JPH06163937A - Semiconductor acceleration sensor - Google Patents

Semiconductor acceleration sensor

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JPH06163937A
JPH06163937A JP4314632A JP31463292A JPH06163937A JP H06163937 A JPH06163937 A JP H06163937A JP 4314632 A JP4314632 A JP 4314632A JP 31463292 A JP31463292 A JP 31463292A JP H06163937 A JPH06163937 A JP H06163937A
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JP
Japan
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axis
acceleration
bridge
acceleration sensor
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4314632A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Nohara
一也 野原
Fumihiro Kasano
文宏 笠野
Mitsuo Ichiya
光雄 一矢
Tetsuya Hamaoka
哲也 浜岡
Naohiro Taniguchi
直博 谷口
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To detect acceleration in three-dimensional coordinate system represented by X, Y, and Z axes. CONSTITUTION:When an acceleration sensor A is subjected to an acceleration G in X-axis direction, all piezo resistors RX1-RX4, RY1-RY4, RZ1-RZ4 are subjected to tensile stress and resistances of the piezo resistances RX1, RX3 decrease whereas resistances of other piezo resistors increase. When these resistors are constituted into a bridge, output is obtained only from a bridge for detecting the acceleration G in X-axis and zero output is produced from bridges for detecting the acceleration G in Y-axis and Z-axis. Similarly, output is obtained only from a bridge for detecting the acceleration G in Y-axis or Z-axis for the acceleration G functioning in Y-axis or Z-axis and zero output is produced from two other bridges. This constitution allows independent detection of acceleration in three axial directions.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体加速度センサ
ー、特に、より簡単な構造でX軸、Y軸、Z軸の3軸の
加速度を検出することができる半導体加速度センサーに
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor acceleration sensor, and more particularly to a semiconductor acceleration sensor capable of detecting accelerations of three axes of X axis, Y axis and Z axis with a simpler structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の加速度センサーA’を示
し、半導体基板1を加工して形成した略ロ字型の支持部
4の一辺からたわみ部3’を介しておもり部2を形成し
たものである。尚、この構造の加速度センサーA’は、
所謂片持ち構造と言われているものである。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a conventional acceleration sensor A ', in which a weight portion 2 is formed from one side of a substantially square-shaped support portion 4 formed by processing a semiconductor substrate 1 and a bending portion 3'. It is a thing. The acceleration sensor A'of this structure is
This is a so-called cantilever structure.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来例の加速度
センサーA’においては、1軸の加速度は検出できて
も、3軸(X軸,Y軸,Z軸)の加速度センサーとして
見た場合、例えば、X軸やZ軸方向の加速度がかかった
ときに、たわみ部3’の応力は、引っ張りか圧縮かの一
方しか現れず、3軸の加速度を独立して検出するような
ブリッジ構成を考えた場合、実現が不可能であるという
問題があった。
In the conventional acceleration sensor A ', although it can detect acceleration in one axis, when viewed as a three-axis (X-axis, Y-axis, Z-axis) acceleration sensor, For example, consider a bridge configuration in which the stress in the flexure 3'appears only in tension or compression when acceleration is applied in the X-axis or Z-axis direction, and accelerations in the three axes are detected independently. However, there was a problem that it was impossible to realize.

