JP2016070739A - Sensor - Google Patents

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優 永田
Masaru Nagata
優 永田
康治 宮本
Koji Miyamoto
康治 宮本
鉄郎 梅村
Tetsuro Umemura
鉄郎 梅村
棚橋 成夫
Shigeo Tanahashi
成夫 棚橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor that restrains variation of sensitivity between three axes.SOLUTION: A sensor includes a fixed part 10 arranged on one plane, a weight part 20 arranged with a space from the fixed part 10, and a connection part 30 that connects the fixed part 10 and the weight part 20, holds the weight part 20, and is deformed according to the displacement of the weight part 20. In the connection part 30, a length along a virtual line connecting the centers of the fixed part 10 and the weight part 20 in plan view is shorter than in the weight part 20. In the weight part 20, the center of gravity is located at the side of a connected portion to the connection part 30 in a thickness direction with reference to a half point of a length in the thickness direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、3軸における感度にばらつきの少ないセンサに関する。   The present invention relates to a sensor with little variation in sensitivity in three axes.

自動車の走行状態,ロボットの運動状態等を測定するために振動型のセンサ素子を備えた角速度センサが使用されている。   An angular velocity sensor having a vibration-type sensor element is used to measure the running state of a car, the movement state of a robot, and the like.

図8は従来のセンサ素子を示す図であり、図7(a)は平面図、図7(b)は図7(a)のB−B’線における断面図である。   8A and 8B are diagrams showing a conventional sensor element. FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG.

同図に示すセンサ素子は、重り部101と、重り部101を囲繞する枠状の固定部102と、重り部101と固定部102とに連結される梁部103と、梁部103に形成されるピエゾ抵抗素子104とを有している。   The sensor element shown in the figure is formed in a weight part 101, a frame-like fixing part 102 surrounding the weight part 101, a beam part 103 connected to the weight part 101 and the fixing part 102, and a beam part 103. Piezoresistive element 104.

重り部101、固定部102、梁部103はシリコン基板を加工することによって一体的に形成されている。   The weight part 101, the fixing part 102, and the beam part 103 are integrally formed by processing a silicon substrate.

またピエゾ抵抗素子104は、シリコン基板の表面にボロンを打ち込むことにより形成される。   The piezoresistive element 104 is formed by implanting boron into the surface of the silicon substrate.

このようなセンサ素子において、梁部103を振動させた状態で梁部103の長手方向と平行な回転軸回りの角速度が生じると、重り部101が動き、それに伴って梁部103が変形し、ピエゾ抵抗素子104も変形する。   In such a sensor element, when an angular velocity about a rotation axis parallel to the longitudinal direction of the beam portion 103 is generated in a state where the beam portion 103 is vibrated, the weight portion 101 moves, and the beam portion 103 is deformed accordingly. The piezoresistive element 104 is also deformed.

このピエゾ抵抗素子104の変形による抵抗値の変化に基づいて角速度が検出されることとなる。   The angular velocity is detected based on a change in resistance value due to the deformation of the piezoresistive element 104.

したがって角速度の検出感度を向上させるには、梁部103が変形しやすくなるようにすればよく、重り部101の体積を大きくするといった工夫が従来よりなされている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to improve the detection sensitivity of the angular velocity, it is sufficient that the beam portion 103 is easily deformed, and a device for increasing the volume of the weight portion 101 has been conventionally made (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−172745号公報JP 2003-172745 A

このようなセンサ素子は、ピエゾ抵抗素子104の配置及びその結線により、XYZの3軸方向における角速度を検出することができるが、この3軸方向における感度にばらつきを生じることがあった。   Such a sensor element can detect the angular velocity in the three-axis directions of XYZ by the arrangement and connection of the piezoresistive elements 104, but the sensitivity in the three-axis directions may vary.

本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、3軸の感度にばらつきの少ないセンサを提供することを目的とする。   The present invention has been conceived under the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a sensor with little variation in sensitivity of three axes.

本発明の一実施形態にかかるセンサは、一平面に配列された、固定部と、前記固定部に対して間隔をあけて配置される重錘部と、前記固定部と前記重錘部とを接続し、前重錘部
を保持するとともに前記重錘部の変位に応じて変形する接続部と、を含み、前記接続部は、平面視で前記固定部と前記重錘部の中心とをつなぐ仮想線に沿った長さが、前記重錘部に比べて短く、前記重錘部は、その重心が、前記厚み方向において、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に位置するものである。
A sensor according to an embodiment of the present invention includes a fixed portion, a weight portion arranged at a distance from the fixed portion, and the fixed portion and the weight portion, which are arranged in a plane. A connecting portion that connects and holds the front weight portion and deforms according to the displacement of the weight portion, the connecting portion connecting the fixed portion and the center of the weight portion in plan view The length along the imaginary line is shorter than that of the weight portion, and the weight portion has a center of gravity in the thickness direction that is connected to the connection portion from half of the length in the thickness direction. It is located in.

本発明によれば、3軸の感度にばらつきの少ないセンサを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a sensor with little variation in the sensitivity of three axes.

本発明の1つの実施形態に係るセンサの概略構成を示す平面図である。It is a top view showing a schematic structure of a sensor concerning one embodiment of the present invention. 本発明の1つの実施形態に係るセンサの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 接続部の長さと共振周波数との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the length of a connection part, and the resonant frequency. 重錘部と接続部と組み合わせの変形例を示す平面図及び要部断面図である。It is the top view and principal part sectional drawing which show the modification of a combination of a weight part and a connection part. (a)〜(d)はそれぞれ、重錘部の変形例を示す要部断面図である。(A)-(d) is principal part sectional drawing which shows the modification of a weight part, respectively. (a),(b)はそれぞれ、実施例に係るセンサ100Bおよび比較例に係るセンサを示す概略図である。(A), (b) is the schematic which shows the sensor 100B which concerns on an Example, and the sensor which concerns on a comparative example, respectively. (a),(b)はそれぞれ、従来のセンサを示す平面図および断面図である。(A), (b) is the top view and sectional drawing which show the conventional sensor, respectively.

