JPH06194382A - 容量式加速度センサ - Google Patents
容量式加速度センサInfo
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- JPH06194382A JPH06194382A JP4342491A JP34249192A JPH06194382A JP H06194382 A JPH06194382 A JP H06194382A JP 4342491 A JP4342491 A JP 4342491A JP 34249192 A JP34249192 A JP 34249192A JP H06194382 A JPH06194382 A JP H06194382A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板とセンサチップとの間隔を離し、基板お
よびセンサチップが温度変化を受けたときに生じるゼロ
点シフトを防止する。 【構成】 センサチップ１は、可動電極形成層１２が固
定電極形成層１１と固定電極形成層１３とに挟まれた三
層構造に形成され、固定電極形成層１１，１３に固定さ
れた固定電極１４Ａ，１４Ｂと、支持部材１６で支持さ
れた可動電極１５とを有する。このセンサチップ１は接
着剤２によって基板４上に接着され固定されている。セ
ンサチップ１を基板４上に接着するときに、接着剤２は
外部に漏れだしその厚さが薄くなってしまうので、閉じ
た形状の枠３が基板４上に設けられ、この枠３内に接着
剤２が充填されている。これにより、接着剤２の層厚を
厚く維持することができ、基板４とセンサチップ１との
間隔を離すことできる。
よびセンサチップが温度変化を受けたときに生じるゼロ
点シフトを防止する。 【構成】 センサチップ１は、可動電極形成層１２が固
定電極形成層１１と固定電極形成層１３とに挟まれた三
層構造に形成され、固定電極形成層１１，１３に固定さ
れた固定電極１４Ａ，１４Ｂと、支持部材１６で支持さ
れた可動電極１５とを有する。このセンサチップ１は接
着剤２によって基板４上に接着され固定されている。セ
ンサチップ１を基板４上に接着するときに、接着剤２は
外部に漏れだしその厚さが薄くなってしまうので、閉じ
た形状の枠３が基板４上に設けられ、この枠３内に接着
剤２が充填されている。これにより、接着剤２の層厚を
厚く維持することができ、基板４とセンサチップ１との
間隔を離すことできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加速度センサに係り、特
に固定電極と可動電極とが設けられ、両電極間の隙間が
変化したときの静電容量の変化から加速度を検出する容
量式加速度センサに関する。
に固定電極と可動電極とが設けられ、両電極間の隙間が
変化したときの静電容量の変化から加速度を検出する容
量式加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、容量式加速度センサは、例えば
特開平１−１５２３６９号公報に示されているように、
固定電極と可動電極とを有するセンサチップが基板上に
接着され、固定電極と可動電極間の隙間が変化したとき
の前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出する
ようになっている。
特開平１−１５２３６９号公報に示されているように、
固定電極と可動電極とを有するセンサチップが基板上に
接着され、固定電極と可動電極間の隙間が変化したとき
の前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出する
ようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の容量式加速度センサでは、基板上にセンサチッ
プを接着する際に接着層の厚みを調整することの配慮が
なされておらず、接着層が薄くなってしまう欠点があ
る。接着層が薄くなると基板とセンサチップとの間隔が
狭くなるので、基板およびセンサチップが熱膨張したと
きに両者の熱膨張差の影響が現われる。すなわち、基板
およびセンサチップの熱膨張率の相違により、温度が変
化したときに基板およびセンサチップの伸縮量がそれぞ
れ異り、基板およびセンサチップに反り変形が生じてし
まうことになる。特にセンサチップに反り変形が生じる
と内部に設けられた可動電極と固定電極間の隙間が変化
し、加速度がかかっていない状態でも加速度がかってい
るような静電容量の差分が検出されるような状態とな
り、その結果、ゼロ点がシフトしてしまう。
来技術の容量式加速度センサでは、基板上にセンサチッ
プを接着する際に接着層の厚みを調整することの配慮が
なされておらず、接着層が薄くなってしまう欠点があ
る。接着層が薄くなると基板とセンサチップとの間隔が
狭くなるので、基板およびセンサチップが熱膨張したと
きに両者の熱膨張差の影響が現われる。すなわち、基板
およびセンサチップの熱膨張率の相違により、温度が変
化したときに基板およびセンサチップの伸縮量がそれぞ
れ異り、基板およびセンサチップに反り変形が生じてし