【0004】また、他の従来例としては、例えば、特開
昭63−169078号公報が上げられる。この従来例
は、所謂片持ち構造のタイプではなく、両端固定タイプ
であり、起歪部(ビーム部又はダイヤフラム部)に発生
する応力が小であり、高感度化が困難であるという問題
があった。本発明は、上述の点に鑑みて提供したもので
あって、X,Y,Zの3軸で表現される3次元座標系に
おける加速度を検出することができることを目的とした
半導体加速度センサーを提供するものである。
Further, as another conventional example, there is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-169078. This conventional example is not a so-called cantilever structure type but a double-end fixed type, and there is a problem that it is difficult to achieve high sensitivity because the stress generated in the strain-generating part (beam part or diaphragm part) is small. It was The present invention has been provided in view of the above points, and provides a semiconductor acceleration sensor that is capable of detecting acceleration in a three-dimensional coordinate system represented by three axes of X, Y, and Z. To do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板を
加工して形成したおもり部と、このおもり部と一体に形
成されたたわみ部と、このたわみ部を支持固定する支持
部と、上記たわみ部に配置され、ブリッジ結線された4
つのピエゾ抵抗とを備え、印加された加速度に比例した
電圧を上記ブリッジ出力として取り出すようにした半導
体加速度センサーにおいて、上記おもり部の一端の両側
から他端側に向かって支持部を延設し、上記たわみ部
に、3次元座標系のX軸,Y軸及びZ軸のベクトル成分
として表現される加速度を検出すべくブリッジ結線し、
X成分検出用,Y成分検出用,Z成分検出用の3種類の
それぞれ4つのピエゾ抵抗を、各々のブリッジが他軸の
加速度に対して出力が出ないように配置したものであ
る。
According to the present invention, a weight portion formed by processing a semiconductor substrate, a flexible portion integrally formed with the weight portion, and a support portion for supporting and fixing the flexible portion are provided. Placed in the flexure and bridged 4
In a semiconductor acceleration sensor having two piezoresistors, and a voltage proportional to the applied acceleration is taken out as the bridge output, a supporting portion is extended from both sides of one end of the weight portion toward the other end, A bridge connection is made in the above-mentioned flexure portion in order to detect an acceleration expressed as a vector component of the X-axis, Y-axis and Z-axis of the three-dimensional coordinate system,
Four types of piezoresistors, three types for X component detection, Y component detection, and Z component detection, are arranged so that each bridge does not output the acceleration with respect to the other axis.

【0006】また、請求項2においては、たわみ部をお
もり部の上方に位置させて形成している。
Further, in the second aspect, the flexible portion is formed so as to be located above the weight portion.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、従来の片持ち構造の加速度セ
ンサーでは3軸の加速度検知は不可能であったが、本発
明では、X,Y,Zの3軸で表現される3次元座標系に
おける加速度を検出することができる。また、片持ち構
造とすることで、同一出力感度で比較すると、両端固定
タイプあるいはダイヤフラムタイプに比べて起歪部(ビ
ーム部又はダイヤフラム部)の厚さを厚くとることがで
きて、加工上極めて容易となる。逆に言えば、同一厚み
では、片持ち構造の方が起歪部に発生する応力が大であ
り、従って、高感度の加速度センサーを構成することが
できる。
According to the present invention, the conventional acceleration sensor having a cantilever structure cannot detect acceleration in three axes, but in the present invention, three-dimensional coordinates represented by three axes of X, Y, and Z. The acceleration in the system can be detected. In addition, by using a cantilever structure, when compared with the same output sensitivity, the strain generating part (beam part or diaphragm part) can be made thicker than the double-end fixed type or diaphragm type, which is extremely easy to process. It will be easy. Conversely, if the thickness is the same, the cantilever structure has a larger stress generated in the strain-flexing portion, and thus a highly sensitive acceleration sensor can be configured.

【0008】また、請求項2においては、請求項1に記
載した半導体加速度センサーを更に高出力(高感度)と
した構造であり、たわみ部をおもり部の上方に位置させ
て形成しているため、同一チップ面積内でおもり部を最
大限とることができ、従って、同一の加速度に対してお
もり部の体積比分、感度がアップさせることができるも
のである。
Further, according to a second aspect of the present invention, the semiconductor acceleration sensor according to the first aspect has a higher output (high sensitivity) structure, and the flexure portion is formed above the weight portion. The weight portion can be maximized within the same chip area, and therefore, the sensitivity can be increased by the volume ratio of the weight portion with respect to the same acceleration.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は半導体基板1を加工して、所謂片持ち構造
として形成した加速度センサーAを示し、この半導体基
板1の中央には厚肉で四角体上のおもり部2が形成され
ている。そして、上記おもり部2の一端側の両側より略
L型で薄肉のたわみ部3がおもり部2と一体に形成され
ている。さらに、この上記たわみ部3を支持固定する支
持部4が一体に形成されており、この支持部4は略ロ字
型に形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an acceleration sensor A formed by processing a semiconductor substrate 1 to form a so-called cantilever structure, and a thick square-shaped weight portion 2 is formed in the center of the semiconductor substrate 1. A thin L-shaped flexible portion 3 is integrally formed with the weight portion 2 from both sides on the one end side of the weight portion 2. Further, a support portion 4 for supporting and fixing the flexible portion 3 is integrally formed, and the support portion 4 is formed in a substantially square shape.

【0010】さらに、たわみ部3にはブリッジ結線され
る4つのピエゾ抵抗RX1〜RX4、R Y1〜RY4、RZ1〜R
Z4が配設されており、後述するように、印加された加速
度に比例した電圧をブリッジ出力として取り出すように
している。なお、ピエゾ抵抗RX1〜RX4にて構成したブ
リッジ回路にてX軸に対応したブリッジ出力を出し、ま
た、ピエゾ抵抗RY1〜RY4にて構成したブリッジ回路に
てY軸に対応したブリッジ出力を出し、また、ピエゾ抵
抗RZ1〜RZ4にて構成したブリッジ回路にてZ軸に対応
したブリッジ出力を出すようになっている。
Further, a bridge is connected to the flexible portion 3.
4 piezoresistors RX1~ RX4, R Y1~ RY4, RZ1~ R
Z4Is applied and, as will be described later, the applied acceleration
To take out a voltage proportional to the degree as a bridge output
is doing. In addition, piezo resistance RX1~ RX4It consists of
The bridge output corresponding to the X axis is output by the ridge circuit.
Piezo resistance RY1~ RY4In the bridge circuit configured in
Output the bridge output corresponding to the Y axis, and
Anti-RZ1~ RZ4Supports Z-axis with bridge circuit configured in
It is designed to output the bridge output.

【0011】ここで、図1に示すように、X軸、Y軸を
とり、この2軸に垂直にZ軸をとっている。この図1に
示すように、ピエゾ抵抗RX1〜RX4、RY1〜RY4、RZ1
〜R Z4を配置した場合に、各方向(X軸方向、Y軸方
向、Z軸方向)から加速度Gがかかった場合の加速度セ
ンサーAの動作を説明する。まず、その前に、ピエゾ抵
抗効果について説明する。図7に示すように、n型シリ
コンの面方位を<100>、X方向,Y方向を<110
>として配置されたピエゾ抵抗は、図7(a)に示すよ
うに配置されている場合、引っ張り応力+に対し、抵抗
値Rは、R+ΔRと増加する。逆に、圧縮応力を受ける
と、R−ΔRと抵抗値は減少する。
Here, as shown in FIG. 1, the X axis and the Y axis are
The Z axis is taken perpendicular to these two axes. In this Figure 1.
As shown, piezo resistance RX1~ RX4, RY1~ RY4, RZ1
~ R Z4When is arranged, each direction (X-axis direction, Y-axis direction)
Direction, Z-axis direction)
The operation of the sensor A will be described. First, before that,
The anti-effect will be described. As shown in FIG. 7, n-type silicon
<100> for the plane orientation of the controller and <110 for the X and Y directions.
The piezoresistors arranged as> are shown in Fig. 7 (a).
If it is arranged like, resistance to tensile stress +
The value R increases as R + ΔR. Conversely, it receives compressive stress
Then, R-ΔR and the resistance value decrease.

【0012】図7(b)の場合は、引っ張り応力+に対
し、抵抗値Rは、R−ΔRと減少し、逆に、圧縮応力を
受けると、R+ΔRと抵抗値は増加する。つまり、図7
の(a)と(b)とで同一応力に対して逆の抵抗値変化
が生じる。尚、n型シリコンで、100面、110方向
では、図7の(a)図と(b)図とで、同一応力に対
し、ほぼ同一の抵抗変化を生じる。
In the case of FIG. 7B, the resistance value R decreases to R-ΔR with respect to the tensile stress +, and conversely, when the compressive stress is applied, the resistance value increases to R + ΔR. That is, FIG.
In (a) and (b), opposite resistance values change with respect to the same stress. In n-type silicon, in the 100 plane and the 110 direction, almost the same resistance change occurs with respect to the same stress in FIGS. 7A and 7B.