本発明のセンサの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   An embodiment of a sensor of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るセンサ100の平面図であり、図2は、図1のII−II線における断面図である。センサ100は、一平面(XY平面)に配置された、枠状の固定部10と、固定部10の内側に位置する重錘部20と、固定部10と重錘部20とを接続する接続部30と、接続部30に配置され、接続部30の変形に応じた電気信号を検出する検出部Rとを有する。なお、以下において、一平面(XY平面)を単に平面、一平面を構成する第1方向とこれに直交する第2方向をX方向・Y方向、一平面に垂直な方向をZ方向または厚み方向ということがある。   FIG. 1 is a plan view of a sensor 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. The sensor 100 is arranged on one plane (XY plane), the frame-shaped fixing part 10, the weight part 20 located inside the fixing part 10, and the connection for connecting the fixing part 10 and the weight part 20. And a detection unit R that is disposed in the connection unit 30 and detects an electrical signal corresponding to the deformation of the connection unit 30. In the following, one plane (XY plane) is simply a plane, the first direction constituting one plane and the second direction orthogonal to the first direction are the X direction / Y direction, and the direction perpendicular to the one plane is the Z direction or the thickness direction. There is.

センサ100は、重錘部20をXY平面内で回旋運動させることで角速度を検出することができる。重錘部20を回旋運動させるためには、例えば、互いに向き合う重錘部20の外壁と固定部10の内壁とに電極を設けて静電引力により実現してもよいし、センサ100の外側に磁力を発生させて実現してもよい。また、複数ある接続部30に駆動用の圧電素子を配置し、この圧電素子に順次電気信号を入力し、接続部30を順次変形させることで回旋運動させてもよい。センサ100に角速度が加わると、コリオリの力が重錘部20に作用し、重錘部20が動くことで接続部30が捻じれるように変形する。そして、接続部30の変形量に応じた電気信号を検出部Rにより検出し、不図示の電気配線によりその電気信号を取出し演算することにより角速度を検出することができる。   The sensor 100 can detect the angular velocity by rotating the weight portion 20 in the XY plane. In order to rotate the weight part 20, for example, electrodes may be provided on the outer wall of the weight part 20 facing each other and the inner wall of the fixing part 10 by electrostatic attraction, or on the outside of the sensor 100. It may be realized by generating a magnetic force. Alternatively, a driving piezoelectric element may be disposed in a plurality of connection portions 30, and electrical signals may be sequentially input to the piezoelectric elements, and the connection portions 30 may be sequentially deformed to be rotated. When an angular velocity is applied to the sensor 100, Coriolis force acts on the weight part 20, and the weight part 20 moves, so that the connection part 30 is twisted. Then, an electrical signal corresponding to the deformation amount of the connecting portion 30 is detected by the detecting portion R, and the angular velocity can be detected by taking out and calculating the electrical signal with an electrical wiring (not shown).

なお、センサ100は加速度も検出可能である。センサ100に加速度が加わると、加速度に応じた力が重錘部20に作用し、重錘部20が動くことで接続部30が撓むようになっている。そして、接続部30の撓み量に応じた電気信号を検出部Rにより検出し、不図示の電気配線によりその電気信号を取出し演算することにより加速度を検出することができる。以下、各部位について詳述する。   The sensor 100 can also detect acceleration. When acceleration is applied to the sensor 100, a force corresponding to the acceleration acts on the weight part 20, and the connection part 30 is bent by moving the weight part 20. The acceleration can be detected by detecting an electrical signal corresponding to the amount of deflection of the connecting portion 30 by the detecting portion R and taking out and calculating the electrical signal with an electrical wiring (not shown). Hereinafter, each part will be described in detail.

重錘部20は、平面形状が略正方形をなしている。この例に示す重錘部20は、後述の接続部30と接続される部位と、接続部30の下方に位置する部位とで平面形状が異なる。重錘部20の接続部30と接続される部位と下方に位置する部位とは、互いに中心が重なるように配置されている。なお、図1において、下方に位置する部位の平面形状を破線
で示している。
The weight part 20 has a substantially square planar shape. The weight part 20 shown in this example has a different planar shape between a part connected to a connection part 30 described later and a part located below the connection part 30. The site | part connected with the connection part 30 of the weight part 20 and the site | part located below are arrange | positioned so that a center may mutually overlap. In addition, in FIG. 1, the planar shape of the site | part located below is shown with the broken line.

重錘部20の接続部30と接続される部位の大きさは、略正方形の一辺の長さが例えば0.25mm〜0.5mmに設定される。また、この部位の厚みは、例えば5μm〜20μmに設定される。下方に位置する部位の平面視における大きさは、略正方形の一辺の長さが例えば0.4mm〜0.65mmに設定される。また、その厚みは、例えば0.2mm〜0.625mmに設定される。このような重錘部20のうち接続部30と接続される部位と下方に位置する部位とは、別部材により接合されていてもよい。例えば、重錘部20のうち接続部30と接続される部位と下方に位置する部位と両者を接合する接合部位とは、SOI(Silicon on Insulator)基板を加工することにより一体的に形成されていてもよい。この場合には、接合部位は、Si間の酸化物層で構成されるものとなる。接合部位は、接続部30と接続される部位と平面形状が略同一となっている。そして接続部位はその平面形状が、下方に位置する部位に比べ小さくなっている。これにより、接続部30と重錘部20のうち接続部30の下方に位置する部位とを分離することができ、重錘部20の可動性を確保することができるものとなる。   As for the size of the part connected to the connection part 30 of the weight part 20, the length of one side of the substantially square is set to, for example, 0.25 mm to 0.5 mm. Moreover, the thickness of this site | part is set to 5 micrometers-20 micrometers, for example. The size of the part located below in plan view is set such that the length of one side of a substantially square is 0.4 mm to 0.65 mm, for example. Moreover, the thickness is set to 0.2 mm-0.625 mm, for example. The part connected with the connection part 30 and the site | part located below among such weight parts 20 may be joined by another member. For example, the part connected to the connection part 30 in the weight part 20, the part located below, and the joining part for joining both are integrally formed by processing an SOI (Silicon on Insulator) substrate. May be. In this case, the bonding portion is composed of an oxide layer between Si. The joining part has substantially the same planar shape as the part connected to the connecting portion 30. And the connection site | part has the small planar shape compared with the site | part located below. Thereby, the connection part 30 and the site | part located under the connection part 30 among the weight parts 20 can be isolate | separated, and the mobility of the weight part 20 can be ensured.

