JP2010256234A - Acceleration sensor - Google Patents

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Hideji Kurioka
秀治 栗岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acceleration sensor having high reliability. <P>SOLUTION: The acceleration sensor includes a fixed part, a weight part being displaceable in relation to the fixed part, a beam part of which the first end is connected to the fixed part and the second end to the weight part, a resistance element which is disposed in the beam part and the resistance value of which varies according to bending of the beam part, and a conductor layer which is provided for connecting the resistance value of the resistance element to an external circuit and which has a connection part connected electrically to the resistance element and disposed at a position where a stress impressed thereon due to the displacement of the weight part is smaller than that on the resistance element and has a wiring part which extends from the connection part and is disposed on a surface expanding to a thickness position different from that of the resistance element. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は加速度センサに関する。   The present invention relates to an acceleration sensor.

ピエゾ抵抗効果を利用して加速度を検出する加速度センサが知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1の加速度センサは、重り部と、重り部を支持する梁部と、梁部を支持する固定部と、梁部に設けられたピエゾ抵抗素子と、ピエゾ抵抗素子に接続された金属配線とを有している。梁部上にはピエゾ抵抗素子の一部が露出するように絶縁層が形成されており、金属配線は、この露出部においてピエゾ抵抗素子に直接接続され、かつ、絶縁層上で引き回されている。   An acceleration sensor that detects acceleration using the piezoresistance effect is known (for example, Patent Document 1). The acceleration sensor of Patent Document 1 includes a weight portion, a beam portion that supports the weight portion, a fixed portion that supports the beam portion, a piezoresistive element provided in the beam portion, and a metal wiring connected to the piezoresistive element. And have. An insulating layer is formed on the beam portion so that a part of the piezoresistive element is exposed, and the metal wiring is directly connected to the piezoresistive element at the exposed portion and is routed on the insulating layer. Yes.

ここで、加速度センサに加速度に比例した外力が加えられると、重り部が固定部に対して変位するとともに梁部に撓み変形が生じる。そして、梁部とともに曲げ変形が生じたピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化を検出することにより、加速度が検出される。   Here, when an external force proportional to the acceleration is applied to the acceleration sensor, the weight portion is displaced with respect to the fixed portion and the beam portion is bent and deformed. Then, the acceleration is detected by detecting a change in the resistance value of the piezoresistive element in which the bending deformation occurs together with the beam portion.

特開平11−160348号公報JP-A-11-160348

しかしながら、特許文献1に記載された加速度センサに強い衝撃が加わると、金属配線と抵抗素子とが接続される部位において梁が破断するという問題があった。   However, when a strong impact is applied to the acceleration sensor described in Patent Document 1, there is a problem that the beam breaks at a portion where the metal wiring and the resistance element are connected.

本発明は上述の問題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、強い衝撃が印加された場合においても梁が破断することのない、信頼性の高い加速度センサを提供することにある。   The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable acceleration sensor that does not break a beam even when a strong impact is applied. .

本発明の加速度センサは、固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、第1端が前記固定部に、第2端が前記錘部に接続される梁部と、前記梁部に配置され、前記梁部の撓みに応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、前記抵抗素子を外部回路に接続するための導体層であって、前記抵抗素子に電気的に接続され、前記錘部の変位によりかかる応力が前記抵抗素子よりも小さい位置に配置された接続部と、前記接続部から延び、前記抵抗素子と異なる厚み位置に広がる面に配置される配線部と、を有する導体層と、を含むものである。 The acceleration sensor of the present invention includes a fixed portion, a weight portion that is displaceable with respect to the fixed portion, a beam portion having a first end connected to the fixed portion, and a second end connected to the weight portion, and the beam A resistance element whose resistance value is changed according to the bending of the beam part, and a conductor layer for connecting the resistance element to an external circuit, electrically connected to the resistance element, A conductor having a connection portion disposed at a position where stress applied by displacement of the weight portion is smaller than that of the resistance element, and a wiring portion disposed on a surface extending from the connection portion and extending in a thickness position different from that of the resistance element. And a layer.

本発明の加速度センサによれば、外部回路に接続するための導体層のうち、抵抗素子に電気的に接続される接続部が、錘部の変位によりかかる応力が抵抗素子よりも小さい位置に配置されていることから、強い衝撃が印加された場合においても梁部の破断を抑制することができる。これにより、信頼性の高い加速度センサを提供することができる。   According to the acceleration sensor of the present invention, in the conductor layer for connecting to the external circuit, the connection part electrically connected to the resistance element is arranged at a position where the stress applied by the displacement of the weight part is smaller than that of the resistance element. Therefore, even when a strong impact is applied, the beam portion can be prevented from breaking. Thereby, a highly reliable acceleration sensor can be provided.

(a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第1実施形態を示す模式的な平面図,断面図および要部拡大図である。(A), (b), (c) is the typical top view, sectional view, and principal part enlarged view showing a 1st embodiment of the present invention, respectively. 図1に示す加速度センサの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the acceleration sensor shown in FIG. 本発明の第2実施形態を示す模式的な要部拡大平面図である。It is a typical principal part enlarged plan view which shows 2nd Embodiment of this invention. (a),(b)はそれぞれ、本発明の第3実施形態を示す模式的な要部拡大平面図およびその変形例を示す模式的な要部拡大断面図である。(A), (b) is a typical principal part enlarged plan view which shows 3rd Embodiment of this invention, respectively, and a typical principal part expanded sectional view which shows the modification. 図1に示す加速度センサの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the acceleration sensor shown in FIG.

以下に図面を参照して、本発明に係る加速度センサの好適な実施の形態を詳細に説明する。また、以下の実施の形態で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率は現実のものとは必ずしも一致していない。また、理解を容易にするために、上面に位置する一部の構成要素の図示を省略する場合がある。また、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。なお、本実施形態ではピエゾ抵抗効果を利用した三次元加速度センサ素子を例に説明する。   Exemplary embodiments of an acceleration sensor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Further, the drawings used in the following embodiments are schematic, and the dimensional ratios on the drawings do not necessarily match the actual ones. In order to facilitate understanding, illustration of some components located on the upper surface may be omitted. Further, the present invention is not limited to the following embodiments, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention. In this embodiment, a three-dimensional acceleration sensor element using the piezoresistance effect will be described as an example.

(第1実施形態)
図1(a),(b),(c)は、本発明の一実施形態である加速度センサ10(以下、単にセンサ10ということがある)の平面図および図1(a)のI−I線における断面図,図1(b)の破線で囲む領域の拡大図である。
(First embodiment)
1A, 1B, and 1C are a plan view of an acceleration sensor 10 (hereinafter, simply referred to as the sensor 10) according to an embodiment of the present invention, and II in FIG. It is sectional drawing in a line, and the enlarged view of the area | region enclosed with the broken line of FIG.1 (b).

