JPH07176768A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度センサの固定部および可動部における
有効面積を大きくし、小型高精度の加速度センサを構成
する。 【構成】 各固定部２４，可動部２６およびガード３２
を有する第１のセンサ部２２と、上側に位置し、同一の
形状をもった第２のセンサ部２２′とによって加速度セ
ンサを形成する。各固定部２４，２４′と支持部２７，
２７′を導電性の接着剤で接合し、ガード３２，３２′
を接着剤で接合する。これにより、質量部２９，２９′
は梁２８，２８′に対して変位し、加速度センサに検出
部分となる電極の有効面積の２倍の有効面積を確保する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両等の加速度
を検出するのに好適に用いられる加速度センサに関し、
特に、小型，高感度な加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両等の加速度や回転方向を検
出するのに用いられる加速度センサは、電極板間の静電
容量を利用して検出するもので、例えば特開平３−９４
１６９号公報および特開昭６２−２３２１７１号公報等
によって知られている。

【０００３】しかし、これらの加速度センサは、固定部
と可動部との対向する電極のなす面積（以下、「有効面
積」という）が小さく、また電極間の離間寸法が大きい
ために、検出感度が小さくなり高精度の加速度検出を行
うことができなかった。

【０００４】例えば特開平４−１１５１６５号公報に記
載の加速度センサ（以下、「他の従来技術」という）で
は、固定電極と可動電極にくし状電極を用い、電極間の
有効面積を大きくして検出感度を向上させるようにして
いる。

【０００５】そして、この他の従来技術による加速度セ
ンサは、一端がベースに固定され他端が水平方向に振動
可能な重りとなった片持梁と、該片持梁に一体形成され
た可動側のくし歯状電極部と、該可動側のくし歯状電極
部と非接触でかみ合わされた固定側のくし歯状電極部を
有し、前記ベースに固定されたくし歯状固定板とから構
成され、前記重りに加速度が加わったときに、可動側の
くし歯状電極部と固定側のくし歯状電極部との有効面積
を変化させ、この変化を静電容量として検出し、加速度
に応じた検出信号を得るものである。

【０００６】しかし、この他の従来技術では、シリコン
のエッチング加工技術を利用して各くし歯状電極部を形
成するときに、シリコンの一側面からのみエッチング処
理によって加工を行う場合には、有効面積を大きくとる
ために深く加工する程にサイドエッチングによって離間
寸法が大きくなる。このため、各電極部の厚さ寸法は大
きくなるものの、離間寸法の小さいものを形成できない
という欠点がある。

【０００７】即ち、シリコンウエハの厚さは数百μｍの
ものが通常使用され、この厚さをそのまま各電極部の厚
さ寸法とすると、先の理由によりエッチング面が傾いて
離間寸法を小さくすることが困難となる。一方、始めか
ら厚さが数１０μｍ程度に形成されたシリコンウェアを
用いることも考えられるが、この場合にはシリコンウエ
ハの強度が弱くなり、運搬時等に破損してしまう恐れが
ある。

【０００８】そこで、上述した他の従来技術の問題を解
消するために、本発明者は先に図１２ないし図１８に示
すような加速度センサおよびその製造方法を検討した
（以下、「先行技術」という）。

【０００９】図中、１は加速度センサ、２は絶縁基板と
してのガラス基板を示し、該ガラス基板２上には後述す
る固定部３，３と可動部５が形成されている。また、該
ガラス基板２には長方形状の凹溝２Ａが形成され、該凹
溝２Ａ上に位置する可動部５の質量部８と可動側くし状
電極９は矢示Ａ方向（加速度が加わる方向）に変位可能
となっている。

【００１０】３，３は低抵抗なシリコン材料により形成
された一対の固定部を示し、該各固定部３は前記ガラス
基板２の左，右に離間して位置し、それぞれ対向する内
側面には複数（例えば３枚）の薄板状の電極板４Ａ，４
Ａ，…が突出形成され、該各電極板４Ａは固定電極とし
ての固定側くし状電極４，４をそれぞれ構成している。