そして、重錘部20の厚み方向の形状は、厚み方向の長さの半分よりも上側に重心が位置する形状となっている。すなわち、厚み方向の長さの半分とは、図2に点線で示すような重錘部20が厚み方向に一様な平面形状であると仮定したときの仮想重心位置G0のZ座標となり、このZ座標に比べ、実際の重心位置G1が上側(接続部30と接続される側)に位置するような形状となっている。この例では、一平面に平行な面における断面積が、仮想重心位置G0のZ座標より接続部30に接続される側に比べ、接続部30から離れる側において小さくすることで、重心位置G1を調整している。より詳細には、厚み方向の途中から徐々に一平面に平行な面における断面積が減少していく、先細り形状となっている。このような構成とすることで、仮想重心位置G0よりも、実際の重心位置G1を接続部30側にずらすことができる。   And the shape of the weight part 20 in the thickness direction is such that the center of gravity is located above half of the length in the thickness direction. That is, half of the length in the thickness direction is the Z coordinate of the virtual gravity center position G0 when it is assumed that the weight portion 20 as shown by the dotted line in FIG. 2 has a uniform planar shape in the thickness direction. Compared to the Z coordinate, the shape is such that the actual center-of-gravity position G1 is located on the upper side (the side connected to the connecting portion 30). In this example, the cross-sectional area in a plane parallel to one plane is smaller on the side farther from the connection part 30 than the side connected to the connection part 30 from the Z coordinate of the virtual center of gravity position G0, so that the center of gravity position G1 is reduced. It is adjusted. More specifically, it has a tapered shape in which the cross-sectional area in a plane parallel to one plane gradually decreases from the middle in the thickness direction. By setting it as such a structure, the actual gravity center position G1 can be shifted to the connection part 30 side rather than the virtual gravity center position G0.

そして、このような重錘部20を囲繞するように枠状の固定部10が設けられている。固定部10は、平面形状が略正方形をなし、中央部に重錘部20より若干大きい略正方形の開口部を有している。固定部10は、その一辺の長さが例えば1.4mm〜3.0mmに設定され、固定部10を構成するアームの幅(アームの長手方向と直交する方向の幅)は例えば0.3mm〜1.8mmに設定される。また枠体10の厚みは、例えば0.2mm〜0.625mmに設定される。   And the frame-shaped fixing | fixed part 10 is provided so that such a weight part 20 may be surrounded. The fixed portion 10 has a substantially square opening in the center, and has a substantially square opening that is slightly larger than the weight portion 20 at the center. The length of one side of the fixing portion 10 is set to, for example, 1.4 mm to 3.0 mm, and the width of the arm constituting the fixing portion 10 (the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm) is, for example, 0.3 mm to It is set to 1.8 mm. Moreover, the thickness of the frame 10 is set to 0.2 mm-0.625 mm, for example.

このような固定部10と重錘部20との間には図1,2に示すように接続部30が設けられている。接続部30は、重錘部20の変位に応じた変位を可能な状態で重錘部20を保持している。   A connecting portion 30 is provided between the fixed portion 10 and the weight portion 20 as shown in FIGS. The connection part 30 holds the weight part 20 in a state where the displacement according to the displacement of the weight part 20 is possible.

接続部30は、その重錘部20に比べ一平面(XY平面)に平行な方向に延びる、固定部10と重錘部20とをつなぐ仮想線Lにおける長さが短くなっている。仮想線は重錘部20のXY平面における中心部を通るものである。   The connection portion 30 has a shorter length in the virtual line L that connects the fixed portion 10 and the weight portion 20 and extends in a direction parallel to one plane (XY plane) than the weight portion 20. The imaginary line passes through the center of the weight 20 in the XY plane.

具体的には、接続部30は、一方端である第1端31が重錘部20の各辺の上面側中央部に連結され、他方端である第2端32が固定部10の内周における各辺の上面側中央部に連結されている。本実施形態におけるセンサ100では、4本の接続部30が設けられており、4本の接続部30のうち2本はX軸方向に伸びて重錘部20を間に挟んだ状態で同一直線状に配され、他の2本はY軸方向に伸びて重錘部20を間に挟んだ状態で同一直線状に配されている。このような接続部30の延伸方向に沿った長さである第1端31から第2端32までの長さが、この延伸方向における重錘部20の長さに比べ短くなっている。   Specifically, the connection portion 30 has a first end 31 that is one end coupled to the center portion on the upper surface side of each side of the weight portion 20, and a second end 32 that is the other end is an inner periphery of the fixed portion 10. Are connected to the center of the upper surface side of each side. In the sensor 100 according to this embodiment, four connection portions 30 are provided, and two of the four connection portions 30 extend in the X-axis direction and have the same straight line with the weight portion 20 interposed therebetween. The other two are arranged in the same straight line extending in the Y-axis direction and sandwiching the weight portion 20 therebetween. The length from the first end 31 to the second end 32, which is the length along the extending direction of the connecting portion 30, is shorter than the length of the weight portion 20 in the extending direction.

なお、重錘部20の延伸方向における長さとは、接続部30が接続されている面において規定される。また、本実施例のように、仮想線L上に、重錘部20を挟んで両側に接続部30がある場合には、接続部30の長さとは、重錘部20を挟んだ両側の合計ではなく、固定部10から重錘部20に到達するまでである片側の長さを指すものとする。   Note that the length of the weight portion 20 in the extending direction is defined on the surface to which the connection portion 30 is connected. Further, as in the present embodiment, when there are connection portions 30 on both sides of the weight line 20 on the imaginary line L, the length of the connection portion 30 is the distance between the both sides of the weight portion 20. The length of one side until it arrives at the weight part 20 from the fixing | fixed part 10 shall be pointed out instead of the sum total.

このような構成とすることで、接続部30は、その延伸方向(一平面に平行なX方向、Y方向)への変位に対する抵抗がZ方向への変位に対する抵抗に比べて小さくなる。その結果、一定形状の重錘部を接続部30に接続したと仮定したときに、X方向,Y方向における共振周波数に比べ、Z方向の共振周波数が高くなっている。   By adopting such a configuration, the connection portion 30 has a resistance to displacement in the extending direction (X direction and Y direction parallel to one plane) smaller than resistance to displacement in the Z direction. As a result, when it is assumed that the weight part having a fixed shape is connected to the connection part 30, the resonance frequency in the Z direction is higher than the resonance frequency in the X direction and the Y direction.

