JPH08166405A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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- JPH08166405A JPH08166405A JP6333445A JP33344594A JPH08166405A JP H08166405 A JPH08166405 A JP H08166405A JP 6333445 A JP6333445 A JP 6333445A JP 33344594 A JP33344594 A JP 33344594A JP H08166405 A JPH08166405 A JP H08166405A
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- movable electrode
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0808—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
- G01P2015/0811—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0817—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for pivoting movement of the mass, e.g. in-plane pendulum
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固定電極と可動電極のうち、一方の面積を小
さくし、垂直方向の変位による有効面積の変化をなく
し、加速度の高精度検出を行なう。 【構成】 ガラス基板２上に低抵抗なシリコンからなる
各固定部３，可動部１２を設け、各固定部３に固定電極
３Ａを一体形成すると共に、可動部１２を支持部１３，
梁１４，質量部１５および可動電極１５Ａ，１５Ａから
大略構成する。また、可動電極１５Ａの高さ寸法Ｈ1 を
固定電極３Ａの高さ寸法Ｈ0 よりも小さく形成する。こ
れにより、質量部１５に垂直方向の加速度が加わって
も、可動電極１５Ａと固定電極３Ａとの有効面積は変化
せず、電極１５Ａ，３Ａ間の微小隙間のみを静電容量と
して検出し、矢示Ａ方向の加速度を検出できる。
さくし、垂直方向の変位による有効面積の変化をなく
し、加速度の高精度検出を行なう。 【構成】 ガラス基板２上に低抵抗なシリコンからなる
各固定部３，可動部１２を設け、各固定部３に固定電極
３Ａを一体形成すると共に、可動部１２を支持部１３，
梁１４，質量部１５および可動電極１５Ａ，１５Ａから
大略構成する。また、可動電極１５Ａの高さ寸法Ｈ1 を
固定電極３Ａの高さ寸法Ｈ0 よりも小さく形成する。こ
れにより、質量部１５に垂直方向の加速度が加わって
も、可動電極１５Ａと固定電極３Ａとの有効面積は変化
せず、電極１５Ａ，３Ａ間の微小隙間のみを静電容量と
して検出し、矢示Ａ方向の加速度を検出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等の運動
体の加速度を検出するのに用いて好適な加速度センサに
関する。
体の加速度を検出するのに用いて好適な加速度センサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両等の加速度や回転方向を検
出するのに用いられる加速度センサは、絶縁基板上に固
定電極と、該固定電極に対向するように配設された可動
電極とを有し、加速度が加えられたときにこの可動電極
と固定電極との微小隙間が加速度に応じて変化するのを
静電容量の変化として検出するもので、図１９ないし図
２２に示すような加速度センサが知られている（例え
ば、特開昭６２−２３２１７１号公報）。
出するのに用いられる加速度センサは、絶縁基板上に固
定電極と、該固定電極に対向するように配設された可動
電極とを有し、加速度が加えられたときにこの可動電極
と固定電極との微小隙間が加速度に応じて変化するのを
静電容量の変化として検出するもので、図１９ないし図
２２に示すような加速度センサが知られている（例え
ば、特開昭６２−２３２１７１号公報）。
【０００３】図中、１は従来技術による加速度センサを
示し、該加速度センサ１は凹部２Ａが形成された絶縁基
板としてのガラス基板２と、該ガラス基板２上で凹部２
Ａを挟むように設けられた一対の固定部３，３と、該各
固定部３間に設けられた可動部４とから大略構成されて
いる。
示し、該加速度センサ１は凹部２Ａが形成された絶縁基
板としてのガラス基板２と、該ガラス基板２上で凹部２
Ａを挟むように設けられた一対の固定部３，３と、該各
固定部３間に設けられた可動部４とから大略構成されて
いる。
【０００４】ここで、前記各固定部３，可動部４は、後
述する単結晶の低抵抗（抵抗率ρ：０．０１〜０．０２
〔Ωcm〕）のシリコンウェハ（図示せず）をエッチング
加工することにより分離形成しているため、それぞれが
導電性を有している。そして、凹部２Ａを挟んだ一対の
各固定部３が対向する端面は固定電極３Ａとして、該各
固定部３に一体形成され、該固定電極３Ａはガラス基板
２の水平方向に延びる長さ寸法がＬ0 となり、垂直方向
に延びる高さ寸法がＨ0 となっている。
述する単結晶の低抵抗（抵抗率ρ：０．０１〜０．０２
〔Ωcm〕）のシリコンウェハ（図示せず）をエッチング
加工することにより分離形成しているため、それぞれが
導電性を有している。そして、凹部２Ａを挟んだ一対の
各固定部３が対向する端面は固定電極３Ａとして、該各
固定部３に一体形成され、該固定電極３Ａはガラス基板
２の水平方向に延びる長さ寸法がＬ0 となり、垂直方向
に延びる高さ寸法がＨ0 となっている。
【０００５】また、前記可動部４は基端側にガラス基板
２上に固着されて固定端となる支持部５が形成され、該
支持部５の先端側には梁６と、該梁６を介して矢示Ａ方
向に変位可能な自由端となる質量部７とが形成されてい
る。ここで、前記可動部４も固定部３と同一のシリコン
