JPH07273353A - パッケージ構造３軸加速度センサ、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】自由空間で移動する物体の速度や加速度を検出
する加速度センサに関し、互いに直角なＸ，Ｙ，Ｚ３方
向の加速度を同時に検出可能とする新規な構造のパッケ
ージ構造３軸加速度センサ、およびその製造方法を提供
する。 【構成】ベース板１とカバー板５との間に接合一体化さ
れた周枠部２５内に、４個の下部電極用島部２１および
十字形可撓構造部が、各下部電極用島部２１下面、およ
び十字形可撓構造部の各先端支柱部２３下面だけをベー
ス板面上に接合して配されると共に、裏面に上部電極層
４を蒸着した錘板部３１が、上部電極層４の通電部を含
む裏面中心で中央支柱部２２上面に接合、支持させて十
字形可撓構造部上に組み合わされ、同じく周枠部２５内
に配されてなる如くしたパッケージ構造３軸加速度セン
サ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】この発明は、自由空間で移動する物体の
速度や加速度を検出する加速度センサに関するものであ
り、１個のセンサによって互いに直角なＸ，Ｙ，Ｚ３方
向の加速度を同時に検出可能とする新規な構造のパッケ
ージ構造３軸加速度センサ、およびその製造方法を提供
しようとするものである。

【０００２】

【従来技術】移動する物体の速度および加速度情報の確
認は、現在までのところ、その多くは１軸方向だけが検
出可能な１軸センサに依存している状況下にあり、した
がって、ロボットの手先等、小さな機械装置の作動を完
全に制御するためのセンサとしてそれら１軸センサを採
用しようとする場合、同時にＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の作動を
制御する必要があることから、少なくとも３個の１軸セ
ンサを組み合わせ、採用しなければならい。しかし、小
型化が進んでいる１軸センサとはいえ、狭いスペース内
にそれら複数個を配置することは、他の機械装置部分と
の関係もあって、レイアウト上においてかなりの困難な
さを伴うばかりではなく、作動を円滑にするための軽量
化の点でも問題を生じてしまうことから、自ずとその利
用範囲に制約を受け、各種機械装置の自動化推進面に支
障を来す結果となっている。

【０００３】そこで、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸３軸方向の加速度を
同時に検出可能なセンサの開発が試みられ、例えば特開
平５−４５３７７号「加速度検出方法および加速度セン
サ」発明等に散見されるように、円環状のＳｉ基板の中
心部に作用部を形成し、同作用部でガラス等からなる重
錘体の中心部を支持すると共に、作用部の周りに形成し
た薄肉状の環状可撓部をダイヤフラムにした上、外周縁
の固定部と重錘体とのギャップが、センサに加わる加速
度によって重錘体が移動して変化することを利用して静
電容量部となし、その静電容量部の変化量を発信回路に
よって周波数の変化に置換し、各静電容量部の変化に対
応した周波数に基づいて静電容量部の電極の移動量を演
算し、この移動量から加速度を検出するようした加速度
検出方法が提案されると共に、それに自己診断コイルと
磁性体とを組み込んで自己診断機能を有する加速度セン
サも提案されている。

【０００４】また、それよりも先の特開平３−２５３５
号発明には、上記した発明の基本的な構造を含む、作用
部、可撓部、固定部の三つの領域から構成され、作用部
の下に形成された重錘体の移動に起因した可撓部の機械
的変形から抵抗素子の電気抵抗の変化を検出して加速度
の変化を計測する加速度センサと、その製造方法とが開
示されている外、特開平３−６６１７６号発明には、カ
ンテリバー構造で、薄肉部をダイヤフラム部とした加速
度センサの製造方法についても開発済みとなっている。
これら各公知文献に示されている技術的事項等からし
て、現状において、加速度センサの基本的な構造とし
て、物体の移動に伴う加速度の変化を物質の変形量に置
き換え、それらを電気的に、即ち静電容量の変化もしく
は電気抵抗の変化等で捕らえ、電気信号に変換して検知
する技術的思想は、既に公知になっているといえる。

【０００５】しかし、上記公知の技術的思想を元に開
発、提案されている幾つかの具体的な加速度センサにお
いては、電気的変化を捕らえるために加工しなければな
らない構造が、極めて薄い素材であって機械的強度をあ
まり期待できない高価なシリコン単結晶板に対するもの
として極めて不都合なものであって、ウエットエッチン
グ、ドライエッチング、あるいはダイシングソー切断等
の加工が繰り返される製造工程中で破損し易く、部品と
しての歩留まりが非常に悪いものとなってしまうという
難点を抱えている上、組み立て段階における部品として
の取り扱いの面でも、台部への取り付けや錘部の取り付
け時に、破損への配慮と位置決め精度の確保等について
細心の注意を必要とするものとなって、作業効率を悪く
してしまうという問題を抱えるものであった。

【０００６】これら従前までのものの上記した課題は、
加速度センサの１構成部品となるべき所定構造に加工さ
れたシリコン単結晶部品が、一般的な多くの機械装置の
場合と同様、組み合わせなければならない他の部品に対
し、独立した別個の部品扱いされ、加速度センサ組立て
工程にそのまま取り込まれている結果に起因した問題で
はなかったのか、換言すれば、加速度センサの全体構造
が、シリコン単結晶素材の特異な性状についての配慮が
なされないまま、機構優先で実現されることに起因した
問題ではなかったのかとの認識に及び、この発明ではそ
れら従前からの視点を変え、脆弱で高価なシリコン単結
晶基板という素材の性状に適った加速度センサ全体の製
造工程、あるいはそれを可能とする加速度センサ全体の
構造についての開発、研究に取り組み、幾多の試行錯誤
を繰り返してきた結果、遂に、以下において詳述すると
おりの構成からなるパッケージ構造３軸加速度センサと
それを製造する方法とを完成するに至ったものである。

【０００７】

【発明の構成】この発明のパッケージ構造３軸加速度セ
ンサは、基本的に、ベース板とシリコン単結晶カバー板
との間に、十字形可撓構造部を有するシリコン単結晶層
と、その上で十字形可撓構造部への変形作動要素となる
錘板部を有するガラス層とを規制された箇所において接
合、一体化した構造からなるものであって、加工工程を
工夫したことに伴って実現される特徴ある構成をその要
旨としている。