この例では、接続部30は梁状となっている。このため、接続部30の延伸方向への変位のしやすさと、Z方向への変位のしやすさとは、接続部30の断面二次モーメントでも評価可能である。すなわち、接続部30は、X方向およびY方向における断面二次モーメントが、Z方向における断面二次モーメントに比べ小さくすることで、接続部30は、その延伸方向(一平面に平行なX方向、Y方向)への変位に対する抵抗がZ方向への変位に対する抵抗に比べて小さくすることができる。その結果、接続部30を一様な形状の重錘部を接続したと仮定したときに、X方向,Y方向における共振周波数に比べ、Z方向の共振周波数が高くなる。   In this example, the connection part 30 has a beam shape. For this reason, the ease of displacement of the connecting portion 30 in the extending direction and the ease of displacement of the connecting portion 30 in the Z direction can also be evaluated by the cross-sectional second moment of the connecting portion 30. That is, the connecting portion 30 has a cross-sectional secondary moment in the X direction and the Y direction that is smaller than the cross-sectional secondary moment in the Z direction, so that the connecting portion 30 has its extending direction (the X direction parallel to one plane, The resistance to displacement in the Y direction can be made smaller than the resistance to displacement in the Z direction. As a result, when it is assumed that the connection portion 30 is connected to a weight portion having a uniform shape, the resonance frequency in the Z direction becomes higher than the resonance frequency in the X direction and the Y direction.

接続部30の延伸方向に沿った長さである第1端31から第2端32までの長さが、この延伸方向における重錘部20の長さに比べ短くなっている構成に加え、接続部30の断面二次モーメントが上述の通りとなっている場合には、X方向およびY方向と、Z方向とで共振周波数の違いがより顕著になる。   In addition to the configuration in which the length from the first end 31 to the second end 32 which is the length along the extending direction of the connecting portion 30 is shorter than the length of the weight portion 20 in the extending direction, When the cross-sectional secondary moment of the portion 30 is as described above, the difference in the resonance frequency becomes more prominent in the X direction, the Y direction, and the Z direction.

なお、本例によれば、4本の接続部30のうち2本はX軸方向に伸びて重錘部20を間に挟んだ状態で同一直線状に配され、他の2本はY軸方向に伸びて重錘部20を間に挟んだ状態で同一直線状に配されている。このようにX方向,Y方向において対称性を持たせることで、X方向とY方向との断面二次モーメントを揃え、その結果、X方向とY方向との共振周波数を揃えることができる。そして、個々の接続部30の幅と長さとを調整することで、Z方向における断面二次モーメントをX方向およびY方向に比べ大きくすることができる。   According to the present example, two of the four connecting portions 30 are arranged in the same straight line with the weight portion 20 sandwiched between them, extending in the X-axis direction, and the other two are Y-axis. It extends in the direction and is arranged in the same straight line with the weight part 20 sandwiched therebetween. By providing symmetry in the X direction and the Y direction in this way, the cross-sectional secondary moments in the X direction and the Y direction are made uniform, and as a result, the resonance frequencies in the X direction and the Y direction can be made uniform. Then, by adjusting the width and length of each connection portion 30, the cross-sectional secondary moment in the Z direction can be made larger than in the X direction and the Y direction.

図3に、接続部30の長さを変えたときのX方向,Y方向,Z方向における共振周波数の変化の様子をシミュレーションした結果を示す。接続部30の長さのみを変更させることは、接続部30の断面二次モーメントを変更させることにつながる。図中の横軸は接続部30の延伸方向における長さを、縦軸は共振周波数を示している。図からも明らかなように、X方向,Y方向,Z方向ともに、接続部30の長さを長くするに従い共振周波数が小さくなっていくが、その変化率がX方向およびY方向とZ方向とで異なる。X方向及びY方向はほぼ同じ変化率であり、かつZ方向に比べ変化率が小さい。このため、接続部30の長さを短くすると、Z方向の共振周波数がX方向およびY方向の共振周波数に比べ大きくなる。また、X方向およびY方向とZ方向との共振周波数差も大きくなる。そして、接続部30の形状を幅広で短い形状とすれば、Z方向における断面二次モーメントをX方向およびY方向に比べ大きくすることができる。   FIG. 3 shows a result of simulating the change of the resonance frequency in the X direction, the Y direction, and the Z direction when the length of the connecting portion 30 is changed. Changing only the length of the connecting portion 30 leads to changing the cross-sectional secondary moment of the connecting portion 30. In the drawing, the horizontal axis indicates the length of the connecting portion 30 in the extending direction, and the vertical axis indicates the resonance frequency. As is apparent from the figure, the resonance frequency decreases as the length of the connecting portion 30 is increased in all of the X direction, the Y direction, and the Z direction, but the rate of change thereof varies between the X direction, the Y direction, and the Z direction. It is different. The X direction and the Y direction have substantially the same rate of change, and the rate of change is smaller than that in the Z direction. For this reason, when the length of the connecting portion 30 is shortened, the resonance frequency in the Z direction becomes larger than the resonance frequencies in the X direction and the Y direction. Further, the resonance frequency difference between the X direction and the Y direction and the Z direction also increases. And if the shape of the connection part 30 is made into a wide and short shape, the cross-sectional secondary moment in a Z direction can be enlarged compared with a X direction and a Y direction.

このような接続部30は可撓性を有し、センサ100に角速度が加わると、コリオリの力により重錘部20が動き、重錘部20の動きに伴って接続部30に捻じれが生じるようになっている。接続部30の主部33は、例えば長手方向の長さが0.2mm〜0.5mmに設定され、幅(長手方向と直交する方向の長さ)が0.04mm〜0.2mmに設定され、厚みが5μm〜20μmに設定されている。このように接続部30を薄く形成する
ことによって変形可能となり、可撓性が発現される。
Such a connection part 30 has flexibility, and when the angular velocity is applied to the sensor 100, the weight part 20 is moved by the Coriolis force, and the connection part 30 is twisted as the weight part 20 moves. It is like that. For example, the main portion 33 of the connecting portion 30 has a length in the longitudinal direction set to 0.2 mm to 0.5 mm, and a width (a length in a direction orthogonal to the longitudinal direction) set to 0.04 mm to 0.2 mm. The thickness is set to 5 μm to 20 μm. Thus, by forming the connection part 30 thin, it becomes deformable and flexibility is expressed.