図1に示すようにセンサ10は、錘部11と、錘部11を囲繞する枠状の固定部13と、一方端(第1端)が固定部13に連結され、他方端(第2端)が錘部11に連結される梁部12と、固定部13に形成されるパッド電極14と、梁部12に形成される抵抗素子15と、抵抗素子15を外部回路に接続させる導体層16と、を有している。   As shown in FIG. 1, the sensor 10 includes a weight part 11, a frame-like fixing part 13 surrounding the weight part 11, one end (first end) connected to the fixing part 13, and the other end (second end). ) Is connected to the weight portion 11, the beam portion 12, the pad electrode 14 formed on the fixed portion 13, the resistance element 15 formed on the beam portion 12, and the conductor layer 16 that connects the resistance element 15 to an external circuit. And have.

センサ素子10に加速度が加わると、加速度に応じた力がこの錘部11に作用し、錘部11が固定部13に対して変位することで(動くことで)梁部12が撓むようになっている。この撓みにより、抵抗素子15に応力が加わり、応力に応じて変化する抵抗値を、導体層16,パッド電極14を介して外部回路に取り出して検出する。   When acceleration is applied to the sensor element 10, a force corresponding to the acceleration acts on the weight portion 11, and the weight portion 11 is displaced (moved) with respect to the fixed portion 13 so that the beam portion 12 is bent. Yes. Due to this bending, stress is applied to the resistance element 15, and a resistance value that changes according to the stress is taken out to the external circuit via the conductor layer 16 and the pad electrode 14 and detected.

ここで、導体層16は、抵抗素子15に電気的に接続される接続部16aと、接続部16aから延び、抵抗素子15と異なる厚み位置(図のZ軸方向)に広がる面(XY平面)に配置される配線部16bとを含む。配線部16bは、抵抗素子15のうち接続部16aと接続される部位を除いた錘部11、梁部12および固定部13を被覆する絶縁層17上に配置される。これにより、必要部以外では抵抗素子15と電気的に絶縁を確保した状態で、自由に配線部16bを引き回すことができる。そして、接続部16aは、錘部11の変位によりかかる応力が抵抗素子15よりも小さい位置に配置されている。図1に示すセンサ10では、抵抗素子15よりも接続部16aにかかる応力を小さくするために、抵抗素子15を梁部12から錘部11または固定部13まで延ばした箇所において、接続部16aと接触させることで、電気的に接続している。   Here, the conductor layer 16 is electrically connected to the resistance element 15, and a surface (XY plane) extending from the connection part 16 a and extending to a different thickness position (Z-axis direction in the drawing) from the resistance element 15. And a wiring portion 16b disposed on the board. The wiring part 16 b is disposed on the insulating layer 17 that covers the weight part 11, the beam part 12, and the fixing part 13 excluding the part connected to the connection part 16 a of the resistance element 15. Thereby, the wiring part 16b can be freely routed in a state where electrical insulation from the resistance element 15 is ensured except for the necessary part. The connection portion 16 a is disposed at a position where the stress applied by the displacement of the weight portion 11 is smaller than that of the resistance element 15. In the sensor 10 shown in FIG. 1, in order to reduce the stress applied to the connection portion 16 a rather than the resistance element 15, the connection portion 16 a and the connection portion 16 a It is electrically connected by contact.

このような構成にすることにより、従来の加速度センサに比べ、梁部12の破断(破損)を抑制した、信頼性の高いセンサ10を提供することができる。これは、以下のメカニズムによるものと推察される。すなわち、通常、検出感度を高めるために抵抗素子は梁部のうち応力が集中する位置に配置されるため、導体層16と抵抗素子15とが接続される部位も応力が集中することとなる。従来の加速度センサは、この応力が集中する部位に、絶縁層と導体層とにより段差が形成されるため、この段差によりさらに応力が集中し、梁部が破損する恐れがある。   By adopting such a configuration, it is possible to provide a highly reliable sensor 10 in which breakage (breakage) of the beam portion 12 is suppressed as compared with a conventional acceleration sensor. This is presumably due to the following mechanism. That is, since the resistance element is usually disposed at a position where stress is concentrated in the beam portion in order to increase the detection sensitivity, the stress is also concentrated at a portion where the conductor layer 16 and the resistance element 15 are connected. In the conventional acceleration sensor, a step is formed by the insulating layer and the conductor layer at a portion where the stress is concentrated. Therefore, the stress is further concentrated by the step and the beam portion may be damaged.

これに対して、センサ10は、抵抗素子15よりも接続部16aにかかる応力を小さくするように、接続部16aを錘部11または固定部13に配置することで、錘部11の変位による応力集中箇所と、段差形状による応力集中箇所とをずらすことができる。これにより、接続部16aは、錘部11が変位した場合であっても応力分布が周辺と変わらない位置に配置されることとなり、梁部12の破損を抑制することができる。ここで、抵抗素子15にかかる応力とは、抵抗素子15が配置された領域内の最大値とする。   On the other hand, the sensor 10 arranges the connection portion 16a in the weight portion 11 or the fixed portion 13 so that the stress applied to the connection portion 16a is smaller than that of the resistance element 15, thereby causing stress due to the displacement of the weight portion 11. The concentration location and the stress concentration location due to the step shape can be shifted. Thereby, even if the weight part 11 is displaced, the connection part 16a will be arrange | positioned in the position where stress distribution will not change with the periphery, and can suppress the failure | damage of the beam part 12. FIG. Here, the stress applied to the resistance element 15 is the maximum value in the region where the resistance element 15 is disposed.

なお、梁部12における応力集中箇所は、固定部13,錘部11に接続される第1端,第2端付近である。このことから、梁部12の中央付近において抵抗素子15と導電層16とを接続させる部位については、接続部16aを固定部13,錘部11に配置しなくてもよい。   In addition, the stress concentration location in the beam portion 12 is near the first end and the second end connected to the fixed portion 13 and the weight portion 11. For this reason, the connection portion 16 a does not have to be disposed on the fixed portion 13 and the weight portion 11 for the portion where the resistance element 15 and the conductive layer 16 are connected in the vicinity of the center of the beam portion 12.

次に、上記のようなセンサ10の構成について詳述する。   Next, the configuration of the sensor 10 as described above will be described in detail.

