JP3161736B2 - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ

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JP3161736B2
JP3161736B2 JP52555395A JP52555395A JP3161736B2 JP 3161736 B2 JP3161736 B2 JP 3161736B2 JP 52555395 A JP52555395 A JP 52555395A JP 52555395 A JP52555395 A JP 52555395A JP 3161736 B2 JP3161736 B2 JP 3161736B2
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清光 鈴木
政之 三木
昌大 松本
政善 鈴木
範男 市川
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日立カーエンジニアリング
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、自動車の安全システム用加速度センサ、特
に自動車が衝突したときの加速度を検出する加速度セン
サに関する。
背景技術 従来、この種の加速度センサは半導体基板をエッチン
グ加工して製作させ、第２図に示す構造のものなどが知
られている。第２図は1992年10月に開催されたMICROSYS
TEM Technologies92のテクニカル ダイジェスト第383
頁−第392頁（Technical Digest pp.383−392）に記載
された半導体容量式加速度センサ検出部の概略構造を示
している。検出部は絶縁性のガラス基板1,導電性の半導
体基板2,絶縁性のガラス基板３を積層した構造よりな
る。半導体基板２をエッチング加工して、ビーム４で支
持された可動電極５を検出部構造体の中央に形成してい
る。可動電極５の両面に対向し空隙６及び７を介して、
上下のガラス基板１とガラス基板３には蒸着やスパッタ
などで着膜された薄膜状の固定電極８と固定電極９が設
けられている。本検出部は自動車のエアバックシステム
用半導体容量式加速度センサの構造部を示したもので、
ビーム４で支持された可動電極５の動きを可動電極５と
固定電極8,固定電極９間の電気容量変化から加速度を検
出するものである。ガラス基板1,半導体基板２及びガラ
ス基板３の厚さは約数百ミクロン，ビーム４の厚さは約
数十ミクロン、固定電極８と固定電極９の厚さは約１ミ
クロン前後、空隙６と空隙７の寸法は約数ミクロンであ
る。
上記従来技術は他軸感度を減らす目的で半導体基板の
厚さ方向の中央部にビームを形成したり、可動電極の上
下に固定電極と固定電極を配置することは検出部の構造
と製作プロセスが複雑となるという問題があった。ま
た、固定電極と固定電極のリード部の引出し構造が複雑
で検出部のチップサイズを小さくすることは困難である
という問題があった。
また、エアバックシステムにおいて検出すべき加速度
は、自動車の進行方向の加速度成分であり、重力方向の
加速度成分ではない。しかし、検出部のダイシング面に
検出部と信号処理回路を電気的に結線するパッドをあら
かじめウエハ状態で形成することはできなかった。それ
故、各検出部をダイシングした後に、ダイシング面にパ
ッドを形成する必要があった。ウエハ状態ではなく、ダ
イシング後に各検出部毎にパッドを形成するのはその作
業が複雑で面倒であった。かといって、この作業の複雑
さをのがれるために半導体基板の表面にパッドを形成し
た場合、加速度センサそれ自身あるいは加速度センサを
実装したエアバックシステムのコントロールユニットを
重力方向に垂直に立てざるを得なかった。結果的に、こ
れは加速度センサあるいはコントロールユニットのコス
トを増加させる要因になっていた。
さらに、自動車のエアバッグなどの人命を守る安全シ
ステムでは、加速度センサの信頼性確保は極めて重要な
課題であり、正常に動作しうる状態になっているかどう
かを必要に応じて時々自己診断できることが必須の条件
になっている。半導体容量式加速度センサにおいて、可
動電極と固定電極間に電圧を印加し、電極間に発生した
静電気力で可動電極を強制的に変位させ、これを信号処
理回路で検出することにより自己診断を行っていた。可
動電極の厚さは約数百ミクロンと厚いため、静電気力で
比較的大きな擬似加速度を得るには約数十ボルトの電圧
