JP2001228168A - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ

Info

Publication number
JP2001228168A
JP2001228168A JP2000042053A JP2000042053A JP2001228168A JP 2001228168 A JP2001228168 A JP 2001228168A JP 2000042053 A JP2000042053 A JP 2000042053A JP 2000042053 A JP2000042053 A JP 2000042053A JP 2001228168 A JP2001228168 A JP 2001228168A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration sensor
package
electrode
acceleration
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000042053A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Tanaka
浩 田中
Hiroshi Ishikawa
寛 石川
Osamu Igata
理 伊形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Fujitsu Media Devices Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Media Devices Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Fujitsu Media Devices Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2000042053A priority Critical patent/JP2001228168A/ja
Priority to US09/750,178 priority patent/US20010049961A1/en
Priority to KR1020010004083A priority patent/KR20010100778A/ko
Priority to DE10105395A priority patent/DE10105395A1/de
Publication of JP2001228168A publication Critical patent/JP2001228168A/ja
Priority to US10/322,632 priority patent/US6796181B2/en
Priority to US10/921,876 priority patent/US20050016274A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
    • G01P15/0915—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up of the shear mode type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
    • G01P15/0922—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up of the bending or flexing mode type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型化、小型化が可能であり、しかも低コス
トで製造が可能な加速度センサを提供する。 【解決手段】 重り部と検出部とで構成される圧電素子
単板を含む加速度センサであり、重り部が受けた慣性力
に応じて前記検出部に発生した電気信号を検出する検出
電極と、検出電極を形成した面と対向する面に設けたグ
ランド電極とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体に加わる衝撃
或いは加速度を検出するために用いられる加速度センサ
に関し、特に加速度を受けて物体に生じた慣性力により
発生する特徴量を検出することで加速度を検出する圧電
型の加速度センサに関する。
【０００２】近年、電子機器の小型化が進み、例えばノ
ート型パソコン等の携帯用電子機器の普及が著しい。こ
れら電子機器が予期せぬ衝撃等を受けた時において、そ
の信頼性を維持するために、衝撃を検出して所定の処理
を行うように設計される。例えば、ノート型パソコンに
内蔵されたハードディスクが衝撃を受けた時に、書込・
再生動作を中止して、エラー発生を回避するための措置
が講じられる。この衝撃の検出に、加速度センサを用い
ることができる。また、自動車の衝突時における衝撃か
ら乗員を保護するためのエアバック装置の衝撃検出用に
も加速度センサが用いられている。
【０００３】そして、上記加速度センサについても近年
の小型化、薄型化及び低コスト化の要請があり、センサ
本来の機能向上を図りつつさらなる小型化等を図る必要
がある。
【０００４】
【従来の技術】加速度センサには種々のタイプが知られ
ているが、最近では圧電型の加速度センサが注目されて
いる。圧電型の加速度センサとして例えば特開平１１−
５１９６０号公報には、圧電素子に重りを張り合わせた
ものが開示されている。この加速度センサは衝撃を受け
た時に、重りと圧電素子との間で剪断方向に発生する慣
性力を用いて加速度を検出するものである。また、特開
平１０―９６７４２号公報或いは特開平１１−２１１７
４８号公報には、圧電板を張り合せて形成した圧電素子
で振動時に発生する撓みから加速度を検出するものが開
示されている。さらに、特開平６−２７３４３９号公報
には圧電セラミックス板を張り合せた圧電素子を両持ち
梁構造とし、慣性力によって変形する圧電素子の撓みか
ら加速度を検出する加速度センサが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
圧電素子と重りとの間に生ずる慣性力から加速度を検出
する加速度センサでは、庄電素子上に重りとなる部材を
固定しなければならない。そして、この加速度センサで
加速度を所定値以上の感度で検出するためには、それに
応じた剪断応力が発生させるような構成とする必要があ
る。その剪断応力を得るためには、少なくとも所定重量
の重りが必要となるのでセンサ自体の厚みが増すことに
なる。よって、この種の重りを用いるタイプの加速度セ
ンサでは軽量化、薄型化は困難である。
【０００６】また、前述の圧電素子に加わる撓みから加
速度を検出するタイプの加速度センサは、加速度により
生ずる撓みを大きく取ることで高感度とするために、極
薄の圧電体を複数枚張り合せた圧電素子を用いることが
必要である。そのために、このタイプの加速度センサで
は、製造工程が複雑となり、製造コストが増加するとい
う問題がある。
【０００７】したがって、本発明の課題は、加速度に対
する感度の向上を図りつつ薄型化、小型化が可能であ
り、しかも低コストで製造が可能な加速度センサを提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に記
載される如く、重り部と検出部とで構成される圧電素子
単板を含む加速度センサにより達成される。
【０００９】請求項１記載の発明によれば、圧電素子単
板は重り部と検出部とを有するので、単板上に別途重り
を付加しなくても、加速度を受けて重り部に生じた慣性
力により発生する特徴量（電気信号）を検出部で検出す
ることができる。よって、加速度センサの薄型化を図る
ことができる。また、圧電体を張合せなくても上述のよ
うに特徴量を検出することができるので薄型化のみなら
ず製造工程を簡素化でき、製造コストを低く抑えること
ができる。
【００１０】また、請求項２に記載される如く、請求項
１記載の加速度センサにおいて、前記重り部が受けた慣
性力に応じて前記検出部に発生した電気信号を検出する
検出電極と、該検出電極を形成した面と対向する面に設
けたグランド電極とを有する構成とすることができる。
【００１１】請求項２記載の発明によれば、圧電素子単
板が支持された状態で加速度を受けると、加速度を受け
た重り部に生ずる慣性力により、単板が支持された位置
の近傍で歪みが大きくなる。検出部はこの歪みの位置を
含み、検出電極はこの歪みに応じ発生した電気信号を検
出する。よって、加速度センサが受けた加速度を検出す
ることができる。また、検出電極を形成した面と対向す
る面に配置したグランド電極により外乱に対するシール
