JP2019020169A - Acceleration sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動電極と固定電極とを有し、可動電極と固定電極との配列方向に沿った加速度を検出する加速度センサに関するものである。 The present invention relates to an acceleration sensor that includes a movable electrode and a fixed electrode, and detects acceleration along the arrangement direction of the movable electrode and the fixed electrode.
従来より、例えば、特許文献1には、板状の電極構成部がトーション梁を介してアンカー部に支持された可動部を有し、当該可動部に対向するように第1、第2固定電極が配置された加速度センサが提案されている。
Conventionally, for example, in
具体的には、このような加速度センサでは、電極構成部は、内縁側に開口部が形成されており、トーション梁を介してアンカー部に支持されている。そして、電極構成部は、トーション梁を回転軸として回転することができるように、トーション梁を通る仮想線に対し、仮想線で分割される一方の第1部位と、他方の第2部位とが非対称な形状とされている。より詳しくは、第1部位および第2部位は、仮想線側の端部と当該端部と反対側の端部の間の長さが互いに異なるように構成されている。 Specifically, in such an acceleration sensor, the electrode component portion has an opening formed on the inner edge side, and is supported by the anchor portion via a torsion beam. Then, the electrode component is configured such that one first part divided by the virtual line and the other second part are divided with respect to the virtual line passing through the torsion beam so that the torsion beam can be rotated about the rotation axis. It has an asymmetric shape. More specifically, the first portion and the second portion are configured such that the lengths between the end portion on the imaginary line side and the end portion opposite to the end portion are different from each other.
第1、第2固定電極は、第1部位と対向するように第1固定電極が配置されていると共に、第2部位と対向するように第2固定電極が配置されている。これにより、電極構成部のうちの第1固定電極と対向する部分にて第1可動電極が構成され、電極構成部のうちの第2固定電極と対向する部分にて第2可動電極が構成される。 In the first and second fixed electrodes, the first fixed electrode is disposed so as to face the first portion, and the second fixed electrode is disposed so as to face the second portion. As a result, the first movable electrode is configured in the portion of the electrode configuration portion that faces the first fixed electrode, and the second movable electrode is configured in the portion of the electrode configuration portion that faces the second fixed electrode. The
このような加速度センサでは、第1可動電極と第1固定電極との配列方向、および第2可動電極と第2固定電極との配列方向に沿った加速度が印加されると、トーション梁を回転軸として電極構成部が回転する。これにより、第1可動電極と第1固定電極との間の静電容量、および第2可動電極と第2固定電極との間の静電容量が変化する。したがって、これらの静電容量の変化に基づいて加速度が検出される。 In such an acceleration sensor, when an acceleration is applied along the arrangement direction of the first movable electrode and the first fixed electrode and the arrangement direction of the second movable electrode and the second fixed electrode, the torsion beam is rotated around the rotation axis. As shown in FIG. As a result, the capacitance between the first movable electrode and the first fixed electrode and the capacitance between the second movable electrode and the second fixed electrode change. Therefore, acceleration is detected based on these changes in capacitance.
なお、第1固定電極および第2固定電極は、加速度が印加されていない状態では、第1可動電極および第2可動電極との間に等しい静電容量が構成されるように、互いに同じ平面形状とされている。 The first fixed electrode and the second fixed electrode have the same planar shape so that an equal capacitance is formed between the first movable electrode and the second movable electrode when no acceleration is applied. It is said that.
しかしながら、上記加速度センサでは、第1部位および第2部位は、仮想線側の端部と当該端部と反対側の端部の間の長さが互いに異なるように構成されている。つまり、第1部位および第2部位は、回転軸側の端部と当該端部と反対側の端部との間の長さが互いに異なるように構成されている。 However, in the acceleration sensor, the first part and the second part are configured such that the lengths between the end portion on the imaginary line side and the end portion on the opposite side to the end portion are different from each other. That is, the first part and the second part are configured such that the lengths between the end on the rotating shaft side and the end opposite to the end are different from each other.
このため、電極構成部が歪んでしまう場合、トーション梁と連結される部分を基準に歪むことになるが、第1部位と第2部位とで歪み方が異なってしまう。つまり、第1可動電極と第1固定電極との間の静電容量と、第2可動電極と第2固定電極との間の静電容量の変化の仕方が異なってしまう。したがって、検出精度が低下する可能性がある。 For this reason, when an electrode structure part is distorted, it will be distorted on the basis of the part connected with a torsion beam, but the way of distortion will differ in the 1st part and the 2nd part. That is, the method of changing the capacitance between the first movable electrode and the first fixed electrode and the capacitance between the second movable electrode and the second fixed electrode are different. Therefore, the detection accuracy may be reduced.
本発明は上記点に鑑み、検出精度が低下することを抑制できる加速度センサを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the acceleration sensor which can suppress that detection accuracy falls in view of the said point.
