JP2008170383A - Single-axis semiconductor acceleration sensor - Google Patents
Single-axis semiconductor acceleration sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008170383A JP2008170383A JP2007006002A JP2007006002A JP2008170383A JP 2008170383 A JP2008170383 A JP 2008170383A JP 2007006002 A JP2007006002 A JP 2007006002A JP 2007006002 A JP2007006002 A JP 2007006002A JP 2008170383 A JP2008170383 A JP 2008170383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration sensor
- displacement
- uniaxial
- semiconductor acceleration
- portions
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、加速度を検出する半導体加速度センサ、特に、一軸の加速度成分を検出する一軸半導体加速度センサに関する。 The present invention relates to a semiconductor acceleration sensor that detects acceleration, and more particularly to a uniaxial semiconductor acceleration sensor that detects a uniaxial acceleration component.
加速度センサは、構造物の衝撃強度の測定、あるいは構造物に生じた振動における加速度波形の解析を行うとき等、広範囲にわたって使用されている。このようにして使用されている従来の加速度センサとしては、例えば、金属からなる一軸加速度センサの技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、金属は微細な加工が困難であり、小型化に限界があるため、金属を用いた前記技術では一軸加速度センサの小型化が困難である。そこで、本発明者は、このような問題点を解消するために、半導体を使用しマイクロマシニング技術を用いることにより小型化を図った一軸半導体加速度センサを見出した。
ここで、一軸半導体加速度センサの梁(接続部)と錘(変位部)は共振周波数をもち、衝撃等により外部からその周波数の加振力が加わると共振して錘に大きな変位が発生し、極端な場合には梁が損傷する可能性があることが判った。
上記に鑑み、本発明は、共振による梁の損傷の低減、及び全体の小型化の両立を可能にする一軸半導体加速度センサを提供することを目的とする。
However, since metal is difficult to finely process and there is a limit to downsizing, it is difficult to reduce the size of a uniaxial acceleration sensor with the above-described technology using metal. In order to solve such problems, the present inventor has found a uniaxial semiconductor acceleration sensor that is miniaturized by using a semiconductor and using a micromachining technique.
Here, the beam (connection part) and the weight (displacement part) of the uniaxial semiconductor acceleration sensor have a resonance frequency. When an excitation force of the frequency is applied from the outside due to an impact or the like, the resonance resonates and a large displacement is generated in the weight. It was found that in extreme cases the beam could be damaged.
In view of the above, an object of the present invention is to provide a uniaxial semiconductor acceleration sensor that makes it possible to achieve both reduction in beam damage due to resonance and overall size reduction.
本発明に係る一軸半導体加速度センサは、半導体材料からなる枠部と、前記半導体材料からなり、前記枠部内に配置され、第1の方向の加速度を受けて前記枠部に対して変位する変位部と、前記半導体材料からなり、前記枠部と前記変位部とをそれぞれ接続し、かつ前記第1の方向に並んで配置される複数の接続部であって、前記第1の方向での幅より前記第1の方向に垂直な第2の方向での厚さが大きい断面形状を有する複数の接続部と、前記複数の接続部に配置される複数の歪検出素子と、を具備し、前記変位部が、前記第1、第2の方向と直交する第3の方向に配置される一端及び他端を有し、この一端に第1の凸部とこの第1の凸部に並んで配置される第1の凹部とを有し、前記枠部が、前記第1の凸部に対応する第2の凹部と、前記第1の凹部に対応する第2の凸部とを有することを特徴とする。 A uniaxial semiconductor acceleration sensor according to the present invention includes a frame portion made of a semiconductor material, and a displacement portion made of the semiconductor material, disposed in the frame portion, and displaced with respect to the frame portion in response to acceleration in a first direction. And a plurality of connecting portions that are made of the semiconductor material, connect the frame portion and the displacement portion, and are arranged side by side in the first direction, and have a width in the first direction. A plurality of connection portions having a cross-sectional shape having a large thickness in a second direction perpendicular to the first direction, and a plurality of strain detection elements disposed in the plurality of connection portions, and the displacement The portion has one end and the other end arranged in a third direction orthogonal to the first and second directions, and arranged at the one end alongside the first convex portion and the first convex portion. A first concave portion, and the frame portion has a second concave portion corresponding to the first convex portion, and a front portion. And having a second convex portions corresponding to the first recess.
上記構成によれば、半導体を使用して、マイクロマシニング技術を用いるので、一軸半導体加速度センサの小型化を図ることができる。
また、変位部の第3の方向の一端に、第1の凸部とこの第1の凸部に並んで配置される第1の凹部を形成し、枠部に、変位部の第1の凸部に対応する第2の凹部と、変位部の第1の凹部に対応する第2の凸部を形成して、変位部の運動にエアダンピングをかけて極端な共振を防止しているので、梁(接続部)の損傷を低減することができる。
According to the above configuration, since a micromachining technique is used using a semiconductor, the uniaxial semiconductor acceleration sensor can be reduced in size.
In addition, a first convex portion and a first concave portion arranged side by side with the first convex portion are formed at one end in the third direction of the displacement portion, and the first convex portion of the displacement portion is formed in the frame portion. Since the second concave portion corresponding to the portion and the second convex portion corresponding to the first concave portion of the displacement portion are formed, air damping is applied to the movement of the displacement portion to prevent extreme resonance. Damage to the beam (connection portion) can be reduced.
ここで、接続部は、前記第1の方向での幅より前記第1の方向に垂直な第2の方向での厚さが大きい断面形状を有している。そのため、前記第1の方向の一方向の成分の加速度を受けた場合に接続部は撓むようになっている。
また、接続部が前記第1の方向に並んで複数設けられているので、前記第1の方向(つまり受感軸)に直交する方向の加速度に対しては、接続部の変位は小さい。したがって、受感軸は一つであり、受感軸方向に直交する加速度に対しては接続部の変位は小さい。したがって、本発明に係る半導体加速度センサは実質的に一軸方向のみの加速度を検出できる。
Here, the connection portion has a cross-sectional shape in which the thickness in the second direction perpendicular to the first direction is larger than the width in the first direction. Therefore, the connection portion bends when it receives an acceleration of a component in one direction in the first direction.
In addition, since a plurality of connecting portions are provided side by side in the first direction, the displacement of the connecting portion is small with respect to acceleration in a direction orthogonal to the first direction (that is, the sensitive axis). Therefore, there is one sensitive axis, and the displacement of the connecting portion is small with respect to the acceleration orthogonal to the sensitive axis direction. Therefore, the semiconductor acceleration sensor according to the present invention can detect acceleration substantially only in one axis direction.