を可動電極と固定電極間に印加する必要があった。しか
し、エアバッグシステムのコントロールユニットの信号
処理系の電源電圧は５ボルトであることが多く、コント
ロールユニットのマイクロコンピュータより診断信号が
供給されたとき、これを専用ICなどで数十ボルトの電圧
に昇圧して検出部の電極間に印加する必要があり、加速
度センサのコストを増加させる要因になっていた。半導
体容量式加速度センサは可動電極と固定電極間の容量変
化を検出するΔＣ検出器、ΔＣ検出器の出力信号を増幅
する増幅器、検出部の感度やゼロ点のバラツキを調整す
る調整部、マイクロコンピュータよりの自己診断指令を
処理して検出部に診断信号を供給する自己診断機能部よ
りなる専用ICと本図に示した検出部から構成される。自
動車の衝突を検出するエアバッグシステム用の加速度セ
ンサにおいては、感度を正確に調整することは必須要件
になっているが、直流成分のゼロ点は多少変動してもこ
の影響をマイクロコンピュータで除去できるため、ゼロ
点の調整精度は比較的にラフでも許容されている。しか
し、調整精度がラフでもゼロ点の調整作業が存在するこ
とだけで、専用ICを大きくし、調整時間が長くなるなど
の問題点もあった。仮に調整精度がラフでも、検出部の
熱応力などによって発生する直流成分のドリフトをある
レベル以下にしなければならない。結果として、検出部
の構造や実装技術には種々の制約が加えられ、加速度セ
ンサ全体としての実装構造が複雑で大きくなり、しかも
コストを増加させる要因になっていた。
発明の開示 本発明の目的は、高性能で低コストな加速度センサを
提供することにある。
本発明の特徴は次に示す点にある。可動電極とビーム
を同じ厚さにエッチング加工して、両者を半導体基板の
片面側にのみ配置し、その厚さを約数十ミクロン以下と
薄くする。可動電極に対向した固定電極を可動電極の片
面側の基板上のみに配置する。ウエハ状態でダイシング
面の近傍にパッドを形成する。加速度センサ増幅器の出
力信号レベルの変化を検出し、この検出結果に対応した
補正値を静電容量検出器に供給する。検出部と、静電容
量検出器を含む信号処理回路からなる専用ICの周囲を樹
脂などの材料で完全に封止した実装構造とする。
本発明によれば、次に示す作用効果がある。可動電極
とビームを同じ厚さにして半導体基板の片面側にのみ配
置するので、エッチングの工程数が少なくなる。可動電
極の片面側にのみしか固定電極を設けないので、固定電
極のリード引出し方法が簡単になり検出部のチップサイ
ズを小さくすることができる。
また、あらかじめウエハ状態でダイシング面近傍にパ
ッドを形成することにより、検出部の垂直実装が可能に
なり、簡単な実装方法で自動車の進行方向の加速度を容
易に検出することができる。
さらに、出力信号レベルの変化を検出し、この検出結
果に対応した補正値を静電容量検出器に供給することに
より、検出部のゼロ点バラツキを自動的に所定の値に調
整できるとともに、検出部の熱応力などに起因した直流
成分の出力ドリフトを除去できる。また、この自動的な
ゼロ点の調整方法により、検出部と専用ICの周囲を樹脂
などの材料で完全に封止できるので、実装時の作業工程
数の少ない加速度センサを得ることができる。この結
果、高性能で低コストな半導体容量式加速度センサを提
供することができる。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明による加速度センサ検出部の構造図
である。
第２図は、従来型加速度センサ検出部の構造図であ
る。
第３図は、本発明による加速度センサ検出部構造の他
の実施例を示した図である。
第４図は、第１図に示した検出部におけるエッチング
後の半導体基板の上部平面図である。
第５図は、エッチング後の半導体基板の他の実施例を
示した図である。
第６図は、第４図のＡ−Ａ位置における加速度センサ
検出部の横断面構造図である。
第７図は、第４図のＣ−Ｃ位置における加速度センサ
検出部の横断面構造図である。
第８図は、本発明による加速度センサ検出部の外観図
である。
第９図は、加速度センサの従来型実装方法の一例を示
した図である。
第10図は、加速度センサの従来型実装方法の他の一例
を示した図である。
第11図は、垂直実装が可能な検出部構造の一例を示し
た図である。
第12図は、垂直実装が可能な検出部構造の他の一例を
示した図である。
第13図は、垂直実装が可能な検出部構造へパッドを形
成する方法を示した図である。
第14図は、加速度センサの検出部を重力方向に立てた
