JPH06331646A - 半導体加速度センサ - Google Patents
半導体加速度センサInfo
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸方向の加速度を独立的に且つ
高感度に検出することができる半導体加速度センサを提
供するにある。 【構成】撓み部１はＹ軸方向の中心線上の両端の支持部
３に対する連結部位に夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピ
エゾ抵抗ＲＺ１、ＲＺ４を形成配置し、またＸ軸方向の
中心線上の両端の支持部３に対する連結部位に夫々Ｚ軸
方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ２、ＲＺ３を両端
方向がＹ軸方向となるように形成配置してある。 【効果】Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵
抗ＲＸ１〜ＲＸ４、ＲＹ１〜ＲＹ４を重り部２を連結し
ている撓み部１の中央の部位に形成配置したことによ
り、ブリッジ接続した場合の出力電圧が増加して感度が
向上した。
高感度に検出することができる半導体加速度センサを提
供するにある。 【構成】撓み部１はＹ軸方向の中心線上の両端の支持部
３に対する連結部位に夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピ
エゾ抵抗ＲＺ１、ＲＺ４を形成配置し、またＸ軸方向の
中心線上の両端の支持部３に対する連結部位に夫々Ｚ軸
方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ２、ＲＺ３を両端
方向がＹ軸方向となるように形成配置してある。 【効果】Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵
抗ＲＸ１〜ＲＸ４、ＲＹ１〜ＲＹ４を重り部２を連結し
ている撓み部１の中央の部位に形成配置したことによ
り、ブリッジ接続した場合の出力電圧が増加して感度が
向上した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体加速度センサに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この半導体加速度センサには撓み部１を
図１３（ａ）に示すダイヤフラム型に形成されたもの
と、図１４（ａ）に示すビーム型に形成したものがあ
る。そしてその構造は図１３（ｂ）又は図１４（ｂ）に
示すようにＳｉからなる半導体基板の中心部下面に半導
体加工技術を用いて重り部２を形成し、この重り部２と
周囲の枠状の支持部３との間を薄肉の撓み部１により連
結し、この撓み部１と重り部２との連結部位の周囲には
撓み部１と重り部２との間を分離する切込み溝４を形成
してある。撓み部１は重り部２の動きによおきる撓み部
１の歪からＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の加速度を検出するた
めのピエゾ抵抗Ｒを形成してある。支持部３はＳｉ或い
はガラスからなる下部ストッパ５上に配置され、下部ス
トッパ５と重り部２の下面との間には重り部２を揺動可
能とする隙間を設けている。尚６はポンティングパッド
である。
図１３（ａ）に示すダイヤフラム型に形成されたもの
と、図１４（ａ）に示すビーム型に形成したものがあ
る。そしてその構造は図１３（ｂ）又は図１４（ｂ）に
示すようにＳｉからなる半導体基板の中心部下面に半導
体加工技術を用いて重り部２を形成し、この重り部２と
周囲の枠状の支持部３との間を薄肉の撓み部１により連
結し、この撓み部１と重り部２との連結部位の周囲には
撓み部１と重り部２との間を分離する切込み溝４を形成
してある。撓み部１は重り部２の動きによおきる撓み部
１の歪からＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の加速度を検出するた
めのピエゾ抵抗Ｒを形成してある。支持部３はＳｉ或い
はガラスからなる下部ストッパ５上に配置され、下部ス
トッパ５と重り部２の下面との間には重り部２を揺動可
能とする隙間を設けている。尚６はポンティングパッド
である。
【０００３】従来の半導体加速度センサ（図示例はダイ
アフラム型であるがビーム型でも同じ）のピエゾ抵抗Ｒ
の配置は図１５（ａ）乃至（ｄ）に示すような配置が成
されていた。つまり図１５（ａ）では、Ｙ軸方向の撓み
部１の中心線上の両端と、中央の重り部２と撓み部１の
連結部位の上記中心線上に対応する両端とに夫々Ｙ軸方
向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＹ１〜ＲＹ４を形成
し、Ｘ軸方向の撓み部１の中心線上の両端の両側と、中
央の重り部２と撓み部１の連結部位の中心線上に対応す
る両端の両側にＸ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗Ｒ
Ｘ１〜ＲＸ４及びＺ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗
ＲＺ１〜ＲＺ４を並行形成してある。
アフラム型であるがビーム型でも同じ）のピエゾ抵抗Ｒ
の配置は図１５（ａ）乃至（ｄ）に示すような配置が成
されていた。つまり図１５（ａ）では、Ｙ軸方向の撓み
部１の中心線上の両端と、中央の重り部２と撓み部１の
連結部位の上記中心線上に対応する両端とに夫々Ｙ軸方
向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＹ１〜ＲＹ４を形成
し、Ｘ軸方向の撓み部１の中心線上の両端の両側と、中
央の重り部２と撓み部１の連結部位の中心線上に対応す
る両端の両側にＸ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗Ｒ
Ｘ１〜ＲＸ４及びＺ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗
ＲＺ１〜ＲＺ４を並行形成してある。
【０００４】図１５（ｂ）では、Ｙ軸方向の撓み部１の
