JP2009097918A - 静電容量型センサ、および、その製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1導電層と、第2導電層と、絶縁層とを有する第1の部材と、第1電極を有する第2の部材と、第2電極を有する第3の部材とを具え、第1の部材は、錘部と、該錘部を可動自在に支持する梁部と、該梁部に連接されかつ第2の部材と第3の部材との間に設けられた枠部とを有し、錘部と枠部とを電気的に絶縁した状態で構成し、枠部は、第2の部材の第1電極の接続用配線として用いられると共に第3の部材に電気的に接続され、錘部は、枠部に対して電気的に絶縁された状態で梁部を介して第3の部材に電気的に接続される。
【選択図】図1
Description
従来型のセンサ100は、部材101と、この部材101を上下方向(Z方向)から挟んだ部材102,103とからなるサンドイッチ構造とされている。
[第1の例]
本発明の第1の実施の形態を、図1〜図5に基づいて説明する。
<構成>
図1は、本発明に係る静電容量型センサ1の断面構造を示す。
図4および図5は、本発明に係る静電容量型センサ1の動作を示す。
[第2の例]
本発明の第2の実施の形態を、図6〜図9に基づいて説明する。なお、前述した第1の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
図8および図9は、第3の部材4の製造方法の応用例を示す。
図8(a)の工程1では、第3の部材4として、検出された静電容量を処理するための信号処理機能を有する半導体集積回路基板(LSI基板)40を用意する。このLSI基板40上には、SiN層41と、ICパッド42とが予め形成されている。
本発明の第3の実施の形態を、図10および図11に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
2 第1の部材(SOI基板)
3 第2の部材(ガラス基板)
4 第3の部材(半導体基板)
5 第1導電層(第1シリコン層)
6 第2導電層(第2シリコン層)
7 絶縁層(SiO2層)
8 第1電極
9 第2電極
9a,9b,9c,9d,9e 電極
10 錘部
11 梁部
12 枠部
20,21,22 接続電極
30,31,32 接続部
40 半導体集積回路基板(LSI基板)
41 SiN層
42 ICパッド
43 ポリイミド層
44 UBM
45 レジスト膜
46 銅の再配線めっき
47 レジスト膜
48 半田めっき
50 樹脂
60 信号検出部
70 信号処理部
71 C−V変換部
72 測定部
73 駆動部
100 従来型のセンサ
101,102,103 部材
101a,101b 導電体層(Si)
101c絶縁層
104 錘
105 柱
106 枠
107 第1電極
108 穴
109 電気的な配線
100 センサ
110 第2電極
111 電極
150 信号処理IC基板
160 引出線
200 センサ
Claims (9)
- 静電容量を検出するセンサであって、
第1導電層と、第2導電層と、該第1導電層と該第2導電層との間に形成された絶縁層とを有する第1の部材と、
前記第1の部材の前記第1導電層側の面に設けられ、静電容量を検出するための第1電極を有する第2の部材と、
前記第1の部材の前記第2導電層側の面に設けられ、静電容量を検出するための第2電極を有する第3の部材と
を具え、
前記第1の部材は、前記第1電極と前記第2電極との間に配置された錘部と、該錘部を可動自在に支持する梁部と、該梁部に連接されかつ前記第2の部材と前記第3の部材との間に設けられた枠部とを有し、
前記枠部は、前記第2の部材の前記第1電極の接続用配線として用いられ、かつ、前記第3の部材に電気的に接続され、
前記錘部は、前記枠部に対して電気的に絶縁された状態で、前記梁部を介して前記第3の部材に電気的に接続されたことを特徴とする静電容量型センサ。 - 前記第1の部材は、前記第1導電層としての第1シリコン層と、前記第2導電層としての第2シリコン層と、前記絶縁層としてのSiO2層とからなることを特徴とする請求項1記載の静電容量型センサ。
- 前記枠部において、前記絶縁層の一部を外側面に沿って除去することによって、前記第1導電層と前記第2導電層とを電気的に接続したことを特徴とする請求項1又は2記載の静電容量型センサ。
- 前記第3の部材は、角速度を測定するために、前記錘部に単振動を付与する駆動用電極を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の静電容量型センサ。
- 前記第3の部材に設けられた前記第2電極は、複数の所定の軸方向の静電容量を検出するための複数の電極からなる特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の静電容量型センサ。
- 前記第3の部材は、前記検出された静電容量を処理するための信号処理機能を有する半導体集積回路基板からなることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の静電容量型センサ。
- 静電容量型センサを製造する方法であって、
第1導電層と、第2導電層と、該第1導電層と該第2導電層との間に形成された絶縁層とを有する第1の部材とを用いて、錘部と、該錘部を可動自在に支持する梁部と、該梁部に連接された枠部とを作成する工程と、
前記第1の部材の前記第1導電層側の面に、静電容量を検出するための第1電極を有する第2の部材を取付ける工程と、
前記第1の部材の前記枠部および前記錘部のそれぞれの領域において、前記絶縁層を一部除去して前記第1導電層と前記第2導電層とを電気的に接続するための接続用電極を形成する工程と、
前記接続用電極が形成された前記第1の部材の前記第2導電層側の面に、静電容量を検出するための第2電極を有する第3の部材を取付ける工程と
を具え、
前記枠部は、前記第2の部材の前記第1電極の接続用配線として用いられ、かつ、前記第3の部材に電気的に接続され、
前記錘部は、前記枠部に対して電気的に絶縁された状態で、前記第3の部材に電気的に接続されたことを特徴とする静電容量型センサの製造方法。 - 前記第1の部材は、前記第1導電層としての第1シリコン層と、前記第2導電層としての第2シリコン層と、前記絶縁層としてのSiO2層とからなることを特徴とする請求項7記載の静電容量型センサの製造方法。
- 前記枠部において、前記絶縁層の一部を外側面に沿って除去することによって、前記第1導電層と前記第2導電層とを電気的に接続したことを特徴とする請求項7又は8記載の静電容量型センサの製造方法。
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