【００１１】５は同じく低抵抗なシリコン材料により形
成された可動部を示し、該可動部５は、前記ガラス基板
２の前，後に離間してガラス基板２に固着された支持部
６，６と、該各支持部６に梁７，７を介して両持支持さ
れ、前記各固定部３の間に配設された質量部８と、該質
量部８から左，右方向にそれぞれ突出形成された複数
（例えば３枚）の薄板状の電極板９Ａ，９Ａ，…を有す
る可動側くし状電極９，９とから構成され、前記各梁７
は質量部８を矢示Ａ方向に変位可能となるように薄板状
に形成されている。そして、前記各可動側くし状電極９
の各電極板９Ａは前記各固定側くし状電極４の各電極板
４Ａと微小隙間を介して互いに対向するようになってい
る。

【００１２】また、１０，１０，…は前記ガラス基板２
上に形成された引出し電極としての電極パターンを示
し、該各電極パターン１０は例えば金−白金クロムによ
り形成され、基端側は各固定部３と可動部５の支持部６
とに接続され、先端側は外側に伸長し、外部に位置した
信号処理回路にリード線（いずれも図示せず）を介して
接続されている。

【００１３】次に、図１４ないし図１８に先行技術によ
る加速度センサ１の製造方法について述べる。

【００１４】まず、図１４において、１１は低抵抗なシ
リコン材料からなるシリコン板としてのシリコンウエハ
を示し、該シリコンウエハ１１は例えば直径７．５〜１
５．５（ｃｍ），厚さ３００μｍ程度の円板状に形成さ
れている。

【００１５】１２は絶縁基板としてのガラス基板を示
し、該ガラス基板１２は前記シリコンウエハ１１と同じ
大きさとなる円板状に形成されている。

【００１６】次に、図１５に示す第１のエッチング工程
においては、前記シリコンウエハ１１の一側面に固定部
３と可動部５とを分離して形成するための所定深さの溝
１３を形成すべく、一側面から所定時間の間、ドライエ
ッチングとしてのＲＩＥ（リアクティブインオエッチン
グ）またはウェットエッチングとしてのアルカリ水溶液
を用いた異方性エッチングを施す。

【００１７】一方、ガラス基板１２の前記シリコンウエ
ハ１１の一側面に対向した他側面はガラスエッチング
（ガラスエッチング工程）を施すことにより、図１２に
示すような長方形状の凹溝１２Ａ（２Ａ）を形成すると
共に、該他側面には電極パターン１０，１０，…が形成
されている。

【００１８】次に、図１６に示す接合工程では、溝１３
が形成されたシリコンウエハ１１の一側面と凹溝１２Ａ
が形成されたガラス基板１２の他側面とを陽極接合によ
り、シリコンウエハ１１とガラス基板１２とを一体に形
成する。

【００１９】さらに、図１７に示す第２のエッチング工
程では、シリコンウエハ１１の厚みを薄くするように、
該シリコンウエハ１１の他側面からＲＩＥまたはウェッ
トエッチングを施し、前記溝１３が貫通するまでエッチ
ングを行う（即ち、前記溝１３のレベルまでシリコンウ
エハ１１を一側面から溶かして削除する）ことにより、
加速度センサ１となる固定部３と可動部５とをガラス基
板１２上に複数個分離形成する（図１８参照）。なお、
分離形成された可動部５において、支持部６，６のみが
ガラス基板１２上に固着され、各梁７，質量部８および
可動側くし状電極９，９は前記凹溝１２Ａ上に位置し、
該質量部８等は各梁７により、図１２中の矢示Ａ方向に
移動可能な状態となっている。

【００２０】そして、次の切断工程では、図１７の二点
鎖線で示す位置をダイシング装置により切断し、複数組
の固定部３と可動部５とからなる各加速度センサ１をチ
ップ（約５ｍｍ角）の大きさ（図１８参照）に形成す
る。なお、図１８の場合には３７個の加速度センサ１を
製造できる。

