JPH08146034A - 加速度検出装置 - Google Patents

加速度検出装置

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JPH08146034A
JPH08146034A JP6286841A JP28684194A JPH08146034A JP H08146034 A JPH08146034 A JP H08146034A JP 6286841 A JP6286841 A JP 6286841A JP 28684194 A JP28684194 A JP 28684194A JP H08146034 A JPH08146034 A JP H08146034A
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JP
Japan
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acceleration
package substrate
abnormality
weight
pedestal
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JP6286841A
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Masahiro Yamamoto
雅裕 山本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の異常をすぐに検出し、測定の信頼性を
向上させる加速度検出装置を得る。 【構成】 パッケージ基板7a上の台座5に、片持ち式
に加速度検出梁3が設けられ、加速度検出梁3の先端に
設けられた重り6の振れにより生じるひずみを、4つの
ゲージ抵抗1からなるブリッジ回路1Aを用いて検出す
る加速度検出装置において、台座5がパッケージ基板7
aから剥離するという異常が起こると、重り6に設けら
れた異常検出用電極12がGNDであるパッケージ基板
7aに電気的に接触することにより、出力がLow(ま
たはHigh)レベルに固定され、異常を知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、加速度検出装置に関
し、特に、自動車等に使用されるABS(Antilock Bra
ke System)及びエアバックシステム等のための加速度
検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の加速度検出装置の構造を示
した断面図である。この従来の加速度検出装置は、ピエ
ゾ抵抗効果を利用したひずみゲージ形の加速度検出装置
であり、図4に示されるように、コバール等から成るパ
ッケージ基板7a上にシリコン等から成る台座5が設け
られており、台座5には、シリコン等から成り片持ち式
に一端が固定された加速度検出梁3が設けられている。
加速度検出梁3の台座5とは反対側の他端には重り6が
固着されており、また、加速度検出梁3上の一箇所には
4つのゲージ抵抗1からなるブリッジ回路1Aが設けら
れている(図5参照)。ブリッジ回路1Aは、この加速
度検出装置が実装されている自動車等の被検出体の加速
度による重り6の振れから生じる加速度検出梁3のひず
みを検出するためのセンサ手段である。動作については
後述する。ブリッジ回路1Aが設けられている部分の加
速度検出梁3は、ひずみを検出するブリッジ回路1Aの
感度を向上させるために薄肉化され、ダイアフラム4を
形成している。ダイフラム4は、このように、加速度検
出梁3を薄肉化して形成してもよいが、その場合に限ら
ず、別個に形成して加速度検出梁3と一体化するように
接合したものを用いてもよい。
【0003】また、加速度検出梁3上には、ゲージ抵抗
1の結線2aとそれに接続された配線導体2bとが設け
られて、結線2aと配線導体2bとが配線手段2を構成
している。また、電気信号を外部に出力するための出力
手段であるリードピン8がパッケージ基板7aを貫通し
て設けられており、リードピン8とパッケージ基板7a
とは、ガラス部材20等により電気的に絶縁されてい
る。また、パッケージ基板7aをブリッジ回路1Aの接
地端子にするためのリードピン9がパッケージ基板7a
と一体に形成されている。リードピン8及び9と配線手
段2とはワイヤ10により接続されており、ブリッジ回
路1Aで検出されたひずみを示す電気信号は、配線手段
2及びワイヤ10を介して、リードピン8及び9に伝達
される。また、台座5、加速度検出梁3及び重り6等を
外部から保護するための鉄またはSPC等の金属から構
成されたカバー7bがパッケージ基板7aに接合されて
おり、パッケージ基板7a及びカバー7bとは外装7を
構成している。
【0004】図5は、図4の加速度検出装置の構成を示
す回路図である。上記外装7の外部に設けられている差
動増幅器11の正の入力側に4つのゲージ抵抗1から成
るブリッジ回路1Aの正の出力が接続され、負の入力側
