JP2001281265A - 加速度センサとその使用及び製造方法 - Google Patents
加速度センサとその使用及び製造方法Info
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- JP2001281265A JP2001281265A JP2000098175A JP2000098175A JP2001281265A JP 2001281265 A JP2001281265 A JP 2001281265A JP 2000098175 A JP2000098175 A JP 2000098175A JP 2000098175 A JP2000098175 A JP 2000098175A JP 2001281265 A JP2001281265 A JP 2001281265A
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- Japan
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- acceleration sensor
- anodic
- junction
- bonding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定基板と可撓基板との陽極接合時に、非接
合箇所での接合を防止した構成からなり、歩留りや生産
性の向上を図った加速度センサ。 【解決手段】 非陽極接合部でガラス基板のシリコン基
板と対向する表面に、接合防止用としてAlなどの金属膜
又はショットブラストによる荒粗面を設けることによ
り、両基板を陽極接合した際に強力な吸引力でガラス基
板に当接してもイオンの移動がなく、接合しない。
合箇所での接合を防止した構成からなり、歩留りや生産
性の向上を図った加速度センサ。 【解決手段】 非陽極接合部でガラス基板のシリコン基
板と対向する表面に、接合防止用としてAlなどの金属膜
又はショットブラストによる荒粗面を設けることによ
り、両基板を陽極接合した際に強力な吸引力でガラス基
板に当接してもイオンの移動がなく、接合しない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、静電容量型加速
度センサの改良に係り、可動錘部のごとく非陽極接合箇
所の固定基板表面に接合防止用金属膜あるいはブラスト
による荒粗面を設けて、固定基板と可撓基板との陽極接
合時の接合を防止した加速度センサとその使用及び製造
方法に関する。
度センサの改良に係り、可動錘部のごとく非陽極接合箇
所の固定基板表面に接合防止用金属膜あるいはブラスト
による荒粗面を設けて、固定基板と可撓基板との陽極接
合時の接合を防止した加速度センサとその使用及び製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】静電容量型加速度センサとして、固定基
板と可撓基板との各対向面に電極を着設して対向配置さ
れる静電容量素子を複数対設け、該基板面に平行なXY平
面を設定しこれと直交するZ軸のX,Y,Z軸3次元方向の加
速度の変化を、複数対の静電容量素子間の静電容量変化
に基づき各X,Y,Z軸方向成分の検出を行う構成が提案(特
開平4-148833、特開平4-337431、特開平5-188079)され
ている。
板と可撓基板との各対向面に電極を着設して対向配置さ
れる静電容量素子を複数対設け、該基板面に平行なXY平
面を設定しこれと直交するZ軸のX,Y,Z軸3次元方向の加
速度の変化を、複数対の静電容量素子間の静電容量変化
に基づき各X,Y,Z軸方向成分の検出を行う構成が提案(特
開平4-148833、特開平4-337431、特開平5-188079)され
ている。
【0003】シリコン基板を用いたマイクロマシン等により
構成される振動型の加速度検出装置や角速度検出装置
は、振動子の可撓基板と固定基板との間が数〜数10μm
と極めて狭い空間が設定されている。
構成される振動型の加速度検出装置や角速度検出装置
は、振動子の可撓基板と固定基板との間が数〜数10μm
と極めて狭い空間が設定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】例えば図1Aに示すごと
く、固定基板となるガラス基板1上に可撓基板のシリコ
ン基板10を陽極接合する場合、シリコン基板10の両側が
接合部11,11であり、その間に設けられる可動錘部12は
接合時にガラス基板1との間に所要のクリアランスを得
るように削られてその厚みが調整されている。
く、固定基板となるガラス基板1上に可撓基板のシリコ
ン基板10を陽極接合する場合、シリコン基板10の両側が
接合部11,11であり、その間に設けられる可動錘部12は
接合時にガラス基板1との間に所要のクリアランスを得
るように削られてその厚みが調整されている。
【0005】陽極接合は、ガラス基板1とSi基板10との間に
高電圧が印加され、ガラス基板1のイオンがシリコン基
板10へと移動してSiと結合することにより、接合が行わ
れる。ここで本来ガラス基板1との間にギャップを形成
しているはずであるが、高電圧が印加された際に、極め
て微小な力でも敏感に動くように作られた可動錘部12が
強力な吸引力でガラス基板1に当接して接合されてしま
う現象が発生し、歩留りの低下を起こしていた。
高電圧が印加され、ガラス基板1のイオンがシリコン基
板10へと移動してSiと結合することにより、接合が行わ
れる。ここで本来ガラス基板1との間にギャップを形成
しているはずであるが、高電圧が印加された際に、極め
て微小な力でも敏感に動くように作られた可動錘部12が
強力な吸引力でガラス基板1に当接して接合されてしま
う現象が発生し、歩留りの低下を起こしていた。
【0006】この発明は、固定基板と可撓基板との陽極接合
時に、非接合箇所での接合を防止した構成からなり、歩
留りや生産性の向上を図った加速度センサとその使用及
び製造方法の提供を目的としている。
時に、非接合箇所での接合を防止した構成からなり、歩
留りや生産性の向上を図った加速度センサとその使用及
び製造方法の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明者らは、非接合箇所