実装方法を示した図である。
第15図は、本発明による加速度センサ検出部構造の他
の実施例を示した図である。
第16図は、本発明による加速度センサ検出部構造の他
の実施例を示した図である。
第17図は、従来型加速度センサの信号処理回路系の一
例を示した図である。
第18図は、従来型加速度センサの信号処理回路系の他
の一例を示した図である。
第19図は、本発明による加速度センサの信号処理回路
系を示した図である。
第20図は、本発明による加速度センサの信号処理回路
系の他の実施例を示した図である。
第21図は、本発明による加速度センサの信号処理回路
系の他の実施例を示した図である。
第22図は、本発明による加速度センサの実装方法を示
した図である。
第23図は、本発明による加速度センサの実装方法の他
の実施例を示した図である。
第24図は、本発明によるプラスチックパッケージ型加
速度センサの樹脂封止後の検出部感度の調整方法を示し
た図である。
第25図は、本発明による加速度センサの実装方法の他
の実施例を示した図である。
発明を実施するための最良の形態 本発明による半導体容量式加速度センサの一実施例を
第１図に示す。図に示すように、検出部は導電性の半導
体基板10,絶縁性のガラス基板1,導電性の半導体基板２
及び絶縁性のガラス基板３を積層した構造よりなる。こ
れらの積層体は各基板を陽極接合によって接着して組み
立てられる。なお、以下に述べる全ての図において、同
じ番号は同一の機能を有するものである。半導体基板２
をエッチング加工して製作されたビーム４と可動電極５
は同じ厚さであり、半導体基板２の上部側に配置され
る。この結果、半導体基板２のエッチングの全工程数が
従来型半導体容量式加速度センサに比べて少なくなる。
約数ミクロンの空隙６を介して可動電極５に対向するよ
うに、厚さが約１ミクロンで導電性の材料よりなる固定
電極８がガラス基板１の表面へ蒸着やスパッタなどの手
法で着膜されている。後述するように、固定電極は１個
で可動電極５の片面側にのみ配置されているので、固定
電極のリード実装方法が簡単になりチップサイズの小さ
な検出部を得ることができる。可動電極５とガラス基板
３の間の空隙11の深さは約数百ミクロンで、空隙６と空
隙11は隙間12を介して空間的につながっている。
本発明による検出部の他の実施例を第３図に示す。本
図はガラス基板１に基準用の固定電極14を着膜し、半導
体基板２の非可動部13との間に基準用の電気容量を形成
している。ビーム４で支持された可動電極５の動きを、
可動電極５と固定電極８との間の電気容量と前記基準用
の電気容量の差をΔＣ検出器で検出することにより、加
速度を計測できる。なお、第１図に示した構造の検出部
の場合は、基準用の電気容量は専用IC内のΔＣ検出器部
に形成されることになる。第３図の検出部は固定電極が
二つ故、第１図に示した検出部より構造がやや複雑にな
る。
第１図に示した半導体容量式加速度センサ検出部にお
ける半導体基板２のエッチング後の形状の上部平面図を
第４図に示した。なお、第１図の検出部構造は、第４図
のＢ−Ｂの位置における断面構造を示している。第４図
において、領域15はガラス基板１と半導体基板２の陽極
接合部である。陽極接合は高温下で高電圧を印加し、ガ
ラス基板と半導体基板を電気化学的に接合する技術とし
て良く知られている。領域13は半導体基板２の非可動部
分であり、その部分のエッチング深さは約数ミクロンか
ら約数十ミクロンの範囲になるように加工される。破線
16で囲まれた内部の領域は、ガラス基板１の表面に固定
電極８を着膜する部分である。領域18は後述するよう
に、半導体基板２に接合されるガラス基板１にサンドブ
ラストなどの手法で孔を加工した部分である。パッド19
を介して、可動電極５と専用IC内のΔＣ検出器は電気的
に結線される。ビーム４に支持された可動電極５へは、
細長いスルーホール17がエッチングによって加工されて
いる。このスルーホール17は狭い空隙６を介して対向し
ている可動電極５と固定電極８間の気体の流動によるス
クイズフィルム効果で発生するエアダンピング効果を所
望の値に設定するものである。加速度によって可動電極
５が上下方向に変位するとき、空隙６部の気体は隙間12
とスルーホール17を介して可動電極５の下部の深い空隙
11部へ流動する構造になっている。このスルーホールの
寸法によって、半導体容量式加速度センサの周波数応答
性は所望の値に設定される。なお、本図におけるビーム
は２本であるが、原理的には少なくとも１本以上あれば
よい。
