
きさをより大きくし、マス部の重さを増加した場合で
も、上ガラスキャップ、下ガラスキャップをそのまま使
用することができ、製造コストの低減が図れる。

【００６７】また、請求項３の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、前記上部ストッパと下部ストッ
パの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有るマ
ス部の面の対角線と対応する位置に、ほぼ均等に複数個
配置されているため、カンチレバーにねじれ方向に力が
加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置
に配置されたストッパでその衝撃を分散して受けること
ができ、更に過度な加速度による衝撃を複数のストッパ
で分散して受け、その衝撃を緩和するため、カンチレバ
ーの破損を防止できる。

【００６８】また、請求項４の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパ及び下部ス
トッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有
るマス部の面の対角線と対応する位置に、所定の幅の台
状でありほぼ十字にクロスした形状で配置されているた
め、カンチレバーにねじれ方向に力が加わった場合で
も、マス部の面の対角線と対応する位置に台状で十字に
クロスした形状で配置されたストッパでその衝撃を分散
して受けることができ、更に過度な加速度による衝撃を
線状のストッパで分散して受け、その衝撃を緩和するた
め、カンチレバーの破損を防止できる。

【００６９】また、請求項５の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパ及び下部ス
トッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有
るマス部の面の対角線と対応する位置の４隅方向に各１
個ずつ所定の幅及び長さを有する長い台状の形状で配置
されているため、カンチレバーにねじれ方向に力が加わ
った場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置上に
４隅方向に設けられた４個の線状のストッパでその衝撃
を分散して受けることができ、更に過度な加速度による
衝撃を線状のストッパで分散して受け、その衝撃を緩和
するため、カンチレバーの破損を防止できる。また、凹
部の中央部に設けられたストッパの設けられていない部
分があることによりエアーダンピング効果を向上させる
ことができる。

【００７０】また、請求項６の発明では、請求項１又は
２に記載の発明において、前記上部ストッパ及び下部ス
トッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置に有
るマス部の面の対角線と対応する位置にほぼ均等に複数
個配置され、各ストッパの先端は平坦面であり、かつ、
各ストッパの先端のそれぞれが、所定の加速度が印加さ
れ前記カンチレバーが撓んだ時の前記相対する位置にあ
るマス部の面と同一平面上に位置するよう、各ストッパ
の高さが設定されるため、カンチレバーにねじれ方向に
力が加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する
位置に配置されたストッパでその衝撃を分散して受ける
ことができ、更に過度な加速度による衝撃をより多数の
ストッパで均等に分散して受け、その衝撃を緩和するた
め、カンチレバーの破損を防止できる。

【００７１】また、請求項７の発明は、請求項１又は２
記載の発明において、前記上部ストッパと下部ストッパ
の少なくとも一方は、これらと相対する位置に有るマス
部の面の対角線と対応する位置にほぼ均等に複数個配列
され、各ストッパの先端面は斜面であり、かつ、各スト
ッパの斜面のそれぞれが、所定の加速度が印加され前記
カンチレバーが撓んだ時の前記相対する位置にあるマス
部の面と同一平面上に位置するよう、各ストッパの高さ
が設定されるため、カンチレバーにねじれ方向に力が加
わった場合でも、マス部の面の対角線と対応する位置に
配置されたストッパでその衝撃を分散して受けることが
でき、更に過度な加速度による衝撃をより多数のストッ
パのより多くの面積で均等に分散して受け、その衝撃を
緩和するため、カンチレバーの破損を防止できる。

【００７２】また、請求項８の発明は、マス部と、弾性
を有するビームにより前記マス部を一端で支持し、他端
が支持体部に一体支持されたカンチレバーと、前記カン
チレバー上に形成され、印加された加速度に比例した電
圧を出力として取り出すゲージ抵抗とを備えたセンシン
グエレメントを有するとともに、前記センシングエレメ
ントの上下に位置し、前記支持体部と接合されるととも
に、センサ自体の周波数特性をエアダンピングにより制
御する凹部を設けた上ガラスキャップ及び下ガラスキャ
ップを備え、過大加速度が印加されたときに前記マス部
が一定値以上変位しないように規制する凸状の上部スト
ッパを前記上ガラスキャップの凹部内に形成し、下部ス
トッパを前記下ガラスキャップの凹部内に形成した半導
体加速度センサにおいて、前記上部ストッパと下部スト
ッパの少なくとも一方は、これらと相対する位置にある
マス部の面の対角線と対応する位置に、所定の幅を有す
る台状でクロスした形状で配置され、かつ、そのマス部
と接触する面は傾斜面となっており、その傾斜面は所定
の加速度が印加され前記カンチレバーが撓んだ時の前記
相対する位置にあるマス部の面と同一平面上に位置する
ように設けられているため、カンチレバーにねじれ方向
に力が加わった場合でも、マス部の面の対角線と対応す
る位置に台状でクロスした形状で配置されたストッパで
その衝撃を分散して受けることができ、更に過度な加速
度による衝撃を線状のストッパの面全体で分散して受
け、その衝撃を緩和するため、カンチレバーの破損を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に対応する半導体加速度セ
ンサの構造を示す側面断面図である。

