JP2002257847A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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Abstract
度センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 構造体12内の空隙部11に片持梁状の
梁部13を設け、構造体12の内壁から中心部に向かっ
て突出し、構造体12の内壁面に設けた第1、第2の固
定電極18,19を挿通する突起部20を備えるもので
ある。
Description
エアバック制御等のシステムに用いられる加速度センサ
に関するものである。
速度センサとしては特開平1−152369号公報に開
示されたものが知られている。
に、構造体1の空隙部2内に、一端を固定した片持梁状
の梁部3を配設し、この梁部3の自由端に質量体4を配
設し、この質量体4と対向する構造体1の内壁にそれぞ
れ固定電極5を設けたものである。
サについて、その動作を説明する。質量体4に外部から
力を受けるとき質量体4には加速度が発生するが、同時
に質量体4には元にあった位置にとどまろうとする慣性
力も働く。この慣性力によって梁部3に物理的な歪を発
生させ、このときの歪を検出することで質量体4に与え
られた加速度を測定することができる。具体的には、梁
部3が歪むことで質量体4の位置が上下に変化し、その
とき質量体4と固定電極5との間の静電容量が変化する
ので、上下の静電容量の差を測定することで加速度の方
向と大きさを検出することができる。
の構成においては、加速度検出中に一定以上加速度や衝
撃などが加速度センサに働くと質量体4と固定電極5と
の間がほぼ面接触し、質量体4と固定電極5との間に電
圧が印加されているため電気的な短絡が発生し、加速度
を検出できない場合があるという課題を有していた。
で、加速度を安定して検出することができる加速度セン
サを提供することを目的とする。
に本発明は、以下の構成を有する。
起部を設けるもので、一定以上質量体が可動しても固定
電極とは点接触となり、質量体の可動電極と固定電極は
張り付かず、加速度センサの加速度検出が安定するとい
う作用を有する。
電極よりも梁部側に突出したもので、一定以上質量体が
可動しても質量体の可動電極と固定電極は張り付かずか
つ瞬間的な電気的短絡を発生せず、加速度センサの出力
特性が安定するという作用を有する。
るもので、一定以上質量体が可動しても質量体の可動電
極と固定電極は瞬間的な電気的短絡を発生せず、加速度
センサの出力特性が安定するという作用を有するもので
ある。
電極と接触しない位置に配設するものであり、一定以上
質量体が可動しても質量体の可動電極と固定電極は瞬間
的な電気的短絡を発生せず、加速度センサの出力特性が
安定するという作用を有する。
置に少なくとも2つ以上を配設するもので、加速度の方
向に従って梁が歪んで質量体が可動しても質量体の可動
電極と固定電極は瞬間的な電気的短絡を発生せず、加速
度センサの出力特性が安定するという作用を有する。
1、第2の可動電極より広く設けるもので、可動電極の
一部が突起部の表層にある場合でも一定以上質量体が可
動しても質量体の可動電極と固定電極は瞬間的な電気的
短絡を発生せず、加速度センサの出力特性が安定すると
いう作用を有するとともに、固定電極と可動電極とが対
向する平面方向に加速度が発生した場合でも、可動電極
は固定電極内に収まり、固定電極と可動電極とが対向す
る方向の加速度を精度良く検出できるという作用も有す
る。
ける加速度センサについて、図面を参照しながら説明す
る。
度センサの断面図である。
部に空隙部11を有するシリコン等からなる構造体12
と、この構造体12の空隙部11に、梁部13を備える
ものである。
12の一部を固定した片持梁状のシリコン等からなる基
板14を備えている。この基板14の一方の面には、A
u等の薄膜導電材料からなる第1の可動電極15を、他
方の面にはシリコンまたはガラス等からなる質量体16
を介して設けたAu等の薄膜導電材料からなる第2の可
動電極17を備えている。
る構造体12の内壁には、各々第1、第2の可動電極1
5,17よりも長い第1、第2の固定電極18,19を
備えている。この第1、第2の固定電極18,19は、
構造体12の内壁より中心部に向かって突出する突起部
20を挿通し、この突起部20が梁部13が撓む際に第
1、第2の可動電極15,17が第1、第2の固定電極
18,19に接触するため、第1、第2の可動電極1
5,17と第1、第2の固定電極18,19との面接触
を防止できる。
いて、以下にその製造方法を説明する。
る加速度センサの製造方法を説明する図である。各製造
工程では最終的に加速度センサに個片化するまでウエハ
状態(図示せず)で製造するが、説明では個片状態の断
面図にて表記している。
基板21とガラス基板22とを直接接合または陽極接合
にて一体化する。
基板21の上面を研磨する。
グ用レジストをスピンコートで成膜し、露光、現像して
レジストをパターンニングし、ウエットエッチングまた
はドライエッチングにより、シリコン基板21を所定形
状に加工し、残存するレジストを除去する。その後、ガ
ラス基板22の表面にエッチング用レジストをスピンコ
ートで成膜し、露光、現像してレジストをパターンニン
グし、ウエットエッチングまたはドライエッチングによ
り、図2(c)に示すように、質量体16および構造体
枠23を形成する。この時、質量体16はガラス基板2
2を加工するため、可動できる。
6の直上となるシリコン基板21の上面および質量体1
6の下面にメタルマスクを使用して真空蒸着にてAuな
どの導電材料を第1、第2の可動電極15,17に薄膜
パターンを形成する。この工程までが、梁部13と構造
体枠23を作製する工程である。
明する。
31,32の表面にエッチング用レジストをスピンコー
トで成膜し、露光、現像してレジストをパターンニング
し、ウエットエッチングまたはドラエッチングにより、
図3(b)に示すように、ガラス基板31,32の一部
に内壁より中心部に向かって突出する突起部20と構造
体枠33とを有するガラス基板31,32に加工し、残
存するレジストを除去する。
加工したガラス基板31,32の表面にメタルマスクを
使用した真空蒸着にてAuなどの導電材料を第1、第2
の固定電極18,19として突起部20を覆った所定形
状の薄膜パターンを形成する。
2の固定電極18,19を有するガラス基板31,32
の表面にエッチング用レジストをスピンコートで成膜
し、突起部20以外を露光し、突起部20の表面のレジ
ストのみを現像して除去し、突起部20の表面の導電材
料をウエットエッチングで除去し、残存するレジストを
除去して突起部20を有する構造体枠33の部分を作製
する。
す梁部13と構造体枠23と図3(d)に示す突起部2
0を有する構造体枠33との構造体枠23,33とを配
置し、直接接合または接着剤にて接合する。
度センサをダイシングして個片化して、図1に示す加速
度センサを製造する。
サについて、その動作を説明する。
体16には加速度が発生するが、同時に質量体16には
元にあった位置にとどまろうとする慣性力が働く。この
慣性力によって梁部13に物理的な歪を発生させ、この
時の歪を検出することで質量体16に与えられた加速度
を測定することができる。具体的には、梁部13が歪む
ことで質量体16の位置が上下に変化し、そのとき第1
の可動電極15と第1の固定電極18および第2の可動
電極17と第2の固定電極19との間の距離が変化つま
り静電容量が変化し、上下の静電容量の差を測定するこ
とで加速度の方向と大きさを検出する。加速度検出中に
一定以上加速度や衝撃などが加速度センサに働いた場合
は、質量体16が第1の固定電極18または第2の固定
電極19と近接する方向に可動するが、第1、第2の固
定電極18,19に突起部20を設けることで、一定以
上質量体16が可動しても第1の固定電極18または第
2の固定電極19とは点接触となり、第1の可動電極1
5と第1の固定電極18あるいは第2の可動電極17と
第2の固定電極19は張り付かず、加速度を安定して検
出することができるという効果を奏する。
定電極18,19を挿通する突起部20を、第1、第2
の可動電極18,19と接触する構成としたが、図5に
示すように、第1、第2の固定電極18,19を挿通す
る突起部41を、一方を梁部13の基板14に、他方を
質量体16と接触するようにして第1、第2の可動電極
15,17と第1、第2の固定電極18,19と面接触
しないように構成しても同様の効果を奏する。また、図
6に示すように、突起部42を梁部13の第1の可動電
極15を挿通し第1の固定電極18に向かって突出する
ように設けるとともに、質量体16の第2の可動電極1
7を挿通し第2の固定電極19に向かって突出するよう
に設けても同様の効果を奏する。
が可動しても固定電極とは点接触となり、質量体の可動
電極と固定電極は張り付かず、加速度センサの加速度検
出が安定するため、出力特性の安定した加速度センサを
提供することができるという効果を奏する。
断面図
の断面図
の断面図
Claims (6)
- 【請求項1】 内部に空隙部を有する構造体と、この空
隙部内に突出し一方の面に第1の可動電極を有し他方の
面に質量体を介して設けた第2の可動電極を備えた梁部
と、前記質量体の第1、第2の可動電極と対向する構造
体の内壁にそれぞれ設けた第1、第2の固定電極とから
なり、前記構造体に設けられこの構造体の内壁より中心
部に向かって突出して前記第1、第2の固定電極を挿通
するかまたは、前記梁部に設けられこの梁部より前記第
1、第2の固定電極側に向かって突出して前記第1、第
2の可動電極を挿通する突起部を設けてなる加速度セン
サ。 - 【請求項2】 突起部は、第1、第2の固定電極よりも
梁部側に突出している請求項1記載の加速度センサ。 - 【請求項3】 突起部の表面は、絶縁性である請求項1
記載の加速度センサ。 - 【請求項4】 突起部は、第1、第2の可動電極と接触
しない位置に配設している請求項1記載の加速度セン
サ。 - 【請求項5】 突起部は、梁部に対向する位置に少なく
とも2つ以上を配設している請求項1記載の加速度セン
サ。 - 【請求項6】 第1、第2の固定電極は第1、第2の可
動電極より広く設けている請求項1記載の加速度セン
サ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001053992A JP2002257847A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 加速度センサ |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004233107A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
JP2004245696A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
JP2006308353A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加速度センサおよびその製造方法 |
JP2009109494A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Rosemount Aerospace Inc | 気体の減衰が平衡な振り子式加速度計 |
JP2010205766A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Toyota Central R&D Labs Inc | 可動部を有するマイクロデバイス |
WO2010140468A1 (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | アルプス電気株式会社 | 物理量センサ |
CN104166013A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 精工爱普生株式会社 | 传感器元件、电子设备、以及移动体 |
JP2015175792A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | セイコーインスツル株式会社 | 電子デバイス |
JP2017146312A (ja) * | 2017-06-01 | 2017-08-24 | セイコーエプソン株式会社 | センサー素子、電子機器、および移動体 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05172846A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-07-13 | Hitachi Ltd | マイクロセンサ及びそれを用いた制御システム |
JPH11248737A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Omron Corp | 静電容量型多軸加速度センサ |
JP2000121662A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Omron Corp | 半導体加速度センサ |
WO2000055638A1 (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Input/Output, Inc. | Sensor design and process |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001053992A patent/JP2002257847A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05172846A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-07-13 | Hitachi Ltd | マイクロセンサ及びそれを用いた制御システム |
JPH11248737A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Omron Corp | 静電容量型多軸加速度センサ |
JP2000121662A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Omron Corp | 半導体加速度センサ |
WO2000055638A1 (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Input/Output, Inc. | Sensor design and process |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004233107A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
JP2004245696A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
JP2006308353A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加速度センサおよびその製造方法 |
JP2009109494A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Rosemount Aerospace Inc | 気体の減衰が平衡な振り子式加速度計 |
US8368196B2 (en) | 2009-02-27 | 2013-02-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Micro device having a movable structure |
JP2010205766A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Toyota Central R&D Labs Inc | 可動部を有するマイクロデバイス |
US8459116B2 (en) | 2009-06-03 | 2013-06-11 | Alps Electric Co., Ltd. | Physical quantity sensor |
CN102449489A (zh) * | 2009-06-03 | 2012-05-09 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 物理量传感器 |
WO2010140468A1 (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | アルプス電気株式会社 | 物理量センサ |
JP5223003B2 (ja) * | 2009-06-03 | 2013-06-26 | アルプス電気株式会社 | 物理量センサ |
CN102449489B (zh) * | 2009-06-03 | 2014-04-02 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 物理量传感器 |
CN104166013A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 精工爱普生株式会社 | 传感器元件、电子设备、以及移动体 |
JP2014224739A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | センサー素子、電子機器、および移動体 |
CN104166013B (zh) * | 2013-05-16 | 2021-10-01 | 精工爱普生株式会社 | 传感器元件、电子设备、以及移动体 |
JP2015175792A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | セイコーインスツル株式会社 | 電子デバイス |
JP2017146312A (ja) * | 2017-06-01 | 2017-08-24 | セイコーエプソン株式会社 | センサー素子、電子機器、および移動体 |
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