JP2014016175A - 慣性センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 可動部(104)は、慣性センサに検出方向の慣性力が印加された際に支柱を通る回転軸(116)を中心として回転し、第1領域(104―1)と、慣性力が印加された際に第1領域とは反対の向きに変位する第2領域(104―2)と、を具備し、第2基板は、第1領域に対向する第1検出電極(105a)と、第2領域に対向する第2検出電極(105b)と、を具備し、第1検出電極と第2検出電極は、回転軸を中心に対称に設けられ、キャビティは、回転軸を中心に対称に設けられ、検出方向および回転軸の延伸する方向に垂直な方向において、回転軸から第1領域の端までの長さ(L1)と、回転軸から第2領域の端までの長さ(L2)が異なる。
【選択図】 図1(a)
Description
第1に、非対称な歪の課題について説明する。
第2に、高圧に伴う歪について説明する。トランスファ・モールド工程においては、樹脂を充填する際に、MEMSエレメントに5〜20MPa程度の高圧が印加される。このような高圧の工程においては、MEMSエレメントの歪による検出電極の変化も従来の工程と比較して大きい。そのため、仮に慣性センサが、上述した非対称な歪による、検出電極の相対的な変化の影響を低減しうる構成であったとしても、検出電極の絶対的な変化も低減しうることが望ましい。特許文献3のように支柱を設けることは、係る絶対的な変化を低減するための構成の一つではあるが、可動部の構成によっても、係る絶対的な変化を低減できれば、トランスファ・モールド工程により好適である。しかしながら、そのような可動部の構成については、特許文献3は元より、いずれの特許文献にも記載も示唆もない。
C=εA/d …式(1)
ここで、図1(c)は特に、図1(b)において、CNの平板間距離が大きくなり、CPの平板間距離が小さくなるように変位した場合を図示している。この場合は、CNの容量が小さくなり、CPの容量が大きくなる。これに対し、反対の向きの慣性力が印加された場合は、CNの容量が大きくなり、CPの容量が小さくなる。そのため、CNおよびCPを図6に示した差動検出回路で測定することによって、慣性センサに印加された慣性力の大きさおよび方向を検出できる。
Claims (15)
- 第1基板、前記第1基板の上方に設けられる第2基板、および側壁で囲まれるキャビティ内に可動部を有する慣性センサであって、
前記第1基板および前記第2基板に接して設けられ、前記可動部を支持する支柱を有し、
前記可動部は、前記慣性センサに検出方向の慣性力が印加された際に前記支柱を通る回転軸を中心として回転する可動部であって、第1領域と、前記慣性力が印加された際に前記第1領域とは反対の向きに変位する第2領域と、を具備し、
前記第2基板は、前記第1領域に対向する第1検出電極と、前記第2領域に対向する第2検出電極と、を具備し、
前記第1検出電極と前記第2検出電極は、前記回転軸を中心に対称に設けられ、
前記キャビティは、前記回転軸を中心に対称に設けられ、
前記検出方向および前記回転軸の延伸する方向に垂直な方向において、前記回転軸から前記第1領域の端までの長さと、前記回転軸から前記第2領域の端までの長さが異なることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項1において、
前記回転軸から前記第2領域の端までの長さは、前記回転軸から前記第1領域の端までの長さよりも長く、
前記第2基板は、前記第2領域に対向し、前記慣性センサの診断時に用いられる診断電極をさらに有することを特徴とする慣性センサ。 - 請求項1において、
前記第2基板に接するモールド樹脂パッケージをさらに有することを特徴とする慣性センサ。 - 請求項1において、
前記第1基板、前記第2基板、および前記可動部は、シリコンからなることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項1において、
前記慣性力は、前記検出方向の加速度であることを特徴とする慣性センサ。 - 第1基板、前記第1基板の上方に設けられる第2基板、および側壁で囲まれるキャビティ内に、第1および第2可動部を有する慣性センサであって、
前記第1基板および前記第2基板に接して設けられ、前記第1可動部を支持する支柱を有し、
前記第1可動部は、前記慣性センサに検出方向の慣性力が印加された際に前記支柱を通る回転軸を中心として回転する可動部であって、弾性梁を介して前記第2可動部と接続される第1領域と、前記慣性力が印加された際に前記第1領域とは反対の向きに変位する第2領域と、を具備し、
前記第2基板は、前記第1領域に対向する第1検出電極と、前記第2領域に対向する第2検出電極と、を具備し、
前記第1検出電極と前記第2検出電極は、前記回転軸を中心に対称に設けられ、
前記キャビティは、前記回転軸を中心に対称に設けられることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項6において、
前記第2基板は、前記第2可動部に対向する電極であって、前記慣性センサの診断時に用いられる第1診断電極をさらに有することを特徴とする慣性センサ。 - 請求項7において、
前記第2基板は、前記第2可動部に対向する電極であって、前記慣性センサの診断時に用いられる第2診断電極を更に有し、
前記第1診断電極と前記第2診断電極は、前記回転軸を中心に対称に設けられることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項6において、
前記第1可動部および前記第2可動部は、前記回転軸を中心に対称に設けられることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項6において、
前記第1可動部は、前記回転軸を中心に対称に設けられ、
前記第2可動部は、前記回転軸を中心に非対称に設けられることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項6において、
前記第2基板に接するモールド樹脂パッケージをさらに有することを特徴とする慣性センサ。 - 請求項6において、
前記第1基板、前記第2基板、前記第1可動部、および前記第2可動部は、シリコンからなることを特徴とする慣性センサ。 - 第1基板、前記第1基板の上方に設けられる第2基板、および側壁で囲まれるキャビティ内に可動部を有する慣性センサであって、
前記第1基板および前記第2基板に接して設けられ、前記可動部を支持する第1支柱と、
前記第1基板および前記第2基板に接して設けられ、前記可動部と接しない第2支柱と、を有し、
前記可動部は、前記慣性センサに検出方向の慣性力が印加された際に前記第1支柱を通る回転軸を中心として回転する可動部であって、第1領域と、前記慣性力が印加された際に前記第1領域とは反対の向きに変位する第2領域と、を具備し、
前記第2基板は、前記第1領域に対向する第1検出電極と、前記第2領域に対向する第2検出電極と、を具備し、
前記第1検出電極と前記第2検出電極は、前記回転軸を中心に対称に設けられ、
前記検出方向および前記回転軸に垂直な方向において、前記回転軸から前記第1領域の端までの長さと、前記回転軸から前記第2領域の端までの長さが異なることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項13において、
前記キャビティは、前記回転軸を中心に非対称に設けられることを特徴とする慣性センサ。 - 請求項13において、
前記慣性力は、前記検出方向の加速度であることを特徴とする慣性センサ。
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