JP2010048785A - 電極基板及びこれを用いた静電容量型加速度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】基板に設けられた、固定電極及び可動電極用の導電部材間の寄生容量を低減させて高感度を示す静電容量型加速度センサを提供すること。
【解決手段】本発明の電極基板は、一対の主面を有する基板１９と、前記基板１９を貫通し、前記基板の両主面で露出するように形成された複数の導電部材１６ａ，１６ｂ，１６ｇと、少なくとも一つの導電部材１６ｇを囲むように形成されたグランド電極１６ｈと、を具備することを特徴とする。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、電極基板及びこれを用いた静電容量型加速度センサに関する。

従来より、静電容量センサとして、静電容量型加速度センサが知られている。この静電容量型加速度センサは、固定電極と、固定電極と所定の間隔をおいて配置され、Ｇ（加速度）が加わることにより揺動する可動電極（錘）とを有し、固定電極と可動電極との間の微小な静電容量の変化を検出することにより、加速度を求めることができる。

このような静電容量型加速度センサとして、図１０に示すものがある（特許文献１）。図１０に示す静電容量型加速度センサにおいては、錘部Ａ１が加速度を受けると、錘部Ａ１を支持する撓み部Ａ２が撓む。これにより、可動電極（錘）Ａ１と固定電極Ｂとの間の距離が変化し、その際の静電容量の変化を検出することにより加速度を求める。

この構成においては、固定電極Ｂと電気的に接続する導電部材Ｃ２を基台Ｄに貫通して設けて、固定電極Ｂを外部回路と電気的に接続できようにしている。また、可動電極（錘）と電気的に接続する導電部材Ｃ１（可動電極引出し部）を基台Ｄに貫通して設けて、可動電極を外部回路と電気的に接続できるようにしている。このため、可動電極（錘）Ａ１と固定電極Ｂとの間の静電容量の変化を信号として外部回路（図示せず）に取り出すことができる。この導電部材Ｃ２及び導電部材Ｃ１は、基台Ｄに異方性エッチングにより設けた貫通孔に、銀ペーストを充填することにより設けることができる。
特開２００２−３２８１３７号公報

図１０に示す静電容量型加速度センサにおいては、導電部材Ｃ２と導電部材Ｃ１との間に寄生容量が発生する。上記静電容量型加速度センサは、微小な静電容量の変化を検出することから、導電部材Ｃ２と導電部材Ｃ１との間に発生する寄生容量が、測定に影響を及ぼして感度を低下させる恐れがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基板に設けられた、固定電極及び可動電極用の導電部材間の寄生容量を低減させて高感度を示す静電容量型加速度センサを提供することを目的とする。

本発明の電極基板は、一対の主面を有する基板と、前記基板を貫通し、前記基板の両主面で露出するように形成された複数の導電部材と、少なくとも一つの導電部材を囲むように形成されたグランド電極と、を具備することを特徴とする。

この構成によれば、導電部材を囲むようにグランド電極を形成しているので、導電部材間に発生する寄生容量を小さくすることができる。これにより、感度を向上させることができ、高精度のセンシングが可能となる。

本発明の静電容量型加速度センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸方向用の可動電極を有し、一対の主面を有する導電性の第１基板と、前記第１基板の一方の主面に接合されており、前記可動電極と所定の間隔を置いて対向し、前記静電容量を容量差として検出するための固定電極を有する電極基板と、前記第１基板の他方の主面と接合された第２基板と、具備し、前記可動電極と前記固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する静電容量型加速度センサであって、前記電極基板は、一対の主面を有する基板と、前記基板を貫通し、前記基板の主面で露出するように形成された複数の導電部材と、少なくとも一つの導電部材を囲むように形成されたグランド電極と、を具備し、一つの導電部材が前記第１基板と電気的に接続されており、前記一つの導電部材以外の導電部材が前記固定電極と電気的に接続することを特徴とする。

この構成によれば、電極基板が導電部材を囲むグランド電極を有しているので、導電部材間に発生する寄生容量を小さくすることができる。これにより、感度を向上させることができ、高精度でＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度を独立して検出することができる。

本発明の電極基板は、一対の主面を有する基板と、前記基板を貫通し、前記基板の両主面で露出するように形成された複数の導電部材と、少なくとも一つの導電部材を囲むように形成されたグランド電極と、を具備するので、導電部材間に発生する寄生容量を小さくして、高精度のセンシングを行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１ａは本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサ用の電極基板を示す平面図であり、図１ｂは図１ａのＩＡ−ＩＡ線に沿う断面図であり、図１ｃは図１ａのＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。