【０００８】即ち、ベース板とカバー板との間に接合一
体化された周枠部内に、４個の下部電極用島部および十
字形可撓構造部が、各下部電極用島部下面、および十字
形可撓構造部の各先端支柱部下面か中央支柱部下面の何
れかだけをベース板面上に接合して配されると共に、裏
面に上部電極層を蒸着した錘板部が、上部電極層の通電
部を含む裏面中心で前記中央支柱部上面に接合、支持さ
せるか、あるいは上部電極層の通電部を含む裏面四方で
前記先端支柱部各上面に接合、支持させるかして十字形
可撓構造部上に組み合わされ、同じく周枠部内に配され
てなる如くしたパッケージ構造３軸加速度センサとする
ものである。

【０００９】更に詳しくは、矩形状のベース板とシリコ
ン単結晶カバー板との間に接合一体化された周枠部内
に、シリコン単結晶層の中の４個の下部電極用島部、お
よびそれら４個の下部電極用島部の十字形間隙部分に位
置し、先端支柱部、中央支柱部およびそれらを繋ぐ梁構
造薄肉部とからなる十字形可撓構造部が、全体平面形を
略田の字形配置に分離形成され、それら各部の中の各下
部電極用島部下面および十字形可撓構造部の各先端支柱
部下面か中央支柱部下面の何れかだけをベース板面上に
接合して配されると共に、該シリコン単結晶層の中の４
個の下部電極用島部全体を覆い尽くす平面形を有し、そ
の裏面に、前記下部電極用島部の直上に対応させた４個
の上部電極用島部とそれら個々を繋ぐ通電部とからなる
上部電極層を蒸着した錘板部が、上部電極層の通電部を
含む裏面中心部を前記中央支柱部上面に接合、支持させ
るか、あるいは上部電極層の通電部を含む裏面四方を前
記先端支柱部各上面に接合、支持させるかして十字形可
撓構造部上に組み合わされ、同じく周枠部内に配される
如くしてなるパッケージ構造３軸加速度センサとする構
成からなるものである。

【００１０】この基本的な構成には、以下のような記載
によって示される二通りの構成からなるパッケージ構造
３軸加速度センサが包含されている。その一つが、矩形
状のベース板とシリコン単結晶カバー板との間に、周枠
部、その内側の４個の下部電極用島部およびそれら４個
の下部電極用島部の十字形間隙部分に位置し、先端支柱
部、中央支柱部およびそれらを繋ぐ梁構造薄肉部とから
なる十字形可撓構造部各部が分離形成されてなる全体平
面形を略田の字形配置としたシリコン単結晶層と、該シ
リコン単結晶層の４個の下部電極用島部全体を覆い尽く
す平面形を有し、その裏面に、前記下部電極用島部の直
上に対応させた４個の上部電極用島部とそれら個々を繋
ぐ通電部とをパターン化してなる上部電極層を蒸着した
錘板部およびその周枠部からなるガラス層とを介在、形
成し、ベース板に対し、シリコン単結晶層の中の周枠部
下面、各下部電極用島部下面および十字形可撓構造部の
各先端支柱部下面だけを、そして、十字形可撓構造部の
平面十字形交差部に突出形成した中央支柱部上面に対
し、ガラス層の中の錘板部の上部電極層の通電部を含む
裏面中心部だけを、夫々接合、支持される如くなす一
方、シリコン単結晶カバー板は、シリコン単結晶層の周
枠部上に一体化されたガラス層周枠部だけに接合、支持
させると共に、ベース板に穿設した通孔を通して各下部
電極用島部下面および十字形可撓構造部の中の少なくと
も１個の先端支柱部下面に夫々信号取出し用リード線を
接続してなるパッケージ構造３軸加速度センサとするも
のである。

【００１１】そして、他の一つが、矩形状のベース板面
上に、周枠部、その内側の４個の下部電極用島部および
それら４個の下部電極用島部の十字形間隙部分に位置
し、先端支柱部、中央支柱部およびそれらを繋ぐ梁構造
薄肉部とからなる十字形可撓構造部各部が分離形成され
てなる全体平面形を略田の字形配置としたシリコン単結
晶層を載置し、それらシリコン単結晶層の中の周枠部下
面、各下部電極用島部下面および十字形可撓構造部の中
央支柱部下面だけをベース板に対して接合、一体化する
一方、該シリコン単結晶層の上には、該シリコン単結晶
層の４個の下部電極用島部全体を覆い尽くす平面形を有
し、その裏面に、前記下部電極用島部の直上に対応させ
た４個の上部電極用島部とそれら個々を繋ぐ通電部とを
パターン化してなる上部電極層を蒸着した錘板部とその
周枠部とからなるガラス層を形成し、該錘板部が、その
上部電極層の通電部を含む裏面四方で、十字形可撓構造
部の４個の先端支柱部上面に接合、支持される如くな
し、更にその上に、シリコン単結晶層の周枠部上に一体
化されたガラス層周枠部だけに接合、支持させたシリコ
ン単結晶カバー板を被冠すると共に、ベース板に穿設し
た通孔を通して各下部電極用島部下面および十字形可撓
構造部の中央支柱部下面に夫々信号取出し用リード線を
接続してなるパッケージ構造３軸加速度センサとするも
のである。これら上記のパッケージ構造３軸加速度セン
サの構造は、以下に示すとおりの第１ないし５工程から
なる特別な製造工程によって初めて実現可能となるもの
である。

【００１２】「第１工程」予め所定の位置に通孔の穿設
されたベース板上に、これまた予め所定の矩形状シリコ
ン単結晶板を表裏からエツチング加工することにより、
周枠部相当部、下部電極島部相当部、および十字形可撓
構造部における先端支柱部、中央支柱部各相当部を夫々
規制された高さ関係であって、夫々が薄肉部で繋がって
いる構造とした全体平面形で略田の字形に刻設されてな
る一枚板状のシリコン単結晶基板を載置し、それらシリ
コン単結晶基板の中の周枠部相当部下面、各下部電極用
島部相当部下面、および十字形可撓構造部の各先端支柱
部相当部下面か、中央支柱部相当部下面の何れかだけを
ベース板に対して、陽極接合その他の手段等によって接
合、一体化する。

【００１３】この工程における一枚板状のシリコン単結
晶基板は、１枚のシリコンウェハから複数枚が同時に形
成されるようにしたものの中の一つとして形成されるよ
うにするのが効率的であって、それらは１枚のシリコン
ウェハ上に正確な複数枚取りの配置で各部が転写され、
公知のエッチング手段を数次に亘って繰り返すことによ
って、夫々が所定構造を有する一枚板状のシリコン単結
晶基板とされるようにする。これら個々の一枚板状のシ
リコン単結晶基板が有する各部、即ち最終構造で周枠部
となる周枠部相当部、下部電極用島部となる下部電極用
島部相当部、十字形可撓構造部における先端支柱部およ
び中央支柱部となる先端支柱部相当部および中央支柱部
相当部、およびそれらの間に残る薄肉部の構造は、次の
ような関係によって実現されていなければならない。