上記目的を達成するための請求項1では、第1可動電極部(36)と第1固定電極部(71a)とが対向して配置されていると共に、第2可動電極部(37)と第2固定電極部(72a)とが対向して配置されている加速度センサにおいて、第1固定電極部を有する第1固定部(71)と、第2固定電極部を有する第2固定部(72)と、第1固定電極部と対向する部分にて第1可動電極部が構成されると共に、第2固定電極部と対向する部分にて第2可動電極部が構成される電極構成部(32)と、電極構成部とアンカー部(21)とを連結し、第1固定電極部と第1可動電極部との配列方向および第2固定電極部と第2可動電極部との配列方向に沿った加速度が印加されるとねじれることで電極構成部を可動させるトーション梁(33)と、を有する可動部(20)と、を備え、電極構成部は、長手方向を有する板状であって、内縁側に開口部(31)が形成され、開口部における対向部位に長手方向と交差する方向に延設されたトーション梁が備えられることでアンカー部に支持されており、トーション梁を通り、当該トーション梁の延設方向に沿って延びる仮想線(V1)よりも長手方向における一方側に位置する部位を第1部位(34)、仮想線よりも長手方向における他方側に位置する部位を第2部位(35)とすると、第1部位が第1固定電極部と対向すると共に第2部位が第2固定電極部と対向して配置されており、第1部位は、仮想線と仮想線側と反対側の端部との間の長手方向に沿った長さ(L1)が、第2部位における仮想線と仮想線側と反対側の端部との間の長手方向に沿った長さ(L2)と等しくされた主部(34a)と、主部に備えられ、電極構成部の面方向であって、長手方向と交差する方向に突出する錘部(34b)とを有し、第2部位より質量が重くされている。 In order to achieve the above object, the first movable electrode portion (36) and the first fixed electrode portion (71a) are arranged to face each other, and the second movable electrode portion (37) and the first fixed electrode portion (71a) are arranged to face each other. In the acceleration sensor arranged to face the two fixed electrode portions (72a), the first fixed portion (71) having the first fixed electrode portion and the second fixed portion (72) having the second fixed electrode portion. And the first movable electrode portion is configured at a portion facing the first fixed electrode portion, and the second movable electrode portion is configured at a portion facing the second fixed electrode portion (32). And the electrode constituent part and the anchor part (21) are connected, along the arrangement direction of the first fixed electrode part and the first movable electrode part and the arrangement direction of the second fixed electrode part and the second movable electrode part A torsion beam (33) that moves the electrode component by twisting when acceleration is applied The electrode component is in the form of a plate having a longitudinal direction, and an opening (31) is formed on the inner edge side, and intersects with the longitudinal direction at a facing portion in the opening. A torsion beam extending in the direction to be supported is supported by the anchor portion and passes through the torsion beam and extends along the extending direction of the torsion beam on one side in the longitudinal direction. If the part located in the first part (34) and the part located on the other side in the longitudinal direction from the imaginary line are the second part (35), the first part is opposed to the first fixed electrode part and the second part The part is arranged to face the second fixed electrode part, and the first part has a length (L1) along the longitudinal direction between the imaginary line and the end opposite to the imaginary line side, Between the imaginary line and the end opposite to the imaginary line A main portion (34a) equal to the length (L2) along the longitudinal direction, and a weight portion provided in the main portion and projecting in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the electrode constituent portion (surface direction) 34b) and is heavier than the second part.
これによれば、電極構成部は、第1部位における仮想線と当該仮想線側と反対側の端部との間の長手方向に沿った長さと、第2部位における仮想線と当該仮想線側と反対側の端部との間の長手方向に沿った長さとが等しくされている。このため、第1部位と第2部位との歪み方がばらつくことを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。 According to this, the electrode configuration part includes a length along the longitudinal direction between the virtual line in the first part and the end opposite to the virtual line side, and the virtual line in the second part and the virtual line side. And the length in the longitudinal direction between the opposite end and the opposite end. For this reason, it can suppress that the way of distortion of the 1st part and the 2nd part varies, and it can control that detection accuracy falls.
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis in the said and the claim shows the correspondence of the term described in the claim, and the concrete thing etc. which illustrate the said term described in embodiment mentioned later. .
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
第1実施形態について、図1〜図6を参照しつつ説明する。本実施形態の加速度センサは、第1基板10と第2基板50とが積層され、内部に加速度に応じた検出信号を出力するセンシング部80が収容された構成とされている。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. The acceleration sensor of the present embodiment is configured such that a first substrate 10 and a