まうことになる。特にセンサチップに反り変形が生じる
と内部に設けられた可動電極と固定電極間の隙間が変化
し、加速度がかかっていない状態でも加速度がかってい
るような静電容量の差分が検出されるような状態とな
り、その結果、ゼロ点がシフトしてしまう。
【０００４】本発明の目的は、温度変化により基板およ
びセンサチップが熱膨張しても、ゼロ点がシフトしてし
まうことがない容量式加速度センサを提供することであ
る。
びセンサチップが熱膨張しても、ゼロ点がシフトしてし
まうことがない容量式加速度センサを提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基板と、該基板上に接着固定され、固定
電極と可動電極とが所定の隙間を有して配置されたセン
サチップとを備え、前記隙間が変化したときの前記両電
極間の静電容量の変化から加速度を検出する容量式加速
度センサにおいて、前記センサチップを前記基板上に接
着固定したときの接着層の厚さを、センサチップの熱変
形を吸収しセンサチップの反りを回避する厚さ以上に維
持する手段を設けたものである。
に、本発明は、基板と、該基板上に接着固定され、固定
電極と可動電極とが所定の隙間を有して配置されたセン
サチップとを備え、前記隙間が変化したときの前記両電
極間の静電容量の変化から加速度を検出する容量式加速
度センサにおいて、前記センサチップを前記基板上に接
着固定したときの接着層の厚さを、センサチップの熱変
形を吸収しセンサチップの反りを回避する厚さ以上に維
持する手段を設けたものである。
【０００６】また、本発明は、基板と、該基板上に接着
固定され、固定電極と可動電極とが所定の隙間を有して
配置されたセンサチップとを備え、前記隙間が変化した
ときの前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出
する容量式加速度センサにおいて、前記センサチップを
前記基板上に接着固定したときに接着剤が接着面より外
部に漏れだすことを防止する手段を設けたものである。
固定され、固定電極と可動電極とが所定の隙間を有して
配置されたセンサチップとを備え、前記隙間が変化した
ときの前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出
する容量式加速度センサにおいて、前記センサチップを
前記基板上に接着固定したときに接着剤が接着面より外
部に漏れだすことを防止する手段を設けたものである。
【０００７】また、本発明は、基板と、該基板上に接着
剤により接着固定され、固定電極と可動電極とが所定の
隙間を有して配置されたセンサチップとを備え、前記隙
間が変化したときの前記両電極間の静電容量の変化から
加速度を検出する容量式加速度センサにおいて、前記セ
ンサチップよりも大きく且つ閉じた枠を前記基板上に形
成し、該枠内に前記接着剤を充填したものである。
剤により接着固定され、固定電極と可動電極とが所定の
隙間を有して配置されたセンサチップとを備え、前記隙
間が変化したときの前記両電極間の静電容量の変化から
加速度を検出する容量式加速度センサにおいて、前記セ
ンサチップよりも大きく且つ閉じた枠を前記基板上に形
成し、該枠内に前記接着剤を充填したものである。
【０００８】さらに、本発明は、基板と、該基板上に接
着剤により接着固定され、固定電極と可動電極とが所定
の隙間を有して配置されたセンサチップとを備え、前記
隙間が変化したときの前記両電極間の静電容量の変化か
ら加速度を検出する容量式加速度センサにおいて、前記
基板上の前記センサチップ搭載位置にくぼみを設け、該
くぼみ内に前記接着剤を充填したものである。
着剤により接着固定され、固定電極と可動電極とが所定
の隙間を有して配置されたセンサチップとを備え、前記
隙間が変化したときの前記両電極間の静電容量の変化か
ら加速度を検出する容量式加速度センサにおいて、前記
基板上の前記センサチップ搭載位置にくぼみを設け、該
くぼみ内に前記接着剤を充填したものである。
【０００９】さらにまた、本発明は、基板と、該基板上
に接着剤により接着固定され、固定電極と可動電極とが
所定の隙間を有して配置されたセンサチップとを備え、
前記隙間が変化したときの前記両電極間の静電容量の変
化から加速度を検出する容量式加速度センサにおいて、
前記センサチップの外周部に対応させて前記基板上に部
分的に複数個の突起を設け、該突起で囲まれた空間内に
前記接着剤を充填するとともに、前記突起の材料とし
て、線膨張係数が前記接着剤とほぼ同じ材料を使用した
ものである。
に接着剤により接着固定され、固定電極と可動電極とが
所定の隙間を有して配置されたセンサチップとを備え、
前記隙間が変化したときの前記両電極間の静電容量の変
化から加速度を検出する容量式加速度センサにおいて、
前記センサチップの外周部に対応させて前記基板上に部
分的に複数個の突起を設け、該突起で囲まれた空間内に
前記接着剤を充填するとともに、前記突起の材料とし
て、線膨張係数が前記接着剤とほぼ同じ材料を使用した
ものである。
【００１０】
【作用】接着層の厚さを、センサチップの熱変形を吸収
しセンサチップの反りを回避できる厚さ以上にすれば、
