JP5941691B2 - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ Download PDF

Info

Publication number
JP5941691B2
JP5941691B2 JP2012027695A JP2012027695A JP5941691B2 JP 5941691 B2 JP5941691 B2 JP 5941691B2 JP 2012027695 A JP2012027695 A JP 2012027695A JP 2012027695 A JP2012027695 A JP 2012027695A JP 5941691 B2 JP5941691 B2 JP 5941691B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
frame
movable electrode
acceleration sensor
connecting portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012027695A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013164348A (ja
Inventor
竜太 光末
竜太 光末
喜弘 小山
喜弘 小山
高橋 寛
寛 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2012027695A priority Critical patent/JP5941691B2/ja
Publication of JP2013164348A publication Critical patent/JP2013164348A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5941691B2 publication Critical patent/JP5941691B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Description

この発明は、印加された加速度を検出し電気信号として出力する加速度センサに関するものである。
従来、加速度センサは携帯機器の落下検出などに用いられている。このような携帯機器では消費電力をできる限り抑制する必要があるため、加速度センサの低消費電力化が求められている。
そこで、待機時に電力を消費しないノーマリーオフタイプの加速度センサが提案されている(例えば、特許文献1)。このような加速度センサについて、図5及び図6を参照して説明する。
図5は加速度センサ31の平面図であり、図6は図5のC−C線における加速度センサ31の断面図である。この加速度センサ31は、所定の間隔を開けて対向するように保持された平板状の絶縁性材料からなる第一の支持基板38および第二の支持基板39と、第一の支持基板38と第二の支持基板39とに挟まれて固定された少なくとも表面が導電性材料からなる枠部32と、枠部32に周囲を囲まれ第一の支持基板38とに挟まれて固定された少なくとも表面が導電性材料からなる固定電極37と、を備える。また、加速度センサ31は、固定電極37の周囲を囲み枠部32に周囲を囲まれるとともに第一の支持基板38および第二の支持基板39とに挟まれて揺動自在に保持された少なくとも表面が導電性材料からなる可動電極33と、可動電極33を略一周するように形成された少なくとも表面が導電性材料からなるバネ部34と、を備える。さらに、加速度センサ31は、枠部32とバネ部34の一端とを接続する少なくとも表面が導電性材料からなる枠接続部35と、可動電極33とバネ部34の他端とを接続する少なくとも表面が導電性材料からなる可動電極接続部36と、第一の支持基板38を貫通して設けられ、一端が枠部32に電気的に接続された導電性材料からなる枠部貫通電極40と、第一の支持基板38を貫通して設けられ、一端が固定電極37に電気的に接続された導電性材料からなる固定電極貫通電極41と、第一の支持基板38の表面に設けられ、枠部貫通電極40に電気的に接続された導電性材料からなる枠部外部電極42と、第一の支持基板38の表面に設けられ、固定電極貫通電極41に電気的に接続された導電性材料からなる固定電極外部電極43と、を備えている。