【００２１】このように構成される先行技術による加速
度センサ１は、外部から矢示Ａ方向の加速度が加わる
と、質量部８が各支持部６に対し各梁７を介して変位
し、可動側くし状電極９の各電極板９Ａが固定側くし状
電極４の各電極板４Ａに対して接近または離間する。こ
のとき、離間寸法の変位を静電容量の変化として外部の
図示しない信号処理回路に出力し、該信号処理回路では
この静電容量の変化に基づき前記加速度に応じた信号を
出力する。

【００２２】ここで、前記加速度センサ１は、質量部８
に作用する加速度を可動側くし状電極９，固定側くし状
電極４の各電極板９Ａ，４Ａ間での静電容量の変化とし
て検出している。また、前記各電極板９Ａ，４Ａはそれ
ぞれ電気的に並列接続されているから、各電極板９Ａ，
４Ａ間の静電容量をそれぞれ加算した値となって全体の
静電容量から加速度を検出でき、検出感度を高め、加速
度の検出精度を向上させることができるようにしてい
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加速度セン
サの検出感度を高めるためには、電極板間の距離を小さ
くすると共に、対向する電極板の有効面積を大きくすれ
ば良いことは一般に広く知られている。

【００２４】しかし、上述した先行技術の加速度センサ
１では、くし状電極４，９の各電極板４Ａ，９Ａの離間
寸法を確実に確保するためには、ガラス基板１２上に形
成される固定部３と可動部５の厚さを薄くしなければら
なず、この場合には、各電極板４Ａ，９Ａ間の厚さ寸法
が小さくなって有効面積が小さくなり、これでは、加速
度センサの検出感度を高めるどころか、返って検出感度
を低下させてしまうことになる。

【００２５】また、加速度センサの検出感度を単に向上
させるためには、先行技術による加速度センサ１を複数
個用いるようにすればよいが、この場合には各加速度セ
ンサ１の占有面積が大きくなると共に、部品点数が増加
し、各加速度センサ１のノイズも加算され、正確な加速
度を検出することができなくなる。

【００２６】さらに、別の方法としては、各電極板４
Ａ，９Ａ間の面積を大きくするために、該各電極板４
Ａ，９Ａの突出長を長くすることも可能であるが、この
場合でも加速度センサ自体の横方向寸法が大きくなり、
広い占有面積が必要になるという問題がある。

【００２７】本発明は上述した先行技術の問題に鑑みな
されたもので、小型，高感度な加速度センサを提供する
ことを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ために、本発明が採用する加速度センサの構成は、第
１，第２の絶縁基板と、該第１の絶縁基板に固着して設
けられたシリコン板をエッチング処理することにより互
いに分離して形成された第１の固定部および第１の可動
部と、前記第２の絶縁基板に固着して設けられたシリコ
ン板をエッチング処理することにより互いに分離して形
成された第２の固定部および第２の可動部とを備え、前
記第１，第２の固定部には固定電極を一体に形成し、前
記第１，第２の可動部は、絶縁基板上に固着された支持
部と、梁を介して該支持部と連結され、加速度が作用し
たときに該加速度に応じて変位する質量部と、該質量部
に前記固定部に形成された固定電極との間で微小隙間を
介して対向するように設けられ、該質量部の変位によっ
て近接，離間する可動電極とからそれぞれ一体に形成
し、前記第１の絶縁基板に形成された第１の固定部を第
２の絶縁基板に形成された第２の固定部と接合すると共
に、前記第１の絶縁基板に形成された第１の可動部の支
持部と第２の絶縁基板に形成された第２の可動部の支持
部とを接合したことにある。

【００２９】また、前記第１，第２の絶縁基板のうち少
なくともどちらか一方の絶縁基板上に、固定部，可動部
にそれぞれ接続される引出し電極を形成し、前記各固定
部，各可動部の支持部をそれぞれ接合するとき、導電性
の接着剤を用いることが望ましい。