【図２】本発明の実施形態１に対応する半導体加速度セ
ンサのストッパ配置を示す平面図である。

【図３】本発明の実施形態２に対応する半導体加速度セ
ンサの構造を示す側面断面図である。図である。

【図４】本発明の実施形態２に対応する半導体加速度セ
ンサのストッパ配置を示す平面図である。

【図５】本発明の実施形態３に対応する半導体加速度セ
ンサの構造を示す側面断面図である。

【図６】本発明の実施形態３に対応する半導体加速度セ
ンサのストッパ配置を示す平面図である。

【図７】本発明の実施形態４に対応する半導体加速度セ
ンサの構造を示す側面断面図である。

【図８】本発明の実施形態４に対応する半導体加速度セ
ンサのストッパ配置を示す平面図である。

【図９】本発明の実施形態５に対応する半導体加速度セ
ンサの構造を示す側面断面図である。

【図１０】本発明の実施形態５に対応する半導体加速度
センサのストッパ配置を示す平面図である。

【図１１】本発明の実施形態６に対応する半導体加速度
センサの構造を示す側面断面図である。

【図１２】本発明の実施形態６に対応する半導体加速度
センサのストッパ配置を示す平面図である。

【図１３】本発明の実施形態７に対応する半導体加速度
センサの構造を示す側面断面図である。

【図１４】本発明の実施形態７に対応する半導体加速度
センサのストッパ配置を示す平面図である。

【図１５】本発明の実施形態８に対応する半導体加速度
センサの構造を示す側面断面図である。

【図１６】本発明の実施形態８に対応する半導体加速度
センサのストッパ配置を示す平面図である。

【図１７】従来の半導体加速度センサの構造を示す側面
断面図である。

【図１８】従来の半導体加速度センサのストッパ配置を
示す平面図である。

【図１９】従来の半導体加速度センサの構造を示す平面
図である。

【符号の説明】

１センサチップ２上ガラスキャップ２ａ凹部３下ガラスキャップ３ａ凹部４カンチレバー５マス部６ゲージ抵抗７ワイヤ８支持体部９Ａ，９Ｂストッパ１０ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田拓郎大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者片岡万士大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者上浩則大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者西條隆司大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者斉藤誠大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA01 CA23 CA28 CA35 CA36 EA13 FA07 GA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マス部と、弾性を有するビームにより前
記マス部を一端で支持し、他端が支持体部に一体支持さ
れたカンチレバーと、前記カンチレバー上に形成され、
印加された加速度に比例した電圧を出力として取り出す
ゲージ抵抗とを備えたセンシングエレメントを有すると
ともに、前記センシングエレメントの上下に位置し、前
記支持体部と接合されるとともに、センサ自体の周波数
特性をエアダンピングにより制御する凹部を設けた上ガ
ラスキャップ及び下ガラスキャップを備え、過大加速度
が印加されたときに前記マス部が一定値以上変位しない
ように規制する凸状の上部ストッパを前記上ガラスキャ
ップの凹部内に形成し、下部ストッパを前記下ガラスキ
ャップの凹部内に形成した半導体加速度センサにおい
て、前記上部ストッパと下部ストッパの少なくとも一方は、
前記上ガラスキャップの凹部、あるいは下ガラスキャッ
プの凹部内の４隅方向に各１個ずつ配置されるととも
に、その内側にさらに複数個配置されることを特徴とす
る半導体加速度センサ。
【請求項２】マス部と、弾性を有するビームにより前
記マス部を一端で支持し、他端が支持体部に一体支持さ
れたカンチレバーと、前記カンチレバー上に形成され、
印加された加速度に比例した電圧を出力として取り出す
ゲージ抵抗とを備えたセンシングエレメントを有すると
ともに、前記センシングエレメントの上下に位置し、前
記支持体部と接合されるとともに、センサ自体の周波数
特性をエアダンピングにより制御する凹部を設けた上ガ
ラスキャップ及び下ガラスキャップを備え、過大加速度
が印加されたときに前記マス部が一定値以上変位しない
ように規制する凸状の上部ストッパを前記上ガラスキャ
ップの凹部内に形成し、下部ストッパを前記下ガラスキ
ャップの凹部内に形成した半導体加速度センサにおい
て、前記上部ストッパと下部ストッパの少なくとも一方は、
前記上ガラスキャップの凹部、あるいは下ガラスキャッ