本発明によれば、共振による梁の損傷の低減、及び全体の小型化の両立を可能にする一軸半導体加速度センサを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the uniaxial semiconductor acceleration sensor which enables coexistence of reduction of the damage of the beam by resonance and the miniaturization of the whole can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る一軸半導体加速度センサ1を表す斜視図である。一軸半導体加速度センサ1は、加速度検出部2と加速度検出部2を狭持するように配設された上蓋部3及び下蓋部4とで構成されている。図2は、加速度検出部2を表す斜視図である。また、図3は図1の一軸半導体加速度センサ1を表す上面図である。図4は、一軸半導体加速度センサ1を図3のA−Aに沿って切断した状態を表す一部断面図である。図5は、一軸半導体加速度センサ1を図3のB−Bに沿って切断した状態を表す一部断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a uniaxial
加速度検出部2の外形は、例えば、X方向2500μm、Y方向2000μm、Z方向300μmの辺の直方体形状である。加速度検出部2の構成材料には、半導体、例えば、多結晶又は単結晶のシリコンを用いることができ、本実施の形態では、加速度検出部2の上面の面方位が(100)である単結晶シリコンを使用した。
上蓋部3の外形は、例えば、X方向2500μm、Y方向1750μm、Z方向300μmの辺の直方体形状である。下蓋部4の外形は、例えば、X方向2500μm、Y方向2000μm、Z方向300μmの辺の直方体形状である。上蓋部3及び下蓋部4の構成材料には、例えば、ガラス板を用いることができ、本実施の形態ではパイレックス(登録商標)を使用した。
The outer shape of the
The outer shape of the
上蓋部3及び下蓋部4と、加速度検出部2それぞれの構成材料がガラス及びSiの場合、上蓋部3と加速度検出部2との接合、及び下蓋部4と加速度検出部2との接合には、陽極接合(静電接合ともいう)を用いることができる。
上蓋部3は、加速度検出部2及び下蓋部4よりもY方向の長さが例えば250μm短く、加速度検出部2と上蓋部3によって、一軸半導体加速度センサ1の前面には段差Wが形成されている。
また、X方向の加速度を受けて加速度検出部2の変位部6(後述する)が変位できるように、一軸半導体加速度センサ1内の加速度検出部2と上蓋部3との間、及び加速度検出部2と下蓋部4との間には、空間10が設けられている。
本実施の形態では、空間10の加速度検出部2と上蓋部3、及び加速度検出部2と下蓋部4との間隔を狭くして(例えばそれぞれ3μm)、変位部6の運動にスライドフィルムダンピング(後述する)をかけることにより変位部6の共振時の振幅を小さくし、共振による接続部8、9の損傷の低減を図っている。
When the constituent materials of the
The
Moreover, between the
In the present embodiment, the distance between the
加速度検出部2は、変位部6と、枠部7と、第一の接続部8と、第二の接続部9と、第一の接続部8及び第二の接続部9上に配置された複数のピエゾ抵抗素子R(R1〜R4)とで構成されている。加速度検出部2は、半導体基板を異方性ドライエッチングしてトレンチ溝5a、5b(細長い溝)を形成することにより作成できる。
The
トレンチ溝5aは、基板のY軸正方向寄りの領域において、繰り返し折り返された形状でX方向に向かってに延び、かつ両端の折り返し部分がそれぞれ接続部8、9における基板の外縁寄りの側面と接するようにY軸負方向に長く延びている。
トレンチ溝5bは、基板のY軸負方向寄りの領域において、繰り返し折り返された形状でX方向に向かってに延び、かつ両端の折り返し部分がそれぞれ接続部8、9によって挟まれるように接している。
トレンチ溝5a、5bは、基板の表面と裏面を貫通しており、変位部6と枠部7とは、トレンチ溝5a、5bによって分離され相対的に移動可能である。
トレンチ溝5a、5bのギャップ(間隙)の幅を、例えば3μmにすることにより、変位部6の運動に後述するスクイーズドフィルムダンピングをかけて変位部6の共振時の振幅を小さくし、共振による接続部8、9の損傷の低減を図ることができる。
The
The
The
By setting the width of the gap (gap) between the
変位部6は、X方向の加速度を受けて枠部7に対して変位するものである。変位部6は、枠部7と離間して枠部7の開口に設けられ、基体部6aと、櫛歯部6b、6cとに区分できる。
基体部6aは、第一の接続部8の一端及び第二の接続部9の一端とそれぞれ接続された、平面視で略長方形の基板である。
櫛歯部6bは、基体部6aのY正方向の端部から、Y正方向へ櫛歯が延びる櫛歯形状の部分である。
櫛歯部6cは、基体部6aのY負方向の端部から、Y負方向へ櫛歯が延びる櫛歯形状の部分である。
The
The
The
The
本明細書中において、櫛歯形状とは、櫛歯(すなわち凸部)を有する形状をいう。なお、本実施の形態では、大きなスクイーズドフィルムダンピング効果が得られる等の観点から、櫛歯部6b、6cの櫛歯、櫛歯部7b、7cの櫛歯、及び櫛歯部6b、6c、7b、7cのそれぞれの櫛歯間に配置される凹部の外形を、平面視で矩形形状としているが、これらは矩形形状に限定されない。スクイーズドフィルムダンピング効果を得ることができるため、変位部6が、Y方向の一端又は両端に、凸部とこの凸部に並んで配置される凹部とを有し、枠部7が、変位部6の凸部に対応する凹部と、変位部6の凹部に対応する凸部とを有していればよい。
In this specification, the comb tooth shape refers to a shape having comb teeth (that is, convex portions). In the present embodiment, from the viewpoint of obtaining a large squeezed film damping effect, the comb teeth of the
一軸半導体加速度センサ1の接続部8、9と変位部6は共振周波数をもち、外部からその周波数の加振力が加わると共振して変位部6に大きな変位が発生し、極端な場合には接続部8、9が損傷する可能性がある。そのため、変位部6の櫛歯部6b、6cを、エアダンピングによる減衰係数が大きい櫛歯形状として、変位部6の共振時の振幅を小さくし、共振による接続部8、9の損傷の低減を図っている。変位部6が櫛歯形状を有するとエアダンピングによる減衰係数が大きくなるのは、後述するように大きなスクイーズドフィルムダンピング効果が得られるためである。
The connecting
ここで、ダンピング効果について説明する。本明細書中においては、エアダンピングとは、気体を媒体として変位部6の運動を減衰させることをいう。固定された壁面に間隙を介して板状の振動体が対向配置されている場合に、その振動体と壁面との間隔が狭いほど、空気の粘性による影響が大きいためエアダンピング効果が大きくなる。エアダンピングには、振動体を壁面に略平行方向に振動させた場合に生じるスライドフィルムダンピングと、振動体が壁面を圧するような方向に(例えば、振動体を壁面に対して略垂直方向に)振動させた場合に生じるスクイーズドフィルムダンピングとを挙げることができる。
Here, the damping effect will be described. In the present specification, air damping refers to attenuating the movement of the