ウェハから形成されるために導電性を有しており、質量
部７は各固定電極３Ａ側の対向端面が可動電極７Ａ，７
Ａとして質量部７と一体に形成され、該可動電極７Ａは
固定電極３Ａと同様に、長さ寸法Ｌ0 、高さ寸法Ｈ0 と
なっている。
２上に固着されて固定端となる支持部５が形成され、該
支持部５の先端側には梁６と、該梁６を介して矢示Ａ方
向に変位可能な自由端となる質量部７とが形成されてい
る。ここで、前記可動部４も固定部３と同一のシリコン
ウェハから形成されるために導電性を有しており、質量
部７は各固定電極３Ａ側の対向端面が可動電極７Ａ，７
Ａとして質量部７と一体に形成され、該可動電極７Ａは
固定電極３Ａと同様に、長さ寸法Ｌ0 、高さ寸法Ｈ0 と
なっている。
【０００６】また、前記梁６はその幅寸法に対する深さ
の比（アスペクト比）が高くなるように形成しているか
ら、前記ガラス基板２の凹部２Ａの上側に位置する質量
部７は、該固定部３間で矢示Ａ方向に変位可能な状態で
支持されている。
の比（アスペクト比）が高くなるように形成しているか
ら、前記ガラス基板２の凹部２Ａの上側に位置する質量
部７は、該固定部３間で矢示Ａ方向に変位可能な状態で
支持されている。
【０００７】さらに、固定電極３Ａと可動電極７Ａとは
ガラス基板２の平面方向（長さ寸法Ｌ0 ）と垂直方向
（高さ寸法Ｈ0 ）とが同一の寸法となり、重なり合う面
積（以下、「有効面積」という）は対向する固定電極３
Ａと可動電極７Ａとは等しい面積となっている。
ガラス基板２の平面方向（長さ寸法Ｌ0 ）と垂直方向
（高さ寸法Ｈ0 ）とが同一の寸法となり、重なり合う面
積（以下、「有効面積」という）は対向する固定電極３
Ａと可動電極７Ａとは等しい面積となっている。
【０００８】このように構成される加速度センサ１は、
矢示Ａ方向に外部から加速度が加わると、質量部７が梁
６を介して変位し、該質量部７が左，右の固定部３，３
に対して接近または離間するので、固定電極３Ａ，可動
電極７Ａ間の微小隙間の変位を静電容量の変化として外
部の図示しない信号処理回路に出力し、該信号処理回路
ではこの静電容量の変化に基づいて加速度に応じた信号
を出力するようになっている。
矢示Ａ方向に外部から加速度が加わると、質量部７が梁
６を介して変位し、該質量部７が左，右の固定部３，３
に対して接近または離間するので、固定電極３Ａ，可動
電極７Ａ間の微小隙間の変位を静電容量の変化として外
部の図示しない信号処理回路に出力し、該信号処理回路
ではこの静電容量の変化に基づいて加速度に応じた信号
を出力するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による加速度センサ１においては、図２２に示す
如く、矢示Ａ方向の加速度だけでなく、垂直方向の成
分、例えば矢示Ｖで示す下側に向かう加速度が加わると
質量部７の可動電極７Ａは一点鎖線で示す可動電極７
Ａ′のようにガラス基板２側の垂直方向にも微妙に変位
する。
来技術による加速度センサ１においては、図２２に示す
如く、矢示Ａ方向の加速度だけでなく、垂直方向の成
分、例えば矢示Ｖで示す下側に向かう加速度が加わると
質量部７の可動電極７Ａは一点鎖線で示す可動電極７
Ａ′のようにガラス基板２側の垂直方向にも微妙に変位
する。
【００１０】この変位によって可動電極７Ａと固定電極
３Ａとの重なり合う面積（有効面積）が減少し、可動電
極７Ａ，固定電極３Ａ間の静電容量が変化する。
３Ａとの重なり合う面積（有効面積）が減少し、可動電
極７Ａ，固定電極３Ａ間の静電容量が変化する。
【００１１】この結果、有効面積の変化による誤差とな
る静電容量変化と、矢示Ａ方向の加速度検出方向となる
可動電極７Ａ，固定電極３Ａ間の微小隙間の変化による
真値となる静電容量変化とは区別することができず、矢
示Ａ方向に加わる加速度の正確な検出を行うことができ
ないという問題がある。
る静電容量変化と、矢示Ａ方向の加速度検出方向となる
可動電極７Ａ，固定電極３Ａ間の微小隙間の変化による
真値となる静電容量変化とは区別することができず、矢
示Ａ方向に加わる加速度の正確な検出を行うことができ
ないという問題がある。
【００１２】本発明は上述した従来技術による問題に鑑
みなされたもので、本発明は高精度な加速度検出を行な
い得る加速度センサを提供することを目的としている。
みなされたもので、本発明は高精度な加速度検出を行な
い得る加速度センサを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による加速度セン
サは、絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、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
された固定部と可動部を備え、前記固定部には固定電極
を一体に形成し、前記可動部は、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固定部との間で近接，
離間するように変位する質量部と、該質量部に前記固定
電極との間で隙間を介して対向するように設けられた可
動電極とから一体形成してなり、前記質量部の変位に対
応する前記固定電極と可動電極との間の静電容量を加速
度として検出するように構成している。
サは、絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、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
された固定部と可動部を備え、前記固定部には固定電極
を一体に形成し、前記可動部は、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固定部との間で近接，
離間するように変位する質量部と、該質量部に前記固定
電極との間で隙間を介して対向するように設けられた可
動電極とから一体形成してなり、前記質量部の変位に対
応する前記固定電極と可動電極との間の静電容量を加速
度として検出するように構成している。
