JPH07209327A - Acceleration sensor - Google Patents

Acceleration sensor

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Publication number
JPH07209327A
JPH07209327A JP6017794A JP1779494A JPH07209327A JP H07209327 A JPH07209327 A JP H07209327A JP 6017794 A JP6017794 A JP 6017794A JP 1779494 A JP1779494 A JP 1779494A JP H07209327 A JPH07209327 A JP H07209327A
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JP
Japan
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sensor
acceleration
fixed
insulating substrate
movable
Prior art date
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Pending
Application number
JP6017794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Negoro
泰宏 根来
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07209327A publication Critical patent/JPH07209327A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Abstract

PURPOSE:To detect acceleration in two different directions by varying respective directions for detecting acceleration in a pair of sensor parts of an acceleration sensor. CONSTITUTION:A first sensor part 35 is formed on the upper surface of a glass substrate 32 to detect acceleration in X direction, while a second sensor part 35 is formed on the lower surface thereof to detect acceleration in Y direction. Thus, a two-dimensional acceleration sensor can be constructed without enlarging the substrate 32 and its occupying area is also reduced. Furthermore, a plurality of metallic terminals 43 are used so as to introduce detection signals to the outside as well as to hold an acceleration sensor 31.

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、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、
方向の異なる2方向からの加速度を検出することのでき
る加速度センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor preferably used for detecting acceleration of a vehicle or the like,
The present invention relates to an acceleration sensor capable of detecting accelerations from two different directions.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Generally, an acceleration sensor used to detect the acceleration and the rotation direction of a vehicle or the like is one which detects it by utilizing the electrostatic capacitance between electrode plates.
No. 169 and Japanese Patent Laid-Open No. 232171/1987.

【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)が小さくそ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。
However, since these acceleration sensors have a small area (hereinafter referred to as "effective area") formed by the electrodes facing each other between the fixed portion and the movable portion, and the distance between them is large, the detection sensitivity becomes small and the accuracy is high. Could not detect the acceleration.

【0004】このような欠点を改良するために、第1の
従来技術として特開平4−115165号公報に記載の
加速度センサでは、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。
In order to improve such a defect, in the acceleration sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-115165 as a first conventional technique, a comb-shaped electrode is used for the fixed electrode and the movable electrode, and an effective area between the electrodes is used. To increase the detection sensitivity.

【0005】ここで、図16および図17に第1の従来
技術による加速度センサを示し、説明する。
Here, FIGS. 16 and 17 show an acceleration sensor according to the first prior art and will be described.

【0006】図中、1は加速度センサ、2は加速度セン
サ1の基体をなす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上面には長方
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
(加速度検出方向)に変位可能となっている。
In the figure, 1 is an acceleration sensor, 2 is a glass substrate as an insulating substrate which forms the base of the acceleration sensor 1,
On the glass substrate 2, fixed parts 3 and 3 and a movable part 5 which will be described later are provided.
Are formed. Further, a rectangular concave groove 2A is formed on the upper surface of the glass substrate 2, and the mass portion 8 of the movable portion 5 and the movable side comb-shaped electrode 9 located on the concave groove 2A are in the arrow A direction (acceleration detection direction). ) Can be displaced.

【0007】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。
Reference numerals 3 and 3 denote a pair of fixing portions formed of a low-resistance silicon material. The fixing portions 3 are located on the left and right sides of the glass substrate 2 and are spaced apart from each other, and are formed on inner surfaces facing each other. Is a plurality (for example, three) of thin plate-like electrode plates 4A, 4
.. are formed in a protruding manner, and each of the electrode plates 4A constitutes a fixed-side comb-shaped electrode 4, 4 as a fixed electrode.

【0008】5は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を加速度検出方向となる矢示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。
Reference numeral 5 denotes a movable portion formed of a low-resistance silicon material. The movable portion 5 is separated from the front and rear of the glass substrate 2 by a supporting portion 6 fixed to the glass substrate 2.
6, and both supporting portions 6 are supported by the supporting portions 6 via beams 7 and 7,
A mass portion 8 disposed between the fixing portions 3 and a plurality of (for example, three) thin plate-shaped electrode plates 9A, 9A, ... Each of the beams 7 is formed in a thin plate shape so that the mass portion 8 can be displaced in the arrow A direction which is the acceleration detection direction. The electrode plates 9A of the movable comb-shaped electrodes 9 face the electrode plates 4A of the fixed comb-shaped electrodes 4 with a minute gap therebetween.

【0009】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は金−白金−クロムにより形成され、
基端側はそれぞれ各固定部3と可動部5の支持部6と接
続され、先端側はガラス基板2の外側に向けて伸長して
いる。
[0009] Reference numerals 10, 10, ... Denote electrode patterns as extraction electrodes formed on the glass substrate 2, and each electrode pattern 10 is formed of gold-platinum-chromium,
The base end side is connected to each fixed part 3 and the support part 6 of the movable part 5, and the front end side extends toward the outside of the glass substrate 2.

【0010】さらに、11はセラミック等の絶縁物質に
よって形成された基板を示し、該基板11は加速度セン
サ1の土台となる部分で、該基板11上には前記加速度
センサ1のガラス基板2が接着剤によって接合され、さ
らに該基板11上には図示しない信号処理回路等も実装
されている。
Reference numeral 11 denotes a substrate formed of an insulating material such as ceramics. The substrate 11 is a base of the acceleration sensor 1, and the glass substrate 2 of the acceleration sensor 1 is bonded onto the substrate 11. A signal processing circuit (not shown) and the like are mounted on the substrate 11 by being bonded with a chemical.

【0011】12,12,…は基板11上に形成された
プリントパターンを示し、該各プリントパターン12は
後述する各リード線13を介して各固定部3と可動部5
とを前記信号処理回路に接続するようになっている。
Reference numerals 12, 12, ... Show print patterns formed on the substrate 11, and each print pattern 12 is provided with each fixed portion 3 and movable portion 5 via each lead wire 13 described later.
And are connected to the signal processing circuit.

【0012】13,13,…はリード線を示し、該各リ
ード線13はガラス基板2上に形成された電極パターン
10と基板11上に形成されたプリントパターン12と
をワイヤボンディングによってそれぞれ接続するように
なっている。
Reference numerals 13, 13, ... Show lead wires, and each lead wire 13 connects the electrode pattern 10 formed on the glass substrate 2 and the print pattern 12 formed on the substrate 11 by wire bonding. It is like this.

【0013】このように構成される加速度センサ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4
A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を検出信号として基板11上に設
けられた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。
The acceleration sensor 1 thus constructed is
When the acceleration in the direction of arrow A is applied from the outside, the mass portion 8 is displaced with respect to each support portion 6 via each beam 7, and each electrode plate 9A of the movable side comb-shaped electrode 9 is fixed to the fixed side comb-shaped electrode 4. Each electrode plate 4
Approach or leave A. At this time, the displacement of the separation dimension is output to a signal processing circuit provided on the substrate 11 by using the change in the capacitance as a detection signal, and the signal processing circuit outputs a signal corresponding to the acceleration based on the change in the capacitance. Is output.

【0014】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なってい
る。
Here, the acceleration sensor 1 includes a mass portion 8
The acceleration acting on is detected as a change in capacitance between the movable side comb-shaped electrode 9 and the fixed side comb-shaped electrode 4 between the respective electrode plates 9A, 4A. Further, since the respective electrode plates 9A, 4A are electrically connected in parallel, the respective electrode plates 9A, 4A
It becomes possible to detect the acceleration from the overall electrostatic capacity as a value obtained by adding the electrostatic capacities between 4A, thereby increasing the detection sensitivity and improving the acceleration detection accuracy.

【0015】また、上述した第1の従来技術による加速
度センサ1は、加速度検出方向は質量部8に加わる矢示
A方向のみとなり、当該加速度センサ1は1次元加速度
センサとして構成されている。このため、2次元方向の
加速度を検出するためには、2個の加速度センサ1を、
その加速度検出方向が直交する方向に向くように別の基
板上に配設し、該各加速度センサ1によって2次元の加
速度を検出するようにしていた。
In the acceleration sensor 1 according to the above-mentioned first prior art, the acceleration detection direction is only the arrow A direction applied to the mass portion 8, and the acceleration sensor 1 is constructed as a one-dimensional acceleration sensor. Therefore, in order to detect the acceleration in the two-dimensional direction, the two acceleration sensors 1 are
It is arranged on another substrate so that the acceleration detection directions thereof are orthogonal to each other, and each acceleration sensor 1 detects two-dimensional acceleration.

