JP4976349B2 - 静電容量型加速度センサ及び静電容量型加速度計 - Google Patents
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Description
μ:空気の粘性係数
S:可動体と固定基板が対向する面積
d:可動体と固定基板の距離
V0:可動体の速度
図1はこの発明による静電容量型加速度センサの一実施例の構成を示したものであり、図2Aはその断面構造を示したものである。この例では静電容量型加速度センサは第1のシリコン層21上に絶縁層22を介して第2のシリコン層23が積層されてなるSOI(Silicon On Insulator)ウエハ20を使用して作製されている。
図5は可動体33(可動電極34)と固定基板41(固定電極43)の重なり状態を示したものであり、図中、ハッチングを付した部分が可動体33と固定基板41が対向している部分である。図5中に示した各部の寸法を下記とする。
電極43aの幅W3=0.2mm
電極34aが貫通穴46と対向する幅W5=0.1mm
可動体33の長さL1=1.6mm
貫通穴35の長さL2=1.4mm
S2=(1.6×0.2−1.4×0.1)×4+1.6×0.1×2
=1.04(mm2)
となる。一方、可動体33の全体の大きさは、1.6mm×2.2mmであり、その面積S1は、
S1=3.52(mm2)
となる。
(1)SOIウエハ20を用意する。
(2)第1のシリコン層21にDRIE(Deep−RIE:深掘りの反応性イオンエッチング)で固定電極43(貫通穴46によって分割された電極43a)と分断溝42のパターンを形成する。
(3)第2のシリコン層23側からDRIEを行い、枠体31、支持梁32、可動電極34(貫通穴35によって分割された電極34a)のパターンを形成する。
(4)HF溶液でウェットエッチングを行い、支持梁32下、電極34a・43a間等の絶縁層22を除去する。
(5)Au膜をスパッタや蒸着でつけ、引き出し電極47,48等を形成する。
Claims (2)
- 所定の間隙を介して固定電極と可動電極が対向され、加速度入力によりそれら固定電極と可動電極の対向面積が変化するように構成された静電容量型加速度センサであって、
前記固定電極が形成された固定基板と、
その固定基板上に搭載固定された枠体と、
その枠体内に位置して枠体に支持梁を介して支持され、入力加速度に応じて前記固定基板の板面と平行方向に変位する可動体と、
その可動体に形成された前記可動電極とよりなり、
前記固定基板及び固定電極は第1のシリコン層上に絶縁層を介して第2のシリコン層が積層されてなるSOIウエハの前記第1のシリコン層によって一体形成され、
前記枠体、支持梁、可動体及び可動電極は前記第2のシリコン層によって一体形成され、
前記絶縁層を除去することによって前記間隙が形成されており、
前記固定電極は前記固定基板に長辺が互いに隣り合うように配列形成された複数の矩形状の貫通穴によって前記変位方向に複数に分割され、
前記可動電極は前記可動体に長辺が互いに隣り合うように配列形成された複数の矩形状の貫通穴によって前記変位方向に複数に分割され、
前記固定電極の分割された電極を2分した半数と残りの半数とは前記可動電極の分割された電極に対し、前記変位方向において互いに逆方向にずれて位置され、
前記半数の電極は分断溝によって2分された前記固定基板の一方の半部に位置し、
前記残りの半数の電極は前記分断溝によって2分された前記固定基板の他方の半部に位置していることを特徴とする静電容量型加速度センサ。 - 請求項1記載の静電容量型加速度センサと、
前記固定電極と前記可動電極間の静電容量を検出して加速度を演算する信号処理部とを備えることを特徴とする静電容量型加速度計。
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