にブリッジ回路1Aの負の出力が接続されている。動作
について簡単に説明すれば、自動車等の被検出体の加速
度により、台座5を支柱にして加速度検出梁3に固着さ
れた重り6が動かされ、それによりダイアフラム4にひ
ずみが生じて、それをゲージ抵抗1が受けるとピエゾ抵
抗効果により抵抗値が変化し、ブリッジ回路1Aの平衡
がくずれる。このとき、ブリッジ回路1Aに電圧を印加
しておけば、不平衡分を電圧差として検出することがで
きるので、ブリッジ回路1Aの正の出力と負の出力とを
差動増幅器11に入力することにより、差動増幅器11
の出力信号から加速度を測定することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の加速度検出装置においては、自動車等の振動等
により、図6に示すように、台座5がパッケージ基板7
aから剥離してしまうことがあるが、その場合において
も、ワイヤ10が切断されていなければ、ブリッジ回路
1Aからの電圧信号がリードピン8を介して差動増幅器
11に入力され、差動増幅器11からそれに基づく信号
が出力されてしまうので、台座5がパッケージ基板7a
から剥離しているという異常に全く気付かず、誤った加
速度を測定してしまうということがあった。
【0006】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、台座5がパッケージ基板7
aから剥離しているというような異常をすぐに検出する
ことができ、それにより、誤った加速度を検出してしま
うことを防ぎ、測定の信頼性を向上させた加速度検出装
置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、導体
からなるパッケージ基板と、パッケージ基板上に設けら
れた台座と、台座に一端が固定され、他端が自由端であ
る加速度検出梁と、加速度検出梁の自由端に設けられた
重りと、加速度検出梁上に設けられ、加速度検出梁のひ
ずみを検出するためのセンサ手段と、センサ手段からの
検出信号を外部に出力するための出力手段と、パッケー
ジ基板に電気的に接続された接地端子と、重りのパッケ
ージ基板に対向している面に設けられ、センサ手段と出
力手段との間に電気的に接続されて、台座がパッケージ
基板から剥離した時にパッケージ基板に電気的に接触し
てセンサ手段と出力手段との間に接地端子を接続するた
めの異常検出用電極とを備えた加速度検出装置である。
【0008】請求項2の発明は、異常検出用電極と重り
とが導電性の高い導体から一体に形成されてなる加速度
検出装置である。
【0009】
【作用】請求項1の発明においては、台座に一端が固定
された加速度検出梁の他端に設けられた重りのパッケー
ジ基板に対向した面に異常検出用電極を設け、かつ、異
常検出用電極をセンサ手段と出力手段との間に接続する
ようにしたので、台座がパッケージ基板から剥離すると
いう異常が発生すると、重りが平衡を失ってパッケージ
基板に接触するため、異常検出用電極がパッケージ基板
の接地端子に接続され、結果として、センサ手段と出力
手段との間に接地端子が接続されるので、出力手段から
出力される検出信号がLow(またはHigh)レベル
に固定される。
【0010】請求項2の発明においては、異常検出用電
極と重りとが一体に形成されているので、構造が容易で
ある。
【0011】
【実施例】
実施例1.以下、本発明の実施例について説明する。基
本的な構成は上述の図4の従来例と同じであるため、同
一部分については同一符号を付し、ここでは説明を省略
する。この実施例においては、図1に示すように、重り
6の下側の表面全体にニッケルめっき等により異常検出
用電極12が形成されている。異常検出用電極12が設
けられた重り6と加速度検出梁3とは銀ペースト等の導
電性の樹脂13により接着されている。また、加速度検
出梁3には、ゲージ抵抗1から成るブリッジ回路1Aに
接続された拡散配線14が、重り6との接着部分にまで
延びて設けられている。ここで、拡散配線14はブリッ
ジ回路1Aの正の出力に接続されている。また、拡散配
線14と異常検出用電極12とは導電性の樹脂13を介
して接続されるが、必要であれば、蒸着等によりアルミ
電極15を形成してそれにより接続するようにしてもよ
い。アルミ電極15の形成方法としては、加速度検出梁
3上に熱酸化によりSiO2 膜を形成し、アルミ電極形
成予定領域にエッチングによりコンタクトホールを形成
し、そのコンタクトホール部分に蒸着によりアルミニウ
ムを形成する。
【0012】以上のように構成されたこの実施例におい
ては、台座5がパッケージ基板7aから剥離し、図6に
示したような状態となると、重り6が平衡を失ってパッ
ケージ基板7aに接触するようになるため、その場合に
は、異常検出用電極12とパッケージ基板7aとが電気
的に接触し、図2の回路図からわかるように、ブリッジ
回路1Aの正の出力電位に帯電していた異常検出用電極
12がGND電位に帯電しているパッケージ基板7aに