【0016】さらに、これを具体化したものとして、図
18に示す特開昭62−118260号公報(以下、
「第2の従来技術」という)が知られている。
Further, as a concrete embodiment of this, Japanese Patent Laid-Open No. 62-118260 shown in FIG.
"Second prior art") is known.

【0017】図中、21は3次元加速度センサを示し、
該3次元加速度センサ21はシリコンウェハ22に矢示
x方向,矢示y方向,矢示z方向の加速度を検出する3
種類のセンサ23,24,25がそれぞれ形成されてい
る。
In the figure, 21 indicates a three-dimensional acceleration sensor,
The three-dimensional acceleration sensor 21 detects accelerations in the x direction, the y direction, and the z direction on the silicon wafer 22.
Different types of sensors 23, 24, 25 are formed respectively.

【0018】ここで、前記センサ23,24,25はそ
れぞれ直交する矢示x,y,z方向に変位する質量部2
3A,24A,25Aを有し、その基端側にはピエゾ抵
抗による歪測定装置23B,24B,25Bが形成され
ている。なお、矢示z方向の加速度を検出するセンサ2
5は質量部25Aの基端側は厚さ方向が薄くなるように
裏側が削られ、該シリコンウェハ22に対して、該質量
部25Aが上,下方向に変位するようになっている。
Here, the sensors 23, 24 and 25 are mass parts 2 which are displaced in the directions of the arrows x, y and z which are orthogonal to each other.
3A, 24A, 25A, and piezoresistive strain measuring devices 23B, 24B, 25B are formed on the base end side thereof. The sensor 2 that detects the acceleration in the z direction indicated by the arrow
5, the back side of the mass portion 25A is cut away so that the thickness direction becomes thin, and the mass portion 25A is displaced upward and downward with respect to the silicon wafer 22.

【0019】このように第2の従来技術による3次元加
速度センサ21においては、同一平面(シリコンウェハ
22)上に3軸方向のセンサ23,24,25を設ける
ことにより、矢示x,y,z方向の加速度を検出するこ
とができる。
As described above, in the three-dimensional acceleration sensor 21 according to the second prior art, by providing the sensors 23, 24 and 25 in the three axial directions on the same plane (silicon wafer 22), the arrows x, y, and The acceleration in the z direction can be detected.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
1の従来技術による加速度センサ1においては、前述し
た如く、2次元方向の加速度を検出するためには、複数
個の加速度センサ1が必要となり、当該加速度センサ1
の取付面積(以下、「占有面積」という)が大きくなる
と共に、部品点数が増加してコスト高になるという問題
がある。
In the acceleration sensor 1 according to the first prior art described above, a plurality of acceleration sensors 1 are required to detect the acceleration in the two-dimensional direction as described above. , The acceleration sensor 1
There is a problem that the mounting area (hereinafter, referred to as “occupied area”) becomes large, the number of parts increases, and the cost becomes high.

【0021】また、第2の従来技術による3次元加速度
センサ21は同一平面(シリコンウェハ22)上に3軸
方向の加速度を検出するセンサ23,24,25を設け
ているため、シリコンウェハ22を大きくしなければな
らず、当該3次元加速度センサ21の占有面積が大きく
なってしまうという問題がある。
Further, the three-dimensional acceleration sensor 21 according to the second prior art is provided with the sensors 23, 24 and 25 for detecting accelerations in the three axial directions on the same plane (silicon wafer 22). Since it has to be increased, there is a problem that the area occupied by the three-dimensional acceleration sensor 21 is increased.

【0022】さらに、第2の従来技術による3次元加速
度センサ21において、z軸方向の加速度を検出するセ
ンサ25を形成せずに、2次元加速度センサとした場合
でも、占有面積が大きくなるという問題がある。
Further, in the three-dimensional acceleration sensor 21 according to the second conventional technique, even if the two-dimensional acceleration sensor is formed without forming the sensor 25 for detecting the acceleration in the z-axis direction, the occupied area becomes large. There is.

【0023】即ち、従来技術における加速度センサ1,
21は、狭い位置への取付を行うことができないという
欠点があった。
That is, the acceleration sensor 1 in the prior art
21 had a drawback that it could not be mounted in a narrow position.

【0024】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、小型で、かつ低コストで製造できる加速
度センサを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide an acceleration sensor which is small in size and can be manufactured at low cost.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】請求項1による加速度セ
ンサは、絶縁基板と、該絶縁基板の一側面に設けられた
第1のセンサ部と、前記絶縁基板の他側面に設けられた
第2のセンサ部からなり、前記第1のセンサ部は前記絶
縁基板の一側面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の固定部と可動部とからなると共に、前記第2のセン
サ部は前記絶縁基板の他側面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の固定部と可動部からなり、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のセンサ部による加速度検出方向と第2のセンサ部に
よる加速度検出方向とが異なる方向となるように配設す
る構成としたことにある。
An acceleration sensor according to a first aspect of the present invention includes an insulating substrate, a first sensor portion provided on one side surface of the insulating substrate, and a second sensor portion provided on the other side surface of the insulating substrate. And a first fixed portion and a movable portion which are formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on one side surface of the insulating substrate. And the second sensor portion includes a second fixed portion and a movable portion which are formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on the other side surface of the insulating substrate. The first,
A fixed electrode is integrally formed on the second fixed portion, and
The second movable part includes a support part fixed on the insulating substrate, a mass part connected to the support part via a beam, and displaced by the acceleration when an acceleration acts, and the mass part. It is provided so as to face the fixed electrode formed on the fixed portion with a minute gap therebetween, and the proximity of the fixed electrode due to the displacement of the mass portion,
The movable electrodes are separated from each other and are integrally formed, and the movable electrodes are arranged so that the acceleration detection direction of the first sensor unit and the acceleration detection direction of the second sensor unit are different directions.

【0026】一方、請求項2による加速度センサは、第
1,第2の絶縁基板と、該第1の絶縁基板の一側面に設
けられた第1のセンサ部と、第2の絶縁基板の一側面に
設けられた第2のセンサ部とからなり、前記第1のセン
サ部は前記第1の絶縁基板の一側面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の固定部と可動部とからなると共
に、前記第2のセンサ部は第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の固定部と可動部とからな
り、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、加速度を
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のセンサ部による加速度検出方向と第
2のセンサ部による加速度検出方向とが異なる方向とな
るように第1の絶縁基板の他側面と第2の絶縁基板の他
側面とを接合する構成としたことにある。
On the other hand, an acceleration sensor according to a second aspect of the present invention includes a first insulating substrate, a second insulating substrate, a first sensor portion provided on one side surface of the first insulating substrate, and a second insulating substrate. A second sensor portion provided on a side surface, and the first sensor portion is formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on one side surface of the first insulating substrate. A second fixed portion and a movable portion, and the second sensor portion is formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on the second insulating substrate. A second fixed part and a movable part. Fixed electrodes are integrally formed on the first and second fixed parts, and the first and second movable parts are support parts fixed on an insulating substrate. Is connected to the support through a beam, A mass part that is displaced according to the speed and a fixed electrode that is formed on the fixed part so as to face each other with a minute gap between the mass part. The electrode is integrally formed with the electrode, and the other side surface of the first insulating substrate is insulated from the other side of the first insulating substrate so that the acceleration detection direction of the first sensor unit and the acceleration detection direction of the second sensor unit are different directions. It is configured to be joined to the other side surface of the substrate.

【0027】また、前記各固定電極をくし状電極として
形成すると共に、可動電極を質量部にくし状電極として
形成することができる。
Further, each of the fixed electrodes can be formed as a comb-shaped electrode, and the movable electrode can be formed as a comb-shaped electrode in the mass portion.

【0028】さらに、前記絶縁基板には、第1の固定部
と可動部、第2の固定部と可動部をそれぞれ覆うカバー
を形成することが望ましい。
Further, it is desirable to form a cover on the insulating substrate to cover the first fixed portion and the movable portion, and cover the second fixed portion and the movable portion.