この加速度センサ31は、平面方向に加速度が印加されると、可動電極33に慣性力が作用する。可動電極33はバネ部34によって揺動自在に保持されているので、慣性力の作用に従って変位する。そして、印加された加速度が所定の大きさを超えると、可動電極33は固定電極37に接触する。枠部32、可動電極33、バネ部34、枠接続部35、可動電極接続部36及び固定電極37はいずれも少なくとも表面が導電性材料からなるので、可動電極33と固定電極37が接触すると、枠部外部電極42から固定電極外部電極43まで導通する。従って、例えば枠部外部電極42と固定電極外部電極43との間に所定の電圧を印加しておくと、加速度センサ31に印加された加速度が小さいときには可動電極33と固定電極37とは接触せず、枠部外部電極42と固定電極外部電極43との間に電流が流れないため、電力は消費されない。一方、加速度センサ31に所定の大きさを超える加速度が印加され可動電極33と固定電極37とが接触すると、枠部外部電極42と固定電極外部電極43との間に電流が流れ、加速度の印加を検出することができる。また、バネ部34は可動電極33を略一周するように形成されているので、加速度センサ33の平面方向であればいずれの方向に加速度が印加されても指向性なく検出できる。このように構成された加速度センサ31は、待機時に電力を消費しないノーマリーオフタイプの無指向性加速度センサとなっている。
特開2010−48650号公報
しかしながら、図5及び図6に示す加速度センサ31においては、下記のような問題がある。
すなわち、加速度センサ31においては、平面視でいずれの方向に加速度が印加されても指向性なく検出できるためには、可動電極33及びバネ部34を可動電極33の重心を中心として、略回転対称に形成しなければならない。そのため、図9に示すように、枠接続部35と可動電極接続部36とをできる限り接近させて配置する必要がある。このように構成された加速度センサ31に過大な加速度が印加されると、可動電極33が大きく変位し、枠接続部35と可動電極接続部36とが互いに接触し、破損したり互いに乗り上げたりして動作不良を引き起こす可能性がある。
本発明は上記のような事情に考慮してなされたもので、その目的は、低消費電力であり、且つ動作精度に優れた加速度センサを提供することである。
本発明は上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
本発明の加速度センサは、平板状の絶縁性材料からなる一対の支持基板と、中空状の枠体であって、前記一対の支持基板に上下面が固定され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠部と、前記一対の支持基板に上下面が固定され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる固定電極と、前記一対の支持基板それぞれが互いに対向する面と前記枠部の内周面とで構成される空隙部の内部であって、静止状態で前記固定電極と離間した位置に配置され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる可動電極と、少なくとも表面の一部が導電性材料からなり、前記可動電極の周面を取り囲むように配置されて前記可動電極を揺動自在に保持する弾性部と、前記弾性部の一端と前記枠部の内周面とを接続する、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠接続部と、前記弾性部の他端と前記可動電極の外周面とを接続する、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる可動電極接続部と、前記枠部の内周面及び/又は前記可動電極の外周面に接続されて、前記枠接続部と前記可動電極接続部とに所定の間隔を隔てて配置され、前記枠接続部および前記可動電極接続部よりも厚くなるように形成された変位制限部と、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサにおいて、静止状態で固定電極と離間した位置にある可動電極は、弾性部によって揺動自在に保持されているので、印加される加速度に応じた慣性力によって固定電極と当接する。つまり、本発明にかかる加速度センサは、加速度が印加された場合にはじめて、互いに導電性材料からなる可動電極と固定電極とが当接して電力を消費するノーマリーオフタイプの加速度センサであるので、待機時の消費電力が嵩まない。また、本発明にかかる加速度センサにおいて、変位制限部が枠接続部と可動電極接続部とに所定の間隔を開けて挟まれるように配置されているので、加速度センサに過大な加速度が印加されると枠接続部または可動電極接続部が変位制限部に接触する。変位制限部は枠接続部及び可動電極接続部より厚くなるように形成されているので、枠接続部または可動電極接続部が変位制限部に乗り上げたりすることがなく、引っかかって動作不良となることはない。また、枠接続部と可動電極接続部とが互いに接触することもなく、破損や引っかかりによる動作不良を防ぐことができる。