図１ａに示す電極基板１９は、基板１３にそれぞれ設けられた、Ｘ軸用の一対の導電部材１６ａ，１６ｂと、Ｙ軸用の一対の導電部材１６ｃ，１６ｄと、Ｚ軸用の一対の導電部材１６ｅ，１６ｆと、可動電極引出し部となる導電部材１６ｇと、導電部材１６ｇを囲繞するグランド電極１６ｈとを有する。これらの導電部材１６ａ〜１６ｇ及びグランド電極１６ｈは、図１ｂ、図１ｃに示すように、基板１３をそれぞれ貫通しており、基板１３の両主面上でそれぞれ露出している。これにより、電極基板１９の両主面間で電気的導通をとることができる。

図２は、図１に示す電極基板を用いた静電容量型加速度センサを示す平面図である。図３ａは、図２におけるＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う断面図であり、図３ｂは、図２におけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。

図２に示す静電容量型加速度センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度をそれぞれ独立して検出するための３つの可動電極である錘部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを有する第１基板であるシリコン基板１１を備えている。図２に示すように、Ｙ軸方向用の錘部１２ａは、平面視において略矩形状を有しており、対向する一対の辺において捩り梁１１ａによりシリコン基板１１に対して揺動可能に支持されている。Ｘ軸方向用の錘部１２ｂは、平面視において略矩形状を有しており、対向する一対の辺において捩り梁１１ｂによりシリコン基板１１に対して揺動可能に支持されている。それぞれの捩り梁１１ａ，１１ｂは、平面視において錘部１２ａ，１２ｂのそれぞれ対向する辺の中央付近に設けられている。また、Ｚ軸方向用の錘部１２ｃは、平面視において略矩形状を有しており、その周囲が撓み梁１１ｃによりシリコン基板１１に対して昇降可能に支持されている。

図３ａ、図３ｂに示すように、シリコン基板１１は、その一方の主面で電極基板１９と接合している。電極基板１９は、それぞれの錘部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対して所定の間隔を持ち、導電部材１６ａ〜１６ｆと電気的に接続するように設けられた固定電極１４ａ〜１４ｆを有する。また、シリコン基板１１と導電部材１６ｇとが電気的に接続されている。すなわち、シリコン基板１１と電極基板１９とを接合することにより、Ｙ軸方向の加速度に感度を持つ可動電極である錘部１２ａと、一対の固定電極１４ａ，１４ｂとがそれぞれ所定の間隔をおいて対向し、Ｘ軸方向の加速度に感度を持つ可動電極である錘部１２ｂと、一対の固定電極１４ｃ，１４ｄとがそれぞれ所定の間隔をおいて対向し、Ｚ軸方向の加速度に感度を持つ可動電極である錘部１２ｃと、固定電極１４ｅとが所定の間隔をおいて対向する。また、Ｚ軸方向のセンシングの際の参照電極用の固定電極１４ｆは、シリコン基板１１との間で所定の間隔をおいて対向している。

また、シリコン基板１１の他方の主面には第３基板であるガラス基板１５が接合されており、錘部１２ａ，１２ｂを揺動させ、錘部１２ｃを昇降させる領域（キャビティ）１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成される。

Ｙ軸方向用錘部１２ａに対する固定電極１４ａ，１４ｂは、ほぼ同じ面積を有しており、図２から分かるように、平面視においてＹ軸方向用錘部１２ａの下方であって、捩り梁１１ａを通る中央部分を境界にして分割して形成されている（図２において上下分割）。ここでは、２つの固定電極１４ａ，１４ｂの面積を合わせてＹ軸方向用錘部１２ａの面積とほぼ等しくなるようになっている。

Ｘ軸方向用錘部１２ｂに対する固定電極１４ｃ，１４ｄは、ほぼ同じ面積を有しており、図２から分かるように、平面視においてＸ軸方向用錘部１２ｂの下方であって、捩り梁１１ｂを通る中央部分を境界にして分割して形成されている（図２において左右分割）。ここでは、２つの固定電極１４ｃ，１４ｄの面積を合わせてＸ軸方向用錘部１２ｂの面積とほぼ等しくなるようになっている。

Ｚ軸方向用錘部１２ｃに対する固定電極１４ｅ，１４ｆは、それぞれＺ軸方向用錘部１２ｃとほぼ同じ面積を有しており、一方の固定電極１４ｅがＺ軸方向用錘部１２ｃの下方に形成され、他方の固定電極１４ｆが別の領域に形成されている。