【００１４】即ち、一枚板状のシリコン単結晶基板の上
面側では、周枠部相当部と十字形可撓構造部における中
央支柱部相当部とは、その上面が、基本的に一枚板状の
シリコン単結晶基板の上面のままとなってエッチング加
工で浸蝕を受けない部分として残る部分であり、それよ
りも僅か、例えば１０ミクロン前後薄くして形成される
ようにするのが周枠部相当部内に対称配置で個々に独立
して形成される４個の下部電極用島部相当部であり、更
にそれよりも低くなるようにして十字形可撓構造部にお
ける４個の先端支柱部相当部が形成されるようにするも
のである。

【００１５】また、同下面側は、上記した上面側の各部
相当部、即ち、周枠部相当部、下部電極用島部相当部お
よび十字形可撓構造部相当部の中、十字形可撓構造部相
当部における中央支柱部相当部下面を除く下面部分を残
して（即ち、シリコンウェハの下面のままとして）他の
部分を僅かにエッチング加工して肉厚を略同一厚、例え
ば２０ミクロン程度削り取った構造とし、上面側で最も
低くなるようエッチングされた部分とで相対する部分を
薄肉部とするものであり、その薄肉部の厚さは、例えば
略３０ミクロン程度の厚さが一つの目安とされる。な
お、この下面側のエッチング加工の中で、極めて重要な
部分は、同上面側で形成される周枠部相当部の下面に対
応する部分を残すためのエッチング幅に関する部分であ
り、この加工によって削り取られて上面側の周枠部相当
部の下面として残る幅が、上面側の周枠部相当部の幅の
半分以下に規制されて形成されるようにしなければなら
ないことである。

【００１６】こうして形成される一枚板状のシリコン単
結晶基板の、規制された関係で刻設された各部相当部の
輪郭で形成される平面形は、略田の字形に似た形を構成
し、田の字の国構部分は周枠部相当部、中の十文字部分
は、交差部分の支柱部相当部と縦横各先端の支柱部相当
部を含み、最終的に十字形可撓構造部を形成する十字形
可撓構造部相当部を形成する部分、そして、それらによ
って区切られた４個の升目部分が下部電極用島部相当部
となり、それら各相当部間に薄肉部が形成された構造で
全体を一枚板状のものに維持することになる。

【００１７】以上のようにして予め形成された一枚板状
のシリコン単結晶基板は、その中の周枠部相当部下面、
各下部電極用島部相当部下面および十字形可撓構造部相
当部の平面十字形各先端の４個の先端支柱部相当部下面
（十字形可撓構造部相当部の中央支柱部相当部下面は除
かれている。）だけを、陽極接合手段等によってベース
板面上に接合、一体化されるものであり、これらの工程
も、所定構造で一枚板状としたシリコン単結晶基板が複
数枚取りとなるように配されたシリコンウェハを、個々
のシリコン単結晶基板に裁断、分割してしまわない状態
で、シリコンウェハと略同形のベース板面上に接合、一
体化してしまうようにするのが効率的で好都合である。

【００１８】一方、ここで採用されるベース板は、予め
４個の下部電極用島部下面個々用および十字形可撓構造
部の中の縦方向あるいは横方向で対をなす４個の先端支
柱部の中の少なくとも１個用の都合５カ所、最適には６
カ所に通じる通孔が穿設されたガラス板である。なお、
この工程で加工される十字形可撓構造部相当部の平面十
字形各先端の４個の先端支柱部相当部と、平面十字形交
差部に位置する中央支柱部相当部とは、上記のような加
工の外、次のような加工によって形成される構造のもの
も包含される。

【００１９】即ち、シリコン単結晶基板上面側および下
面側のエッチング加工において、中央支柱部相当部は、
薄肉部よりも上面にだけ突出（したがって、薄肉部の下
には、中央支柱部相当部になる部分は形成されない構造
に）形成され、先端支柱部相当部は、その上面側がシリ
コン単結晶基板上面より下がり、下面側がシリコン単結
晶基板下面そのままの面として残る加工としているが、
これらを逆にして、中央支柱部相当部は、薄肉部よりも
下面にだけ突出（したがって、薄肉部の上には、中央支
柱部相当部になる部分は形成されない構造に）形成さ
れ、先端支柱部相当部は、その上面側がシリコン単結晶
基板上面そのままの面として残る加工とし、下面側がシ
リコン単結晶基板下面より上がるようにした構造のもの
とし、前記のような加工による構造は、請求口２に対応
した構成を実現するための製造工程、そして、後者のよ
うな加工による構造は、請求口３に対応した構成を実現
するための製造工程とする。

【００２０】［第２工程］上記のようにして所定構造で
一枚板状のシリコン単結晶基板が、ベース板面上に接
合、一体化された後、異方性ドライエッチングにより、
シリコン単結晶基板の中の、周枠部相当部とその内側各
部相当部との間、および平面十字形十字形可撓構造部相
当部の外周と下部電極用島部相当部との間の各薄肉部を
削除して、ベース板上に一体化された周枠部、その内側
の４個の下部電極用島部およびそれら４個の下部電極用
島部の間に位置する十字形可撓構造部が、個々に独立し
た構成部に分離されて、それまで一枚板状であったシリ
コン単結晶基板から、シリコン単結晶製の幾つかの構成
部ブロックが、秩序ある関係でベース板上に配置、一体
化されてなるシリコン単結晶層に加工、形成してしまう
工程となる。

【００２１】この工程で残される薄肉部は、十字形可撓
構造部の、交差部に形成されている中央支柱部と同十字
形縦横各先端に形成されている４個の先端支柱部との間
の薄肉部だけとなり、その結果、４個の先端支柱部から
中央支柱部を支える形で延びる薄肉部、あるいはその逆
の構造に形成した請求口３に対応した構成に加工したも
のでは、中央支柱部から先端支柱部を支える形で四方に
延びる薄肉部は、各先端支柱部あるいは中央支柱部に対
してカンテリバー構造となって梁構造薄肉部を形成し、
これら中央支柱部あるいは先端支柱部に加わる、後述の
第３、第４工程で組み合わされる錘板部からの重力の加
速度によって、微妙に変形可能な構造を実現することに
なる。