錘部11,固定部13,梁部12は、例えば、SOI(Silicon on Insulator)基板を用いて、これを加工することにより一体的に形成することができる。このようなSOI基板は、SiOからなる絶縁層の一主面側に、n型またはp型のSiからなる半導体層が形成されており、他主面側にSiからなる支持層が形成されたものを用いればよい。そして錘部11及び固定部13はこの半導体層,絶縁層,支持層から構成され、梁部は半導体層から構成されるように加工すればよい。 The weight part 11, the fixing part 13, and the beam part 12 can be integrally formed by processing, for example, an SOI (Silicon on Insulator) substrate. In such an SOI substrate, a semiconductor layer made of n-type or p-type Si is formed on one main surface side of an insulating layer made of SiO 2 , and a support layer made of Si is formed on the other main surface side. What is necessary is just to use. The weight portion 11 and the fixing portion 13 are configured by the semiconductor layer, the insulating layer, and the support layer, and the beam portion may be processed so as to be configured by the semiconductor layer.

錘部11は、加速度に対する感度をあげるために、可能な限り大きくすることが好ましいが、その形状及び大きさは適宜に設定されてよい。この例では平面形状が略正方形をなし、その一辺の長さは例えば0.25mm〜0.5mmに設定される。また錘部11の厚みは例えば0.2mm〜0.625mmに設定される。特に限定はないが、後述する固定部13の厚みと同程度とすることが好ましい。   The weight portion 11 is preferably made as large as possible in order to increase sensitivity to acceleration, but the shape and size thereof may be set as appropriate. In this example, the planar shape is substantially square, and the length of one side is set to, for example, 0.25 mm to 0.5 mm. Moreover, the thickness of the weight part 11 is set to 0.2 mm-0.625 mm, for example. Although there is no particular limitation, it is preferable that the thickness is the same as the thickness of the fixing portion 13 described later.

このような錘部11を囲繞するようにして枠状の固定部13が形成されている。固定部13は、平面形状が略正方形をなし、中央部に錘部11より若干大きい略正方形の開口部を有している。固定部13は、その一辺が例えば0.8mm〜3.0mmに設定され、アーム(辺)の幅(アームの長手方向と直交する方向の幅。図1のw)は例えば0.1mm〜1.8mmに設定される。また固定部13の厚み(図1のt)は、例えば0.2mm〜0.625mmに設定される。   A frame-shaped fixing portion 13 is formed so as to surround the weight portion 11. The fixed portion 13 has a substantially square opening and has a substantially square opening slightly larger than the weight portion 11 at the center. The fixed portion 13 has one side set to, for example, 0.8 mm to 3.0 mm, and the width of the arm (side) (the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm; w in FIG. 1) is, for example, 0.1 mm to 1 .8mm is set. Moreover, the thickness (t of FIG. 1) of the fixing | fixed part 13 is set to 0.2 mm-0.625 mm, for example.

このような固定部13と錘部11との間には図1に示すように梁部12が設けられている。梁部12は、一方端が錘部11の各辺の上面側中央部に連結され、他方端が固定部13の内周における各辺の上面側(一主面13a側)中央部に連結されており、本実施形態におけるセンサ素子10では、4本の梁部12が設けられている。   A beam portion 12 is provided between the fixed portion 13 and the weight portion 11 as shown in FIG. The beam portion 12 has one end connected to the central portion on the upper surface side of each side of the weight portion 11, and the other end connected to the central portion on the upper surface side (one main surface 13 a side) of each side in the inner periphery of the fixed portion 13. In the sensor element 10 according to the present embodiment, four beam portions 12 are provided.

梁部12は可撓性を有し、センサ10に加速度が加わると錘部11が動き、錘部11の動きに伴って梁部12が撓むようになっている。梁部12は、例えば長手方向の長さが0.1mm〜0.8mmに設定され、幅(長手方向と直交する方向の長さ)が0.01mm〜0.2mmに設定され、厚みが5μm〜20μmに設定されている。このように梁部12を細長く且つ薄く形成することによって可撓性が発現される。   The beam portion 12 has flexibility. When acceleration is applied to the sensor 10, the weight portion 11 moves, and the beam portion 12 bends as the weight portion 11 moves. For example, the beam portion 12 has a length in the longitudinal direction set to 0.1 mm to 0.8 mm, a width (a length in a direction perpendicular to the longitudinal direction) set to 0.01 mm to 0.2 mm, and a thickness of 5 μm. It is set to ˜20 μm. Thus, flexibility is expressed by forming the beam portion 12 to be elongated and thin.

このような梁部12の上面には複数の抵抗素子15が形成されている。抵抗素子15は、より具体的には、梁部12がn型のSiからなる場合には、ボロンを打ち込んだり拡散させたりすることにより形成されたピエゾ抵抗素子で構成させることができる。本実施形態では、3軸方向(図1に示した3次元直交座標系におけるX軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の加速度を検出できるように梁部12の所定の位置にこれらの抵抗素子15が形成されている。   A plurality of resistance elements 15 are formed on the upper surface of the beam portion 12. More specifically, when the beam portion 12 is made of n-type Si, the resistance element 15 can be configured by a piezoresistance element formed by implanting or diffusing boron. In the present embodiment, these resistances are placed at predetermined positions on the beam portion 12 so that acceleration in the three-axis directions (X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction in the three-dimensional orthogonal coordinate system shown in FIG. 1) can be detected. An element 15 is formed.

例えば、X軸方向に伸びる2つの梁部12には、X軸方向の加速度を検出するための4個の抵抗素子15が設けられており、それぞれの梁部12に2個ずつ配置されている。これら4個の抵抗素子15のうち、固定部13側に配された抵抗素子同士を導体層16やパッド電極14に接続される不図示のボンディングワイヤ等により直列に接続し、固定部11側に配された抵抗素子15同士を直列に接続し、これらを並列に接続することでブリッジ回路を構成している。またY軸方向に伸びる2つの梁部12には、Y軸方向の加速度を検出するための4個の抵抗素子15が設けられており、これらの抵抗素子15を、X軸方向の加速度検出用の抵抗素子15と同様に配置し、抵抗素子同士の接続を導体層16により行うことによってブリッジ回路を構成している。   For example, two resistance elements 15 for detecting acceleration in the X-axis direction are provided on the two beam parts 12 extending in the X-axis direction, and two resistance elements 15 are arranged on each beam part 12. . Among these four resistance elements 15, the resistance elements arranged on the fixing portion 13 side are connected in series by a bonding wire (not shown) connected to the conductor layer 16 and the pad electrode 14, and are connected to the fixing portion 11 side. The arranged resistance elements 15 are connected in series and connected in parallel to form a bridge circuit. The two beam portions 12 extending in the Y-axis direction are provided with four resistance elements 15 for detecting acceleration in the Y-axis direction. These resistance elements 15 are used for detecting acceleration in the X-axis direction. The resistor elements 15 are arranged in the same manner, and the resistor elements are connected by the conductor layer 16 to constitute a bridge circuit.