図6は、変位部6の櫛歯部6bの側面6b−1〜6b−3と、変位部6の櫛歯部6cの側面6c−1〜6c−3を表した図である。図7は、枠部7の櫛歯部7bの側面7b−1〜7b−3と、枠部7の櫛歯部7cの側面7c−1〜7c−3を表した図である。なお、図6、図7では、位置関係を明確にするため、接続部8、9も図示している。枠部7の櫛歯部7b、7cについては後述する。
FIG. 6 is a diagram illustrating the side surfaces 6 b-1 to 6 b-3 of the
X方向の加速度を受けて変位部6は実質的にX方向にのみ変位するため、櫛歯部6bのX軸に平行な側面6b−1、6b−2は、その側面に対向する櫛歯部7bの側面7b−1、7b−2に対してそれぞれ略平行方向に振動する。また、櫛歯部6cのX軸に平行な側面6c−1、6c−2は、その側面に対向する櫛歯部7cの側面7c−1、7c−2に対してそれぞれ略平行方向に振動する。そのため、櫛歯部6b、6cの側面6b−1、6b−2、6c−1、6c−2と、その側面に対向する櫛歯部7b、7cの側面7b−1、7b−2、7c−1、7c−2との間では、それぞれスライドフィルムダンピング効果が得られる。
Since the
X方向の加速度を受けて変位部6は実質的にX方向にのみ変位するため、櫛歯部6bのY軸に平行な側面6b−3は、その側面に対向する櫛歯部7bの側面7b−3に対して略垂直方向に振動する。また、櫛歯部6cのY軸に平行な側面6c−3は、その側面に対向する櫛歯部7cの側面7c−3に対して略垂直方向に振動する。そのため、櫛歯部6b、6cの側面6b−3、6c−3と、その側面に対向する櫛歯部7b、7cの側面7b−3、7c−3との間では、それぞれスクイーズドフィルムダンピング効果が得られる。
Since the
側面6b−1、6b−2、6c−1、6c−2の面積の総和よりも側面6b−3、6c−3の面積の総和のほうが大きいため、面積的に見てスライドフィルムダンピングよりスクイーズドフィルムダンピングの寄与が大きい。また、同じ面積で比較した場合でも、スクイーズドフィルムダンピングのほうがスライドフィルムダンピングよりも数桁高いダンピング効果がある。このため、一軸半導体加速度センサ1は、櫛歯部6b、6c、7b、7cに櫛歯形状を採用しているため、スクイーズドフィルムダンピングによる大きなエアダンピング効果を得ることができ、エアダンピングの媒体が大気圧下の空気であっても、共振時の変位部6の振幅を小さくし、共振による接続部8、9の損傷の低減を図ることができる。
Since the sum of the areas of the side surfaces 6b-3, 6c-3 is larger than the sum of the areas of the side surfaces 6b-1, 6b-2, 6c-1, 6c-2, it is squeezed rather than slide film damping in terms of area. The contribution of film damping is large. Even when compared with the same area, squeezed film damping has a damping effect several orders of magnitude higher than slide film damping. For this reason, since the uniaxial
ここで、エアダンピングの媒体は、本実施の形態で使用した大気圧下の空気に限定されず、例えば、He、Ne等の希ガスや窒素ガス等の空気よりも粘性係数の大きな媒体を用いれば、さらに大きなダンピング効果を得ることができる。また、圧力を高めたエアダンピングの媒体を用いても、さらに大きなダンピング効果を得ることができる。 Here, the air damping medium is not limited to the air under atmospheric pressure used in the present embodiment, and for example, a medium having a larger viscosity coefficient than air such as rare gas such as He or Ne or air such as nitrogen gas is used. In this case, a larger damping effect can be obtained. Even if an air damping medium with increased pressure is used, a larger damping effect can be obtained.
一軸半導体加速度センサ1は、エアダンピングの媒体に大気圧下の空気を使用でき、エアダンピングの媒体に大気圧下の空気を使用した場合には他の媒体を使用する場合に比べれば気密の重要性が低いともいえる。そのため、一軸半導体加速度センサ1は、エアダンピングの媒体に大気圧下の空気を使用して簡易に製造でき、耐久性も高い。
The uniaxial
変位部6に形成される櫛歯部はY方向の一端に形成してもよいが、本実施の形態のようにY方向の両端に2つの櫛歯部6b、6cを形成することが好ましい。変位部6に2つの櫛歯部6b、6cを形成しているのは、スクイーズドフィルムダンピング効果をより増大させ、共振による接続部8、9の損傷をより低減させることができるためである。
また、変位部6に2つの櫛歯部6b、6cを形成しているのは、一軸半導体加速度センサ1の小型化と高感度化の両立を図るためである。櫛歯部6bのみを形成し櫛歯部6cを形成せずに一軸半導体加速度センサ1を小型化(小容量化)すると、変位部6の容量も小さくなり、その質量が小さくなることから、加速度に対する感度も低下するおそれがある。櫛歯部6b、6cを2つに分けて分散配置することで、変位部6の質量を確保している。この結果、一軸半導体加速度センサ1の小型化と高感度化の両立が図られる。
Although the comb-tooth part formed in the
The reason why the two comb-
また、櫛歯部6b、6cの櫛歯の数を増やせば、ダンピング効果を大きくすることができる。櫛歯の長さを同一にして、櫛歯部6b、6cの櫛歯の数を増やすと、櫛歯部6bの側面6b−1、6b−2、及び櫛歯部6cの側面6c−1、6c−2の面積の総和は同一のためスライドフィルムダンピング効果は変化しないが、側面6b−3、6c−3の面積の総和は増加するのでスクイーズドフィルムダンピング効果を増加させることができるからである。
Further, if the number of comb teeth of the
櫛歯部6b、6cの歯数は、図2に示す5個に限定されず、また、櫛歯部6b、6cの櫛歯の長さや幅も限定されず、これらは一軸半導体加速度センサ1の外形寸法、所望のダンピング比等に基づいて定めることができる。
一軸半導体加速度センサ1では、例えば、櫛歯部6bの歯数を66個、櫛歯の長さを390μm、櫛歯の幅を12μm、櫛歯の間隔を22μmとし、櫛歯部6cの歯数を63個、櫛歯の長さを390μm、櫛歯の幅を12μm、櫛歯の間隔を22μmにすることができる。
The number of teeth of the
In the uniaxial
枠部7は、枠体部7aと、櫛歯部7b、7cとに区分できる。枠体部7aは、平面視で外周、内周が共に略長方形の枠形状の基板であり、その上面に上蓋3が、下面に下蓋4がそれぞれ接合されている。
櫛歯部7bは、櫛歯部6bの櫛歯の隙間に噛み合うように変位部6と対向し、Y負方向へ櫛歯が延びる櫛歯形状の部分である。櫛歯部7bと櫛歯部6bとの間には、トレンチ溝5aが形成され互いに離間して配置されている。
櫛歯部7cは、櫛歯部6cの櫛歯の隙間に噛み合うように変位部6と対向し、Y正方向へ櫛歯が延びる櫛歯形状の部分である。櫛歯部7bと櫛歯部6bとの間には、トレンチ溝5bが形成され互いに離間して配置されている。
The
The
The comb-
本実施の形態では、櫛歯部7b、7cの櫛歯が櫛歯部6b、6cの櫛歯の隙間にそれぞれ噛み合うように、櫛歯部6b、6cの歯数、長さ、幅、櫛歯の間隔に対応して、例えば、櫛歯部7bの歯数を65個、櫛歯の長さを390μm、櫛歯の幅を12μm、櫛歯の間隔を22μmとし、櫛歯部7cの歯数を62個、長さを390μm、幅を12μm、櫛歯の間隔を22μmにすることができる。