【0029】一方、前記絶縁基板には、複数個の金属端
子を設けることもできる。
On the other hand, the insulating substrate may be provided with a plurality of metal terminals.

【0030】[0030]

【作用】請求項1の加速度センサにおいては、絶縁基板
の一側面に形成された第1のセンサ部による第1の固定
部と可動部における加速度検出方向と、前記絶縁基板の
他側面に形成された第2のセンサ部による第2の固定部
と可動部における加速度検出方向が異なっているから、
第1のセンサ部では第1の質量部が梁に抗して変位する
方向の加速度を検出し、第2のセンサ部では第2の質量
部が梁に抗して変位する方向の加速度を検出でき、2次
元加速度センサとして用いられる。
According to another aspect of the acceleration sensor of the present invention, the acceleration detecting direction in the first fixed portion and the movable portion by the first sensor portion formed on one side surface of the insulating substrate and the other side surface of the insulating substrate. In addition, since the acceleration detection directions of the second fixed portion and the movable portion by the second sensor portion are different,
The first sensor section detects acceleration in the direction in which the first mass section is displaced against the beam, and the second sensor section detects acceleration in the direction in which the second mass section is displaced against the beam. It can be used as a two-dimensional acceleration sensor.

【0031】一方、請求項2の加速度センサにおいて
は、第1の絶縁基板の一側面に形成された第1のセンサ
部による第1の固定部と可動部における加速度検出方向
と、第2の絶縁基板の一側面に形成された第2のセンサ
部による第2の固定部と可動部における加速度検出方向
が異なるように各絶縁基板の他側面を接合しているか
ら、第1のセンサ部では第1の質量部が梁に抗して変位
する方向の加速度を検出し、第2のセンサ部では第2の
質量部が梁に抗して変位する方向の加速度を検出して2
次元加速度センサとして構成でき、各絶縁基板を接合す
るまでの製造工程を共通にすることができる。
On the other hand, in the acceleration sensor according to the second aspect, the acceleration detection direction in the first fixed portion and the movable portion by the first sensor portion formed on one side surface of the first insulating substrate, and the second insulation Since the other side surface of each insulating substrate is bonded so that the second fixed portion and the movable portion formed on the one side surface of the substrate have different acceleration detection directions in the movable portion, 1 detects the acceleration in the direction in which the mass part is displaced against the beam, and the second sensor part detects the acceleration in the direction in which the second mass part is displaced against the beam.
The three-dimensional acceleration sensor can be configured, and the manufacturing process up to the bonding of the insulating substrates can be made common.

【0032】また、前記各固定電極と可動電極をくし状
電極としたから、各電極による有効面積を大きくするこ
とができ、検出感度を高めることができる。
Since the fixed electrodes and the movable electrodes are comb-shaped electrodes, the effective area of each electrode can be increased and the detection sensitivity can be increased.

【0033】一方、絶縁基板上に固定部と可動部とを覆
うカバーを設けることにより、第1,第2のセンサ部内
に塵埃等が侵入するのを防止することができる。
On the other hand, by providing a cover for covering the fixed portion and the movable portion on the insulating substrate, it is possible to prevent dust and the like from entering the first and second sensor portions.

【0034】さらに、複数個の金属端子を絶縁基板に設
けることにより、加速度センサを保持することができ
る。
Furthermore, the acceleration sensor can be held by providing a plurality of metal terminals on the insulating substrate.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1ないし図15に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した従来技術
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the embodiments, the same components as those of the above-described conventional technique are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0036】まず、図1ないし図3に本発明による第1
の実施例を示す。
First, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
An example of is shown.

【0037】図中、31は本実施例による加速度セン
サ、32は本実施例に適用される絶縁基板としてのガラ
ス基板をそれぞれ示し、該ガラス基板32は従来技術に
よるガラス基板2に代えて用いられるもので、図2に示
すように、上,下面中央には正方形状の凹溝32A,3
2Bが形成されている。
In the figure, 31 is an acceleration sensor according to this embodiment, 32 is a glass substrate as an insulating substrate applied to this embodiment, and the glass substrate 32 is used in place of the glass substrate 2 according to the prior art. As shown in FIG. 2, square grooves 32A, 3 are formed in the center of the upper and lower surfaces.
2B is formed.

【0038】33,33,…と34,34,…はガラス
基板32の上面と下面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33,34は金
−白金−クロムにより形成されている。そして、該各電
極パターン33においては、その基端側が後述する各第
1の固定部36と可動部38の支持部39とに接続さ
れ、先端側がガラス基板32の外側に向けて伸長し、金
属端子43に接続されている。また、前記各電極パター
ン34においては、その基端側が後述する各第2の固定
部36′と可動部38′の支持部39′と接続され、先
端側がガラス基板32の外側に向けて伸長し、金属端子
43に接続されている。
Reference numerals 33, 33, ... And 34, 34, ... Show electrode patterns as extraction electrodes formed on the upper and lower surfaces of the glass substrate 32, and the respective electrode patterns 33, 34 are formed of gold-platinum-chromium. Has been done. Then, in each of the electrode patterns 33, the base end side thereof is connected to each first fixing portion 36 and the supporting portion 39 of the movable portion 38 described later, and the tip end side thereof extends toward the outside of the glass substrate 32, and the metal It is connected to the terminal 43. Further, in each of the electrode patterns 34, the base end side thereof is connected to each second fixed portion 36 ′ and the support portion 39 ′ of the movable portion 38 ′ described later, and the tip end side thereof extends toward the outside of the glass substrate 32. , Connected to the metal terminal 43.

【0039】35はガラス基板32の上面に設けられた
第1のセンサ部を示し、該第1のセンサ部35は図1に
示すように、一対の固定部36,36および可動部38
から大略構成されている。
Reference numeral 35 denotes a first sensor portion provided on the upper surface of the glass substrate 32. As shown in FIG. 1, the first sensor portion 35 has a pair of fixed portions 36, 36 and a movable portion 38.
It is roughly composed of.

【0040】36,36はガラス基板32上に設けられ
た固定部を示し、該固定部36は、従来技術による固定
部3と同様に形成され、それぞれ対向する方向に突設さ
れた薄板状の電極板37A,37A,…(例えば3枚)
を有する固定側くし状電極37が形成されている。
Reference numerals 36 and 36 denote fixing portions provided on the glass substrate 32. The fixing portions 36 are formed in the same manner as the fixing portion 3 according to the prior art, and are thin plate-like members protruding in opposite directions. Electrode plates 37A, 37A, ... (For example, 3 sheets)
A fixed-side comb-shaped electrode 37 having a is formed.

【0041】38はガラス基板32上に設けられた可動
部を示し、該可動部38は支持部39,39と、該各支
持部39に梁40を介して両持支持され、前記各固定部
36の間に配設された矢示X方向に変位する質量部41
と、該質量部41から各固定側くし状電極42に向けて
突出形成された薄板状の電極板42A,42A,…を有
する可動側くし状電極42とから構成されている。
Reference numeral 38 denotes a movable portion provided on the glass substrate 32. The movable portion 38 is supported by supporting portions 39, 39 and a beam 40 on both sides of the supporting portion 39, and the fixed portions are provided. Mass portion 41 disposed between 36 and displaced in the arrow X direction
And a movable side comb-shaped electrode 42 having thin plate-like electrode plates 42A, 42A, ... Projected from the mass portion 41 toward each fixed side comb-shaped electrode 42.

【0042】一方、35′はガラス基板32の下面に設
けられた第2のセンサ部を示し、該第2のセンサ部3
5′は、図2および図3に示すように前記第1のセンサ
部35とほぼ同様に、各固定部36′および可動部3
8′から大略構成されているものの、前記第1のセンサ
部35に対して90°回転した状態に固着されている。
そして、当該第2のセンサ部35′は図3に示すよう
に、矢示Y方向の加速度を検出するようになっている。
なお、第2のセンサ部35′は前述した第1のセンサ部
35と同一であるので、ダッシュ(′)を付し、その説
明を省略するものとする。
On the other hand, reference numeral 35 'denotes a second sensor portion provided on the lower surface of the glass substrate 32, and the second sensor portion 3
As shown in FIGS. 2 and 3, the reference numeral 5'denotes a fixed portion 36 'and a movable portion 3 in substantially the same manner as the first sensor portion 35.
Although generally composed of 8 ', it is fixed in a state of being rotated by 90 ° with respect to the first sensor portion 35.
The second sensor unit 35 'is adapted to detect the acceleration in the Y direction shown by the arrow, as shown in FIG.
Since the second sensor unit 35 'is the same as the first sensor unit 35 described above, a dash (') is added and its description is omitted.