また、接続部30が上述の通り可撓性を有することから、センサ100に加速度が加わると重錘部20が動き、重錘部20の動きに伴って接続部30が撓むようになっている。   Moreover, since the connection part 30 has flexibility as above-mentioned, when the acceleration is added to the sensor 100, the weight part 20 will move and the connection part 30 will bend with the movement of the weight part 20. As shown in FIG.

接続部30の上面には図1に示すように抵抗素子である検出部Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4が形成されている(以下、これらの抵抗素子をまとめて称するときは適宜、符号Rで表す)。検出部Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4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、3軸回りの角速度を検出できるように接続部30の所定の位置に形成された上、ブリッジ回路を構成するように結線されている。   As shown in FIG. 1, detection portions Rx1 to Rx4, Ry1 to Ry4, Rz1 to Rz4, which are resistance elements, are formed on the upper surface of the connection portion 30 (hereinafter, when these resistance elements are collectively referred to, Represented by the symbol R). The detectors Rx1 to Rx4, Ry1 to Ry4, Rz1 to Rz4 are accelerations in three axes directions (X axis direction, Y axis direction, Z axis direction in the three-dimensional orthogonal coordinate system shown in FIG. 1), and angular velocities around three axes. Is formed at a predetermined position of the connection portion 30 and is connected so as to constitute a bridge circuit.

このような検出部Rは、例えば、SOI基板の最上層にボロンを打ち込むことにより抵抗体膜を形成した後、抵抗体膜をエッチングなどにより所定の形状にパターニングすることにより形成することができる。これによりピエゾ抵抗素子からなる検出部Rを形成することができる。   Such a detection unit R can be formed, for example, by forming a resistor film by implanting boron into the uppermost layer of the SOI substrate and then patterning the resistor film into a predetermined shape by etching or the like. Thereby, the detection part R which consists of a piezoresistive element can be formed.

ピエゾ抵抗素子からなる検出部Rを用いた場合には、接続部30の撓みや捻じれに起因する変形に応じて抵抗値が変化し、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。このような工程を経ることによって印加された加速度の方向並びに大きさや角速度の方向ならびに大きさを検知することができる。   In the case where the detection unit R made of a piezoresistive element is used, the resistance value changes according to deformation caused by bending or twisting of the connection unit 30, and the change in the output voltage based on the change in the resistance value is represented by an electric signal. And is processed by an external IC. Through such a process, the direction and magnitude of the applied acceleration and the direction and magnitude of the angular velocity can be detected.

なお、検出部Rから電気的に接続された配線および外部のIC等へ取り出すためのパッド電極等が、固定部10,重錘部20,接続部30の上面に設けられており、これらを介して電気信号の外部への取り出しなどを行っている。   A wiring electrode electrically connected from the detection unit R, a pad electrode for taking out to an external IC, and the like are provided on the upper surface of the fixed unit 10, the weight unit 20, and the connection unit 30 via these. To take out the electrical signal.

これらの配線は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などからなり、これらの材料をスパッタリングなどにより成膜した後、所定の形状にパターニングすることにより固定部10,重錘部20,接続部30の上面に形成される。   These wirings are made of, for example, aluminum, an aluminum alloy, etc., and after depositing these materials by sputtering or the like, the wirings are patterned into a predetermined shape to form upper surfaces of the fixed portion 10, the weight portion 20, and the connection portion 30. It is formed.

このような構成のセンサ100によれば、3軸における検出感度にバラつきの少ないセンサを提供することができる。以下に、そのメカニズムについて説明する。   According to the sensor 100 having such a configuration, it is possible to provide a sensor with little variation in detection sensitivity in three axes. The mechanism will be described below.

接続部30は、その形状から、Z方向に比べXY方向に大きく変形する構成となっている。すなわち、接続部30を振動させたときのZ方向における共振周波数は、X方向およびY方向の値とは大きな開きを有し、X方向およびY方向の値よりも極めて大きい値となっている。なおX方向とY方向とでは、共振周波数に大きな開きがないことを確認している(図3参照)。   The connecting portion 30 is configured to be greatly deformed in the XY direction compared to the Z direction due to its shape. That is, the resonance frequency in the Z direction when the connecting portion 30 is vibrated has a large difference from the values in the X direction and the Y direction, and is extremely larger than the values in the X direction and the Y direction. It has been confirmed that there is no large difference in the resonance frequency between the X direction and the Y direction (see FIG. 3).

さらに、センサ100において、XY方向においては、構造体の対称性を確保することができるが、Z方向においては非対称となっている。このことから、Z方向における共振周波数は、X方向およびY方向の値とは大きな開きを有するものと推察される。   Furthermore, in the sensor 100, the symmetry of the structure can be ensured in the XY direction, but is asymmetric in the Z direction. From this, it is inferred that the resonance frequency in the Z direction has a large difference from the values in the X direction and the Y direction.

以上より、角速度を検知するために駆動させる振動(駆動振動)の共振周波数がZ方向のみ他の方向のものから離れた値となっている。ここで、角速度センサでは、検知振動の周波数と駆動振動の周波数とが近い程検出感度が高くなることが知られている。このため、従来のセンサにおいては、Z方向のみX方向、Y方向と感度が異なってしまう。そして、X方向、Y方向に最適な周波数を選択するとZ方向の感度が低下してしまい、逆にZ方向に最適な周波数を選択するとX方向,Y方向の感度が低下してしまう虞があった。   From the above, the resonance frequency of the vibration (driving vibration) that is driven to detect the angular velocity is a value that is far from the other direction only in the Z direction. Here, in the angular velocity sensor, it is known that the detection sensitivity becomes higher as the frequency of the detected vibration and the frequency of the drive vibration are closer. For this reason, in the conventional sensor, only the Z direction differs in sensitivity from the X direction and the Y direction. If the optimum frequency is selected in the X and Y directions, the sensitivity in the Z direction is reduced. Conversely, if the optimum frequency is selected in the Z direction, the sensitivity in the X and Y directions may be reduced. It was.

これに対して、センサ100によれば、接続部30のXY方向とZ方向との断面二次モーメントの違いおよびそれに伴う共振周波数の違いに応じて、重錘部20の重心位置を変化させることにより、Z方向における共振周波数をX方向,Y方向と近づけることができる。これにより、XYZの3軸における検出感度のばらつきの小さいセンサを得ることができる。   On the other hand, according to the sensor 100, the position of the center of gravity of the weight portion 20 is changed according to the difference in the secondary moment of the section between the XY direction and the Z direction of the connection portion 30 and the difference in the resonance frequency associated therewith. Thus, the resonance frequency in the Z direction can be made closer to the X direction and the Y direction. Thereby, it is possible to obtain a sensor with small variations in detection sensitivity in the three axes of XYZ.

より詳細に説明すると、重錘部20のXY方向への変位は、重錘部20が捻じれるように回転することで実現する。すなわち、重錘部20のXY方向への変位は、回転中心となっている重錘部20の平面視における中心点が支点となり、この支点から重錘部20の重心位置G1までの距離が大きい程変位しやすくなる。ここで、重錘部20の重心位置G1を仮想重心位置G0よりも上側(接続部30が接続される側)に位置させることで、支点から重心位置G1までの距離は小さくなり、XY方向への変位がしにくくなる。その結果、X方向およびY方向の共振周波数が高い方向に大きくシフトする。一方で、重錘部20のZ方向における変位は、接続部30の固定部10への接続部である第2端32が支点となる。このため、第2端32から重錘部20の重心位置G1までの距離がZ方向における変位の容易性を決定する。ここで、第2端32から重錘部20の重心位置G1までの距離と、第2端32から重錘部20の仮想重心位置G0までの距離との差はそれほど大きくないため、重心位置をZ方向に変化させても、共振周波数のシフト量を抑制することができる。このように、重錘部20の重心位置を、仮想重心位置G0よりも接続部30が接続される側に(上方に)変化させると、XY方向への変位に対する推進力とZ方向への変位に対する推進力とに差をつけることができる。すなわち、XY方向への変位の推進力を小さくすることができる。   If it demonstrates in detail, the displacement to the XY direction of the weight part 20 is implement | achieved by rotating so that the weight part 20 may twist. That is, the displacement of the weight part 20 in the XY direction is a center point in the plan view of the weight part 20 that is the center of rotation, and the distance from the fulcrum to the gravity center position G1 of the weight part 20 is large. It becomes easier to displace. Here, by positioning the gravity center position G1 of the weight portion 20 above the virtual gravity center position G0 (the side to which the connection portion 30 is connected), the distance from the fulcrum to the gravity center position G1 is reduced, and the XY direction is increased. Displacement is difficult. As a result, the resonance frequency in the X direction and the Y direction is greatly shifted in the higher direction. On the other hand, the displacement of the weight portion 20 in the Z direction is based on the second end 32 that is a connection portion of the connection portion 30 to the fixed portion 10. For this reason, the distance from the 2nd end 32 to the gravity center position G1 of the weight part 20 determines the ease of the displacement in a Z direction. Here, since the difference between the distance from the second end 32 to the gravity center position G1 of the weight portion 20 and the distance from the second end 32 to the virtual gravity center position G0 of the weight portion 20 is not so large, Even if it is changed in the Z direction, the shift amount of the resonance frequency can be suppressed. As described above, when the gravity center position of the weight portion 20 is changed (upward) from the virtual gravity center position G0 to the side to which the connection portion 30 is connected, the propulsive force with respect to the displacement in the XY direction and the displacement in the Z direction. The driving force against That is, the driving force for displacement in the XY direction can be reduced.

これにより、XY方向に動きやすくZ方向に動きにくい接続部30に対して、XY方向に動きにくい重錘部20を組み合わせることで、XYZの3軸における共振周波数を近づけることができる。   Accordingly, the resonance frequency in the three axes of XYZ can be made closer by combining the weight portion 20 that is difficult to move in the XY direction with the connection portion 30 that is easy to move in the XY direction and difficult to move in the Z direction.

また、センサ100は、本実施形態のように、固定部10,重錘部20,接続部30が一体形成されるようにしても良い。この場合、強度が高く、信頼性の高いセンサとすることができる。   Moreover, the sensor 100 may be configured such that the fixed portion 10, the weight portion 20, and the connection portion 30 are integrally formed as in the present embodiment. In this case, the sensor has high strength and high reliability.

以上より、本実施形態のセンサ100によれば、少なくとも角速度を検出可能なセンサを1つの構成体で、大型化することなく実現することができ、かつ、3軸方向において感度のバラつきの少ない高感度のセンサとすることができる。特に、センサ100の小型化が求められ、接続部30の長手方向の長さを確保できない場合や、センサ100の多機能化が求められ、接続部30に様々な電気配線を形成する必要が生じ、接続部30の幅を小さくすることができない場合に有効となる。   As described above, according to the sensor 100 of the present embodiment, a sensor capable of detecting at least the angular velocity can be realized with one component body without increasing the size, and the sensitivity variation in the three-axis directions is small. It can be a sensor of sensitivity. In particular, when the sensor 100 is required to be downsized and the length of the connecting portion 30 in the longitudinal direction cannot be ensured, or the sensor 100 is required to have multiple functions, it is necessary to form various electrical wirings on the connecting portion 30. This is effective when the width of the connecting portion 30 cannot be reduced.

なお、上述の例では角速度の検出のために重錘部20を回旋運動させた場合を例に説明したが、接続部30のみを周期的に振動させてもよい。   In the above example, the case where the weight portion 20 is rotated for detecting the angular velocity has been described as an example, but only the connection portion 30 may be periodically vibrated.

(変形例:センサ形状)
図1,2に示す例では、重錘部20が、これに等間隔に接続された接続部30により保持されているセンサ100を例に説明したが、この例に限定されない。例えば、図4に示すように、接続部30がダイアフラム状となっていてもよい。
(Modification: Sensor shape)
In the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the sensor 100 in which the weight portion 20 is held by the connection portion 30 connected to the weight portion 20 at equal intervals has been described as an example, but the present invention is not limited to this example. For example, as shown in FIG. 4, the connection part 30 may be a diaphragm shape.

(変形例:重錘部20)
上述の例では、重錘部20は、接続部30に接続される部位と、これと平面形状の異なる、下方に位置する部位と、これらを接続する接続部位とで構成されているが、これに限
定されない。例えば、図5(a)に示すような、接続部30に接続される部位から連続的にXY平面に平行な面における断面積が減少していく形状としてもよい。
(Modification: Weight part 20)
In the above-described example, the weight part 20 is composed of a part connected to the connection part 30, a part located below and having a different planar shape, and a connection part connecting them. It is not limited to. For example, as shown in FIG. 5A, a shape in which the cross-sectional area in a plane parallel to the XY plane continuously decreases from the portion connected to the connection portion 30 may be used.