図３ａは図２のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う断面図であり、Ｙ軸方向用錘部１２ａとＸ軸方向用錘部１２ｂについての構成を示しており、図３ｂは図２のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図であり、Ｚ軸方向用錘部１２ｃについての構成を示す。図３ａにおいて、電極基板１９の一方の主面に固定電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆが形成されている。なお、図３ａにおいては、Ｘ軸方向用錘部１２ｂに対する固定電極１４ｃ，１４ｄが示されており、Ｙ軸方向用錘部１２ａに対する固定電極１４ａ，１４ｂ及びＺ軸方向用錘部１２ｃに対する固定電極１４ｅ，１４ｆは示されていない。

電極基板１９には、図１で説明したように、両主面で露出するように貫通する導電部材１６ａ〜１６ｇ（１６ｇは可動電極引出し部）及びグランド電極１６ｈが設けられている。導電部材１６ａ，１６ｂについては、図３ａに示すように、電極基板１９の両方の主面で露出しており、Ｘ軸方向用錘部１２ｂに対向する側の主面に固定電極１４ｃ，１４ｄが形成されており、電極基板１９の他方の主面に引き出し電極１７ａ，１７ｂが形成されている。また、導電部材については、電極基板１９の両方の主面で露出しており、Ｙ軸方向用錘部１２ａに対向する側の主面に固定電極１４ａ，１４ｂが形成されており、電極基板１９の他方の主面に引き出し電極が形成されている。また、導電部材１６ｅについては、図３ｂに示すように、電極基板１９の両方の主面で露出しており、Ｚ軸方向用錘部１２ｃに対向する側の主面に固定電極１４ｅが形成されており、電極基板１９の他方の主面に引き出し電極１７ｅが形成されている。導電部材１６ｆについては、図３ｂに示すように、電極基板１９の両方の主面で露出しており、シリコン基板１１に対向する側の主面に固定電極１４ｆが形成されており、電極基板１９の他方の主面に引き出し電極１７ｆが形成されている。また、導電部材１６ｇ（共通電極）については、図３ａに示すように、電極基板１９の両方の主面で露出しており、一方の主面でシリコン基板１１と電気的に接続され、電極基板１９の他方の主面に引き出し電極が形成されている。

グランド電極１６ｈは、可動電極引出し部である導電部材１６ｇの周囲を厚さ方向にわたって囲むように形成されている。すなわち、この可動電極引き出し部の導電部材１６ｇは、厚さ方向にわたってグランド電極１６ｈの内側に配設されている。ここでは、グランド電極１６ｈは、可動電極引出し部である導電部材１６ｇの周囲を厚さ方向にわたって囲むように形成されているが、本発明はこれに限定されず、導電部材１６ｇの周囲に厚さ方向にわたって設けられていれば、導電部材１６ｇを囲繞していなくても良い。例えば、導電部材１６ｇを挟むようにしてグランド電極１６ｈを厚さ方向にわたって配設しても良い。

このグランド電極１６ｈも電極基板１９の両方の主面で露出しており、一方の主面ではシリコン基板１１と電気的に接続しないようになっており（ここではシリコン基板側に凹部を形成している）、電極基板１９の他方の主面に引き出し電極が形成されている。このような構成により、Ｙ軸用の可動電極１２ａに対する固定電極１４ａ，１４ｂは、導電部材１６ｃ，１６ｄ及び引き出し電極を介して外部回路に電気的に接続でき、Ｘ軸用の可動電極１２ｂに対する固定電極１４ｃ，１４ｄは、導電部材１６ａ，１６ｂ及び引き出し電極１７ａ，１７ｂを介して外部回路に電気的に接続でき、Ｚ軸用の可動電極１２ｃに対する固定電極１４ｅ，１４ｆは、導電部材１６ｅ，１６ｆ及び引き出し電極１７ｅ，１７ｆを介して外部回路に電気的に接続できるようになっている。これにより、前記各可動電極と前記各固定電極との間の静電容量の変化を信号として外部回路（図示せず）に取り出すことができる。

電極基板１９上には、シリコン基板１１が接合されている。ここでは、梁部の形成を容易にするためにシリコン基板としてＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いている。また、シリコン基板１１上には、ガラス基板１５が接合されている。これにより、Ｙ軸方向用錘部１２ａとそれに対応する固定電極１４ａ，１４ｂとが配置されたキャビティ１８ｂと、Ｘ軸方向用錘部１２ｂとそれに対応する固定電極１４ｃ，１４ｄとが配置されたキャビティ１８ａと、が形成される。なお、電極基板１９とシリコン基板１１との間や、ガラス基板１５とシリコン基板１１との間の接合には、基板間で形成するキャビティ１８ａ，１８ｂの気密性を高めるために陽極接合を行うことが好ましい。また、キャビティ１８ａ内においては、ＳＯＩ基板の活性層１１ｆが捩り梁１１ｂとなり、Ｘ軸方向用錘部１２ｂを揺動可能に支持し、キャビティ１８ｂ内においては、ＳＯＩ基板の活性層１１ｆが捩り梁１１ａとなり、Ｙ軸方向用錘部１２ｂを揺動可能に支持する。

また、電極基板１９上に、シリコン基板１１が接合され、シリコン基板１１上に、ガラス基板１５が接合されていることにより、Ｚ軸方向用錘部１２ｃと対応する固定電極１４ｅとが配置されたキャビティ１８ｃと、Ｚ軸方向用錘部１２ｃの固定電極１４ｆが配置されたキャビティと、が形成される。これにより、Ｚ軸方向用の固定電極の一方が、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向のそれぞれの可動電極のキャビティとは異なる独立したキャビティ内に密閉される。なお、電極基板１９とシリコン基板１１との間や、ガラス基板１５とシリコン基板１１との間の接合には、基板間で形成するキャビティ１８ｃの気密性を高めるために陽極接合を行うことが好ましい。また、キャビティ１８ａ内においては、ＳＯＩ基板の活性層１１ｆが撓み梁１１ｃとなり、Ｚ軸方向用錘部１２ｃを昇降可能に支持する。

捩り梁１１ａ，１１ｂ及び撓み梁１１ｃは、錘部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの底面側に形成されている。すなわち、それぞれの錘部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、シリコン基板１１の厚さ方向において対向する一対の面を有しており、捩り梁１１ａ，１１ｂ及び撓み梁１１ｃがそれぞれの錘部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの一方の面に沿って形成されている。また、図２，図３ａ，図３ｂから分かるように、捩り梁１１ａ，１１ｂ及び撓み梁１１ｃは、それぞれ錘部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの重心位置を通っている。このような梁を形成することにより、他軸の感度を低くして、各軸方向の加速度を独立して検出することが可能となる。

このような構成の静電容量型加速度センサにおいては、Ｘ軸方向の加速度が加わると、捩り梁１１ｂを支点としてＸ軸方向用錘部１２ｂが揺動する。このように錘部１２ｂが揺動して変位することにより、対向した固定電極１４ｃ，１４ｄとの間の距離が変わり、その距離の変化による静電容量の変化を容量差として検出することができ、その静電容量変化で加速度を測定することができる。また、Ｙ軸方向の加速度が加わると、捩り梁１１ａを支点としてＹ軸方向用錘部１２ａが揺動する。このように錘部１２ａが揺動して変位することにより、対向した固定電極１４ａ，１４ｂとの間の距離が変わり、その距離の変化による静電容量の変化を容量差として検出することができ、その静電容量変化で加速度を測定することができる。また、Ｚ軸方向の加速度が加わると、撓み梁１１ｃによりＺ軸方向用錘部１２ｃが昇降する。このように錘部１２ｃが昇降して変位することにより、対向した固定電極１４ｅとの間の距離が変わり、その距離の変化による静電容量の変化を固定電極１４ｆとの間の容量差として検出することができ、その静電容量変化で加速度を測定することができる。

次に、上記構成を有する電極基板を用いた静電容量型加速度センサの製造方法の一例について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る電極基板及びその電極基板を用いた静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための図である。

図４（ａ）のように、シリコン基板１６の一方の主面にフォトリソグラフィ及びドライエッチングにより導電部材１６ａ〜１６ｇ（１６ｇ：可動電極引出し部）及びグランド電極１６ｈとなる突出部を形成する（１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆは図示せず）。次いで、シリコン基板１６の突出部上にガラス基板１３を載せ、図４（ｂ）に示すように、加熱しながら押圧してガラス基板１３に突出部を埋め込むようにして両基板を接合する。その後、図４（ｃ）のように、得られた複合体の両主面を研磨して、導電部材１６ａ〜１６ｇ及びグランド電極１６ｈを両主面で露出させる（１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆは図示せず）ことで、電極基板１９が完成する。なお、図４（ａ）〜（ｃ）は、図３ａに対応する構成に基づいて示しているが、図３ｂに対応する構成も同時に形成される。すなわち、Ｙ軸方向用錘部１２ａ及びＺ軸方向用錘部１２ｃに対応する固定電極に対する導電部材１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆも同様に形成される。