また、Z軸方向の加速度を検出するための4個の抵抗素子15が、X軸方向に伸びる2つの梁部12に、X軸方向の加速度を検出するための4個の抵抗素子15それぞれと並ぶようにして形成されている。このZ軸方向の加速度検出用の抵抗素子15は、X軸方向の加速度検出用の抵抗素子15とは、抵抗素子同士の接続の仕方が異なっており、本実施形態では、X軸方向に伸びる2本の梁部12のうち一方の梁部12に設けられた固定部13側の抵抗素子15と、他方の梁部12に設けられた錘部11側の抵抗素子15とを配線層16により直列接続してブリッジ回路を構成している。   In addition, four resistance elements 15 for detecting acceleration in the Z-axis direction are respectively connected to four resistance elements 15 for detecting acceleration in the X-axis direction on two beam portions 12 extending in the X-axis direction. It is formed to line up. The resistance element 15 for acceleration detection in the Z-axis direction is different from the resistance element 15 for acceleration detection in the X-axis direction in the way of connecting the resistance elements, and in this embodiment, extends in the X-axis direction. The resistance element 15 on the fixed portion 13 side provided in one of the two beam portions 12 and the resistance element 15 on the weight portion 11 side provided in the other beam portion 12 are connected by a wiring layer 16. A bridge circuit is configured by serial connection.

このようなブリッジ回路が組まれたセンサ10に加速度が加わると、上述したように梁部12が撓み、この撓みに応じて抵抗素子15が変形するため、導体層16により形成されたブリッジ回路で検出する出力電圧が変化する。この抵抗値の変化に基づく出力電圧の変化を電気信号として取り出し、これを外部のICで演算処理することによって印加された加速度の方向並びに大きさを検知することができる。   When acceleration is applied to the sensor 10 in which such a bridge circuit is assembled, the beam portion 12 bends as described above, and the resistance element 15 is deformed in response to the deflection, so that the bridge circuit formed by the conductor layer 16 is used. The output voltage to be detected changes. The direction and magnitude of the applied acceleration can be detected by taking out the change in the output voltage based on the change in the resistance value as an electrical signal and processing it with an external IC.

また、ICは、センサ10に設けてもよい。なおZ軸方向の加速度検出用の抵抗素子15は、X軸方向に伸びる梁部12に設けたのと同様にして、Y軸方向に伸びる2つの梁部12に設けるようにしてもよい。   Further, the IC may be provided in the sensor 10. The resistance element 15 for detecting the acceleration in the Z-axis direction may be provided on the two beam portions 12 extending in the Y-axis direction in the same manner as that provided in the beam portion 12 extending in the X-axis direction.

固定部13の上面には、抵抗素子15と電気的に接続されるパッド電極14が設けられており、このパッド電極14と配線層16を介して抵抗素子同士の接続や抵抗素子15からの電気信号の外部への取り出しなどを行っている。   A pad electrode 14 that is electrically connected to the resistance element 15 is provided on the upper surface of the fixing portion 13, and the resistance elements 15 are connected to each other via the pad electrode 14 and the wiring layer 16. The signal is taken out.

(加速度センサの製造方法)
次に本発明のセンサ10の製造方法について説明する。具体的には、以下のとおりである。
(Acceleration sensor manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the sensor 10 of the present invention will be described. Specifically, it is as follows.

基板としてSOI基板を用いた例を用いて説明する。SOI基板は、絶縁層と、絶縁層の一方側に積層された半導体層と、絶縁層の他方側に積層された支持層とを有するものである。絶縁層は、例えばSiOにより形成されている。半導体層は、シリコンにより形成されている。支持層は、例えば、シリコン等の半導体により形成されている。 Description will be made using an example in which an SOI substrate is used as the substrate. The SOI substrate includes an insulating layer, a semiconductor layer stacked on one side of the insulating layer, and a support layer stacked on the other side of the insulating layer. Insulating layer is formed, for example by SiO 2. The semiconductor layer is made of silicon. The support layer is made of, for example, a semiconductor such as silicon.

まず、SOI基板を酸素雰囲気中において1100℃で所望する厚みの熱酸化膜が形成されるまで熱酸化処理を行なう。これにより、SOI基板の外周全面に熱酸化膜が形成される。   First, a thermal oxidation process is performed on an SOI substrate at 1100 ° C. in an oxygen atmosphere until a thermal oxide film having a desired thickness is formed. Thereby, a thermal oxide film is formed on the entire outer periphery of the SOI substrate.

次に熱酸化膜を介して半導体層にイオン注入法などにより不純物を注入し、700℃程度でアニールすることでピエゾ抵抗からなる抵抗素子15を形成する。不純物としては、半導体層がn型のSOI基板を用いた場合にはB(ボロン)が例示でき、半導体層がp型のSOI基板を用いた場合にはP(リン),As(ヒ素),Ph(ホスヒン)などが例示できる。抵抗素子15を形成した後、熱酸化膜を、抵抗素子15の一部を露出させるようにパターニングすることで、絶縁層17に形成する。次に、この絶縁層17から露出するピエゾ抵抗素子15に連結するとともに、絶縁層17上に引き回される配線層16を形成する。配線層16は、スパッター、CVD、蒸着などによりアルミなどの金属材料を成膜した後、成膜した金属材料をドライエッチング、ウェットエッチングなどによりパターニングすることにより形成される。その後、400℃程度でシンタリング処理を行うことで、配線層16の接続部16aと抵抗素子15との接合をオーミックとすることができる。   Next, an impurity is implanted into the semiconductor layer through a thermal oxide film by ion implantation or the like, and annealing is performed at about 700 ° C., thereby forming a resistance element 15 made of a piezoresistor. As the impurities, B (boron) can be exemplified when the semiconductor layer uses an n-type SOI substrate, and P (phosphorus), As (arsenic), when the semiconductor layer uses a p-type SOI substrate, Examples thereof include Ph (phosphine). After forming the resistance element 15, a thermal oxide film is formed on the insulating layer 17 by patterning so that a part of the resistance element 15 is exposed. Next, a wiring layer 16 is formed which is connected to the piezoresistive element 15 exposed from the insulating layer 17 and routed on the insulating layer 17. The wiring layer 16 is formed by depositing a metal material such as aluminum by sputtering, CVD, vapor deposition or the like, and then patterning the deposited metal material by dry etching, wet etching, or the like. Thereafter, by performing a sintering process at about 400 ° C., the junction between the connection portion 16a of the wiring layer 16 and the resistance element 15 can be made ohmic.