【００３０】また、前記固定電極，可動電極は、前記固
定部，質量部にそれぞれ突出して設けたくし状電極とす
ることが望ましい。

【００３１】一方、前記各絶縁基板には、固定部および
可動部を覆うガードを形成し、該各ガードを接着剤で接
合することが望ましい。

【００３２】また、前記ガードはシリコン板で形成する
ことが望ましい。

【００３３】

【作用】上述の如く構成される加速度センサにおいて
は、固定部、可動部が形成された２枚の絶縁基板を用意
し、各固定部、可動部を衝合させて、該固定部と可動部
の支持部を接合することにより、固定部と可動部の各電
極面積を大きくすることができる。

【００３４】また、各固定部，各可動部の支持部の接合
に、導電性の接着剤を用いることにより、各固定部，各
支持部同士の電気的接続のためのワイヤボンディング等
を不要にし、引出し電極によって信号を外部に導出でき
る。

【００３５】一方、前記各絶縁基板上にガードを形成
し、接合時にガードも一緒に接合することにより、固定
部と可動部の電極をガード内に密閉することができる。

【００３６】また、前記ガードにシリコン板を用いるこ
とにより、固定部と可動部の形成時にガードも同時に形
成することができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１１に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した先行技術
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
するものとする。

【００３８】まず、図１ないし図３に本発明の実施例に
よる加速度センサ２１を示すに、該加速度センサ２１の
特徴は、前述した先行技術による加速度センサと同様の
構成をもった２個のセンサ部２２，２２′を用いて、そ
れぞれ対向する固定部と可動部の支持部を接合して、該
各可動部の梁と質量部のみを移動可能としたものであ
る。

【００３９】ここで、便宜上、下側に位置した部分には
先行技術における符号を付し、上側に位置した部分に
は′（ダッシュ）を付し、区別して説明するものとす
る。

【００４０】図中、２１は本実施例による加速度センサ
を示し、該加速度センサ２１は下側に位置した第１のセ
ンサ部２２と上側に位置した第２のセンサ部２２′から
なり、該第１のセンサ部２２は長方形状の凹溝２３Ａを
有する絶縁基板としてのガラス基板２３と、該ガラス基
板２３に形成された後述の第１の固定部２４，第１の可
動部２６とから大略構成されている。

【００４１】２４，２４は第１の固定部を示し、該各第
１の固定部２４は一対形成され、該各第１の固定部２４
には例えば３枚の薄板状の電極板２５Ａ，２５Ａ，…が
突出形成された固定電極としての固定側くし状電極２
５，２５が形成されている。

【００４２】２６は第１の可動部を示し、該第１の可動
部２６は第１のガラス基板２３に固着された支持部２
７，２７と、該各支持部２７に梁２８，２８を介して両
持支持され、前記各固定部２４の間に配設された質量部
２９と、該質量部２９からそれぞれ突出形成された例え
ば３枚の薄板状の電極板３０Ａ，３０Ａ，…を有する可
動側くし状電極３０，３０とから構成されている。

【００４３】３１，３１，…は前記第１のガラス基板２
上に形成された引出し電極としての電極パターンを示
し、該各電極パターン３１は金−白金クロムにより形成
され、基端側は各第１の固定部２４と第１の可動部２６
の支持部２７とに接続されている。また、該電極パター
ン３１と後述する第１のガード３２との間には図示しな
い絶縁膜が形成されている。

【００４４】３２はガラス基板２３上に設けられた第１
のガードを示し、該第１のガード３２は各第１の固定部
２４および第１の可動部２６を覆うようにしてシリコン
材料によって矩形状に形成されている。そして、該第１
のガード３２は外部から埃等が内部に侵入するのを防止
するようになっている。また、該第１のガード３２に
は、前記電極パターン３１にかかる部分に、部分的に窒
化膜または酸化膜による絶縁層３２Ａが形成され、該各
絶縁層３２Ａにより、電極パターン３１同志のショート
を防止している。