プの凹部内の４隅方向に各１個ずつ配置されるととも
に、その外側にさらに複数個配置されることを特徴とす
る半導体加速度センサ。
【請求項３】前記上部ストッパと下部ストッパの少な
くとも一方は、これらと相対する位置に有るマス部の面
の対角線と対応する位置に、ほぼ均等に複数個配置され
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体
加速度センサ。
【請求項４】マス部と、弾性を有するビームにより前
記マス部を一端で支持し、他端が支持体部に一体支持さ
れたカンチレバーと、前記カンチレバー上に形成され、
印加された加速度に比例した電圧を出力として取り出す
ゲージ抵抗とを備えたセンシングエレメントを有すると
ともに、前記センシングエレメントの上下に位置し、前
記支持体部と接合されるとともに、センサ自体の周波数
特性をエアダンピングにより制御する凹部を設けた上ガ
ラスキャップ及び下ガラスキャップを備え、過大加速度
が印加されたときに前記マス部が一定値以上変位しない
ように規制する凸状の上部ストッパを前記上ガラスキャ
ップの凹部内に形成し、下部ストッパを前記下ガラスキ
ャップの凹部内に形成した半導体加速度センサにおい
て、前記上部ストッパ及び下部ストッパの少なくとも一方
は、これらと相対する位置に有るマス部の面の対角線と
対応する位置に、所定の幅の台状でありほぼ十字にクロ
スした形状で配置されていることを特徴とする半導体加
速度センサ。
【請求項５】マス部と、弾性を有するビームにより前
記マス部を一端で支持し、他端が支持体部に一体支持さ
れたカンチレバーと、前記カンチレバー上に形成され、
印加された加速度に比例した電圧を出力として取り出す
ゲージ抵抗とを備えたセンシングエレメントを有すると
ともに、前記センシングエレメントの上下に位置し、前
記支持体部と接合されるとともに、センサ自体の周波数
特性をエアダンピングにより制御する凹部を設けた上ガ
ラスキャップ及び下ガラスキャップを備え、過大加速度
が印加されたときに前記マス部が一定値以上変位しない
ように規制する凸状の上部ストッパを前記上ガラスキャ
ップの凹部内に形成し、下部ストッパを前記下ガラスキ
ャップの凹部内に形成した半導体加速度センサにおい
て、前記上部ストッパ及び下部ストッパの少なくとも一方
は、これらと相対する位置に有るマス部の面の対角線と
対応する位置の４隅方向に各１個ずつ所定の幅及び長さ
を有する長い台状の形状で配置されていることを特徴と
する半導体加速度センサ。
【請求項６】前記上部ストッパ及び下部ストッパの少
なくとも一方は、これらと相対する位置に有るマス部の
面の対角線と対応する位置にほぼ均等に複数個配置さ
れ、各ストッパの先端は平坦面であり、かつ、各ストッ
パの先端のそれぞれが、所定の加速度が印加され前記カ
ンチレバーが撓んだ時の前記相対する位置にあるマス部
の面と同一平面上に位置するよう、各ストッパの高さが
設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の半
導体加速度センサ。
【請求項７】前記上部ストッパと下部ストッパの少な
くとも一方は、これらと相対する位置に有るマス部の面
の対角線と対応する位置にほぼ均等に複数個配列され、
各ストッパの先端面は斜面であり、かつ、各ストッパの
斜面のそれぞれが、所定の加速度が印加され前記カンチ
レバーが撓んだ時の前記相対する位置にあるマス部の面
と同一平面上に位置するよう、各ストッパの高さが設定
されることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体
加速度センサ。
【請求項８】マス部と、弾性を有するビームにより前
記マス部を一端で支持し、他端が支持体部に一体支持さ
れたカンチレバーと、前記カンチレバー上に形成され、
印加された加速度に比例した電圧を出力として取り出す
ゲージ抵抗とを備えたセンシングエレメントを有すると
ともに、前記センシングエレメントの上下に位置し、前
記支持体部と接合されるとともに、センサ自体の周波数
特性をエアダンピングにより制御する凹部を設けた上ガ
ラスキャップ及び下ガラスキャップを備え、過大加速度
が印加されたときに前記マス部が一定値以上変位しない
ように規制する凸状の上部ストッパを前記上ガラスキャ
ップの凹部内に形成し、下部ストッパを前記下ガラスキ
ャップの凹部内に形成した半導体加速度センサにおい
て、前記上部ストッパと下部ストッパの少なくとも一方は、
これらと相対する位置にあるマス部の面の対角線と対応
する位置に、所定の幅を有する台状でクロスした形状で
配置され、かつ、そのマス部と接触する面は傾斜面とな
っており、その傾斜面は所定の加速度が印加され前記カ
ンチレバーが撓んだ時の前記相対する位置にあるマス部
の面と同一平面上に位置するように設けられていること
を特徴とする半導体加速度センサ。