ドが行われる。よって、加速度を高感度に検出し、Ｓ／
Ｎ比が向上した加速度センサとなる。
【００１２】また、請求項３に記載される如く、請求項
２記載の加速度センサにおいて、前記検出電極は加速度
が加わる方向で前後に分割されている構成としてもよ
い。
【００１３】請求項３記載の発明では、加速度を受けた
２つの検出電極に発生する電気信号の出力波形は、加速
度が加わる方向（以下、主軸方向とする）で逆位相とな
る。
【００１４】一方、この主軸方向を含む面（以下、主面
とする）とは垂直な方向（以下、他軸方向とする）に関
してはその出力波形が同位相となる。よって、差動検出
法を用いることで、ノイズを抑制しつつ高感度に加速度
を検出できる加速度センサとなる。
【００１５】また、請求項４に記載される如く、請求項
２記載の加速度センサにおいて、前記検出電極は加速度
が加わる方向とは直角な方向で前後に分割されている構
成としてもよい。
【００１６】請求項４記載の発明によれば、圧電素子単
板を切断する工程と共に、検出電極を形成できるので加
速度センサの量産効率を向上させることができる。
【００１７】そして、請求項２から４いずれかに記載の
加速度センサにおいて、前記検出部は圧電素子単板上の
任意の位置とすることができるという観点から、請求項
５に記載される如く、請求項２から４いずれかに記載の
加速度センサにおいて、前記圧電素子単板は重心を含ま
ない位置で支持されている構成としてもよく、また請求
項６に記載される如く、請求項２から４いずれかに記載
の加速度センサにおいて、前記圧電素子単板は、重心を
含む位置で支持されている構成としてもよい。
【００１８】ここで、請求項５記載の発明の場合には、
相対的に重り部の実効長を長く取ることができるので、
加速度を高感度に検出することができる。特に圧電素子
単板を支持する位置を圧電素子単板の端部とすれば、よ
り高感度な加速度センサとすることができる。
【００１９】そして、請求項６記載の発明の場合には、
検出電極のそれぞれが検出する電気信号の出力波形は対
称的となるので、クロストークを低減しつつ圧電素子単
板に加わる加速度を検出することができる。
【００２０】さらに、パッケージ化した加速度センサを
提供するという観点から、請求項７に記載された如く、
請求項２から６いずれかに記載の加速度センサをパッケ
ージ内に収容したパッケージ型加速度センサであって、
導電性接着剤により加速度センサはパッケージに接合さ
れ、前記パッケージ側の電極端子と前記検出電極とは該
導電性接着剤により電気的に接続されている加速度セン
サとして構成することもできる。
【００２１】請求項７記載の発明によれば、導電性接着
剤を用いてパッケージ側の電極端子と圧電素子単板側の
検出電極とが電気的に接続され、パッケージ側へ電気信
号を取出すことができる。このように導電性接着剤を用
いれば、配線と接合を同時に行うことができる。よっ
て、実装の簡素化とコスト削減を図ったパッケージ型加
速度センサとなる。
【００２２】また、請求項８に記載された如く、請求項
２から６いずれかに記載の加速度センサをパッケージ内
に収容したパッケージ型の加速度センサであって、異方
導電性接着剤により加速度センサはパッケージに接合さ
れ、前記パッケージ側の電極端子と前記検出電極とは該
異方導電性接着剤で電気的に接続されている加速度セン
サとして構成することもできる。
【００２３】請求項８記載の発明によれば、異方導電性
接着剤を用いているのでパッケージ側の電極端子と圧電
素子単板側の検出電極のみに電気的な導通が形成され、
パッケージ側へ電気信号を取出すことができる。このよ
うな異方導電性接着剤を用いることで、隣接する配線間
での短絡の虞がなく、配線と接合を同時に行うことがで
きる。よって、実装の簡素化及びコスト削減と合わせて
隣接する電極の短絡を防止して信頼性を向上させたパッ
ケージ型加速度センサとなる。
【００２４】また、請求項９に記載された如く、請求項
２から６いずれかに記載の加速度センサをパッケージ内
に収容したパッケージ型の加速度センサであって、前記
検出電極及びグランド電極とパッケージ側の電極端子と
が、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板で接続
されている構成とすることもできる。
【００２５】請求項９記載の発明によれば、各電極の接
続はＦＰＣ基板を用いるので、簡易に結線することがで
きる。よって、実装の簡素化及びコスト削減を図ったパ
ッケージ型加速度センサとなる。
【００２６】また、請求項１０に記載された如く、請求
項２から６いずれかに記載の加速度センサをパッケージ
内に収容したパッケージ型の加速度センサであって、前
記検出電極及びグランド電極とパッケージ側の電極端子
とが、リボンボンダ又はワイヤボンデイングで接続され
ている構成とすることもできる。
【００２７】請求項１０記載の発明によれば、各電極が
リボンボンダ又はワイヤボンデイングを用いているの
で、簡易に結線することができる。よって、製造工程の
簡素化及びコスト削減を図ったパッケージ型加速度セン
サとなる。
【００２８】請求項１１に記載された如く、請求項２か
ら６いずれかに記載の加速度センサをパッケージ内に収
容したパッケージ型の加速度センサであって、前記検出
電極を形成した面と対向する面に配置した前記グランド
電極とパッケージ側の電極端子とが、導電性接着剤で接
続されている構成としてもよい。
【００２９】請求項１１記載の発明によれば、グランド
電極からパッケージ側の電極端子への電気信号の引出は
導電性接着剤を介して行うことができる。よって、パッ
ケージ型の加速度センサを製造工程の簡素化を図ること
ができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて、本発明の好
ましい実施の形態について詳述する。
【００３１】まず、図１及び図２に基づき、本発明の加
速度センサにより加速度を検出する原理について説明す
る。
【００３２】図１（Ａ）は、圧電素子単板１に加速度α
が加えられ様子を示す斜視図、同図（Ｂ）は加速度αを
受けた圧電素子単板１に生ずる慣性力Ｍについて説明す
る図である。
【００３３】図１（Ａ）において、圧電素子単板１は長
方形状に加工されており、その面（主面）は検出しよう
とする加速度αが生じる方向（主軸方向Ｘ）を含み、こ
れと平行になるように配置される。また、圧電素子単板
１は、主軸方向Ｘでは電気−機械結合係数が大きく、主
面と垂直な他軸方向Ｙでは電気−機械結合係数が略ゼロ
となっている。
【００３４】本発明の加速度センサにおける加速度の検
出原理は、圧電素子単板１の重り部Ｗに加速度αが加わ
ると、検出部Ｄに加速度αに応じた歪みが生じ、この歪
みに基づいて発生する電荷（電気信号）を検出して加速
度αを求めるものである。
【００３５】上記検出部Ｄ側には、後述するように圧電
素子単板１を支持する支持位置Ｓが設定される。支持位
置Ｓで支持された圧電素子単板１に加速度αが加わる
と、支持位置Ｓの端部（重り部Ｗ側）近傍で歪みが最大
となる。よって、この歪みが最大となる部分から発生す
る電気信号を検出電極で検出すれば加速度αを検出でき
る。なお、本発明の加速度センサで言う検出部Ｄは、圧
電素子単板１を支持位置Ｓに基づいて相対的に定まるも
のであり、さらに支持位置Ｓが定まることで重り部Ｗが
定まる。
【００３６】この関係について、片持ち梁状態の圧電素
子単板１を例にして示したのが図１（Ｂ）である。図１
（Ｂ）の上段は片持ち梁状態の圧電素子単板１に加速度
αが加わったときの状態を示し、下段は重り部Ｗの重心
位置に全ての質量ｍがあると前提した場合の慣性力Ｍと
重り部Ｗの質量ｍと回転中心から重り部Ｗの重心位置ま
での長さＧとの関係を模式的に示している。
【００３７】慣性力Ｍの大きさは、加速度被検体（重り
部Ｗ）の質量ｍに加わる加速度αと回転中心から重り部
Ｗの重心位置までの長さＧに比例する（Ｍ＝αｍ×
Ｇ）。この慣性力Ｍは検出部Ｄ側に最大の歪みを発生さ
せる。よって、検出部Ｄで歪みに基づく電気信号を検出
することで、この加速度αを検出できる。図１（Ｂ）
で、参照符号Ｇは回転中心から重り部Ｗの重心位置まで
の長さである。重り部Ｗの質量ｍはその中央位置（重
心）にあると考えられるので慣性力Ｍ＝αｍ×Ｇとな
る。圧電素子単板１は均一板であるので、回転中心から
重り部Ｗの重心位置までの長さＧを長く取ることで、慣
性力Ｍが増加し検出の感度を向上できることが分かる。
【００３８】さらに、図２（Ａ）は端部側の支持位置Ｓ
で支持した圧電素子単板１に加速度αが加わった時の歪
み分布を示している。歪みが最大となる部分は支持位置
Ｓの重り部Ｗ側端部である。検出部Ｄは歪みが大きく発
生している部分を含み、歪みが最大となる支持位置の端
部と重なり合うように検出電極１１を配置すると加速度