【００４５】一方、第２のセンサ部２２′においては、
前述した第１のセンサ部２２とほぼ同様に形成されてい
るから、第２のセンサ部２２′の構成部品にはダッシュ
（′）を付し、その説明を省略する。なお、第２のセン
サ部２２′には第１のセンサ部２２に設けた電極パター
ン３１が形成されていない点で相違する。

【００４６】さらに図２において、３３は導電性の接着
剤を示し、該接着剤３３は下側の第１の固定部２４と上
側の第２の固定部２４′，第１の可動部２６の支持部２
７と第２の可動部２６′の支持部２７′とを電気的に接
続した状態で機械的に接合するものである。

【００４７】３４は接着剤を示し、該接着剤３４は下側
のガード３２と上側のガード３２′とを接合するように
なっている。

【００４８】さらに、本実施例による加速度センサ２１
は、第１のセンサ部２２と第２のセンサ部２２′のガラ
ス基板２３，２３′が外側となるようにして接合したも
ので、図３の×印で示す部分は、第１の固定部２４と第
２の固定部２４′、支持部２７と支持部２７′とを導電
性の接着剤３３で接合し、またガード３２とガード３
２′を接着剤３４によって接合する部分となっている。
この結果、図１中において、質量部２９，２９′が矢示
Ａ方向に移動可能となった加速度センサ２１として構成
することができる。

【００４９】次に、図４ないし図９に本実施例による加
速度センサ２１の製造方法を先行技術と同様にシリコン
ウエハの状態における製造方法として述べるに、まず、
図４ないし図８に第１のセンサ部２２の製造方法につい
て説明する。

【００５０】図４において、３５は低抵抗なシリコン板
としてのシリコンウエハ、３６は絶縁基板としてのガラ
ス基板をそれぞれ示し、該シリコンウエハ３５とガラス
基板３６は同じ大きさとなる円板状に形成されている。

【００５１】次に、図５に示す第１のエッチング工程に
おいては、前記シリコンウエハ３５の一側面に第１の固
定部２４，第１の可動部２６およびガード３２とを分離
して形成するための所定深さの溝３７を形成する。一
方、ガラス基板３６の前記シリコンウエハ３５の一側面
に対向した他側面はガラスエッチング（ガラスエッチン
グ工程）を施すことにより、図１に示すような長方形状
の凹溝３６Ａ（２３Ａ）が形成されると共に、該他側面
には引出し電極としての電極パターン３１，３１，…が
形成されている。

【００５２】次に、図６に示す第１の接合工程では、前
記第１のエッチング工程で溝３７を形成したシリコンウ
エハ３５の一側面と凹溝３６Ａが形成されたガラス基板
３６の他側面とを陽極接合によって一体に接合する。

【００５３】さらに、図７に示す第２のエッチング工程
では、シリコンウエハ３５の厚みを薄くするように、該
シリコンウエハ３５の他側面からエッチングを施し、前
記溝３７が貫通するまでエッチングを行うことにより、
第１の固定部２４，第１の可動部２６およびガード３２
とをガラス基板３６上に複数個分離形成する（図７参
照）。

【００５４】なお、分離形成された第１の可動部２６に
おいて、支持部２７，２７のみがガラス基板３６上に固
着され、各梁２８，質量部２９および可動側くし状電極
３０，３０は前記凹溝３６Ａ上に位置し、該質量部２９
等は各梁２８により矢示Ａ方向に移動可能な状態とな
り、ガード３２は前記第１の固定部２４，第１の可動部
２６を覆うように形成されている。