接触することになるので、差動増幅器11の正の入力電
位が接地され、その出力はLowレベルに固定される。
そのため、台座5の剥離等の異常をすぐに検出すること
ができ、誤った加速度を異常と気付かずに測定してしま
うことを防ぐことができる。
【0013】この実施例においては、ブリッジ回路1A
の正の出力を拡散配線14に接続した場合について示し
たが、その場合に限らず、ブリッジ回路1Aの負の出力
を拡散配線14に接続するようにしてもよく、その場合
には、台座5が剥離するという異常が発生すると、差動
増幅器11からの出力はHighレベルに固定されるの
で、上述の場合と同様に、異常をすぐに検出することが
できる。
【0014】このように、本発明における加速度検出装
置は、台座5がパッケージ基板7aから剥離した場合、
ワイヤ10が切断されなくても、差動増幅器11の出力
がLowまたはHighレベルに固定されるため、異常
を容易に検出することができるため、検出の信頼性を向
上させることができる。
【0015】尚、この実施例においては、ピエゾ抵抗効
果を利用した半導体形のひずみゲージ形の加速度検出装
置について説明したが、その場合に限らず、加速度検出
梁と重りとを有するようなひずみゲージ形の加速度検出
装置であれば、本発明を適用することができる。
【0016】実施例2.図3は、本発明の他の実施例の
構造を示したものである。上述の実施例1においては、
重り6の表面に異常検出用電極12を形成する例につい
て示したが、この実施例においては、異常検出用電極1
2を設けずに、重り26自体を銅、銀またはSPC等の
導電性の高い導体で形成するようにしたものである。
【0017】この実施例においては、重り26自体を導
電性の高い導体で形成するようにしたので、異常検出用
電極12を設ける必要もなくなり、上述の実施例1と同
様の効果が得られるとともに製造工程を容易にすること
ができ、安価に製造することができる。
【0018】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、台座に一端が
固定された加速度検出梁の他端に設けられた重りのパッ
ケージ基板に対向した面に異常検出用電極を設けるよう
にしたので、台座がパッケージ基板から剥離し、重りが
平衡を失ってパッケージ基板に接触するような異常が発
生すると、異常検出用電極がパッケージ基板の接地端子
に接続され、出力手段から出力される検出信号がHig
hまたはLowレベルに固定されるので、容易に異常を
検出することができ、誤った加速度を異常と気付かずに
測定することを防止する効果が得られる。
【0019】請求項2の発明によれば、異常検出用電極
と重りとが一体に形成されているので、請求項1の発明
と同様の効果が得られるともに、製造工程を容易にする
ことができ、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1における加速度検出装置の
構造を示した断面図である。
【図2】 図1の加速度検出装置の構成を示した回路図
である。
【図3】 本発明の実施例2における加速度検出装置の
構造を示した断面図である。
【図4】 従来の加速度検出装置の構造を示した断面図
である。
【図5】 図4の加速度検出装置の構成を示した回路図
である。
【図6】 図4の加速度検出装置の台座がパッケージ基
板から剥離した状態を示した断面図である。
【符号の説明】
1 ゲージ抵抗、1A ブリッジ回路、3 加速度検出
梁、6 重り、7 パッケージ基板、12 異常検出用
電極。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体からなるパッケージ基板と、 上記パッケージ基板上に設けられた台座と、 上記台座に一端が固定され、他端が自由端である加速度
    検出梁と、 上記加速度検出梁の自由端に設けられた重りと、 上記加速度検出梁上に設けられ、上記加速度検出梁のひ
    ずみを検出するためのセンサ手段と、 上記センサ手段からの検出信号を外部に出力するための
    出力手段と、 上記パッケージ基板に電気的に接続された接地端子と、 上記重りの上記パッケージ基板に対向している面に設け
    られ、かつ、上記センサ手段と上記出力手段との間に電
    気的に接続されて、上記台座が上記パッケージ基板から
    剥離した時に上記パッケージ基板に電気的に接触して上
    記センサ手段と上記出力手段との間に上記接地端子を接
    続するための異常検出用電極と、 を備えたことを特徴とする加速度検出装置。
  2. 【請求項2】 上記異常検出用電極と上記重りとが導電
    性の高い導体から一体に形成されてなることを特徴とす
    る請求項1記載の加速度検出装置。
JP6286841A 1994-11-21 1994-11-21 加速度検出装置 Pending JPH08146034A (ja)

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