In the present embodiment, the number of teeth, the length, the width, and the comb teeth of the
第一の接続部8及び第二の接続部9は、変位部6及び枠部7に両端部がそれぞれ一体に結合されて、互いに平行であり長さが等しい。また、第一の接続部8及び第二の接続部9は、X方向に並んで配置され、Y方向に沿ってそれぞれ設けられ、Z方向の厚さに対してX方向の幅が薄い板状のものである。本実施の形態では、第一の接続部8及び第二の接続部9の長手方向は、それぞれ<110>方向に配置されている。
The first connecting
接続部8、9のX方向の幅が、Z方向の厚さに対して薄くなっている。そのため、X方向の加速度を受けた場合に接続部は撓むようになっている。また、接続部8、9がX方向に並んで複数設けられているので、X方向に直交するY、Z方向の加速度に対しては、接続部8、9の変位は小さい。したがって、受感軸はX方向であり、受感軸方向に直交するY、Z方向の加速度に対しては接続部8、9の変位は小さいため、加速度センサ1は実質的に一軸方向の加速度のみを検出する。
The width in the X direction of the connecting
第一の接続部8及び第二の接続部9は撓みが可能な梁として機能する。加速度を受けて、第一の接続部8及び第二の接続部9が撓むことで、変位部6が枠部7に対して変位可能である。具体的には、X軸方向の加速度成分が印加されると変位部6に力が作用し、変位部6が枠部7に対してX正方向、X負方向に直線的に変位する。すなわち、ここでいう「変位」は、X軸の正負方向への移動をいう。
The
変位部6のX軸方向への変位を検知することで、X軸方向の加速度を測定することができる。図8は、図2の点線の楕円で囲まれた領域の拡大図であって、第一の接続部8に形成したピエゾ抵抗素子R1、R2の近傍の上面図である。図9は、図2の点線の楕円で囲まれた領域の拡大図であって、第二の接続部9に形成したピエゾ抵抗素子R3、R4の近傍の上面図である。図8、図9に示すように、接続部8、9の各両端部付近であって、接続部8、9の上面である(100)面の外縁に、ピエゾ抵抗素子の長手方向が<110>方向に配置されるように、ピエゾ抵抗素子R(R1〜R4)をそれぞれ形成している。
ピエゾ抵抗素子Rの長手方向を配線11の電流方向に沿わせて配置している。ピエゾ抵抗素子Rは、歪検出素子として機能する。ピエゾ抵抗素子Rは抵抗の変化として接続部8、9の撓み(あるいは、歪)、ひいては変位部6の変位を検出するためのものである。なお、この詳細は後述する。
By detecting the displacement of the
The longitudinal direction of the piezoresistive element R is arranged along the current direction of the
本実施の形態では、加速度検出部2には、主面の面方位が(100)である単結晶シリコンが使用されている。第一の接続部8及び第二の接続部9の長手方向をそれぞれ<110>方向に配置し、ピエゾ抵抗素子Rの長手方向も、前記接続部8、9の上面の<110>方向に向かって配置している。上記構成によれば、シリコン単結晶の異方性を利用することによって、小型であって、比較的高感度で、なおかつ高精度の一軸半導体加速度センサ1を得ることができる。なお、この詳細は後述する。
In the present embodiment, the
(第2の実施形態)
本実施形態の一軸半導体加速度センサは、以下の点において第1の実施形態と相違する。第一に、加速度検出部2が、主面の面方位が(110)である単結晶シリコン基板から構成されている。第二に、第一の接続部8及び第二の接続部9の長手方向がそれぞれ<111>方向に配置されている。第三に、接続部8、9の上面である(110)面の外縁に、<111>方向に向かってピエゾ抵抗素子Rの長手方向が配置されている。
本実施形態は、その他の点では、第1の実施形態の構成と特に異なるところが無いので説明を省略する。上記構成によれば、第1の実施形態の一軸半導体加速度センサ1と同様に、共振による梁の損傷の低減、及び全体の小型化の両立を図ることができる。また、シリコン単結晶の異方性を利用することによって、小型であって、高感度の一軸半導体加速度センサを得ることができる。なお、一軸半導体加速度センサの高感度化の詳細は後述する。
(Second Embodiment)
The uniaxial semiconductor acceleration sensor of this embodiment is different from the first embodiment in the following points. First, the
In the other respects, the present embodiment is not particularly different from the configuration of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. According to the above-described configuration, similarly to the uniaxial
(一軸半導体加速度センサの動作)
本発明に係る一軸半導体加速度センサによる加速度の検出の原理を説明する。図8、図9に示すように、第一の接続部8及び第二の接続部9の各両端部付近であって、接続部8、9の上面の外縁に合計4個のピエゾ抵抗素子R1〜R4が配置されている。これらのピエゾ抵抗素子Rは、単結晶シリコン基板の第一の接続部8及び第二の接続部9の上面に形成されたP型もしくはN型の不純物ドープ領域によって構成できる。
(Operation of single-axis semiconductor acceleration sensor)
The principle of acceleration detection by the uniaxial semiconductor acceleration sensor according to the present invention will be described. As shown in FIG. 8 and FIG. 9, a total of four piezoresistive elements R1 are provided in the vicinity of both end portions of the
ピエゾ抵抗素子R1〜R4はそれぞれ、変位部6のX軸方向成分の変位を検出するX軸方向成分変位検出部(歪検出素子)として機能する。
The piezoresistive elements R1 to R4 each function as an X-axis direction component displacement detection unit (strain detection element) that detects the displacement of the X-axis direction component of the
ピエゾ抵抗素子Rの伸び縮みの量から、X方向の加速度を検出することができる。ピエゾ抵抗素子Rの伸び、縮みは、ピエゾ抵抗素子Rの抵抗の変化として検出できる。 From the amount of expansion / contraction of the piezoresistive element R, the acceleration in the X direction can be detected. The expansion and contraction of the piezoresistive element R can be detected as a change in the resistance of the piezoresistive element R.