【００５５】以上の製造方法においては、ガード３２を
形成した点以外では先行技術による加速度センサ１の製
造方法と変わるところはない。

【００５６】さらに、図８に示す第２の接合工程では、
図７までの第２のエッチング工程で製造された第１のセ
ンサ部２２と第２のセンサ部２２′は、第１のガラス基
板２３と第２のガラス基板２３′が外側となり、各第１
の固定部２４と第２の固定部２４′、第１の可動部２６
と第２の可動部２６′、および第１のガード３２と第２
のガード３２′が内側となるように対面させて配設す
る。そして、第１の固定部２４，第２の固定部２４′と
第１の支持部２７，第２の支持部２７′間には導電性の
接着剤３３を塗布し、第１のガード３２，第２のガード
３２′間には接着剤３４を塗布し、それぞれ衝合するこ
とによって接合させる。なお、このとき接着剤３３と接
着剤３４の厚みによって、梁２８，２８′と質量部２
９，２９′の間には隙間が生じる。

【００５７】次の図９に示す切断工程では、上側に位置
したガラス基板２３′と下側に位置したガラス基板２３
を二点鎖線で示した位置でダイシング装置によって切断
し、加速度センサ２１を複数個製造する。

【００５８】なお、本実施例による加速度センサ２１に
おいては、上側に位置した第２のセンサ部２２′のガラ
ス基板２３′には電極パターン３１，３１，…は形成し
ないものとする。

【００５９】このように構成される加速度センサ２１に
おいては、２個のセンサ部２２，２２′を接合している
から、加速度による質量部２９，２９′の変位を、各電
極２５，３０（２５′，３０′）で静電容量の変化とし
て検出することができ、この検出動作は先行技術による
検出動作と殆ど差異はない。

【００６０】然るに、本実施例の加速度センサ２１にお
いては、該加速度センサ２１が設置される占有面積を大
きくすることなく、上，下に位置した固定部２４，２
４′をそれぞれ電気的に並列接続すると共に、可動部２
６，２６′も並列に接続することになり、静電容量とし
て検出する電極２５，３０（２５′，３０′）の有効面
積を先行技術による加速度センサ１の２倍とすることが
でき、加速度の検出精度を大幅に向上させることができ
る。

【００６１】この結果、先行技術の加速度センサ１と同
じ占有面積で加速度の検出精度を向上することができ、
先行技術による製造方法に第２の接合工程を加えるのみ
で、小型高精度の加速度センサ２１を容易に得ることが
できる。

【００６２】また、導電性の接着剤３３によって固定部
２４，２４′と可動部２６，２６′の支持部２７，２
７′を接合するようにしたから、機械的に固定するだけ
でなく、電気的にも接続することができ、ワイヤボンデ
ィング等の接続を不要にでき、ノイズの発生を低減する
と共に、生産性を高めることができる。さらに、電極パ
ターン３１，３１，…を一方（下側）のガラス基板２に
形成するだけでよいから、先行技術の加速度センサ１に
対して最低限の部品点数の増加だけで加速度センサ２１
を製造することができる。

【００６３】一方、ガード３２，３２′は接着剤３４に
よって接合され、固定部２４，２４′および可動部２
６，２６′は前記ガード３２，３２′によって形成され
た密閉空間内にあるから、外部から塵等がガード３２，
３２′内に侵入するのを確実に防止し、加速度センサ２
１の寿命を効果的に延ばすことができる。

【００６４】なお、前記実施例の加速度センサ２１は、
固定部２４（２４′）の固定電極を固定側くし状電極２
５（２５′）とし、可動部２６（２６′）の可動電極を
可動側くし状電極３０（３０′）とし、各電極板２６Ａ
（２６Ａ′），３０Ａ（３０Ａ′）を微小隙間を介して
対向させるものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、図１０による第１の変形例に示すように、絶縁基板
４０，４０′上に支持部４１，４１′が固定され、梁４
２，４２′を介して自由端側に可動電極となる質量部４
３，４３′を有する可動部４４，４４′と、前記質量部
４３，４３′の移動方向に固定電極となる固定部４５，
４５′を形成した加速度センサとして形成してもよい。