【0013】図2は加速度センサーAの斜視図を示し、
該加速度センサーAにX軸、Y軸、Z軸の各方向から加
速度Gがかかったときに、上記たわみ部3にかかる応力
を、引張応力を+、圧縮応力を−として表すと、図3〜
図5のようになる。ここで、図3は加速度センサーAに
X軸方向から加速度Gがかかった場合のたわみ部3のた
わみを示し、図4はY軸方向から加速度Gがかかった場
合のたわみ部3のたわみを示し、図5はZ軸方向から加
速度Gがかかった場合のたわみ部3のたわみを示してい
る。尚、図4及び図5において、0は応力が0の場合を
示している。
FIG. 2 shows a perspective view of the acceleration sensor A,
When the acceleration G is applied to the acceleration sensor A from each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, the stress applied to the flexible portion 3 is expressed as + tensile stress and − as compressive stress.
It becomes like FIG. Here, FIG. 3 shows the flexure of the flexure 3 when the acceleration G is applied to the acceleration sensor A in the X-axis direction, and FIG. 4 shows the flexure of the flexure 3 when the acceleration G is applied in the Y-axis direction. 5 shows the flexure of the flexure portion 3 when the acceleration G is applied in the Z-axis direction. In FIGS. 4 and 5, 0 indicates the case where the stress is 0.

【0014】まず、図3に示すように、X軸方向から加
速度センサーAに加速度Gがかかった場合、全てのピエ
ゾ抵抗RX1〜RX4、RY1〜RY4、RZ1〜RZ4は引張応力
を受け、ピエゾ抵抗RX1とRX3の抵抗値は減少し、その
他のピエゾ抵抗の抵抗値は増加するので、これらの抵抗
を図6に示すようなブリッジに構成すれば、X軸の加速
度Gを検出するブリッジからのみ出力が得られ、Y軸及
びZ軸の加速度Gを検出するブリッジの出力は0とな
る。尚、図6において、R1 〜R4 はX軸、Y軸、Z軸
を共通とした場合の抵抗を示している。
First, as shown in FIG. 3, when acceleration G is applied to the acceleration sensor A from the X-axis direction, all the piezoresistors R X1 to R X4 , R Y1 to R Y4 , and R Z1 to R Z4 are pulled. When stress is applied, the resistance values of the piezoresistors R X1 and R X3 decrease and the resistance values of the other piezoresistors increase, so if these resistances are configured in a bridge as shown in FIG. The output is obtained only from the bridge that detects G, and the output of the bridge that detects the acceleration G of the Y axis and the Z axis becomes zero. In FIG. 6, R 1 to R 4 represent resistances when the X axis, the Y axis, and the Z axis are common.

【0015】次に、図4に示すように、Y軸方向から加
速度Gがかかった場合、理論上、ピエゾ抵抗RX1〜RX4
の抵抗値は変化せず、その他のピエゾ抵抗は図4に示す
ような応力を受け、その結果、ピエゾ抵抗RY1,RY3
Z1,RZ4が増加し、ピエゾ抵抗RY2,RY4,RZ2,R
Z3が減少する。これを同様のブリッジに構成すれば、Y
軸の加速度Gを検出するブリッジの出力のみが得られ、
他の2つのブリッジの出力は0となる。
Next, as shown in FIG. 4, when acceleration G is applied from the Y-axis direction, theoretically, the piezo resistances R X1 to R X4.
The resistance value of the piezoresistors does not change, and the other piezoresistors are subjected to stress as shown in FIG. 4, and as a result, the piezoresistors R Y1 , R Y3 ,
R Z1 and R Z4 are increased, and piezo resistances R Y2 , R Y4 , R Z2 and R
Z3 is reduced. If this is configured in a similar bridge, Y
Only the output of the bridge that detects the acceleration G of the axis is obtained,
The outputs of the other two bridges are zero.

【0016】最後に、図5に示すように、Z軸方向から
加速度Gがかかった場合、Y軸のときと同様に、ピエゾ
抵抗RX1〜RX4の抵抗値は変化せず、ピエゾ抵抗RY2
Y3,RZ2,RZ4が増加し、ピエゾ抵抗RY1,RY4,R
Z1,RZ3が減少する。その結果、Z軸方向の加速度Gを
検出するブリッジの出力のみが得られ、他の2つのブリ
ッジの出力は0となる。
Finally, as shown in FIG. 5, when the acceleration G is applied from the Z-axis direction, the resistance values of the piezoresistors R X1 to R X4 do not change and the piezo-resistance R R does not change as in the Y-axis. Y2 ,
R Y3 , R Z2 , and R Z4 increase, and the piezo resistances R Y1 , R Y4 , and R
Z1 and R Z3 are reduced. As a result, only the output of the bridge that detects the acceleration G in the Z-axis direction is obtained, and the outputs of the other two bridges are zero.

【0017】以上のように、本発明では、3軸方向の加
速度Gをそれぞれ独立して検出することができるもので
ある。 (実施例2)図8は他の実施例を示し、加速度センサー
Aのたわみ部3を、先の実施例とは異なりおもり部2の
上方を通って支持部4と一体形成することで、おもり部
2の体積を大きくとるようにしたものである。このおも
り部2の体積を大きくとることで、より高感度に加速度
を検出することができるものである。
As described above, in the present invention, the accelerations G in the three axis directions can be detected independently. (Embodiment 2) FIG. 8 shows another embodiment. Unlike the previous embodiment, the flexure portion 3 of the acceleration sensor A is integrally formed with the support portion 4 by passing above the weight portion 2 so as to form a weight. The volume of the part 2 is set to be large. By increasing the volume of the weight portion 2, it is possible to detect the acceleration with higher sensitivity.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は上述のように、半導体基板を加
工して形成したおもり部と、このおもり部と一体に形成
されたたわみ部と、このたわみ部を支持固定する支持部
と、上記たわみ部に配置され、ブリッジ結線された4つ
のピエゾ抵抗とを備え、印加された加速度に比例した電
圧を上記ブリッジ出力として取り出すようにした半導体
加速度センサーにおいて、上記おもり部の一端の両側か
ら他端側に向かって支持部を延設し、上記たわみ部に、
3次元座標系のX軸,Y軸及びZ軸のベクトル成分とし
て表現される加速度を検出すべくブリッジ結線し、X成
分検出用,Y成分検出用,Z成分検出用の3種類のそれ
ぞれ4つのピエゾ抵抗を、各々のブリッジが他軸の加速
度に対して出力が出ないように配置したものであるか
ら、従来の片持ち構造の加速度センサーでは3軸の加速
度検知は不可能であったが、本発明では、X,Y,Zの
3軸で表現される3次元座標系における加速度を検出す
ることができる。また、片持ち構造とすることで、同一
出力感度で比較すると、両端固定タイプあるいはダイヤ
フラムタイプに比べて起歪部(ビーム部又はダイヤフラ
ム部)の厚さを厚くとることができて、加工上極めて容
易となる。逆に言えば、同一厚みでは、片持ち構造の方
が起歪部に発生する応力が大であり、従って、高感度の
加速度センサーを構成することができるという効果を奏
するものである。
As described above, the present invention has a weight portion formed by processing a semiconductor substrate, a flexible portion integrally formed with the weight portion, and a support portion for supporting and fixing the flexible portion. A semiconductor accelerometer having four piezoresistors arranged in a flexure section and bridge-connected, wherein a voltage proportional to an applied acceleration is taken out as the bridge output. Extending the support part toward the side, in the flexible part,
A bridge connection is made to detect accelerations expressed as vector components of the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the three-dimensional coordinate system, and four types each of three types for X component detection, Y component detection, and Z component detection are provided. Since the piezoresistors are arranged so that each bridge does not output the acceleration of the other axis, the conventional cantilever type acceleration sensor cannot detect the acceleration of the three axes. In the present invention, it is possible to detect the acceleration in the three-dimensional coordinate system represented by the three axes of X, Y and Z. In addition, by using a cantilever structure, when compared with the same output sensitivity, the strain generating part (beam part or diaphragm part) can be made thicker than the double-end fixed type or diaphragm type, which is extremely easy to process. It will be easy. Conversely, with the same thickness, the cantilever structure has a larger stress generated in the strain-flexing portion, so that an acceleration sensor with high sensitivity can be configured.

【0019】また、請求項2においては、請求項1に記
載した半導体加速度センサーを更に高出力(高感度)と
した構造であり、たわみ部をおもり部の上方に位置させ
て形成しているため、同一チップ面積内でおもり部を最
大限とることができ、従って、同一の加速度に対してお
もり部の体積比分、感度がアップさせることができるも
のである。
According to a second aspect of the present invention, the semiconductor acceleration sensor according to the first aspect has a higher output (high sensitivity) structure, and the flexure portion is formed above the weight portion. The weight portion can be maximized within the same chip area, and therefore, the sensitivity can be increased by the volume ratio of the weight portion with respect to the same acceleration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の実施例の加速度センサーの平
面図である。(b)は本発明の実施例の加速度センサー
の斜視図である。
FIG. 1A is a plan view of an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. (B) is a perspective view of the acceleration sensor of the embodiment of the present invention.