次に、従来周知の半導体微細加工技術、例えばフォトリソグラフィ法や反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching:RIE)などによりSOI基板の半導体層側と支持層側から加工を施すことにより、固定部13,錘部11,梁部12を形成する。厚み方向(Z軸方向)において固定部13,錘部11等を一主面に対して垂直に加工するためには、誘導結合型プラズマ(Inductively Coupled Plasma:ICP)RIEにより加工することが好ましい。   Next, by performing processing from the semiconductor layer side and the support layer side of the SOI substrate by a conventionally well-known semiconductor microfabrication technique, for example, photolithography method or reactive ion etching (RIE), the fixing portion 13, The weight part 11 and the beam part 12 are formed. In order to process the fixed portion 13, the weight portion 11, and the like in the thickness direction (Z-axis direction) perpendicular to one main surface, it is preferable to perform processing by inductively coupled plasma (ICP) RIE.

具体的には、まず、錘部11と固定部13とを区切る溝部に対応する領域において半導体層を除去する。次に、上記の溝部,梁部12に対応する領域において支持層を除去する。   Specifically, first, the semiconductor layer is removed in a region corresponding to a groove part that separates the weight part 11 and the fixed part 13. Next, the support layer is removed in the region corresponding to the groove and beam 12 described above.

さらに、上記の溝部に対応する領域において絶縁層を除去する。以上のようにして、半導体層、絶縁層及び支持層を貫通する溝部が形成され、当該溝部によりSOI基板が内周側と外周側とに区切られ、錘部11と固定部13とが形成される。また、溝部の間欠部分(溝部が途切れる部分)における半導体層により梁部12が形成される。   Further, the insulating layer is removed in a region corresponding to the groove. As described above, the groove portion penetrating the semiconductor layer, the insulating layer, and the support layer is formed, and the SOI substrate is divided into the inner peripheral side and the outer peripheral side by the groove portion, and the weight portion 11 and the fixing portion 13 are formed. The Further, the beam portion 12 is formed by the semiconductor layer in the intermittent portion of the groove portion (the portion where the groove portion is interrupted).

なお、SOI基板は、複数のセンサ10よりも広い面積を有しており、上述の各工程においては、1枚のSOI基板から複数のセンサ10が形成される。各工程は、基本的には1枚のSOI基板の複数のセンサ10に対して並行的に行われる。そして、SOI基板は、例えばダイシングなどにより複数のセンサ10に分割される。   Note that the SOI substrate has a larger area than the plurality of sensors 10, and the plurality of sensors 10 are formed from one SOI substrate in each of the above-described steps. Each process is basically performed in parallel for a plurality of sensors 10 on one SOI substrate. The SOI substrate is divided into a plurality of sensors 10 by, for example, dicing.

以上のとおり、各工程により、センサ10は形成される。   As described above, the sensor 10 is formed by each process.

(第1実施形態の変形例)
次にセンサ10の変形例について図2を参照しつつ説明する。なお、以下も同様であるが、図1と同様の箇所には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Modification of the first embodiment)
Next, a modified example of the sensor 10 will be described with reference to FIG. The same applies to the following, but the same parts as those in FIG.

図2に示すセンサ10’は、図1に示すセンサ10とは、配線層16と抵抗素子15とを電気的に接続する構成が異なる。以下、相違点のみ説明する。   A sensor 10 'shown in FIG. 2 is different from the sensor 10 shown in FIG. 1 in the configuration in which the wiring layer 16 and the resistance element 15 are electrically connected. Only the differences will be described below.

図1に示すセンサ10は、抵抗素子15と配線層16の接続部16aとが直接接続されている。これに対し、センサ10’は、抵抗素子15と同じ厚み位置(Z軸位置)に抵抗素子15から延びる延在部18を設け、この延在部18に導電層16の接続部16aが接続されている。そして、抵抗素子15を、梁部12の錘部11の変位による応力が集中する部位のみに配置させ、そこから梁部12の第1または第2端を跨ぐように延在部18を錘部11または固定部13まで延ばすように配置している。これにより、加速度に対する感度を高めることができる。また、延在部18の導電性を抵抗素子15に比べ高くすることで、抵抗素子15と接続部16aとのXY平面上における配置位置が離間していても電気的な損失を低減させた状態で、両者を電気的に接続することができる。   In the sensor 10 shown in FIG. 1, the resistance element 15 and the connection portion 16 a of the wiring layer 16 are directly connected. On the other hand, the sensor 10 ′ is provided with an extension 18 extending from the resistance element 15 at the same thickness position (Z-axis position) as the resistance element 15, and the connection portion 16 a of the conductive layer 16 is connected to the extension 18. ing. Then, the resistance element 15 is disposed only in a portion where stress due to the displacement of the weight portion 11 of the beam portion 12 is concentrated, and the extending portion 18 is formed so as to straddle the first or second end of the beam portion 12 from there. 11 or the fixed portion 13. Thereby, the sensitivity with respect to acceleration can be raised. In addition, by increasing the conductivity of the extending portion 18 compared to the resistance element 15, the electrical loss is reduced even if the arrangement positions of the resistance element 15 and the connection portion 16a on the XY plane are separated from each other. Thus, the two can be electrically connected.

このような延在部18は、例えば、抵抗素子15に比べてドープする不純物量を多くすることで形成できる。なお、この場合には、絶縁層17’は延在部18を露出するように熱酸化膜をパターニングして形成すればよい。   Such an extension 18 can be formed by increasing the amount of impurities to be doped as compared with the resistance element 15, for example. In this case, the insulating layer 17 ′ may be formed by patterning a thermal oxide film so that the extending portion 18 is exposed.

また、延在部18の厚み方向(Z軸方向)の位置は、少なくとも一部が抵抗素子15の配置された厚み位置と重複していればよく、両者の厚みを一致させる必要はない。例えば、延在部18の厚みを抵抗素子15の厚みに対して大きくし、両者の上面を揃えるように配置させてもよい。   Moreover, the position of the extending part 18 in the thickness direction (Z-axis direction) may be at least partially overlapped with the thickness position where the resistance element 15 is disposed, and it is not necessary to match the thicknesses of the two. For example, the thickness of the extending portion 18 may be increased with respect to the thickness of the resistance element 15, and the upper surfaces of both may be arranged to be aligned.