【００２２】［第３工程］上記工程により一体形成され
たシリコン単結晶層の上に、予めシリコン単結晶層全体
を覆い尽くす平面形を有し、表面側が、最終的に周枠部
となる周枠部相当部よりも、最終的に錘板部となる錘板
部相当部を低く加工されてなるガラス板を載置した上、
該ガラス板を、シリコン単結晶層における周枠部および
十字形可撓構造部の平面十字形交差部に突出形成されて
いる中央支柱部（請求項３に対応した構成に加工したも
のにあっては４個の先端支柱部）各上面だけに一体化し
た後、シリコン単結晶層の周枠部に掛かる位置に規制さ
れたガラス板における周枠部相当部と錘板相当部との境
界を、ダイシングソーにより溝切り加工して、その溝が
シリコン単結晶層の周枠部の中途にまで達しさせたもの
とすることにより、周枠部とそれから分離された錘板部
とからなるガラス層を形成する。但し、この段階では、
未だ錘板部は、十字形可撓構造部だけに支持された構造
を実現し得ていない。

【００２３】ガラス板は、その裏面に、前記したシリコ
ン単結晶層における下部電極用島部の直上に対応した４
個を上部電極用島部とし、それら個々の上部電極用島部
を裏面中心で通電する通電部となるようにしたパターン
の上部電極層が、予め蒸着、形成されていなければなら
ず、先の工程で積層、一体化されているシリコン単結晶
層上に接合される際には、該ガラス板の裏面に形成した
上部電極層の通電部は、シリコン単結晶層に置ける十字
形可撓構造部の平面十字形交差部に突出形成されている
中央支柱部上面に正しく位置したものとして中央支柱部
に対し通電状となるようにするか、あるいは、請求項３
に対応させた構成のものでは、それら通電部が、４個の
先端支柱部状面に位置するようにして各先端支柱部に通
電状とした上、上部電極層における各上部電極用島部
が、その下方に所定の計画された間隔を置いて、シリコ
ン単結晶層における各対応する下部電極用島部の直上に
対向状となるようにする。

【００２４】この工程で特に重要な部分は、ガラス板接
合、一体化後において実施されるダイシングソーによる
ガラス板所定位置での溝切り加工であって、該溝切り
は、シリコン単結晶層の周枠部に掛かる位置、換言すれ
ばガラス板の下のシリコン単結晶層の周枠部にも溝切り
され、その溝がシリコン単結晶層の周枠部の中途まで達
してしまう箇所に規制して実施されるようにしなければ
ならず、この規制された箇所で溝切り加工が実施される
ことにより、その過程で発生する裁断屑や冷却水が、こ
の発明のセンサで最も重要な構成部分となる上下部電極
用島部間および十字形可撓構造部内に入り込んで、それ
らの後処理が不可能になることを完璧に阻止できるもの
とする。

【００２５】この段階では、ガラス板自体は、周枠部と
その内側の錘板部とに分離されて、それらが独立して層
を成すガラス層に一応形成された状態を実現し得たもの
となるが、上記溝切り加工による溝は、シリコン単結晶
層における周枠部の中途、最適には、この後の工程で同
所の切り離しのために実施されるドライエッチング加工
に最適な厚さ（加工可能最大値よりやや薄い、破損して
しまうことのない最小の厚さ）が残される部分に止まっ
ていて、したがって、その残された部分でガラス層にお
ける錘板部周縁下方に接合状となっているシリコン単結
晶層の周枠部の一部が連続した状態となるため、まだシ
リコン単結晶層における十字形可撓構造部の支柱部上端
だけで支持された最終的な錘板部の構造は実現されてい
ない。

【００２６】［第４工程］上記工程における溝きり加工
で残されたシリコン単結晶層周枠部の溝以下のシリコン
単結晶材を、異方性ドライエッチング加工により、完全
に貫通状とし、シリコン単結晶層周枠部の内側部分が、
ガラス層の錘板部外周下面に分離され、宙吊り状とした
構造に加工してしまうことにより、シリコン単結晶層周
枠部の上にガラス層周枠部が断面的に上下に連続、一体
化した構造ものに形成してしまった後、該ガラス層周枠
部上面だけを接合部としてシリコン単結晶カバー板を一
体的に被冠する。

【００２７】この工程によって、初めてガラス層におけ
る錘板部は、シリコン単結晶層における十字形可撓構造
部の中央支柱部上端か、請求項３に対応させた構造とし
たものでは４個の先端支柱部各上端の何れかだけで支持
された最終的な構造を実現することになり、錘板部の自
重およびその重力による加速度が、十字形可撓構造部の
中央支柱部あるいは４個の先端支柱部を通して、それら
から十文字状に延びる梁構造薄肉部に伝わる構造を実現
することになり、これらこの発明で欠くことができない
検知部を構成する上部電極用島部と下部電極用島部とが
所定間隔に正確に確保されてなる構造、および十字形可
撓構造部の中央支柱部あるいは４個の先端支柱部に錘板
部の中心あるいは四方が支持されてなる構造が実現さ
れ、しかも、シリコン単結晶カバー板が被冠され、最下
層のベース板との間でパッケージ構造、所謂、製造段階
で裁断屑や水分等を紛れ込ませたり、それらを除去する
作業を必要としない構造のセンサを実現することとな
る。

【００２８】［第５工程］上記のようにして積層、一体
化されたパッケージ構造の最下層であるベース板に予め
穿設されている通孔に信号取出し用リード線を接続して
しまえば、この発明のパッケージ構造３軸センサが完成
する。なお、効率的な製造方法となる１単位体のシリコ
ン単結晶層が複数枚取りされるようにしたシリコンウェ
ハを採用し、各層共それに合わせたものとして順次層構
成を進め、最後に１単位体毎に切断、分離する製造方法
によるものの場合にあっては、ベース板上に順次積層、
一体化された所定構造のシリコン単結晶層、ガラス層お
よびシリコン単結晶カバー板からなる１単位体毎のセン
サの外周輪郭に合わせ、ダイシングソーでまとめて裁
断、分離する工程が必要となる。以下、上記したこの発
明のパッケージ構造３軸加速度センサとその製造方法と
を具体的な例に従って詳述することにする。

【００２９】

【実施例１】図１の分解斜視図、および図２の一部断面
と破断面を含む要部斜視図とに示されている実施例は、
請求項２に対応した構成からなるものであり、この実施
例のパッケージ型３軸加速度センサは、全体形状が、例
えば平面形で８ミリ角前後、厚さで１◆前後となるよう
なものとして形成されることの多い、極めて小型のもの
であり、下からベース板１、シリコン単結晶層２、ガラ
ス層３およびシリコン単結晶カバー板４のパッケージ構
造を構成する各層の材厚は、夫々 0.3ミリ前後といった
極めて薄い素材が採用されることになり、個々の素材強
度は非常に破損し易く、取り扱いに最新の注意を要する
ものとなることから、従前までの製造法よって、それま
でに提案されている構造のセンサを実現しようとした場
合、その製品歩留まりは必然的に悪いものとならざるを
得なかったといえる。