また本発明の加速度センサにおいて、前記変位制限部は、一端が前記枠部の内周面に接続され、他端が自由端からなることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、可動電極に不要な構造を付け加えることがないので、可動電極を略回転対称に形成することができ、加速度の印加方向による検出感度のばらつきを最小限に抑えることができる。したがって、枠接続部と可動電極接続部とが互いに接触することもなく、破損や引っかかりによる動作不良を防ぐことができるとともに無指向性を高めた加速度センサを得ることができる。
また本発明の加速度センサにおいて、前記変位制限部は、前記枠部と同じ厚さからなることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、変位制限部と枠部とが同じ厚さであるので、枠部を形成するのと同一の工程で変位制限部を形成することができる。したがって、枠接続部と可動電極接続部とが互いに接触することもなく、破損や引っかかりによる動作不良を防ぐことができるとともに製造時の工数を削減することができる。
また本発明の加速度センサにおいて、前記変位制限部は、一端が前記可動電極の外周面に接続され、他端が自由端からなることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、可動電極がさらに過大に変位しようとすると、弾性部全体が変形するため、曲げモーメントや応力が弾性部の一部に集中して破損することを防ぐことができる。
また本発明の加速度センサは、前記変位制限部は、前記可動電極と同じ厚さからなることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、変位制限部と可動電極とが略同じ厚さであるので、可動電極を形成するのと同一の工程で変位制限部を形成することができる。したがって、枠接続部と可動電極接続部とが互いに接触することもなく、破損や引っかかりによる動作不良を防ぐことができるとともに製造時の工数を削減することができる。
また本発明の加速度センサは、前記一対の支持基板は所定の間隔を隔てて上下に配置された第一の支持基板及び第二の支持基板からなり、前記枠部は前記第一の支持基板及び前記第二の支持基板に挟まれて配置され、前記第一の支持基板を貫通して設けられ一端が前記枠部に電気的に接続された導電性材料からなる枠部貫通電極と、前記第一の支持基板を貫通して設けられ一端が前記固定電極に電気的に接続された導電性材料からなる固定電極貫通電極と、前記第一の支持基板の表面に設けられ、前記枠部貫通電極に電気的に接続された導電性材料からなる枠部外部電極と、前記第一の支持基板の表面に設けられ、前記固定電極貫通電極に電気的に接続された導電性材料からなる固定電極外部電極と、を備えたことを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、可動電極、弾性部、枠接続部、可動電極接続部、固定電極及び変位制限部が枠部、第一の支持基板及び第二の支持基板に囲まれて外部の環境から保護されているので、外部の温度や湿度、ゴミなどによる加速度センサの破損を防ぐことができ、信頼性の高い加速度センサを得ることができる。
また本発明の加速度センサは、前記可動電極は、前記固定電極の周面を取り囲むように配置されることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、固定電極が可動電極に囲まれて配置されているので、どの方向から加速度が印加されても可動電極が固定電極に接触し、加速度の方向によらない無指向性を高めた加速度センサを得ることができる。
また本発明の加速度センサは、前記固定電極は、前記凹部の底面および側壁に設けられた導電性の薄膜からなることを特徴とする。
本発明にかかる加速度センサは、固定電極が支持基板の表面に形成されているため、可動電極を小型化し、加工ばらつきによる可動電極の重心のずれを最小限に抑えることができ、加速度の印加される方向が異なっても検出感度のばらつきが小さくなり、無指向性を高めた加速度センサを得ることができる。
本発明に係る加速度センサによれば、枠接続部と可動電極接続部の接触を防ぎ、動作不良を防止することができるので、低消費電力であり、且つ動作精度に優れた加速度センサを提供することができる。
本発明にかかる加速度センサの第1実施形態を示す平面図である。 本発明にかかる加速度センサの第1実施形態を示す断面図である。 本発明にかかる加速度センサの第2実施形態を示す平面図である。 本発明にかかる加速度センサの第2実施形態を示す断面図である。 従来の加速度センサを示す平面図である。 従来の加速度センサを示す断面図である。
(第1実施形態)
以下、本発明にかかる第1実施形態を、図1及び図2を参照して説明する。図1は本実施形態にかかる加速度センサ1の平面図を、図2は図1のA−A線における断面図を示している。なお、図1では簡単化のため、後述する第一の支持基板、第二の支持基板、枠部貫通電極、固定電極貫通電極、枠部外部電極、固定電極外部電極を省略して示している。