エッチング後の半導体基板２の他の実施例を第５図に
示す。可動電極５へスルーホールが形成されていない構
造を示したもので、約数百Hz以下の周波数応答で良い場
合の加速度センサに適用される。
第１図に示した半導体容量式加速度センサの第４図の
Ａ−Ａ位置における横断面構造を第６図に示した。図に
示すように、可動電極５中へスルーホール17が貫通して
いる。半導体基板10及びガラス基板１は孔加工され、パ
ッド19の上部のみ空所になっている。
第１図に示した半導体容量式加速度センサの第４図の
Ｃ−Ｃ位置における横断面構造を第７図に示した。ガラ
ス基板１へはサンドブラストなどの手法によって、スル
ーホール20が加工されている。スルーホール20の内面に
蒸着やスパッタなどによって導電金属層21が形成されて
いる。この金属層21を介して、固定電極８は半導体基板
10と電気的に結線され、パッド22より専用IC内のΔＣ検
出器へと接続される。
本発明による半導体容量式加速度センサの立体的外観
図を第８図に示す。前述したように、半導体基板10,ガ
ラス基板1,半導体基板2,ガラス基板３を積層した構造よ
りなり、半導体基板10とガラス基板１にあけた孔23の下
部にパッド19,半導体基板10の上にパッド22が形成され
ている。
次に、本発明による検出部を用いた加速度センサの実
装方法を第９図により説明する。加速度に応じて変化す
る可動電極と固定電極間の電気容量の差を検出するΔＣ
検出器などから構成される専用IC24と検出部25を接着剤
27,28を介して、金属製のステム26に固定している。導
電性のリードピン30がガラスなどの絶縁材料29を介して
ステム26に固定されている。検出部25はパッド40,導線3
2を介して専用IC24と接続され、専用IC24はパッド41,導
線31,リードピン30を介して、エアバッグシステムのコ
ントロールユニットと電気的に結線される。この場合、
加速度の検出方向（即ち、ビームと垂直な方向）はステ
ム26と垂直な方向であり、自動車の進行方向の加速度を
検出するためにはステム26を重力方向に立てるか、ある
いは加速度センサを装着するコントロールユニットを重
力方向に立てざるを得ない。
本発明による検出部を用いた加速度センサの他の実装
方法を第10図に示す。専用IC24と検出部25はセラミック
基板34の上に接着され、接着剤35で固定されたキャップ
36内に装着された例である。加速度センサは半田37,半
田38を介してコントロールユニット39と電気的に結線さ
れる。本図は前図と同様、加速度センサの実装方法が好
ましくないときの例を示している。
次に、本発明による好ましい検出部の実装方法につい
て述べる。これに適用可能な検出部の構造を第11図に示
す。半導体基板10の左側端面42と半導体基板２の左側端
面44を図のように斜めにエッチング加工し、加速度セン
サの検出部と専用ICを電気的に結線するため、端面42の
上へ導電性の金属材料などからなるパッド43,端面44の
上へパッド45を蒸着やスパッタなどにより着膜してい
る。図において、破線で示したライン46とライン47はウ
エハ状態から各検出部を分割するときのダイシングライ
ンである。端面42と端面44はダイシングライン46上には
なく、半導体基板10,ガラス基板1,半導体基板2,ガラス
基板３を陽極接合で接合したウエハ状態で、後述するよ
うに簡単な作業で各検出部のダイシングライン近傍にパ
ッドを形成することができる。
好ましい実装方法を可能にする検出部の他の実施例を
第12図に示す。本図は半導体基板10の端面42と半導体基
板２の端面44を各基板に対して垂直にエッチング加工
し、パッド43とパッド45を形成したものである。これら
のパッドもダイシングライン46の上にはなく、ダイシン
グラインの近傍に配置されている。
ウエハ状態でダイシングライン近傍の端面にパッドを
形成する手法を第13図により説明する。４枚の基板を接
合したウエハ状態の検出部100の上に孔49をあけたメタ
ルマスク48を置き、このメタルマスク48を利用してダイ
シングライン近傍の端面に導電性の金属材料よりなるパ
ッドをスパッタや蒸着により容易に形成することができ
る。積層状態のウエハをダイシングライン50で切断する
ことにより、各検出部に分割することができる。このよ
うに、各検出部に分割する前に、検出部のダイシングラ
イン近傍の端面に簡単な方法でパッドを形成できる。な
お、本図は第11図に示した端面の傾斜した検出部よりな
る積層体のウエハ100で説明した。第12図に示した端面