センサチップと基板の熱膨張率の違いによってそれぞれ
の伸縮量に相違が生じても、その伸縮量の相違は接着層
により吸収され、センサチップに反り変形が生じること
を防止できる。このため、センサチップに設けられた可
動電極と固定電極間の隙間の変化を小さく押さえること
ができ、温度変化による容量式加速度センサのゼロ点が
シフトすることを防止できる。
しセンサチップの反りを回避できる厚さ以上にすれば、
センサチップと基板の熱膨張率の違いによってそれぞれ
の伸縮量に相違が生じても、その伸縮量の相違は接着層
により吸収され、センサチップに反り変形が生じること
を防止できる。このため、センサチップに設けられた可
動電極と固定電極間の隙間の変化を小さく押さえること
ができ、温度変化による容量式加速度センサのゼロ点が
シフトすることを防止できる。
【００１１】接着層の厚さを厚く維持するためには、セ
ンサチップを基板上に接着固定するための接着剤が接着
面より外部に漏れだすのを防止する手段を設ける。具体
的には、センサチップよりも大きく且つ閉じた枠を基板
上に形成し、この枠内に接着剤を充填したり、基板上の
センサチップ搭載位置にくぼみを設け、このくぼみ内に
接着剤を充填したりすることによって、接着剤が接着面
より外部に漏れだすのを防止することができる。
ンサチップを基板上に接着固定するための接着剤が接着
面より外部に漏れだすのを防止する手段を設ける。具体
的には、センサチップよりも大きく且つ閉じた枠を基板
上に形成し、この枠内に接着剤を充填したり、基板上の
センサチップ搭載位置にくぼみを設け、このくぼみ内に
接着剤を充填したりすることによって、接着剤が接着面
より外部に漏れだすのを防止することができる。
【００１２】また、センサチップの外周部に対応させて
基板上に部分的に複数個の突起を設け、これらの突起で
囲まれた空間内に接着剤を充填してもよい。このような
構成にすると、複数個の突起によりセンサチップを支持
することができ、センサチップの自重によって接着層が
薄くなってしまうのを防ぐことができる。なお、この場
合は、突起の材料の線膨張係数は接着剤の線膨張係数と
ほぼ同じになるようして、接着剤の収縮による影響を緩
和する必要がある。
基板上に部分的に複数個の突起を設け、これらの突起で
囲まれた空間内に接着剤を充填してもよい。このような
構成にすると、複数個の突起によりセンサチップを支持
することができ、センサチップの自重によって接着層が
薄くなってしまうのを防ぐことができる。なお、この場
合は、突起の材料の線膨張係数は接着剤の線膨張係数と
ほぼ同じになるようして、接着剤の収縮による影響を緩
和する必要がある。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に従って説明
する。 （第１実施例）図１および図２は本発明の第１実施例を
示し、図１は容量式加速度センサの縦断面図（図２にお
けるＢ−Ｂ断面）、図２はその横断面図（図１における
Ａ−Ａ断面）である。
する。 （第１実施例）図１および図２は本発明の第１実施例を
示し、図１は容量式加速度センサの縦断面図（図２にお
けるＢ−Ｂ断面）、図２はその横断面図（図１における
Ａ−Ａ断面）である。
【００１４】容量式加速度センサのセンサチップ１は、
可動電極形成層１２が固定電極形成層１１と固定電極形
成層１３とに挟まれた三層構造に形成されている。可動
電極形成層１２の中央には支持部材１６で支持された可
動電極１５が設けられ、この可動電極１５の両面に所定
の間隔をもって一対の固定電極１４Ａ，１４Ｂが固定電
極形成層１１，１３上にそれぞれ設けられている。
可動電極形成層１２が固定電極形成層１１と固定電極形
成層１３とに挟まれた三層構造に形成されている。可動
電極形成層１２の中央には支持部材１６で支持された可
動電極１５が設けられ、この可動電極１５の両面に所定
の間隔をもって一対の固定電極１４Ａ，１４Ｂが固定電
極形成層１１，１３上にそれぞれ設けられている。
【００１５】そして、上記センサチップ１に電極面に対
して垂直方向の加速度が加わると、可動電極１５に慣性
力が加わり支持部材１６が弾性変形して可動電極１５が
変位するので、可動電極１５と固定電極１４Ａとの隙間
が変化し両電極間の静電容量が変化するとともに、可動
電極１５と固定電極１４Ｂとの隙間も変化して両電極間
の静電容量も変化する。これらの静電容量の変化を検出
することにより加速度を検出できる。
して垂直方向の加速度が加わると、可動電極１５に慣性
力が加わり支持部材１６が弾性変形して可動電極１５が
変位するので、可動電極１５と固定電極１４Ａとの隙間
が変化し両電極間の静電容量が変化するとともに、可動
電極１５と固定電極１４Ｂとの隙間も変化して両電極間
の静電容量も変化する。これらの静電容量の変化を検出
することにより加速度を検出できる。
【００１６】可動電極形成層１２は材料としてシリコン
単結晶が用いられ、これをエッチングによって加工する
ことにより、図２に示すような形状に形成されている。
また、固定電極形成層１１，１３は材料として固定部に
ガラスが用いられている。そして、固定電極形成層１
１，１３で可動電極形成層１２を両側から挟み、両者を
