JP5507306B2 - 力覚センサ用チップおよび加速度センサ用チップ - Google Patents
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Description
11 作用部
12 支持部
13 連結部
13A,13B,13C,13D 連結部
13Aa,13Ba,13Ca,13Da 橋梁部(剛性の高い領域)
13Ab,13Bb,13Cb,13Db 弾性部(剛性の低い領域)
14a,14b,14c,14d 第1貫通孔
15a,15b,15c,15d 第2貫通孔
16 第1貫通孔
17 第2貫通孔
21,21a,21b 抵抗素子用配線
22 薄膜抵抗
23a 高電位側電極
23b 低電位側電極
24 薄膜抵抗用配線
25 層間絶縁膜
26 保護膜
27a 信号電極
27b GND電極
28 温度補償用抵抗素子
28a モニタ用抵抗素子
29a,29b 温度補償用配線
30 温度補償用電極
30a モニタ用電極
31 バイアス電極
32 ADコンバータ
32a ΔΣADコンバータ(デルタシグマADコンバータ)
32b PGA(Programmable Gain Amplifier)
32c Ref.(Reference)
32d OSC(Oscillator)
32e I/F(Interface)
33 バッファアンプ
34 LPF(ローパスフィルタ)
41 平面形状における変化パターン
42 断面形状における変化パターン
43 Fx印加時の力
44 Fz印加時の力
45 My印加時の力
46 Mz印加時の力
50 重錘部
100,101,102 力覚センサ用チップ
200 加速度センサ用チップ
FB,FB2 フルブリッジ回路
GND グラウンド電位
HB,HB2 ハーフブリッジ回路
R1,R2 外付抵抗
S,Sxa1,Sxa2,Sxa3,Sxb1,Sxb2,Sxb3,Sya1,Sya2,Sya3,Syb1,Syb2,Syb3 歪検出用抵抗素子(ピエゾ抵抗素子)
VE 電源電圧
Claims (16)
- 外力を検出するための力覚センサ用チップであって、
前記外力が印加される作用部と、前記作用部を周囲から支持する支持部と、前記作用部と前記支持部とを連結する連結部と、を有するベース部材と、
前記外力が印加された場合における前記ベース部材の変形発生部に形成された複数の歪検出用抵抗素子と、
前記歪検出用抵抗素子の上層に、抵抗素子用配線および層間絶縁膜を介して形成された薄膜抵抗と、
前記支持部上に形成された高電位側電極および低電位側電極と、
前記薄膜抵抗と、前記高電位側電極および前記低電位側電極と、を接続する薄膜抵抗用配線と、を備え、
前記薄膜抵抗は、平面視した場合において、複数の前記歪検出用抵抗素子を包含する面積で形成され、当該薄膜抵抗の一端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記高電位側電極と接続され、当該薄膜抵抗の他端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記低電位側電極と接続されていることを特徴とする力覚センサ用チップ。 - 外力を検出するための力覚センサ用チップであって、
前記外力が印加される作用部と、前記作用部を周囲から支持する支持部と、前記作用部と前記支持部とを連結する連結部と、を有するベース部材と、
前記外力が印加された場合における前記ベース部材の変形発生部に形成された複数の歪検出用抵抗素子と、
前記歪検出用抵抗素子の上層に、抵抗素子用配線および層間絶縁膜を介して形成された薄膜抵抗と、
前記支持部上に形成された高電位側電極および低電位側電極と、
前記薄膜抵抗の上層に形成されるとともに、前記薄膜抵抗と、前記高電位側電極および前記低電位側電極と、を接続する薄膜抵抗用配線と、を備え、
前記薄膜抵抗は、前記歪検出用抵抗素子のそれぞれの面積と同等の面積で、かつ、前記歪検出用抵抗素子の数と同じ数で形成され、当該薄膜抵抗の一端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記高電位側電極と接続され、当該薄膜抵抗の他端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記低電位側電極と接続されていることを特徴とする力覚センサ用チップ。 - 前記薄膜抵抗の上層に、前記層間絶縁膜を介して形成された保護膜を備えることを特徴とする請求項1に記載の力覚センサ用チップ。
- 前記薄膜抵抗の上層に、前記薄膜抵抗用配線および前記層間絶縁膜を介して形成された保護膜を備えることを特徴とする請求項2に記載の力覚センサ用チップ。
- 前記連結部は、前記作用部の中心に対して4回対称となるように形成され、
前記高電位側電極と前記低電位側電極とは、前記支持部上において互いに対角の位置に形成されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の力覚センサ用チップ。 - 前記作用部と前記支持部と前記連結部とは、第1貫通孔によって機能的に分離されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の力覚センサ用チップ。
- 前記連結部は、各々が剛性の高い領域と剛性の低い領域とから構成されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の力覚センサ用チップ。
- 前記剛性の高い領域と前記剛性の低い領域とは、第2貫通孔によって機能的に分離されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の力覚センサ用チップ。
- 加速度を検出するための加速度センサ用チップであって、
前記加速度が作用した際に変位する重錘部を有する作用部と、前記作用部を周囲から支持する支持部と、前記作用部と前記支持部とを連結する連結部と、を有するベース部材と、
前記加速度が作用した場合における前記ベース部材の変形発生部に形成された複数の歪検出用抵抗素子と、
前記歪検出用抵抗素子の上層に、抵抗素子用配線および層間絶縁膜を介して形成された薄膜抵抗と、
前記支持部上に形成された高電位側電極および低電位側電極と、
前記薄膜抵抗と、前記高電位側電極および前記低電位側電極と、を接続する薄膜抵抗用配線と、を備え、
前記薄膜抵抗は、平面視した場合において、複数の前記歪検出用抵抗素子を包含する面積で形成され、当該薄膜抵抗の一端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記高電位側電極と接続され、当該薄膜抵抗の他端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記低電位側電極と接続されていることを特徴とする加速度センサ用チップ。 - 加速度を検出するための加速度センサ用チップであって、
前記加速度が作用した際に変位する重錘部を有する作用部と、前記作用部を周囲から支持する支持部と、前記作用部と前記支持部とを連結する連結部と、を有するベース部材と、
前記加速度が作用した場合における前記ベース部材の変形発生部に形成された複数の歪検出用抵抗素子と、
前記歪検出用抵抗素子の上層に、抵抗素子用配線および層間絶縁膜を介して形成された薄膜抵抗と、
前記支持部上に形成された高電位側電極および低電位側電極と、
前記薄膜抵抗の上層に形成されるとともに、前記薄膜抵抗と、前記高電位側電極および前記低電位側電極と、を接続する薄膜抵抗用配線と、を備え、
前記薄膜抵抗は、前記歪検出用抵抗素子のそれぞれの面積と同等の面積で、かつ、前記歪検出用抵抗素子の数と同じ数で形成され、当該薄膜抵抗の一端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記高電位側電極と接続され、当該薄膜抵抗の他端が前記薄膜抵抗用配線を介して前記低電位側電極と接続されていることを特徴とする加速度センサ用チップ。 - 前記薄膜抵抗の上層に、前記層間絶縁膜を介して形成された保護膜を備えることを特徴とする請求項9に記載の加速度センサ用チップ。
- 前記薄膜抵抗の上層に、前記薄膜抵抗用配線および前記層間絶縁膜を介して形成された保護膜を備えることを特徴とする請求項10に記載の加速度センサ用チップ。
- 前記連結部は、前記作用部の中心に対して4回対称となるように形成され、
前記高電位側電極と前記低電位側電極とは、前記支持部上において互いに対角の位置に形成されることを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の加速度センサ用チップ。 - 前記作用部と前記支持部と前記連結部とは、第1貫通孔によって機能的に分離されていることを特徴とする請求項9から請求項13のいずれか一項に記載の加速度センサ用チップ。
- 前記連結部は、各々が剛性の高い領域と剛性の低い領域とから構成されることを特徴とする請求項9から請求項14のいずれか一項に記載の加速度センサ用チップ。
- 前記剛性の高い領域と前記剛性の低い領域とは、第2貫通孔によって機能的に分離されていることを特徴とする請求項9から請求項15のいずれか一項に記載の加速度センサ用チップ。
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