このように、抵抗素子15と導体層16とを直接接続せずに延在部18を介して接続することにより、段差が生じる導体層16との接続位置(接続部16aの位置)を自由に調節することができる。これにより、接続部16aを錘部11の変位による応力が少ない領域に配置することができ、梁部12の破損を抑制することができる。さらに、抵抗素子15を応力が集中する位置のみに配置し加速度の検出感度を高めることもできる。   In this way, by connecting the resistance element 15 and the conductor layer 16 via the extension part 18 without directly connecting them, the connection position (position of the connection part 16a) with the conductor layer 16 where the step is generated is freely set. Can be adjusted. Thereby, the connection part 16a can be arrange | positioned in the area | region where there is little stress by the displacement of the weight part 11, and the failure | damage of the beam part 12 can be suppressed. Furthermore, it is also possible to increase the acceleration detection sensitivity by arranging the resistance element 15 only at a position where stress is concentrated.

以上より、図2に示すセンサ10’によれば、信頼性が高く、かつ、加速度の検出感度の高い加速度センサを提供することができる。   As described above, according to the sensor 10 ′ illustrated in FIG. 2, it is possible to provide an acceleration sensor with high reliability and high acceleration detection sensitivity.

(第2実施形態)
次に、図3を用いて、本発明の他の実施形態であるセンサ20について説明する。図3は、センサ20の1つの梁部12付近の要部拡大平面図である。なお、理解を容易にするために抵抗素子15と延在部18とに斜線を付している。
(Second Embodiment)
Next, the sensor 20 which is other embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view of a main part in the vicinity of one beam portion 12 of the sensor 20. In order to facilitate understanding, the resistance element 15 and the extending portion 18 are hatched.

図3のセンサ20と図2に示すセンサ10’とでは、錘部11の変位による応力を抵抗素子15に比べて接続部16aで小さくする手段が異なる。   The sensor 20 in FIG. 3 and the sensor 10 ′ shown in FIG. 2 differ in the means for reducing the stress due to the displacement of the weight portion 11 at the connection portion 16 a as compared with the resistance element 15.

錘部11が変位すると、梁部12の形状にも依存するが、一般的には梁部12の第1端12aと第2端12bとに応力が集中する。そして、梁部12をXY平面でみたとき、第1端12aと第2端12bと結ぶ方向においてその中間12cに向けて、応力が小さくなるような応力分布が生じる。そこで、図3に示すセンサ20では、抵抗素子15をコの字状(Cの字状)に折り返した形状とし、第1端12aの近くに配置される抵抗素子15は折り曲げた側が第1端12aに位置するように、第2端12bの近くに配置される抵抗素子15は折り曲げた側が第2端12bに位置するように、それぞれ配置している。そして、抵抗素子15から延在する延在部18を、梁部12の第1端12aと第2端12bとの中間側12cに設け、この延在部18上に接続部16aを配置することで、錘部11の変位による応力を抵抗素子15に比べて接続部16aで小さくしている。   When the weight portion 11 is displaced, the stress is generally concentrated on the first end 12a and the second end 12b of the beam portion 12 depending on the shape of the beam portion 12. When the beam portion 12 is viewed on the XY plane, a stress distribution is generated such that the stress is reduced toward the middle 12c in the direction connecting the first end 12a and the second end 12b. Therefore, in the sensor 20 shown in FIG. 3, the resistance element 15 is folded in a U-shape (C-shape), and the resistance element 15 arranged near the first end 12a has a bent side at the first end. The resistor elements 15 arranged near the second end 12b are arranged so that the bent side is located at the second end 12b so as to be located at 12a. And the extending part 18 extended from the resistive element 15 is provided in the intermediate side 12c of the 1st end 12a and the 2nd end 12b of the beam part 12, and the connection part 16a is arrange | positioned on this extending part 18 Thus, the stress due to the displacement of the weight portion 11 is made smaller at the connection portion 16 a than the resistance element 15.

このような構成とすることで、梁部12の破損を抑制し、信頼性の高いセンサ20を提供するとともに、例えば、固定部13に接続部16aを設ける必要がないので、固定部13の幅を小さくすることができ、小型なセンサ20を提供することができる。   By adopting such a configuration, damage to the beam portion 12 is suppressed, and a highly reliable sensor 20 is provided. For example, since there is no need to provide the connection portion 16a in the fixing portion 13, the width of the fixing portion 13 Can be reduced, and a small sensor 20 can be provided.

なお、図3においては、延在部18を介して抵抗素子15と導体層16とを接続したが、延在部18を設けなくてもよい。その場合には、抵抗素子15のうち、中間12c側の部分に接続部16aを接続させればよい。   In FIG. 3, the resistance element 15 and the conductor layer 16 are connected via the extending portion 18, but the extending portion 18 may not be provided. In that case, the connecting portion 16a may be connected to a portion of the resistance element 15 on the intermediate 12c side.

(第3実施形態)
次に、図4を用いて、本発明の他の実施形態であるセンサ30について説明する。図4(a)は、センサ30の1つの梁部付近を示す拡大平面図である。図中において、理解を容易にするために、抵抗素子15と延在部16とに斜線を付している。
(Third embodiment)
Next, the sensor 30 which is other embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 4A is an enlarged plan view showing the vicinity of one beam portion of the sensor 30. In the drawing, for easy understanding, the resistance element 15 and the extending portion 16 are hatched.

図4(a)のセンサ30と図2に示すセンサ10’とでは、錘部11の変位による応力を抵抗素子15に比べて接続部16aで小さくする手段が異なる。   The sensor 30 in FIG. 4A and the sensor 10 ′ shown in FIG. 2 differ in the means for reducing the stress due to the displacement of the weight portion 11 at the connection portion 16 a as compared with the resistance element 15.

具体的には、梁部12に、第1端12a,第2端12bに向けて断面積を大きくなる断面積変化部12dを形成する。このような断面積変化部12dにより、梁部12と固定部13との接続部分および梁部と錘部11との接続部分への応力集中を抑制し、梁部12の接続部分における破損を抑制することができる。   Specifically, a cross-sectional area changing portion 12d that increases in cross-sectional area toward the first end 12a and the second end 12b is formed in the beam portion 12. By such a cross-sectional area changing portion 12d, stress concentration on the connecting portion between the beam portion 12 and the fixed portion 13 and the connecting portion between the beam portion and the weight portion 11 is suppressed, and damage at the connecting portion of the beam portion 12 is suppressed. can do.