中心線上の両端の両側に、Ｙ軸方向の加速度検出用のピ
エゾ抵抗ＲＹ１，ＲＹ３と、ＲＹ２，ＲＹ４とを並行形
成し、Ｘ軸方向の撓み部１の中心線上の両端、中央の重
り部２と撓み部１の連結部位の上記中心線上に対応する
両端とに夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ
１〜ＲＺ４を形成し、更にＸ軸方向の中心線上の両端の
ピエゾ抵抗ＲＺ１、ＲＺ４の両側にＸ軸方向の加速度検
出用のピエゾ抵抗ＲＸ１，ＲＸ３と、ＲＸ２，ＲＸ４と
を並行形成してある。
中心線上の両端の両側に、Ｙ軸方向の加速度検出用のピ
エゾ抵抗ＲＹ１，ＲＹ３と、ＲＹ２，ＲＹ４とを並行形
成し、Ｘ軸方向の撓み部１の中心線上の両端、中央の重
り部２と撓み部１の連結部位の上記中心線上に対応する
両端とに夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ
１〜ＲＺ４を形成し、更にＸ軸方向の中心線上の両端の
ピエゾ抵抗ＲＺ１、ＲＺ４の両側にＸ軸方向の加速度検
出用のピエゾ抵抗ＲＸ１，ＲＸ３と、ＲＸ２，ＲＸ４と
を並行形成してある。
【０００５】図１５（ｃ）では図１５（ｂ）に於ける中
央部のピエゾ抵抗ＲＺ２，ＲＺ３の形成位置を、Ｙ軸方
向の中心線の両端のピエゾ抵抗ＲＹ１とＲＹ３との間、
ＲＹ２とＲＹ４との間に変更し、その両端方向がＸ軸方
向となるように形成してある。図１５（ｄ）では加速度
検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ４を中央の重り部２と
撓み部１の連結部位のＹ軸方向及びＸ軸方向の中心線上
の両端位置に形成し、且つ両端方向をＹ軸方向に並行さ
せて形成した点で図１５（ｂ）又は（ｃ）と異なってい
る。
央部のピエゾ抵抗ＲＺ２，ＲＺ３の形成位置を、Ｙ軸方
向の中心線の両端のピエゾ抵抗ＲＹ１とＲＹ３との間、
ＲＹ２とＲＹ４との間に変更し、その両端方向がＸ軸方
向となるように形成してある。図１５（ｄ）では加速度
検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ４を中央の重り部２と
撓み部１の連結部位のＹ軸方向及びＸ軸方向の中心線上
の両端位置に形成し、且つ両端方向をＹ軸方向に並行さ
せて形成した点で図１５（ｂ）又は（ｃ）と異なってい
る。
【０００６】これら各軸の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＸ
１〜ＲＸ４、ＲＹ１〜ＲＹ４、ＲＺ１〜ＲＺ４は図１６
（ａ）〜（ｃ）に示すようにブリッジ接続され、対向す
る一対の接続点間に電源部Ｅの電圧を印加し、残りの一
対の接続点間に電圧検出部Ｖを設け、この電圧検出部Ｖ
の検出電圧で夫々の方向の加速度を独立して検出するこ
とができるようになっている。
１〜ＲＸ４、ＲＹ１〜ＲＹ４、ＲＺ１〜ＲＺ４は図１６
（ａ）〜（ｃ）に示すようにブリッジ接続され、対向す
る一対の接続点間に電源部Ｅの電圧を印加し、残りの一
対の接続点間に電圧検出部Ｖを設け、この電圧検出部Ｖ
の検出電圧で夫々の方向の加速度を独立して検出するこ
とができるようになっている。
【０００７】つまり図１７（ａ）に示すようＺ軸方向の
加速度Ｇが加わると、重り部２と撓み部１との連結部位
には引張応力（＋）が、また撓み部１と支持部３との連
結部位には圧縮応力（−）が夫々生じ、また図１７
（ｂ）に示すようにＸ軸方向又はＹ軸方向に加速度Ｇが
加わると、重り部２の先端が撓み部１に当たる側の撓み
部１と支持部３との連結部位には圧縮応力（−）が、こ
の部位に近い方の重り部２と撓み部１との連結部位には
引張応力（＋）が、また遠い方の重り部２と撓み部１と
の連結部位には圧縮応力（−）が、更に重り部２の先端
が撓み部１から離れる側の撓み部１と支持部３との連結
部位には引張応力（＋）が夫々生じる。
加速度Ｇが加わると、重り部２と撓み部１との連結部位
には引張応力（＋）が、また撓み部１と支持部３との連
結部位には圧縮応力（−）が夫々生じ、また図１７
（ｂ）に示すようにＸ軸方向又はＹ軸方向に加速度Ｇが
加わると、重り部２の先端が撓み部１に当たる側の撓み
部１と支持部３との連結部位には圧縮応力（−）が、こ
の部位に近い方の重り部２と撓み部１との連結部位には
引張応力（＋）が、また遠い方の重り部２と撓み部１と
の連結部位には圧縮応力（−）が、更に重り部２の先端
が撓み部１から離れる側の撓み部１と支持部３との連結
部位には引張応力（＋）が夫々生じる。
【０００８】これらの引張応力、圧縮応力及び撓み部１
の歪は加速度Ｇに比例したものとなり、撓み部１に発生
した歪に比例して、ピエゾ抵抗ＲＸ１〜ＲＸ４、ＲＹ１
〜ＲＹ４、ＲＺ１〜ＲＺ４の抵抗値が変化し、上述のよ
うに構成したブリッジ回路により電圧出力として取り出
すことができるのである。この電圧は加速度Ｇの大きさ
に応じたものであり、この電圧の大きさからＸ，Ｙ，Ｚ
軸方向の加速度が夫々検出することができるのである。
の歪は加速度Ｇに比例したものとなり、撓み部１に発生
した歪に比例して、ピエゾ抵抗ＲＸ１〜ＲＸ４、ＲＹ１
〜ＲＹ４、ＲＺ１〜ＲＺ４の抵抗値が変化し、上述のよ
うに構成したブリッジ回路により電圧出力として取り出
すことができるのである。この電圧は加速度Ｇの大きさ
に応じたものであり、この電圧の大きさからＸ，Ｙ，Ｚ
軸方向の加速度が夫々検出することができるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記のような
従来例のピエゾ抵抗Ｒの形成位置では次のような問題が
あった。例えばビーム型の半導体加速度センサにＺ軸方
向の加速度がかかった時の応力分布を図１８（ａ）に示
すように両端が支持された撓み部１の中心に剛体２ａを
介して重り部２を連結したモデルで近似して考えると、
Ｚ軸方向に加速度Ｇがかかると撓み部１は図１８（ｂ）
に示すように撓み、この時の応力σの分布は図１８
（ｄ）に示すように撓み部１の中心と、両端とのでピー
クの絶対値が等しい応力分布となる。
従来例のピエゾ抵抗Ｒの形成位置では次のような問題が
あった。例えばビーム型の半導体加速度センサにＺ軸方
向の加速度がかかった時の応力分布を図１８（ａ）に示