陽極接合法により接合して、センサチップ１が一体的に
形成されている。
単結晶が用いられ、これをエッチングによって加工する
ことにより、図２に示すような形状に形成されている。
また、固定電極形成層１１，１３は材料として固定部に
ガラスが用いられている。そして、固定電極形成層１
１，１３で可動電極形成層１２を両側から挟み、両者を
陽極接合法により接合して、センサチップ１が一体的に
形成されている。
【００１７】上記センサチップ１は接着剤２によって基
板４上に接着固定されている。センサチップ１を接着固
定するときに接着剤２が接着面から外部に漏れるのを防
ぐために、基板４上にはセンサチップ１の接着位置に閉
じた形状の枠３が設けられている。
板４上に接着固定されている。センサチップ１を接着固
定するときに接着剤２が接着面から外部に漏れるのを防
ぐために、基板４上にはセンサチップ１の接着位置に閉
じた形状の枠３が設けられている。
【００１８】基板４の材料としてはアルミナを、また枠
３の材料としては銀パラジウムをそれぞれ用いる。この
ようにすると、基板４上に周辺回路同様のスクリーン印
刷を施すだけで、枠３を形成することができ、従来の製
造工程に特別な工程を付加する必要がなく製造上極めて
有利となる。
３の材料としては銀パラジウムをそれぞれ用いる。この
ようにすると、基板４上に周辺回路同様のスクリーン印
刷を施すだけで、枠３を形成することができ、従来の製
造工程に特別な工程を付加する必要がなく製造上極めて
有利となる。
【００１９】ここで、本発明の容量式加速度センサの特
徴を従来のものと比較しながら説明する。従来の容量式
加速度センサでは、図４(ａ）および図４(ｂ）に示すよ
うにセンサチップ１を基板４に接着すると、センサチッ
プ１の自重により接着剤２の層厚が薄くなってしまう。
接着剤２の層厚が薄くなると、温度変化があったときに
センサチップ１と基板４の熱膨張差による影響を強く受
けることになり、図４(ｃ）のように、センサチップ１
および基板４に反り変形が生じてしまう。特に反り変形
がセンサチップ１に生じると、加速度が加わっていなく
ても、センサチップ１の支持部材１６の傾きが変化して
可動電極１５が変位し、固定電極１４Ａ，１４Ｂと可動
電極１５との隙間が変化し、静電容量の変化が出力され
ることになる。すなわちゼロ点シフトが生じることにな
る。
徴を従来のものと比較しながら説明する。従来の容量式
加速度センサでは、図４(ａ）および図４(ｂ）に示すよ
うにセンサチップ１を基板４に接着すると、センサチッ
プ１の自重により接着剤２の層厚が薄くなってしまう。
接着剤２の層厚が薄くなると、温度変化があったときに
センサチップ１と基板４の熱膨張差による影響を強く受
けることになり、図４(ｃ）のように、センサチップ１
および基板４に反り変形が生じてしまう。特に反り変形
がセンサチップ１に生じると、加速度が加わっていなく
ても、センサチップ１の支持部材１６の傾きが変化して
可動電極１５が変位し、固定電極１４Ａ，１４Ｂと可動
電極１５との隙間が変化し、静電容量の変化が出力され
ることになる。すなわちゼロ点シフトが生じることにな
る。
【００２０】これに対して本発明の容量式加速度センサ
では、センサチップ１を基板４に接着する工程におい
て、図３(ａ）に示すように、予め基板４に枠３が設け
られているので、液体状態の接着剤２が充填（または塗
布）されたとき、接着剤２が外部へ流れ出ることがな
い。さらに、図３(ｂ）に示すように、センサチップ１
を接着剤２にのせ、センサチップ１の重さが接着剤２に
加わった状態においても、接着剤２の表面張力により、
センサチップ１を接着剤２の表面に浮かせることができ
る。この状態で接着剤２を硬化させることにより、均一
でかつ十分な厚さをもつ接着層を形成することができ
る。このように、接着層の厚みを確保できる状態で接着
固定することが可能になるので、図４(ｃ）に示すよう
なセンサチップの反り変形は起こりにくくなり、問題と
なるようなゼロ点シフトが生じることがない。
では、センサチップ１を基板４に接着する工程におい
て、図３(ａ）に示すように、予め基板４に枠３が設け
られているので、液体状態の接着剤２が充填（または塗
布）されたとき、接着剤２が外部へ流れ出ることがな
い。さらに、図３(ｂ）に示すように、センサチップ１
を接着剤２にのせ、センサチップ１の重さが接着剤２に
加わった状態においても、接着剤２の表面張力により、
センサチップ１を接着剤２の表面に浮かせることができ
る。この状態で接着剤２を硬化させることにより、均一
でかつ十分な厚さをもつ接着層を形成することができ
る。このように、接着層の厚みを確保できる状態で接着
固定することが可能になるので、図４(ｃ）に示すよう
なセンサチップの反り変形は起こりにくくなり、問題と
なるようなゼロ点シフトが生じることがない。
【００２１】本発明の効果を裏付けるために有限要素法
により接着剤厚みと温度変化によって生じる可動電極と
固定電極との隙間の変化量の関係を計算した。その結果
を図５に示す。図５より、接着剤の厚みを１０μｍ以上
とすれば、６０℃の温度変化が加わっても隙間の変化を
０．０１μｍ以下とできることがわかる。測定最大加速