【図2】同上の加速度センサーの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the above acceleration sensor.

【図3】同上の加速度センサーにX軸方向から加速度が
かかった場合の説明である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a case where an acceleration is applied to the acceleration sensor in the above-described direction from the X-axis direction.

【図4】同上の加速度センサーにY軸方向から加速度が
かかった場合の説明である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a case where acceleration is applied to the acceleration sensor in the same direction as the Y-axis.

【図5】同上の加速度センサーにZ軸方向から加速度が
かかった場合の説明である。
FIG. 5 is a description of a case where acceleration is applied to the acceleration sensor in the same direction from the Z-axis direction.

【図6】同上のピエゾ抵抗をブリッジ構成にした場合の
等価回路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram in the case where the above piezoresistor has a bridge configuration.

【図7】同上のピエゾ抵抗の説明である。FIG. 7 is an explanation of the piezoresistor of the above.

【図8】(a)は同上の他の実施例の加速度センサーの
平面図である。(b)は同上の加速度センサーの斜視図
である。
FIG. 8A is a plan view of an acceleration sensor of another embodiment of the above. (B) is a perspective view of an acceleration sensor same as the above.

【図9】(a)は従来例の加速度センサーの平面図であ
る。(b)は従来例の加速度センサーの斜視図である。
FIG. 9A is a plan view of a conventional acceleration sensor. (B) is a perspective view of the conventional acceleration sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 おもり部 3 たわみ部 4 支持部 A 加速度センサー RX1〜RX4 ピエゾ抵抗 RY1〜RY4 ピエゾ抵抗 RZ1〜RZ4 ピエゾ抵抗1 Semiconductor substrate 2 Weight part 3 Deflection part 4 Support part A Accelerometer R X1 to R X4 piezoresistor R Y1 to R Y4 piezoresistor R Z1 to R Z4 piezoresistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜岡 哲也 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 谷口 直博 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Hamaoka, 1048 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Naohiro Taniguchi, 1048, Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works, Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を加工して形成したおもり部
と、このおもり部と一体に形成されたたわみ部と、この
たわみ部を支持固定する支持部と、上記たわみ部に配置
され、ブリッジ結線された4つのピエゾ抵抗とを備え、
印加された加速度に比例した電圧を上記ブリッジ出力と
して取り出すようにした半導体加速度センサーにおい
て、上記おもり部の一端の両側から他端側に向かって支
持部を延設し、上記たわみ部に、3次元座標系のX軸,
Y軸及びZ軸のベクトル成分として表現される加速度を
検出すべくブリッジ結線し、X成分検出用,Y成分検出
用,Z成分検出用の3種類のそれぞれ4つのピエゾ抵抗
を、各々のブリッジが他軸の加速度に対して出力が出な
いように配置したことを特徴とする半導体加速度センサ
ー。
1. A weight portion formed by processing a semiconductor substrate, a flexure portion integrally formed with the weight portion, a support portion for supporting and fixing the flexure portion, and a bridge connection disposed on the flexure portion. Equipped with four piezoresistors,
In a semiconductor acceleration sensor configured to take out a voltage proportional to an applied acceleration as the bridge output, a support portion is extended from both sides of one end of the weight portion toward the other end, and a three-dimensional shape is formed on the flexible portion. The X axis of the coordinate system,
Bridge connections are made to detect accelerations expressed as Y-axis and Z-axis vector components, and three types of piezoresistors for X-component detection, Y-component detection, and Z-component detection are provided for each bridge. A semiconductor acceleration sensor, which is arranged so that output is not output for accelerations of other axes.
【請求項2】 たわみ部をおもり部の上方に位置させて
形成したことを特徴とする請求項1記載の半導体加速度
センサー。
2. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein the flexible portion is formed above the weight portion.
JP4314632A 1992-11-25 1992-11-25 Semiconductor acceleration sensor Withdrawn JPH06163937A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303976B1 (en) * 1998-08-19 2001-10-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Power sensor
WO2007141944A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Acceleration sensor

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