すように両端が支持された撓み部１の中心に剛体２ａを
介して重り部２を連結したモデルで近似して考えると、
Ｚ軸方向に加速度Ｇがかかると撓み部１は図１８（ｂ）
に示すように撓み、この時の応力σの分布は図１８
（ｄ）に示すように撓み部１の中心と、両端とのでピー
クの絶対値が等しい応力分布となる。
【００１０】そのため図１５（ａ）〜（ｄ）に示す何れ
の位置に配置しようとも検出出力に大きな差はない。し
かし、図１９（ａ）に示すようにＸ軸方向又はＹ軸方向
に加速度Ｇがかかった場合の応力分布は図１９（ｂ）に
示すように撓み部１の中心での応力σを１とすると、両
端では１／２の応力σしか得られない。
の位置に配置しようとも検出出力に大きな差はない。し
かし、図１９（ａ）に示すようにＸ軸方向又はＹ軸方向
に加速度Ｇがかかった場合の応力分布は図１９（ｂ）に
示すように撓み部１の中心での応力σを１とすると、両
端では１／２の応力σしか得られない。
【００１１】例えば図１５（ａ）に示すようなピエゾ抵
抗の配置であると、ブリッジ出力電圧Ｖは定電流励起の
場合、 Ｖ＝3/4 ・Ｒ・πe ・σ・ＩS （但しＲ：変化前のピエゾ抵抗値、πe ：縦方向のピエ
ゾ係数、ＩS ：ブリッジ励起電流）となる。
抗の配置であると、ブリッジ出力電圧Ｖは定電流励起の
場合、 Ｖ＝3/4 ・Ｒ・πe ・σ・ＩS （但しＲ：変化前のピエゾ抵抗値、πe ：縦方向のピエ
ゾ係数、ＩS ：ブリッジ励起電流）となる。
【００１２】このように従来例ではＸ，Ｙ軸方向の加速
度がかかった時には大きな出力が得られず、感度が低い
という問題があった。尚ダイアフラム型の半導体加速度
センサの場合の応力分布はビーム型の場合に比べて複雑
になるが従来例のピエゾ抵抗の配置位置ではビーム型と
同様な問題が存在するのには変わりはない。
度がかかった時には大きな出力が得られず、感度が低い
という問題があった。尚ダイアフラム型の半導体加速度
センサの場合の応力分布はビーム型の場合に比べて複雑
になるが従来例のピエゾ抵抗の配置位置ではビーム型と
同様な問題が存在するのには変わりはない。
【００１３】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、その目的とするところは，Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸方
向の加速度を独立的に且つ高感度に検出することができ
る半導体加速度センサを提供するにある。
もので、その目的とするところは，Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸方
向の加速度を独立的に且つ高感度に検出することができ
る半導体加速度センサを提供するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、加速度を受け
る重り部と、この重り部に連結する撓み部と、この撓み
部を支持する支持部と、重り部と撓み部との間の切込み
溝とを半導体基板を加工して形成し、重り部の動きによ
り撓み部におきる歪をＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向において検
出するためのピエゾ抵抗を撓み部に形成した半導体加速
度センサにおいて、撓み部に形成するピエゾ抵抗の内
Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を撓み部の中心
近傍に配置し、この配置位置以外にＺ軸方向の歪を検出
するピエゾ抵抗を配置したことを特徴とするものであ
る。
る重り部と、この重り部に連結する撓み部と、この撓み
部を支持する支持部と、重り部と撓み部との間の切込み
溝とを半導体基板を加工して形成し、重り部の動きによ
り撓み部におきる歪をＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向において検
出するためのピエゾ抵抗を撓み部に形成した半導体加速
度センサにおいて、撓み部に形成するピエゾ抵抗の内
Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を撓み部の中心
近傍に配置し、この配置位置以外にＺ軸方向の歪を検出
するピエゾ抵抗を配置したことを特徴とするものであ
る。
【００１５】
【作用】本発明によれば、撓み部に形成するピエゾ抵抗
の内Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を撓み部の
中心近傍に配置し、この配置位置以外にＺ軸方向の歪を
検出するピエゾ抵抗を配置したので、Ｘ，Ｙ軸方向の加
速度がかかった場合に大きな応力が生じる撓み部の中心
部の歪をピエゾ抵抗で検出することができるため、検出
出力が大きくとれ、そのためＸ，Ｙ軸方向の加速度検出
も高感度となる。
の内Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を撓み部の
中心近傍に配置し、この配置位置以外にＺ軸方向の歪を
検出するピエゾ抵抗を配置したので、Ｘ，Ｙ軸方向の加
速度がかかった場合に大きな応力が生じる撓み部の中心
部の歪をピエゾ抵抗で検出することができるため、検出
出力が大きくとれ、そのためＸ，Ｙ軸方向の加速度検出
も高感度となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚以下にのべる実施例はピエゾ抵抗の配置位置以
外の構成が基本的に従来例の半導体加速度センサと同じ
であるため、ピエゾ抵抗の配置位置以外の構成について
の説明は省略する。 （実施例１）本実施例は、図１に示すように撓み部１の
Ｙ軸方向の中心線上の両端の支持部３に対する連結部位
に夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１、Ｒ
Ｚ４を形成配置し、また撓み部１のＸ軸方向の中心線上
の両端の支持部３に対する連結部位に夫々Ｚ軸方向の加
速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ２、ＲＺ３を両端方向がＹ