この加速度センサ1は、所定の間隔を隔てて対向するように保持された平板状の絶縁性材料からなる第一の支持基板8及び第二の支持基板9と、第一の支持基板8と第二の支持基板9とで上下に挟まれて固定された少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠部2と、第一の支持基板8と第二の支持基板9とに挟まれて固定され、平面視で枠部2の内周部に配置された固定電極7と、枠部2に機械的及び電気的に接続された枠接続部5と、可動電極3に機械的及び電気的に接続された可動電極接続部6と、一端が枠接続部5に接続され、他端が可動電極接続部6に接続され、可動電極3の周面を取り囲むように形成されたバネ部4(弾性部)と、第一の支持基板8を上下に貫通して設けられ、一端が枠部2に電気的に接続された枠部貫通電極10と、第一の支持基板8を上下に貫通して設けられ、一端が固定電極7に電気的に接続された固定電極貫通電極11と、第一の支持基板8の表面に設けられ、枠部貫通電極10に電気的に接続された枠部外部電極12と、第一の支持基板8の表面に設けられ、固定電極貫通電極11に電気的に接続された固定電極外部電極13と、一端が枠部2に接続され、枠接続部5と可動電極接続部6とに所定の間隔を隔てて挟まれるように配置された変位制限部15と、を備えている。
第一の支持基板8及び第二の支持基板9は、平板状の絶縁性材料からなる。当該絶縁性材料としては、例えば、溶融石英やホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラスなどのガラスや、セラミック等を用いることが出来る。そして、第一の支持基板8及び第二の支持基板9は、それぞれ、図2に示すように、第二の支持基板9および第一の支持基板8と対抗する面に凹部が形成される。
枠部2は、少なくとも表面の一部が金や白金、銅、アルミニウム等の導電性材料からなる。枠部2は、上下方向において、第一の支持基板8と第二の支持基板9とに挟まれるように設けられ、第一の支持基板8と第二の支持基板9とを上下に連接する中空状のフレーム(枠体)である。そして、枠部2は、上面視でロ字状に形成される。当該枠部2の内周面と、第一の支持基板8及び第二の支持基板9の互いに対向する面と、によって加速度センサ1の内部に空隙部が構成される。
固定電極7は、少なくとも表面の一部が金や白金、銅、アルミニウム等の導電性材料からなる。当該固定電極7は、平面視で加速度センサ1の略中心位置に配置され、上下の端部が第一の支持基板8及び第二の支持基板9の対向面に固定される。
可動電極3は、空隙部内に配置され、第一の支持基板8と第二の支持基板9とで上下に挟まれた状態で、バネ部4によって揺動自在に支持された電極である。少なくとも表面の一部が導電性材料からなる。
枠接続部5は、枠部2の内周面とバネ部4の一端とを連接し、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる部材である。可動電極接続部6は、可動電極3の外周面とバネ部4の他端とを連接し、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる部材である。
バネ部4は、一端と他端間が可動電極3の周面を取り囲むような形状からなる部材である。つまり、バネ部4は、加速度センサ1に加わる加速度の向き/大きさに応じて可動電極3を揺動可能に支持するとともに、加速度センサ1に加速度が加わっていない状態で可動電極3を水平に支持する。また、バネ部4は、シリコン等の弾性部材であり、少なくとも表面が、金や白金、銅、アルミニウム等の導電性材料からなる。
ここで、図1に示すように、可動電極3、バネ部4及び固定電極7の外枠形状は、平面視で略正方形状からなる。
枠部貫通電極10は、導電性材料からなり、一端(下端)が枠部2と電気的に接続されるように、枠部2の設けられた水平位置において第一の基板8の上下方向を貫通して設けられた電極である。固定電極貫通電極11は、導電性材料からなり、一端(下端)が固定電極7と電気的に接続されるように、固定電極7の設けられた水平位置において第一の基板8の上下方向を貫通して設けられた電極である。
枠部外部電極12は、枠部貫通電極10の上部に設けられ、当該枠部貫通電極10と電気的に接続された導電性材料である。固定電極外部電極13、固定電極貫通電極11の上部に設けられ、当該固定電極貫通電極11と電気的に接続された導電性材料である。
変位制限部15は、一端が枠部2に接続され、上面視で枠接続部5及び可動電極接続部6の双方と離間した位置に配置された部材である。当該変位制限部15は、枠接続部5及び可動電極接続部6より厚くなる(加速度センサ1の上下方向における長さが長くなる)ように形成される。