各ピエゾ抵抗素子RがシリコンへのP型不純物ドープによって構成されているとする。この場合には、ピエゾ抵抗素子Rの長手での抵抗値は伸び方向の応力が作用したときには増加し、縮み方向の応力が作用した場合には減少する。なお、ピエゾ抵抗素子RをシリコンへのN型不純物ドープによって構成した場合は抵抗値の変化が逆になる。 Assume that each piezoresistive element R is configured by doping P-type impurities into silicon. In this case, the resistance value in the longitudinal direction of the piezoresistive element R increases when a stress in the expansion direction is applied, and decreases when a stress in the contraction direction is applied. When the piezoresistive element R is constituted by doping N-type impurities into silicon, the change in resistance value is reversed.
図10は、ピエゾ抵抗素子Rの抵抗からX軸の方向の加速度を検出するための検出回路の構成例を示す回路図である。この検出回路では、X軸方向の加速度成分を検出するために、4個のピエゾ抵抗素子R1〜R4からなるブリッジ回路を構成し、そのブリッジ電圧を検出している。 FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of a detection circuit for detecting the acceleration in the X-axis direction from the resistance of the piezoresistive element R. In this detection circuit, in order to detect an acceleration component in the X-axis direction, a bridge circuit including four piezoresistive elements R1 to R4 is configured and the bridge voltage is detected.
これらのブリッジ回路では入力電圧Vinに対する出力電圧Voutの関係は以下の式で表される。
Vout/Vin=
[R3/(R1+R3)−R4/(R2+R4)] ……式(1)
In these bridge circuits, the relationship between the output voltage Vout and the input voltage Vin is expressed by the following equation.
Vout / Vin =
[R3 / (R1 + R3) -R4 / (R2 + R4)] (1)
ピエゾ抵抗素子Rの伸び縮の量と抵抗値Rの変化とが比例することから、入力電圧に対する出力電圧の比(Vout/Vin)は加速度と比例し、X軸の加速度を測定することが可能となる。 Since the amount of expansion and contraction of the piezoresistive element R is proportional to the change in the resistance value R, the ratio of the output voltage to the input voltage (Vout / Vin) is proportional to the acceleration, and the X-axis acceleration can be measured. It becomes.
(シリコン単結晶の異方性を利用した一軸加速度センサの高性能化)
シリコン単結晶の異方性を利用して、本発明に係る一軸半導体加速度センサを高感度、かつ/または、高精度化する理論的説明をする。
(High-performance single-axis acceleration sensor using anisotropy of silicon single crystal)
Theoretical explanation will be given for making the uniaxial semiconductor acceleration sensor according to the present invention highly sensitive and / or highly accurate using the anisotropy of the silicon single crystal.
まず、シリコン単結晶の異方性が電気的特性に与える影響について説明し、検出感度を向上させるための理論的説明をする。 First, the influence of the anisotropy of the silicon single crystal on the electrical characteristics will be explained, and a theoretical explanation for improving the detection sensitivity will be given.
図11は、ピエゾ抵抗素子Rに作用するピエゾ抵抗素子Rの長手方向の応力σlと長手方向と直交する方向の応力σtを表す図である。図11に示すように、電流が流れる方向にピエゾ抵抗素子Rの長手方向を配置している。図11に示すようにピエゾ抵抗素子Rの長手方向の応力σlと長手方向と直交する方向の応力σtとが作用すると、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化率ΔR/Rは近似的に次式のように表される。
ΔR/R=πlσl+πtσt ……式(2)
Figure 11 is a diagram showing the direction of stress sigma t perpendicular to the longitudinal direction of the stress sigma l and the longitudinal direction of the piezoresistive element R acting on the piezoresistive element R. As shown in FIG. 11, the longitudinal direction of the piezoresistive element R is arranged in the direction in which current flows. To act and the direction of the stress sigma t perpendicular to the longitudinal direction of the stress sigma l and the longitudinal direction of the piezoresistive element R as shown in FIG. 11, the resistance change rate [Delta] R / R of the piezoresistive element is of approximately the following equation It is expressed as follows.
ΔR / R = π l σ l + π t σ t (2)
ここで、Rは加速度による力が印加される前のピエゾ抵抗素子の抵抗、ΔRは加速度による力が印加された後のピエゾ抵抗素子の抵抗(R+ΔR)と加速度による力が印加される前のピエゾ抵抗素子の抵抗Rとの差である。πl、πtは応力σl、σtにそれぞれ対するピエゾ抵抗係数である。 Here, R is the resistance of the piezoresistive element before the force due to acceleration is applied, ΔR is the resistance (R + ΔR) of the piezoresistive element after the force due to acceleration and the force due to acceleration are applied This is the difference from the resistance R of the piezoresistive element. π l and π t are piezoresistance coefficients for the stresses σ l and σ t , respectively.
ピエゾ抵抗素子にp型シリコンを用いた場合を例に、ピエゾ抵抗係数πl、πtの結晶方向における特性について説明する。p型シリコンからなるピエゾ抵抗素子を用いたほうが、n型と比較してせん断応力に関係するピエゾ抵抗係数が大きいため、本発明に係る一軸半導体加速度センサを高感度化できる。
図12にp型シリコンの(100)面におけるピエゾ抵抗係数πl、πtを示す。図13にp型シリコンの(110)面におけるピエゾ抵抗係数πl、πtを示す。原点からの長さがピエゾ抵抗係数の大きさを表し、原点からの方向がそれぞれの基板面におけるピエゾ抵抗素子の長手方向の配置方向を示す。図12と図13は同一のスケールで示されている。
The characteristics in the crystal direction of the piezoresistance coefficients π l and π t will be described by taking as an example the case where p-type silicon is used for the piezoresistive element. Using a piezoresistive element made of p-type silicon has a higher piezoresistance coefficient related to shear stress than n-type, and therefore the sensitivity of the uniaxial semiconductor acceleration sensor according to the present invention can be increased.