軸方向となるように形成配置してある。また撓み部１と
重り部２との連結部位がある撓み部１の中央部のＹ軸方
向の両端側には夫々Ｙ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗
ＲＹ１，ＲＹ３、ＲＹ２，ＲＹ４をその両端方向がＸ軸
方向に並行するように形成配置してある。同様に撓み部
１と重り部２との連結部位がある撓み部１の中央部のＹ
軸方向の両端側には夫々Ｘ軸方向の加速度検出用ピエゾ
抵抗ＲＸ１，ＲＸ３、ＲＸ２，ＲＸ４をその両端方向が
Ｙ軸方向に並行するように形成配置してある。
する。尚以下にのべる実施例はピエゾ抵抗の配置位置以
外の構成が基本的に従来例の半導体加速度センサと同じ
であるため、ピエゾ抵抗の配置位置以外の構成について
の説明は省略する。 （実施例１）本実施例は、図１に示すように撓み部１の
Ｙ軸方向の中心線上の両端の支持部３に対する連結部位
に夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１、Ｒ
Ｚ４を形成配置し、また撓み部１のＸ軸方向の中心線上
の両端の支持部３に対する連結部位に夫々Ｚ軸方向の加
速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ２、ＲＺ３を両端方向がＹ
軸方向となるように形成配置してある。また撓み部１と
重り部２との連結部位がある撓み部１の中央部のＹ軸方
向の両端側には夫々Ｙ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗
ＲＹ１，ＲＹ３、ＲＹ２，ＲＹ４をその両端方向がＸ軸
方向に並行するように形成配置してある。同様に撓み部
１と重り部２との連結部位がある撓み部１の中央部のＹ
軸方向の両端側には夫々Ｘ軸方向の加速度検出用ピエゾ
抵抗ＲＸ１，ＲＸ３、ＲＸ２，ＲＸ４をその両端方向が
Ｙ軸方向に並行するように形成配置してある。
【００１７】而して本実施例ではＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の加
速度がかかったときのピエゾ抵抗の変化は表１に示すよ
うになる。
速度がかかったときのピエゾ抵抗の変化は表１に示すよ
うになる。
【００１８】
【表１】
【００１９】さてＺ軸方向の加速度の場合には、検出出
力がピエゾ抵抗の形成位置の影響を受けないことは上述
した通りであるが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度検出用
のピエゾ抵抗ＲＸ１〜ＲＸ４、ＲＹ１〜ＲＹ４を重り部
２と連結している撓み部１の中央部位に形成配置したこ
とにより、ブリッジ回路の出力電圧が従来例に比べて増
加し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度検出の感度が向上し
た。
力がピエゾ抵抗の形成位置の影響を受けないことは上述
した通りであるが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度検出用
のピエゾ抵抗ＲＸ１〜ＲＸ４、ＲＹ１〜ＲＹ４を重り部
２と連結している撓み部１の中央部位に形成配置したこ
とにより、ブリッジ回路の出力電圧が従来例に比べて増
加し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度検出の感度が向上し
た。
【００２０】尚撓み部１の形状は、ダイヤフラム型でも
ビーム型でも良く、特に限定されることはない。 （実施例２）本実施例は図２（ａ）に示すように重り部
２との連結部位がある撓み部１の中央部に形成配置する
Ｙ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＹ１，ＲＹ３、Ｒ
Ｙ２，ＲＹ４の両端方向をＹ軸方向に並行させ、また同
様に配置されるＸ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＸ
１，ＲＸ３、ＲＸ２，ＲＸ４の両端方向をＸ軸方向に並
行するように形成配置してある点で実施例１と相違する
ものである。
ビーム型でも良く、特に限定されることはない。 （実施例２）本実施例は図２（ａ）に示すように重り部
２との連結部位がある撓み部１の中央部に形成配置する
Ｙ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＹ１，ＲＹ３、Ｒ
Ｙ２，ＲＹ４の両端方向をＹ軸方向に並行させ、また同
様に配置されるＸ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＸ
１，ＲＸ３、ＲＸ２，ＲＸ４の両端方向をＸ軸方向に並
行するように形成配置してある点で実施例１と相違する
ものである。
【００２１】本実施例の場合のＸ軸方向又はＹ軸方向の
加速度がかかった場合のブリッジ回路の出力電圧はＶ＝
Ｒ・πe ・σ・ＩS となり、図１５（ａ）に示す従来例
に比べて約３３％の出力増加となった（但し横方向応力
は考慮しいない）。
加速度がかかった場合のブリッジ回路の出力電圧はＶ＝
Ｒ・πe ・σ・ＩS となり、図１５（ａ）に示す従来例
に比べて約３３％の出力増加となった（但し横方向応力
は考慮しいない）。
【００２２】（実施例３）本実施例は図２（ｂ）に示す
ようにＺ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ
４をＸ軸方向に横一列に形成配置したもので、撓み部１
の中央部位において形成配置されるピエゾ抵抗ＲＺ２、
ＲＺ３はピエゾ抵抗ＲＸ３とＲＸ１との間、ＲＸ４とＲ
Ｘ２との間に夫々位置している点で実施例１と相違す
る。
ようにＺ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ
４をＸ軸方向に横一列に形成配置したもので、撓み部１
の中央部位において形成配置されるピエゾ抵抗ＲＺ２、
ＲＺ３はピエゾ抵抗ＲＸ３とＲＸ１との間、ＲＸ４とＲ
Ｘ２との間に夫々位置している点で実施例１と相違す
る。
【００２３】（実施例４）本実施例は図２（ｃ）に示す
ようにＺ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ
４をも撓み部１の中央部位に配置したものであり、ピエ
ゾ抵抗ＲＺ１、ＲＺ４をピエゾ抵抗ＲＹ１とＲＸ３との
間、ＲＸ２とＲＸ４との間に夫々形成し、ピエゾ抵抗Ｒ
Ｚ２、ＲＺ３をピエゾ抵抗ＲＸ３とＲＸ１との間、ＲＸ
４とＲＸ２との間に夫々形成配置してある点で実施例２
と相違する。
ようにＺ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ
４をも撓み部１の中央部位に配置したものであり、ピエ
ゾ抵抗ＲＺ１、ＲＺ４をピエゾ抵抗ＲＹ１とＲＸ３との
間、ＲＸ２とＲＸ４との間に夫々形成し、ピエゾ抵抗Ｒ
Ｚ２、ＲＺ３をピエゾ抵抗ＲＸ３とＲＸ１との間、ＲＸ
４とＲＸ２との間に夫々形成配置してある点で実施例２
と相違する。
【００２４】以上の実施例２〜４も実施例１と同様ブリ
ッジ接続した場合のブリッジ出力Ｖが従来例に比べて増
加することになり、感度が向上する。また撓み部１の形
状は、ダイヤフラム型でもビーム型でも良く、特に限定
されることはない。ところで上記半導体加速度センサに
は、図３に示すように重り部２の底面下方に電極１０を
設け、この電極１０と、重り部２底面との間に電圧を印
加して発生する静電力により疑似的にＸ，Ｙ，Ｚの３軸
方向のベクトル成分ＧX ，ＧY ，Ｇ Z を持つ加速度Ｇを
発生させ、センサの故障診断を行う自己診断駆動部を備
えたものがあった。
ッジ接続した場合のブリッジ出力Ｖが従来例に比べて増
加することになり、感度が向上する。また撓み部１の形
状は、ダイヤフラム型でもビーム型でも良く、特に限定
されることはない。ところで上記半導体加速度センサに
は、図３に示すように重り部２の底面下方に電極１０を
設け、この電極１０と、重り部２底面との間に電圧を印
加して発生する静電力により疑似的にＸ，Ｙ，Ｚの３軸
方向のベクトル成分ＧX ，ＧY ，Ｇ Z を持つ加速度Ｇを
発生させ、センサの故障診断を行う自己診断駆動部を備
えたものがあった。
【００２５】この自己診断駆動部は、３軸方向の自己診
断を同時に行うことは可能であるが、得られる静電力が
小さく、目標とする電圧を出力できないという問題があ
る。そこでビーム型の撓み部１を形成した半導体加速度
センサにおいて、図４（ａ）（ｂ）に示す如くビーム型
の撓み部１を形成するために半導体基板を切り欠いた部
分に対向するように、撓み部１に被さるように配置した
上部ストッパ７の下部に突起８を設けて上部ストッパ７
と重り部２との間に静電力を発生させ、自己診断駆動を
行うようにしたものを本発明者らは提案する。
断を同時に行うことは可能であるが、得られる静電力が
小さく、目標とする電圧を出力できないという問題があ
る。そこでビーム型の撓み部１を形成した半導体加速度
センサにおいて、図４（ａ）（ｂ）に示す如くビーム型
の撓み部１を形成するために半導体基板を切り欠いた部
分に対向するように、撓み部１に被さるように配置した
上部ストッパ７の下部に突起８を設けて上部ストッパ７
と重り部２との間に静電力を発生させ、自己診断駆動を
行うようにしたものを本発明者らは提案する。
【００２６】この場合図３に示す場合のように重り部２
の底面と、その下方に電極１０を形成して静電力を発生
させる場合よりも、重り部２の上面の面積が大きい分
（ビーム部分の面積を除外した後）、また電極の受信が
センサチップの中心から遠くへ移動する分より大きな静
電力或いはモーメントを発生させることが可能となり、
より高い出力が得られる。
の底面と、その下方に電極１０を形成して静電力を発生
させる場合よりも、重り部２の上面の面積が大きい分
（ビーム部分の面積を除外した後）、また電極の受信が
センサチップの中心から遠くへ移動する分より大きな静
電力或いはモーメントを発生させることが可能となり、
より高い出力が得られる。
【００２７】また図５に示すように撓み部１と重り部３
とを結合している部分の大きさをビーム部位の幅よりも
大きくすることにより、撓み部１を形成するための切り
欠き部分９を図示するような形状として、従来切り欠い
ていた部分に重り部２に対する蓋のような四角形部分を
一体形成し、この部分に２点鎖線で示す如く金属の電極
１０、１０’を設置すれば、上部ストッパ７との間に静
電力を発生させることが可能となる。
とを結合している部分の大きさをビーム部位の幅よりも
大きくすることにより、撓み部１を形成するための切り
欠き部分９を図示するような形状として、従来切り欠い
ていた部分に重り部２に対する蓋のような四角形部分を
一体形成し、この部分に２点鎖線で示す如く金属の電極
１０、１０’を設置すれば、上部ストッパ７との間に静
電力を発生させることが可能となる。
【００２８】この場合上部ストッパ７に上記のような突
起８を設ける必要が無くなり、より簡単な方法で図４の
場合と同様な自己診断駆動を行うことが可能となる。図
６、図７は製造プロセスを示しており、図６（ａ）乃至
図６（ｃ）〔図７（ａ）、図７（ｂ）〕に示すプロセス
を経て重り部２、撓み部１、支持部３を形成した後上面
にＳｉＯ2 の膜を成膜し、その後、図６（ｄ）、図７
（ｃ）の斜線で示すように金属を蒸着して電極１０を形
成すれば、図４に於ける上部ストッパ７との間で静電力
を発生させることができる。尚図６（ａ）は図７（ａ）
のＡ−Ａ断面を、図６（ｂ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ断面
を、図６（ｃ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ断面を、図６
（ｄ）は図７（ｃ）のＡ−Ａ断面を夫々示す。
起８を設ける必要が無くなり、より簡単な方法で図４の
場合と同様な自己診断駆動を行うことが可能となる。図
６、図７は製造プロセスを示しており、図６（ａ）乃至
図６（ｃ）〔図７（ａ）、図７（ｂ）〕に示すプロセス
を経て重り部２、撓み部１、支持部３を形成した後上面
にＳｉＯ2 の膜を成膜し、その後、図６（ｄ）、図７
（ｃ）の斜線で示すように金属を蒸着して電極１０を形
成すれば、図４に於ける上部ストッパ７との間で静電力
を発生させることができる。尚図６（ａ）は図７（ａ）