【００３０】この実施例のものでは、後述するシリコン
単結晶層２における下部電極用島部２１および先端支柱
部２３各下面に覆われる箇所に規制して穿設されたリー
ド線配線用の通孔１１，１１，……、および１２を有す
る正方形のベース板１周縁上に、シリコン単結晶層２の
周枠部２５とガラス層３の周枠部３２とを上下に接合、
一体化して、断面的に上下に繋がった周枠を形成し、該
周枠の内側にシリコン単結晶層２における下部電極用島
部２１、および先端支柱部２３と中央支柱部２２、それ
らを繋ぐ梁構造薄肉部２４とからなる十字形可撓構造部
が略田の字形配置となるように規制された配置で、前記
ベース板１上に接合、一体化されると共に、シリコン単
結晶層２の十字形可撓構造部における中央支柱部２２の
上面に、ガラス層３の錘板部３１裏面中央を接合、支持
する如くして配する。

【００３１】上記の錘板部３１の裏面には、図１の分解
図に示されているように、予めシリコン単結晶層２の十
字形可撓構造部における下部電極用島部２１の直上に対
応する位置に配される上部電極用島部４１，４１，……
と、それらを中央で接続する通電部４２とからなるパタ
ーンの上部電極層４が、蒸着あるいは印刷等の手段で形
成されてあり、シリコン単結晶層２の十字形可撓構造部
における中央支柱部２２に電気的に接続した構造となる
ことにより、十字形可撓構造部の梁構造薄肉部２４、先
端支柱部２３、そしてその下面に接続される信号取出し
用リード線を通じ、下部電極用島部２１との間の静電容
量の変化で錘板部３１の移動量に演算した上、その加速
度を検出するようにする演算装置の回路に組み込まれる
ことになる。

【００３２】なお、錘板部３１は、その上面がガラス層
３における周枠部３２の上面より低く形成されていて、
それ自体、裏面中央を中央支柱部２２で支持されている
以外、接触部はなく、ガラス層３における周枠部３２の
上面に接合されるシリコン単結晶カバー板５下方であっ
て周枠部３２に囲まれた空間内３６０度の範囲に亘っ
て、外部からの作用による重力の加速度を受けることが
できる構造を実現している。

【００３３】

【実施例２】次ぎに、図３の分解斜視図、および図４の
一部断面と破断面を含む要部斜視図とに示されている請
求項３に対応した構成からなる実施例ついて説明する
と、錘板部３１の支持構造が先の実施例１におけるもの
と異なる構造としたものの代表的な事例であり、即ち、
信号取出し用リード線の通孔１１，１１，……、および
１２を有する正方形のベース板１周縁上に、シリコン単
結晶層２の周枠部２５とガラス層３の周枠部３２とを上
下に接合、一体化して、断面的に上下に繋がった周枠を
形成し、該周枠の内側にシリコン単結晶層２の下部電極
用島部２１、および先端支柱部２３と中央支柱部２２、
それらを繋ぐ梁構造薄肉部２４とからなる十字形可撓構
造部が略田の字形配置となるように規制された配置で、
前記ベース板１上に接合、一体化されると共に、シリコ
ン単結晶層２の十字形可撓構造部における４個の尖端支
柱部２２の上面に、ガラス層３の錘板部３１裏面四方を
接合、支持する如くして配する。

【００３４】上記の錘板部３１の裏面には、図１の分解
図に示されているように、予めシリコン単結晶層２の十
字形可撓構造部における下部電極用島部２１の直上に対
応する位置に配される上部電極用島部４１，４１，……
と、それらを外周辺りで接続する通電部４２とからなる
パターンの上部電極層４が、蒸着あるいは転写等の手段
で形成してあり、十字形可撓構造部における４個の尖端
支柱部２２の中の少なくとも何れか一つに電気的に接続
した構造となることにより、十字形可撓構造部の梁構造
薄肉部２４、中央支柱部２３、そしてその下面に接続さ
れるリード線５を通じ、前記した実施例１同様、その加
速度を検出するようにする演算装置の回路に組み込まれ
ることになる。

【００３５】

【実施例３】上記のような構造に形成されるこの発明の
パッケージ型３軸加速度センサの構造は、以下のような
特徴ある製造工程（但し、請求項２に対応する）によっ
て実現されるものである。即ち、数次のエッチング加工
によって図５のａに示されている構造とした全体平面形
で略田の字形に刻設されてなる一枚板状のシリコン単結
晶基板を形成しておき、同図ｂの如く、該シリコン単結
晶基板を、予め所定の位置に通孔１１，１１，……、お
よび１２の穿設されたベース板１上に載置し、それらシ
リコン単結晶基板の中の周枠部相当部２５ａ下面、各下
部電極用島部相当部２１ａ，２１ａ，……下面、および
十字形可撓構造部の各先端支柱部相当部２３ａ，２３
ａ，……下面だけをベース板１に対して、陽極接合その
他の手段等によって接合、一体化する第１工程。

【００３６】なお、図示にはしていないが、この工程に
おける一枚板状のシリコン単結晶基板は、１枚のシリコ
ンウェハに転写によって同時に９枚が正確な位置に形成
されるようにし、以下の工程を順次経過してベース板
１、シリコン単結晶層２、ガラス３、およびシリコン単
結晶カバー板５が正確に積層、一体化されてしまった後
の最後の段階で、１単位体ずつ切断して完成品に形成さ
れるようにした実施例によって得られたものを、便宜的
に１単位体として示したものである。また、単位体個々
の一枚板状のシリコン単結晶基板が有する各部、即ち最
終構造で周枠部２５となる周枠部相当部２５ａ、下部電
極用島部２１となる下部電極用島部相当部２１ａ、十字
形可撓構造部における先端支柱部２３および中央支柱部
２２となる先端支柱部相当部２３ａおよび中央支柱部相
当部２２ａ、およびそれらの間に残る梁構造薄肉部２４
の関係は、前記基本的な構成を説明する箇所で示した関
係に形成されている。

【００３７】上記のようにして所定構造で一枚板状のシ
リコン単結晶基板が、ベース板１面上に接合、一体化さ
れた後、異方性ドライエッチングにより、シリコン単結
晶基板の中の、周枠部相当部２５ａとその内側各部相当
部との間、および平面十字形十字形可撓構造部相当部の
外周と下部電極用島部相当部２１ａとの間の各薄肉部を
削除して、ベース板１上に一体化された周枠部２５、そ
の内側の４個の下部電極用島部２１およびそれら４個の
下部電極用島部２１の間に位置する十字形可撓構造部
が、個々に独立した構成部に分離されて、それまで一枚
板状であったシリコン単結晶基板から、シリコン単結晶
製の幾つかの構成部ブロックが、規制された関係でベー
ス板上に配置、一体化されてなるシリコン単結晶層２に
加工、形成してしまう第２工程。

【００３８】その結果、十字形可撓構造部の、交差部に
形成されている中央支柱部２２と同十字形縦横各先端に
形成されている４個の先端支柱部２３，２３，……との
間の薄肉部だけが残って梁構造薄肉部２４，２４，……
を構成し、４個の先端支柱部２３，２３，……個々から
中央支柱部２２を支える形で延びる梁構造薄肉部２４，
２４，……は、各先端支柱部２３，２３，……個々に対
してカンテリバー構造となって、これら中央支柱部２２
に加わる、後述の第３、第４工程で組み合わされる錘板
部３１からの重力の加速度によって微妙に変形可能な構
造を実現するものである。

【００３９】第２工程により一体形成されたシリコン単
結晶層２の上に、図５ｄのように、予めシリコン単結晶
層２全体を覆い尽くす平面形を有し、表面側が、最終的
に周枠部３２となる周枠部相当部３２ａよりも、最終的
に錘板部３１となる錘板部相当部３１ａを低くエッチン
グ加工してなるガラス板を載置した上、該ガラス板を、
シリコン単結晶層２における周枠部２５および十字形可
撓構造部の平面十字形交差部に突出形成されている中央
支柱部２２各上面だけに一体化した後、シリコン単結晶
層２の周枠部２５に掛かる位置に規制されたガラス板に
おける周枠部相当部３２ａと錘板部相当部３１ａとの境
界を、ダイシングソーにより溝切り加工して、その溝３
４がシリコン単結晶層２の周枠部２５の中途にまで達し
させたものとすることにより、周枠部３２とそれから分
離された錘板部３１とからなるガラス層３を形成する第
３工程。

【００４０】同図が示しているとおり、錘板部相当部３
１ａは、その周縁裏面に接合しているシリコン単結晶層
２の周枠部２５が、上記溝３４の下部で繋がった構造で
あって、該溝３４がシリコン単結晶層２における周枠部
２５および十字形可撓構造部側の空間に通じていないた
め、この工程によるダイシング加工時の加工屑や冷却水
等をそれらの空間に一切入り込ませないで、この工程の
加工が実施できることとなる。なお、この工程で使用す
るガラス板は、その裏面に、予め前記したシリコン単結
晶層における下部電極用島部２１，２１，……の直上に
対応した４個を上部電極用島部４１，４１，……とし、
それら個々の上部電極用島部４１，４１，……を裏面中
心で通電する通電部４２，４２，……となるようにした
パターンの上部電極層４が、予め蒸着、形成されていな
ければならない。図中、２６は、シリコン単結晶層２の
下部電極用島部２１に形成した錘板部３１の下方側への
変位を規制する小突部であり、３３は、同上方側への変
位を規制するために錘板部３１自身の表面に形成した小
突部を示しており、夫々のエッチング加工工程の中で形
成されるものである。

【００４１】上記第３工程における溝きり加工で残され
たシリコン単結晶層周枠部の溝以下のシリコン単結晶材
を、異方性ドライエッチング加工により、完全に貫通状
とし、シリコン単結晶層周枠部２５の内側部分が、ガラ
ス層３の錘板部３１の外周下面に分離され、図５ｅに示
されているように宙吊り状とした構造に加工してしまう
ことにより、シリコン単結晶層周枠部２５の上にガラス
層周枠部３２が断面的に上下に連続、一体化した構造も
のに形成した後、該ガラス層周枠部３２上面だけを接合
部としてシリコン単結晶カバー板５を一体的に被冠する
第４工程。その結果、ガラス層３における錘板部３１
が、シリコン単結晶層２の十字形可撓構造部における中
央支柱部２２上端だけで支持された最終的な構造を実現
することになり、錘板部３１の自重は、十字形可撓構造
部の中央支柱部２２を通して、それらから十文字状に延
びるシリコン単結晶梁構造薄肉部２４に伝わる構造が実
現される。

【００４２】上記のようにして積層、一体化されたパッ
ケージ構造の最下層であるベース板１に予め穿設されて
いる通孔１１，１１，……、および１２に信号取出し用
リード線６，６，……を接続する第５工程。このリード
線６，６，……を接続する工程に先立ち、ベース板１の
通孔１１，１１，……、および１２を含むベース板１部
分には通電用のＡｌ蒸着層を形成したものとしておき、
同所にリード線６の一端部をハンダ付けしてこの工程を
実施する。そして、最後に、複数枚取りされるようにし
たシリコンウェハを採用して、順次上記までの製造工程
を進めてきた後、ダイシングソーでまとめて１単位体毎
に切断、分離して、ベース板１上に所定構造に形成され
たシリコン単結晶層２、ガラス層３、上部電極層４およ
びシリコン単結晶カバー板５が積層、パッケージされた
この発明のパッケージ型３軸加速度センサを完成する。

【００４３】

【作用効果】以上のようにして製造されるこの発明のパ
ッケージ型３軸加速度センサは、各種用途のロボットそ
の他の自動機械装置等に組み込まれ、それら機械装置自
身あるいはそれらを構成する各部部品の移動に伴う加速
度の変化で、センサ内の検知部であるガラス層３の錘板
部３１に重力の加速度が加わり、それが同十字形可撓構
造部のシリコン単結晶製梁構造薄肉部２４，２４，……
に対して外力として作用して夫々敏感に撓み現象を惹起
させることから、その撓みに連動して錘板部３１自体の
シリコン単結晶層２に対する相対位置が水平面内で変化
する。その結果、錘板部３１の裏面に蒸着されている上
部電極層４における上部電極用島部４１，４１，……の
下部電極用島部２１，２１，……に対する上下相対位置
関係が当然に変化して両者間のギャップに変化を生じ、
そのギャップの変化に呼応した静電容量の変化を捕ら
え、電気信号に変換して検知した上、演算回路でそれら
の値から機械装置あるいは部品等物体の３軸加速度を正
確に検出するようにするものである。