FIG. 12 shows piezoresistance coefficients π l and π t in the (100) plane of p-type silicon. FIG. 13 shows the piezoresistance coefficients π l and π t in the (110) plane of p-type silicon. The length from the origin represents the magnitude of the piezoresistive coefficient, and the direction from the origin represents the arrangement direction of the piezoresistive elements in the longitudinal direction on the respective substrate surfaces. 12 and 13 are shown on the same scale.
図12及び図13が示すように、いずれの結晶面の単結晶シリコン基板でもπlはπtよりも値が大きい。そのため、σlの値を大きくすれば、式(2)のΔR/Rの値を大きくすることができ、その結果、ホイーンストンブリッジからの出力電圧も大きくなり、検出感度を向上させることができる。
σlの値を大きくするには、ピエゾ抵抗素子Rの長手方向とピエゾ抵抗素子Rの伸び縮み方向を一致させればよい。そのため、本発明の実施の形態では、図8、9に示すように、ピエゾ抵抗素子Rの長手方向(電流方向)とピエゾ抵抗素子Rの伸び縮み方向を一致させるべく、ピエゾ抵抗素子Rを第一の接続部8及び第二の接続部9の上面の外縁に配置し、検出感度を向上させている。
As shown in FIGS. 12 and 13, π l has a value larger than π t in any crystal plane single crystal silicon substrate. Therefore, if the value of σ l is increased, the value of ΔR / R in equation (2) can be increased, and as a result, the output voltage from the Heanstone bridge is also increased, and the detection sensitivity can be improved. it can.
In order to increase the value of σ l , the longitudinal direction of the piezoresistive element R and the expansion / contraction direction of the piezoresistive element R may be matched. For this reason, in the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, the piezoresistive element R is provided in order to match the longitudinal direction (current direction) of the piezoresistive element R with the expansion / contraction direction of the piezoresistive element R. It arrange | positions at the outer edge of the upper surface of the one
図13に示すように、(110)面の、<111>方向が最大のピエゾ抵抗係数πlをとることから、最も検出感度を向上させることができる。また、図12に示すように、(100)面では、<110>方向が比較的大きなピエゾ抵抗係数πlをとることから、検出感度を向上させることができる。 As shown in FIG. 13, since the <111> direction of the (110) plane has the maximum piezoresistance coefficient π 1 , the detection sensitivity can be improved most. Further, as shown in FIG. 12, in the (100) plane, the <110> direction has a relatively large piezoresistance coefficient π l , so that the detection sensitivity can be improved.
次に、シリコン単結晶の異方性が機械的特性に与える影響について説明し、検出精度を向上させるための理論的説明をする。 Next, the influence of the anisotropy of the silicon single crystal on the mechanical characteristics will be explained, and a theoretical explanation for improving the detection accuracy will be given.
十分小さい変形に対して歪は応力に比例する(フックの法則)。応力成分は歪成分の1次関数となり、シリコン単結晶は立方晶であるため、次のように表すことができる。
ここで、σxx、σyy、σzzは垂直応力であり、σxy、σxz、σyzはせん断応力である。図14は、立方晶の単位面積に作用する応力成分を表す図である。図14に示すように、サフィックスの最初の字(σxyのx)は力の方向、2番目の字(σxyのy)は力が加えられている面の法線方向を示す。εxx、εyy、εzzは、それぞれx軸方向、y軸方向、z軸方向の歪成分を表し、γxy、γxz、γyzは、せん断歪を表す。図14に示す単位立方体に角加速度がなく、また、全体としての回転力がないという条件では、γxy=γyx、γxz=γzx、γyz=γzyである。D1111、D1122……は、弾性スティフネス定数である。 Here, σ xx , σ yy , and σ zz are normal stresses, and σ xy , σ xz , and σ yz are shear stresses. FIG. 14 is a diagram illustrating a stress component acting on a unit area of a cubic crystal. As shown in FIG. 14, the first letter of the suffix (x of σ xy ) indicates the direction of the force, and the second letter ( y of y of σ xy ) indicates the normal direction of the surface to which the force is applied. ε xx , ε yy , and ε zz represent strain components in the x-axis direction, y-axis direction, and z-axis direction, respectively, and γ xy , γ xz , and γ yz represent shear strains. No angular acceleration unit cube shown in FIG. 14, and in the condition that there is no rotational force as a whole, γ xy = γ yx, γ xz = γ zx, a γ yz = γ zy. D 1111 , D 1122 ... Are elastic stiffness constants.
主面の面方位が(100)の単結晶シリコン基板のx、y、z軸を、それぞれ<100>、<010>、<001>方向にとると、フックの法則は以下のような一般的な形になる。
式(4)のマトリックスからわかるように、垂直応力σxx、σyy、σzzの値は、せん断歪γxy、γxz、γyzの影響を全く受けていない。したがって、垂直応力を受けた場合に、一軸半導体加速度センサは、せん断歪によって捩れを生じない。捩れを生じないことから、Y軸方向やZ軸方向の加速度を受けた場合に、ピエゾ抵抗素子R1とR3の伸び縮みの量が同じであり、ピエゾ抵抗素子R2とR4の伸び縮みの量も同じである。そのため、式(1)から、Y軸方向やZ軸方向の加速度を受けても、出力はキャンセルされて、理論的にゼロにすることができる。
ここで、一般に加速度センサは受感軸に直交する方向の加速度に対してもわずかながら感度を持ち、これは、横感度と呼ばれ、測定誤差の一因となっていた。このため、加速度センサの横感度を極限まで下げることが必要である。
As can be seen from the matrix of Equation (4), the values of the normal stresses σ xx , σ yy , and σ zz are not affected at all by the shear strains γ xy , γ xz , and γ yz . Therefore, the uniaxial semiconductor acceleration sensor does not twist due to shear strain when subjected to normal stress. Since no torsion occurs, the amount of expansion / contraction of the piezoresistive elements R1 and R3 is the same when subjected to acceleration in the Y-axis direction or the Z-axis direction, and the amount of expansion / contraction of the piezoresistive elements R2 and R4 is also the same. The same. Therefore, even if the acceleration in the Y-axis direction or the Z-axis direction is received from the expression (1), the output is canceled and can be theoretically made zero.