なお、図1は、図4〜図6中のI−I線に沿った断面に相当し、図2は、図4〜図6中のII−II線に沿った断面に相当し、図3は、図4〜図6中のIII−III線に沿った断面に相当している。また、以下では、第1基板10および第2基板50の面方向における一方向をx軸方向とし、第1基板10および第2基板50の面方向における一方向であり、x軸方向と直交する方向をy軸方向として説明する。また、x軸方向およびy軸方向と直交する方向をz軸方向として説明する。なお、各図には、x軸方向、y軸方向、z軸方向を矢印で示してある。
1 corresponds to a cross section taken along line I-I in FIGS. 4 to 6, and FIG. 2 corresponds to a cross section taken along line II-II in FIGS. 4 to 6. Corresponds to a cross section taken along line III-III in FIGS. In the following, one direction in the surface direction of the first substrate 10 and the
第1基板10は、本実施形態では、第1支持基板11上に第1絶縁膜12を介して第1半導体層13が配置されたSOI(すなわち、Silicon on Insulator)構造を用いて構成されている。そして、第1基板10は、一面10aが第1半導体層13のうちの第1絶縁膜12側と反対側の表面で構成されている。なお、本実施形態では、第1支持基板11および第1半導体層13はシリコン基板で構成され、第1絶縁膜12は酸化膜や窒化膜等で構成される。
In the present embodiment, the first substrate 10 is configured using an SOI (ie, silicon on insulator) structure in which the
そして、第1半導体層13には、図1〜図4に示されるように、マイクロマシン加工が施されて溝部14が形成され、溝部14によって可動部20および周辺領域40が区画形成されている。なお、図4は、第1基板10の一面10a側の平面図であるが、理解をし易くするため、後述する第1固定電極部71aおよび第2固定電極部72aを点線で示してある。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
また、第1支持基板11および第1絶縁膜12には、図1〜図3に示されるように、可動部20が第1支持基板11および第1絶縁膜12と接触することを防止するため、可動部20と対向する部分に窪み部15が形成されている。なお、この窪み部15は、後述するアンカー部21を支持する支持領域11aと異なる部分において、可動部20に対応する形状となるように形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the
可動部20は、図1および図4に示されるように、アンカー部21と、第1基板10と第2基板50との積層方向(以下では、単に積層方向という)に沿った加速度に応じて可動可能な状態でアンカー部21に支持されている可動領域22とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
アンカー部21は、本実施形態では、当該アンカー部21の中心と第1基板10の一面10aにおける中心とが一致するように形成されている。また、アンカー部21は、第1基板10の一面10aに対する法線方向から視たとき、略正方形状となるように形成されている。
In the present embodiment, the
可動領域22は、内縁側にアンカー部21の外形に沿った開口部31が形成され、x軸方向を長手方向とする板状の電極構成部32と、電極構成部32とアンカー部21とを連結するトーション梁33とを有している。
In the
トーション梁33は、積層方向の加速度が印加されたとき、電極構成部32(すなわち、可動領域22)の回転中心となる回転軸となる部材である。本実施形態では、トーション梁33は、開口部31における一対の対向部位に備えられ、アンカー部21と電極構成部32とを連結するように、y軸方向に沿って延設されている。詳しくは、トーション梁33は、当該トーション梁33の延設方向に沿った第1仮想線V1がアンカー部21の中心と交差するように形成されている。
The
電極構成部32は、第1仮想線V1よりも長手方向の一方側に位置する第1部位34と、当該第1仮想線V1よりも他方側に位置する第2部位35とを有している。つまり、トーション梁33は、電極構成部32のうちの第1部位34と第2部位35との境界部に連結されているともいえる。なお、図4中では、電極構成部32のうちの紙面左側の部位が第1部位34となり、電極構成部32のうちの紙面右側の部位が第2部位35となる。
The
第2部位35は、アンカー部21の外形に沿って形成される開口部31の半分を構成する略U字状とされている。第1部位34は、第1仮想線V1に対して第2部位35と線対称となる主部34aを有している。つまり、第1部位34は、第2部位35と同一の平面形状とされた主部34aを有している。
The
また、第1部位34は、主部34aと共に、主部34aと一体化された錘部34bを有している。具体的には、錘部34bは、電極構成部32の面方向であって、y軸方向に突出するように主部34aに備えられている。すなわち、錘部34bは、主部34aと同一平面を構成するように当該主部34aに備えられている。本実施形態では、錘部34bは、2つ備えられ、主部34aを挟んで互いに反対方向に突出するように、主部34aに備えられている。
Moreover, the 1st site |
ここで、第1部位34における第1仮想線V1側と反対側の端部を第1部位34の一端部、第2部位35における第1仮想線V1側と反対側の端部を第2部位35の一端部とする。この場合、本実施形態では、第1部位34および第2部位35は、第1仮想線V1から第1部位34の一端部までの長さL1(以下では、単に長さL1ともいう)と、第1仮想線V1から第2部位35の一端部までの長さL2(以下では、単に長さL2ともいう)とが等しくされているともいえる。なお、ここでの等しいとは、長さL1と長さL2とが完全に等しい場合に加えて、若干の製造誤差を含むものである。
Here, the end portion of the
本実施形態では、このように、第1部位34は、第2部位35と同一形状とされた主部34aと、主部34aに備えられた錘部34bとを有する構成とされることにより、第2部位35より質量が重くされている。これにより、積層方向の加速度が印加されると、トーション梁33を回転軸として電極構成部32が回転する。
In the present embodiment, as described above, the
なお、本実施形態では、2つの錘部34bは、y軸方向に沿った長さL3、L4が互いに等しくなるように備えられている。つまり、電極構成部32は、アンカー部21の中心を通り、x軸方向に沿った第2仮想線V2に対して線対称に形成されている。また、本実施形態では、錘部34bの長さL3、L4は、主部34aにおけるy軸方向に沿った長さよりも短くされている。
In the present embodiment, the two
また、特に図示しないが、電極構成部32、トーション梁33、アンカー部21は、第1半導体層13に対してドライエッチング等を行って溝部14を形成することにより、一体的に形成される。このため、電極構成部32の第1部位34における主部34aおよび錘部34bは、同一平面を構成するように形成される。また、錘部34bはトーション梁33等と一体的に形成されるため、当該錘部34bを備えることによって製造工程が特に増加することもない。
Although not particularly shown, the
第2基板50は、図1〜図3に示されるように、キャップ基板60を有している。本実施形態では、キャップ基板60は、第2支持基板61上に第2絶縁膜62を介して第2半導体層63が配置されたSOI構造を用いて構成されている。そして、第2基板50の一面50aは、第2半導体層63のうちの第2絶縁膜62側と反対側の表面で構成されている。なお、本実施形態では、第2支持基板61および第2半導体層63はシリコン基板で構成され、第2絶縁膜62は酸化膜や窒化膜等で構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
第2基板50の第2半導体層63には、図1〜図3、図5に示されるように、マイクロマシン加工が施されて溝部64が形成されている。そして、第2半導体層63は、溝部64によって第1固定部71、第2固定部72、周辺領域73、第1接合領域74、および第2接合領域75が区画形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, the
具体的には、第1固定部71は、電極構成部32のうちの第1部位34と対向する部分に形成されて当該第1部位34との間に所定の静電容量を構成する第1固定電極部71aと、第1固定電極部71aから引き出された第1固定配線部71bとを有している。また、第2固定部72は、電極構成部32のうちの第2部位35と対向する部分に形成されて当該第2部位35との間に所定の静電容量を構成する第2固定電極部72aと、第2固定電極部72aから引き出された第2固定配線部72bとを有している。
Specifically, the first fixing