αに対する検出効率を向上させることができる。
【００３９】さらに、図２（Ｂ）に示すように検出電極
１１が配置された面Ｆ１１と、この面Ｆ１１に対向する
面Ｆ１３にグランド（ＧＮＤ）電極１３を配置すること
でノイズ対策を強化し、Ｓ／Ｎ比を向上させることがで
きる。このＧＮＤ電極１３は、例えばクロム−金層を蒸
着法或いは電解メッキ法により一括形成できるのでパタ
ーン形成の必要も無く、量産性が高くコスト低減を図る
ことができる。
【００４０】なお、上記加速度センサのクロストークは
厚み方向の加速度により生じる厚み振動によって発生し
た電荷が原因であると推測される。しかしながら、上記
圧電素子単板１は厚み振動に対する電気−機械結合係数
は略ゼロであるので、クロストークを大幅に低減するこ
とができる。
【００４１】ところで、従来の加速度センサの検出原理
と本発明の検出原理とは全く異なる。この点をより詳し
く説明すると、従来の片持ち梁構造の加速度センサでは
長方形状の圧電素子の面方向（本発明の加速度センサで
は他軸方向Ｙ）に加速度が加わるような配置となってい
る。しかし、本発明の加速度センサでは圧電素子単板１
の幅方向に加速度が加わるようにして加速度αの検出を
行っている。また、従来の加速度センサでは圧電素子を
圧電体の積層で形成したり、大きな慣性力を得るために
重りを付加していたが、本発明の加速度センサは圧電素
子単板１に重り部Ｗ及び検出部Ｄを含んでいる。
【００４２】上記のような本発明の加速度センサでは、
重り部Ｗと検出部Ｄが一体に圧電素子単板１として横成
されているので、薄型化が可能である。また、検出部Ｄ
に形成する検出電極はウェハー状態でエッチングやダイ
シングなどにより作成でき、その後に一度に多数の量を
ダイシングで切断することが可能であるので量産性が高
く、製造コストの低減を図ることができる。 ［実施例］以下には本発明の加速度センサをより詳細に
説明するために多数の実施例を示す。実施例では上記圧
電素子単板１の好ましい一例としてＬｉＮｂＯ３（ニオ
ブ酸リチウム）のＸカット板（以下、ＬＮＸカット板と
する）を用いた例を示す。しかし、これに限るものでは
なく本発明の加速度センサで使用可能な圧電素子単板１
として、他にＬｉＴａＯ３や水晶等の単結晶は勿論のこ
と、圧電セラミック等を用いることができる。 （第１実施例）第１実施例では前記検出電極１１を加速
度αが加わる主軸方向Ｘで前後に分割し、加速度αに対
する感度の向上とノイズの低減を図った加速度センサを
示す。
【００４３】図3は本発明の第１実施例の加速度センサ
について示している。図3（Ａ）のように、ＬＮＸカッ
ト板１の幅方向に対して検出電極１１を分割して１１−
１、１１−２とする。このとき、図3（Ｂ）に示すよう
に、主軸方向Ｘに加えられた加速度αにより２つの検出
電極１１−１、１１−２に発生する電気信号の波形は逆
位相になる。その逆に、図3（Ｃ）に示すように、他軸
方向Ｙに関しては２つの検出電極１１−１、１１−２に
発生する電気信号の波形は同位相となる。よって、差動
検出法を用いて、主軸側の信号を増幅し、その一方では
他軸側の信号を相殺することにより、加速度αに対する
感度の向上とノイズの低減を図り、Ｓ／Ｎ比を向上させ
た加速度センサとすることができる。 （第２実施例）第２実施例では、前記検出電極１１が加
速度αが加わる方向とは直角な方向Ｚで前後に分割する
加工を行って、コスト低減を図った加速度センサの例を
示す。
【００４４】図４は本発明の第２実施例について示す。
ＬＮＸカット板の長手方向（加速度が加わる方向とは直
角な方向）Ｚにおいて検出電極１１を１１−３、１１−
４に分割して形成している。
【００４５】本実施例のように検出電極を加速度αが加
わる方向と平行に配置することにすれば、ダイサー等の
加工治具を用いてＬＮＸカット板１を切出す時に合わせ
て１バッチで、検出電極１１−３、１１−４を形成する
ことができる。よって、量産性が向上し、コストの低減
を図ることができる。 （第３実施例）第３実施例ではＬＮＸカット板が支持さ
れる位置に関して、ＬＮＸカット板の重心を含まない位
置とされている加速度センサを示す。
【００４６】図5は本発明の第３実施例について示す。
図５（Ａ）に示すように、支持位置ＳをＬＮＸカット板
１の端部に設けると、重り部Ｗの実効長Ｌを大きく取る
ことができるので、より高感度で加速度αを検出するこ
とができる。
【００４７】なお、図５（Ｂ）は、ＬＮＸカット板１で
の支持位置Ｓによって、検出電極１１の感度変化を示し
た図である。支持部材２をＬＮＸカット板１の中央側に
移動するに従い感度が鈍ることが示されている。なお、
図５（Ｂ）ではＬＮＸカット板１の端部に支持位置Ｓが
配置されたときの規格出力を１として感度の相対変化を
示した。 （第４実施例）第４実施例はＬＮＸカット板が支持され
る位置に関して、前記ＬＮＸカット板の重心を含む位置
に配置とされている加速度センサを示す。
【００４８】図6は本発明の第４実施例について示す。
図６（Ａ）はクロストークの低減を意図し、ＬＮＸカッ
ト板１の略中央でその長手方向Ｚにおいて検出電極１１
を分割して１１−５、１１−６を形成している。
【００４９】図６（Ａ）に示すように、支持位置ＳをＬ
ＮＸカット板１の重心を含むように設けることで、他軸
方向Ｙの加速度αに対する２つの検出電極１１−５、１
１−６に発生する電気信号波形の振幅が一致し、かつ逆
位相となる。よって、加算検出法により電気信号を処理
すると、クロストークが大幅に低減し、Ｓ／Ｎ比が向上
した加速度センサとなる。
【００５０】そして、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）で検出
電極１１−５、１１−６を設けた位置から両端部までの
それぞれの距離Ｌ１とＬ２の関係からクロストークの発
生状態を示す図である。Ｌ２／Ｌ１の値が１のとき即
ち、検出電極１１−５、１１−６がＬＮＸカット板１の
略中央に配置されている時にクロストークの発生が抑制
できることが確認できる。
【００５１】また、図６（Ｃ）はクロストーク低減と共
に、感度向上をも意図とした加速度センサの検出電極１
１の配置である。支持位置ＳをＬＮＸカット板１の重心
を含む位置に設けることは図６（Ａ）と同様であるが、
加速度αの加わる主軸方向Ｘにおいて２つの検出電極１
１−７、１１−８が配置される。この検出電極１１−
７、１１−８に発生する電気信号波形は逆位相である。
一方、他軸方向Ｙにおける加速度αに対する２つの検出
電極１１−７、１１−８に発生する電気信号波形の振幅
は一致し、且つ同位相である。よって、差動検出法を用
いることでより高感度に加速度αを検出できると共に、
クロストークも低減できる。したがって、よりＳ／Ｎ比
を向上させた加速度センサとすることができる。 （第５実施例）第５実施例では、前記重り部Ｗの全長Ｌ
Ｗと支持位置Ｓの全長ＬＳとの好ましい関係を有する加
速度センサについて示す。
【００５２】図7は第５実施例について示す。本発明の
加速度センサは前述したように重り部Ｗに基づく慣性力
Ｍを利用するものである。よって、図７（Ａ）に示した
重り部Ｗの全長ＬＷを可能な範囲で長く取ることで、よ
り高感度な加速度センサとすることができる。そして、
図７（Ｂ）に示すように、支持位置Ｓの全長ＬＳに対す
る重り部Ｗの全長ＬＷの比が約1．5以上となると加速度
αに対する感度の増加が大きくなり、長さ比の効果が顕
著となってくる。よって、上記比の値ＬＷ／ＬＳを1．5
以上で設計することにより高感度な加速度センサとする
ことができる。 （第６実施例）第６実施例では、前記検出電極１１と前
記支持位置Ｓとの好ましい位置関係の加速度センサを示
す。
【００５３】図８は、本発明の第６実施例について示
す。検出電極１１上に支持位置Ｓを形成することによ
り、加速度αに基づき生じる歪みを効率よく検出でき
る。図８（Ａ）はＬＮＸカット板１の端部に支持位置Ｓ
を設けた例を示している。図８（Ａ）で参照符号ＬＳで
示されるのは支持位置Ｓの長手方向の長さである。ま
た、参照符号Ｌ１１で示されるのは検出電極１１が上記
支持位置Ｓの端部から延びた部分の長さである。検出電
極１１の長手方向の長さは上記ＬＳ＋Ｌ１１で表わされ
る。また、図８（Ｂ）は上記ＬＳに対するＬ１１の割合
を示している。
【００５４】図８（Ｂ）から検出電極１１は支持位置Ｓ
に重なり、支持位置Ｓの端部（重り部Ｗ側）近傍の長さ
にとどめることで検出感度が向上することが示されてい
る。これは、支持位置Ｓの重り部Ｗ側の端部に加速度α
からの慣性力Ｍによる最大歪みを生じるためである。但
し、図８（Ｂ）から支持位置Ｓの端部から延出する検出
電極１１の長さは、支持位置Ｓの長さＬＳの０〜１０％
前後とするとより高感度となる。
【００５５】上記のように検出電極１１を支持位置Ｓに
重なり合うように配置することで、加速度センサをより
高感度化することができる。 （第７実施例）第７実施例では、前記検出電極１１が存
在している面Ｆ１１側にもグランド電極１４を配置し、
ノイズ低減を図った加速度センサを示す。
【００５６】図９は第７実施例について示す。本実施例
で検出電極１１が配置された面Ｆ１１にも、検出電極１
１が存在しない領域にＧＮＤ電極１４を形成している。
図９で示したようにＬＮＸカット板１の両面にＧＮＤ電
極１３、１４を設けると、ノイズ低減化が図られ、Ｓ／
Ｎ比が向上した加速度センサとすることができる。 （第８実施例）第８実施例では、前記対向面Ｆ１３側の
グランド電極１３を前記検出電極１１より厚く形成し、
高感度化を図った加速度センサの例を示す。
【００５７】図１０は本発明の第８実施例について示す
図である。本実施例では検出電極１１の厚さ１１ｔより
も、その対向面Ｆ１３にあるＧＮＤ電極１３の厚さ１３
ｔを厚く形成している。このようにＧＮＤ電極１３の層
厚１３ｔを厚く形成することで、前述したＬＮＸカット
板１の慣性力Ｍを増加させることができ、加速度センサ
をより高感度化することができる。すなわち、本実施例
では対向面Ｆ１３のＧＮＤ電極１３の層厚１３ｔを厚く
するという簡便な手法により高感度化な加速度センサと
する。本実施例は対向面Ｆ１３側のＧＮＤ電極１３を形
成する際、例えばメッキ時間を延長する等の変更を行え
ば簡易に実施することができる。 （第９実施例）第９実施例では、検出電極及びグランド
電極の密度ρｍをＬＮＸカット板１の密度ρ１よりも高
く設定し、高感度化を図った加速度センサの例を示す。
【００５８】図１１は本発明の第９実施例について示す
図である。ＬＮＸカット板１上に形成する電極の密度ρ
ｍを前記ＬＮＸカット板１の密度ρ１よりも高くなるよ
うに設定することにより、実質的にＬＮＸカット板１の
質量を増加させることができる。よって、前記慣性力Ｍ
を増加させ、加速度センサの高感度化を図ることができ
る。なお、ＬＮＸカット板の密度は約４．５×１０-3Ｋ
ｇ／ｃｍ3である。電極材料として、前記金の他、例え
ばニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃ
ｕ）等の導電性金属材料或いはこれらの合金等を用いる
こともできる。
【００５９】以上のように電極の密度ρｍを上げる手法
により、ＬＮＸカット板１のサイズを一定とした場合に
は加速度センサをより高感度化することができ、感度を
一定とした場合にはＬＮＸカット板１をより薄型化して
用いることが可能となる。また、電極をＬＮＸカット板
１上に形成するときに、単に使用する電極材料を密度が
高いものに変えるだけで本実施例は実施することができ
る。
【００６０】本第９実施例では、全ての電極層１１、１
３、１４の密度をＬＮＸカット板の密度ρより大きくす
る例を示したが、検出電極１１に対向する面Ｆ１３のグ
ランド電極１３側のみについてその密度をＬＮＸカット
板１の密度ρ１より大きくするようにしても同様の効果
が得られる。 （第１０実施例）第１０実施例では、前記実施例７から
９で示したＬＮＸカット板１の表裏両面（Ｆ１１，Ｆ１
３）にＧＮＤ電極を形成した場合に関連して、ノイズ低
減を強化した加速度センサの例を示す。
【００６１】図１２は本発明の第１０実施例について示
す図である。図１２（Ａ）のように表裏面にＧＮＤ電極
１３、１４を形成した場合に、これらのＧＮＤ電極１
３、１４を導電性樹脂３により導通させることでノイズ
低減を強化し、Ｓ／Ｎ比の向上を図った加速度センサと
することができる。導電性樹脂３としては、例えばエポ
キシベースの銀ペースト等の導電性金属を含むエポキシ
樹脂を用いることができる。
【００６２】上記導電性樹脂３の塗布は、図１２（Ｂ）
に示すように各ＬＮＸカット板に切出す前に表裏のＧＮ
Ｄ電極１３、１４を導通させるようにスクリーン印刷に
より行ってもよく、図１２（Ｃ）のように導電性樹脂３
を付着させたスタンピング１０を準備しスタンプ動作に
より行ってもよい。本第１０実施例によれば簡便な方法
で表裏のＧＮＤ電極１３、１４間を導通状態にでき、加
速度センサのノイズ低減を強化することができる。 （第１１実施例）第１０実施例には、ＬＮＸカット板１
の表面に効率よく電極パターンを形成し、コスト低減を
図れる加速度センサの製造法について示す。
【００６３】図１３は本発明の第１１実施例について示
す図である。図１３は、集合状態にあるＬＮＸカット板
１上に形成する切出し用の切出し溝部４及び電極形成用
の分割溝部５Ａ、５Ｂを形成した状態を示す。このよう
なパターンＰの加工は、エッチングやダイシング、サン
ドプラスト等の簡便な手法を用いて行うことができる。
図１３に示された状態から個々のＬＮＸカット板１へ切
出すようにすれば量産性が高く、コスト低減を図って加
速度センサを製造することができる。
【００６４】本加速度センサでは、単結晶単板のＬＮＸ
カット板のみを圧電素子として用いいるので、一括加工
が容易であり、効率的な電極形成が可能となる。 （第１２実施例）第１２実施例では、ＬＮＸカット板の
表面を補強して耐久性を増加させた加速度センサについ
て示す。
【００６５】図１４は、本発明の第１２実施例について
示す図である。図１４には重り部Ｗと検出部Ｄとの間を
分割する分割溝部５Ａ内に絶縁性の樹脂６を充填した例
が示される。このように分割溝部５Ａに絶縁性樹脂６を
充填しておくことで、外部からの衝撃に対して分割溝部
５Ａからの壁壊等による圧電素子部の割れを防止して、
耐衝撃性を向上させた加速度センサとすることができ
る。なお、図１４では示されていないが、図１３で示し
た検出電極１１−１、１１−２間の分割溝部５Ａについ
ても同様に絶縁性樹脂を充填しておくことが好ましい。
上記絶縁性樹脂として、絶縁性を有するエポキシ系或い
はシリコン系の材料を用いることができる。 （第１３実施例）第１３実施例は、所謂リソグラフィ技
術を用いてＬＮＸカット板の表面に効率よく電極パター
ンを形成し、コスト低減を図った加速度センサの製造法
について示す。
【００６６】図１５は、本発明の第１３実施例について
示す図である。レジスト塗布、パターン露光、現像、レ
ジスト剥離等リソグラフィ技術を用いることで、ウェー
ハ（ＬｉＮｂＯ３の圧電素子単板）２０上へ一度に多数
の電極パターンＰを形成できる。このウェーハ２０をダ
イシング等で一括して切断することで、電極形成済みの
多数のＬＮＸカット板１とすることができる。このよう
に工程を効率化してコスト低減を図り、加速度センサを
製造することができる。また、本実施例の場合、ウェー
ハ２０上へパターンＰを形成しているので切断時の位置
決め２１が容易で切断時の位置精度が向上するという利
点もある。 （第１４実施例）以下に続く実施例ではＬＮＸカット板
１をパッケージ側に設けた支持部材（以下、支持台とす
る）に固定し、パッケージ化した加速度センサの実施例
を示す。第１４実施例では導電性接着剤を用いて簡易に
製造できるパッケージ型加速度センサを示す。
【００６７】図１６は、本発明の第１４実施例について
示す図である。ＬＮＸカット板１の検出電極１１を２つ
の導電性接着剤３３Ａ、３３Ｂによりパッケージ３０側
の支持台３１に接着することでＬＮＸカット板１をパッ
ケージに固定する。この支持台３１側にＬＮＸカット板
１が検出した加速度αを検出電極１１から取出すための
２つの電極端子（図１６では導電性接着剤３３Ａ、３３
Ｂそれぞれの下に隠れている）が互いに絶縁性を有して
配設されている。そして、ＬＮＸカット板１の２つ検出
電極１１−１、１１−２とパッケージ３０側の電極端子
が一組となり、隣に接しないように２つの導電性接着剤
３３Ａ、３３Ｂで接続される。
【００６８】本実施例では、パッケージ３０側の端子電
極とＬＮＸカット板１側の検出電極１１との電気的な接
続、及びＬＮＸカット板１自体をパッケージ３０側に固
定する接着が、導電性接着剤３３により同時に行われ
る。よって、量産工程を効率化してコスト低減を図っ
て、パッケージ型加速度センサを製造することができ
る。 （第１５実施例）第１５実施例は、前記第１４実施例に
関連し、異方導電性接着剤を用いてさらに簡易に製造で
きるパッケージ型加速度センサを示す。
【００６９】図１７は本発明の第１５実施例について示
す図である。前記第１４実施例について示した図１６で
説明した部位と同一部分には同一符号を付している。な
お、本実施例以後の実施例についても同様とし重複した
説明は省略する。ＬＮＸカット板１の検出電極１１を異
方導電性接着剤３５によりパッケージ３０側の支持台３
１に接着することでＬＮＸカット板１をパッケージ３０
に固定する。この支持台３１側にＬＮＸカット板１が検
出した加速度αを検出電極１１から取出すための２つの
電極端子（図１７では異方導電性接着剤３５の下に隠れ
ている）が互いに絶縁性を有して配設されている。そし
て、ＬＮＸカット板１の２つの検出電極１１−１、１１
−２とパッケージ３０側の電極端子が一組となり、一括
して塗布される異方導電性接着剤３５で接続される。
【００７０】ここで用いられる異方導電性接着剤３５は
接合面に対して垂直方向にのみ電気的な接続を行う異方
導通性を有している。よって、隣接する電極間での短絡
に配慮せずに一塗りで接着剤３５の塗布を行うことがで
きる。本実施例では、配線接続の役割を果たす接着剤が
互いに接触することも配慮する必要がないので、より量
産性を高くすることができコスト低減を図ったパッケー
ジ型加速度センサとなる。 （第１６実施例）第１６実施例は、前記第１４及び１５
実施例に関連し、既存の接着法を用いてパッケージ型加
速度センサを製造する例を示す。
【００７１】図１８は第１６実施例について示す図であ
る。図１８（Ａ）は半田バンプ３６でＬＮＸカット板１
をパッケージ３０側の支持台３１に接合する例を示す。
【００７２】ＬＮＸカット板１の検出電極１１を２つの
半田バンプ３６Ａ、３６Ｂによりパッケージ３０側の支
持台３１に接合することで前述した実施例１５と同様に
ＬＮＸカット板１をパッケージに固定できる。ＬＮＸカ
ット板１の２つの検出電極１１−１、１１−２とパッケ
ージ３０側の電極端子が一組となり、隣に接しないよう
に２つの半田バンプ３６Ａ、３６Ｂで接続される。
【００７３】図１８（Ａ）に示した半田バンプ３６を用
いる場合にも、パッケージ３０側の端子電極とＬＮＸカ
ット板１側の検出電極１１との電気的な接続、及びＬＮ
Ｘカット板１自体をパッケージ３０側に固定する接着が
半田バンプ３６により同時に行える。
【００７４】また、図１８（Ｂ）は半田バンプ３６に代
えて、クリーム半田３７を同様に用いた場合について示
している。クリーム半田３７を用いることにより、リフ
ローに流しながら接着と導通を同時に行うことができ
る。
【００７５】本実施例のように、既存の接着法を用いて
も電気信号を取り出す配線の接続と、ＬＮＸカット板１
のパッケージ３０への接着を同時に行える。本実施例で
も、量産工程を効率化してコスト低減を図って、パッケ
ージ型加速度センサを製造することができる。 （第１７実施例）前記実施例１５から１６は加速度セン
サにおいて、電気信号を取り出すための配線の接続と、
ＬＮＸカット板１のパッケージ３０への接着を同時に行
う例を示した。しかし、本実施例及びこれに続く第１８
実施例ではＬＮＸカット板１のパッケージ３０への接着
法については特定せず、加速度センサの電気信号を取出
す際の配線の接続法について示す。
【００７６】第１７実施例では、図１９に示すように、
ＦＰＣ３８を用いて検出電極１１−１、１１−２やＧＮ
Ｄ電極１３の配線を行う。本実施例によれば、電気信号
を取出すために必要な配線を容易に行うことができる。
よって、加速度センサを製造する際の生産性が効率化さ
れ、コスト低減を図ることができる。 （第１８実施例）第１８実施例では、図２０に示すよう
に、参照符号３９で示す接続線としてリボンボンダ或い
はワイヤーボンデイングを用いて検出電極１１やＧＮＤ
電極１３の配線を行う例について示している。本実施例
によっても、電気信号を取出すために必要な配線を容易
に行うことができる。よって、加速度センサを製造する
際の生産性が効率化され、コスト低減を図ることができ
る。 （第１９実施例）第１９実施例はＬＮＸカット板１のＧ
ＮＤ電極１３と、パッケージ３０側の電極端子との導通
を導電性樹脂を用いて行う加速度センサを示す。
【００７７】図２１は本発明の第１９実施例について示
す図である。図２１（Ａ）のように、ＬＮＸカット板１
の検出電極１１とパッケージ３０側の支持台３１に接合
され、電気信号がパッケージ３０側に引出されるように
接続される。さらに、検出電極１１に対向する面のＧＮ
Ｄ電極１３についても、パッケージ３０側のグランド電
極用端子（図２１（Ａ）では導電性樹脂４１の下に隠れ
ている）と接続することが必要である。
【００７８】そこで、本実施例で図２１（Ａ）に示すよ
うに、検出電極１１を含む面と対向する面Ｆ１３のＧＮ
Ｄ電極１３を、導電性樹脂４１をポッティングすること
によりパッケージ３０側とＧＮＤ電極１３とを導通させ
る。単に、導電性樹脂４１をポッティングするだけで、
上記ＧＮＤ電極１３とパッケージ３０側のグランド電極
用端子との接続を行うことから容易に実施するこができ
る。
【００７９】また、本実施例での変形例として図２１
（Ｂ）に示すように、検出電極１１とパッケージ３０側
の支持台３１の接続に前述した異方導電性接着剤３５を
用いてもよい。この場合には、例え検出電極１１と支持
台３１との接合面から異方導電性接着剤３５がはみ出し
て、ＧＮＤ電極１３の接続用にポッティングした導電性
樹脂４１と接触しても電気的に短絡する虞が無いので、
図２１（Ａ）の加速度センサよりも信頼性を向上させる
ことができる。なお、図２１（Ｂ）にはグランド電極用
端子３２がパッケージ３０上に示される。
【００８０】さらに、本実施例での変形例として図２１
（Ｃ）が示される。本変形例では、検出電極１１の面と
同じ側のＧＮＤ電極１４がパッケージ３０に設けられて
いる引出しパッド（グランド電極用端子）３３に予め接
合されている。そして、このパッケージ３０の引出しパ
ッド３３に対して、ＧＮＤ電極１３にポッティングした
導電性樹脂４１によりパッケージ３０の引出しパッド３
３と導通するようにすれば、対向位置にあるＧＮＤ電極
１３、１４を簡単に接続することができ、よりノイズ低
減を図った加速度センサとすることができる。
【００８１】以上説明したように、第１９実施例による
と導電性接着剤を用いて対向面Ｆ１３のグランド電極１
３を容易にパッケージ３０のグランド電極用端子に接続
することができる。簡易な手法によりノイズ低減及びＳ
／Ｎ比の向上を図った加速度センサとすることができ
る。 （第２０実施例）第２０実施例は前述したパッケージ型
の加速度センサのパッケージ３０側にプリアンプＡＰと
検出回路ＤＣを設けてノイズ低減とＳ／Ｎ比を向上させ
た加速度センサを示す。
【００８２】図２２は本発明の第２０実施例について示
す図である。図２２（Ａ）には加速度αが加わる主軸方
向Ｘで前後に分割して配置した検出電極１１−１、１１
−２及びＧＮＤ電極１３、１４が形成されたＬＮＸカッ
ト板1及び、このＬＮＸカット板１の検出部Ｄの近く設
けたインピーダンス変換用のプリアンプＰＡ及び検出回
路ＤＣを有するパッケージ３０とからなるパッケージ型
の加速度センサが示される。このパッケージ型加速度セ
ンサによれば検出電極１１とインピーダンス変換用のプ
リアンプＰＡとの配線距離を短くする構成となるので、
ノイズ低減とＳ／Ｎ比の向上が可能となる。また、この
パッケージ型加速度センサは、ワンパッケージに収納さ
れる検出回路内蔵型であり、小型化を図った加速度セン
サとなる。
【００８３】図２２（Ａ）のパッケージ型加速度センサ
では、例えば図２２（Ｂ）に示すような検出電極１１−
１、１１−２からの電気信号を増幅するプリアンプＰＡ
−Ａと、ＦＥＴを使用した差動増幅用の検出回路ＤＣと
を用いた回路構成とすることができる。また、図２２
（Ｂ）のプリアンプＰＡ−Ａに代えて、図２２（Ｃ）に
示したようなオペアンプを使用したプリアンプＰＡ−Ｂ
を用いてもよい。 （第２１実施例）第２１実施例は前記第２０実施例に関
連し、よりコンパクト化を図ったパッケージ型加速度セ
ンサを示す。第２０実施例の図２２と同一部位には同一
符号を用いている。
【００８４】図２３は本発明の第２１実施例について示
す図である。ワンパッケージ３５内に検出電極１１とＧ
ＮＤ電極１３を形成したＬＮＸカット板１とプリアンプ
ＰＡを含む検出回路ＤＣを搭載する。この検出回路ＤＣ
をＬＮＸカット板１の下に配置することで、検出回路内
蔵型の加速度センサとして小型化できる。 （第２２実施例）第２２実施例も前記第２０実施例に関
連し、パッケージ３０へのＬＮＸカット板１の位置決め
が確実になされるパッケージ型加速度センサを示す。
【００８５】図２４は本発明の第２２実施例について示
す図である。図２４（Ａ）に示すように、パッケージ３
０側にＬＮＸカット板１を位置決めするための台座３６
を設けることにより、実装精度を向上させることができ
る、この台座３６に支持されたＬＮＸカット板１は安定
するので加速度αに対する感度のバラツキが低減され、
クロストークが低減したパッケージ型加速度センサとな
る。
【００８６】図２４（Ａ）には、検出電極１１−１、１
１−２から電気信号を取出すための電極端子３６ａ、３
６ｂが形成された台座３６が示される。この台座３６
は、前述図２１等で示した支持台３１を設計変更すれば
作製できる。台座３６は３つの壁部を立ち上げることで
位置決めしている。また、本実施例の変形例として図２
４（Ｂ）に示すように、パッケージ３０の端部に壁部３