での陽極接合を防止した加速度センサを目的に、その構
成を種々検討した結果、非陽極接合部でガラス基板のシ
リコン基板と対向する表面に、接合防止用としてAlなど
の金属膜又はショットブラストによる荒粗面を設けるこ
とにより、両基板を陽極接合した際に強力な吸引力でガ
ラス基板に当接してもイオンの移動がなく、接合しない
こと知見しこの発明を完成した。
での陽極接合を防止した加速度センサを目的に、その構
成を種々検討した結果、非陽極接合部でガラス基板のシ
リコン基板と対向する表面に、接合防止用としてAlなど
の金属膜又はショットブラストによる荒粗面を設けるこ
とにより、両基板を陽極接合した際に強力な吸引力でガ
ラス基板に当接してもイオンの移動がなく、接合しない
こと知見しこの発明を完成した。
【0008】すなわち、この発明は、固定基板と可撓基板と
を陽極接合する静電容量型加速度センサの製造方法にお
いて、非陽極接合部で対向する固定基板側と可撓基板側
の少なくとも一方の表面に、接合防止用膜又は荒粗面を
設けて、両基板を陽極接合することにより、歩留りよく
製造可能としたことを特徴とする加速度センサとその使
用及び製造方法である。
を陽極接合する静電容量型加速度センサの製造方法にお
いて、非陽極接合部で対向する固定基板側と可撓基板側
の少なくとも一方の表面に、接合防止用膜又は荒粗面を
設けて、両基板を陽極接合することにより、歩留りよく
製造可能としたことを特徴とする加速度センサとその使
用及び製造方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明において、接合防止用膜
は、固定基板のガラスなどあるいは可動側のSi基板に被
膜するのに適した密着強度や成膜性にすぐれた金属や樹
脂が採用でき、例えば陽極接合時の400℃程度の温度や8
00ボルト程度の電圧に耐える特性を有している必要があ
る。
は、固定基板のガラスなどあるいは可動側のSi基板に被
膜するのに適した密着強度や成膜性にすぐれた金属や樹
脂が採用でき、例えば陽極接合時の400℃程度の温度や8
00ボルト程度の電圧に耐える特性を有している必要があ
る。
【0010】接合防止用膜の厚みは特に限定しないが、少な
くともガラス基板のイオンがシリコン基板へ移動しない
程度の厚みで、選定する膜材料や成膜方法などに応じて
適宜選定するとよい。
くともガラス基板のイオンがシリコン基板へ移動しない
程度の厚みで、選定する膜材料や成膜方法などに応じて
適宜選定するとよい。
【0011】接合防止用金属膜としては、Al、Cr、Tiなどが
好ましく、例えばスパッタリングや蒸着法にて0.1μm〜
0.5μm厚みに成膜するとよい。特に、固定基板や可動基
板の所要箇所への成膜方法は、基板全面に成膜した後に
不要箇所を除去したり、マスキングを施して所要箇所に
成膜するなどの公知のいずれの方法も採用できる。
好ましく、例えばスパッタリングや蒸着法にて0.1μm〜
0.5μm厚みに成膜するとよい。特に、固定基板や可動基
板の所要箇所への成膜方法は、基板全面に成膜した後に
不要箇所を除去したり、マスキングを施して所要箇所に
成膜するなどの公知のいずれの方法も採用できる。
【0012】この発明において、荒粗面は、ショットブラス
トなどの機械加工、エッチングなどの化学加工を施し
て、例えばガラス基板の所要箇所を荒らすことにより形
成することが可能で、その粗度は特に限定しない。例え
ば、陽極接合時に若干の接合を生じてもその後に容易に
両者が剥離可能な程度の粗面となすことができればよ
い。
トなどの機械加工、エッチングなどの化学加工を施し
て、例えばガラス基板の所要箇所を荒らすことにより形
成することが可能で、その粗度は特に限定しない。例え
ば、陽極接合時に若干の接合を生じてもその後に容易に
両者が剥離可能な程度の粗面となすことができればよ
い。
【0013】この発明において、接合防止用膜は、製造工程
における陽極接合後に特に除去されることはないが、当
該金属膜や荒粗面が存在することにより、センサの使用
時に可動錘部が直接、接触してもこれらが接合すること
がない。
における陽極接合後に特に除去されることはないが、当
該金属膜や荒粗面が存在することにより、センサの使用
時に可動錘部が直接、接触してもこれらが接合すること
がない。
【0014】この発明において、センサの製造工程には実施
例のごとく、固定基板側の所要表面に成膜した接合防止
用膜あるいは荒粗面を設けることにより、成膜工程や荒
粗面形成工程のみで、工程上での大幅な変更や必要な
い。
例のごとく、固定基板側の所要表面に成膜した接合防止
用膜あるいは荒粗面を設けることにより、成膜工程や荒
粗面形成工程のみで、工程上での大幅な変更や必要な
い。
【0015】
【実施例】実施例1 図1Bに示すごとく、ガラス基板1表面の可動錘部12の対
向面に、スパッタリングにてAl膜2を2000Å厚みに成膜
した。その後、加工後のシリコン基板10をガラス基板1
と張り合わせて、400℃、800Vの電圧を印加する所定の
陽極接合を行った。陽極接合の全量において、可動錘部
12の接合は皆無であった。
向面に、スパッタリングにてAl膜2を2000Å厚みに成膜
した。その後、加工後のシリコン基板10をガラス基板1
と張り合わせて、400℃、800Vの電圧を印加する所定の
陽極接合を行った。陽極接合の全量において、可動錘部
12の接合は皆無であった。
【0016】実施例2 図1Cに示すごとく、ガラス基板1表面の可動錘部12の対
向面に、ショットブラストによって、粗度がRa=6〜7μm
の荒粗面3を形成した。その後、加工後のシリコン基板1
0をガラス基板1と張り合わせて、400℃、800Vの電圧を
印加する所定の陽極接合を行った。一部に可動錘部12の
仮接合は見られたが、容易に剥がれて陽極接合の全量に
おいて、接合は皆無であった。
向面に、ショットブラストによって、粗度がRa=6〜7μm
の荒粗面3を形成した。その後、加工後のシリコン基板1
0をガラス基板1と張り合わせて、400℃、800Vの電圧を
印加する所定の陽極接合を行った。一部に可動錘部12の
仮接合は見られたが、容易に剥がれて陽極接合の全量に
おいて、接合は皆無であった。
【0017】
【発明の効果】この発明は、実施例に示すごとく、静電