のＡ−Ａ断面を、図６（ｂ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ断面
を、図６（ｃ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ断面を、図６
（ｄ）は図７（ｃ）のＡ−Ａ断面を夫々示す。
【００２９】図４、図５の構成において、重り部２の底
面側にも電極を形成して、重り部２の上面側と、底面側
の両方で静電力を発生させ、自己診断駆動を行うように
しても良い。例えば図５のように重り部２の上面側に三
角形電極１０’を設けた場合、重り部２の底面側には上
面側と反対の場所に同様に三角形の電極を設置する。こ
のようにすれば重り部２の上面と底面との両方で静電力
を発生させることができるので、更に大きな静電力が得
られる。
面側にも電極を形成して、重り部２の上面側と、底面側
の両方で静電力を発生させ、自己診断駆動を行うように
しても良い。例えば図５のように重り部２の上面側に三
角形電極１０’を設けた場合、重り部２の底面側には上
面側と反対の場所に同様に三角形の電極を設置する。こ
のようにすれば重り部２の上面と底面との両方で静電力
を発生させることができるので、更に大きな静電力が得
られる。
【００３０】また図８に示すように重り部２に対する蓋
のような４つの四角形部分の上面に四角形の電極１０ａ
〜１０ｄを形成すると、Ｘ軸方向の診断をする場合には
電極１０ａ、１０ｃに、Ｙ軸方向の場合には電極１０
ｂ、１０ｄに、そしてＺ軸方向の場合には電極１０ａ〜
１０ｄの全てに電圧を印加することによりＸ，Ｙ、Ｚの
各軸方向を個別に診断することができる。この場合Ｘ，
Ｙ，Ｚの３軸の全てを同時に診断することが不可能とな
るが、三角形の電極１０’を設ける場合に比べてＺ軸方
向で２倍、Ｘ，Ｙ軸方向で１．５倍以上（ビーム幅によ
り若干異なる）の静電力を発生させることができる。
のような４つの四角形部分の上面に四角形の電極１０ａ
〜１０ｄを形成すると、Ｘ軸方向の診断をする場合には
電極１０ａ、１０ｃに、Ｙ軸方向の場合には電極１０
ｂ、１０ｄに、そしてＺ軸方向の場合には電極１０ａ〜
１０ｄの全てに電圧を印加することによりＸ，Ｙ、Ｚの
各軸方向を個別に診断することができる。この場合Ｘ，
Ｙ，Ｚの３軸の全てを同時に診断することが不可能とな
るが、三角形の電極１０’を設ける場合に比べてＺ軸方
向で２倍、Ｘ，Ｙ軸方向で１．５倍以上（ビーム幅によ
り若干異なる）の静電力を発生させることができる。
【００３１】更に図９に示すように垂直にエッチングを
進行させて半導体加速度センサを形成した場合、重り部
２の上面側と底面側とで静電力を発生させると共に重り
部２の側面側にも電極を設け（重り部２の上面側に設置
した三角形電極１０’と同じ側の重り部２側面２箇所に
設置し）て、重り部２の上面、底面、側面の３方向から
静電力を発生させることができ、更に大きな静電力が得
られる。
進行させて半導体加速度センサを形成した場合、重り部
２の上面側と底面側とで静電力を発生させると共に重り
部２の側面側にも電極を設け（重り部２の上面側に設置
した三角形電極１０’と同じ側の重り部２側面２箇所に
設置し）て、重り部２の上面、底面、側面の３方向から
静電力を発生させることができ、更に大きな静電力が得
られる。
【００３２】上述したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度を検出
するための半導体加速度センサは、各軸方向の共振周波
数を持っており、そのため共振点に達すると半導体加速
度センサが破損する恐れがある。そのためにオイルダン
ピングやエアダンピングによりダンピング効果を持たせ
て半導体加速度センサの破損を防いでいるが、Ｘ、Ｙ軸
方向の共振周波数と、Ｚ軸方向の共振周波数が等しくな
らないという問題がある。
するための半導体加速度センサは、各軸方向の共振周波
数を持っており、そのため共振点に達すると半導体加速
度センサが破損する恐れがある。そのためにオイルダン
ピングやエアダンピングによりダンピング効果を持たせ
て半導体加速度センサの破損を防いでいるが、Ｘ、Ｙ軸
方向の共振周波数と、Ｚ軸方向の共振周波数が等しくな
らないという問題がある。
【００３３】図１０に示すような周波数特性を持つ半導
体加速度センサの場合、使用可能周波数帯は、Ａ点まで
となるので、例えば矢印位置の周波数を持つ加速度がか
かった場合、正しい出力が得られない。そのため電気的
なフィルタにより使用周波数帯びを制限する方法が採用
されているが、この場合回路処理が複雑になり、コスト
アップにつながるという問題がある。
体加速度センサの場合、使用可能周波数帯は、Ａ点まで
となるので、例えば矢印位置の周波数を持つ加速度がか
かった場合、正しい出力が得られない。そのため電気的
なフィルタにより使用周波数帯びを制限する方法が採用
されているが、この場合回路処理が複雑になり、コスト
アップにつながるという問題がある。
【００３４】そこで上記図１７（ａ）（ｂ）に示すよう
にＺ軸方向、Ｘ，Ｙ軸方向の加速度がかかった場合にお
ける共振について考察すると、これらの共振周波数ｆｒ
は ｆｒ＝１／２π・√ｇ／ｍＣ （但しｇ：重力加速度、ｍ：重り部２の重さ、Ｃ：コン
プライアンス）という式で表され、この式から分かるよ
うにＸ，Ｙ軸方向の共振の際のコンプライアンスＣx,Ｃ
Y とＺ軸方向の共振の際のコンプライアンスＣZ が等し
くなるように各部の寸法を取れば共振周波数を等しくす
ることができる。
にＺ軸方向、Ｘ，Ｙ軸方向の加速度がかかった場合にお
ける共振について考察すると、これらの共振周波数ｆｒ
は ｆｒ＝１／２π・√ｇ／ｍＣ （但しｇ：重力加速度、ｍ：重り部２の重さ、Ｃ：コン
プライアンス）という式で表され、この式から分かるよ
うにＸ，Ｙ軸方向の共振の際のコンプライアンスＣx,Ｃ
Y とＺ軸方向の共振の際のコンプライアンスＣZ が等し
くなるように各部の寸法を取れば共振周波数を等しくす
ることができる。
【００３５】そこでビーム型の半導体加速度センサにお
いて、各部の寸法を図１１に示すように設定すれば、
Ｘ，Ｙ軸方向の共振周波数と、Ｚ軸方向の共振周波数が
等しくなる。このときの共振周波数は略３３００Ｈｚと