が垂直な検出部よりなる積層体のウエハについても、同
様な手法でダイシングライン近傍の垂直な端面にパッド
を形成することができる。
第12図に示した検出部の本発明による実装方法を第14
図に示す。セラミック基板34の上に、導線32で電気的に
結線された検出部25と専用IC24を装着している。図に示
すように、検出部25をセラミック基板34へ垂直に実装す
ると本発明による加速度センサ検出部のビームは重力方
向に実装されている故、エアバッグシステムのコントロ
ールユニット39を重力方向に立てることなく、自動車の
進行方向の加速度成分を検出することができる。第11図
に示した構造の検出部についても同様な効果が得られ
る。
次に、可動電極のマスが小さくビームと同じ厚さを有
する検出部構造の他の実施例を第15図，第16図に示す。
これらは第１図に示した構造とは異なり、全て半導体基
板より構成される検出部である。第15図の検出部は導電
性の半導体基板51,半導体基板２及び半導体基板52を熱
酸化膜53と熱酸化膜54を介して、３枚の半導体基板を良
く知られた直接接合方法で接着したものである。ビーム
４で支持された可動電極５と半導体基板51の間に空隙６
を形成している。ここで、半導体基板51は導電性の材料
である故、半導体基板51は可動電極５に対向した固定電
極を兼用することができる。第16図は半導体基板57,熱
酸化膜56及び半導体基板55よりなるSOI（Silicon On In
sulator）基板を利用した検出部で、SOI基板上に熱酸化
膜53を介して半導体基板51を直接接合で接着したもので
ある。この場合、ビーム４で支持された可動電極５の両
面に数ミクロンオーダーの空隙６と空隙58を容易に形成
することができる。
従来型エアバッグシステムにおける半導体容量式加速
度センサの信号処理回路系を第17図に示す。加速度セン
サ65はΔＣ検出器61,ΔＣ検出器61の出力信号を増幅し
て加速度に比例した信号Voをエアバッグシステムのマイ
クロコンピュータ66へ出力する増幅器62,検出部60のゼ
ロ点や感度のバラツキを調整する調整部80,マイクロコ
ンピュータ66からの自己診断指令Vdを処理しΔＣ検出器
61を介して検出部60に診断信号を供給する自己診断機能
部63からなる専用IC64と検出部60より構成される。この
ような従来の信号処理回路系では検出部60に発生したゼ
ロ点のバラツキを調整する必要があり、また直流成分の
ドリフトを除去することはできず、このドリフトは加速
度センサの検出精度を低下させていた。なお、第18図及
び本発明による信号処理回路系を示した第19図〜第21図
において、増幅器62と接続された調整部80を図中へ記憶
することは省略した。これらの図における調整機能は検
出部60の感度のバラツキのみである。第18図はエアバッ
グシステムのコントロールユニット69に設けたコンデン
サ67と抵抗68よりなるハイパスフィルタで加速度センサ
の直流成分をカットし、加速度センサの検出部60に発生
したドリフトを除去する方法として良く知られている。
しかし、本信号処理回路系も後述するように、本発明に
よる検出部の実装方法へ適用することにより、実装構造
が簡単で低コストな加速度センサを実現する効果があ
る。
次に、本発明による信号処理回路系を第19図に示す。
本図により、検出部60のゼロ点バラツキの調整と、熱歪
みなどによって検出部60に発生した直流成分のドリフト
の除去方法を説明する。専用IC64はΔＣ検出部61,増幅
器62,自己診断機能63,演算器70および積分回路71より構
成される。増幅器62の出力信号Voと基準電圧信号Vr（Vr
は加速度がゼロのときの出力信号Voに等しい電圧）の差
を演算器70で検出し、演算器70の検出信号を積分器71で
積分した後、その積分結果をΔＣ検出器61のフィードバ
ック制御する。積分器71の積分時定数は１秒以上と長
く、1Hzより早い周波数成分の加速度を検出するエアバ
ッグシステムにおいて支障のない値に設定されている。
このようにすると、ΔＣ検出器の動作点は直流的には常
に基準動作点に設定される。今、検出部60よりΔＣ検出
器61へ供給される信号をS1とすると、S1は加速度信号と
ドリフト信号の和と定義される。この場合、積分器71よ
りΔＣ検出器61へフィードバック制御される信号S2は直
流的なドリフト信号になり、ΔＣ検出器61の出力信号S3
はS1とS2の差分になるように構成されているので、信号
S3には直流的なドリフト成分は全く含まれなくなる。結
果として、加速度センサ65の出力信号Voからは直流的な
ドリフト成分は完全に除去される。また、このような信
号処理回路構成によると検出部のゼロ点バラツキは直流
的なドリフトのように見える故、ゼロ点バラツキは自動
的に調整され、加速度がゼロのときの出力信号Voは自動
的にVrになる。
本発明による信号処理回路系の他の実施例を第20図に
示す。本図は演算器70と積分器71をマイクロコンピュー
タ66を用いて、前図の処理をディジタル的に行う方法で
ある。この場合、補正信号S2をディジタル的にΔＣ検出
器61に供給する故、ディジタル信号を供給する間隔が長
くなるとディジタル信号を供給した瞬間、加速度センサ
の出力信号Voにリップル的な変動が発生する。この場合
の対策を第21図に示した。本図は事前にリップル的な変
動を予測あるいは学習し、加速度センサの出力信号Voに
リップル成分が発生しないように、信号S2をΔＣ検出器
61に供給できるディジタル的な補正手段72をマイクロコ
ンピュータ66のソフトウエア内に設けている。
次に、本発明によるゼロ点の自動調整や直流成分のド
リフトを除去する信号処理回路系を用いた検出部の実装
方法について述べる。第22図に本発明による実装方法の
一実施例を示した。本発明による実装方法を用いると、
検出部が大きな熱歪を受ける構造の実装方法が可能にな
る。検出部の熱歪によってゼロ点が大きく変動してもそ
のゼロ点を自動的に補償できる故、図に示すように検出
部25の周囲を樹脂などの材料で完全に封止することがで
きる。即ち、加速度センサのプラスチックパッケージ化
が可能になり、作業工程数が少ないため低コストな加速
度センサを提供することができる。検出部25と専用IC24
をリードフレーム74に接着し、導線32で検出部25を専用
IC24は、導線31で専用IC24をリード端子73へ電気的に結
線した後、検出部25と専用IC24をトランスファーモール
ドなどで樹脂75中へ同時に封止する方法である。なお、
孔76は加速度センサをコントロールユニットの側壁など
にネジで固定するときに用いられる。
検出部の周囲を完全に樹脂などの硬い材料で封止する
と、検出部の可動電極と固定電極間の空隙寸法がわずか
に変化する。結果として、加速度センサのゼロ点と感度
が変化する。ゼロ点の変化は前述の信号処理回路系で自
動的に対策できるが、感度変化については別の対策がさ
らに必要になる。感度変化の対策方法の一例を第23図に
示した。即ち、検出部25と専用IC24の周囲を比較的やわ
らかい材料77（例えば、シリコーンゴムなど）で囲んだ
後、樹脂などの材料75でパッケージ化する方法である。
このようにすると、電極間の空隙寸法は極めて少なくな
り、実装前後の感度変化は無視できる値になる。感度変
化の対策方法の他の実施例を第24図に示す。本図はパッ
ケージ前後の感度変化を是認し、検出部25と専用IC24の
周囲を樹脂75で完全に封止した後、加速度センサの感度
をディジタル的に調整する方法である。即ち、樹脂75よ
り感度調整用として数ビットの端子78を外部に引き出し
ておき、この端子を介して専用IC24内の増幅器に接続さ
れている調整部のメモリ内容をディジタル的に変更し
て、増幅器の感度を調整する方法である。調整部のメモ
リがツェナーROMの場合、端子78より数十ボルトの電圧
の専用ICへ印加して、メモリ内容を容易に調整すること
ができる。樹脂75の外部にレーザトリミング用の抵抗体
を設けるアナログ的な調整方法とは異なり、調整部分の
耐環境性が優れており、信頼度の高い加速度センサを提
供できる。樹脂などの材料でパッケージ化した加速度セ
ンサの使い勝手の向上を図るには、樹脂材料の表面を適
当な材料でコーティングするのがこのましい。即ち、第
25図に示すようにコーティング材料100が半導電性の材
料の場合はEMIに特に強い加速度センサ、非吸湿性の材
料の場合は特に高温，高湿下でも使用可能な加速度セン
サが得られる。
前述したように、本発明により低コストで高性能な加
速度センサが得られる。
産業上の利用可能性 本発明の加速度センサは、特に自動車のエアバッグシ