そして、梁部12のうち最も応力が加わる位置(応力集中部)は、この断面積変化部12dから中央12c側に続く部位であることから、抵抗素子15はこの応力集中部に配置し、抵抗素子15から断面積変化部12dまで延びる延在部18を設け、この断面積変化部12dにおいて延在部18と導体層16の接続部16aとを接続させる。これにより、錘部11の変位による応力を、接続部16aで抵抗素子15に比べて小さくすることができるので、梁部12の破損を防ぎ、信頼性の高いセンサ30を提供することができる。   And since the position (stress concentration part) where stress is most applied among the beam parts 12 is a part continuing from the cross-sectional area changing part 12d to the center 12c side, the resistance element 15 is arranged in this stress concentration part, and resistance An extending portion 18 extending from the element 15 to the cross-sectional area changing portion 12d is provided, and the extending portion 18 and the connecting portion 16a of the conductor layer 16 are connected in the cross-sectional area changing portion 12d. Thereby, since the stress due to the displacement of the weight portion 11 can be made smaller than that of the resistance element 15 at the connection portion 16a, damage to the beam portion 12 can be prevented, and a highly reliable sensor 30 can be provided.

このような断面積変化部12dは、例えば、XY平面視で、断面積変化部12dの幅が徐々に広がり、その外形が形成する曲線の接線と固定部13の梁部12が接続される部分が形成する辺とで成す角度が、第1端12aに近付くに連れ徐々に小さくなり、一致するようにすることが好ましい。具体的には、断面積変化部12dの外形が形成する曲線の曲率半径は、梁部12の幅w’の1/4以上とすることが好ましい。第2端12bと錘部11との接続部においても同様である。   Such a cross-sectional area changing portion 12d is, for example, a portion in which the width of the cross-sectional area changing portion 12d gradually increases in XY plan view and the tangent line of the curve formed by the outer shape is connected to the beam portion 12 of the fixing portion 13. It is preferable that the angle formed by the side formed by the angle gradually decreases and becomes coincident as the first end 12a is approached. Specifically, it is preferable that the radius of curvature of the curve formed by the outer shape of the cross-sectional area changing portion 12d is equal to or greater than ¼ of the width w ′ of the beam portion 12. The same applies to the connection portion between the second end 12b and the weight portion 11.

このように、梁部12の断面積変化部12dに接続部16aを配置することにより、梁部12の破損を抑制することができる。また、固定部13に接続部12aを配置する領域が不要となるので、小型なセンサを提供することができる。   In this manner, by disposing the connection portion 16a in the cross-sectional area changing portion 12d of the beam portion 12, damage to the beam portion 12 can be suppressed. Moreover, since the area | region which arrange | positions the connection part 12a in the fixing | fixed part 13 becomes unnecessary, a small sensor can be provided.

なお、図4(a)によれば、断面積変化部12dを、XY平面において梁部12の幅を広くすることで実現したが、図4(b)に示すように厚み方向(Z軸)において断面積を変化させてもよいし、図4(a),(b)を組み合わせたものとしてもよい。ここで厚み方向で断面積変化部12dを設ける場合には、断面視においてその外形が形成する曲線の曲率半径を、梁部12の厚みt’の1/2以上とすることが好ましい。   4A, the cross-sectional area changing portion 12d is realized by increasing the width of the beam portion 12 in the XY plane. However, as shown in FIG. 4B, the thickness direction (Z-axis) In FIG. 4, the cross-sectional area may be changed, or a combination of FIGS. 4A and 4B may be used. Here, when the cross-sectional area changing portion 12d is provided in the thickness direction, it is preferable that the curvature radius of the curve formed by the outer shape in a cross-sectional view is equal to or greater than ½ of the thickness t ′ of the beam portion 12.

また、図4においては、延在部18を介して抵抗素子15と導体層16とを接続したが、延在部18を設けなくてもよい。その場合には、抵抗素子15を断面積変化部12dまで延在させて、接続部16aを接続させればよい。   In FIG. 4, the resistance element 15 and the conductor layer 16 are connected via the extending part 18, but the extending part 18 may not be provided. In that case, the resistive element 15 may be extended to the cross-sectional area changing portion 12d and the connecting portion 16a may be connected.

(錘部の変形例)
図1〜図4においては、錘部11の平面形状が略正方形のものを示したが、図5に示すセンサ10’’のように、錘部11の四隅に連結された4個の付属錘部21が設けられた構成としてもよい。なお、図中において導体層16およびz軸の加速度を検出するための抵抗素子15の図示を省略している。付属錘部21は、錘部11と一体形成されるものであり、付属錘部21を設けることによって加速度に対する梁部12の撓みが大きくなり、加速度の検出感度を向上させることができる。
(Deformation example of weight part)
1 to 4, the weight portion 11 has a substantially square planar shape, but four attached weights connected to the four corners of the weight portion 11 as in the sensor 10 '' shown in FIG. It is good also as a structure in which the part 21 was provided. In the drawing, the conductor layer 16 and the resistance element 15 for detecting the z-axis acceleration are not shown. The attached weight part 21 is formed integrally with the weight part 11, and by providing the attached weight part 21, the bending of the beam part 12 with respect to acceleration increases, and the detection sensitivity of acceleration can be improved.

付属錘部21の平面視における一辺の長さは例えば、0.1mm〜0.4mmである。付属錘部21の厚みは例えば錘部11の厚みと同じである。このような付属錘部21は、SOI基板を加工して錘部11を形成するときに同時に形成するようにパターニングを工夫すればよい。   The length of one side in the plan view of the attached weight portion 21 is, for example, 0.1 mm to 0.4 mm. The thickness of the attached weight part 21 is the same as the thickness of the weight part 11, for example. Such an attached weight portion 21 may be devised for patterning so as to be formed at the same time when the weight portion 11 is formed by processing the SOI substrate.

なお、図1〜図4に示すセンサ10,10’,20,30は、錘部11が単一材料からなる場合を例に説明したが、錘部11を構成する材料に比べ比重の大きい材料からなる別体の錘部材を貼りあわせてもよい。この場合には、同じ加速度が加わった場合に梁部12が撓む量が増え、より感度の高いセンサ素子を提供することができる。   The sensors 10, 10 ′, 20, and 30 shown in FIGS. 1 to 4 have been described by taking the case where the weight portion 11 is made of a single material as an example. However, the material having a higher specific gravity than the material constituting the weight portion 11 is used. A separate weight member made of may be attached. In this case, when the same acceleration is applied, the amount of bending of the beam portion 12 increases, and a sensor element with higher sensitivity can be provided.