【0043】さらに、43,43,…は金属端子を示
し、該各金属端子43は例えば軟鉄を母材として鉛メッ
キ,錫メッキ等を施した金属材料が用いられ、該各金属
端子43は図2に示すように、ガラス基板32の端部に
固着すべく形成されたコ字状の基板保持部43Aと、図
示しない実装基板にハンダ付けによって接続する接地部
43Bとからなる。そして、該各金属端子43は加速度
センサ31を固定する脚部として機能すると共に、電極
パターン33,34と電気的に接続された金属端子43
は外部に検出信号を導出する信号導出部として機能する
ものである。なお、前記各金属端子43の基板保持部4
3Aは、ガラス基板32の上面に形成された電極パター
ン33と、下面に形成された電極パターン34とを接続
しないようになっているが、各電極パターン33,34
のうちアースとなる電極パターン33,34において
は、共通アースとして実装基板上のアースとなるプリン
トパターン(図示せず)に接続してもよい。
Further, reference numerals 43, 43, ... Denote metal terminals, and each metal terminal 43 is made of, for example, a metal material which is made of soft iron and is plated with lead, tin, or the like. As shown in FIG. 2, it comprises a U-shaped substrate holding portion 43A formed to be fixed to the end portion of the glass substrate 32, and a ground portion 43B connected to a mounting substrate (not shown) by soldering. The metal terminals 43 function as legs for fixing the acceleration sensor 31 and are electrically connected to the electrode patterns 33 and 34.
Serves as a signal derivation unit that derives a detection signal to the outside. In addition, the substrate holding portion 4 of each of the metal terminals 43.
3A does not connect the electrode pattern 33 formed on the upper surface of the glass substrate 32 and the electrode pattern 34 formed on the lower surface, but each electrode pattern 33, 34
Among the electrode patterns 33 and 34, which serve as the ground, may be connected to a printed pattern (not shown) serving as the ground on the mounting substrate as a common ground.

【0044】本実施例による加速度センサ31は、以上
の如く構成されるもので、それぞれのセンサ部35,3
5′による矢示X,Y方向の加速度検出動作においては
第1の従来技術による加速度センサ1と殆ど差異はな
い。
The acceleration sensor 31 according to this embodiment is constructed as described above, and each of the sensor parts 35 and 3 is provided.
The acceleration detecting operation in the X and Y directions indicated by the arrow 5'is almost the same as that of the acceleration sensor 1 according to the first prior art.

【0045】然るに、本実施例による加速度センサ31
においては、ガラス基板32の上面に形成した第1のセ
ンサ部35によって、矢示X方向の加速度を検出し、前
記ガラス基板32の下面に形成した第2のセンサ部3
5′によって、矢示Y方向の加速度を検出するようにし
たから、当該加速度センサ31は2次元加速度センサと
して構成できる。また、ガラス基板32の上,下に加速
度検出方向の異なるセンサ部35,35′を形成してい
るから、第1の従来技術による加速度センサ1の大きさ
ですみ、従来技術のように占有面積を大きくする必要が
なくなる。そして、小さな取付スペースでも当該加速度
センサ31を配設することができる。
Therefore, the acceleration sensor 31 according to the present embodiment.
In the above, the second sensor unit 3 formed on the lower surface of the glass substrate 32 detects the acceleration in the X direction shown by the arrow by the first sensor unit 35 formed on the upper surface of the glass substrate 32.
The acceleration sensor 31 can be configured as a two-dimensional acceleration sensor because the acceleration in the Y direction indicated by the arrow 5'is detected. In addition, since the sensor portions 35 and 35 'having different acceleration detection directions are formed on the upper and lower sides of the glass substrate 32, the size of the acceleration sensor 1 according to the first prior art is sufficient, and the occupied area is the same as in the prior art. There is no need to increase. Then, the acceleration sensor 31 can be arranged even in a small mounting space.

【0046】さらに、センサ部35,35′の加速度検
出方向となる矢示X,Y方向以外にガラス基板32の平
面に平行な加速度が加わった場合には、両方のセンサ3
5,35′からの検出信号をベクトル的に処理すること
によって、ガラス基板32に対して平行な加速度を効率
良く検出することができる。
Furthermore, when acceleration parallel to the plane of the glass substrate 32 is applied in a direction other than the X and Y directions indicated by the arrows, which are the acceleration detection directions of the sensor portions 35 and 35 ', both sensors 3 are detected.
The acceleration parallel to the glass substrate 32 can be efficiently detected by processing the detection signals from 5, 35 'in a vector manner.

【0047】また、前記固定部36,36′に形成した
固定電極を固定側くし状電極37,37′とし、前記可
動部38,38′の質量部41,41′に形成した可動
電極を可動側くし状電極42,42′としたから、各電
極板37Aと42A,37A′と42A′との有効面積
を大きくすることができ、センサ部35,35′による
検出感度を向上することができる。
The fixed electrodes formed on the fixed portions 36 and 36 'are used as fixed side comb-shaped electrodes 37 and 37', and the movable electrodes formed on the mass portions 41 and 41 'of the movable portions 38 and 38' are movable. Since the side comb-shaped electrodes 42 and 42 'are used, the effective areas of the electrode plates 37A and 42A, 37A' and 42A 'can be increased, and the detection sensitivity of the sensor portions 35 and 35' can be improved. .

【0048】さらに、前記ガラス基板32に設けられた
複数の金属端子43のうち、前記各電極パターン33,
34と接続された金属端子43は、外部に検出信号を出
力するようになっているから、第1の従来技術に述べた
ような外部に検出信号を導出するためのリード線13が
不要となり、振動等によるリード線の揺れによって、検
出信号にノイズが加わるのを防止でき、加速度の検出感
度を向上することができる。
Further, among the plurality of metal terminals 43 provided on the glass substrate 32, the electrode patterns 33,
Since the metal terminal 43 connected to 34 outputs the detection signal to the outside, the lead wire 13 for deriving the detection signal to the outside as described in the first prior art is not required, It is possible to prevent noise from being added to the detection signal due to the vibration of the lead wire due to vibration, etc., and it is possible to improve the acceleration detection sensitivity.

【0049】一方、第1の従来技術による加速度センサ
1に比べて、ガラス基板32を共通としたから、部品点
数を削減でき、コストダウンを図ることができる等、種
々の効果を奏する。
On the other hand, compared with the acceleration sensor 1 according to the first conventional technique, the glass substrate 32 is used in common, so that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

【0050】次に、図4ないし図6は本発明による第2
の実施例を示すもので、本実施例による加速度センサ5
1の特徴は、第1のセンサ部35を覆うカバー52をガ
ラス基板32の一側面に設けると共に、第2のセンサ部
35′を覆うカバー52′をガラス基板32の他側面に
設けたことにある。なお、前述した第1の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付すと共に、ガラス基板32
の下面に形成される部材にダッシュ(′)を付し、その
説明を省略するものとする。
Next, FIGS. 4 to 6 show a second embodiment of the present invention.
The acceleration sensor 5 according to the present embodiment is shown.
The first feature is that the cover 52 that covers the first sensor portion 35 is provided on one side surface of the glass substrate 32, and the cover 52 ′ that covers the second sensor portion 35 ′ is provided on the other side surface of the glass substrate 32. is there. The same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the glass substrate 32 is used.
A dash (') is attached to a member formed on the lower surface of the above, and the description thereof is omitted.

【0051】図中、52はガラス基板32の上面に形成
された有蓋のカバーを示し、該カバー52はガラス基板
32に固着して形成され、前記各固定部36および可動
部38を覆うべく、低抵抗なシリコン材料によって矩形
状に形成された周壁部53と、該周壁部53を施蓋する
ガラス材料により板状に形成された蓋部54とからな
り、該蓋部54の下側面には凹部54Aが形成され、前
記各固定部36および可動部38との間に隙間を形成し
ている。
In the figure, reference numeral 52 denotes a cover with a lid formed on the upper surface of the glass substrate 32. The cover 52 is fixedly formed on the glass substrate 32 to cover the fixed portion 36 and the movable portion 38. The peripheral wall portion 53 is made of a low-resistance silicon material and has a rectangular shape, and the lid portion 54 is made of a glass material and covers the peripheral wall portion 53. A concave portion 54A is formed, and a gap is formed between the fixed portion 36 and the movable portion 38.

【0052】ここで、前記カバー52を構成する周壁部
53は、各固定部36と可動部38と共に低抵抗シリコ
ン材料によって一体形成され、蓋部54が施蓋するよう
に接合されるものである。なお、周壁部53の下面側に
は、図5に示すように、窒化膜または酸化膜からなる絶
縁層53Aが形成され、該絶縁層53Aは各電極パター
ン33に対応する位置にそれぞれ成膜され、該各電極パ
ターン33とカバー52の周壁部53とを絶縁するもの
である。
Here, the peripheral wall portion 53 forming the cover 52 is integrally formed with the fixed portion 36 and the movable portion 38 by a low resistance silicon material, and the lid portion 54 is joined so as to cover. . As shown in FIG. 5, an insulating layer 53A made of a nitride film or an oxide film is formed on the lower surface side of the peripheral wall portion 53, and the insulating layer 53A is formed at a position corresponding to each electrode pattern 33. The electrode patterns 33 and the peripheral wall portion 53 of the cover 52 are insulated from each other.

【0053】このように構成される第2の実施例による
加速度センサ51においても、その検出動作は前述した
第1の実施例と同様であり、容易に矢示X,Y方向の加
速度を検出することができる。さらに、本実施例におい
ては、前記ガラス基板32の上面には、第1のセンサ部
35を構成する各固定部35,可動部38を覆うカバー
52を形成し、前記ガラス基板32の下面には、第2の
センサ部35′を構成する各固定部36′,可動部3
8′を覆うカバー52′を形成したから、外部からセン
サ部35,35′内に塵埃等が侵入するのを防止でき、
各電極板37A,37A′,42A,42A′等が損傷
するのを防止し、加速度センサ31の寿命を確実に延ば
すことができる。
The detecting operation of the acceleration sensor 51 according to the second embodiment constructed as described above is similar to that of the first embodiment described above, and the accelerations in the X and Y directions shown by the arrows can be easily detected. be able to. Further, in the present embodiment, a cover 52 is formed on the upper surface of the glass substrate 32 to cover the fixed portions 35 and the movable portion 38 that form the first sensor portion 35, and the lower surface of the glass substrate 32 is formed. , Each fixed portion 36 'constituting the second sensor portion 35', the movable portion 3
Since the cover 52 'that covers 8'is formed, it is possible to prevent dust and the like from entering the sensor portions 35, 35' from the outside.
It is possible to prevent the electrode plates 37A, 37A ', 42A, 42A' and the like from being damaged, and to reliably extend the life of the acceleration sensor 31.

【0054】なお、前記第2の実施例では、ガラス基板
32の上,下面に、センサ部35,35′を設けると共
に、該センサ部35,35′を覆うカバー52,52′
を設けたが、第2の実施例による変形例として図7に示
す加速度センサ55のように、センサ全体を樹脂モール
ド部56で覆って、各金属端子43の接地部43Bが露
出するようにしてもよく、この場合には、加速度センサ
31の強度を強め、耐久性の向上を図ることができる。
In the second embodiment, the sensor parts 35, 35 'are provided on the upper and lower surfaces of the glass substrate 32, and the covers 52, 52' for covering the sensor parts 35, 35 'are provided.
However, as an acceleration sensor 55 shown in FIG. 7 as a modified example of the second embodiment, the entire sensor is covered with a resin mold portion 56 so that the ground portion 43B of each metal terminal 43 is exposed. Of course, in this case, the strength of the acceleration sensor 31 can be increased and the durability can be improved.

【0055】次に、図8ないし図10は本発明による第
3の実施例を示すもので、本実施例による加速度センサ
の特徴は、ガラス基板を2枚にして、該各ガラス基板の
一側面にそれぞれセンサ部を形成し、該各センサ部の加
速度検出方向が異なるようにして前記各ガラス基板の他
側面を接合したものである。なお、前述した第1の実施
例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。
Next, FIGS. 8 to 10 show a third embodiment according to the present invention. The feature of the acceleration sensor according to the present embodiment is that two glass substrates are provided and one side surface of each glass substrate is used. Each of the glass substrates is formed with a sensor portion, and the other side surfaces of the glass substrates are joined so that the acceleration detection directions of the sensor portions are different. The same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0056】図中、61は第3の実施例による加速度セ
ンサ、62,62′は本実施例に適用される第1,第2
の絶縁基板としての第1,第2のガラス基板をそれぞれ
示し、該ガラス基板62,62′は従来技術によるガラ
ス基板2に代えて用いられるもので、図9に示すよう
に、中央には正方形状の凹溝62A,62A′が形成さ
れている。なお、以下の説明においては、第2の絶縁基
板62′に形成される部材にダッシュ(′)を付し、そ
の説明を省略するものとする。
In the figure, 61 is the acceleration sensor according to the third embodiment, and 62 and 62 'are the first and second acceleration sensors applied to this embodiment.
The first and second glass substrates as insulating substrates are shown, and the glass substrates 62 and 62 'are used in place of the glass substrate 2 according to the prior art. As shown in FIG. Shaped concave grooves 62A and 62A 'are formed. In the following description, members formed on the second insulating substrate 62 'are indicated by a dash (') and the description thereof is omitted.

【0057】63,63,…は第1のガラス基板62の
一側面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63は金−白金−クロムにより
形成されている。
Reference numerals 63, 63, ... Denote electrode patterns as extraction electrodes formed on one side surface of the first glass substrate 62, and each electrode pattern 63 is formed of gold-platinum-chromium.

【0058】64はガラス基板62の一側面に設けられ
た第1のセンサ部を示し、該第1のセンサ部64は、後
述する第1の固定部65,65および第1の可動部67
から大略構成されている。
Reference numeral 64 denotes a first sensor portion provided on one side surface of the glass substrate 62, and the first sensor portion 64 has first fixed portions 65 and 65 and a first movable portion 67 which will be described later.
It is roughly composed of.

【0059】65,65はガラス基板62上に設けられ
た第1の固定部を示し、該各第1の固定部65は、それ
ぞれ対向する方向に突設された薄板状の電極板66A,
66A,…(例えば3枚)を有する固定側くし状電極6
6が形成されている。
Reference numerals 65 and 65 denote first fixing portions provided on the glass substrate 62, and each of the first fixing portions 65 is a thin plate-like electrode plate 66A protruding in opposite directions.
Fixed side comb-shaped electrode 6 having 66A, ...
6 is formed.

【0060】67は第1のガラス基板62上に設けられ
た第1の可動部を示し、該第1の可動部67は支持部6
8と、該支持部68に梁69,69を介して両持支持さ
れ、前記各固定部65の間に配設され、矢示X方向に変
位する質量部70と、該質量部70から各固定側くし状
電極66に向けて突出形成された薄板状の電極板71
A,71A,…を有する可動側くし状電極71とから構
成されている。
67 denotes a first movable portion provided on the first glass substrate 62, and the first movable portion 67 is the support portion 6.
8, a mass portion 70 supported by the supporting portion 68 via beams 69, 69, disposed between the fixing portions 65, and displaced from the mass portion 70 in the X direction of the arrow. A thin plate-like electrode plate 71 formed so as to project toward the fixed-side comb-shaped electrode 66.
A movable comb-shaped electrode 71 having A, 71A, ...

【0061】ここで、前記第1のセンサ部64の加速度
検出方向は図8に示すように、矢示X方向となり、第2
のセンサ部64′の加速度検出方向は図10に示すよう
に、矢示Y方向となるように、第1のガラス基板62と
第2のガラス基板62′とは90°回転させた位置でそ
れぞれの他側面が接合されている。
Here, as shown in FIG. 8, the acceleration detection direction of the first sensor section 64 is the X direction shown by the arrow, and
As shown in FIG. 10, the acceleration detecting direction of the sensor portion 64 'of the first glass substrate 62' and the second glass substrate 62 'are respectively rotated by 90 ° so that the acceleration detecting direction becomes the Y direction shown by the arrow. The other side is joined.

【0062】さらに、72,72,…は金属端子を示
し、該各金属端子72は例えば軟鉄を母材として鉛メッ
キ,錫メッキ等を施した金属材料が用いられ、該各金属
端子72は図9に示すように、ガラス基板62,62′
に端部を固着すべく形成されたコ字状の基板保持部72
Aと、図示しない実装基板にハンダ付けによって接続す
る接地部72Bとからなる。そして、該各金属端子72
は加速度センサ61を固定する脚部として機能すると共
に、電極パターン63または63′と電気的に接続され
た金属端子72は外部に検出信号を導出する信号導出部
として機能するものである。
Further, 72, 72, ... Denote metal terminals, and each metal terminal 72 is made of, for example, a metal material which is lead-plated or tin-plated with soft iron as a base material. As shown in FIG. 9, glass substrates 62, 62 '
U-shaped substrate holding portion 72 formed to fix the end portion to the
A and a grounding portion 72B connected to a mounting board (not shown) by soldering. Then, each metal terminal 72
Serves as a leg portion for fixing the acceleration sensor 61, and the metal terminal 72 electrically connected to the electrode pattern 63 or 63 'serves as a signal deriving portion for deriving a detection signal to the outside.

【0063】なお、前記各金属端子72の基板保持部7
2Aは、第1のガラス基板62の一側面に形成された電
極パターン63と、第2のガラス基板62′の一側面に
形成された電極パターン63′とを接続しないようにな
っているが、各電極パターン63,63′のうちアース
となる電極パターン63,63′においては、共通アー
スとして実装基板上のアースとなるプリントパターン
(図示せず)に接続してもよい。
The substrate holding portion 7 of each metal terminal 72 is
2A does not connect the electrode pattern 63 formed on one side surface of the first glass substrate 62 and the electrode pattern 63 'formed on one side surface of the second glass substrate 62', Of the electrode patterns 63, 63 ′, the electrode pattern 63, 63 ′ serving as the ground may be connected as a common ground to a printed pattern (not shown) serving as the ground on the mounting board.

【0064】本実施例による加速度センサ61は、以上
の如く構成されるもので、第1のセンサ部64では矢示
X方向の加速度の検出動作、および第2のセンサ部6
4′では矢示Y方向の加速度の検出動作においては、第
1の実施例による加速度センサ31と殆ど差異はない。
The acceleration sensor 61 according to this embodiment is constructed as described above, and the first sensor section 64 detects the acceleration in the X direction shown by the arrow, and the second sensor section 6 has the following structure.
4'is almost the same as the acceleration sensor 31 according to the first embodiment in the operation of detecting the acceleration in the Y direction shown by the arrow.

【0065】然るに、本実施例による加速度センサ61
においては、第1のガラス基板62と第2のガラス基板
62′とを接合するまでのセンサ部64,64′の製造
工程においては、同一工程で製造することができる。さ
らに、センサ部64,64′が良品であるか否かを確認
した上で、ガラス基板62,62′の他側面を接合させ
ることにより、本実施例による加速度センサ61として
形成することができる。これにより、容易に加速度セン
サ61を製造することができると共に、歩留りを向上で
き、製造コストを大幅にダウンすることができる。
Therefore, the acceleration sensor 61 according to the present embodiment.
In the manufacturing process of the sensor portions 64, 64 'until the first glass substrate 62 and the second glass substrate 62' are bonded, the same manufacturing process can be performed. Further, it is possible to form the acceleration sensor 61 according to this embodiment by confirming whether or not the sensor portions 64 and 64 'are non-defective and then joining the other side surfaces of the glass substrates 62 and 62'. Thereby, the acceleration sensor 61 can be easily manufactured, the yield can be improved, and the manufacturing cost can be significantly reduced.

【0066】さらに、図11ないし図13は本発明によ
る第4の実施例を示すもので、本実施例による加速度セ
ンサ81の特徴は、第1のガラス基板62上に第1のセ
ンサ部64を覆うカバー82を設け、第2のガラス基板
62′上に第2のセンサ部64′を覆うカバー82′を
設けたことにある。なお、前述した第3の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付すと共に、第2のガラス基
板62′上に形成される部材にダッシュ(′)を付し、
その説明を省略するものとする。
Further, FIGS. 11 to 13 show a fourth embodiment according to the present invention. The acceleration sensor 81 according to the present embodiment is characterized in that the first sensor portion 64 is provided on the first glass substrate 62. The cover 82 for covering is provided, and the cover 82 'for covering the second sensor portion 64' is provided on the second glass substrate 62 '. The same components as those in the third embodiment described above are designated by the same reference numerals, and members formed on the second glass substrate 62 'are indicated by a dash (').
The description will be omitted.

【0067】図中、82は第1のガラス基板32の上面
に形成された有蓋のカバーを示し、該カバー82は、前
記各固定部65と可動部67を覆うべく、低抵抗なシリ
コン材料により矩形状に形成された周壁部83と、該周
壁部83を施蓋するガラス材料により板状に形成された
蓋部84とからなり、該蓋部84の下側面には凹部84
Aが形成され、前記各固定部65と可動部67との間に
隙間を形成している。
In the figure, reference numeral 82 denotes a cover with a lid formed on the upper surface of the first glass substrate 32. The cover 82 is made of a low resistance silicon material so as to cover the fixed portions 65 and the movable portion 67. The peripheral wall portion 83 is formed in a rectangular shape, and the cover portion 84 is formed in a plate shape by a glass material for covering the peripheral wall portion 83. A concave portion 84 is formed on a lower surface of the cover portion 84.
A is formed, and a gap is formed between each fixed portion 65 and the movable portion 67.

【0068】ここで、前記カバー82を構成する周壁部
83は、各固定部65と可動部67と共に低抵抗シリコ
ン材料によって一体形成され、蓋部84が施蓋するよう
に接合されるものである。なお、周壁部83の下面側に
は、図12に示すように、窒化膜または酸化膜からなる
絶縁層83Aが形成され、該絶縁層83Aは各電極パタ
ーン63に対応する位置にそれぞれ成膜され、該各電極
パターン63とカバー82の周壁部83とを絶縁するも
のである。
Here, the peripheral wall portion 83 forming the cover 82 is integrally formed with the fixed portion 65 and the movable portion 67 by a low resistance silicon material, and the lid portion 84 is joined so as to cover. . As shown in FIG. 12, an insulating layer 83A made of a nitride film or an oxide film is formed on the lower surface side of the peripheral wall portion 83, and the insulating layer 83A is formed at a position corresponding to each electrode pattern 63. The electrode patterns 63 and the peripheral wall portion 83 of the cover 82 are insulated from each other.

【0069】このように構成される第4の実施例による
加速度センサ81においても、その検出動作は前述した
第3の実施例と同様であり、容易に矢示X,Y方向の加
速度を検出することができる。さらに、本実施例におい
ては、前記ガラス基板62の上面には、第1のセンサ部
64を構成する各固定部64と可動部67を覆うカバー
82を形成し、前記ガラス基板62の下面には、第2の
センサ部64′を構成する各固定部65′と可動部6
7′を覆うカバー82′を形成したから、外部からセン
サ部64,64′内に塵埃等が侵入するのを防止でき、
各電極板37Aと42A,37A′と42A′間に塵埃
が挟まるのを防止し、該各電極板37A,42A,37
A′,42A′等が損傷するのを防止でき、加速度セン
サ31の寿命を確実に延ばすことができる。
Also in the acceleration sensor 81 according to the fourth embodiment constructed as described above, the detecting operation is the same as that of the third embodiment described above, and the accelerations in the X and Y directions shown by the arrows can be easily detected. be able to. Further, in the present embodiment, a cover 82 is formed on the upper surface of the glass substrate 62 to cover the fixed portions 64 and the movable portion 67 that form the first sensor portion 64, and the lower surface of the glass substrate 62 is formed. , The fixed portion 65 'and the movable portion 6 which constitute the second sensor portion 64'.
Since the cover 82 'that covers 7'is formed, it is possible to prevent dust and the like from entering the sensor portions 64, 64' from the outside.
Dust is prevented from being caught between the electrode plates 37A and 42A, 37A 'and 42A', and the electrode plates 37A, 42A, 37
It is possible to prevent A ', 42A' and the like from being damaged, and it is possible to reliably extend the life of the acceleration sensor 31.

【0070】なお、前記第4の実施例では、ガラス基板
62の上,下面に、センサ部64,64′を設けると共
に、該センサ部64,64′を覆うようにカバー82,
82′を設けるようにしたが、第4の実施例による変形
例として図14に示す加速度センサ85のように、セン
サ全体を樹脂モールド部86で覆って、各金属端子72
の接地部72Bが露出するようにしてもよく、この場合
には、加速度センサ81の強度を強め、耐久性の向上を
図ることができる。
In the fourth embodiment, the sensor portions 64 and 64 'are provided on the upper and lower surfaces of the glass substrate 62, and the covers 82 and 64 are provided so as to cover the sensor portions 64 and 64'.
Although 82 'is provided, as in the acceleration sensor 85 shown in FIG. 14 as a modification of the fourth embodiment, the entire sensor is covered with the resin mold portion 86, and each metal terminal 72 is provided.
The grounding portion 72B may be exposed, and in this case, the strength of the acceleration sensor 81 can be increased and the durability can be improved.

【0071】次に、図15は本発明の第5の実施例を示
すに、本実施例の特徴は、加速度センサのセンサ部にお
ける可動部を片持支持にしたものである。なお、本実施
例においては、前述した第2の実施例と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Next, FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the movable portion of the sensor portion of the acceleration sensor is supported by a cantilever. In the present embodiment, the same components as those in the second embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0072】図中、91は本実施例による加速度センサ
のセンサ部を示し、該センサ部91は、電極パターン9
2,92,…および凹溝93Aが形成されたガラス基板
93上に固着され、該ガラス基板93上に形成された一
対の固定部94,94と、該各固定部94の間に位置
し、前記ガラス基板93上に形成された可動部95とか
ら構成されている。そして、前記可動部95はガラス基
板93に固着された支持部96,該支持部96から梁9
7を介して設けられた質量部98とからなり、前記各固
定部94,質量部98の側面が固定電極94A,可動電
極98Aとなっている。
In the figure, reference numeral 91 denotes a sensor portion of the acceleration sensor according to the present embodiment, and the sensor portion 91 is the electrode pattern 9
, 92, and a groove 93A are formed on the glass substrate 93. The pair of fixing portions 94, 94 formed on the glass substrate 93 are located between the fixing portions 94, 94. The movable part 95 is formed on the glass substrate 93. The movable portion 95 includes a support portion 96 fixed to the glass substrate 93, and the beam 9 from the support portion 96.
7, and the side surfaces of the fixed portions 94 and the mass portion 98 serve as a fixed electrode 94A and a movable electrode 98A.

【0073】99はカバーを示し、該カバー99は各固
定部94と可動部95を覆うようにガラス基板93上に
設けられ、低抵抗なシリコンによって形成された矩形状
の周壁部100と、該周壁部100を施蓋すべく、ガラ
ス材料によって板状に形成された蓋部101とからな
る。
Reference numeral 99 denotes a cover. The cover 99 is provided on the glass substrate 93 so as to cover each fixed portion 94 and the movable portion 95, and has a rectangular peripheral wall portion 100 formed of low-resistance silicon, and In order to cover the peripheral wall portion 100, the peripheral wall portion 100 includes a lid portion 101 formed of a glass material in a plate shape.

【0074】このように、本実施例のセンサ部91を、
前述した第2の実施例と同様に、ガラス基板93の上,
下面に第1のセンサ部、第2のセンサ部として異なる加
速度検出方向に設定して設けると共に、該ガラス基板9
3の各電極パターン92とそれぞれ接続する金属端子4
3,43,…が設けられている。
In this way, the sensor unit 91 of this embodiment is
Similar to the second embodiment described above, on the glass substrate 93,
The first sensor section and the second sensor section are provided on the lower surface so as to be set in different acceleration detection directions, and the glass substrate 9 is provided.
Metal terminals 4 connected to the respective electrode patterns 92 of 3
3, 43, ... Are provided.

【0075】上述した如くに構成される本実施例のセン
サ部91を有する加速度センサにおいても、その検出動
作および作用効果においては変わるところはない。
Even in the acceleration sensor having the sensor portion 91 of the present embodiment configured as described above, there is no change in its detecting operation and action and effect.

【0076】なお、前記第5の実施例では、ガラス基板
93にカバー99を設けるものとして述べたが、本発明
はこれに限らず、該カバー99がなくてもよいことは勿
論である。
Although the cover 99 is provided on the glass substrate 93 in the fifth embodiment, the present invention is not limited to this, and the cover 99 may be omitted.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
る加速度センサにおいては、絶縁基板の一側面に形成さ
れた第1のセンサ部による加速度検出方向と、前記絶縁
基板の他側面に形成された第2のセンサ部による加速度
検出方向が異なるように形成したから、第1のセンサ部
は第1の質量部が梁に抗して変位する方向の加速度を検
出し、第2のセンサ部は第2の質量部が梁に抗して変位
する方向の加速度を検出できる。そして、2次元加速度
センサを小さく構成すると共に、小さな取付位置に容易
に取付けることができる。
As described in detail above, in the acceleration sensor according to the invention of claim 1, the acceleration detection direction by the first sensor portion formed on one side surface of the insulating substrate and the other side surface of the insulating substrate are formed. Since the second sensor unit is formed so as to have different acceleration detection directions, the first sensor unit detects the acceleration in the direction in which the first mass unit is displaced against the beam, and the second sensor unit Can detect the acceleration in the direction in which the second mass portion is displaced against the beam. Further, the two-dimensional acceleration sensor can be made small and can be easily attached to a small attachment position.

【0078】また、請求項2の発明による加速度センサ
においては、第1の絶縁基板の一側面に形成された第1
のセンサ部による第1の固定部と可動部における加速度
検出方向と、第2の絶縁基板の一側面に形成された第2
のセンサ部による第2の固定部と可動部における加速度
検出方向が異なるように各絶縁基板の他側面を接合した
から、各センサ部によって異なる方向の加速度を検出で
きる2次元加速度センサを小さく構成できる。さらに、
各絶縁基板を接合するまでの製造工程を共通にすること
ができ、生産性を向上することができる。
Further, in the acceleration sensor according to the invention of claim 2, the first sensor is formed on one side surface of the first insulating substrate.
Direction of acceleration detection in the first fixed part and the movable part by the sensor part of the second and the second formed on one side surface of the second insulating substrate.
Since the other side surfaces of the insulating substrates are joined so that the second fixed portion and the movable portion by the sensor unit have different acceleration detection directions, the two-dimensional acceleration sensor that can detect the acceleration in different directions by each sensor unit can be configured small. . further,
The manufacturing process up to joining the insulating substrates can be made common, and the productivity can be improved.

【0079】また、前記各固定電極と可動電極をくし状
電極としたから、各電極による有効面積を大きくするこ
とができ、検出感度を向上することができる。
Further, since the fixed electrodes and the movable electrodes are comb-shaped electrodes, the effective area of each electrode can be increased and the detection sensitivity can be improved.

【0080】さらに、絶縁基板上に固定部と可動部とを
覆うカバーを設けることにより、第1,第2のセンサ部
内に塵埃等が侵入するのを防止して、当該加速度センサ
の信頼性を向上させることができる。
Further, by providing a cover for covering the fixed portion and the movable portion on the insulating substrate, it is possible to prevent dust and the like from entering the first and second sensor portions and to improve the reliability of the acceleration sensor. Can be improved.

【0081】一方、複数個の金属端子を絶縁基板に設け
ることにより、該各金属端子は加速度センサを支持する
脚部として機能すると共に、外部への検出信号を導出す
る信号導出部として機能し、電気的に加速度センサと外
部とを確実に接続し、ノイズの発生を低減することがで
き、加速度の高精度検出を行うことができる。さらに、
加速度センサの実装基板への装着を容易に行うことがで
きる。
On the other hand, by providing a plurality of metal terminals on the insulating substrate, each metal terminal functions as a leg portion for supporting the acceleration sensor and as a signal deriving portion for deriving a detection signal to the outside. The acceleration sensor can be electrically connected to the outside reliably, noise can be reduced, and highly accurate acceleration can be detected. further,
The acceleration sensor can be easily mounted on the mounting board.

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

【図1】本発明の第1の実施例による加速度センサの第
1のセンサ部を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first sensor section of an acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中の矢示II−II方向からみた縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a vertical sectional view as seen from the direction of arrows II-II in FIG.

【図3】第1の実施例による加速度センサの第2のセン
サ部を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a second sensor portion of the acceleration sensor according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施例による加速度センサの第
1のセンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a first sensor portion of an acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention, broken away at a position of a cover.

【図5】図4中の矢示V−V方向からみた縦断面図であ
る。
5 is a vertical cross-sectional view as seen from the direction of arrows VV in FIG.

【図6】第2の実施例による加速度センサの第2のセン
サ部をカバーの位置で破断して示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a second sensor portion of an acceleration sensor according to a second embodiment, broken away at a position of a cover.

【図7】第2の実施例による変形例を樹脂モールド部を
断面にして示す図5と同様位置からみた縦断面図であ
る。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a modified example of the second embodiment with a resin mold section taken as a cross section, as viewed from the same position as in FIG.

【図8】本発明の第3の実施例による加速度センサの第
1のセンサ部を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a first sensor portion of an acceleration sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図8中の矢示IX−IX方向からみた縦断面図であ
る。
9 is a vertical sectional view as seen from the direction of the arrow IX-IX in FIG.

【図10】第3の実施例による加速度センサの第2のセ
ンサ部を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a second sensor portion of the acceleration sensor according to the third embodiment.

【図11】本発明の第4の実施例による加速度センサの
第1のセンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図で
ある。
FIG. 11 is a plan view showing a first sensor portion of an acceleration sensor according to a fourth embodiment of the present invention, broken away at a position of a cover.

【図12】図11中の矢示XII −XII 方向からみた縦断
面図である。
12 is a vertical cross-sectional view as seen from the direction of arrow XII-XII in FIG.

【図13】第4の実施例による加速度センサの第2のセ
ンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a second sensor portion of an acceleration sensor according to a fourth embodiment, broken away at a position of a cover.

【図14】第4の実施例による変形例を樹脂モールド部
を断面にして示す図12と同様位置からみた縦断面図で
ある。
FIG. 14 is a vertical cross-sectional view showing a modified example of the fourth embodiment with the resin mold section taken as a cross section as seen from the same position as in FIG.

【図15】本発明の第5の実施例による加速度センサの
第1のセンサ部をカバーの位置で破断して示す平面図で
ある。
FIG. 15 is a plan view showing a first sensor portion of an acceleration sensor according to a fifth embodiment of the present invention, broken away at a position of a cover.

【図16】第1の従来技術による加速度センサを示す平
面図である。
FIG. 16 is a plan view showing an acceleration sensor according to a first conventional technique.

【図17】図16中の矢示XVII−XVII方向からみた縦断
面図である。
FIG. 17 is a vertical sectional view as seen from the direction of arrow XVII-XVII in FIG.

【図18】第2の従来技術による3次元加速度センサを
示す平面図である。
FIG. 18 is a plan view showing a three-dimensional acceleration sensor according to a second conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31,51,61,81 加速度センサ 32,93 ガラス基板(絶縁基板) 35,64,91 第1のセンサ部 35′,64′,91′ 第2のセンサ部 36,65,94 第1の固定部 36′,65′,94′ 第2の固定部 37,66 固定側くし状電極(固定電極) 38,67,95 第1の可動部 38′,67′,95′ 第2の可動部 39,68,96 支持部 40,69,97 梁 41,70,98 質量部 42,71 可動側くし状電極(可動電極) 52,82,99 カバー 43,72 金属端子 62 第1のガラス基板(第1の絶縁基板) 62′ 第2のガラス基板(第2の絶縁基板) 94A 固定電極 98A 可動電極 31, 51, 61, 81 Acceleration sensor 32, 93 Glass substrate (insulating substrate) 35, 64, 91 First sensor portion 35 ', 64', 91 'Second sensor portion 36, 65, 94 First fixing Part 36 ', 65', 94 'Second fixed part 37, 66 Fixed side comb-shaped electrode (fixed electrode) 38, 67, 95 First movable part 38', 67 ', 95' Second movable part 39 , 68, 96 support part 40, 69, 97 beam 41, 70, 98 mass part 42, 71 movable side comb-shaped electrode (movable electrode) 52, 82, 99 cover 43, 72 metal terminal 62 first glass substrate (first 1 insulating substrate) 62 'second glass substrate (second insulating substrate) 94A fixed electrode 98A movable electrode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板と、該絶縁基板の一側面に設け
られた第1のセンサ部と、前記絶縁基板の他側面に設け
られた第2のセンサ部からなり、前記第1のセンサ部は
前記絶縁基板の一側面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の固定部と可動部とからなると共に、前記第2
のセンサ部は前記絶縁基板の他側面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の固定部と可動部からなり、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のセンサ部による加速度検出方向と第2のセン
サ部による加速度検出方向とが異なる方向となるように
配設する構成としてなる加速度センサ。
1. An insulating substrate, a first sensor portion provided on one side surface of the insulating substrate, and a second sensor portion provided on the other side surface of the insulating substrate, and the first sensor portion. Comprises a first fixed part and a movable part which are formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on one side surface of the insulating substrate, and the second part
The sensor part of the second embodiment is composed of a second fixed part and a movable part which are formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on the other side surface of the insulating substrate. A fixed electrode is integrally formed on the fixed portion, and the first and second movable portions are connected to a support portion fixed on an insulating substrate and the support portion via a beam, and when acceleration is applied. Is provided so as to be opposed to each other through a minute gap between the mass portion that is displaced according to the acceleration and the fixed electrode that is formed on the fixed portion on the mass portion. It is formed integrally with the movable electrode that
An acceleration sensor configured such that the acceleration detection direction by the first sensor unit and the acceleration detection direction by the second sensor unit are arranged in different directions.
【請求項2】 第1,第2の絶縁基板と、該第1の絶縁
基板の一側面に設けられた第1のセンサ部と、第2の絶
縁基板の一側面に設けられた第2のセンサ部とからな
り、前記第1のセンサ部は前記第1の絶縁基板の一側面
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の固定部と可
動部とからなると共に、前記第2のセンサ部は第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
部と可動部とからなり、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、加速度を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のセンサ部による
加速度検出方向と第2のセンサ部による加速度検出方向
とが異なる方向となるように第1の絶縁基板の他側面と
第2の絶縁基板の他側面とを接合する構成としてなる加
速度センサ。
2. A first and second insulating substrate, a first sensor section provided on one side surface of the first insulating substrate, and a second sensor section provided on one side surface of the second insulating substrate. And a first fixing portion formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on one side surface of the first insulating substrate. The second sensor portion includes a movable portion, and the second fixed portion and the movable portion are formed separately from each other by etching a silicon plate fixedly provided on the second insulating substrate. A fixed electrode is integrally formed on the first and second fixed parts, and the first and second movable parts are supported by a support part fixed on an insulating substrate and a beam. A mass part that is coupled to the part and that is displaced according to the acceleration when an acceleration is applied; The movable portion is provided in the measuring portion so as to face the fixed electrode formed in the fixed portion with a minute gap therebetween, and is integrally formed with a movable electrode that comes close to and separates from each other by the displacement of the mass portion. The other side surface of the first insulating substrate and the other side surface of the second insulating substrate are joined so that the acceleration detection direction of the first sensor unit and the acceleration detection direction of the second sensor unit are different directions. Acceleration sensor.
【請求項3】 前記各固定電極をくし状電極として形成
すると共に、可動電極を質量部にくし状電極として形成
してなる請求項1または2記載の加速度センサ。
3. The acceleration sensor according to claim 1, wherein each of the fixed electrodes is formed as a comb-shaped electrode, and the movable electrode is formed as a comb-shaped electrode in the mass portion.
【請求項4】 前記絶縁基板には、第1の固定部と可動
部、第2の固定部と可動部をそれぞれ覆うカバーを形成
してなる請求項1または2記載の加速度センサ。
4. The acceleration sensor according to claim 1, wherein the insulating substrate is provided with a cover for covering the first fixed portion and the movable portion and a cover for covering the second fixed portion and the movable portion, respectively.
【請求項5】 前記絶縁基板には、複数個の金属端子を
設けてなる請求項1または2記載の加速度センサ。
5. The acceleration sensor according to claim 1, wherein the insulating substrate is provided with a plurality of metal terminals.
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