なお、変位制限部15は、図1に示すような枠部2に接続されたものに限定されることはなく、枠部2または可動電極3の少なくともいずれか一方に接続されているものであればよい。
このように構成された加速度センサ1は、可動電極3、バネ部4、枠接続部5、可動電極接続部6及び固定電極7が、枠部2、第一の支持基板8及び第二の支持基板9に囲まれて外部の環境から保護されているので、外部の温度や湿度、ゴミなどによる加速度センサ1の破損を防ぐことができる。
(加速度センサの動作)
上述のように構成された加速度センサ1に加速度を印加すると、可動電極3に慣性力が作用する。すると、可動電極3は、枠接続部5及び可動電極接続部6を介してバネ部4によって揺動自在に保持されているので、慣性力の作用に従って変位する。ここで、印加される加速度が所定の大きさを超えると、可動電極3は固定電極7に接触する。その際、枠部2、可動電極3、バネ部4、枠接続部5、可動電極接続部6、固定電極7は、いずれも少なくとも表面が導電性材料からなるので、可動電極3と固定電極7が接触すると、枠部外部電極12から固定電極外部電極13まで導通する。したがって、例えば枠部外部電極12と固定電極外部電極13との間に所定の電圧を印加しておくと、加速度センサ1に印加された加速度が小さい時には可動電極3と固定電極7とは接触せず、枠部外部電極12と固定電極外部電極13との間に電流が流れないため、電力は消費されない。一方、加速度センサ1に所定の大きさを超える加速度が印加され可動電極3と固定電極7とが接触すると、枠部外部電極12と固定電極外部電極13との間に電流が流れるので、当該電流値を検出信号として、加速度センサ1に加速度が印加されたことを検出することができる。またバネ部4は可動電極3を略一周するように形成されているので、加速度センサ1の平面方向であればいずれの方向に加速度が印加されても検出できる。また、変位制限部15は、枠接続部5と可動電極接続部6とに所定の間隔を隔てて挟まれるように配置されているので、加速度センサ1に過大な加速度が印加された場合、枠接続部5及び可動電極接続部6は、直接互いの電極に接触するのではなく、変位制限部15に接触する。しかも、変位制限部15は、枠接続部5及び可動電極接続部6より厚くなるように形成されているので、枠接続部5または可動電極接続部6が変位制限部15に乗り上げたりすることがなく、引っかかって動作不良を引き起こすことを防止できる。また、枠接続部5と可動電極接続部6とが互いに接触することがないので、破損や引っかかりによる動作不良を防ぐことができる。
なお、変位制限部15は枠部2または可動電極3の少なくともいずれか一方に接続されると説明したが、図1に示したように、枠部2(または可動電極3のいずれか一方)のみに接続される方がより好ましい。つまり、例えば、変位制限部15を枠部2のみに接続した場合には、可動電極3に不要な構造を付け加えることがないので、可動電極3を略回転対称に形成することができ、加速度の印加方向による検出感度のばらつきを最小限に抑えることができるためである。したがって、無指向性を高めた加速度センサ1を得ることができる。一方、可動電極接続部6と変位制限部15とが接触し、可動電極3がさらに変位しようとすると、可動電極接続部6は変位制限部15によって変位を制限されるので、可動電極3だけが変位しようとし、可動電極接続部6に曲げモーメントが集中して破損するおそれがある。そこで、例えば、変位制限部15を可動電極3のみに接続するように構成してもよい。この場合には、可動電極3が過大に変位したときに、変位制限部15と枠接続部5とが互いに接触する。そして、その状態より可動電極3がさらに変位しようとすると、バネ部4の全体が変形するため、曲げモーメントや応力がバネ部4の一部にのみ集中して作用することがないので、バネ部4が破損しにくい加速度センサ1とすることができる。したがって、変位制限部15を可動電極3のみに接続するように構成した場合には、変位制限部15と枠接続部5とが接触したときに枠接続部5が破損するのを一層好適に防ぐことができる。
また、変位制限部15は枠接続部5及び可動電極接続部6より厚くなるように形成すると説明したが、変位制限部15が枠部2のみに接続されている場合には変位制限部15と枠部2の厚さが等しくなるように形成され、変位制限部15が可動電極3のみに接続されている場合には変位制限部15と可動電極3の厚さが等しくなるように形成されることが好適である。このように構成された加速度センサ1においては、変位制限部15を枠部2または可動電極3と同一の工程で形成することができ、製造時の工数を削減することができる。
また、本実施形態においては、可動電極3、バネ部4及び固定電極7の外枠形状を平面視で略正方形とした加速度センサ1を例にあげて説明したが、可動電極3、バネ部4及び固定電極7の外枠形状を五角以上からなる略正多角形状や略円形状とすることもできる。可動電極3、バネ部4及び固定電極7の外枠形状を円形状に近づけるほど、加速度の印加される方向に依存して検出感度にばらつきが生じることが抑えられるので、一層無指向性を高めた加速度センサを得ることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明にかかる加速度センサの第2実施形態を、図3及び図4を参照して説明する。なお、以下の第2実施形態にかかる加速度センサの説明においては、第1実施形態にかかる加速度センサと同一構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図3は第2実施形態にかかる加速度センサ21の平面図を、図4は図3のB−B線における断面図を示している。なお、図3では簡単化のため、第1実施形態と同様に第一の支持基板、第二の支持基板、枠部貫通電極、固定電極貫通電極、枠部外部電極、固定電極外部電極を省略して示している。
第2実施形態に係る加速度センサ21は、可動電極3の上面に対向するように、第一の支持基板8の下面に設けられた凹部14の表面に、導電性の薄膜からなる固定電極22が設けられている。このように構成された加速度センサ21に加速度が印加されると、当該加速度の大きさ/方向に応じて可動電極3に慣性力が作用する。すると、可動電極3は、枠接続部5及び可動電極接続部6を介してバネ部4によって揺動自在に保持されているので、慣性力の作用に従って変位する。ここで、印加された加速度が所定の大きさを超えると、可動電極3は固定電極22に接触する。枠部2、可動電極3、バネ部4、枠接続部5、可動電極接続部6、固定電極7はいずれも少なくとも表面が導電性材料からなるので、可動電極3と固定電極22が接触すると、枠部外部電極12から固定電極外部電極13まで導通する。したがって、例えば枠部外部電極12と固定電極外部電極13との間に所定の電圧を印加しておくと、加速度センサ1に印加された加速度が小さい時には可動電極3と固定電極22とは接触せず、枠部外部電極12と固定電極外部電極13との間に電流が流れないため、電力は消費されない。一方、加速度センサ1に所定の大きさを超える加速度が印加され可動電極3と固定電極7とが接触すると、枠部外部電極12と固定電極外部電極13との間に電流が流れるので、当該電流値を検出信号として、加速度センサ21に加速度が印加されたことを検出することができる。
またバネ部4は可動電極3を略一周するように形成されているので、加速度センサ1の平面方向であればいずれの方向に加速度が印加されても検出できる。また、変位制限部15は枠接続部5と可動電極接続部6とに所定の間隔を隔てて挟まれるように配置されているので、加速度センサ1に過大な加速度が印加されると可動電極接続部6は変位制限部15に接触する。変位制限部15は枠接続部5及び可動電極接続部6より厚くなるように形成されているので、可動電極接続部6は変位制限部15に乗り上げたりすることがなく、引っかかって動作不良となることはない。また、枠接続部5と可動電極接続部6とが互いに接触することもなく、破損や引っかかりによる動作不良を防ぐことができる。
また、固定電極22は凹部14の表面に設けられているので、可動電極3を小型化できる。そのため、加工ばらつきによる可動電極3の重心のずれを最小限に抑えることができ、加速度の印加される方向に依存して検出感度にばらつきが生じることを抑えられるので、、無指向性を高めた加速度センサを得ることができる。
1 加速度センサ
2 枠部
3 可動電極
4 バネ部
5 枠接続部
6 可動電極接続部
7 固定電極
8 第一の支持基板
9 第二の支持基板
10 枠部貫通電極
11 固定電極貫通電極
12 枠部外部電極
13 固定電極外部電極
14 凹部
15 変位制限部
21 加速度センサ
22 固定電極
31 加速度センサ
32 枠部
33 可動電極
34 バネ部
35 枠接続部
36 可動電極接続部
37 固定電極
38 第一の支持基板
39 第二の支持基板
40 枠部貫通電極
41 固定電極貫通電極
42 枠部外部電極
43 固定電極外部電極

Claims (8)

  1. 平板状の絶縁性材料からなる一対の支持基板と、
    中空状の枠体であって、前記一対の支持基板に上下面が固定され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠部と、
    前記一対の支持基板に上下面が固定され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる固定電極と、
    前記一対の支持基板それぞれが互いに対向する面と前記枠部の内周面とで構成される空隙部の内部であって、静止状態で前記固定電極と離間した位置に配置され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる可動電極と、
    少なくとも表面の一部が導電性材料からなり、前記可動電極の周面を取り囲むように配置されて前記可動電極を揺動自在に保持する弾性部と、
    前記弾性部の一端と前記枠部の内周面とを接続する、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠接続部と、
    前記弾性部の他端と前記可動電極の外周面とを接続する、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる可動電極接続部と、
    前記枠部の内周面及び/又は前記可動電極の外周面に接続されて、前記枠接続部と前記可動電極接続部とに所定の間隔を隔てて配置され、前記枠接続部および前記可動電極接続部よりも厚くなるように形成され、前記可動電極接続部と前記枠接続部とが直接接触することを制限する変位制限部と、
    を備えることを特徴とする加速度センサ。
  2. 前記変位制限部は、一端が前記枠部の内周面に接続され、他端が自由端からなることを特徴とする請求項1に記載の加速度センサ。
  3. 前記変位制限部は、前記枠部と同じ厚さからなることを特徴とする請求項2に記載の加速度センサ。
  4. 前記変位制限部は、一端が前記可動電極の外周面に接続され、他端が自由端からなることを特徴とする請求項1に記載の加速度センサ。
  5. 前記変位制限部は、前記可動電極と同じ厚さからなることを特徴とする請求項4に記載の加速度センサ。
  6. 前記一対の支持基板は所定の間隔を隔てて上下に配置された第一の支持基板及び第二の支持基板からなり、
    前記枠部は前記第一の支持基板及び前記第二の支持基板に挟まれて配置され、
    前記第一の支持基板を貫通して設けられ一端が前記枠部に電気的に接続された導電性材料からなる枠部貫通電極と、
    前記第一の支持基板を貫通して設けられ一端が前記固定電極に電気的に接続された導電性材料からなる固定電極貫通電極と、
    前記第一の支持基板の表面に設けられ、前記枠部貫通電極に電気的に接続された導電性材料からなる枠部外部電極と、
    前記第一の支持基板の表面に設けられ、前記固定電極貫通電極に電気的に接続された導電性材料からなる固定電極外部電極と、
    を備えたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の加速度センサ。
  7. 前記可動電極は、前記固定電極の周面を取り囲むように配置されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の加速度センサ。
  8. 平板状の絶縁性材料からなる一対の支持基板と、
    中空状の枠体であって、前記一対の支持基板に上下面が固定され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠部と、
    前記一対の支持基板のうち少なくとも何れか一方の支持基板の表面に形成された凹部を有し、前記凹部の底面および側壁に設けられた導電性の薄膜からなる固定電極と、
    前記一対の支持基板それぞれが互いに対向する面と前記枠部の内周面とで構成される空隙部の内部であって、静止状態で前記固定電極と離間した位置に配置され、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる可動電極と、
    少なくとも表面の一部が導電性材料からなり、前記可動電極の周面を取り囲むように配置されて前記可動電極を揺動自在に保持する弾性部と、
    前記弾性部の一端と前記枠部の内周面とを接続する、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる枠接続部と、
    前記弾性部の他端と前記可動電極の外周面とを接続する、少なくとも表面の一部が導電性材料からなる可動電極接続部と、
    前記枠部の内周面及び/又は前記可動電極の外周面に接続されて、前記枠接続部と前記可動電極接続部とに所定の間隔を隔てて配置され、前記枠接続部および前記可動電極接続部よりも厚くなるように形成され、前記可動電極接続部と前記枠接続部とが直接接触することを制限する変位制限部と、
    を備えることを特徴とする加速度センサ。
JP2012027695A 2012-02-10 2012-02-10 加速度センサ Expired - Fee Related JP5941691B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012027695A JP5941691B2 (ja) 2012-02-10 2012-02-10 加速度センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012027695A JP5941691B2 (ja) 2012-02-10 2012-02-10 加速度センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013164348A JP2013164348A (ja) 2013-08-22