ステムに適用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 政善 茨城県常陸太田市内堀町3233−４ (72)発明者 市川 範男 茨城県水戸市中丸町210−52 (56)参考文献 特開 昭62−93668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−44875（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−207917（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134570（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−94169（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142252（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−264577（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−210479（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256871（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 15/125 G01P 15/08

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可動電極と、 前記可動電極を支持するビームと、 前記可動電極に対向して配置された固定電極と、 前記固定電極が片側に形成された絶縁性基板と、 前記絶縁性基板にあけられたスルーホールと、 前記スルーホールの内面に設けられた導電金属層とを備
    え、 前記可動電極及び前記ビームは半導体基板からできてい
    て、 前記可動電極と前記ビームの厚さは同じである加速度セ
    ンサにおいて、 前記スルーホールが中空であり、 前記絶縁性基板の他側に設けられ、前記スルーホールの
    前記他側の開口を塞ぐ第２の半導体基板を備え、 前記固定電極が前記導電金属層を介して前記第２の半導
    体基板と電気的に接続されたことを特徴とする加速度セ
    ンサ。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記可動電極と前記ビームの厚さは数十ミクロン以下で
    あることを特徴とする加速度センサ。
  3. 【請求項３】請求項１において、 前記可動電極及び前記ビームは半導体基板をエッチング
    加工して作られていることを特徴とする加速度センサ。
  4. 【請求項４】請求項１記載の加速度センサと、 前記可動電極の動きを検出する静電容量検出器と、 前記検出器の出力信号を増幅する増幅器と、 前記増幅器の出力信号レベルの変化を検出し、この検出
    結果に対応した補正値を前記加速度センサの直流ドリフ
    トを除去するように前記静電容量検出器に供給する補正
    手段と、 を備えたことを特徴とするプラスッチクパッケージ型加
    速度センサ。
  5. 【請求項５】請求項４において、 前記補正手段は検出部のゼロ点バラツキを自動的に補償
    する手段であることを特徴とするプラスッチクパッケー
    ジ型加速度センサ。
  6. 【請求項６】請求項４において、 前記補正手段は前記検出器の出力信号とゼロ加速度に対
    応した基準信号との差を検出する演算器及び積分器から
    構成されていることを特徴とするプラスッチクパッケー
    ジ型加速度センサ。
  7. 【請求項７】請求項４において、 前記補正手段は補正値を前記静電容量検出器を供給した
    直後に前記加速度センサに発生する出力変動をあらかじ
    め予測したり、適当修正したりする機能を有することを
    特徴とするプラスッチクパッケージ型加速度センサ。
  8. 【請求項８】請求項１記載の加速度センサと、 前記可動電極の動きを検出する静電容量検出器と、 前記静電容量検出器の出力信号を増幅する増幅器と、 検出部の直流ドリフトやゼロ点バラツキを除去するよう
    に前記増幅器の後段に設けたハイパスフィルターとから
    なる信号処理回路とを有し、 前記加速度センサと前記信号処理回路の周囲を樹脂など
    の材料で完全に封止した実装構造にしたことを特徴とす
    るプラスッチクパッケージ型加速度センサ。
  9. 【請求項９】請求項４から８のいづれかにおいて、 前記加速度センサの周囲を半導電性の材料あるいは非吸
    湿性の材料でコーティングしたことを特徴とするプラス
    ッチクパッケージ型加速度センサ。
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