度がかかったとき、すなわちフルスケール時の隙間の変
化を１μｍと設定すれは、６０℃の温度変化によるゼロ
点のシフトは、フルスケールの１％以下とできる。２０
℃を基準に設定すれば、±６０℃すなわち−４０℃から
８０℃の間で環境温度が変化してもゼロ点シフトは±１
％の範囲内とすることができ、一般の応用を考えた場
合、実用上十分な精度を確保できることになる。
により接着剤厚みと温度変化によって生じる可動電極と
固定電極との隙間の変化量の関係を計算した。その結果
を図５に示す。図５より、接着剤の厚みを１０μｍ以上
とすれば、６０℃の温度変化が加わっても隙間の変化を
０．０１μｍ以下とできることがわかる。測定最大加速
度がかかったとき、すなわちフルスケール時の隙間の変
化を１μｍと設定すれは、６０℃の温度変化によるゼロ
点のシフトは、フルスケールの１％以下とできる。２０
℃を基準に設定すれば、±６０℃すなわち−４０℃から
８０℃の間で環境温度が変化してもゼロ点シフトは±１
％の範囲内とすることができ、一般の応用を考えた場
合、実用上十分な精度を確保できることになる。
【００２２】枠の材料として銀パラジウム導体を用い、
基板に導体印刷するときの導体ペーストの粘度を適正に
調整することにより、焼成後の枠の厚さを例えば１４±
４μｍに制御することができる。すなわち枠の厚さを１
０μｍ以上とできるので、接着剤の厚さも１０μｍ以上
確保できることになる。
基板に導体印刷するときの導体ペーストの粘度を適正に
調整することにより、焼成後の枠の厚さを例えば１４±
４μｍに制御することができる。すなわち枠の厚さを１
０μｍ以上とできるので、接着剤の厚さも１０μｍ以上
確保できることになる。
【００２３】本実施例によれば、枠３の形状を接着剤２
が漏れだすことのない閉じた、つまり切れ目のない枠に
することで、接着剤２の厚さを一定にすることができる
とともに、センサチップ１を基板４に接着する製造工程
において、枠３がセンサチップ１の接着位置を決める機
能があり、センサチップ１が曲がって接着されることを
防止できるので、量産時のセンサチップの接着工程にお
ける不良品発生の低減を図ることが可能である。
が漏れだすことのない閉じた、つまり切れ目のない枠に
することで、接着剤２の厚さを一定にすることができる
とともに、センサチップ１を基板４に接着する製造工程
において、枠３がセンサチップ１の接着位置を決める機
能があり、センサチップ１が曲がって接着されることを
防止できるので、量産時のセンサチップの接着工程にお
ける不良品発生の低減を図ることが可能である。
【００２４】（第２実施例）図６および図７は本発明の
第２実施例を示し、図６は容量式加速度センサの縦断面
図（図７におけるＤ−Ｄ断面）、図７はその横断面図
（図６におけるＣ−Ｃ断面）である。
第２実施例を示し、図６は容量式加速度センサの縦断面
図（図７におけるＤ−Ｄ断面）、図７はその横断面図
（図６におけるＣ−Ｃ断面）である。
【００２５】センサチップ１は三層構造に形成され、か
つその内部に可動電極１５と固定電極１４Ａ，１４Ｂを
有する点は第１実施例と同じである。本実施例の特徴
は、基板４側にくぼみ４Ａを設け、センサチップ１を接
着固定するための接着剤２をくぼみ４Ａ内に充填したこ
とである。このようなくぼみ４Ａを設けることで接着剤
２が外部に漏れだすのを防止することができる。
つその内部に可動電極１５と固定電極１４Ａ，１４Ｂを
有する点は第１実施例と同じである。本実施例の特徴
は、基板４側にくぼみ４Ａを設け、センサチップ１を接
着固定するための接着剤２をくぼみ４Ａ内に充填したこ
とである。このようなくぼみ４Ａを設けることで接着剤
２が外部に漏れだすのを防止することができる。
【００２６】基板４は配線が具備された配線基板であ
り、その表面には表面保護膜５が設けられているが、セ
ンサチップ１が接着される位置には表面保護膜５を設け
ないようにすることによってくぼみ４Ａを形成すること
ができる。また、くぼみ４Ａを形成するにあたって、表
面保護膜５の材料としてガラスを用いれば、従来の製造
工程にあるように配線形成後のガラスコートの工程を利
用することができる。さらに、本実施例でも第１実施例
の場合と同様にガラスペーストの粘度を調整することに
より、ガラス膜厚を１４μｍ±４μｍに制御できるの
で、接着層はそれ以上の厚みを確保できることになるの
で、ゼロ点シフトを実用上十分小さくすることができ
る。
り、その表面には表面保護膜５が設けられているが、セ
ンサチップ１が接着される位置には表面保護膜５を設け
ないようにすることによってくぼみ４Ａを形成すること
ができる。また、くぼみ４Ａを形成するにあたって、表
面保護膜５の材料としてガラスを用いれば、従来の製造
工程にあるように配線形成後のガラスコートの工程を利
用することができる。さらに、本実施例でも第１実施例
の場合と同様にガラスペーストの粘度を調整することに
より、ガラス膜厚を１４μｍ±４μｍに制御できるの
で、接着層はそれ以上の厚みを確保できることになるの
で、ゼロ点シフトを実用上十分小さくすることができ
る。
【００２７】本実施例によれば、接着剤２が漏れだすこ
とを防止できるので、接着剤２を十分な厚さに確保で