容量型加速度センサの可動錘部のごとく非陽極接合箇所
の固定基板表面に接合防止用金属膜あるいはブラストに
よる荒粗面を設けて、固定基板と可撓基板との陽極接合
時の接合を防止でき、大幅な歩留りの向上効果が得られ
た。
容量型加速度センサの可動錘部のごとく非陽極接合箇所
の固定基板表面に接合防止用金属膜あるいはブラストに
よる荒粗面を設けて、固定基板と可撓基板との陽極接合
時の接合を防止でき、大幅な歩留りの向上効果が得られ
た。
【図1】Aは固定基板と可撓基板を示す説明図、Bはこの
発明による接合防止用膜を設けた場合の固定基板と可撓
基板を示す説明図、Cはこの発明による荒粗面を設けた
場合の固定基板と可撓基板を示す説明図である。
発明による接合防止用膜を設けた場合の固定基板と可撓
基板を示す説明図、Cはこの発明による荒粗面を設けた
場合の固定基板と可撓基板を示す説明図である。
1 ガラス基板 2 Al膜 3 荒粗面 10 シリコン基板 11 接合部 12 可動錘部
Claims (3)
- 【請求項1】 固定基板と可撓基板とを陽極接合する静
電容量型加速度センサの構成において、非陽極接合部で
対向する固定基板側と可撓基板側の少なくとも一方の表
面に、接合防止用膜又は荒粗面を有する加速度センサ。 - 【請求項2】 固定基板と可撓基板とを陽極接合する静
電容量型加速度センサの構成において、非陽極接合部で
対向する固定基板側と可撓基板側の少なくとも一方の表
面に、接合防止用膜又は荒粗面を設けて使用する加速度
センサの使用方法。 - 【請求項3】 固定基板と可撓基板とを陽極接合する静
電容量型加速度センサの製造方法において、非陽極接合
部で対向する固定基板側と可撓基板側の少なくとも一方
の表面に、接合防止用膜又は荒粗面を設けて、両基板を
陽極接合する加速度センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098175A JP2001281265A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 加速度センサとその使用及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098175A JP2001281265A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 加速度センサとその使用及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281265A true JP2001281265A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18612687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000098175A Pending JP2001281265A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 加速度センサとその使用及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001281265A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533921A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-11-22 | アルーマナ、マイクロウ、エルエルシー | マイクロバルブ形成のための選択的ボンディング |
| US8956884B2 (en) | 2010-01-28 | 2015-02-17 | Dunan Microstaq, Inc. | Process for reconditioning semiconductor surface to facilitate bonding |
| US9006844B2 (en) | 2010-01-28 | 2015-04-14 | Dunan Microstaq, Inc. | Process and structure for high temperature selective fusion bonding |
| US9702481B2 (en) | 2009-08-17 | 2017-07-11 | Dunan Microstaq, Inc. | Pilot-operated spool valve |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000098175A patent/JP2001281265A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533921A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-11-22 | アルーマナ、マイクロウ、エルエルシー | マイクロバルブ形成のための選択的ボンディング |
| US9702481B2 (en) | 2009-08-17 | 2017-07-11 | Dunan Microstaq, Inc. | Pilot-operated spool valve |
| US8956884B2 (en) | 2010-01-28 | 2015-02-17 | Dunan Microstaq, Inc. | Process for reconditioning semiconductor surface to facilitate bonding |
| US9006844B2 (en) | 2010-01-28 | 2015-04-14 | Dunan Microstaq, Inc. | Process and structure for high temperature selective fusion bonding |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20051006 |
|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20051012 |