７を設け、その上部に位置決め機能を持たせた支持部３
７ａを形成してもよい。
【００８７】以上本発明の好ましい実施例について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８８】なお、以上の説明に関して更に以下の項を
開示する。
【００８９】（１） 重り部と検出部とで構成される圧
電素子単板を含む加速度センサ。
【００９０】（２） 前記重り部が受けた慣性力に応じ
て前記検出部に発生した電気信号を検出する検出電極
と、該検出電極を形成した面と対向する面に設けたグラ
ンド電極とを有することを特徴とする項１記載の加速度
センサ。
【００９１】（３） 前記検出電極は、加速度が加わる
方向で前後に分割されていることを特徴とする項２記載
の加速度センサ。
【００９２】（４） 前記検出電極は、加速度が加わる
方向とは直角な方向で前後に分割されていることを特徴
とする項２記載の加速度センサ。
【００９３】（５） 前記圧電素子単板は、重心を含ま
ない位置で支持されていることを特徴とする項２から４
いずれかに記載の加速度センサ。
【００９４】（６） 前記圧電素子単板は、重心を含む
位置で支持されていることを特徴とする項２から４いず
れかに記載の加速度センサ。
【００９５】（７） 前記加速度センサの支持位置は、
前記検出電極に重なり合うように配置されていることを
特徴とする項２から６いずれかに記載の加速度センサ。
【００９６】（８） 前記圧電素子単板はＬｉＮｂＯ３
のＸカット板であることを特徴とする項１から７いずれ
かに記載の加速度センサ。
【００９７】（９） 前記加速度センサは、更に前記検
出電極を形成している面にグランド電極を有することを
特徴とする項２から８いずれかに記載の加速度センサ。
【００９８】（１０） 前記検出電極を形成した面と対
向する面に設けたグランド電極は、前記検出電極より厚
いことを特徴とする項２から９いずれかに記載の加速度
センサ。
【００９９】（１１） 前記検出電極及びグランド電極
の密度は、前記圧電素子単板の密度よりも高いことを特
徴とする項２から１０いずれかに記載の加速度センサ。
【０１００】（１２） 前記検出電極を形成した面に配
置したグランド電極と、前記検出電極を形成した面と対
向する面に配置したグランド電極とは、導電性樹脂によ
り導通されていることを特徴とする項９から１１いずれ
かに記載の加速度センサ。
【０１０１】（１３） 前記検出電極と該記検出電極を
形成した面に配置されたグランド電極とが、前記圧電素
子単板に形成された分割溝により電気的に絶縁され、該
分割溝内には絶縁性の樹脂が充填されていることを特徴
とする項９から１２いずれかに記載の加速度センサ。
【０１０２】（１４） 項２から１３いずれかに記載の
加速度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型加
速度センサであって、導電性接着剤により加速度センサ
はパッケージに接合され、前記パッケージ側の電極端子
と前記検出電極とは該導電性接着剤により電気的に接続
されていることを特徴とする加速度センサ。
【０１０３】（１５） 項２から１３いずれかに記載の
加速度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の
加速度センサであって、異方導電性接着剤により加速度
センサはパッケージに接合され、前記パッケージ側の電
極端子と前記検出電極とは該異方導電性接着剤で電気的
に接続されていることを特徴とする加速度センサ。
【０１０４】（１６） 項２から１３いずれかに記載の
加速度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の
加速度センサであって、前記検出電極及びグランド電極
とパッケージ側の電極端子とが、フレキシブルな回路基
板で接続されていることを特徴とする加速度センサ。
【０１０５】（１７） 項２から１３いずれかに記載の
加速度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の
加速度センサであって、前記検出電極及びグランド電極
とパッケージ側の電極端子とが、リボンボンダ又はワイ
ヤボンデイングで接続されていることを特徴とする加速
度センサ。
【０１０６】（１８） 項２から１３いずれかに記載の
加速度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の
加速度センサであって、前記検出電極を形成した面と対
向する面に配置した前記グランド電極とパッケージ側の
電極端子とが、導電性接着剤で接続されていることを特
徴とする加速度センサ。
【０１０７】（１９） 項２から１３いずれかに記載の
加速度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の
加速度センサであって、前記加速度センサと、該加速度
センサの電気信号を処理する回路とが前記パッケージ内
に搭載されていることを特徴とする加速度センサ。
【０１０８】（２０） 項１５から１９いずれかに記載
のパッケージ型の加速度センサにおいて、前記パッケー
ジは前記圧電素子単板を位置決めする台座を具備してい
ることを特徴とする加速度センサ。
【０１０９】
【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、請求項１記載の発明によれば、加速度センサの薄型
化を図ることができる。また、圧電素子単板のみで形成
しているので、圧電体を張合わせるような工程は必要な
くなる。よって、工程が簡素化でき、製造コストを低く
抑えることができる。
【０１１０】また、請求項２記載の発明よれば、加速度
を高感度に検出し、Ｓ／Ｎ比が向上した加速度センサと
なる。
【０１１１】また、請求項３記載の発明によれば、差動
検出法を用いることで、ノイズを抑制しつつ高感度に加
速度を検出できる。
【０１１２】また、請求項４記載の発明によれば、圧電
素子単板を切断する工程と共に、検出電極を形成できる
ので加速度センサの量産効率を向上させることができ
る。
【０１１３】そして、請求項５記載の発明よれば、相対
的に重り部の実効長を長く取ることができるので、加速
度を高感度に検出することができる。
【０１１４】また、請求項６記載の発明よれば、検出電
極のそれぞれから電気信号の出力波形は対称的となるの
で、クロストークを低減しつつ圧電素子に加わる加速度
を検出することができる。
【０１１５】さらに、請求項７記載の発明によれば、製
造工程の簡素化とコスト削減を図ったパッケージ型加速
度センサとなる。
【０１１６】また、請求項８記載の発明によれば、製造
工程の簡素化及びコスト削減と合わせて隣接する電極の
短絡を防止して信頼性を向上させたパッケージ型加速度
センサとなる。
【０１１７】また、請求項９記載の発明によれば、製造
工程の簡素化及びコスト削減を図ったパッケージ型加速
度センサとなる。
【０１１８】また、請求項１０記載の発明によれば、製
造工程の簡素化及びコスト削減を図ったパッケージ型加
速度センサとなる。
【０１１９】また、請求項１１記載の発明によれば、製
造工程の簡素化の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は圧電素子単板に加速度が加えられ
るようすを示す斜視図、同図（Ｂ）は加速度を受けた圧
電素子単板に生ずる慣性力Ｍについて説明する図であ
る。
【図２】図２（Ａ）は加速度センサの圧電素子単板に加
速度が加わった時の歪み分布を示す図、図２（Ｂ）は加
速度センサの検出電極とグランド電極の配置を示す図で
ある。
【図３】図3（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれは、本
発明の第１実施例の加速度センサについて示す図であ
る。
【図４】図４は本発明の第２実施例の加速度センサにつ
いて示す図である。
【図５】図5（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは本発明の第３
実施例の加速度センサについて示す図である。
【図６】図6（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれは、本
発明の第４実施例の加速度センサについて示す図であ
る。
【図７】図7（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは本発明の第５
実施例の加速度センサについて示す図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは本発明の第６
実施例の加速度センサについて示す図である。
【図９】図９は本発明の第７実施例の加速度センサにつ