なる。尚図示する寸法の内ビームの厚みを変化させても
Ｘ，Ｙ軸方向の共振周波数＝Ｚ軸方向の共振周波数とい
う関係は崩れない。
いて、各部の寸法を図１１に示すように設定すれば、
Ｘ，Ｙ軸方向の共振周波数と、Ｚ軸方向の共振周波数が
等しくなる。このときの共振周波数は略３３００Ｈｚと
なる。尚図示する寸法の内ビームの厚みを変化させても
Ｘ，Ｙ軸方向の共振周波数＝Ｚ軸方向の共振周波数とい
う関係は崩れない。
【００３６】またダイヤフラム型の半導体加速度センサ
の場合には図１２に示すような寸法で形成すると、共振
周波数は略４４００Ｈｚとなる。また図１１の場合と同
様にようにダイヤフラムの厚みを変化させてもＸ，Ｙ軸
方向の共振周波数＝Ｚ軸方向の共振周波数という関係は
崩れない。かように図１１、１２のような寸法に設定す
れば、Ｘ，Ｙ軸方向の共振周波数と、Ｚ軸方向の共振周
波数が等しくなり、電気的なフィルタを使用することな
く、半導体加速度センサの使用周波数帯を設定すること
ができ、回路構成が簡単となり、コスト的にも改善でき
る。尚図１１におけるビーム厚は７μｍで、図１２にお
けるダイヤフラム厚も７μｍである。また図１１、１２
に於ける寸法の単位はｍｍである。
の場合には図１２に示すような寸法で形成すると、共振
周波数は略４４００Ｈｚとなる。また図１１の場合と同
様にようにダイヤフラムの厚みを変化させてもＸ，Ｙ軸
方向の共振周波数＝Ｚ軸方向の共振周波数という関係は
崩れない。かように図１１、１２のような寸法に設定す
れば、Ｘ，Ｙ軸方向の共振周波数と、Ｚ軸方向の共振周
波数が等しくなり、電気的なフィルタを使用することな
く、半導体加速度センサの使用周波数帯を設定すること
ができ、回路構成が簡単となり、コスト的にも改善でき
る。尚図１１におけるビーム厚は７μｍで、図１２にお
けるダイヤフラム厚も７μｍである。また図１１、１２
に於ける寸法の単位はｍｍである。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、撓み部に形成するピエゾ抵抗
の内Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を撓み部の
中心近傍に配置し、この配置位置以外にＺ軸方向の歪を
検出するピエゾ抵抗を配置したので、Ｘ，Ｙ軸方向の加
速度がかかった場合に大きな応力が生じる撓み部の中心
部の歪をピエゾ抵抗で検出することができるため、検出
出力が大きくとれ、そのためＸ，Ｙ軸方向の加速度検出
も高感度な半導体加速度センサを実現できるという効果
がある。
の内Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を撓み部の
中心近傍に配置し、この配置位置以外にＺ軸方向の歪を
検出するピエゾ抵抗を配置したので、Ｘ，Ｙ軸方向の加
速度がかかった場合に大きな応力が生じる撓み部の中心
部の歪をピエゾ抵抗で検出することができるため、検出
出力が大きくとれ、そのためＸ，Ｙ軸方向の加速度検出
も高感度な半導体加速度センサを実現できるという効果
がある。
【図１】本発明の実施例１のピエゾ抵抗の配置説明図で
ある。
ある。
【図２】（ａ）は 本発明の実施例２のピエゾ抵抗の配
置説明図である。（ｂ）は 本発明の実施例３のピエゾ
抵抗の配置説明図である。（ｃ）は 本発明の実施例４
のピエゾ抵抗の配置説明図である。
置説明図である。（ｂ）は 本発明の実施例３のピエゾ
抵抗の配置説明図である。（ｃ）は 本発明の実施例４
のピエゾ抵抗の配置説明図である。
【図３】半導体加速度センサに用いる自己診断駆動部の
基本例の説明図である。
基本例の説明図である。
【図４】（ａ）は自己診断駆動部の一例の上面図であ
る。（ｂ）は同上のＡ−Ａ断面図である。
る。（ｂ）は同上のＡ−Ａ断面図である。
【図５】自己診断駆動部の別の例の上部ストッパを外し
た状態の上面図である。
た状態の上面図である。
【図６】同上の半導体加速度センサの製造プロセスの説
明図である。
明図である。
【図７】同上の半導体加速度センサの製造プロセスの説
明図である。
明図である。
【図８】自己診断駆動部の他の例の上部ストッパを外し
た状態の上面図である。
た状態の上面図である。
【図９】自己診断駆動部のその他の例の断面図である。
【図１０】半導体加速度センサの一例の周波数特性の説
明図である。
明図である。
【図１１】共振周波数の対策を施した半導体加速度セン
サの一例の斜視図である。
サの一例の斜視図である。
【図１２】共振周波数の対策を施した半導体加速度セン
サの他例の斜視図である。
サの他例の斜視図である。
【図１３】（ａ）はダイヤフラム型の半導体加速度セン
サの従来例の斜視図である。（ｂ）は同上の断面図であ
る。
サの従来例の斜視図である。（ｂ）は同上の断面図であ
る。
【図１４】（ａ）はビーム型の半導体加速度センサの従
来例の斜視図である。（ｂ）は同上の断面図である。
来例の斜視図である。（ｂ）は同上の断面図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は従来例のピエゾ抵抗の配置
例図である。
例図である。
【図１６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はＸ，Ｙ，Ｚ軸方向
の加速度検出のためのブリッジ回路の回路図である。
の加速度検出のためのブリッジ回路の回路図である。
【図１７】（ａ）Ｚ軸方向の加速度がかかった場合の動
作説明図である。（ｂ）Ｘ，Ｙ軸方向の加速度がかかっ
た場合の動作説明図である。
作説明図である。（ｂ）Ｘ，Ｙ軸方向の加速度がかかっ
た場合の動作説明図である。
【図１８】Ｚ軸方向の加速度時の応力分布の説明図であ
る。
る。
【図１９】Ｘ，Ｙ軸方向の加速度時の応力分布の説明図
である。
である。
【符号の説明】 ＲＸ１〜ＲＸ４ ピエゾ抵抗 ＲＹ１〜ＲＹ４ ピエゾ抵抗 ＲＺ１〜ＲＺ４ ピエゾ抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】図１５（ｃ）では図１５（ｂ）に於ける中
央部のピエゾ抵抗ＲＺ２，ＲＺ３の形成位置を、Ｙ軸方
向の中心線の両端のピエゾ抵抗ＲＹ１とＲＹ３との間、