き、既述したようなセンサチップ１の反り変形は起こり
にくく、ゼロ点シフトが生じることを防止できる。ま
た、くぼみ４Ａの形成も従来の製造工程に特別な工程を
付加することなくできるので、製造コストを増加させる
ことなくゼロ点シフト防止の効果を上げることができ
る。
とを防止できるので、接着剤２を十分な厚さに確保で
き、既述したようなセンサチップ１の反り変形は起こり
にくく、ゼロ点シフトが生じることを防止できる。ま
た、くぼみ４Ａの形成も従来の製造工程に特別な工程を
付加することなくできるので、製造コストを増加させる
ことなくゼロ点シフト防止の効果を上げることができ
る。
【００２８】（第３実施例）図８および図９は本発明の
第３実施例を示し、図８は容量式加速度センサの縦断面
図（図９におけるＦ−Ｆ断面）、図９はその横断面図
（図８におけるＥ−Ｅ断面）である。
第３実施例を示し、図８は容量式加速度センサの縦断面
図（図９におけるＦ−Ｆ断面）、図９はその横断面図
（図８におけるＥ−Ｅ断面）である。
【００２９】センサチップ１は三層構造に形成され、か
つその内部に可動電極１５と固定電極１４Ａ，１４Ｂを
有する点は第１・２実施例と同じである。本実施例の特
徴は、基板４上のセンサチップ１を接着する位置に、セ
ンサチップ下面四隅に対応させて接着剤２の厚みを確保
する機能を備えた突起６を設け、突起６で囲まれた空間
内に接着剤２を充填したことと、突起６と接着剤２の線
膨張係数が同じ材料を使用ことである。
つその内部に可動電極１５と固定電極１４Ａ，１４Ｂを
有する点は第１・２実施例と同じである。本実施例の特
徴は、基板４上のセンサチップ１を接着する位置に、セ
ンサチップ下面四隅に対応させて接着剤２の厚みを確保
する機能を備えた突起６を設け、突起６で囲まれた空間
内に接着剤２を充填したことと、突起６と接着剤２の線
膨張係数が同じ材料を使用ことである。
【００３０】本実施例によれば、センサチップ１を基板
４に接着するとき、突起６がセンサチップ１を支えるの
で、センサチップ１の自重により接着剤２の厚みが薄く
なることはなく、図１０(ａ）および図１０(ｂ）のよう
に、少なくとも突起６の高さ分は接着剤２の厚みを確保
することができる。しかし、これだけでは温度変化によ
ってゼロ点シフトが生じる恐れがある。それは接着剤２
自身の膨張収縮に対しての考慮がなされていないことに
よる。特に低温時に接着剤２が収縮するときに、突起６
が妨げとなり、センサチップ１の周辺の突起６が存在す
るところは接着剤２の収縮の影響を受けず、中央部分は
接着剤２の収縮の影響を受けることになるので、結果と
して図１０(ｃ）に示すようなセンサチップ１の中央部
が基板４側にたわむような反りが生じることである。そ
の反り変形によってゼロ点シフトが生じる問題がある。
４に接着するとき、突起６がセンサチップ１を支えるの
で、センサチップ１の自重により接着剤２の厚みが薄く
なることはなく、図１０(ａ）および図１０(ｂ）のよう
に、少なくとも突起６の高さ分は接着剤２の厚みを確保
することができる。しかし、これだけでは温度変化によ
ってゼロ点シフトが生じる恐れがある。それは接着剤２
自身の膨張収縮に対しての考慮がなされていないことに
よる。特に低温時に接着剤２が収縮するときに、突起６
が妨げとなり、センサチップ１の周辺の突起６が存在す
るところは接着剤２の収縮の影響を受けず、中央部分は
接着剤２の収縮の影響を受けることになるので、結果と
して図１０(ｃ）に示すようなセンサチップ１の中央部
が基板４側にたわむような反りが生じることである。そ
の反り変形によってゼロ点シフトが生じる問題がある。
【００３１】そこで、本実施例では、突起６と接着剤２
の線膨張係数を同じ材料にすることで、センサチップ１
におよぼす反り変形の影響を緩和している。このように
突起６と接着剤２の熱膨張差をなくすことにより、温度
変化によって生じる突起６と接着剤２の膨張収縮が同じ
になり、図１０(ｄ）に示すように、接着剤２が収縮し
てもセンサチップ１に反り変形が生じることを防止で
き、温度変化によるゼロ点シフトを防ぐことができる。
の線膨張係数を同じ材料にすることで、センサチップ１
におよぼす反り変形の影響を緩和している。このように
突起６と接着剤２の熱膨張差をなくすことにより、温度
変化によって生じる突起６と接着剤２の膨張収縮が同じ
になり、図１０(ｄ）に示すように、接着剤２が収縮し
てもセンサチップ１に反り変形が生じることを防止で
き、温度変化によるゼロ点シフトを防ぐことができる。
【００３２】突起６の材料としては銀パラジウムを用い
る。これによって、周辺回路の配線と同様にスクリーン
印刷で突起６を形成することができ、生産性上で極めて
有利である。
る。これによって、周辺回路の配線と同様にスクリーン
印刷で突起６を形成することができ、生産性上で極めて
有利である。
【００３３】また接着剤２の材料としては、ポリイミド
系樹脂、特にＰＩＱを用いることにより、既述の突起材
料に近い線膨張係数を実現でき、また良好な接着性も確
保できる。
系樹脂、特にＰＩＱを用いることにより、既述の突起材
料に近い線膨張係数を実現でき、また良好な接着性も確
保できる。
【００３４】なお、突起６はセンサチップ１の下面四隅