Here, in general, the acceleration sensor has a slight sensitivity to acceleration in a direction orthogonal to the sensitive axis, which is called lateral sensitivity, and contributes to a measurement error. For this reason, it is necessary to reduce the lateral sensitivity of the acceleration sensor to the limit.
このように、主面の面方位が(100)の単結晶シリコン基板を用いた場合に、一軸半導体加速度センサの第一の接続部8及び第二の接続部9の長手方向をそれぞれ<100>方向に配置すれば、横感度を理論的にゼロにすることができ、一軸半導体加速度センサの高精度化を図ることができる。
As described above, when a single crystal silicon substrate having a main surface with a plane orientation of (100) is used, the longitudinal directions of the
次に、基板の主面の面方位が(100)である単結晶シリコン基板のx、y、z軸を、それぞれ<110>、<110>、<001>方向にとった場合を説明する。この場合、フックの法則は、次のように表すことができる。
式(5)のマトリックスからわかるように、垂直応力σxx、σyy、σzzの値は、せん断歪γxy、γxz、γyzの影響を全く受けていない。したがって、垂直応力を受けた場合に、一軸半導体加速度センサ1は、せん断歪によって捩れを生じない。捩れを生じないことから、Y軸方向やZ軸方向の加速度を受けた場合に、ピエゾ抵抗素子R1とR3の伸び縮みの量が同じであり、ピエゾ抵抗素子R2とR4の伸び縮みの量も同じである。そのため、式(1)から、Y軸方向やZ軸方向の加速度を受けても、出力はキャンセルされて、横感度を理論的にゼロにすることができる。
そのため、主面の面方位が(100)である単結晶シリコン基板を用いた場合には、一軸半導体加速度センサ1の第一の接続部8及び第二の接続部9の長手方向をそれぞれ<110>方向に配置すれば、横感度を理論的にゼロにすることができ、一軸半導体加速度センサ1の高精度化を図ることができる。
As can be seen from the matrix of equation (5), the values of the normal stresses σ xx , σ yy , and σ zz are not affected at all by the shear strains γ xy , γ xz , and γ yz . Therefore, the uniaxial
Therefore, when a single crystal silicon substrate having a main surface orientation of (100) is used, the longitudinal directions of the
次に、基板の主面が(110)である単結晶シリコン基板のx、y、z軸を、それぞれ<111>、<112>、<110>方向にとった場合を説明する。この場合、フックの法則は次のように表すことができる。
D2223、D3323……は、ゼロでない弾性スティフネス定数である。式(6)のマトリックスからわかるように、垂直応力σxx、σyy、σzzの値は、せん断歪γxy、γxz、γyzの影響を受けている。したがって、垂直応力を受けた場合に、一軸半導体加速度センサは、せん断歪によって捩れを生じる。捩れを生じることから、Y軸方向やZ軸方向の加速度を受けた場合に、ピエゾ抵抗素子R1とR3の伸び縮みの量が異なり、ピエゾ抵抗素子R2とR4の伸び縮みの量も異なる。そのため、式(1)から、Y軸方向やZ軸方向の加速度を受けた場合に、出力はキャンセルされず、横感度をゼロにすることは困難である。
そのため、主面の面方位が(110)である単結晶シリコン基板を用いた場合に、本発明に係る一軸半導体加速度センサの接続部8、9の長手方向を<111>方向に配置すると、高感度であるというメリットがあるが、横感度をゼロにすることは困難である。
D 2223 , D 3323 ... Are non-zero elastic stiffness constants. As can be seen from the matrix of Equation (6), the values of the normal stresses σ xx , σ yy , and σ zz are affected by the shear strains γ xy , γ xz , and γ yz . Therefore, the uniaxial semiconductor acceleration sensor is twisted due to shear strain when subjected to normal stress. Since twisting occurs, the amount of expansion / contraction of the piezoresistive elements R1 and R3 is different and the amount of expansion / contraction of the piezoresistive elements R2 and R4 is different when subjected to acceleration in the Y-axis direction or the Z-axis direction. Therefore, when the acceleration in the Y-axis direction or the Z-axis direction is received from Expression (1), the output is not canceled and it is difficult to make the lateral sensitivity zero.
For this reason, when a single crystal silicon substrate having a principal surface orientation of (110) is used, if the longitudinal directions of the connecting
以上から、主面の面方位が(110)である単結晶シリコン基板を使用する場合には、<111>方向で最大のピエゾ抵抗係数πlをとる。そのため、接続部8、9の長手方向を、<111>方向にそれぞれ配置し、ピエゾ抵抗素子Rの長手方向を<111>方向にすれば、最も検出感度を向上させることができるというメリットがある。その一方で、横感度をゼロにすることは困難である。
From the above, in the case of using a single crystal silicon substrate whose principal surface has a (110) plane orientation, the maximum piezoresistance coefficient π 1 is taken in the <111> direction. Therefore, if the longitudinal directions of the connecting
主面の面方位が(100)である単結晶シリコン基板を使用する場合について説明する。一軸半導体加速度センサの第一の接続部8及び第二の接続部9の長手方向を、それぞれ<100>又は<110>方向に配置すれば、横感度を理論的にゼロにすることができる。しかし、<100>方向のピエゾ抵抗係数πlは非常に小さく感度が低いので本発明に係る一軸半導体加速度センサに適用するのは困難である。一方、(100)面の<110>方向は比較的大きなピエゾ抵抗係数πlをとる。そのため、接続部8、9の長手方向を、<110>方向にそれぞれ配置し、ピエゾ抵抗素子Rの長手方向を<110>方向にすれば、高精度で、比較的高感度の一軸半導体加速度センサ1を得ることができる。
A case where a single crystal silicon substrate having a main surface with a plane orientation of (100) is used will be described. If the longitudinal directions of the
(その他の実施形態)
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、本実施の形態では、ピエゾ抵抗素子にp型シリコンを用いた場合について説明したが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、n型のピエゾ抵抗素子を用いても良いことはもちろんである。
(Other embodiments)
Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be expanded and modified. The expanded and modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
For example, in this embodiment, the case where p-type silicon is used for the piezoresistive element has been described. However, the present invention is not limited to this, and an n-type piezoresistive element may be used. Of course.