【００４４】このように極めて鋭敏且つ正確に作用する
この発明のパッケージ構造３軸センサは、シリコン単結
晶層２を構成する下部電極用島部２１、および先端支柱
部２３と中央支柱部２２、それらを繋ぐ梁構造薄肉部２
４とからなる十字形可撓構造部が、その構成を実現する
前の段階で、下部電極用島部相当部２１ａ、および先端
支柱部相当部２３ａと中央支柱部相当部２２ａ、それら
を繋ぐ薄肉部とからなる十字形可撓構造部相当部となる
ようエッチング加工した一枚板状のシリコン単結晶基板
所要部をベース板１上に接合、一体化して壊れ難い状態
を確保した上、シリコン単結晶基板自体の加工、および
その上に接合されるガラス層３と合わせた加工を実施す
るという特徴ある製造方法によって実現されるものとし
たことから、極めて薄くて壊れ易いシリコン単結晶層各
部の構造が、極めて安全、正確に形成され、しかも、特
徴ある工程を経て製造するものとしたことから、工程中
に加工屑等が要部に入り込んで不良品となってしまう確
率もかなりの割合で低減化することができ、したがっ
て、信頼性の高いセンサを高い歩留まりで得ることがで
きるものとなり、各種用途の３軸センサとしての採用が
極めてし易いものになるという優れた効果を奏するもの
である。

【００４５】これらの効果は、従前までの、シリコン単
結晶板を微細な形状に加工した後、ガラスを接合するよ
うにしたり、重りを形成する初期段階でダイシングを実
施し、最終工程でドライエッチングを施すようにしたも
のに比較し、高く評価されなければならないものであ
り、しかも、パッケージ型３軸加速度センサは、交差し
た可撓構造構造からなる検知部を採用した３軸加速度セ
ンサであって、構造上からも、従前までのダイヤフラム
構造のものに比較し、３軸感度の揃う安定したものとす
ることができ、信頼性が高いセンサを実現している上、
製造工程中でも補強、保護板の役目を果たすベース板１
およびカバー板５が、検知部を覆い尽くすパッケージ型
構造のセンサとなって、より信頼性の高い構造を実現し
得るものとなっている。

【００４６】殊に、各実施例に開示した構造によるパッ
ケージ型３軸加速度センサは、その製造方法が最も効果
的に実施可能なものであって、上記した特徴がより顕著
に発揮されることとなり、しかも、実施例の製造方法で
は、複数個をまとめて製造可能にするという製造効率を
高める効果も付随していることから、精度の高いセンサ
の安定供給が可能になるという実用的な利点も兼備した
ものとなる。叙上の如く、この発明は、その機能上、構
造上で優れた３軸加速度センサを、特徴ある製造方法に
よって効率的且つ安定的に実現できるようにするもので
あり、ロボット化が進む各種機械装置の一層の自動化に
大いに威力を発揮するものとなることが予想されるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明を代表する実施例の幾つかを示したに
すぎない。

【図 １】この発明のパッケージ型３軸加速度センサの
分解斜視図である。

【図 ２】同周枠部を省略し、部分的に切開した一部断
面を含む斜視図である。

【図 ３】この発明の他の実施例によるパッケージ型３
軸加速度センサの分解斜視図である。

【図 ４】同周枠部を省略し、部分的に切開した一部断
面を含む斜視図である。

【図 ５】製造工程を説明するための主要工程段階にお
ける断面図である。

【符号の説明】

１ ベース板 １１ 同通孔 １２ 同通孔 ２ シリコン単結晶層 ２１ 同下部電極用島部 ２１ａ 同下部電極用島部相当部 ２２ 同中央支柱部 ２２ａ 同中央支柱部相当部 ２３ 同先端支柱部 ２３ａ 同先端支柱部相当部 ２４ 同梁構造薄肉部 ２４ａ 同梁構造薄肉部相当部 ２５ 同周枠部 ２５ａ 同周枠部相当部 ３ ガラス層 ３１ 同錘板部 ３２ 同周枠部 ４ 上部電極層 ４１ 同上部電極用島部 ４２ 同通電部 ５ シリコン単結晶カバー板 ６ リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡 辺 融 山形市沼木字車の前683番地 山形県工業 技術センター内 (72)発明者 中 川 郁太郎 山形市沼木字車の前683番地 山形県工業 技術センター内 (72)発明者 小 林 誠 也 山形市沼木字車の前683番地 山形県工業 技術センター内 (72)発明者 峯 田 貴 山形市沼木字車の前683番地 山形県工業 技術センター内 (72)発明者 渡 部 善 幸 山形市沼木字車の前683番地 山形県工業 技術センター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース板とカバー板との間に接合一体化
   された周枠部内に、４個の下部電極用島部および十字形
   可撓構造部が、各下部電極用島部下面、および十字形可
   撓構造部の各先端支柱部下面か中央支柱部下面の何れか
   だけをベース板面上に接合して配されると共に、裏面に
   上部電極層を蒸着した錘板部が、上部電極層の通電部を
   含む裏面中心で前記中央支柱部上面に接合、支持させる
   か、あるいは上部電極層の通電部を含む裏面四方で前記
   先端支柱部各上面に接合、支持させるかして十字形可撓
   構造部上に組み合わされ、同じく周枠部内に配されてな
   る如くしたパッケージ構造３軸加速度センサ。
2. 【請求項２】 矩形状のベース板とシリコン単結晶カバ
   ー板との間に接合一体化された周枠部内に、シリコン単
   結晶層の中の４個の下部電極用島部、およびそれら４個
   の下部電極用島部の十字形間隙部分に位置し、先端支柱
   部、中央支柱部およびそれらを繋ぐ梁構造薄肉部とから
   なる十字形可撓構造部が、全体平面形を略田の字形配置
   に分離形成され、それら各部の中の各下部電極用島部下
   面、および十字形可撓構造部の各先端支柱部下面か中央
   支柱部下面の何れかだけをベース板面上に接合して配さ
   れる如くなすと共に、該シリコン単結晶層の中の４個の
   下部電極用島部全体を覆い尽くす平面形を有し、その裏
   面に、前記下部電極用島部の直上に対応させた４個の上
   部電極用島部とそれら個々を繋ぐ通電部とからなる上部
   電極層を蒸着した錘板部が、上部電極層の通電部を含む
   裏面中心で前記中央支柱部上面に接合、支持させるか、
   あるいは上部電極層の通電部を含む裏面四方で前記先端
   支柱部各上面に接合、支持させるかして十字形可撓構造
   部上に組み合わされ、同じく周枠部内に配されてなる如
   くしたパッケージ構造３軸加速度センサ。
3. 【請求項３】 矩形状のベース板とシリコン単結晶カバ
   ー板との間に、周枠部、その内側の４個の下部電極用島
   部およびそれら４個の下部電極用島部の十字形間隙部分
   に位置し、先端支柱部、中央支柱部およびそれらを繋ぐ
   梁構造薄肉部とからなる十字形可撓構造部各部が分離形
   成されてなる全体平面形を略田の字形配置としたシリコ
   ン単結晶層と、該シリコン単結晶層の４個の下部電極用
   島部全体を覆い尽くす平面形を有し、その裏面に、前記
   下部電極用島部の直上に対応させた４個の上部電極用島
   部とそれら個々を繋ぐ通電部とをパターン化してなる上
   部電極層を蒸着した錘板部およびその周枠部からなるガ
   ラス層とを介在、形成し、ベース板に対し、シリコン単
   結晶層の中の周枠部下面、各下部電極用島部下面および
   十字形可撓構造部の各先端支柱部下面だけを、そして、
   十字形可撓構造部の平面十字形交差部に突出形成した中
   央支柱部上面に対し、ガラス層の中の錘板部の上部電極
   層の通電部を含む裏面中心だけを、夫々接合、支持され
   る如くなす一方、シリコン単結晶カバー板は、シリコン
   単結晶層の周枠部上に一体化されたガラス層の中の周枠
   部だけに接合、支持させると共に、ベース板に穿設した
   通孔を通して各下部電極用島部下面および十字形可撓構
   造部の中の少なくとも１個の先端支柱部下面に夫々信号
   取出し用リード線を接続してなるパッケージ構造３軸加
   速度センサ。
4. 【請求項４】 矩形状のベース板面上に、周枠部、その
   内側の４個の下部電極用島部およびそれら４個の下部電
   極用島部の十字形間隙部分に位置し、先端支柱部、中央
   支柱部およびそれらを繋ぐ梁構造薄肉部とからなる十字
   形可撓構造部各部が分離形成されてなる全体平面形を略
   田の字形配置としたシリコン単結晶層を載置し、それら
   シリコン単結晶層の中の周枠部下面、各下部電極用島部
   下面および十字形可撓構造部の中央支柱部下面だけをベ
   ース板に対して接合、一体化する一方、該シリコン単結
   晶層の上には、該シリコン単結晶層の４個の下部電極用
   島部全体を覆い尽くす平面形を有し、その裏面に、前記
   下部電極用島部の直上に対応させた４個の上部電極用島
   部とそれら個々を繋ぐ通電部とをパターン化してなる上
   部電極層を蒸着した錘板部とその周枠部とからなるガラ
   ス層を形成し、該錘板部が、上部電極層の通電部を含む
   裏面四方で、十字形可撓構造部の４個の先端支柱部上面
   に接合、支持される如くなし、更にその上に、シリコン
   単結晶層の周枠部上に一体化されたガラス層周枠部だけ
   に接合、支持させたシリコン単結晶カバー板を被冠する
   と共に、ベース板に穿設した通孔を通して各下部電極用
   島部下面および十字形可撓構造部の中央支柱部下面に夫
   々信号取出し用リード線を接続してなるパッケージ構造
   ３軸加速度センサ。
5. 【請求項５】 予め所定の位置に通孔の穿設されたベー
   ス板上に、これまた予め所定の矩形状シリコン単結晶板
   を表裏からエツチング加工することにより、周枠部相当
   部、下部電極島部相当部、および十字形可撓構造部にお
   ける先端支柱部、中央支柱部各相当部を夫々規制された
   高さ関係であって、夫々が薄肉部で繋がっている構造と
   した全体平面形で略田の字形に刻設されてなる一枚板状
   のシリコン単結晶基板を載置し、それらシリコン単結晶
   基板の中の周枠部相当部下面、各下部電極用島部相当部
   下面、および十字形可撓構造部の各先端支柱部相当部下
   面か、中央支柱部相当部下面の何れかだけをベース板に
   対して、陽極接合その他の手段等によって接合、一体化
   する第１工程。異方性ドライエッチングにより、前記工
   程で一体化されたシリコン単結晶基板の中の、周枠部相
   当部とその内側各部相当部との間、および平十字形可撓
   構造部相当部の外周と下部電極島部相当部との間の各薄
   肉部を削除して、ベース板上に一体化された周枠部、そ
   の内側の４個の下部電極用島部およびそれら４個の下部
   電極用島部の間隙部分に位置する十字形可撓構造部各部
   が分離形成されてなる全体平面形を略田の字形配置とし
   たシリコン単結晶層を形成する第２工程。上記工程によ
   り一体形成されたシリコン単結晶層の上に、シリコン単
   結晶層全体を覆い尽くす平面形を有し、その裏面には、
   前記下部電極用島部の直上に対応させた４個の上部電極
   用島部とそれら個々を繋ぐ通電部とをパターン化した電
   極層が蒸着されると共に、表面側を、同周枠部相当部よ
   りも錘板部相当部を低く加工してなるガラス板を載置
   し、該ガラス板を、シリコン単結晶層における周枠部、
   および十字形可撓構造部の平面十字形交差部に突出形成
   された中央支柱部か、あるいは４個の先端支柱部の何れ
   か各上面だけに接合、一体化した後、シリコン単結晶層
   の周枠部に掛かる位置に規制されたガラス板における周
   枠部相当部と錘板相当部との境界を、ダイシングソーに
   より溝切り加工して、その溝がシリコン単結晶層の周枠
   部の中途にまで達したものとすることにより、周枠部と
   それから分離された錘板部とからなるガラス層を形成す
   る第３工程。上記工程における溝切り加工で残されたシ
   リコン単結晶層周枠部の溝以下のシリコン単結晶材を、
   異方性ドライエッチング加工により、完全に貫通状と
   し、シリコン単結晶層周枠部の内側部分が、ガラス層の
   錘板部外周下面に分離された状態とすることにより、シ
   リコン単結晶層周枠部の上にガラス層周枠部が断面的に
   上下に連続、一体化されたものとした後、該ガラス層周
   枠部上面だけで接合、支持する如くしたシリコン単結晶
   カバー板を一体的に被冠する第４工程。ベース板に予め
   穿設されている通孔に信号取出し用リード線を接続する
   第５工程。以上、第１ないし５工程を順次経由して製造
   する請求項１ないし４記載のパッケージ構造３軸加速度
   センサの製造方法。