ＲＹ２とＲＹ４との間に変更し、その両端方向がＹ軸方
向に並行となるように形成してある。図１５（ｄ）では
加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ４を中央の重り
部２と撓み部１の連結部位のＹ軸方向及びＸ軸方向の中
心線上の両端位置に形成し、且つピエゾ抵抗ＲＺ２，Ｒ
Ｚ３の両端方向をＹ軸方向に、ピエゾ抵抗ＲＺ１，ＲＺ
４の両端方向をＸ軸方向に並行させて形成した点で図１
５（ｂ）又は（ｃ）と異なっている。
央部のピエゾ抵抗ＲＺ２，ＲＺ３の形成位置を、Ｙ軸方
向の中心線の両端のピエゾ抵抗ＲＹ１とＲＹ３との間、
ＲＹ２とＲＹ４との間に変更し、その両端方向がＹ軸方
向に並行となるように形成してある。図１５（ｄ）では
加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ４を中央の重り
部２と撓み部１の連結部位のＹ軸方向及びＸ軸方向の中
心線上の両端位置に形成し、且つピエゾ抵抗ＲＺ２，Ｒ
Ｚ３の両端方向をＹ軸方向に、ピエゾ抵抗ＲＺ１，ＲＺ
４の両端方向をＸ軸方向に並行させて形成した点で図１
５（ｂ）又は（ｃ）と異なっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚以下にのべる実施例はピエゾ抵抗の配置位置以
外の構成が基本的に従来例の半導体加速度センサと同じ
であるため、ピエゾ抵抗の配置位置以外の構成について
の説明は省略する。 （実施例１）本実施例は、図１に示すように撓み部１の
Ｙ軸方向の中心線上の両端の支持部３に対する連結部位
に夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１、Ｒ
Ｚ４を形成配置し、また撓み部１のＸ軸方向の中心線上
の両端の支持部３に対する連結部位に夫々Ｚ軸方向の加
速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ２、ＲＺ３を形成配置して
あり、これらの内ピエゾ抵抗ＲＺ１，ＲＺ２はＹ軸方向
に並行させ、またピエゾ抵抗ＲＲＺ３，ＲＺ４はＸ軸方
向に並行させてある。また撓み部１と重り部２との連結
部位がある撓み部１の中央部のＹ軸方向の両端側には夫
々Ｙ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＹ１，ＲＹ３、
ＲＹ２，ＲＹ４をその両端方向がＸ軸方向に並行するよ
うに形成配置してある。同様に撓み部１と重り部２との
連結部位がある撓み部１の中央部のＹ軸方向の両端側に
は夫々Ｘ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＸ１，ＲＸ
３、ＲＸ２，ＲＸ４をその両端方向がＹ軸方向に並行す
るように形成配置してある。
する。尚以下にのべる実施例はピエゾ抵抗の配置位置以
外の構成が基本的に従来例の半導体加速度センサと同じ
であるため、ピエゾ抵抗の配置位置以外の構成について
の説明は省略する。 （実施例１）本実施例は、図１に示すように撓み部１の
Ｙ軸方向の中心線上の両端の支持部３に対する連結部位
に夫々Ｚ軸方向の加速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ１、Ｒ
Ｚ４を形成配置し、また撓み部１のＸ軸方向の中心線上
の両端の支持部３に対する連結部位に夫々Ｚ軸方向の加
速度検出用のピエゾ抵抗ＲＺ２、ＲＺ３を形成配置して
あり、これらの内ピエゾ抵抗ＲＺ１，ＲＺ２はＹ軸方向
に並行させ、またピエゾ抵抗ＲＲＺ３，ＲＺ４はＸ軸方
向に並行させてある。また撓み部１と重り部２との連結
部位がある撓み部１の中央部のＹ軸方向の両端側には夫
々Ｙ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＹ１，ＲＹ３、
ＲＹ２，ＲＹ４をその両端方向がＸ軸方向に並行するよ
うに形成配置してある。同様に撓み部１と重り部２との
連結部位がある撓み部１の中央部のＹ軸方向の両端側に
は夫々Ｘ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＸ１，ＲＸ
３、ＲＸ２，ＲＸ４をその両端方向がＹ軸方向に並行す
るように形成配置してある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【表１】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】（実施例３）本実施例は図２（ｂ）に示す
ようにＺ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ
４をＸ軸方向に横一列に形成配置したもので、撓み部１
の中央部位において形成配置されるピエゾ抵抗ＲＺ２、
ＲＺ４はピエゾ抵抗ＲＸ３とＲＸ１との間、ＲＸ４とＲ
Ｘ２との間に夫々位置している点で実施例１と相違す
る。
ようにＺ軸方向の加速度検出用ピエゾ抵抗ＲＺ１〜ＲＺ
４をＸ軸方向に横一列に形成配置したもので、撓み部１
の中央部位において形成配置されるピエゾ抵抗ＲＺ２、
ＲＺ４はピエゾ抵抗ＲＸ３とＲＸ１との間、ＲＸ４とＲ
Ｘ２との間に夫々位置している点で実施例１と相違す
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１５】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
Claims (1)
- 【請求項１】加速度を受ける重り部と、この重り部に連
結する撓み部と、この撓み部を支持する支持部と、重り
部と撓み部との間の切込み溝とを半導体基板を加工して
形成し、重り部の動きにより撓み部におきる歪をＸ，
Ｙ，Ｚの各軸方向において検出するためのピエゾ抵抗を
撓み部に形成した半導体加速度センサにおいて、撓み部
に形成するピエゾ抵抗の内Ｘ，Ｙ軸方向の歪を検出する
ピエゾ抵抗を撓み部の中心近傍に配置し、この配置位置
以外にＺ軸方向の歪を検出するピエゾ抵抗を配置して成
ることを特徴とする半導体加速度センサ。
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