1…一軸半導体加速度センサ、2…加速度検出部、3…上蓋部、4…下蓋部、5a,5b…トレンチ溝、6…変位部、6a…基体部、6b,6c…櫛歯部、7…枠部、7a…枠体部、7b,7c…櫛歯部、8…第一の接続部、9…第二の接続部、10…空間、11…配線、R(R1〜R4)…ピエゾ抵抗素子。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記半導体材料からなり、前記枠部内に配置され、第1の方向の加速度を受けて前記枠部に対して変位する変位部と、
前記半導体材料からなり、前記枠部と前記変位部とをそれぞれ接続し、かつ前記第1の方向に並んで配置される複数の接続部であって、前記第1の方向での幅より前記第1の方向に垂直な第2の方向での厚さが大きい断面形状を有する複数の接続部と、
前記複数の接続部に配置される複数の歪検出素子と、
を具備し、
前記変位部が、前記第1、第2の方向と直交する第3の方向に配置される一端及び他端を有し、この一端に第1の凸部とこの第1の凸部に並んで配置される第1の凹部とを有し、
前記枠部が、前記第1の凸部に対応する第2の凹部と、前記第1の凹部に対応する第2の凸部とを有することを特徴とする一軸半導体加速度センサ。 A frame made of a semiconductor material;
A displacement portion made of the semiconductor material, disposed in the frame portion, and displaced with respect to the frame portion in response to acceleration in a first direction;
A plurality of connecting portions made of the semiconductor material, each connecting the frame portion and the displacement portion and arranged side by side in the first direction, wherein the first portion is wider than the width in the first direction; A plurality of connecting portions having a cross-sectional shape having a large thickness in a second direction perpendicular to the direction of 1;
A plurality of strain sensing elements arranged in the plurality of connecting portions;
Comprising
The displacement part has one end and the other end arranged in a third direction orthogonal to the first and second directions, and the first protrusion and the first protrusion are arranged at the one end. A first recess disposed,
The uniaxial semiconductor acceleration sensor, wherein the frame portion includes a second concave portion corresponding to the first convex portion and a second convex portion corresponding to the first concave portion.
前記枠部が、前記第3の凸部に対応する第4の凹部と、前記第3の凹部に対応する第4の凸部とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の一軸半導体加速度センサ。 The displacement part further includes a third convex part and a third concave part arranged alongside the third convex part at the other end in the third direction,
2. The uniaxial semiconductor according to claim 1, wherein the frame portion further includes a fourth concave portion corresponding to the third convex portion and a fourth convex portion corresponding to the third concave portion. Acceleration sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007006002A JP2008170383A (en) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Single-axis semiconductor acceleration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007006002A JP2008170383A (en) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Single-axis semiconductor acceleration sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008170383A true JP2008170383A (en) | 2008-07-24 |
Family
ID=39698605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007006002A Pending JP2008170383A (en) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | Single-axis semiconductor acceleration sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008170383A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010060336A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Dainippon Printing Co Ltd | Uniaxial semiconductor acceleration sensor |
JP2013501941A (en) * | 2009-08-13 | 2013-01-17 | メギット (サン ファン キャピストラーノ) インコーポレイテッド | Proof mass for maximized bi-directional symmetric damping in high G range acceleration sensors |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01217217A (en) * | 1988-02-26 | 1989-08-30 | Hitachi Ltd | Vibrator |
JP2002005950A (en) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Murata Mfg Co Ltd | Combined sensor element and its manufacturing method |
JP2002082127A (en) * | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | Electrostatic capacitance type acceleration sensor, electrostatic capacitance type angular velocity sensor and electrostatic actuator |
JP2002188923A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Toyota Motor Corp | Dynamical quantity detector |
JP2004170145A (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Denso Corp | Capacitance-type dynamic quantity sensor |
JP2005249454A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | Capacity type acceleration sensor |
JP2006294892A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Dainippon Printing Co Ltd | Uniaxial semiconductor acceleration sensor |
-
2007
- 2007-01-15 JP JP2007006002A patent/JP2008170383A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01217217A (en) * | 1988-02-26 | 1989-08-30 | Hitachi Ltd | Vibrator |
JP2002005950A (en) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Murata Mfg Co Ltd | Combined sensor element and its manufacturing method |
JP2002082127A (en) * | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | Electrostatic capacitance type acceleration sensor, electrostatic capacitance type angular velocity sensor and electrostatic actuator |
JP2002188923A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Toyota Motor Corp | Dynamical quantity detector |
JP2004170145A (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Denso Corp | Capacitance-type dynamic quantity sensor |
JP2005249454A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | Capacity type acceleration sensor |
JP2006294892A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Dainippon Printing Co Ltd | Uniaxial semiconductor acceleration sensor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010060336A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Dainippon Printing Co Ltd | Uniaxial semiconductor acceleration sensor |
JP2013501941A (en) * | 2009-08-13 | 2013-01-17 | メギット (サン ファン キャピストラーノ) インコーポレイテッド | Proof mass for maximized bi-directional symmetric damping in high G range acceleration sensors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8156807B2 (en) | Piezo-resistive detection resonant device made using surface technologies | |
EP2643702B1 (en) | Resonant biaxial accelerometer structure of the microelectromechanical type | |
JP5341807B2 (en) | Acceleration sensor | |
US7802475B2 (en) | Acceleration sensor | |
US8082790B2 (en) | Solid-state inertial sensor on chip | |
US8225662B2 (en) | Acceleration sensing device | |
TWI391662B (en) | Vibration type sensor | |
US11119115B2 (en) | Vibrating beam accelerometer | |
JP2009133862A (en) | System with sensor based on suspended piezo resistance strain gauge having strain amplification cell | |
US20110221312A1 (en) | Vibrator element, vibrator, sensor, and electronic apparatus | |
US20140373633A1 (en) | Physical quantity detector | |
JP2008170383A (en) | Single-axis semiconductor acceleration sensor | |
JP4420038B2 (en) | Stress sensitive element | |
US10732195B2 (en) | Vibrating beam accelerometer | |
JP2018132506A (en) | Acceleration sensor | |
Biswas et al. | Design and simulation of piezoresistive MEMS accelerometer for the detection of pathological tremor | |
CN112230017B (en) | Weak coupling type MEMS acceleration sensor | |
JP2008309731A (en) | Acceleration detection unit and acceleration sensor | |
JP6232957B2 (en) | Piezoelectric acceleration sensor | |
JP5035184B2 (en) | Uniaxial semiconductor acceleration sensor | |
JP2006294892A (en) | Uniaxial semiconductor acceleration sensor | |
JP2008304409A (en) | Acceleration detecting unit and acceleration sensor | |
JP4784436B2 (en) | Acceleration sensor | |
WO2014136388A1 (en) | Strain-detection device | |
JP4848973B2 (en) | Acceleration detection unit and acceleration sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20110831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111031 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120410 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |