JP3189420B2 - 加速度センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等の運動
体の加速度を検出するのに用いて好適な加速度センサに
関し、特に、支持梁が加速度に応じて水平方向に変位す
る加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来技術による片持梁式の加速
度センサとしては、シリコン基板に設けられ、基端側が
固定端となり先端側が加速度に応じてシリコン基板と水
平方向に変位する質量部を有する支持梁と、該支持梁の
固定端を除く外周側を取囲むように前記シリコン基板を
上面から下面まで貫通して設けられた略コ字状の溝と、
該溝により前記シリコン基板に一体形成され、支持梁の
周囲に所定寸法離間して設けられた固定部と、前記シリ
コン基板の表面に設けられた低抵抗のＰ型拡散層によっ
て前記支持梁および該支持梁に対向する固定部に形成さ
れた可動電極および固定電極とからなるものが、例えば
特開昭６２−２３２１７１号公報等によって知られてい
る。

【０００３】また、他の従来技術による加速度センサと
して、基端側が固定端となり先端側が加速度に応じて水
平方向に変位する質量部を有する支持梁と、該支持梁の
側面に略コ字状の溝を介して設けられた固定部と、前記
支持梁の側面および該側面に対向する固定部の側面に金
属蒸着等の手段を用いて形成された可動電極および固定
電極とからなるものが、特開昭６０−１５９６５８号公
報によって知られている。

【０００４】そして、これらの加速度センサは、支持梁
の幅寸法をその厚さ寸法よりも小さくすることにより加
速度検出方向に指向性を付与し、該支持梁を加速度に応
じてシリコン基板と水平な方向に変位せしめ、この支持
梁の水平方向変位による各電極間の静電容量変化を加速
度検出信号として検出するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した各
従来技術による加速度センサでは、シリコン基板を貫通
する略コ字状の溝を形成することにより、該基板に支持
梁と固定部とを一体的に形成している。しかし、この溝
は支持梁の固定端側を除くコ字状に形成されているに過
ぎず、該支持梁の固定端側はシリコン基板を介して固定
部側と接続されているから、支持梁に形成された可動電
極と固定部に形成された固定電極との間の電気的絶縁性
が低く、ノイズの影響を受け易くなって加速度の検出精
度や検出感度等が大幅に低下するという問題がある。

【０００６】また、上述した各従来技術による静電容量
式の加速度センサにあっては、加速度の検出感度を高め
るべく、可動電極と固定電極との間の電極間寸法（即
ち、溝の幅寸法）を数十μｍ程度の狭小な寸法にする必
要があるが、支持梁と固定部とが物理的に接続されてい
るため、この狭小な溝の両側面に電気的に分離された可
動電極、固定電極を形成するのが難しい。

【０００７】即ち、特開昭６２−２３２１７１号公報に
示す従来技術によるものでは、エッチング技術によりシ
リコン基板を上下に貫通する２個の溝を左，右に離間し
て穿設した後、シリコン基板の表面に該各溝を取囲むよ
うにして抵抗値の低いＰ型拡散層を形成し、再度エッチ
ング技術により各溝を広げて略コ字状に形成することに
より、このＰ型拡散層を溝の両側で分断して可動電極，
固定電極を形成するようになっているから、エッチング
技術による溝の形成がＰ型拡散層形成工程を挟む前，後
の２段階で行われることになり、製造工程が大幅に複雑
化し、製造コストが増大するという問題がある。

【０００８】さらに、特開昭６０−１５９６５８号公報
に示す他の従来技術によるものでは、支持梁，溝の側面
等に金属を蒸着等して別体の金属製電極を設けるように
なっているから、均一な電極を形成するのが難しく、工
程が複雑化するという問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、可動電極と固定電極との間を確実に電気
的に絶縁することができ、ノイズの影響を低減して加速
度の検出精度，検出感度を向上できるようにした加速度
センサを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明に係る加速度センサは、シリコン材料か
ら形成された第１の基板と、該第１の基板の下面側に位
置して周縁部に設けられた絶縁部材を介して該第１の基
板と該絶縁部材によって電気的に絶縁された状態で設け
られた第２の基板とを備え、前記第１の基板は、加速度
に応じて水平方向に変位する質量部を有する支持梁と、
該支持梁の全周に亘って前記第１の基板を貫通して設け
られた絶縁溝と、該絶縁溝を挟んで前記支持梁の両側に
設けられ、前記第２の基板に固定された固定部と、少な
くとも該各固定部および前記支持梁の表面に設けられた
低抵抗層とから構成し、前記絶縁部材によって前記第２
の基板の上面と前記支持梁および質量部の下面との間に
隙間を確保する構成としたことにある。

【００１１】

【作用】第１の基板を構成する支持梁および各固定部と
は絶縁溝により分断されて電気的に絶縁され、低抵抗層
によって該支持梁には可動電極が形成されると共に該各
固定部には固定電極が形成される。そして、加速度が加
わると、支持梁はこの加速度に応じて水平方向に変位
し、該支持梁と各固定部との間の静電容量が変化するか
ら、この静電容量変化を可動電極と固定電極とにより加
速度検出信号として検出することができる。また、絶縁
部材によって第２の基板の上面と支持梁および質量部の
下面との間に隙間を確保したから、該隙間によって支持
梁の変位を確保することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１１に
基づき、基板上に単一の片持梁式加速度センサを形成す
る場合を例に挙げて説明する。

【００１３】まず、図１ないし図９は本発明の第１の実
施例による加速度センサに係り、図において、１はｎ型
のシリコン材料から例えば（１１０）の結晶面を有する
ように形成された第１の基板としての上側基板を示し、
該上側基板１の内部には、後述の如く絶縁溝５によって
支持梁４，固定部６等が一体的に形成されると共に、そ
の表面には低抵抗層７が形成されるようになっている。

【００１４】２は上側基板１の下面側に絶縁部材として
の絶縁層３を介して接合された第２の基板としての下側
基板を示し、該下側基板２は例えば後述のアルカリ性エ
ッチング液によって溶解しないように、窒化膜，酸化膜
（図示せず）等で保護されたシリコン材料から形成さ
れ、絶縁層３により上側基板１と電気的に絶縁されてい
る。ここで、前記絶縁層３は熱酸化法等の手段により酸
化珪素（ＳｉＯ₂）層として、上側基板１と下側基板２
の間に位置して上側基板１の下面側全周縁部分に設けら
れ、支持梁４の変位を確保すべく中央部には設けられて
いない。

【００１５】４は上側基板１の内部に一体的に形成され
た支持梁を示し、該支持梁４は、図２にも示す如く、そ
の基端側が下側基板２に固定された固定端４Ａとなり、
その中間部が上側基板１の厚さ寸法よりも薄肉に形成さ
れた支持部４Ｂとなり、その先端側の自由端が所定の質
量を有するように厚肉に形成された質量部４Ｃとなって
いる。そして、該支持梁４は支持部４Ｂの幅寸法Ｗ1 が
上側基板１の厚さ寸法Ｈ1 よりも小さく形成されること
により、加速度検出に対する指向性が与えられ、加速度
に応じて水平方向に変位するものである。また、該支持
梁４の支持部４Ｂ，質量部４Ｃの下面側と下側基板２と
の間には図３に示す如く隙間Ｓが確保されている。

【００１６】５は支持梁４の外周側全部を取囲むように
して上側基板１に穿設された絶縁溝を示し、該絶縁溝５
は図２，図３にも示す如く、支持梁４の全周に亘って上
側基板１の上面側から下面側まで貫通して設けられ、こ
れにより、支持梁４と各固定部６との間を分断し、電気
的に絶縁している。また、該絶縁溝５のうち支持梁４の
質量部４Ｃと各固定部６との間は、例えば数十μｍ以下
の幅寸法Ｗ2 を有する狭小な検出用溝部５Ａ，５Ａとな
っている。

【００１７】６，６は絶縁溝５の各検出用溝部５Ａを挟
んで支持梁４の左，右両側に設けられた固定部を示し、
該各固定部６は絶縁溝５によって上側基板１に一体的に
形成され、その下面側は絶縁層３を介して下側基板２の
上面側に固定されている。また、該各固定部６のうち支
持梁４の質量部４Ｃと対向する部分は該質量部４Ｃ側に
向けて突出する突出部６Ａ，６Ａとなり、該各突出部６
Ａは低抵抗層７によって固定電極を構成している。

【００１８】７は上側基板１の表面に例えばリン，ホウ
素等を熱拡散することにより設けられた低抵抗層を示
し、該低抵抗層７は、後述の如く少なくとも支持梁４の
表面と各固定部６の表面とに設けられることにより、該
支持梁４の質量部４Ｃ両側面に可動電極を形成し、該各
固定部６の突出部６Ａの前面側に固定電極を形成するも
のである。

【００１９】即ち、前記低抵抗層７は、後述の如く、絶
縁溝５が穿設された後に上側基板１等に設けられるもの
で、図２，図３にも示す如く、支持梁４の上面および両
側面、質量部４Ｃの前面、支持部４Ｂおよび質量部４Ｃ
の下面と、各固定部６の上面および支持梁４に対向する
側面等に設けられている。これにより、支持梁４の質量
部４Ｃに可動電極を形成すると共に各固定部６の突出部
６Ａに固定電極をそれぞれ形成し、さらに、支持梁４お
よび各固定部６の上面側を該各電極からの加速度検出信
号を導出するためのリード部として形成するものであ
る。

【００２０】なお、図２，図３中では、絶縁層３を除い
た下側基板２の上面側にも低抵抗層７が設けられている
が、この低抵抗層７は加速度検出に用いるものではな
く、リン等の熱拡散によって結果的に設けられるもので
ある。

【００２１】８，８，…は支持梁４の固定端４Ａと各固
定部６の上面側にそれぞれ設けられた配線取り出し用電
極を示し、該各配線取り出し用電極８は例えば金，チタ
ン等の導電性合金材料から形成されている。そして、該
各配線取り出し用電極８は、その下面側が低抵抗層７を
介して質量部４Ｃの両側面に形成された可動電極および
各突出部６Ａの前面側に形成された固定電極と電気的に
接続されると共に、その上面側がリード線等を介して静
電容量検出回路（いずれも図示せず）等に接続されてい
る。

【００２２】本実施例による加速度センサは上述の如き
構成を有するもので、次に、その製造方法について図４
ないし図９を参照しつつ説明する。

【００２３】まず、図４に示す絶縁層形成工程では、ス
パッタリング技術，エッチング技術等を用いて、上側基
板１の下面側の全周縁部分を取囲むように、下側基板２
を絶縁しつつ接合するための絶縁層３を形成する。

【００２４】次に、図５に示す下側基板接合工程では、
陽極接合技術を用いることにより、上側基板１の下面側
に絶縁層３を介して下側基板２を接合し、上側基板１を
下側から電気的に絶縁する。

【００２５】そして、図６に示す皮膜形成工程では、上
側基板１の上面側にＣＶＤ法を用いて窒化珪素（Ｓｉ
Ｎ）の皮膜９を形成した後、この皮膜９の一部をエッチ
ング技術，フォトリソグラフィ技術等を用いて除去する
ことにより、支持梁４，各固定部６等を形どるようにし
て（即ち、絶縁溝５を形どるようにして）所定のパター
ンに整える。

【００２６】次に、図７に示す絶縁溝形成工程では、前
記皮膜形成工程で形成された皮膜９をマスクとして、例
えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキ
サイド），ＫＯＨ等のアルカリ性エッチング液を用いる
ことにより、結晶面選択エッチング法で支持梁４の全周
に亘って上側基板１を上面側から下面側まで貫通する絶
縁溝５を形成する。これにより、該絶縁溝５によって分
断された支持梁４と各固定部６とが同時に上側基板１に
形成される。

【００２７】さらに、図８に示す低抵抗層形成工程で
は、前記絶縁溝形成工程で残った皮膜９をエッチング技
術等を用いて除去した後、上側基板１の表面等に熱拡散
法を用いてリン，ホウ素等を拡散させることにより、支
持梁４の上面および両側面、各固定部６の上面および支
持梁４と対向する側面等に抵抗率の低い低抵抗層７を形
成する。これにより、支持梁４の質量部４Ｃ両側面には
可動電極が形成され、該質量部４Ｃと対向する各固定部
６の突出部６Ａには固定電極が形成される。