JP5941691B2 true JP5941691B2 (ja) 2016-06-29

Family

ID=49175771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012027695A Expired - Fee Related JP5941691B2 (ja) 2012-02-10 2012-02-10 加速度センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5941691B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220077515A1 (en) 2018-12-14 2022-03-10 Koninklijke Philips N.V. System to improve safety and reliability of a lithium-ion (li-ion) battery pack

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006344573A (ja) * 2005-05-13 2006-12-21 Gunma Prefecture 加速度スイッチ及び電子装置
JP2010048650A (ja) * 2008-08-21 2010-03-04 Nippon Mems Kk 加速度スイッチ
JP2010186592A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Alps Electric Co Ltd 力学量検出センサ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013164348A (ja) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100946453B1 (ko) 전방위의 기울기 및 진동 감지용 센서
US9068835B2 (en) Functional element, sensor element, electronic apparatus, and method for producing a functional element
US7464591B2 (en) Semiconductor acceleration sensor
JP4996771B2 (ja) 電子デバイス
JP2008243583A (ja) 傾斜位置センサ、傾斜位置センサの製造方法
CN112822616A (zh) 感测芯片及mems传感器
JP5941690B2 (ja) 加速度センサ
JP5941691B2 (ja) 加速度センサ
KR101686123B1 (ko) 마이크로 히터 및 마이크로 센서
JP2008197113A (ja) 半導体加速度センサ
JP2010014532A (ja) 加速度スイッチ
JP5654904B2 (ja) 静電容量型加速度センサ
JP6314530B2 (ja) 圧力センサおよび圧力検知装置
JP5791452B2 (ja) 加速度センサ
JP5442277B2 (ja) Memsセンサ及びその製造方法
JP2009210324A (ja) 加速度スイッチ
JP2008292426A (ja) 静電容量式センサ
US8772657B2 (en) Acceleration switch and electronic device
CN217687609U (zh) 压力传感器
JP2008292428A (ja) 半導体センサ
JP5345134B2 (ja) 加速度センサ素子、および加速度センサ装置
US9696339B2 (en) Three-axis accelerometer
JP5936903B2 (ja) 加速度信号処理装置および電子デバイス
JP2010190699A (ja) 静電容量式センサ
KR20050109888A (ko) 충격감지장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151027

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160523

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5941691

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees