JPH07253442A

JPH07253442A - 加速度センサ

Info

Publication number: JPH07253442A
Application number: JP7169894A
Authority: JP
Inventors: Takamoto Watanabe; 高元渡辺; Hayashi Nonoyama; 林野々山; Yukihiro Takeuchi; 竹内　　幸裕; Kenichi Ao; 健一青; Shiyouwa Karesue; 将和彼末; Hirobumi Uenoyama; 博文上野山
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】搬送波を用いず、ノイズが少なく、より小型で
信頼性の高い構成で、なおかつ一次元方向のみの加速度
を検出できる加速度センサを提供すること。【構成】基板上に、可動部(MG)10として可動ゲートG1、
G2、保持用可動電極MVを設け、信号処理部を有した加速
度センサ100 の回路構成図の一例で、G1、G2が一方向の
加速度により差動電圧を発生させ、出力信号を保持用可
動電極に戻し、可動部に掛かる加速度力を相殺する静電
気力で可動部をバランスさせ、閉ループ制御で検出信号
を安定させる。可動部が検出回路の一部であり、小型化
して形成でき、差動で信号を検出するため一方向の加速
度のみを検出できる。電流変化を電圧差として検出する
ため搬送波を用いる必要がなく、対で可動ゲートFET が
形成されるので、温度ドリフトの影響がなく、同様に電
源変動の影響も差動信号によるので相殺でき、半導体装
置を簡素に構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、最近特に車両用の制御
装置、具体的にはエアバック、ＡＢＳ(Antilock Brake
System) 、ナビゲータ・システム等や、あるいは、ヨー
レートセンシング、圧力検出等に用いられる加速度セン
サ（以下、Ｇセンサと記す）に関し、特に、可動ゲート
トランジスタを用いた半導体Ｇセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用Ｇセンサに対し、小型、
低コストかつ高性能なものが求められており、マイクロ
マシニング技術による１チップＧセンサが試作されてい
る。これは、半導体基板上に機械的な構造を形成して、
直接信号を電気回路で処理する構成とするものである。
そのようなものとして、例えば公表特許公報平4-504003
号がある。これは、保持用可動電極を構成して、この保
持用可動電極を用いて差動コンデンサを形成してサーボ
系を組み、搬送波を用いて、保持用可動電極にかかる加
速度を検出し、出力信号を得ている。

【０００３】また、本発明の出願者は特願平5-322353号
にて、コンデンサもしくはMISFET(Metal Insulator Sem
iconductor Field Effect Transistor) を検出素子と
し、静電気力で可動部を加速度力に対抗して発生させて
該可動部の変化を打ち消して保持する手段を備えた閉ル
ープ制御の加速度センサを提案している。さらに同様
に、特願平5-322348号で可動部の動きを該基板に対して
水平に動かして捩じれを防ぐ構成とし、MISFETの電流量
の変化で加速度を検出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の公
表特許の方法では、センシングデバイスが保持用可動電
極を有する差動コンデンサという構造であるため、出力
信号レベルが小さく、小型化が困難である。また上記の
特願平5-322353号の方法でもコンデンサを用いており、
また、検出という目的のためにサーボ系を組んではいる
が、搬送波などの高周波信号を用いるため、雑音レベル
が高い。そのため、ＡＢＳあるいはヨーレートセンサ等
の低加速度検出が必要なセンサとしては、上記の構成で
は十分な信号強度を得ることに問題がある。さらに、搬
送波発生回路が集積回路全体のおよそ40〜50% を占めて
おり、センサチップの小型化にも不利な要因となってい
るという問題がある。特願平5-322348号の方法では、MI
SFETの電流量の変化で加速度を検出するものの、基板に
垂直な方向と水平な方向との二次元の加速度を同時に検
出するために一次元方向のみの加速度が検出できない。

【０００５】従って本発明の目的は、搬送波を用いず
に、ノイズが少なく、構成的により小型で信頼性が高
く、なおかつ一次元方向のみの加速度を検出できるＧセ
ンサを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の構成は、基板面と所定の間隔で梁によって支
えられるとともに可動ゲート電極を有する可動部と、該
可動ゲート電極とＭＩＳ構造的に位置するソース・ドレ
イン電極とを備えてなり、加速度を検出する加速度セン
サにおいて、該可動ゲート電極が前記可動部の両側に対
向配置されて、同一特性のＭＩＳ型トランジスタの少な
くとも一つの対に形成され、対になった前記可動ゲート
電極を同一電位とし、前記可動部が加速度を受けて動か
された際に前記ＭＩＳ型トランジスタの対が互いに反対
の動特性を示して差動出力信号を得る差動出力部を有
し、前記差動出力信号を積分して保持する積分部を有
し、前記積分部の出力信号に基づき、前記加速度に対抗
する大きさの静電気力で以て該可動部の変位を制御する
変位制御部を有することを特徴とする。

【０００７】また関連発明の構成は、前記変位制御部
が、前記可動部の保持用可動電極と、前記基板上の第一
固定電極と第二固定電極とで構成され、無加速度時に、
該第一固定電極と該第二固定電極とが対で前記保持用可
動電極を挟み込んで均等な間隔を取って配置されている
ことを特徴とし、別の構成では、前記変位制御部が、前
記可動部に対して出力信号を帰還させることを特徴と
し、さらに別の構成では、前記第一固定電極、前記第二
固定電極間に所定バイアスを印加し、前記保持用可動電
極に前記出力信号を帰還させて、前記可動部に加速度が
加わって変位を生じた際に、該加速度と反対方向の静電
気力を前記保持用可動電極に発生させることを特徴とす
る。

【０００８】本発明のさらに別の構成は、出力信号を第
一固定電極に帰還させ、前記出力信号の極性を反転させ
た反転信号を第二固定電極に帰還させ、前記保持用可動
電極は所定電位として、前記可動部に加速度が加わって
変位を生じた際に、該加速度と反対方向の静電気力を前
記保持用可動電極に発生させることを特徴とする。

【０００９】本発明の別の構成としてはまた、両持ち型
の梁が平行に複数で前記可動部を支え、前記基板面に対
して水平方向で、前記梁方向と直角なゲート方向に前記
可動ゲート電極の対が配置され、前記ゲート方向が加速
度検出方向であることや、前記可動部が一本の両持ち型
の梁の片側に配置されて前記基板面に垂直方向の加速度
を検知し、前記梁の両側に前記可動ゲート電極が該梁を
対称として等しく配置され、変位制御部が、該梁に対し
て対称で等しい面積を有する可動電極、および該可動電
極に面するとともに前記梁の位置を軸対称として等しい
面積に形成された基板面の第一固定電極および第二固定
電極とで構成されることを特徴とする。

【００１０】本発明の構成はさらに、前記差動出力部に
差動増幅器を有することとか、前記変位制御部が、保持
用可動電極と第一固定電極および第二固定電極との組に
よって複数組、前記可動部に設けられていること、可動
部に矩形穴部を有し、変位制御部の前記第一固定電極お
よび第二固定電極が矩形内部の淵に設けられていること
も特徴としている。

【００１１】

【作用】可動部の可動ゲート自体が、該基板に対する一
方向の検出すべき加速度を受けて変位を生じ、回路の電
気的バランスを崩し、ＭＩＳ型トランジスタ対に差動電
圧を発生させ、検出信号として出力する。この出力信号
を、可動部の一部を構成し、変位を制御する変位制御部
に戻すと、可動部に掛かる加速度の力を相殺する力が変
位制御部に発生し、可動部を中立位置でバランスさせ、
従って閉ループ制御で検出信号を安定させる。また信号
検出が差動となっていることから、可動部が水平方向以
外の加速度、特に該基板に対して垂直方向の加速度によ
り変位を生じたとしても同相の信号成分となるため、信
号には寄与しない。

【００１２】また片持ち梁で質量部分を支える構造の可
動部では、梁部分が回動軸となって上下方向の加速度に
対して信号を発生し、梁部分を中心軸として対称に配置
されたＭＩＳ型トランジスタの対が差動電圧を発生し、
前述と同様な閉ループ制御で信号検出を行う。

【００１３】

【発明の効果】加速度検出部である可動部が検出回路の
一部であり、そのまま小型化して形成でき、また差動で
信号を検出するため、一方向の加速度のみを検出でき
る。また電流変化を電圧差として検出するため搬送波を
用いる必要がなく、また基板の同一部分にペアでトラン
ジスタが形成されるので、温度ドリフトの影響がなく、
同様に電源ドリフトによる影響も差動信号によるので相
殺でき、半導体装置を簡素に構成できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は、半導体基板面上に、加速度を検知する
部分である可動部（ＭＧ）１０として可動ゲートＧ１、
Ｇ２、保持用可動電極ＭＶを設け、信号を処理する部分
としてＭＩＳ型トランジスタの対１１、１２と、そのド
レイン出力を負荷１５による電圧Ｖ₁、Ｖ₂の差動で受
けて差動出力信号を得る差動増幅部１３、その差動出力
信号を積分して出力信号を出力する積分部１４を有した
半導体加速度センサ（Ｇセンサ）１００の基本的な回路
構成図の一例である。この可動部１０を実現する外観の
一例として図２に、両持ちタイプの梁部２３で支える構
成の可動部１０の見取り図を示してある。ただし図２は
基板上に形成された可動部１０に関する部分のみを描い
てある。

【００１５】可動ゲートＧ１、Ｇ２は電気的に同電位に
構成され、それぞれが同一形状なMISFET（MIS 型トラン
ジスタ、可動ゲートトランジスタ）１１、１２のゲート
電極となっており、かつ保持用可動電極ＭＶも同電位に
なるように構成される。これら可動ゲートＧ１、Ｇ２、
および保持用可動電極ＭＶは一体となった構造であり、
この可動部１０が基板と平行で可動ゲートをＧ１、Ｇ２
を構成する方向（図２の矢印方向Ｌ）に働く加速度を検
知する。この可動部１０は梁部２３の一端に設けられた
基板上の絶縁部２２の上に、固定部２１で基板上部に支
えられている。可動ゲートＧ１、Ｇ２、および保持用可
動電極ＭＶは、図２に示すように、力学的見地から可動
部１０の方向Ｌに対して対称的に同一形状で配置されて
いる。そして、この可動ゲートＧ１、Ｇ２と保持用可動
電極に対して、基板から電位を供給するために、固定部
２１、絶縁部２２に設けられた基板とのコンタクト部
（図示しない）が形成されている。

【００１６】MISFET１１、１２は、基板内の半導体活性
領域２４、２５でソース・ドレイン電極が形成される。
このソース・ドレイン電極は可動ゲートＧ１、Ｇ２それ
ぞれに対して、それらの下部でチャネル部が一部重なっ
たＭＩＳ構造的配置、詳細には自己整合的配置に形成さ
れ、可動ゲートＧ１、Ｇ２の位置が動くと、その重なり
の面積が変化する構成となっている。そしてこれらのソ
ース・ドレイン電極２４、２５はMISFET１１、１２共に
同一の大きさで、可動ゲートが同じ重なり量であれば、
同一値の電流値が流れるように形成されている。このた
め、MISFET１１、１２の電源ＶDDは所定の定電圧が印加
される。

【００１７】また可動部１０の下部の基板領域は、可動
部１０に基板との間で静電気力が働くのを防ぐために、
可動部１０と同一の電位となるように高濃度の不純物を
添加して活性領域２０が設けられている。

【００１８】二つのMISFET１１、１２の出力は、それぞ
れ電源ＶDDに接続された負荷１５に接続されて電圧
Ｖ₁、Ｖ₂として取り出し、差動増幅部１３に入力さ
れ、二つの出力の差ΔＶ＝Ｖ₁−Ｖ₂を増幅する。通
常、このΔＶは小さい信号値なので、増幅率Ａは１以上
に取る。増幅された出力ΔＶは積分部１４に入力され、
積分された結果が出力信号Ｖ₀として出力される。そし
て出力された信号Ｖ₀は、可動部１０の固定部２１より
保持用可動電極ＭＶにフィードバックされる構成となっ
ている。これらの電気的回路は可動部１０を形成する半
導体基板に同時に従来の半導体プロセスで形成される。

【００１９】なお図２に示す可動部１０の外観は、実際
の寸法を反映しているものではなく、実際の形状は、検
出すべき目標とする加速度の程度や可動部の材質、材料
強度などにより、目的に合うように設計される。例え
ば、可動部１０には半導体材料ばかりでなくタングステ
ン等の高融点金属を用いても良い。また、可動ゲートの
動きによって生じる差動電圧の大きさもソース・ドレイ
ンの寸法等によって決定されるので、目的に合う信号レ
ベルが得られるようにすればよい。

【００２０】上記の可動部の構造を有する半導体Ｇセン
サの装置が、何の加速度も受けない状態では、可動部１
０にはMISFET１１、１２のドライブ点として、バイアス
電圧が電源ＶDDの半分の値ＶDD／２で供給されており、
MISFETの出力としての電圧Ｖ₁、Ｖ₂が等しい状態にな
っている。従って外力の働かない、つまり加速度の働か
ない状態ではΔＶ＝０であり、出力信号Ｖ₀は無変化で
ある。ここで、出力信号Ｖ₀は可動部１０にフィードバ
ックすることから可動部１０のバイアス値ＶDD／２をゼ
ロ点としている。

【００２１】ここで、Ｇ１側に一定の大きさの加速度が
働きだしたとする（加速度の立ち上がりは無視する）
と、可動部１０はＧ１側に力を受けて、梁の弾性力が抗
する所まで動こうとする。従って可動ゲートＧ１が動き
出すのでMISFET１１の電流が大きくなり、Ｖ₁を下げ
る。MISFET１２側のＧ２は逆の動きとなるので逆にＶ₂
を上げる。そして差動電圧ΔＶが−Δｖ₁を発生し、そ
れに見合って出力電圧がｖ₀という値であったのがｖ₀
−ｖ₁まで減少しようと変化する。その電圧が保持用可
動電極ＭＶにフィードバックされているので、Ｇ１側に
変位した可動部１０および保持用可動電極ＭＶに対し
て、第一固定電極Ｓ１、第二固定電極Ｓ２にかけられた
バイアスにより、可動部１０が移動した方向と反対側の
第二電極Ｓ２側に大きな静電気力が発生し、保持用可動
電極ＭＶおよび可動部１０をＧ２側のもともと中立位置
にあった位置まで動かそうとする。この一連の反応は電
気的なので機械的動きとほぼ同時、つまり加速度が働き
出すとそれに追従して静電気力を発生させる制御をしつ
つ出力信号を生じる。従って可動部１０は殆ど動かずに
元のほぼ中立位置に戻る。従ってゲートＧ１、Ｇ２が元
の中立位置に戻るのでΔＶ＝０となり、出力の積分値の
増大は止まってｖ₀−ｖ₁のままとなる。もし加速度が
増大する変化で有れば、常に中立位置よりわずかに変位
した位置をとり続け、出力電圧も変化し続けることにな
る。

【００２２】ここで加速度が無くなると、発生していた
静電気力はまだ残っているので、可動部１０をＧ２側に
変位させ、Ｖ₂を下げてＶ₁を上げる動作をし、ΔＶが
＋Δｖ₁となり、出力電圧がｖ₀−ｖ₁から電位を上げ
始め、静電気力も低下して可動部１０を再び中立位置に
戻して、出力電圧を＋ｖ₁だけ増大させて止まる。つま
り、加速度がＧ１側にかかっている間は出力電圧ｖ₀が
低下し、加速度が止むとその変化で元のｖ₀に戻る。従
って出力信号Ｖ₀は加速度がある間、加速度に比例した
変化を示して加速度が０になるとゼロ点（ＶDD／２）に
戻り、出力信号は加速度を表す信号となる。加速度が逆
のＧ２側に働く場合は逆の動作となり、出力電圧ｖ₀が
上昇し、加速度が止まると元のｖ₀に戻る。

【００２３】差動出力を得るための、対になったＭＩＳ
型トランジスタは、位置的に半導体基板のほぼ同じ位置
に形成されることになるので、キャリア濃度が影響を生
じるトランジスタの温度はほぼ同じ値をとると見なすこ
とができ、温度による信号への影響は無視できる。また
車両などの使用環境では電源の変動が起こることがあ
り、加速度センサ自体の電源（図１のＶDD）も変動を生
じることがあるが、検出方式を差動としてあるために、
電源の変動はほとんど信号に影響を生じない。なお、電
気的回路の宿命として、増幅部の誤差や積分部にゼロ点
ドリフトが発生するが、トリミング補正や補正回路を設
けること、あるいは定期的にゼロ点補正するなど通常の
電子回路技術の運用で対応でき、この点は理論的に本発
明と直接関係はないので、発明の効果の有効性を損なう
要因ではない。

【００２４】（第二実施例）可動部１０の加速度を相殺
するための静電気力を可動部１０に発生させるための手
段は図１に示した構成に限らず、どのような構成であっ
てもよい。即ち、請求項４を実現する手段として、可動
部１０に対する静電気力を働かせる構成として図４に示
す構造であっても効果は同様である。図３では、可動部
１０の保持用可動電極ＭＶに対する固定電極Ｓ１に出力
電圧をフィードバックし、固定電極Ｓ２に出力電圧を反
転した電圧を与えて、保持用可動電極ＭＶは所定電位と
し、この保持用可動電極ＭＶをに対して静電気力を生じ
させる。この構成では、加速度によりゲート電位が変わ
るということがないため、常に一定のドレイン電流が得
られる。従ってサーボ制御の帰還速度等も加速度に依存
しなくなるという利点がある。

【００２５】（第三実施例）可動ゲートおよび保持用可
動電極の配置は、図２のみがその最良なものという訳で
はなく、可動部の加速度に対する応答度や制動など必要
に応じて四対配置の可動ゲートや六対配置の保持用可動
電極であってもよい。図４に示す模式的な各形状は、そ
の可動部のいくつかのバリエーションを示したものであ
る。図４(a)は、保持用可動電極ＭＶを梁部とした構成
で、第一固定電極および第二固定電極は、梁を挟むよう
にして形成される。梁部は４か所あるので、力学的バラ
ンスから４か所とも形成する。また図４(b) は請求項９
に示す発明を実現するもので、可動部の中央に矩形の穴
部を設け、その内部に梁構造を形成して、それを挟み込
むように第一、第二固定電極を形成する場合である。図
４(c) は、請求項８の場合を反映して、可動ゲートを複
数構成し、保持用可動電極も複数形成した場合である。
これは信号が強く得られる構成とできる。いずれの場合
も、外形的構成は加速度の掛かる方向に対して力学的に
対称となるような構成とする。

【００２６】以上の他にも、加速度検出が一方向のみに
なる可動部の力学的構成であれば、本発明の特徴を備え
た効果を有することは言うまでもない。

【００２７】（第四実施例）図５(a) は可動部６０の質
量部分（マス）６２を片持ち梁部６３で支える構造とし
てあり、従って、可動ゲートＧ１、Ｇ２は基板に垂直な
方向の加速度に反応して両持ち梁部分６１を中心に回動
運動を起こし、可動ゲートが基板のソース・ドレイン部
との間隔を変化させて、キャリア濃度を変化させ、電流
を変化させる。可動部６０には、回動軸となる両持ち梁
部分６１の両側に、回動軸を対称として保持用可動電極
ＭＶが形成してあり、基板側には第一固定電極Ｓ１、第
二固定電極Ｓ２が設けてある。この可動部６０を横から
見たA-A'断面図が図５(b) である。保持用可動電極６
４、６５は基板側に設けられた固定電極Ｓ１、Ｓ２によ
り静電気力を受け、回動と反対方向の回動力を得てバラ
ンスさせる。なお、この図５に示した構成は請求項６の
発明を反映するものであるが、この図５の形状に限ら
ず、全体的形状、例えば変位制御部の第一固定電極、第
二固定電極の形状および寸法等は、用いる材料や使用条
件等によって最適に決定され、梁の太さなども対象とす
る加速度の程度によって決定される。

【００２８】（第五実施例）第一実施例が基板に対して
水平方向の加速度を検出し、第三実施例が基板に対して
垂直方向の加速度を検出することから、これらを組み合
わせて一つのチップに形成すると三次元方向の加速度を
それぞれ独立に検出できる半導体Ｇセンサが形成でき
る。即ち、図６に示すように、直行するｘｙｚ軸に沿っ
て水平検出型Ｇセンサを直角関係に配置し、垂直検出型
Ｇセンサも同時に１チップに形成する。必要な演算部を
同時に周辺に形成することができるので、コンパクトな
１チップの立体的加速度検出Ｇセンサを実現することに
なる。これは加速度の各方向成分が独立して検知でき、
同時に各方向成分以外のノイズ分を相殺させることも可
能で、より精度ある加速度信号を得ることができる。ま
た図示しないが、第一実施例の水平検出型Ｇセンサ二つ
でｘｙ平面方向の加速度が検出できるし、水平検出型と
垂直検出型との二つの組み合わせではｘｚ方向（基板に
垂直な面の二方向）が検出できるなど、Ｇセンサ二つの
組み合わせで二方向検出可能であることはいうまでもな
い。

【００２９】いずれの場合の実施例においても、基板側
の活性領域や信号処理演算部などは通常の半導体プロセ
スを用い、信号にノイズが含まれないよう充分に素子分
離等を施し、より精度よく加速度を検出できるようにす
ることが望ましい。

【００３０】なお、請求項でいう可動部とは、加速度に
よって変位を生じて加速度を検知して信号を発生させる
部分を構成し、MISFETの可動ゲート電極と、出力信号を
受けてサーボ制御的に検出信号を安定化させる保持用可
動電極とから成る。また差動出力部は、可動ゲートＭＩ
Ｓ型トランジスタの対、負荷による差動電圧取出しの構
成部分、および差動増幅部からなり、差動出力信号＝Δ
Ｖである。

【００３１】以上のように本発明の構成によれば、搬送
波を用いずとも加速度の検知ができ、フィードバックル
ープを設けた閉ループ制御による、温度変化や電圧変化
に強い加速度検出ができる。従って本発明を用いて、寒
暖の差が大きい環境条件で利用され、電源電圧（バッテ
リ）の変動が生じやすい車両のエアバックの衝突検出な
どで、車両の発進や振動等による加速度で誤動作するこ
となく、衝突によってのみ生じる衝突方向の加速度を検
知してエアバック装置を作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体加速度センサ（Ｇセンサ）の基本的な回
路構成図。

【図２】加速度検知部である可動部の模式的見取り図。

【図３】第二実施例の回路構成図。

【図４】第三実施例の可動部の模式的構成図。

【図５】第四実施例を示す可動部の構成図。

【図６】第五実施例を示す模式的構成図。

【符号の説明】

１００加速度センサ１０可動部（ＭＧ）１１、１２可動ゲートＭＩＳ型トランジスタＧ１、Ｇ２可動ゲートＭＶ変位制御用可動電極Ｓ１、Ｓ２固定電極（第一、第二）１５負荷２１固定部２２絶縁部２３梁部２４、２５ソース・ドレイン４１反転部６０可動部６１固定部６２質量部分（マス）６３梁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青健一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者彼末将和愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者上野山博文愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板面と所定の間隔で梁によって支えられ
るとともに可動ゲート電極を有する可動部と、該可動ゲ
ート電極とＭＩＳ構造的に位置するソース・ドレイン電
極とを備えてなり、加速度を検出する加速度センサにお
いて、該可動ゲート電極が前記可動部の両側に対向配置され
て、同一特性のＭＩＳ型トランジスタの少なくとも一つ
の対に形成され、対になった前記可動ゲート電極を同一電位とし、前記可
動部が加速度を受けて動かされた際に前記ＭＩＳ型トラ
ンジスタの対が互いに反対の動特性を示して差動出力信
号を得る差動出力部を有し、前記差動出力信号を積分して保持する積分部を有し、前記積分部の出力信号に基づき、前記加速度に対抗する
大きさの静電気力で以て該可動部の変位を制御する変位
制御部を有することを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】前記変位制御部は、前記可動部の保持用可
動電極と、前記基板上の第一固定電極と第二固定電極と
で構成され、無加速度時に、該第一固定電極と該第二固
定電極とが対で前記保持用可動電極を挟み込んで均等な
間隔を取って配置されていることを特徴とする請求項１
に記載の加速度センサ。
【請求項３】前記変位制御部は、前記可動部に対して出
力信号を帰還させることを特徴とする請求項１もしくは
請求項２に記載の加速度センサ。
【請求項４】前記第一固定電極、前記第二固定電極間に
所定バイアスを印加し、前記保持用可動電極に前記出力信号を帰還させて、前記
可動部に加速度が加わって変位を生じた際に、該加速度
と反対方向の静電気力を前記保持用可動電極に発生させ
ることを特徴とする請求項２に記載の加速度センサ。
【請求項５】出力信号を第一固定電極に帰還させ、前記
出力信号の極性を反転させた反転信号を第二固定電極に
帰還させ、前記保持用可動電極は所定電位として、前記可動部に加
速度が加わって変位を生じた際に、該加速度と反対方向
の静電気力を前記保持用可動電極に発生させることを特
徴とする請求項２に記載の加速度センサ。
【請求項６】両持ち型の梁が平行に複数で前記可動部を
支え、前記基板面に対して水平方向で、前記梁方向と直角なゲ
ート配置方向に前記可動ゲート電極の対が配置され、前
記ゲート配置方向が加速度検出方向であることを特徴と
する請求項１乃至５に記載の加速度センサ。
【請求項７】質量部分が一本の両持ち型の梁の片側に配
置されて前記基板面に垂直方向の加速度を検知する可動
部を成し、前記梁の両側に前記可動ゲート電極が該梁を対称として
配置され、前記変位制御部が、該梁に対して対称で等しい面積を有
する可動電極、および該可動電極に面するとともに前記
梁の位置を軸対称として等しい面積に形成された基板面
の前記第一固定電極および前記第二固定電極とで構成さ
れることを特徴とする請求項１乃至５に記載の加速度セ
ンサ。
【請求項８】前記差動出力部に差動増幅器を有すること
を特徴とする請求項１乃至７に記載の加速度センサ。
【請求項９】前記変位制御部が、保持用可動電極と第一
固定電極および第二固定電極との組によって複数組、前
記可動部に設けられていることを特徴とする請求項１乃
至８に記載の加速度センサ。
【請求項１０】可動部に矩形穴部を有し、変位制御部の
前記第一固定電極および第二固定電極が矩形内部の淵に
設けられていることを特徴とする請求項６に記載の加速
度センサ。