第1、第2固定電極部71a、72aは、加速度が印加されていない状態では、第1、第2部位34、35との間に等しい静電容量が構成されるように、互いに同じ平面形状とされている。より詳しくは、第1、第2固定電極部71a、72aは、第1基板10の一面10aに対する法線方向から視たとき、第1仮想線V1および第2仮想線V2に対して線対称となるように形成されている。そして、電極構成部32では、図4に示されるように、第1部位34のうちの第1固定電極部71aと対向する部分が第1可動電極部36となり、第2部位35のうちの第2固定電極部72aと対向する部分が第2可動電極部37となる。本実施形態では、このように可動部20および第1、第2固定部71、72が形成されていることによってセンシング部80が構成される。そして、積層方向に加速度が印加されると、電極構成部32がトーション梁33を回転軸として回転するため、第1可動電極部36と第1固定電極部71aとの間の静電容量と、第2可動電極部37と第2固定電極部72aとの間の静電容量が変化する。したがって、これらの静電容量の変化に応じた検出信号が出力される。なお、第1固定電極部71aおよび第2固定電極部72aは、電極構成部32(すなわち、第1可動電極部36および第2可動電極部37)と対向するように配置されている。つまり、本実施形態における積層方向に加速度が印加されるとは、言い換えると、第1可動電極部36と第1固定電極部71aとの配列方向、および第2可動電極部37と第2固定電極部72aとの配列方向に沿った加速度が印加されることである。
The first and second
また、第1固定配線部71bは、後述するように、第2貫通孔112aに配置された第2貫通配線層112cと電気的に接続される。第2固定配線部72bは、後述するように、第3貫通孔113aに配置された第3貫通配線層113cと電気的に接続される。このため、第1、第2固定配線部71b、72bは、それぞれ第2、第3貫通配線層112c、113cと電気的に接続されるように、第1、第2固定電極部71a、72aから所定位置まで引き出されている。
The first
第1接合領域74は、後述する第1貫通電極部111をアンカー部21に到達させるための領域であり、アンカー部21と接合される領域である。第2接合領域75は、後述する第4貫通電極部114を第1半導体層13における周辺領域40に到達させるための領域である。
The
また、第2基板50は、図1〜図3に示されるように、キャップ基板60における第1基板10側と反対側に形成された他面絶縁膜90を有している。本実施形態では、第2基板50の他面50bは、他面絶縁膜90のうちのキャップ基板60と反対側の表面で構成されている。
Moreover, the 2nd board |
そして、このように構成された第2基板50は、一面50aが第1基板10の一面10aと対向するように、接合部材100を介して第1基板10と接合されている。より詳しくは、センシング部80が気密封止されるように、第2基板50が第1基板10と接合されている。なお、本実施形態では、接合部材100は酸化膜等で構成されている。
The
また、本実施形態では、外部回路と所定の領域との接続を図る第1〜第5配線部111f〜115fを有する第1〜第5貫通電極部111〜115が形成されている。まず、第1〜第5貫通電極部111〜115の構成について図1〜図3および図6を参照して説明する。なお、図6では、後述する保護膜120を省略して示してある。なお、第1〜第5配線部111f〜115fは、金属材料であるアルミニウム等を用いて構成されている。
Further, in the present embodiment, first to fifth through
第1貫通電極部111は、図1および図6に示されるように、第2基板50を積層方向に貫通し、第1半導体層13におけるアンカー部21を露出させる第1貫通孔111aの壁面に形成された第1壁面絶縁膜111bを有している。また、第1貫通電極部111は、第1壁面絶縁膜111b上に形成され、アンカー部21、つまり可動部20と電気的に接続される第1貫通配線層111cを有している。さらに、第1貫通電極部111は、他面絶縁膜90上に形成されて外部回路と接続される第1パッド部111dと、第1パッド部111dと第1貫通配線層111cとを電気的に接続する第1引出配線層111eとを有している。このため、第1貫通電極部111における第1配線部111fは、第1貫通配線層111c、第1パッド部111d、第1引出配線層111eを有する構成とされている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the first through
第2貫通電極部112は、図2および図6に示されるように、他面絶縁膜90、第2支持基板61、第2絶縁膜62を積層方向に貫通し、第2半導体層63における第1固定配線部71bを露出させる第2貫通孔112aの壁面に形成された第2壁面絶縁膜112bを有している。また、第2貫通電極部112は、第2壁面絶縁膜112b上に形成されて第1固定配線部71bと電気的に接続される第2貫通配線層112cを有している。さらに、第2貫通電極部112は、他面絶縁膜90上に形成されて外部回路と接続される第2パッド部112dと、第2パッド部112dと第2貫通配線層112cとを電気的に接続する第2引出配線層112eとを有している。このため、第2貫通電極部112における第2配線部112fは、第2貫通配線層112c、第2パッド部112d、第2引出配線層112eを有する構成とされている。
As shown in FIGS. 2 and 6, the second through
第3貫通電極部113は、第2貫通電極部112と同様の構成とされている。すなわち、他面絶縁膜90、第2支持基板61、第2絶縁膜62を積層方向に貫通し、第2半導体層63における第2固定配線部72bを露出させる第3貫通孔113aの壁面に形成された第3壁面絶縁膜113bを有している。また、第3貫通電極部113は、第3壁面絶縁膜113b上に形成されて第2固定配線部72bと電気的に接続される第3貫通配線層113cを有している。さらに、第3貫通電極部113は、他面絶縁膜90上に形成されて外部回路と接続される第3パッド部113dと、第3パッド部113dと第3貫通配線層113cとを電気的に接続する第3引出配線層113eとを有している。このため、第3貫通電極部113における第3配線部113fは、第3貫通配線層113c、第3パッド部113d、第3引出配線層113eを有する構成とされている。
The third through
第4貫通電極部114は、図3および図6に示されるように、第2基板50を積層方向に貫通し、第1半導体層13における周辺領域40を露出させる第4貫通孔114aの壁面に形成された第4壁面絶縁膜114bを有している。また、第4貫通電極部114は、第4壁面絶縁膜114b上に形成されて第1半導体層13における周辺領域40と電気的に接続される第4貫通配線層114cを有している。さらに、第4貫通電極部114は、他面絶縁膜90上に形成されて外部回路と接続される第4パッド部114dと、第4パッド部114dと第4貫通配線層114cとを電気的に接続する第4引出配線層114eとを有している。このため、第4貫通電極部114における第4配線部114fは、第4貫通配線層114c、第4パッド部114d、第4引出配線層114eを有する構成とされている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 6, the fourth through
第5貫通電極部115は、他面絶縁膜90、第2支持基板61、第2絶縁膜62を積層方向に貫通し、第2半導体層63における周辺領域73を露出させる第5貫通孔115aの壁面に形成された第5壁面絶縁膜115bを有している。また、第5貫通電極部115は、第5壁面絶縁膜115b上に形成されて第2半導体層63における周辺領域73と電気的に接続される第5貫通配線層115cを有している。さらに、第5貫通電極部115は、他面絶縁膜90上に形成されて外部回路と接続される第5パッド部115dと、第5パッド部115dと第5貫通配線層115cとを電気的に接続する第5引出配線層115eとを有している。このため、第5貫通電極部115における第5配線部115fは、第5貫通配線層115c、第5パッド部115d、第5引出配線層115eを有する構成とされている。
The fifth through
なお、本実施形態では、第1〜第5貫通配線層111c〜115cは、それぞれ第1〜第5貫通孔111a〜115aの内部と外部との連通が維持される状態で形成されている。つまり、第1〜第5貫通配線層111c〜115cは、それぞれ第1〜第5貫通孔111a〜115aを埋め込まない状態で形成されている。
In the present embodiment, the first to fifth through wiring layers 111c to 115c are formed in a state in which the communication between the inside and the outside of the first to fifth through
また、本実施形態では、第1〜第5貫通孔111a〜115aは、それぞれ互いに開口部の形状、大きさが等しくされている。具体的には、第1〜第5貫通孔111a〜115aは、それぞれ開口部が円状とされ、互いに直径が等しくされている。
In the present embodiment, the first through fifth through
以上が本実施形態における第1〜第5貫通電極部111〜115の構成である。そして、各パッド部111d〜115dがそれぞれ外部回路と接続されることにより、可動部20、第1固定部71、第2固定部72、第1半導体層13における周辺領域40、第2半導体層63における周辺領域73がそれぞれ外部回路と接続される。なお、本実施形態では、第1半導体層13における周辺領域40および第2半導体層63における周辺領域73は、外部回路と接続されて所定の電位に維持される。これにより、センシング部80と、周辺領域40、73との間に形成される寄生容量が変化することが抑制され、検出精度が低下することが抑制される。
The above is the configuration of the first to fifth through
次に、本実施形態における第1〜第5貫通電極部111〜115の配置箇所について説明する。 Next, the arrangement | positioning location of the 1st-5th penetration electrode parts 111-115 in this embodiment is demonstrated.