【００２８】なお、この低抵抗層形成工程によって、リ
ン，ホウ素等は支持梁４の下面側や絶縁層３を除いた下
側基板２の上面側にも拡散され、これらの場所に低抵抗
層７をそれぞれ形成するが、これらの低抵抗層７は静電
容量に基づく加速度検出に寄与するものではなく、いわ
ば結果的に形成されるものである。即ち、前記絶縁溝形
成工程によって絶縁溝５が穿設されているため、可動電
極および各固定電極となる所定の場所以外に低抵抗層７
が形成されたとしても静電容量の検出に何ら影響はな
く、却って低抵抗層７の形成場所を気にせずに本工程に
おいて一度に低抵抗層７を形成することにより、工程が
短縮される。

【００２９】最後に、図９に示す配線取り出し用電極形
成工程では、低抵抗層７が形成された上側基板１の上面
側の所定位置に、金合金等の導電性材料を蒸着すること
によって各配線取り出し用電極８を形成し、該各配線取
り出し用電極８と前記低抵抗層形成工程で形成された可
動電極および固定電極とを低抵抗層７により電気的に接
続して加速度センサを完成する。

【００３０】本実施例による加速度センサはこのように
して製造されるもので、加速度が加わると、この加速度
に応じて支持梁４が絶縁溝５内を水平方向に変位し、こ
れにより、該支持梁４の質量部４Ｃと各固定部６の突出
部６Ａとの間の静電容量が変化する。そして、該質量部
４Ｃと各突出部６Ａとの間の静電容量の変化は、支持梁
４の質量部４Ｃ両側面に設けられた低抵抗層７からなる
可動電極と各固定部６の突出部６Ａ前面に設けられた低
抵抗層７からなる固定電極とによって検出されつつ、支
持梁４および各固定部６の上面側に設けられたリード部
たる低抵抗層７を介して各配線取り出し用電極８に伝達
され、該各配線取り出し用電極８から静電容量検出回路
等に出力される。

【００３１】かくして、本実施例によれば、シリコン材
料からなる上側基板１に、該上側基板１を上面側から下
面側まで貫通する絶縁溝５を穿設することにより支持梁
４，各固定部６等を一体的に形成し、該支持梁４の上面
および両側面と各固定部６の上面および該支持梁４と対
向する側面とに低抵抗層７を設ける構成としたから、支
持梁４と各固定部６とを分断して電気的に絶縁すること
ができ、低抵抗層７によって支持梁４の質量部４Ｃ両側
面、各固定部６の突出部６Ａ前面に可動電極、固定電極
をそれぞれ容易に形成することができる。

【００３２】この結果、絶縁溝５と下側基板２とによっ
て、可動電極が形成された支持梁４と固定電極が形成さ
れた各固定部６との間を確実に絶縁することができ、該
各電極間の電気的絶縁性を高めて相互干渉等を防止し、
ノイズの影響を効果的に低減して加速度の検出精度や検
出感度等を大幅に向上することができる。

【００３３】また、上側基板１に支持梁４と各固定部６
とを分断する絶縁溝５を形成する構成であるから、該絶
縁溝５を穿設した後、上側基板１の表面（支持梁４の上
面および両側面、各固定部６の上面および支持梁４と対
向する側面等）に低抵抗層７を形成することにより、容
易に可動電極と各固定電極とを設けることができ、製造
工程を簡素化して製造コストを大幅に低減することがで
きる。

【００３４】即ち、特開昭６２−２３２１７１号公報に
示す従来技術による加速度センサでは、支持梁と各固定
部とを完全に分断しない略コ字状の溝を穿設するため、
必然的に、Ｐ型拡散層を分離して各電極を形成するため
のエッチング工程が２段階で行なわれるのに対し、本実
施例では、予め絶縁溝５によって支持梁４と各固定部６
とが分断されて電気的に絶縁されているから、該絶縁溝
５が穿設された上側基板１の表面に低抵抗層７を設ける
ことにより、可動電極と各固定電極とを容易に製造する
ことができ、製造工程を大幅に簡素化して検出精度や検
出感度等を向上できる。

【００３５】さらに、低抵抗層７は、前記図８に示す低
抵抗層形成工程において、可動電極たる質量部４Ｃおよ
び固定電極たる各突出部６Ａのみならず、加速度検出と
は無関係な絶縁層３を除く下側基板２の上面等にも形成
されるが、支持梁４と各固定部６とは絶縁溝５によって
確実に絶縁されているから、支持梁４および各固定部６
の積極的に使用する場所以外の場所に低抵抗層７が結果
的に形成されても、加速度検出に何ら影響を与えること
がない。従って、低抵抗層形成工程において、低抵抗層
７を一度にいわゆるドブ漬け状態で形成することがで
き、不要な箇所に位置する低抵抗層７の除去工程を不要
とし、工程を簡素化して製造コストを大幅に低減するこ
とができる。

【００３６】次に、図１０は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例の特徴は、支持梁の左，右両側に水平方向
の変位量を規制するストッパ部を設けたことにある。な
お、本実施例では、上述した第１の実施例と同一の構成
要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００３７】図中、１１は前記第１の実施例で述べた支
持梁４に代えて本実施例に適用される支持梁を示し、該
支持梁１１は前記第１の実施例で述べた支持梁４とほぼ
同様に、下側基板２に絶縁層３を介して固定された固定
端１１Ａと、薄肉に形成された支持部１１Ｂと、該支持
部１１Ｂの自由端側に所定の質量をもって厚肉に形成さ
れた質量部１１Ｃとから大略構成され、該質量部１１Ｃ
の両側面は低抵抗層７によって可動電極を構成してい
る。しかし、本実施例による支持梁１１の質量部１１Ｃ
は、その長さ寸法Ｌが第１の実施例で述べた質量部４Ｃ
よりも長くなるように形成され、その左，右両側には後
述のストッパ部１４，１４が配設されている点で相違す
る。

【００３８】１２は本実施例による絶縁溝を示し、該絶
縁溝１２は前記第１の実施例で述べた絶縁溝５とほぼ同
様に、支持梁１１の全周を取囲むようにして上側基板１
の上面側から下面側まで貫通して設けられ、該支持梁１
１と後述の各固定部１３，１３との間を分断して電気的
に絶縁し、狭小な幅寸法Ｗ2 を有する検出用溝部１２
Ａ，１２Ａが設けられている。しかし、本実施例による
絶縁溝１２は、支持梁１１の固定端１１Ａおよび支持部
１１Ｂの周囲全部の上側基板１を取除くように広い面積
をもって形成されると共に、各固定部１３と各ストッパ
部１４との間も分断して絶縁している。また、該絶縁溝
１２のうち支持梁１１の質量部１１Ｃと各ストッパ部１
４とが対向する部分は、検出用溝部１２Ａの幅寸法Ｗ2
よりも小さい幅寸法Ｗ3 （Ｗ3 ＜Ｗ2 ）を有する規制用
溝部１２Ｂ，１２Ｂとして形成され、これにより質量部
１１Ｃが各固定部１３に接触するのを防止している。

【００３９】１３，１３は絶縁溝１２の各検出用溝部１
２Ａを挟んで支持梁１１の左，右両側に設けられた固定
部を示し、該各固定部１３は前記第１の実施例で述べた
各固定部６とほぼ同様に、絶縁溝１２によって上側基板
１に一体的に形成され、支持梁１１の質量部１１Ｃと対
向する側面は低抵抗層７により固定電極を構成してい
る。しかし、本実施例による各固定部１３は、前記第１
の実施例で述べた固定部６と異なり、支持梁１１の質量
部１１Ｃの左，右両側のみに設けられている。

【００４０】１４，１４は支持梁１１の質量部１１Ｃ先
端側に位置し、左，右に所定寸法離間して上側基板１に
一体形成された一対のストッパ部を示し、該各ストッパ
部１４は加速度によって水平方向に変位する支持梁１１
の変位量を左，右両側で規制することにより、該支持梁
１１の質量部１１Ｃが各固定部１３に接触するのを防止
するものである。

【００４１】かくして、このように構成される本実施例
でも、上述した前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。しかし、本実施例では、絶縁溝１
２の規制用溝部１２Ｂ，１２Ｂを介して支持梁１１の質
量部１１Ｃに対向するストッパ部１４，１４を設ける構
成としたから、加速度検出時に支持梁１１の質量部１１
Ｃが各固定部１３に接触するのを確実に防止することが
でき、より一層信頼性等を大幅に向上することができ
る。

【００４２】さらに、図１１は本発明の第３の実施例を
示し、本実施例の特徴は、各固定部を絶縁溝により２つ
に分断して、一方の固定部を検出用電極とし、他方の固
定部を駆動用電極とすることにより、検出系と駆動系と
を備えたいわゆるサーボ型の加速度センサとして構成し
たことにある。なお、本実施例では、上述した第１，第
２の実施例で述べた構成要素と同一の構成要素に同一の
符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４３】図中、２１は前記第２の実施例で述べた絶
縁溝１２に代えて本実施例に適用される絶縁溝を示し、
該絶縁溝２１は前記第２の実施例で述べた絶縁溝１２と
ほぼ同様に、支持梁１１の全周を取囲むようにして上側
基板１の上面側から下面側まで貫通して設けられ、該支
持梁１１と後述の各固定部２２，２２との間を分断して
電気的に絶縁すると共に、検出用溝部２１Ａ，２１Ａと
規制用溝部２１Ｂ，２１Ｂとが設けられている。しか
し、本実施例による絶縁溝２１は、各固定部２２を長手
方向に分断して電気的に絶縁することにより、後述する
検出用固定部２２Ａと駆動用固定部２２Ｂとを形成して
いる。

【００４４】２２，２２は本実施例による固定部を示
し、該各固定部２２は前記第２の実施例で述べた各固定
部１３とほぼ同様に、絶縁溝２１の各検出用溝部２１Ａ
を挟んで支持梁１１の質量部１１Ｃの左，右両側に設け
られ、該質量部１１Ｃと対向する面が低抵抗層７によっ
て固定電極を構成している。しかし、本実施例による各
固定部２２は、絶縁溝２１により、支持梁１１の固定端
１１Ａ側に位置する検出用固定部２２Ａと、各ストッパ
部１４側に位置し、該検出用固定部２２Ａよりも狭小に
形成された駆動用固定部２２Ｂとに分断されている。

【００４５】ここで、前記各検出用固定部２２Ａは、低
抵抗層７およびリード線等を介して静電容量検出回路
（いずれも図示せず）に接続され、支持梁１１の質量部
１１Ｃと対向する面が加速度に応じた静電容量の変化を
検出する検出用電極となっている。一方、前記各駆動用
固定部２２Ｂは、低抵抗層７およびリード線等を介して
駆動電圧を発生させる静電駆動回路（図示せず）に接続
され、これにより、検出用電極たる各検出用固定部２２
Ａが検出した静電容量に基いて支持梁１１との間に静電
力を発生させ、該支持梁１１の水平方向の変位を零に維
持する駆動用電極を構成している。

【００４６】かくして、このように構成される本実施例
でも、上述した前記第１，第２の実施例とほぼ同様の効
果を得ることができる。

【００４７】なお、前記各実施例では、上側基板１に単
一の加速度センサを形成する場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限らず、上側基板に複数の加速度セ
ンサを形成してもよい。この場合には、一方の加速度セ
ンサの加速度検出方向と他方の加速度センサの加速度検
出方向とを違えることにより、異なる方向の加速度を検
出することができる。

【００４８】また、前記各実施例では、第２の基板とし
ての下側基板２は窒化膜によって覆われたシリコン材料
から形成するものとして述べたが、これに替えて、例え
ばガラス材料等から形成してもよく、この場合には絶縁
層３を溶融ガラス等から形成するのが好ましい。

【００４９】さらに、前記第２，第３の実施例では、各
ストッパ部１４間を絶縁溝１２（２１）によって分断す
る場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、図１
０，図１１中にそれぞれ二点鎖線で示す如く、各ストッ
パ部１４を連結する構成としてもよい。

【００５０】さらにまた、前記各実施例では、絶縁層３
を上側基板１の下面側全周縁部分に設けるものとして述
べたが、支持梁４（１１）の固定端４Ａ（１１Ａ）、固
定部６（１３，２２）に対応する部分のみに設けるよう
にしてもよい。

【００５１】一方、前記各実施例では、いわゆる片持梁
式の加速度センサを例に挙げて説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば特開平３−１１２１７０号公報に示
す如く、質量部を２つの支点で支持するいわゆる両持梁
式の加速度センサにも適用できる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、シ
リコン材料から形成された第１の基板と、該第１の基板
の下面側に位置して周縁部に設けられた絶縁部材を介し
て該第１の基板と該絶縁部材によって電気的に絶縁され
た状態で設けられた第２の基板とを備え、前記第１の基
板は、加速度に応じて水平方向に変位する質量部を有す
る支持梁と、該支持梁の全周に亘って前記第１の基板を
貫通して設けられた絶縁溝と、該絶縁溝を挟んで前記支
持梁の両側に設けられ、前記第２の基板に固定された固
定部と、少なくとも該各固定部および前記支持梁の表面
に設けられた低抵抗層とにより構成したから、支持梁と
各固定部とを絶縁溝および絶縁部材によって電気的に絶
縁し、低抵抗層によって支持梁の質量部、各固定部に可
動電極、固定電極をそれぞれ容易に形成することができ
る。

【００５３】この結果、絶縁溝と絶縁部材とによって、
可動電極が形成された支持梁と固定電極が形成された各
固定部との間を確実に絶縁することができ、該各電極間
の電気的絶縁性を高めて相互干渉等を防止し、ノイズの
影響を効果的に低減して加速度の検出精度や検出感度等
を向上することができる。また、絶縁部材によって第２
の基板の上面と支持梁および質量部の下面との間に隙間
を確保したから、該隙間によって支持梁の変位を確保す
ることができる。

【００５４】また、第１の基板に支持梁と各固定部とを
分断する絶縁溝を形成する構成であるから、該絶縁溝を
穿設した後、第１の基板の表面に低抵抗層を形成するこ
とにより、容易に可動電極と各固定電極とを設けること
ができ、製造工程を簡素化して製造コストを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による加速度センサの全
体を示す斜視図である。

【図２】図１中の加速度センサの平面図である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向断面図である。

【図４】絶縁層形成工程を示す図３と同様の縦断面図で
ある。

【図５】図４に示す絶縁層形成工程に続く下側基板接合
工程を示す縦断面図である。

【図６】図５に示す下側基板接合工程に続く皮膜形成工
程を示す縦断面図である。

【図７】図６に示す皮膜形成工程に続く絶縁溝形成工程
を示す縦断面図である。

【図８】図７に示す絶縁溝形成工程に続く低抵抗層形成
工程を示す縦断面図である。

【図９】図８に示す低抵抗層形成工程に続く配線取り出
し用電極形成工程を示す縦断面図である。

【図１０】本発明の第２の実施例による加速度センサを
示す平面図である。

【図１１】本発明の第３の実施例による加速度センサを
示す平面図である。

【符号の説明】

１ 上側基板（第１の基板） ２ 下側基板（第２の基板） ４，１１ 支持梁 ４Ｃ，１１Ｃ 質量部 ５，１２，２１ 絶縁溝 ６，１３，２２ 固定部 ７ 低抵抗層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコン材料から形成された第１の基板
   と、該第１の基板の下面側に位置して周縁部に設けられ
   た絶縁部材を介して該第１の基板と該絶縁部材によって
   電気的に絶縁された状態で設けられた第２の基板とを備
   え、前記第１の基板は、加速度に応じて水平方向に変位
   する質量部を有する支持梁と、該支持梁の全周に亘って
   前記第１の基板を貫通して設けられた絶縁溝と、該絶縁
   溝を挟んで前記支持梁の両側に設けられ、前記第２の基
   板に固定された固定部と、少なくとも該各固定部および
   前記支持梁の表面に設けられた低抵抗層とから構成し、
   前記絶縁部材によって前記第２の基板の上面と前記支持
   梁および質量部の下面との間に隙間を確保する構成とし
   てなる加速度センサ。