いて示す図である。
【図１０】図１０は本発明の第８実施例の加速度センサ
について示す図である。
【図１１】図１１は本発明の第９実施例の加速度センサ
について示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは本発明の
第１０実施例の加速度センサについて示す図である。
【図１３】図１３は本発明の第１１実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図１４】図１４は本発明の第１２実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図１５】図１５は本発明の第１３実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図１６】図１６は本発明の第１４実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図１７】図１７は本発明の第１５実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは本発明の
第１６実施例の加速度センサについて示す図である。
【図１９】図１９は本発明の第１７実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図２０】図２０は本発明の第１８実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図２１】図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれは
本発明の第１９実施例の加速度センサについて示す図で
ある。
【図２２】図２２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれは
本発明の第２０実施例の加速度センサについて示す図で
ある。
【図２３】図２３は本発明の第２１実施例の加速度セン
サについて示す図である。
【図２４】図２２（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは本発明の
第２２実施例の加速度センサについて示す図である。
【符号の説明】
１ 圧電素子単板（例えばＬＮＸカット板） ２ 支持部材 ５ 分割溝 ６ 絶縁性樹脂 Ｗ 重り部 Ｄ 検出部 Ｓ 支持位置 １１ 検出電極 １３、１４ グランド電極 ３０ パッケージ ３１ 支持台（支持部材）
フロントページの続き (72)発明者 石川 寛 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 伊形 理 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重り部と検出部とで構成される圧電素子
    単板を含む加速度センサ。
  2. 【請求項２】 前記重り部が受けた慣性力に応じて前記
    検出部に発生した電気信号を検出する検出電極と、該検
    出電極を形成した面と対向する面に設けたグランド電極
    とを有することを特徴とする請求項１記載の加速度セン
    サ。
  3. 【請求項３】 前記検出電極は、加速度が加わる方向で
    前後に分割されていることを特徴とする請求項２記載の
    加速度センサ。
  4. 【請求項４】 前記検出電極は、加速度が加わる方向と
    は直角な方向で前後に分割されていることを特徴とする
    請求項２記載の加速度センサ。
  5. 【請求項５】 前記圧電素子単板は、重心を含まない位
    置で支持されていることを特徴とする請求項２から４い
    ずれかに記載の加速度センサ。
  6. 【請求項６】 前記圧電素子単板は、重心を含む位置で
    支持されていることを特徴とする請求項２から４いずれ
    かに記載の加速度センサ。
  7. 【請求項７】 請求項２から６いずれかに記載の加速度
    センサをパッケージ内に収容したパッケージ型加速度セ
    ンサであって、 導電性接着剤により加速度センサはパッケージに接合さ
    れ、前記パッケージ側の電極端子と前記検出電極とは該
    導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴
    とする加速度センサ。
  8. 【請求項８】 請求項２から６いずれかに記載の加速度
    センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の加速度
    センサであって、 異方導電性接着剤により加速度センサはパッケージに接
    合され、前記パッケージ側の電極端子と前記検出電極と
    は該異方導電性接着剤で電気的に接続されていることを
    特徴とする加速度センサ。
  9. 【請求項９】 請求項２から６いずれかに記載の加速度
    センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の加速度
    センサであって、 前記検出電極及びグランド電極とパッケージ側の電極端
    子とが、フレキシブルな回路基板で接続されていること
    を特徴とする加速度センサ。
  10. 【請求項１０】 請求項２から６いずれかに記載の加速
    度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の加速
    度センサであって、 前記検出電極及びグランド電極とパッケージ側の電極端
    子とが、リボンボンダ又はワイヤボンデイングで接続さ
    れていることを特徴とする加速度センサ。
  11. 【請求項１１】 請求項２から６いずれかに記載の加速
    度センサをパッケージ内に収容したパッケージ型の加速
    度センサであって、 前記検出電極を形成した面と対向する面に配置した前記
    グランド電極とパッケージ側の電極端子とが、導電性接
    着剤で接続されていることを特徴とする加速度センサ。
JP2000042053A 2000-02-18 2000-02-18 加速度センサ Withdrawn JP2001228168A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000042053A JP2001228168A (ja) 2000-02-18 2000-02-18 加速度センサ
US09/750,178 US20010049961A1 (en) 2000-02-18 2000-12-29 Acceleration sensor
KR1020010004083A KR20010100778A (ko) 2000-02-18 2001-01-29 가속도 센서
DE10105395A DE10105395A1 (de) 2000-02-18 2001-02-07 Beschleunigungssensor
US10/322,632 US6796181B2 (en) 2000-02-18 2002-12-19 Acceleration sensor
US10/921,876 US20050016274A1 (en) 2000-02-18 2004-08-20 Acceleration sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000042053A JP2001228168A (ja) 2000-02-18 2000-02-18 加速度センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001228168A true JP2001228168A (ja) 2001-08-24

Family

ID=18565176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000042053A Withdrawn JP2001228168A (ja) 2000-02-18 2000-02-18 加速度センサ

Country Status (4)

Country Link
US (3) US20010049961A1 (ja)
JP (1) JP2001228168A (ja)
KR (1) KR20010100778A (ja)
DE (1) DE10105395A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003248015A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Fujitsu Media Device Kk 加速度センサ