このような錘部材としては、錘部11がシリコンであればイリジウム、オスミウム、白金、レニウム、金、タングステン、ウラン、タンタル、パラジウム、ルテニウム、タリウム、鉛、銀、モリブデン、ルテチウム、ビスマスにより形成し、例えば、ポリイミド、エポキシ、シリコーン等の接着部材を介して錘部11に接続すればよい。   Such a weight member is formed of iridium, osmium, platinum, rhenium, gold, tungsten, uranium, tantalum, palladium, ruthenium, thallium, lead, silver, molybdenum, lutetium, and bismuth if the weight portion 11 is silicon. For example, what is necessary is just to connect to the weight part 11 via adhesive members, such as a polyimide, an epoxy, and silicone.

本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and may be implemented in various aspects.

加速度センサは、3軸の加速度を計測するものに限定されない。また、重り部の形状や梁部の数等の具体的な構成は、適宜に設定されてよい。例えば、加速度センサ素子は、梁部を1本のみ又は2本のみ有し、片持ち梁状にするなどして、1軸の加速度を計測するものであってもよい。また、SOI基板ではなくSi基板を用いてもよい。また、梁部の形状をダイヤフラム形状としてもよい。   The acceleration sensor is not limited to one that measures triaxial acceleration. In addition, specific configurations such as the shape of the weight portion and the number of beam portions may be set as appropriate. For example, the acceleration sensor element may have only one or two beam portions and measure the acceleration of one axis by making it a cantilever shape. Further, instead of the SOI substrate, a Si substrate may be used. The shape of the beam portion may be a diaphragm shape.

10・・・センサ
11・・・錘部
12・・・梁部
13・・・固定部
13a・・一主面
14・・・パッド電極
15・・・抵抗素子
16・・・導体層
16a・・接続部
16b・・配線部
17・・・絶縁層
18・・・延在部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sensor 11 ... Weight part 12 ... Beam part 13 ... Fixed part 13a ... One main surface 14 ... Pad electrode 15 ... Resistance element 16 ... Conductive layer 16a ... Connection part 16b..Wiring part 17 ... Insulating layer 18 ... Extension part

Claims (7)

固定部と、
前記固定部に対して変位可能な錘部と、
第1端が前記固定部に、第2端が前記錘部に接続される梁部と、
前記梁部に配置され、前記梁部の撓みに応じて抵抗値が変化する抵抗素子と、
前記抵抗素子の抵抗値を外部回路に接続するための導体層であって、
前記抵抗素子に電気的に接続され、前記錘部の変位によりかかる応力が前記抵抗素子よりも小さい位置に配置された接続部と、前記接続部から延び、前記抵抗素子と異なる厚み位置に広がる面に配置される配線部と、を有する導体層と、
を含む加速度センサ。
A fixed part;
A weight portion displaceable with respect to the fixed portion;
A beam portion having a first end connected to the fixed portion and a second end connected to the weight portion;
A resistance element that is disposed in the beam portion and has a resistance value that changes according to the deflection of the beam portion;
A conductor layer for connecting a resistance value of the resistance element to an external circuit,
A connection portion that is electrically connected to the resistance element and is disposed at a position where stress applied by displacement of the weight portion is smaller than that of the resistance element, and a surface that extends from the connection portion and extends to a thickness position different from that of the resistance element A conductive layer having a wiring portion disposed on
Accelerometer including.
断面視で、前記抵抗素子と同じ厚み位置において、前記抵抗素子から延在する、前記抵抗素子に比べ導電性の高い延在部をさらに有し、
前記接続部は、前記延在部に接続される、請求項1に記載の加速度センサ。
In a cross-sectional view, at the same thickness position as the resistance element, it further extends from the resistance element, and has an extended portion having higher conductivity than the resistance element,
The acceleration sensor according to claim 1, wherein the connection portion is connected to the extension portion.
前記接続部は、前記固定部または前記錘部に配置された、請求項1または2記載の加速度センサ。 The acceleration sensor according to claim 1, wherein the connection portion is disposed on the fixed portion or the weight portion. 前記延在部は、前記抵抗素子から前記固定部または前記錘部まで延在する、請求項2に係る請求項3に記載の加速度センサ。 The acceleration sensor according to claim 3, wherein the extension portion extends from the resistance element to the fixed portion or the weight portion. 前記接続部は、前記梁部に配置され、前記抵抗素子の、前記第1端と前記第2端との中間側において、前記抵抗素子に電気的に接続されている、請求項1に記載の加速度センサ。 The said connection part is arrange | positioned at the said beam part, and is electrically connected to the said resistive element in the intermediate | middle side of the said 1st end and the said 2nd end of the said resistive element. Acceleration sensor. 前記梁部は、前記第1端または前記第2端に向けて断面積が大きくなる断面積変化部を有し、
前記接続部は、前記断面積変化部に配置された、請求項1に記載の加速度センサ。
The beam portion has a cross-sectional area changing portion in which a cross-sectional area increases toward the first end or the second end,
The acceleration sensor according to claim 1, wherein the connection portion is disposed in the cross-sectional area changing portion.
少なくとも前記抵抗素子を覆い、前記延在部を露出させる絶縁層をさらに有し、
前記配線部は、前記絶縁層上に配置される、請求項2に記載の加速度センサ。
An insulating layer covering at least the resistance element and exposing the extension;
The acceleration sensor according to claim 2, wherein the wiring portion is disposed on the insulating layer.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101299730B1 (en) 2012-05-31 2013-08-22 삼성전기주식회사 Sensor
JP2013164347A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Seiko Instruments Inc Acceleration sensor
WO2014092040A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 株式会社村田製作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
WO2014092039A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 株式会社村田製作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
CN109507451A (en) * 2018-10-24 2019-03-22 西安交通大学 A kind of acceleration sensor chip and its processing method based on molybdenum disulfide film

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013164347A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Seiko Instruments Inc Acceleration sensor
KR101299730B1 (en) 2012-05-31 2013-08-22 삼성전기주식회사 Sensor
WO2014092040A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 株式会社村田製作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
WO2014092039A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 株式会社村田製作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
CN104838274A (en) * 2012-12-13 2015-08-12 株式会社村田制作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
CN104838275A (en) * 2012-12-13 2015-08-12 株式会社村田制作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
JPWO2014092040A1 (en) * 2012-12-13 2017-01-12 株式会社村田製作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
JPWO2014092039A1 (en) * 2012-12-13 2017-01-12 株式会社村田製作所 Angular acceleration sensor and acceleration sensor
US9682853B2 (en) 2012-12-13 2017-06-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Angular acceleration sensor and acceleration sensor
US9726690B2 (en) 2012-12-13 2017-08-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Angular acceleration sensor and acceleration sensor
CN109507451A (en) * 2018-10-24 2019-03-22 西安交通大学 A kind of acceleration sensor chip and its processing method based on molybdenum disulfide film

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