に対応した位置だけでなく、センサチップ１の下面外周
部に対応した位置に複数個設けられていればよい。
に対応した位置だけでなく、センサチップ１の下面外周
部に対応した位置に複数個設けられていればよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センサチップと基板とを接着するための接着剤の層厚を
厚く維持することにより、センサチップと基板との間隔
を離すことができるため、温度変化を受けてもセンサチ
ップは反り変形せず、ゼロ点シフトの小さい容量式加速
度センサを得ることができる。
センサチップと基板とを接着するための接着剤の層厚を
厚く維持することにより、センサチップと基板との間隔
を離すことができるため、温度変化を受けてもセンサチ
ップは反り変形せず、ゼロ点シフトの小さい容量式加速
度センサを得ることができる。
【図１】本発明の第１実施例による容量式加速度センサ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図２】図１の容量式加速度センサの横断面図である。
【図３】図１の容量式加速度センサの作用を示した説明
図である。
図である。
【図４】従来の容量式加速度センサの作用を示した説明
図である。
図である。
【図５】可動電極・固定電極間の隙間と接着剤の厚みと
の関係を示した図である。
の関係を示した図である。
【図６】本発明の第２実施例による容量式加速度センサ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図７】図６の容量式加速度センサの横断面図である。
【図８】本発明の第３実施例による容量式加速度センサ
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図９】図８の容量式加速度センサの横断面図である。
【図１０】図８の容量式加速度センサの作用を示した説
明図である。
明図である。
１ センサチップ ２ 接着剤 ３ 枠 ４ 基板 ４Ａ くぼみ ５ 表面保護膜 ６ 突起 １１，１３ 固定電極形成層 １２ 可動電極形成層 １４Ａ，１４Ｂ 固定電極 １５ 可動電極 １６ 支持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保川 彰夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 市川 範男 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 基板と、該基板上に接着固定され、固定
電極と可動電極とが所定の隙間を有して配置されたセン
サチップとを備え、前記隙間が変化したときの前記両電
極間の静電容量の変化から加速度を検出する容量式加速
度センサにおいて、 前記センサチップを前記基板上に接着固定したときの接
着層の厚さを、センサチップの熱変形を吸収しセンサチ
ップの反りを回避する厚さ以上に維持する手段を設けた
ことを特徴とする容量式加速度センサ。 - 【請求項２】 基板と、該基板上に接着固定され、固定
電極と可動電極とが所定の隙間を有して配置されたセン
サチップとを備え、前記隙間が変化したときの前記両電
極間の静電容量の変化から加速度を検出する容量式加速
度センサにおいて、 前記センサチップを前記基板上に接着固定したときに接
着剤が接着面より外部に漏れだすことを防止する手段を
設けたことを特徴とする容量式加速度センサ。 - 【請求項３】 基板と、該基板上に接着剤により接着固
定され、固定電極と可動電極とが所定の隙間を有して配
置されたセンサチップとを備え、前記隙間が変化したと
きの前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出す
る容量式加速度センサにおいて、 前記センサチップよりも大きく且つ閉じた枠を前記基板
上に形成し、該枠内に前記接着剤を充填したことを特徴
とする容量式加速度センサ。 - 【請求項４】 請求項３記載の容量式加速度センサにお
いて、 前記枠は、前記基板上に形成された配線と同様な導体材
料で形成されていることを特徴とする容量式加速度セン
サ。 - 【請求項５】 基板と、該基板上に接着剤により接着固
定され、固定電極と可動電極とが所定の隙間を有して配
置されたセンサチップとを備え、前記隙間が変化したと
きの前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出す
る容量式加速度センサにおいて、 前記基板上の前記センサチップ搭載位置にくぼみを設
け、該くぼみ内に前記接着剤を充填したことを特徴とす
る容量式加速度センサ。 - 【請求項６】 請求項５記載の容量式加速度センサにお
いて、 前記くぼみは、前記基板上の表面保護膜を部分的に設け
ないことにより形成されていることを特徴とする容量式
加速度センサ。 - 【請求項７】 基板と、該基板上に接着剤により接着固
定され、固定電極と可動電極とが所定の隙間を有して配
置されたセンサチップとを備え、前記隙間が変化したと
きの前記両電極間の静電容量の変化から加速度を検出す