次いで、図４（ｄ）に示すように、露出した導電部材１６ａ〜１６ｆ（１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆは図示せず）上にスパッタリングにより電極材料を被着し、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、それぞれ固定電極１４ａ〜１４ｅを形成する（１４ａ，１４ｂ，１４ｅ，１４ｆは図示せず）。

次いで、図５（ａ）に示すように、活性層１１ｆ、絶縁層１１ｄ及びベース層１１ｅを有するＳＯＩ基板（シリコン基板１１）のベース層１１ｅの錘部を形成する領域及び活性層１１ｆの錘を形成する領域にフォトリソグラフィ及びエッチングにより凹部１１ｇ，１１ｈを形成する。次いで、図５（ｂ）に示すように、活性層１１ｆをフォトリソグラフィ及びエッチングにより捩り梁１１ａ，１１ｂを形成する（１１ｂは図示せず）。なお、ＳＯＩ基板の活性層１１ｆの厚さから前記凹部の段差を引いた厚さが梁の厚さに相当する。なお、図５（ａ），（ｂ）は、図３ａに対応する構成に基づいて示しているが、図３ｂに対応する構成も同時に形成される。すなわち、Ｘ軸方向用錘部１２ｂに対応する捩り梁１１ｂ、Ｚ軸方向用錘部１２ｃに対応する撓み梁１１ｃや凹部１１ｇ，１１ｈも同様に形成される。

次いで、図６（ａ）に示すように、図４（ｄ）に示す構造の電極基板１９に形成した固定電極１４ｃ，１４ｄと、ＳＯＩ基板の活性層１１ｆとが対向するようにして、図５（ｂ）に示すシリコン基板１１を電極基板１９に載置し、両基板１１，１３を接合する。このとき、陽極接合により接合を行うことが好ましい。次いで、図６（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板のベース層１１ｅ及び絶縁層１１ｄの所定の部分をフォトリソグラフィ及びエッチングにより除去してＸ軸方向用錘部１２ｂ及びＹ軸方向用錘部１２ａを形成する。次いで、図６（ｃ）に示すように、ＳＯＩ基板のベース層１１ｅ上にガラス基板１５を接合する（１１ｅは図示せず）。このとき、陽極接合により接合を行うことが好ましい。次いで、電極基板１９の主面に露出した導電部材１６ａ〜１６ｈ上にそれぞれ電極材料を被着し、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、それぞれ引き出し電極１７ａ〜１７ｆを形成する（１７ｃ，１７ｄ,１７ｅ，１７ｆは図示せず）。

このような構成の静電容量型加速度センサにおいては、共通電極となる導電部材１６ｇを囲むようにグランド電極１６ｈを形成している。このため、導電部材間に発生する寄生容量を小さくすることができる。これにより、感度を向上させることができ、高精度のセンシングが可能となる。また、この静電容量型加速度センサにおいては、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度をそれぞれ独立して、錘として機能する可動電極と固定電極との間の静電容量の変化から検出することができる。すなわち、他軸感度が低いので、他軸方向の加速度成分の干渉がない状態で各軸方向の加速度を検出することができる。これにより、加速度検出のための演算が簡単であり、信号回路の負荷を小さくすることができる。また、各軸方向の加速度は、差動方式により算出するので、精度良く求めることができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例１）
図１ａ〜図１ｃに示す電極配置（共通電極用の導電部材１６ｇを厚さ方向にわたって囲繞するようにグランド電極１６ｈが設けられている電極配置）となるように電極基板を作製した。この電極基板は、上述した方法により作製した。このようにして得られた電極基板について、導電部材１６ａ〜１６ｆと可動電極引出し部である導電部材１６ｇとの間に発生する寄生容量を調べた。その結果を下記表１に示す。なお、寄生容量は、ＬＣＲメータにより求めた。

（実施例２）
図９ａ、図９ｂに示す電極配置（共通電極用の導電部材１６ｇを挟むように厚さ方向にわたって位置するようにグランド電極１６ｈが設けられている電極配置）となるように電極基板を作製した。このようにして得られた電極基板について、導電部材１６ａ〜１６ｆと可動電極引出し部である導電部材１６ｇとの間に発生する寄生容量を実施例１と同様にして調べた。その結果を下記表１に併記する。

（比較例１）
図７ａ、図７ｂに示す電極配置（共通電極用の導電部材１６ｇの周辺にグランド電極１６ｈが設けられていない電極配置）となるように電極基板を作製した。このようにして得られた電極基板について、導電部材１６ａ〜１６ｆと可動電極引出し部である導電部材１６ｇとの間に発生する寄生容量を実施例１と同様にして調べた。その結果を下記表１に併記する。

（比較例２）
図８ａ、図８ｂに示す電極配置（基板１３の表面上の共通電極用の導電部材１６ｇの周辺にグランド電極１６ｈが設けられている電極配置）となるように電極基板を作製した。このようにして得られた電極基板について、導電部材１６ａ〜１６ｆと可動電極引出し部である導電部材１６ｇとの間に発生する寄生容量を実施例１と同様にして調べた。その結果を下記表１に併記する。

表１から分かるように、実施例１，２の電極基板においては、グランド電極１６ｈを可動電極引出し部である導電部材１６ｇの周辺を囲むように形成しているので、導電部材１６ａ〜１６ｆと導電部材１６ｇとの間で発生する寄生容量が減少している。一方、グランド電極１６ｈを設けない、あるいは、基板１３の表面にしかグランド電極１６ｈを設けない構成（比較例１，２）においては、寄生容量が非常に大きかった。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。上記実施の形態においては、ガラス基板とシリコン基板を用いた場合について説明しているが、本発明においては、ガラス基板やシリコン基板以外の基板を用いても良い。また、センサにおける電極や各層の厚さや材質については本発明の効果を逸脱しない範囲で適宜設定することができる。また、上記実施の形態で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。例えば、凹部などの形成を電極基板のエッチングによって行っているが、対向面であるＳＯＩ基板の側に行っても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

本発明の実施の形態に係る電極基板を示す平面図である。 図１ａのＩＡ−ＩＡ線に沿う断面図である。 図１ａのＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。 本発明の実施の形態に係る電極基板を用いた静電容量型加速度センサを示す平面図である。 図２のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う断面図である。 図２のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る電極基板の製造方法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明に係る電極基板の製造方法を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る電極基板の製造方法を説明するための図である。 比較例としての電極基板を説明するための平面図である。 （ａ）のIIIＡ−IIIＡ線に沿う断面図である。 比較例としての電極基板を説明するための平面図である。 （ａ）のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う断面図である。 本発明に係る電極基板のグランド電極を説明するための平面図である。 （ａ）のＶＡ−ＶＡ線に沿う断面図である。 従来の電極基板を用いた加速度センサを説明するための図である。

符号の説明

１１ シリコン基板（第1基板）
１１ａ，１１ｂ 捩り梁
１１ｃ 撓み梁
１１ｄ 絶縁層
１１ｅ ベース層
１１ｆ 活性層
１１ｇ，１１ｈ 凹部
１２ａ Ｙ軸方向用錘部
１２ｂ Ｘ軸方向用錘部
１２ｃ Ｚ軸方向用錘部
１３ 基板
１４ａ〜１４ｅ 固定電極
１５ ガラス基板（第２基板）
１６ａ〜１６ｆ 導電部材
１６ｇ 導電部材（可動電極引出し部、共通電極）
１６ｈ グランド電極
１７ａ〜１７ｅ 引き出し電極
１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ キャビティ
１９ 電極基板

Claims (2)

1. 一対の主面を有する基板と、前記基板を貫通し、前記基板の両主面で露出するように形成された複数の導電部材と、少なくとも一つの導電部材を囲むように形成されたグランド電極と、を具備することを特徴とする電極基板。
2. Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸方向用の可動電極を有し、一対の主面を有する導電性の第１基板と、前記第１基板の一方の主面に接合されており、前記可動電極と所定の間隔を置いて対向し、前記静電容量を容量差として検出するための固定電極を有する電極基板と、前記第１基板の他方の主面と接合された第２基板と、具備し、前記可動電極と前記固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する静電容量型加速度センサであって、前記電極基板は、一対の主面を有する基板と、前記基板を貫通し、前記基板の主面で露出するように形成された複数の導電部材と、少なくとも一つの導電部材を囲むように形成されたグランド電極と、を具備し、一つの導電部材が前記第１基板と電気的に接続されており、前記一つの導電部材以外の導電部材が前記固定電極と電気的に接続することを特徴とする静電容量型加速度センサ。

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