【００６５】また、前記実施例の加速度センサ２１には
電極パターン３１，３１，…を下側のガラス基板２にの
み形成したが、本発明はこれに限らず、両方に形成して
もよく、この場合には、導電性の接着剤３３の代わりに
絶縁性の接着剤を用いてもよい。一方、ガード３２，３
２′においては先行技術による加速度センサ１のように
ガードが形成されていないものとしてもよいことは勿論
である。

【００６６】さらに、前記実施例による加速度センサ２
１は、同一の形状となった２個のセンサ部２２，２２′
を接合するようにしたから、第１の可動部２６における
可動側くし状電極３０の各電極板３０Ａと、第２の可動
部２６′における可動側くし状電極３０′の各電極板３
０Ａ′，の位置が異なるようになっているが、本発明は
これに限らず、図１１の第２の変形例に示すように、第
１の可動側くし状電極３０の各電極板３０Ａと第２の可
動側くし状電極３０′の各電極板３０Ａ′の位置を同一
になるようにして接合させてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明による加速度
センサにおいては、第１の絶縁基板上に固着されたシリ
コン板をエッチング処理することにより互いに分離して
形成された第１の固定部および第１の可動部と、第２の
絶縁基板上に固着されたシリコン板をエッチング処理す
ることにより互いに分離して形成された第２の固定部お
よび第２の可動部とを備え、前記第１，第２の固定部に
は固定電極を一体に形成し、前記第１，第２の可動部
は、前記第１，第２の絶縁基板上に固着された支持部
と、梁を介して該支持部と連結され、加速度が作用した
ときに該加速度に応じて変位する質量部と、該質量部に
前記固定部に形成された固定電極との間で微小隙間を介
して対向するように設けられ、該質量部の変位によって
近接，離間する可動電極とからそれぞれ一体に形成し、
前記第１の絶縁基板に形成された第１の固定部を第２の
絶縁基板に形成された第２の固定部と接合すると共に、
前記第１の絶縁基板に形成された第１の可動部の支持部
を前記第２の絶縁基板に形成された第２の可動部の支持
部と接合するようにしたから、加速度センサの占有面積
が小さいままで、静電容量を検出する各電極の有効面積
を大きく確保することができ、小型高精度の加速度セン
サとすることができる。

【００６８】また、前記絶縁基板のうち少なくともどち
らか一方の絶縁基板上に、固定部，可動部とにそれぞれ
接続される引出し電極を形成し、前記各固定部，各可動
部の支持部をそれぞれ接合するとき、導電性の接着剤を
用いることにより、上下に位置して機械的に接合された
各固定部および各可動部の支持部同士を電気的に接続す
ることでワイヤボンディング等を不必要とし、一方の絶
縁基板に形成した引出し電極によって外部に検出信号を
導出することができ、加速度センサの部品点数を少なく
して、生産性を向上できる。

【００６９】さらに、前記固定電極，可動電極は、前記
固定部，質量部にそれぞれ突出して設けたくし状電極と
することにより、静電容量として検出する部分の有効面
積を確実に大きくすることができ、検出精度をより向上
できる。

【００７０】一方、前記固定部および可動部を覆うシリ
コン材料によってガードを形成することにより、固定部
および可動部内に埃等が侵入するのを確実に防止し、加
速度センサの寿命を効果的に延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による加速度センサを示す平面
図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみた縦断面図であ
る。

【図３】実施例の加速度センサを第１のセンサ部と第２
のセンサ部に分けた状態を示す分解斜視図である。

【図４】加速度センサの固定部，可動部およびガードを
形成するために用いるシリコンウエハとガラス基板を示
す縦断面図である。

【図５】第１のエッチング工程によりシリコンウエハの
一側面に溝を形成した状態とガラスエッチング工程によ
りガラス基板に凹溝を形成した状態を一緒に示す縦断面
図である。