る容量式加速度センサにおいて、 前記センサチップの外周部に対応させて前記基板上に部
分的に複数個の突起を設け、該突起で囲まれた空間内に
前記接着剤を充填するとともに、前記突起の材料とし
て、線膨張係数が前記接着剤とほぼ同じ材料を使用した
ことを特徴とする容量式加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34249192A JP3218302B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 容量式加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34249192A JP3218302B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 容量式加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194382A true JPH06194382A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3218302B2 JP3218302B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=18354161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34249192A Expired - Fee Related JP3218302B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 容量式加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218302B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337480A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | 圧電式制振装置の構成方法 |
| JP2006329960A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体加速度センサ装置及びその製造方法 |
| JP2014106096A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Denso Corp | 力学量センサおよびその製造方法 |
| JP2017067500A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 富士電機株式会社 | 加速度補正データ算出装置及び加速度センサの製造方法 |
| US11874730B2 (en) | 2022-02-26 | 2024-01-16 | International Business Machines Corporation | Identifying log anomaly resolution from anomalous system logs |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP34249192A patent/JP3218302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337480A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | 圧電式制振装置の構成方法 |
| JP4655511B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 圧電式制振装置の構成方法 |
| JP2006329960A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体加速度センサ装置及びその製造方法 |
| JP2014106096A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Denso Corp | 力学量センサおよびその製造方法 |
| JP2017067500A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 富士電機株式会社 | 加速度補正データ算出装置及び加速度センサの製造方法 |
| US11874730B2 (en) | 2022-02-26 | 2024-01-16 | International Business Machines Corporation | Identifying log anomaly resolution from anomalous system logs |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3218302B2 (ja) | 2001-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |