JP4893491B2 - 力学量検出センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ及び力学量検出センサの生産方法 - Google Patents
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Description
(i)可動電極30Aと30Bにそれぞれ逆の電位を印可する。
静電引力により可動電極30Aと30Bが接触するとファンデルワールス力により接合される。
(ii)可動電極30Aと30Bを例えばプローブなどで物理的に押動する。
押動により可動電極30Aと30Bが接触するとファンデルワールス力により接合される。
(iii)ファンデルワールス力にて接合後、熱を加える。
熱により接合面14aと14bの間に酸化膜(SIO、SIO2)が形成されるので、強固な結合が形成される。
(iv)ファンデルワールス力にて接合後、接着剤を滴下し毛細管現象を利用して貼り合わせる。
この場合、接合面14aと14bの間に接着剤が介在することになるので、導電性の接着剤を用いれば可動電極30Aと30Bを電気的に結合でき、非導電性の接着剤の用いれば可動電極30Aと30Bを電気的に分離することができる。
V0=(CS1−CS2)・Vcc/Cf
本実施形態の力学量検出センサ10の効果について説明する。図5に示すように、GAP-Aは間隔d_min、GAP-Bは間隔d_prcであるが、d_prc>d_minなので、接合面14a、14bを接合することでd_minがゼロ(又はほぼゼロ)になり、電極面12aと22a、又は、電極面12bと電極面22bの間隔を「d_prc−d_min」とすることができる。
GAP-A: d_min=2.0μm
GAP-B: d_prc=2.5μm
の場合、接合により電極面12aと22a、又は、電極面12bと電極面22bの間隔dは
d: 2.5−2.0 = 0.5μm
とすることができる。この間隔d=0.5μmは加工精度d_min=2.0μmよりも小さい。したがって、本実施形態の力学量検出センサ10は、電極面12aと22a、又は、電極面12bと22bの間隔dを加工精度よりも小さくすることができる。
これまでは可動電極30を接合して構成したが、可動電極30はマスク形成時から一体形成し、固定電極40をGAP-Aを設けて形成しておき酸化膜(犠牲層)8のエッチング後に接合してもよい。
8 犠牲層
9 支持基板
10 力学量検出センサ
11a、11b、21a、21b アンカ部
12a、12b、22a、22b 電極面
13a、13b バネ部
14a、14b、14 接合面
15a、15b、15、23a、23b 櫛歯電極基部
30 可動電極
31 マスク
32 開口部
40 固定電極
50 シリコン基板
60 検出回路
Claims (7)
- 支持基板と、
力学量の印加に応じて前記支持基板に対して変位可能に支持された可動電極と、
前記支持基板に固定されるとともに、前記可動電極と対向して配置された固定電極と、を有する、力学量検出センサの生産方法において、
前記可動電極のマスクを、可動電極Aと可動電極Bの所定部が間隔d_minとなる別体であって、前記可動電極Aと前記可動電極Bが前記固定電極と対向するように形成するステップS1と、
前記マスクに基づき、前記可動電極と前記固定電極間にトレンチを形成し、前記可動電極Aと前記可動電極Bを前記支持基板から離反するようにエッチングするステップS2と、
前記可動電極A又は前記可動電極Bの少なくとも一方を前記固定電極に接近する方向に前記間隔d_min変位させ、前記可動電極Aと前記可動電極Bを接合するステップS3と、
を有することを特徴とする力学量検出センサの生産方法。 - 前記ステップS1において、前記固定電極と前記可動電極Aのマスクが対向する間隔d_prc1、又は、前記固定電極と前記可動電極Bのマスクが対向する間隔d_prc2は、
前記ステップS3において前記可動電極Aと可動電極Bが接合された後の、前記固定電極と前記可動電極Aが対向する間隔d1、又は、前記固定電極と前記可動電極Bとが対向する間隔d2よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1記載の力学量検出センサの生産方法。 - 前記間隔d_prc1又は前記間隔d_prc2は、マイクロマシン加工の限界値と同程度の距離よりも大きく、
前記ステップS3において前記可動電極Aと可動電極Bが接合された後の、前記固定電極と前記可動電極Aが対向する間隔d1、又は、前記固定電極と前記可動電極Bとが対向する間隔d2は、マイクロマシン加工の限界値と同程度の距離よりも小さい、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の力学量検出センサの生産方法。 - 支持基板と、
力学量の印加に応じて前記支持基板に対して変位可能に支持された可動電極と、
前記支持基板に固定されるとともに、前記可動電極と対向して配置された固定電極と、を有する、力学量検出センサにおいて、
前記可動電極は、
前記可動電極が前記固定電極と離間する方向に付勢力を作用させ、前記支持基板に固定された変形部Aと、
前記可動電極が前記固定電極と離間する方向に前記付勢力を作用させ、前記支持基板に固定された変形部Bと、
前記付勢力よりも大きな力で当該可動電極を一体に接合する接合面と、を有する、
ことを特徴とする力学量検出センサ。 - 前記可動電極と前記固定電極とが対向する間隔dは、マイクロマシン加工の限界値と同程度の距離よりも小さく、
前記接合面を強制的に離間した場合の、前記可動電極と前記固定電極とが対向する間隔d_prcは、マイクロマシン加工の限界値と同程度の距離よりも大きい、
ことを特徴とする請求項4記載の力学量検出センサ。 - 請求項1〜3いずれか記載の力学量検出センサの生産方法により生産された力学量検出センサ、又は、請求項4又は5記載の力学量検出センサと、
前記可動電極と前記固定電極との間の静電容量の変化を電圧値に変換する検出回路と、
を有することを特徴とする加速度センサ。 - 請求項1〜3いずれか記載の力学量検出センサの生産方法により生産された力学量検出センサ、又は、請求項4又は5記載の力学量検出センサと、
前記可動電極と前記固定電極との間の静電容量の変化を電圧値に変換する検出回路と、
を有することを特徴とするヨーレートセンサ。
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JP2007159202A JP4893491B2 (ja) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 力学量検出センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ及び力学量検出センサの生産方法 |
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JP2008309718A JP2008309718A (ja) | 2008-12-25 |
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