JP2004077255A (ja) * 2002-08-15 2004-03-11 Fujitsu Media Device Kk 加速度センサ
RU2229136C1 (ru) * 2002-11-29 2004-05-20 Кобяков Игорь Борисович Трехкомпонентный пьезоэлектрический виброакселерометр с одним чувствительным элементом
TWI266877B (en) * 2003-05-28 2006-11-21 Au Optronics Corp Capacitive acceleration sensor
JP4706924B2 (ja) * 2005-03-29 2011-06-22 株式会社デンソー 歩行者検知システム
US8762601B2 (en) 2005-11-14 2014-06-24 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Apparatus, system, and method for buffering write data in response to motion
US20080072671A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 Eldon Eller Leveraged shear mode accelerometers
US20080072677A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 Sorah Rhee Bending mode accelerometer
US20080211042A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
WO2008116882A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Noliac A/S A 3-axial accelerometer
CN102206092B (zh) * 2011-03-17 2013-01-09 南开大学 掺铒铌酸锂多孔材料制备方法及其制备材料
WO2016143183A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 株式会社村田製作所 加速度検出装置及びその製造方法
US10060943B2 (en) * 2016-03-18 2018-08-28 Rosemount Aerospace Inc. Symmetric MEMS piezoelectric accelerometer for lateral noise

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3805097A (en) 1972-08-07 1974-04-16 B Kravtsov Piezoelectric accelerometer
DE2829266C2 (de) * 1978-07-04 1987-04-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Erfassung der beim Klopfen einer Brennkraftmaschine auftretenden Schwingungen
US4676104A (en) 1985-08-06 1987-06-30 United Technologies Corporation Surface skimming bulk acoustic wave accelerometer
JP2780594B2 (ja) 1993-03-19 1998-07-30 株式会社村田製作所 加速度センサ
DE19525147C2 (de) 1995-07-11 1998-08-13 Telefunken Microelectron Piezoelektrischer Biegesensor, insbesondere Serien-Bimorph-Sensor
JPH1096742A (ja) 1995-10-09 1998-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加速度センサ及びその製造方法、並びに加速度センサを利用した衝撃検知機器
GB9525432D0 (en) 1995-12-13 1996-02-14 Amp Great Britain Capacitively ground electrode for piezo-electric film
US5911158A (en) 1996-02-29 1999-06-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Piezoelectric strain sensor array
US5663507A (en) 1996-03-18 1997-09-02 President And Fellows At Harvard College Semiconductor piezoelectric strain measuring transducer
JPH1130628A (ja) 1997-07-11 1999-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加速度センサー用バイモルフ型圧電素子とその製造方法
JPH1151960A (ja) 1997-08-06 1999-02-26 Murata Mfg Co Ltd 加速度センサ
JPH11211748A (ja) 1998-01-20 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 機械−電気変換子及びその製造方法並びに加速度センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US6796181B2 (en) 2004-09-28
DE10105395A1 (de) 2001-09-06
KR20010100778A (ko) 2001-11-14
US20030106373A1 (en) 2003-06-12
US20010049961A1 (en) 2001-12-13
US20050016274A1 (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3278363B2 (ja) 半導体加速度センサ
JP4831949B2 (ja) 物理量センサ装置
JP2001228168A (ja) 加速度センサ
US20130192367A1 (en) Vibrator element, vibrating device, physical quantity detecting device, and electronic apparatus
US7339265B2 (en) Capacitance type semiconductor sensor
US9093638B2 (en) Vibrating element, sensor unit and electronic apparatus
JP2001349900A (ja) 加速度センサ及び加速度センサ装置
CN102655143A (zh) 振动装置、振动装置的制造方法以及电子设备
JP7297844B2 (ja) 加速度変換器
US8797760B2 (en) Substrate, electronic device, and electronic apparatus
JP7244605B2 (ja) 加速度変換器
JP7244604B2 (ja) 加速度変換器
CN107110884B (zh) 复合传感器
JP4084354B2 (ja) 角速度センサ
JP2006194681A (ja) 角速度センサ装置
JP3009104B2 (ja) 半導体センサおよび半導体センサ用パッケージ
JP6456066B2 (ja) 圧電センサデバイス
CN105322953A (zh) 振动器件、电子设备以及移动体
KR20020062795A (ko) 가속도 센서
JPH09162691A (ja) 弾性表面波素子を有する半導体装置およびその製造方法
JP4706634B2 (ja) 半導体センサおよびその製造方法
JPH1096742A (ja) 加速度センサ及びその製造方法、並びに加速度センサを利用した衝撃検知機器
JPH09181562A (ja) 二層配置弾性表面波素子
JP4511207B2 (ja) 圧力センサモジュール
CN211004544U (zh) 一种用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070501