【図６】シリコンウエハの一側面とガラス基板とを接合
させた状態を示す縦断面図である。

【図７】図６による接合工程に続く第２のエッチング工
程により、シリコンウエハに固定部，可動部およびガー
ドを形成した状態を示す縦断面図である。

【図８】図７による第２のエッチング工程に続く第２の
接合工程により、固定部，可動部およびガードとを接合
した状態を示し縦断面図である。

【図９】図８による第２の接合工程に続く切断工程によ
り、各ガラス基板の切断位置を示す縦断面図である。

【図１０】第１の変形例による加速度センサを状態を示
す分解斜視図である。

【図１１】第２の変形例による加速度センサを示す縦断
面図である。

【図１２】先行技術による加速度センサを示す平面図で
ある。

【図１３】図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた縦断
面図である。

【図１４】加速度センサの固定部と可動部を形成するた
めに用いるシリコンウエハおよびガラス基板を示す縦断
面図である。

【図１５】第１のエッチング工程によりシリコンウエハ
の一側面に溝を形成した状態とガラスエッチング工程に
よりガラス基板に凹溝を形成した状態を一緒に示す縦断
面図である。

【図１６】シリコンウエハの一側面とガラス基板とを接
合させた状態を示す縦断面図である。

【図１７】図１６による接合工程に続く第２のエッチン
グ工程により、シリコンウエハに固定部と可動部を形成
した状態を示す縦断面図である。

【図１８】ガラス基板上にシリコンウエハにより複数組
の固定部と可動部を形成した状態を示す平面図である。

【符号の説明】

２１ 加速度センサ ２２，２２′ 第１，第２のセンサ部 ２３，２３′ 第１，第２のガラス基板 ２４，２４′ 第１，第２の固定部 ２５，２５′ 第１，第２の固定側くし状電極（固定電
極） ２６，２６′ 第１，第２の可動部 ２７，２７′ 第１，第２の支持部 ２８，２８′ 第１，第２の梁 ２９，２９′ 第１，第２の質量部 ３０，３０′ 第１，第２の可動側くし状電極（可動電
極） ３１ 電極パターン（引出し電極） ３２，３２′ 第１，第２のガード ３３ 導電性の接着剤 ３４ 接着剤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１，第２の絶縁基板と、該第１の絶縁
   基板に固着して設けられたシリコン板をエッチング処理
   することにより互いに分離して形成された第１の固定部
   および第１の可動部と、前記第２の絶縁基板に固着して
   設けられたシリコン板をエッチング処理することにより
   互いに分離して形成された第２の固定部および第２の可
   動部とを備え、前記第１，第２の固定部には固定電極を
   一体に形成し、前記第１，第２の可動部は、絶縁基板上
   に固着された支持部と、梁を介して該支持部と連結さ
   れ、加速度が作用したときに該加速度に応じて変位する
   質量部と、該質量部に前記固定部に形成された固定電極
   との間で微小隙間を介して対向するように設けられ、該
   質量部の変位によって近接，離間する可動電極とからそ
   れぞれ一体に形成し、前記第１の絶縁基板に形成された
   第１の固定部を第２の絶縁基板に形成された第２の固定
   部と接合すると共に、前記第１の絶縁基板に形成された
   第１の可動部の支持部と第２の絶縁基板に形成された第
   ２の可動部の支持部とを接合する構成としてなる加速度
   センサ。
2. 【請求項２】 前記第１，第２の絶縁基板のうち少なく
   ともどちらか一方の絶縁基板上に、固定部，可動部にそ
   れぞれ接続される引出し電極を形成し、前記各固定部，
   各可動部の支持部をそれぞれ接合するとき、導電性の接
   着剤を用いてなる請求項１記載の加速度センサ。
3. 【請求項３】 前記固定電極，可動電極は、前記固定
   部，質量部にそれぞれ突出して設けたくし状電極として
   なる請求項１または２記載の加速度センサ。
4. 【請求項４】 前記各絶縁基板には、固定部および可動
   部を覆うガードを形成し、該各ガードを接着剤で接合し
   てなる請求項１，２または３記載の加速度センサ。
5. 【請求項５】 前記ガードはシリコン板で形成してなる
   請求項４記載の加速度センサ。