まず、図6に示されるように、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、可動部20の最も外縁側に位置する部分を通り、y軸方向に延びる第1、第3区画仮想線K1、K3、x軸方向に延びる第2、第4区画仮想線K2、K4で囲まれる矩形状の仮想領域を仮想領域Aとする。
First, as shown in FIG. 6, when viewed from the normal direction to the
詳しくは、本実施形態では、第1部位34の一端部からy軸方向に沿って延びる第1区画仮想線K1、錘部34bにおける主部34a側と反対側の各端部からx軸方向に沿って延びる第2、第4区画仮想線K2、K4、第2部位35の一端部からy軸方向に沿って延びる第3区画仮想線K3で囲まれる矩形状の仮想領域が仮想領域Aとなる。
Specifically, in the present embodiment, the first section imaginary line K1 extending along the y-axis direction from one end portion of the
そして、第1〜第5貫通電極部111〜115は、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、仮想領域A内に位置するように形成されている。なお、第1〜第5貫通電極部111〜115が仮想領域A内に配置されているということは、第1〜第5貫通電極部111〜115を構成する第1〜第5パッド部111d〜115d等も仮想領域A内に配置されているということである。
The first to fifth through
また、より詳しくは、本実施形態では、上記のようにアンカー部21が第1基板10の一面10aの中心に形成されている。このため、図6に示されるように、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、第1貫通電極部111における第1貫通配線層111cが配置される第1貫通孔111aは、第2基板50の他面50bの中心に形成される。
More specifically, in the present embodiment, the
そして、第2〜第5貫通電極部112〜115は、仮想領域A内において、第2基板50の他面50bにおける中心に対して回転対称となるように形成されている。つまり、第2〜第5配線部112f〜115fは、第2基板50の他面50bにおける中心に対して回転対称となるように形成されている。なお、上記のように、第1、第2固定配線部71b、72bは、第2、第3貫通孔112a、113aが上記形状となるように、それぞれ第1、第2固定電極部71a、72aから引き出されている。
The second to fifth through
以上が本実施形態における第1〜第5貫通電極部111〜115の配置箇所である。そして、図1〜図3に示されるように、第2基板50の他面50b上には、第1〜第5貫通電極部111〜115を覆う保護膜120が形成されている。保護膜120には、特に図示しないが、第1〜第5パッド部111d〜115dを露出させる開口部が形成され、外部回路と各パッド部111d〜115dとの電気的な接続が図られるようになっている。
The above is the arrangement | positioning location of the 1st-5th penetration electrode parts 111-115 in this embodiment. As shown in FIGS. 1 to 3, a
以上説明したように、本実施形態では、電極構成部32は、第1部位34にy軸方向に沿って突出する錘部34bを備えることにより、長さL1と長さL2とが等しくされつつ、第1部位34と第2部位35とが異なる質量とされている。このため、第1部位34と第2部位35との歪み方がばらつくことを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the
また、錘部34bは、第1部位34を構成する主部34aと同一平面を構成するように備えられている。このため、例えば、第1部位34を構成する主部34a上に別の錘部を配置することで第1部位34と第2部位35との質量を異ならせる場合と比較して、簡素な構成で第1部位34と第2部位35との質量を異ならせることができる。また、第1部位34を構成する主部34aと同一平面に錘部34bを備えるため、例えば、第1半導体層13に対して行うドライエッチング等のマスクを変更するのみでよく、製造工程が複雑化することもない。
Further, the
さらに、本実施形態では、第1〜第5貫通電極部111〜115は、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、仮想領域A内に配置されている。このため、錘部34bを備えることによって広くなる領域を有効に利用でき、加速度センサが大型化することを抑制できる。
Furthermore, in the present embodiment, the first to fifth through
また、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、第1貫通電極部111は、第2基板50の中心を含む位置に形成されている。そして、第2〜第5貫通電極部112〜115は、仮想領域A内において、第2基板50の他面50bにおける中心に対して回転対称となるように形成されている。このため、第2〜第5貫通配線層112c〜115cに起因する応力が均等化され易くなる。したがって、本実施形態では、加速度センサが歪み難くなり、検出精度が低下することをさらに抑制できる。
Further, when viewed from the normal direction to the
さらに、第1〜第5貫通配線層111c〜115cは、第1〜第5貫通孔111a〜115aの内部と外部とが連通する状態で形成されている。つまり、第1〜第5貫通配線層111c〜115cは、第1〜第5貫通孔111a〜115aを埋め込まない状態で形成されている。このため、第1〜第5貫通孔111a〜115aが第1〜第5貫通配線層111c〜115cで埋め込まれている場合と比較して、当該埋め込まれていない部分で第1〜第5貫通配線層111c〜115cに起因する応力を緩和できる。したがって、加速度センサを歪ませる応力自体の大きさを低減できる。
Further, the first to fifth through wiring layers 111c to 115c are formed in a state where the inside and the outside of the first to fifth through
また、第1〜第5貫通孔111a〜115aは、開口部の径が等しくされている。このため、第1〜第5貫通孔111a〜115aの径が異なっている場合と比較して、特に各貫通孔111a〜115aを埋め込まない場合の緩和する応力の大きさがばらつくことを抑制できる。したがって、加速度センサが歪むことをさらに抑制できる。
The first to fifth through
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、電極構成部32に補強部を追加したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described. In the present embodiment, a reinforcing portion is added to the
本実施形態では、図7に示されるように、電極構成部32には、トーション梁33と連結される部位に対してアンカー部21側と反対側の各部位にそれぞれ補強部38が備えられている。本実施形態では、補強部38は、それぞれy軸方向に沿って突出するように備えられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
詳しくは、各補強部38は、当該補強部38によって第1部位34と第2部位35との質量関係が変化しないように、第1仮想線V1に対して線対称となるように備えられている。また、各補強部38は、y軸方向の長さL5、L6が互いに等しくなるように備えられている。つまり、各補強部38は、第2仮想線V2に対して線対称となるように備えられている。さらに、各補強部38は、錘部34bのy軸方向の長さL3、L4以下の長さとされている。つまり、補強部38は、仮想領域A内に位置するように、備えられている。
Specifically, each reinforcing
なお、このように構成される場合、特に図示しないが、第2基板50の他面50bから視たとき、第2、第4貫通孔112a、114aは、錘部34bと補強部38との間に形成されているともいえる。また、第3貫通孔113aは、第1仮想線V1に対して第2貫通孔112aと線対称に形成され、第5貫通孔115aは、第1仮想線V1に対して第4貫通孔114aと線対称に形成されているともいえる。
In the case of such a configuration, although not particularly illustrated, when viewed from the
以上説明したように、本実施形態では、電極構成部32には、補強部38が備えられている。このため、電極構成部32が折れ曲がってしまうことを抑制できる。すなわち、電極構成部32は、トーション梁33がねじれることによって可動するが、トーション梁33との連結部に大きな応力が生成される。したがって、トーション梁33と連結される部分と反対側に補強部38を備えることにより、トーション梁33と連結される部分の剛性を高くでき、電極構成部32が折れ曲がってしまうことを抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the
(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対して、トーション梁33の長さを変更したものであり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. In the present embodiment, the length of the
本実施形態では、図8に示されるように、電極構成部32には、トーション梁33と連結される部分に窪み部31aが形成されている。詳しくは、電極構成部32には、開口部31を構成する壁面のうちのトーション梁33と連結される部分に窪み部31aが形成されている。そして、トーション梁33は、窪み部31aの底面とアンカー部21とを繋ぐように配置されている。つまり、本実施形態のトーション梁33は、上記第2実施形態のトーション梁33より長くされている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
また、電極構成部32は、第1部位34および第2部位35のうちのアンカー部21に対してy軸方向に位置する部分であって、窪み部31aが形成される部分と異なる部分におけるアンカー部21側の端部と当該端部と反対側の端部とのy軸方向に沿った間隔a1が最も狭くされている。つまり、電極構成部32は、間隔a1が、対向する窪み部31aの側面と補強部38の側面との間隔a2、窪み部31aの底面と補強部38の突出方向の先端部との間隔a3、長さL1〜L6より短くなるように形成されている。
Moreover, the
以上説明したように、本実施形態では、窪み部31aを形成することにより、トーション梁33の長さを大きくしている。このため、トーション梁33のバネ定数の自由度を向上できる。つまり、設計の自由度を向上できる。
As described above, in the present embodiment, the length of the
また、間隔a1が最も短くなるように形成している。このため、可動部20として必要な機能を発揮する部分の設計をそのまま流用でき、窪み部31aを形成することによって新たに可動部20の設計をし直す必要がない。したがって、設計の自由度を向上できる。
Moreover, it forms so that the space | interval a1 may become the shortest. For this reason, the design of the portion that exhibits the necessary function as the
(第4実施形態)
第4実施形態について説明する。本実施形態は、第3実施形態に対して錘部34bの配置箇所を変更したものであり、その他に関しては第3実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described. In this embodiment, the arrangement location of the
本実施形態では、図9に示されるように、錘部34bは、第1部位34の一端部側に配置されておらず、補強部38と一体化されて配置されている。このように、錘部34bは、補強部38と一体化されていても、上記第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
なお、このような構成では、錘部34bを第1部位34の一端部側に備える場合と比較して、錘部34bが第1仮想線V1(すなわち、回転軸)の近くに配置される構成となる。このため、例えば、上記第1実施形態と同じ検出感度を有するようにする場合には、上記第3実施形態で説明した窪み部31aをさらに大きくし、トーション梁33の長さを長くすることでトーション梁33のバネ定数を小さくするようにすればよい。
In such a configuration, the
(第5実施形態)
第5実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1支持基板11および第1絶縁膜12に形成される窪み部15の形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the shape of the
本実施形態では、図10に示されるように、第1支持基板11に形成される窪み部15は、支持領域11aの中心を通り、y軸方向に沿って延びる第3仮想線V3に対し、線対称に形成されている。また、窪み部15は、支持領域11aの中心を通り、x軸方向に沿って延びる第4仮想線V4に対し、線対称に形成されている。つまり、第1支持基板11には、可動部20と対向する部位に加えて、ダミー窪み部15aが形成されることにより、第3仮想線V3および第4仮想線V4に対して線対称となる窪み部15が形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
本実施形態では、ダミー窪み部15aは、第3仮想線V3に対し、支持基板11のうちの可動部20における錘部34bと対向する部分と線対称となる位置に形成される。また、特に図示しないが、第1絶縁膜12に形成される窪み部15は、第1支持基板11に形成される窪み部15と同様の形状とされている。
In the present embodiment, the dummy
なお、第3仮想線V3は、第2基板50の他面50bから視たとき、第1仮想線V1と一致する仮想線である。同様に、第4仮想線V4は、第2基板50の他面50bから視たとき、第2仮想線V2と一致する仮想線である。
The third virtual line V3 is a virtual line that coincides with the first virtual line V1 when viewed from the
以上説明したように、本実施形態では、窪み部15は、第3仮想線V3および第4仮想線V4に対して線対称となるように形成されている。このため、第1支持基板11および第1絶縁膜12は、第3仮想線V3および第4仮想線V4に対して歪みが対称になる。このため、第1可動電極部36と第1固定電極部71aとの間の静電容量と、第2可動電極部37と第2固定電極部72aとの間の静電容量との差が変化することを抑制でき、検出精度が低下することをさらに抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、上記各実施形態において、第1〜第5貫通電極部111〜115の配置場所を変更してもよい。例えば、第1〜第5貫通電極部111〜115は、仮想領域Aの外側に一部、または全てが配置されていてもよい。この場合、例えば、第2基板50の他面50b側から視たとき、仮想領域Aの外側において、第2〜第5貫通電極部112〜115が回転対称となるように形成されていてもよい。このような構成としても、可動部20を上記各実施形態と同様の構成とすることにより、検出精度が低下することを抑制できる。
For example, in each said embodiment, you may change the arrangement place of the 1st-5th penetration electrode part 111-115. For example, a part or all of the first to fifth through
また、アンカー部21は、中心が第1基板10の一面10aにおける中心と一致するように形成されていなくてもよい。
The
さらに、第2〜第5貫通電極部112〜115は、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、第2基板50の他面50bの中心に対して回転対称に形成されておらず、次のように形成されていてもよい。例えば、第2基板50の他面50bに対する法線方向から視たとき、第1仮想線V1に対し、第2、第4貫通電極部112、114と第3、第5貫通電極部113、115とが線対称となるようにし、第2仮想線K2に対し、第2、第3貫通電極部112、113と第4、第5貫通電極部114、115とが線対称となるようにしてもよい。また、第2〜第5貫通電極112〜115は、第1仮想線V1および第2仮想線V2に対し、一方の仮想線に対してのみ線対称となるように形成されていてもよい。
Furthermore, the second to fifth through
このように第2〜第5貫通電極部112〜115を形成したとしても、第2〜第5貫通電極部112〜115が不規則に形成されている場合と比較して、各貫通電極部112〜115に起因する応力が均等化され易くなる。
Even if the second to fifth through
また、上記各実施形態において、第1〜第5貫通電極部111〜115は、回転対称や線対称とならず、不規則に配置されていてもよい。このような加速度センサとしても、可動部20が上記各実施形態と同様の構成とすることにより、検出精度が低下することを抑制できる。
Moreover, in each said embodiment, the 1st-5th penetration electrode parts 111-115 may not be rotationally symmetrical or line symmetrical, and may be arrange | positioned irregularly. Even in such an acceleration sensor, when the
さらに、上記各実施形態において、第4、第5貫通電極部114、115は備えられていなくてもよい。 Furthermore, in each said embodiment, the 4th, 5th penetration electrode part 114,115 does not need to be provided.
また、上記各実施形態において、例えば、第1支持基板11と電気的に接続される配線部を有する貫通電極部を備えるようにしてもよい。これによれば、第1支持基板11も所定電位に維持されるため、さらに検出精度が低下することを抑制できる。
Moreover, in each said embodiment, you may make it provide the penetration electrode part which has a wiring part electrically connected with the
そして、例えば、他面絶縁膜90のうちの第4貫通孔114a、または第5貫通孔115aの近傍に第2支持基板61を露出させるコンタクトホールを形成し、第4引出配線部114eまたは第5引出配線部115eが当該コンタクトホール内に埋め込まれるようにしてもよい。これによれば、第2支持基板61も所定電位に維持されるため、さらに検出精度が低下することを抑制できる。
Then, for example, a contact hole that exposes the
また、上記各実施形態において、第2半導体層63は、周辺領域73、第1接合領域74、第2接合領域75が溝部64で区画されていなくてもよい。このような構成としても、第1、第4、第5貫通配線層111c、114、115cは、それぞれ壁面絶縁膜111b、114b、115bを介して配置されるため、各領域の絶縁は維持される。
In each of the above embodiments, the
さらに、上記各実施形態において、錘部34bは、2つ備えられておらず、1つのみであってもよい。また、2つの錘部34bは、y軸方向に沿った長さL3、L4が互いに異なっていてもよい。そして、上記第2〜第4実施形態において、補強部38は、1つのみであってもよいし、y軸方向に沿った長さL5、L6が互いに異なっていてもよい。さらに、補強部38は、長さL5、L6が錘部34bの長さL3、L4より長くされていてもよい。
Furthermore, in each said embodiment, the two
また、上記第1〜第3、第5実施形態において、錘部34bは、第1部位34の一端部ではなく、例えば、第1部位34の一端部と第1仮想線V1との中間位置に備えられていてもよい。つまり、錘部34bが備えられる箇所は、特に限定されるものではない。
In the first to third and fifth embodiments, the
そして、上記第3、第4実施形態において、窪み部31aは、アンカー部21側に形成されていてもよい。つまり、アンカー部21側に窪み部31aを形成することにより、トーション梁33の長さを大きくするようにしてもよい。このようにしても、トーション梁33のバネ定数を変更でき、設計の自由度を向上できる。但し、アンカー部21は、第1貫通配線層111cと直接接続される部分であり、アンカー部21に窪み部31aを形成すると、アンカー部21と第1貫通配線層111cとの接触面積が減少する可能性がある。つまり、電気的な接続不良が発生する可能性がある。このため、窪み部31aは、電極構成部32側に形成される方が好ましい。
And in the said 3rd, 4th embodiment, the
さらに、上記各実施形態において、第2部位35に貫通孔を形成し、第2部位35の質量を小さくするようにしてもよい。これによれば、例えば、上記各実施形態より錘部34bの質量を小さくしたとしても、上記各実施形態と同様の第1部位34と第2部位35との質量差を維持できる。つまり、上記各実施形態より錘部34bのy軸方向の長さL3、L4を短くしたとしても、第1部位34と第2部位35との質量差が小さくなることを抑制できる。このため、加速度センサの平面方向における小型化を図りつつ、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
Furthermore, in each said embodiment, a through-hole may be formed in the 2nd site |
また、上記各実施形態において、第2基板50の他面50b上に、第1貫通孔111aを中心とし、第1パッド部111dおよび第1引出配線層111eと対称となるダミーパッド部およびダミー引出配線層を形成するようにしてもよい。これによれば、第1パッド部111dおよび第1引出配線層111eにて発生する応力とダミーパッド部およびダミー引出配線層にて発生する応力とが均等化される。このため、第1配線部111fに起因する応力によって加速度センサが歪むことも抑制できる。
Further, in each of the above-described embodiments, the dummy pad portion and the dummy lead that are symmetrical with the
そして、上記各実施形態を適宜組み合わせた加速度センサとしてもよい。例えば、上記第5実施形態を第2〜第4実施形態に組み合わせ、第1支持基板11および第1絶縁膜12に、第3仮想線V3および第4仮想線V4に対して線対称となる窪み部15を形成するようにしてもよい。
And it is good also as an acceleration sensor which combined each said embodiment suitably. For example, the fifth embodiment is combined with the second to fourth embodiments, and the
20 可動部
21 アンカー部
31 開口部
32 電極構成部
33 トーション梁
34 第1部位
34a 主部
34b 錘部
35 第2部位
36 第1可動電極
37 第2可動電極
71 第1固定部
71a 第1固定電極
72 第2固定部
72a 第2固定電極
V1 第1仮想線
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1固定電極部を有する第1固定部(71)と、
前記第2固定電極部を有する第2固定部(72)と、
前記第1固定電極部と対向する部分にて前記第1可動電極部が構成されると共に、第2固定電極部と対向する部分にて前記第2可動電極部が構成される電極構成部(32)と、前記電極構成部とアンカー部(21)とを連結し、前記第1固定電極部と前記第1可動電極部との配列方向および前記第2固定電極部と前記第2可動電極部との配列方向に沿った加速度が印加されるとねじれることで前記電極構成部を可動させるトーション梁(33)と、を有する可動部(20)と、を備え、
前記電極構成部は、長手方向を有する板状であって、内縁側に開口部(31)が形成され、前記開口部における対向部位に前記長手方向と交差する方向に延設された前記トーション梁が備えられることで前記アンカー部に支持されており、前記トーション梁を通り、当該トーション梁の延設方向に沿って延びる仮想線(V1)よりも前記長手方向における一方側に位置する部位を第1部位(34)、前記仮想線よりも前記長手方向における他方側に位置する部位を第2部位(35)とすると、前記第1部位が前記第1固定電極部と対向すると共に前記第2部位が前記第2固定電極部と対向して配置されており、
前記第1部位は、前記仮想線と前記仮想線側と反対側の端部との間の前記長手方向に沿った長さ(L1)が、前記第2部位における前記仮想線と前記仮想線側と反対側の端部との間の前記長手方向に沿った長さ(L2)と等しくされた主部(34a)と、前記主部に備えられ、前記電極構成部の面方向であって、前記長手方向と交差する方向に突出する錘部(34b)とを有し、前記第2部位より質量が重くされている加速度センサ。 The first movable electrode part (36) and the first fixed electrode part (71a) are arranged opposite to each other, and the second movable electrode part (37) and the second fixed electrode part (72a) are opposed to each other. In the arranged acceleration sensor,
A first fixed portion (71) having the first fixed electrode portion;
A second fixed portion (72) having the second fixed electrode portion;
The first movable electrode portion is configured at a portion facing the first fixed electrode portion, and the second movable electrode portion is configured at a portion facing the second fixed electrode portion (32 ), The electrode constituent portion and the anchor portion (21), and the arrangement direction of the first fixed electrode portion and the first movable electrode portion, and the second fixed electrode portion and the second movable electrode portion, A torsion beam (33) for moving the electrode component by twisting when an acceleration along the arrangement direction is applied, and a movable part (20).
The electrode component is a plate having a longitudinal direction, and an opening (31) is formed on the inner edge side, and the torsion beam is extended in a direction intersecting the longitudinal direction at a facing portion in the opening. Is provided at the anchor portion, and a portion located on one side in the longitudinal direction from the imaginary line (V1) passing through the torsion beam and extending along the extending direction of the torsion beam is provided. Assuming that one part (34), a part located on the other side in the longitudinal direction from the imaginary line is a second part (35), the first part faces the first fixed electrode part and the second part Is disposed opposite to the second fixed electrode portion,
The first part has a length (L1) along the longitudinal direction between the imaginary line and an end opposite to the imaginary line side, and the imaginary line and the imaginary line side in the second part A main portion (34a) equal to a length (L2) along the longitudinal direction between the end portion on the opposite side and the end portion, and provided in the main portion, in the surface direction of the electrode constituent portion, An acceleration sensor having a weight portion (34b) protruding in a direction crossing the longitudinal direction and having a mass heavier than that of the second portion.
前記トーション梁は、前記窪み部の底面と前記アンカー部とを連結するように備えられている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の加速度センサ。 The electrode component is formed with a depression (31a) in a portion located in a direction intersecting the longitudinal direction with respect to the anchor portion of the first portion and the second portion,
The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the torsion beam is provided so as to connect a bottom surface of the hollow portion and the anchor portion.
前記第1基板上に積層されて前記可動部、前記第1固定部、および前記第2固定部を気密封止し、前記第1基板と反対側の他面(50b)を有する第2基板(50)と、
前記第2基板の他面から前記第1基板と前記第2基板との積層方向に沿って形成され、所定領域を露出させる貫通孔(111a〜115a)の壁面上に配置された金属材料で構成される貫通配線層(111c〜115c)と、前記第2基板の他面上に形成されたパッド部(111d〜115d)と、前記パッド部と前記貫通配線層とを接続する引出配線層(111e〜115e)と、を有する複数の貫通電極部(111〜115)と、を備え、
前記複数の貫通電極部は、前記第2基板の他面から視たとき、前記可動部の最も外縁側に位置する部分を通り、前記面方向の一方向に沿って延びる2つの仮想線(K1、K3)および前記一方向と直交する2つの仮想線(K2、K4)で囲まれる矩形状の仮想領域(A)内に配置されている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の加速度センサ。 A first substrate (10);
A second substrate (50b) that is laminated on the first substrate and hermetically seals the movable portion, the first fixed portion, and the second fixed portion, and has the other surface (50b) opposite to the first substrate. 50),
It is formed from the other surface of the second substrate along the stacking direction of the first substrate and the second substrate, and is made of a metal material disposed on the wall surface of the through hole (111a to 115a) exposing a predetermined region. Through wiring layers (111c to 115c), pad portions (111d to 115d) formed on the other surface of the second substrate, and lead wiring layers (111e) connecting the pad portions and the through wiring layers. A plurality of through-electrode portions (111 to 115) having,
When viewed from the other surface of the second substrate, the plurality of through electrode portions pass through a portion located on the outermost edge side of the movable portion, and extend along two imaginary lines (K1) extending along one direction of the surface direction. , K3) and the acceleration according to any one of claims 1 to 7 arranged in a rectangular virtual region (A) surrounded by two virtual lines (K2, K4) orthogonal to the one direction. Sensor.
前記可動部は、前記半導体層に形成されており、
前記支持基板は、前記アンカー部を支持する支持領域(11a)を有し、
前記支持基板および前記絶縁膜には、前記可動部と対向する部分を含む領域に窪み部(15)が形成され、
前記窪み部は、前記支持領域を通り、前記第1基板の面方向における一方向に延びる仮想線(V3)、および当該仮想線と直交する仮想線(V4)に対して、それぞれ線対称となる形状とされている請求項1ないし9のいずれか1つに記載の加速度センサ。 The first substrate is configured by laminating a support substrate (11), an insulating film (12), and a semiconductor layer (13) in this order,
The movable part is formed in the semiconductor layer,
The support substrate has a support region (11a) for supporting the anchor portion;
In the support substrate and the insulating film, a depression (15) is formed in a region including a portion facing the movable portion,
The hollow portion is line-symmetric with respect to a virtual line (V3) extending in one direction in the surface direction of the first substrate and a virtual line (V4) orthogonal to the virtual line through the support region. The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the acceleration sensor has a shape.
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JP2014077741A (en) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Panasonic Corp | Acceleration sensor |
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