また、XY平面に平行な面における断面積は連続的に減少している必要はなく、図5(b)に示すように、段階的に減少させてもよい。また、図5(a),(b)に示すような、先端に向けてXY平面に平行な面における断面積が減少していく必要はなく、図5(c)に示すように、中央部を接続部30側に窪ませた形状としてもよい。さらに、必ずしもXY平面に平行な面における断面積を減少させる必要はなく、図5(d)に示すように、密度の小さい付属部25を設けて、重錘部20の形状を変えることなく、重心位置G1を接続部30に接続される側に移動させてもよい。すなわち、重錘部20の密度が、G0よりも下側において上側よりも小さくしてもよい。   Further, the cross-sectional area in the plane parallel to the XY plane does not need to be continuously reduced, and may be decreased step by step as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the cross-sectional area in the plane parallel to the XY plane does not have to decrease toward the tip, as shown in FIG. 5C. It is good also as a shape which was dented in the connection part 30 side. Furthermore, it is not always necessary to reduce the cross-sectional area in the plane parallel to the XY plane, and as shown in FIG. 5 (d), by providing the accessory portion 25 having a low density without changing the shape of the weight portion 20, You may move the gravity center position G1 to the side connected to the connection part 30. FIG. That is, the density of the weight part 20 may be smaller than the upper side on the lower side than G0.

(変形例:重錘部20)
上述の例では、重錘部20の重心位置G1はXY平面において重錘部20の中心と一致していたが、この例に限定されない。例えば、XY平面における重錘部20の中心からずらしてもよい。この場合には、重錘部20の形状により、X方向,Y方向についても共振周波数を調整することができる。特に、接続部30が重錘部20をX方向とY方向とで非対称に保持している場合に特に有効である。また、X方向とY方向とで感度を異ならせたい場合にも有効である。
(Modification: Weight part 20)
In the above-described example, the gravity center position G1 of the weight portion 20 coincides with the center of the weight portion 20 in the XY plane, but is not limited to this example. For example, you may shift from the center of the weight part 20 in XY plane. In this case, the resonance frequency can be adjusted also in the X direction and the Y direction depending on the shape of the weight portion 20. This is particularly effective when the connecting portion 30 holds the weight portion 20 asymmetrically in the X direction and the Y direction. It is also effective when it is desired to make the sensitivity different between the X direction and the Y direction.

(変形例:その他)
上述の例では重錘部20をSOI基板を加工して形成したが、別体を接続して形成してもよい。その場合には、より密度の高い材料を用いることにより、同じ加速度でも生じる力を大きくし、それに伴い接続部30の撓み量を大きくすることができる。これにより、さらに感度の高いセンサを提供することができる。
(Modification: Other)
In the above example, the weight portion 20 is formed by processing an SOI substrate, but it may be formed by connecting separate bodies. In that case, by using a material having a higher density, it is possible to increase the force generated even at the same acceleration, and to increase the deflection amount of the connecting portion 30 accordingly. Thereby, a sensor with higher sensitivity can be provided.

また、上述の例では、重錘部20の上面視における形状を略正方形としているが、この形に限定されない。たとえば、円形状であってもよいし、長方形状であってもよいし、四角形の角部に付属部を付加した形状としてもよい。   Moreover, in the above-mentioned example, although the shape in the top view of the weight part 20 is made into the substantially square shape, it is not limited to this shape. For example, it may be circular, rectangular, or a shape in which an appendage is added to a square corner.

また、上述の例では、検出部Rをピエゾ抵抗で形成した例を用いて説明したが、接続部30の変形を検出できればこれに限定されない。   In the above-described example, the detection unit R has been described using an example in which the detection unit R is formed of a piezoresistor.

例えば、検出部Rを電極とし、静電容量の変化により接続部30の撓み・変形の大きさ、撓み・変形の方向を電気信号として検出してもよい。この場合には、新たに、接続部30と間隔を開けて配置された固定部を設け、この固定部に検出部Rと対向する電極を設ける。そして固定部側の電極と、検出部Rとを一対の電極として機能させ、静電容量を測定すればよい。   For example, the detection unit R may be an electrode, and the magnitude of deflection / deformation of the connection unit 30 and the direction of deflection / deformation may be detected as an electrical signal based on a change in capacitance. In this case, a fixed part disposed at a distance from the connection part 30 is newly provided, and an electrode facing the detection part R is provided on the fixed part. And what is necessary is just to make an electrode by the side of a fixed part, and the detection part R function as a pair of electrodes, and to measure an electrostatic capacitance.

さらに、上述の例では、重錘部20はいずれも接続部30よりも下側に位置する場合を例に説明したが、上側に位置させてもよい。   Furthermore, in the above-described example, the case where the weight portions 20 are all located below the connection portion 30 has been described as an example, but may be located above.

上述の例では、検出部Rを接続部30に作り込んだ例を用いて説明したが、接続部30上に形成してもよい。前者の場合には、検出部Rが接続部30の上面と同一面となり、段差がなくなるので、検出部Rに接続する配線の電気的接続が容易となる。後者の場合には、検出部Rが突出しているため、変形による応力が集中し、感度を高めることができる。   In the example described above, the detection unit R is described as being built in the connection unit 30, but may be formed on the connection unit 30. In the former case, the detection part R is flush with the upper surface of the connection part 30 and there is no step, so that the electrical connection of the wiring connected to the detection part R is facilitated. In the latter case, since the detection unit R protrudes, stress due to deformation concentrates, and sensitivity can be increased.

図6(a)に示すセンサ100Bを形成しXY方向、Z方向の共振周波数をシミュレーションにより求めた。センサ100Bはダイアフラム型で、円形のダイアフラム部中央に
重錘部20Bを配置している。重錘部20Bは、2つの径の異なる円筒をZ方向に接続した形状となっており、径の大きい幅広部をダイアフラム側に接続させた。そして、ダイアフラム部の一部である、重錘部20Bが接続されていない部分が接続部30Bとして機能する。シミュレーションに用いた重錘部20B,接続部30Bの形状は下記の通りとする。
A sensor 100B shown in FIG. 6A was formed, and resonance frequencies in the XY direction and the Z direction were obtained by simulation. The sensor 100B is a diaphragm type, and a weight portion 20B is arranged at the center of a circular diaphragm portion. The weight part 20B has a shape in which two cylinders having different diameters are connected in the Z direction, and a wide part having a large diameter is connected to the diaphragm side. And the part which the weight part 20B is not connected which is a part of diaphragm part functions as the connection part 30B. The shapes of the weight part 20B and the connection part 30B used in the simulation are as follows.

重錘部20の幅広部の直径R1:200μm
重錘部20の幅広部の高さH1:175μm
重錘部20の幅狭部の直径R2:47μm
重錘部20の幅狭部の高さH2:175μm
接続部30と重錘部20とで構成されるダイアフラム部の直径R3:536μm
接続部30の厚み:3μm
Wide portion of the weight portion 20 has a diameter R1: 200 μm.
Height H1 of wide part of weight part 20: 175 μm
Diameter R2 of the narrow portion of the weight portion 20: 47 μm
Height H2 of the narrow part of the weight part 20: 175 μm
Diaphragm diameter R3 formed by the connecting portion 30 and the weight portion 20: 536 μm
Thickness of connection part 30: 3 μm

また、比較例として、図6(b)に示すセンサのXY方向、Z方向の共振周波数をシミュレーションにより計算した。   As a comparative example, resonance frequencies in the XY and Z directions of the sensor shown in FIG. 6B were calculated by simulation.

比較例のセンサは、重錘部20が幅広部と同じ径で幅狭部を有さず、その高さを幅広部と幅狭部とを合わせた寸法とした。   In the sensor of the comparative example, the weight portion 20 has the same diameter as the wide portion and does not have the narrow portion, and the height thereof is a dimension obtained by combining the wide portion and the narrow portion.

このような構成とすることにより、実施例のセンサ100Bは比較例のセンサに比べ重錘部20Bの重心を61μm上方に変化させている。   By adopting such a configuration, the sensor 100B of the embodiment changes the center of gravity of the weight portion 20B upward by 61 μm compared to the sensor of the comparative example.

その結果、以下の通りとなった。
実施例
XY方向の共振周波数 :124.49kHz
Z方向の共振周波数 :137.54kHz
比較例
XY方向の共振周波数 :72.461kHz
Z方向の共振周波数 :110.44kHz
以上より、比較例においては、XYZ方向の共振周波数のずれが52%であるのに対して、実施例においては、7.6%となっており、3軸の共振周波数を近づけることができていることを確認した。
As a result, it became as follows.
Example Resonant frequency in XY direction: 124.49 kHz
Resonant frequency in the Z direction: 137.54 kHz
Comparative example Resonant frequency in XY direction: 72.461 kHz
Resonant frequency in the Z direction: 110.44 kHz
As described above, in the comparative example, the deviation of the resonance frequency in the XYZ directions is 52%, whereas in the embodiment, it is 7.6%. I confirmed.

10 固定部
20 重錘部
30 接続部
31 第1端
32 第2端
R 検出部
100 センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixed part 20 Weight part 30 Connection part 31 1st end 32 2nd end R Detection part 100 Sensor

Claims (4)

一平面に配列された、固定部と、前記固定部に対して間隔をあけて配置される重錘部と、前記固定部と前記重錘部とを接続し、前記重錘部を保持するとともに前記重錘部の変位に応じて変形する接続部と、を含み、
前記接続部は、平面視で前記固定部と前記重錘部の中心とをつなぐ仮想線に沿った長さが、前記重錘部に比べて短く、
前記重錘部は、その重心が、前記厚み方向において、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に位置する、センサ。
The fixed portion, the weight portion arranged at a distance from the fixed portion, the fixed portion and the weight portion are connected to each other, and the weight portion is held. A connecting portion that deforms according to the displacement of the weight portion,
The connecting portion has a shorter length along a virtual line connecting the fixed portion and the center of the weight portion in plan view than the weight portion,
The weight part is a sensor whose center of gravity is located on the side connected to the connection part from half the length in the thickness direction in the thickness direction.
前記接続部は、前記一平面に平行な方向の断面二次モーメントが前記一平面に垂直な厚み方向の断面二次モーメントに比べ小さい、請求項1に記載のセンサ。   2. The sensor according to claim 1, wherein the connection portion has a cross-sectional secondary moment in a direction parallel to the one plane smaller than a cross-sectional second moment in a thickness direction perpendicular to the one plane. 前記重錘部は、前記一平面に平行な面における断面積が、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に比べ、前記接続部から離れる側において小さくなっている、請求項1または2に記載のセンサ。   The weight portion has a cross-sectional area in a plane parallel to the one plane that is smaller on the side away from the connection portion than on the side connected to the connection portion than half the length in the thickness direction. The sensor according to claim 1 or 2. 前記重錘部は、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に比べ、前記接続部から離れる側において密度が小さくなっている、請求項1乃至3のいずれかに記載のセンサ。   4. The density according to claim 1, wherein the weight portion has a lower density on a side farther from the connection portion than a side connected to the connection portion from a half of a length in the thickness direction. Sensor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019174462A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 旭化成株式会社 Surface stress sensor, surface stress sensor inspection method, and surface stress sensor manufacturing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676867U (en) * 1993-04-06 1994-10-28 株式会社豊田中央研究所 Capacitive acceleration sensor
JPH0716165U (en) * 1993-08-31 1995-03-17 株式会社ユニシアジェックス Acceleration sensor
JPH07306224A (en) * 1994-05-13 1995-11-21 Omron Corp Acceleration sensor
JP2004258006A (en) * 2003-02-28 2004-09-16 Star Micronics Co Ltd Acceleration sensor
JP2013246179A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676867U (en) * 1993-04-06 1994-10-28 株式会社豊田中央研究所 Capacitive acceleration sensor
JPH0716165U (en) * 1993-08-31 1995-03-17 株式会社ユニシアジェックス Acceleration sensor
JPH07306224A (en) * 1994-05-13 1995-11-21 Omron Corp Acceleration sensor
JP2004258006A (en) * 2003-02-28 2004-09-16 Star Micronics Co Ltd Acceleration sensor
JP2013246179A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019174462A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 旭化成株式会社 Surface stress sensor, surface stress sensor inspection method, and surface stress sensor manufacturing method
JP7176986B2 (en) 2018-03-29 2022-11-22 旭化成株式会社 SURFACE STRESS SENSOR, SURFACE STRESS SENSOR INSPECTION METHOD, SURFACE STRESS SENSOR MANUFACTURER

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