【００１４】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記固定電極
と可動電極とのうちいずれか一方の面積が他方の面積よ
りも小さくなるように形成したことにある。
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記固定電極
と可動電極とのうちいずれか一方の面積が他方の面積よ
りも小さくなるように形成したことにある。
【００１５】請求項２の発明では、前記固定電極と可動
電極を絶縁基板の水平方向に延びる長さ方向と垂直方向
の延びる高さ方向とによって広がる平面としたときに、
該固定電極と可動電極のうちいずれか一方の高さ寸法が
他方の高さ寸法よりも小さくなるように形成したことに
ある。
電極を絶縁基板の水平方向に延びる長さ方向と垂直方向
の延びる高さ方向とによって広がる平面としたときに、
該固定電極と可動電極のうちいずれか一方の高さ寸法が
他方の高さ寸法よりも小さくなるように形成したことに
ある。
【００１６】請求項３の発明では、前記固定電極と可動
電極を絶縁基板の水平方向に延びる長さ方向と垂直方向
の延びる高さ方向とによって広がる平面としたときに、
該固定電極と可動電極のうちいずれか一方の高さ寸法が
他方の高さ寸法よりも小さくなるように形成し、かつ一
方の長さ方向寸法が他方の長さ方向寸法よりも小さくな
るように形成したことにある。
電極を絶縁基板の水平方向に延びる長さ方向と垂直方向
の延びる高さ方向とによって広がる平面としたときに、
該固定電極と可動電極のうちいずれか一方の高さ寸法が
他方の高さ寸法よりも小さくなるように形成し、かつ一
方の長さ方向寸法が他方の長さ方向寸法よりも小さくな
るように形成したことにある。
【００１７】
【作用】請求項１の発明によれば、例えば可動電極の面
積を固定電極の面積よりも小さく形成した場合には、固
定電極と可動電極とが重なり合う有効面積は、面積の小
さい可動電極側となり、可動部の質量部が垂直方向に変
位した場合でも、可動電極は固定電極の上下または、上
下および左右からはみ出すことなく有効面積の変化を小
さく、またはなくすことができ、質量部が垂直方向に変
位することによる静電容量変化を小さく、またはなくす
ことができる。
積を固定電極の面積よりも小さく形成した場合には、固
定電極と可動電極とが重なり合う有効面積は、面積の小
さい可動電極側となり、可動部の質量部が垂直方向に変
位した場合でも、可動電極は固定電極の上下または、上
下および左右からはみ出すことなく有効面積の変化を小
さく、またはなくすことができ、質量部が垂直方向に変
位することによる静電容量変化を小さく、またはなくす
ことができる。
【００１８】請求項２の発明によれば、可動電極と固定
電極のうち、一方の高さ寸法を他方の高さ寸法よりも小
さくすることにより、一方の上下に許容寸法が存在する
ことになり、一方の面積が他方の面積よりも小さくな
る。そして、例えば一方を可動電極、他方を固定電極と
した場合には、可動電極の上下の許容寸法によって質量
部が垂直方向に変位しても可動電極は対向する固定電極
の上下からはみ出すことはなく、有効面積の変化による
静電容量の変化を小さくできる。
電極のうち、一方の高さ寸法を他方の高さ寸法よりも小
さくすることにより、一方の上下に許容寸法が存在する
ことになり、一方の面積が他方の面積よりも小さくな
る。そして、例えば一方を可動電極、他方を固定電極と
した場合には、可動電極の上下の許容寸法によって質量
部が垂直方向に変位しても可動電極は対向する固定電極
の上下からはみ出すことはなく、有効面積の変化による
静電容量の変化を小さくできる。
【００１９】請求項３の発明によれば、可動電極と固定
電極のうち、一方の高さ寸法を他方の高さ寸法よりも小
さくし、かつ一方の長さ寸法を他方の長さ寸法よりも小
さくすることにより、一方の上下および左右に許容寸法
が存在することになり、一方の面積が他方の面積よりも
小さくなり、有効面積は一方の面積と等しくなる。そし
て、例えば一方を可動電極、他方を固定電極とした場合
には、可動電極の上下および左右の許容寸法によって質
量部が垂直方向に変位しても可動電極は対向する固定電
極の上下および左右からはみ出すことなく、有効面積の
変化による静電容量の変化をなくすことができ、静電容
量を変化は固定電極，可動電極間の微小隙間の変化のみ
を検出する。
電極のうち、一方の高さ寸法を他方の高さ寸法よりも小
さくし、かつ一方の長さ寸法を他方の長さ寸法よりも小
さくすることにより、一方の上下および左右に許容寸法
が存在することになり、一方の面積が他方の面積よりも
小さくなり、有効面積は一方の面積と等しくなる。そし
て、例えば一方を可動電極、他方を固定電極とした場合
には、可動電極の上下および左右の許容寸法によって質
量部が垂直方向に変位しても可動電極は対向する固定電
極の上下および左右からはみ出すことなく、有効面積の
変化による静電容量の変化をなくすことができ、静電容
量を変化は固定電極，可動電極間の微小隙間の変化のみ
を検出する。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例による加速度センサに
ついて、図１ないし図１８に基づいて説明する。
ついて、図１ないし図１８に基づいて説明する。
【００２１】まず、本発明の第１の実施例を図１ないし
図４に基づいて説明する。
図４に基づいて説明する。
【００２２】図において、１１は本実施例による加速度
センサを示し、該加速度センサ１１は従来技術による加
速度センサ１とほぼ同様に、凹部２Ａを有する絶縁基板
としてのガラス基板２と、該ガラス基板２上に設けら
れ、固定電極３Ａを有する一対の固定部３，３と、該各
固定部３間に位置して前記ガラス基板２上に設けられた
後述する可動部１２とから大略構成されているものの、
本実施例による加速度センサ１１では可動部１２を固定
部３に比べて高さ寸法が小さくなるように形成されてい
る。
センサを示し、該加速度センサ１１は従来技術による加
速度センサ１とほぼ同様に、凹部２Ａを有する絶縁基板
としてのガラス基板２と、該ガラス基板２上に設けら
れ、固定電極３Ａを有する一対の固定部３，３と、該各
固定部３間に位置して前記ガラス基板２上に設けられた
後述する可動部１２とから大略構成されているものの、
本実施例による加速度センサ１１では可動部１２を固定
部３に比べて高さ寸法が小さくなるように形成されてい
る。
【００２３】１２は本実施例による可動部を示し、該可
動部１２は、支持部１３，梁１４および可動電極１５
Ａ，１５Ａを有する質量部１５から一体形成されてい
る。これらの構成については従来技術で述べた可動部４
と同様であるが、本発明による可動部１２においては、
ガラス基板２の垂直方向の高さ寸法Ｈ1 は、固定部３の
高さ寸法Ｈ0 よりも小さくなり、可動電極１５Ａの上，
下には固定電極３Ａと比較して（Ｈ0 −Ｈ1 ）／２とな
る許容寸法ΔＨ1 ，ΔＨ1 が存在している。これによ
り、静電容量として加速度を検出するための要素となる
固定電極３Ａと可動電極１５Ａとが重なり合う有効面積
は、可動電極１５Ａの面積となる。
動部１２は、支持部１３，梁１４および可動電極１５
Ａ，１５Ａを有する質量部１５から一体形成されてい
る。これらの構成については従来技術で述べた可動部４
と同様であるが、本発明による可動部１２においては、
ガラス基板２の垂直方向の高さ寸法Ｈ1 は、固定部３の
高さ寸法Ｈ0 よりも小さくなり、可動電極１５Ａの上，
下には固定電極３Ａと比較して（Ｈ0 −Ｈ1 ）／２とな
る許容寸法ΔＨ1 ，ΔＨ1 が存在している。これによ
り、静電容量として加速度を検出するための要素となる
固定電極３Ａと可動電極１５Ａとが重なり合う有効面積
は、可動電極１５Ａの面積となる。
【００２４】なお、固定部３と質量部１５とのガラス基
板２に水平方向の長さ寸法は等しいＬ0 となっている。
板２に水平方向の長さ寸法は等しいＬ0 となっている。
【００２５】本実施例による加速度センサ１１は上述の
ような構成を有するもので、その検出動作については、
従来技術の加速度センサ１とほぼ同様に、外部から加速
度が作用すると、慣性力によって質量部１５が左，右の
固定部３，３に対して近接または離間するように、図１
中の矢示Ａ方向に変位する。このとき、該質量部１５の
可動電極１５Ａと各固定部３の固定電極３Ａとの間の微
小隙間に伴って、固定電極３Ａと可動電極１５Ａとの間
の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を
外部の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加速度を検出する。
ような構成を有するもので、その検出動作については、
従来技術の加速度センサ１とほぼ同様に、外部から加速
度が作用すると、慣性力によって質量部１５が左，右の
固定部３，３に対して近接または離間するように、図１
中の矢示Ａ方向に変位する。このとき、該質量部１５の
可動電極１５Ａと各固定部３の固定電極３Ａとの間の微
小隙間に伴って、固定電極３Ａと可動電極１５Ａとの間
の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を
外部の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加速度を検出する。
【００２６】また、加速度センサ１１に加わる加速度が
矢示Ａ方向のみでなく、図４に示すように、矢示Ｖで示
す垂直方向の加速度が加わった場合には、質量部１５の
可動電極１５Ａは一点鎖線で示す可動電極１５Ａ′のよ
うに垂直方向に若干変位する。しかし、本実施例による
加速度センサ１１は、可動電極１５Ａの高さ寸法Ｈ1は
固定電極３Ａの高さ寸法Ｈ0 よりも小さくなり、該可動
電極１５Ａの上，下には固定電極３Ａと比較して許容寸
法ΔＨ1 ，ΔＨ1 が存在しているから、可動電極１５Ａ
が下側に変位しても固定電極３Ａの下側からはみ出すこ
となく、固定電極３Ａと可動電極１５Ａとが重なり合う
有効面積の変化を小さくすることができる。
矢示Ａ方向のみでなく、図４に示すように、矢示Ｖで示
す垂直方向の加速度が加わった場合には、質量部１５の
可動電極１５Ａは一点鎖線で示す可動電極１５Ａ′のよ
うに垂直方向に若干変位する。しかし、本実施例による
加速度センサ１１は、可動電極１５Ａの高さ寸法Ｈ1は
固定電極３Ａの高さ寸法Ｈ0 よりも小さくなり、該可動
電極１５Ａの上，下には固定電極３Ａと比較して許容寸
法ΔＨ1 ，ΔＨ1 が存在しているから、可動電極１５Ａ
が下側に変位しても固定電極３Ａの下側からはみ出すこ
となく、固定電極３Ａと可動電極１５Ａとが重なり合う
有効面積の変化を小さくすることができる。
【００２７】従って、本実施例の加速度センサ１１にお
いては、可動電極１５Ａを固定電極３Ａの高さ寸法Ｈ0
よりも小さい高さ寸法Ｈ1 として、該可動電極１５Ａの
上，下に許容寸法ΔＨ1 ，ΔＨ1 を形成することによ
り、若干垂直方向の加速度が加わった場合でも、固定電
極３Ａの上下から可動電極１５Ａがはみ出すのを防止
し、可動電極１５Ａは固定電極３Ａ内に重なった状態を
維持することができる。
いては、可動電極１５Ａを固定電極３Ａの高さ寸法Ｈ0
よりも小さい高さ寸法Ｈ1 として、該可動電極１５Ａの
上，下に許容寸法ΔＨ1 ，ΔＨ1 を形成することによ
り、若干垂直方向の加速度が加わった場合でも、固定電
極３Ａの上下から可動電極１５Ａがはみ出すのを防止
し、可動電極１５Ａは固定電極３Ａ内に重なった状態を
維持することができる。
【００２８】この結果、固定電極３Ａと可動電極１５Ａ
による有効面積と離間隙間から発生する静電容量に加わ
る垂直方向の加速度による静電容量を小さくでき、矢示
Ａ方向のみの加速度を高精度に検出することができる。
による有効面積と離間隙間から発生する静電容量に加わ
る垂直方向の加速度による静電容量を小さくでき、矢示
Ａ方向のみの加速度を高精度に検出することができる。
【００２９】次に、図５ないし図８は本発明による第２
の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ２１の
特徴は、可動部２２を支持部２３，梁２４および可動電
極２５Ａ，２５Ａを有する質量部２５から一体形成し、
前記各可動電極２５Ａの高さを固定電極３Ａの高さ寸法
Ｈ0 よりも大きい高さ寸法Ｈ2 としたことにある。そし
て、固定電極３Ａの上，下には可動電極２５Ａと比較し
て（Ｈ2 −Ｈ0 ）／２となる許容寸法ΔＨ2 ，ΔＨ2 が
存在している。なお、本実施例では、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。
の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ２１の
特徴は、可動部２２を支持部２３，梁２４および可動電
極２５Ａ，２５Ａを有する質量部２５から一体形成し、
前記各可動電極２５Ａの高さを固定電極３Ａの高さ寸法
Ｈ0 よりも大きい高さ寸法Ｈ2 としたことにある。そし
て、固定電極３Ａの上，下には可動電極２５Ａと比較し
て（Ｈ2 −Ｈ0 ）／２となる許容寸法ΔＨ2 ，ΔＨ2 が
存在している。なお、本実施例では、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。
【００３０】このように、本実施例では第１の実施例と
は逆に、固定電極３Ａと可動電極２５Ａとが重なり合う
有効面積は固定電極３Ａの面積分となり、図８中に矢示
Ｖで示す垂直方向の加速度が加わった場合には、可動電
極２５Ａは一点鎖線で示す可動電極２５Ａ′のように変
位するが、固定電極３Ａの上，下に存在する許容寸法Δ
Ｈ2 ，ΔＨ2 によって、固定電極３Ａが可動電極２５Ａ
の上下からはみ出すのを防止し、可動電極２５Ａと固定
電極３Ａとは重なった状態を維持する。これにより、本
実施例の加速度センサ２１においても、矢示Ａ方向の加
速度を高精度に検出することができる。
は逆に、固定電極３Ａと可動電極２５Ａとが重なり合う
有効面積は固定電極３Ａの面積分となり、図８中に矢示
Ｖで示す垂直方向の加速度が加わった場合には、可動電
極２５Ａは一点鎖線で示す可動電極２５Ａ′のように変
位するが、固定電極３Ａの上，下に存在する許容寸法Δ
Ｈ2 ，ΔＨ2 によって、固定電極３Ａが可動電極２５Ａ
の上下からはみ出すのを防止し、可動電極２５Ａと固定
電極３Ａとは重なった状態を維持する。これにより、本
実施例の加速度センサ２１においても、矢示Ａ方向の加
速度を高精度に検出することができる。
【００３１】次に、図９ないし図１１は本発明による第
３の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ３１
の特徴は、可動部３２を支持部３３，梁３４および可動
電極３５Ａ，３５Ａを有する質量部３５から一体形成
し、前記可動電極３５Ａの高さを固定電極３Ａの高さ寸
法Ｈ0 よりも小さい高さ寸法Ｈ1 とすると共に、可動電
極３５Ａの長さを固定電極３Ａの長さ寸法Ｌ0 よりも小
さい長さ寸法Ｌ1 としたことにある。そして、可動電極
３５Ａと固定電極３Ａとを比較すると、該可動電極３５
Ａの上，下には（Ｈ1 −Ｈ0 ）／２となる許容寸法ΔＨ
1 ，ΔＨ1 と、質量部３５の長さ方向前，後には（Ｌ1
−Ｌ0 ）／２となる許容寸法ΔＬ1 ，ΔＬ1 とが存在し
ている。なお、本実施例では、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。
３の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ３１
の特徴は、可動部３２を支持部３３，梁３４および可動
電極３５Ａ，３５Ａを有する質量部３５から一体形成
し、前記可動電極３５Ａの高さを固定電極３Ａの高さ寸
法Ｈ0 よりも小さい高さ寸法Ｈ1 とすると共に、可動電
極３５Ａの長さを固定電極３Ａの長さ寸法Ｌ0 よりも小
さい長さ寸法Ｌ1 としたことにある。そして、可動電極
３５Ａと固定電極３Ａとを比較すると、該可動電極３５
Ａの上，下には（Ｈ1 −Ｈ0 ）／２となる許容寸法ΔＨ
1 ，ΔＨ1 と、質量部３５の長さ方向前，後には（Ｌ1
−Ｌ0 ）／２となる許容寸法ΔＬ1 ，ΔＬ1 とが存在し
ている。なお、本実施例では、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。
【００３２】このように、本実施例による可動電極３５
Ａは、固定電極３Ａに比べてＨ0 ＞Ｈ1 となる高さ寸法
Ｈ1 と、Ｌ0 ＞Ｌ1 となる長さ寸法Ｌ1 となり、図１１
中に矢示Ｖで示す垂直方向の加速度が加わった場合に
は、一点鎖線で示す可動電極３５Ａのように下側に変位
するが、可動電極３５Ａの上，下にある許容寸法ΔＨ
1，ΔＨ1 と前，後にある許容寸法ΔＬ1 ，ΔＬ1 によ
って、可動電極３５Ａが固定電極３Ａの上下および左右
からはみ出すのを第１の実施例よりも確実に防止し、可
動電極３５Ａと固定電極３Ａとは重なった状態を維持す
る。
Ａは、固定電極３Ａに比べてＨ0 ＞Ｈ1 となる高さ寸法
Ｈ1 と、Ｌ0 ＞Ｌ1 となる長さ寸法Ｌ1 となり、図１１
中に矢示Ｖで示す垂直方向の加速度が加わった場合に
は、一点鎖線で示す可動電極３５Ａのように下側に変位
するが、可動電極３５Ａの上，下にある許容寸法ΔＨ
1，ΔＨ1 と前，後にある許容寸法ΔＬ1 ，ΔＬ1 によ
って、可動電極３５Ａが固定電極３Ａの上下および左右
からはみ出すのを第１の実施例よりも確実に防止し、可
動電極３５Ａと固定電極３Ａとは重なった状態を維持す
る。
【００３３】さらに、本実施例では可動電極３５Ａの
前，後に許容寸法ΔＬ1 ，ΔＬ1 が存在しているから、
図４に示すように、第１の実施例では垂直方向の加速度
が加わったときの前，後位置での可動電極１５Ａ′の固
定電極３Ａからのはみ出していた部分を、図１１に示す
ように可動電極３５Ａ′が固定電極３Ａからはみ出すの
を防止でき、第１の実施例よりも垂直方向に加速度が加
わったときの有効面積の変化を殆どなくすことができ
る。この結果、本実施例の加速度センサ３１では、矢示
Ａ方向のみの加速度をより正確に検出することができ
る。
前，後に許容寸法ΔＬ1 ，ΔＬ1 が存在しているから、
図４に示すように、第１の実施例では垂直方向の加速度
が加わったときの前，後位置での可動電極１５Ａ′の固
定電極３Ａからのはみ出していた部分を、図１１に示す
ように可動電極３５Ａ′が固定電極３Ａからはみ出すの
を防止でき、第１の実施例よりも垂直方向に加速度が加
わったときの有効面積の変化を殆どなくすことができ
る。この結果、本実施例の加速度センサ３１では、矢示
Ａ方向のみの加速度をより正確に検出することができ
る。
【００３４】さらに、図１２ないし図１４は本発明によ
る第４の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ
４１の特徴は、可動部４２を支持部４３，梁４４および
可動電極４５Ａ，４５Ａを有する質量部４５から一体形
成し、前記可動電極４５Ａを固定電極３Ａと比較してＨ
0 ＜Ｈ2 となる高さ寸法Ｈ2 と、Ｌ0 ＜Ｌ2 となる長さ
寸法Ｌ2 となるように形成している。また、固定電極３
Ａと可動電極４５Ａを比較することにより、該固定電極
３Ａの上，下には（Ｈ2 −Ｈ0 ）／２となる許容寸法Δ
Ｈ2 ，ΔＨ2 が、長さ方向前，後には（Ｌ2 −Ｌ0 ）／
２となる許容寸法ΔＬ2 ，ΔＬ2 が存在している。な
お、本実施例では、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。
る第４の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ
４１の特徴は、可動部４２を支持部４３，梁４４および
可動電極４５Ａ，４５Ａを有する質量部４５から一体形
成し、前記可動電極４５Ａを固定電極３Ａと比較してＨ
0 ＜Ｈ2 となる高さ寸法Ｈ2 と、Ｌ0 ＜Ｌ2 となる長さ
寸法Ｌ2 となるように形成している。また、固定電極３
Ａと可動電極４５Ａを比較することにより、該固定電極
３Ａの上，下には（Ｈ2 −Ｈ0 ）／２となる許容寸法Δ
Ｈ2 ，ΔＨ2 が、長さ方向前，後には（Ｌ2 −Ｌ0 ）／
２となる許容寸法ΔＬ2 ，ΔＬ2 が存在している。な
お、本実施例では、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。
【００３５】このように、本実施例による加速度センサ
４１では、可動電極４５Ａは固定電極３Ａと比べて、Ｈ
0 ＜Ｈ1 となる高さ寸法Ｈ2 と、Ｌ0 ＜Ｌ2 となる長さ
寸法Ｌ2 となるように形成しているから、図１４中に矢
示Ｖで示す垂直方向の加速度が加わった場合には、一点
鎖線で示す可動電極４５Ａ′のように変位し、可動電極
４５Ａの上，下にある許容寸法ΔＬ2 ，ΔＬ2 と前，後
にある許容寸法ΔＬ2，ΔＬ2 によって、固定電極３Ａ
が可動電極４５Ａの上下および左右からはみ出すのを防
止し、可動電極４５Ａと固定電極３Ａとは重なった状態
を維持でき、このときの有効面積は固定電極３Ａの面積
となる。
４１では、可動電極４５Ａは固定電極３Ａと比べて、Ｈ
0 ＜Ｈ1 となる高さ寸法Ｈ2 と、Ｌ0 ＜Ｌ2 となる長さ
寸法Ｌ2 となるように形成しているから、図１４中に矢
示Ｖで示す垂直方向の加速度が加わった場合には、一点
鎖線で示す可動電極４５Ａ′のように変位し、可動電極
４５Ａの上，下にある許容寸法ΔＬ2 ，ΔＬ2 と前，後
にある許容寸法ΔＬ2，ΔＬ2 によって、固定電極３Ａ
が可動電極４５Ａの上下および左右からはみ出すのを防
止し、可動電極４５Ａと固定電極３Ａとは重なった状態
を維持でき、このときの有効面積は固定電極３Ａの面積
となる。
【００３６】さらに、本実施例においては可動電極４５
Ａの前，後に許容寸法ΔＬ2 が存在しているから、図８
に示すように、第２の実施例では垂直方向の加速度が加
わったときの前，後位置での可動電極２５Ａ′の固定電
極３Ａからのはみ出していた部分を、図１４に示すよう
に可動電極４５Ａ′が固定電極３Ａからはみ出すのを防
止でき、第２の実施例よりも有効面積の変化をなくすこ
とができる。この結果、本実施例の加速度センサ４１で
は、矢示Ａ方向のみの加速度をより正確に検出すること
ができる。
Ａの前，後に許容寸法ΔＬ2 が存在しているから、図８
に示すように、第２の実施例では垂直方向の加速度が加
わったときの前，後位置での可動電極２５Ａ′の固定電
極３Ａからのはみ出していた部分を、図１４に示すよう
に可動電極４５Ａ′が固定電極３Ａからはみ出すのを防
止でき、第２の実施例よりも有効面積の変化をなくすこ
とができる。この結果、本実施例の加速度センサ４１で
は、矢示Ａ方向のみの加速度をより正確に検出すること
ができる。
【００３７】次に、本発明の第５の実施例を図１５およ
び図１６に基づいて説明するに、本実施例の特徴は、固
定電極と可動電極をそれぞれくし状電極で一体形成した
ことにある。なお、本実施例では、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。
び図１６に基づいて説明するに、本実施例の特徴は、固
定電極と可動電極をそれぞれくし状電極で一体形成した
ことにある。なお、本実施例では、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。
【００３８】図１５において、５１は本実施例による加
速度センサを示し、該加速度センサ５１は、凹部５２Ａ
を有する絶縁基板としてのガラス基板５２と、該ガラス
基板５２上に設けられた一対の固定部５３と、該各固定
部５３間に設けられた後述する可動部５５とから大略構
成され、前記各固定部５３の内側には複数の電極板５４
Ａ，５４Ａを有する固定電極としての固定側くし状電極
５４が一体形成され、該固定側くし状電極５４の各電極
板５４Ａの高さ寸法はｈ0 となっている。
速度センサを示し、該加速度センサ５１は、凹部５２Ａ
を有する絶縁基板としてのガラス基板５２と、該ガラス
基板５２上に設けられた一対の固定部５３と、該各固定
部５３間に設けられた後述する可動部５５とから大略構
成され、前記各固定部５３の内側には複数の電極板５４
Ａ，５４Ａを有する固定電極としての固定側くし状電極
５４が一体形成され、該固定側くし状電極５４の各電極
板５４Ａの高さ寸法はｈ0 となっている。
【００３９】５５は本実施例による可動部を示し、該可
動部５５は、前記ガラス基板５２上に固着された支持部
５６，５６と、該各支持部５６に梁５７，５７，…を介
して支持された質量部５８と、該質量部５８から左，右
方向にそれぞれ形成された電極板５９Ａ，５９Ａ，…を
有する可動電極としての可動側くし状電極５９，５９と
から構成され、該可動側くし状電極５９の各電極板５９
Ａの高さは固定側くし状電極５４の電極板５４Ａの高さ
寸法ｈ0 よりも小さい高さ寸法ｈ1 となる。
動部５５は、前記ガラス基板５２上に固着された支持部
５６，５６と、該各支持部５６に梁５７，５７，…を介
して支持された質量部５８と、該質量部５８から左，右
方向にそれぞれ形成された電極板５９Ａ，５９Ａ，…を
有する可動電極としての可動側くし状電極５９，５９と
から構成され、該可動側くし状電極５９の各電極板５９
Ａの高さは固定側くし状電極５４の電極板５４Ａの高さ
寸法ｈ0 よりも小さい高さ寸法ｈ1 となる。
【００４０】そして、本実施例による加速度センサ５１
においても、固定側の電極板５４Ａと可動側の電極板５
９Ａとを比較すると、可動側の電極板５９Ａの上，下に
は（ｈ1 −ｈ0 ）／２となる許容寸法Δｈ1 ，Δｈ1 が
存在している。
においても、固定側の電極板５４Ａと可動側の電極板５
９Ａとを比較すると、可動側の電極板５９Ａの上，下に
は（ｈ1 −ｈ0 ）／２となる許容寸法Δｈ1 ，Δｈ1 が
存在している。
【００４１】このように構成される本実施例の加速度セ
ンサ５１によれば、加速度センサ５１に矢示Ｂ方向の加
速度が加わったときには、質量部５８が大幅に変位し、
このときの可動側くし状電極５９の電極板５９Ａと固定
側くし状電極５４の電極板５４Ａとの微小隙間による静
電容量によって、矢示Ｂ方向の加速度を検出するように
なり、本実施例では複数の電極板５４Ａ，５９Ａによっ
て検出部を構成しているから、有効面積を大きくでき、
高精度検出を行なうことができる。
ンサ５１によれば、加速度センサ５１に矢示Ｂ方向の加
速度が加わったときには、質量部５８が大幅に変位し、
このときの可動側くし状電極５９の電極板５９Ａと固定
側くし状電極５４の電極板５４Ａとの微小隙間による静
電容量によって、矢示Ｂ方向の加速度を検出するように
なり、本実施例では複数の電極板５４Ａ，５９Ａによっ
て検出部を構成しているから、有効面積を大きくでき、
高精度検出を行なうことができる。
【００４２】また、図１６の矢示Ｖで示すように、垂直
方向に加速度が加わると、可動電極５９Ａは一点鎖線で
示す可動電極５９Ａ′のようにガラス基板５２側に変位
するが、可動電極５９Ａの上，下には許容寸法Δｈ1 ，
Δｈ1 が存在しているから、その有効面積は変わること
はなく、矢示Ｂ方向のみの加速度を高精度に検出するこ
とができる。
方向に加速度が加わると、可動電極５９Ａは一点鎖線で
示す可動電極５９Ａ′のようにガラス基板５２側に変位
するが、可動電極５９Ａの上，下には許容寸法Δｈ1 ，
Δｈ1 が存在しているから、その有効面積は変わること
はなく、矢示Ｂ方向のみの加速度を高精度に検出するこ
とができる。
【００４３】さらに、図１７および図１８は本発明によ
る第６の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ
６１の特徴は、ガラス基板５２上に設けれた可動部６２
を、一対の支持部６３，６３、梁６４，６４および可動
側くし状電極６６，６６を有する質量部６５から一体形
成し、前記各可動側くし状電極６６をなす複数の電極板
６６Ａの高さを固定側の電極板５４Ａの高さ寸法ｈ0 よ
りも大きい高さ寸法ｈ2 としたことにある。そして、固
定側の電極板５４Ａの上，下には可動側の電極板６６Ａ
と比較して（ｈ2 −ｈ0 ）／２となる許容寸法Δｈ2 ，
Δｈ2 が存在している。なお、本実施例では、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。
る第６の実施例を示すに、本実施例による加速度センサ
６１の特徴は、ガラス基板５２上に設けれた可動部６２
を、一対の支持部６３，６３、梁６４，６４および可動
側くし状電極６６，６６を有する質量部６５から一体形
成し、前記各可動側くし状電極６６をなす複数の電極板
６６Ａの高さを固定側の電極板５４Ａの高さ寸法ｈ0 よ
りも大きい高さ寸法ｈ2 としたことにある。そして、固
定側の電極板５４Ａの上，下には可動側の電極板６６Ａ
と比較して（ｈ2 −ｈ0 ）／２となる許容寸法Δｈ2 ，
Δｈ2 が存在している。なお、本実施例では、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。
【００４４】このように構成される本実施例の加速度セ
ンサ６１においても、図１８中に矢示Ｖで示す垂直方向
の加速度が加わった場合でも、質量部６５は一点鎖線で
示す電極板６６Ａ′のように変位するが、固定側の電極
板５４Ａの上，下に存在する許容寸法Δｈ2 によって、
固定側の電極板５４Ａが可動側の電極板６６Ａからはみ
出すのを防止でき、固定側くし状電極５４の電極板５４
Ａと可動側くし状電極６６の電極板６６Ａとは重なった
状態を維持できる。これにより、本実施例の加速度セン
サ２１においても、矢示Ｂ方向のみの加速度を正確に検
出することができる。
ンサ６１においても、図１８中に矢示Ｖで示す垂直方向
の加速度が加わった場合でも、質量部６５は一点鎖線で
示す電極板６６Ａ′のように変位するが、固定側の電極
板５４Ａの上，下に存在する許容寸法Δｈ2 によって、
固定側の電極板５４Ａが可動側の電極板６６Ａからはみ
出すのを防止でき、固定側くし状電極５４の電極板５４
Ａと可動側くし状電極６６の電極板６６Ａとは重なった
状態を維持できる。これにより、本実施例の加速度セン
サ２１においても、矢示Ｂ方向のみの加速度を正確に検
出することができる。
【００４５】なお、前記第１〜第４の実施例では、可動
部と固定部を低抵抗のシリコン材料によって形成するこ
とにより、固定電極を固定部に一体形成し、可動電極を
可動部に一体形成するものとして述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば固定部および質量部は高抵抗のシリ
コン材料から形成し、固定部および質量部の対向端面に
導電性を付与する薄膜等を別途に設け、固定電極および
可動電極を形成してもよい。
部と固定部を低抵抗のシリコン材料によって形成するこ
とにより、固定電極を固定部に一体形成し、可動電極を
可動部に一体形成するものとして述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば固定部および質量部は高抵抗のシリ
コン材料から形成し、固定部および質量部の対向端面に
導電性を付与する薄膜等を別途に設け、固定電極および
可動電極を形成してもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上上述した如く、請求項１の構成によ
れば、例えば可動電極の面積を固定電極の面積よりも小
さく形成した場合には、固定電極と可動電極とが重なり
合う有効面積は、面積の小さい可動電極側となり、可動
部の質量部が垂直方向に変位した場合でも、可動電極は
固定電極の上下、または上下および左右からはみ出すこ
となく有効面積の変化を小さく、またはなくすことがで
き、質量部が垂直方向に変位することによる静電容量変
化を小さくまたはなくし、加速度の高精度検出を行なう
ことができる。そして、加速度センサの信頼性を大幅に
向上することができる。
れば、例えば可動電極の面積を固定電極の面積よりも小
さく形成した場合には、固定電極と可動電極とが重なり
合う有効面積は、面積の小さい可動電極側となり、可動
部の質量部が垂直方向に変位した場合でも、可動電極は
固定電極の上下、または上下および左右からはみ出すこ
となく有効面積の変化を小さく、またはなくすことがで
き、質量部が垂直方向に変位することによる静電容量変
化を小さくまたはなくし、加速度の高精度検出を行なう
ことができる。そして、加速度センサの信頼性を大幅に
向上することができる。
【００４７】請求項２の構成では、可動電極と固定電極
のうち、一方の高さ寸法を他方の高さ寸法よりも小さく
することにより、一方の上下に許容寸法が存在すること
になり、一方の面積が他方の面積よりも小さくなる。そ
して、例えば一方を可動電極、他方を固定電極とした場
合には、可動電極の上下の許容寸法によって質量部が垂
直方向に変位しても可動電極は対向する固定電極の上下
からはみ出すことはなく、有効面積の変化による静電容
量の変化を小さくでき、加速度による固定電極，可動電
極間の微小隙間の変化によってのみ静電容量を変化させ
ることができ、加速度の高精度検出を行い得る。
のうち、一方の高さ寸法を他方の高さ寸法よりも小さく
することにより、一方の上下に許容寸法が存在すること
になり、一方の面積が他方の面積よりも小さくなる。そ
して、例えば一方を可動電極、他方を固定電極とした場
合には、可動電極の上下の許容寸法によって質量部が垂
直方向に変位しても可動電極は対向する固定電極の上下
からはみ出すことはなく、有効面積の変化による静電容
量の変化を小さくでき、加速度による固定電極，可動電
極間の微小隙間の変化によってのみ静電容量を変化させ
ることができ、加速度の高精度検出を行い得る。
【００４８】請求項３の構成では、可動電極と固定電極
のうち、一方の高さ寸法が他方の高さ寸法よりも小さく
し、かつ一方の長さ寸法を他方の長さ寸法よりも小さく
することにより、一方の上下および左右に許容寸法が存
在すると共に、一方の面積が他方の面積よりも小さくな
り、有効面積は一方の面積と等しくなる。そして、例え
ば一方を可動電極、他方を固定電極とした場合には、質
量部が垂直方向に変位しても可動電極は対向する固定電
極の上下および左右からはみ出すことなく、有効面積の
変化による静電容量の変化をなくすことができ、加速度
による固定電極，可動電極間の微小隙間の変化によって
のみ静電容量を変化させることができ、加速度の高精度
検出を行なうことができる。
のうち、一方の高さ寸法が他方の高さ寸法よりも小さく
し、かつ一方の長さ寸法を他方の長さ寸法よりも小さく
することにより、一方の上下および左右に許容寸法が存
在すると共に、一方の面積が他方の面積よりも小さくな
り、有効面積は一方の面積と等しくなる。そして、例え
ば一方を可動電極、他方を固定電極とした場合には、質
量部が垂直方向に変位しても可動電極は対向する固定電
極の上下および左右からはみ出すことなく、有効面積の
変化による静電容量の変化をなくすことができ、加速度
による固定電極，可動電極間の微小隙間の変化によって
のみ静電容量を変化させることができ、加速度の高精度
検出を行なうことができる。
【図１】第１の実施例による加速度センサを示す斜視図
である。
である。
【図２】図１に示す加速度センサの平面図である。
【図３】図２中の矢示III −III 方向からみた断面図で
ある。
ある。
【図４】図２中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図で
ある。
ある。
【図５】第２の実施例による加速度センサを示す斜視図
である。
である。
【図６】図５に示す加速度センサの平面図である。
【図７】図６中のVII −VII 方向からみた断面図であ
る。
る。
【図８】図６中のVIII−VIII方向からみた拡大断面図で
ある。
ある。
【図９】第３の実施例による加速度センサを示す平面図
である。
である。
【図１０】図９中のＸ−Ｘ方向からみた断面図である。
【図１１】図９中のXI−XI方向からみた拡大断面図であ
る。
る。
【図１２】第４の実施例による加速度センサを示す平面
図である。
図である。
【図１３】図１２中のXIII−XIII方向からみた断面図で
ある。
ある。
【図１４】図１２中のXIV −XIV 方向からみた拡大断面
図である。
図である。
【図１５】第５の実施例による加速度センサを示す平面
図である。
図である。
【図１６】図１５中の矢示XVI −XVI 方向からみた拡大
断面図である。
断面図である。
【図１７】第６の実施例による加速度センサを示す平面
図である。
図である。
【図１８】図１７中の矢示XVIII −XVIII 方向からみた
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図１９】従来技術による加速度センサを示す斜視図で
ある。
ある。
【図２０】図１９に示す加速度センサの平面図である。
【図２１】図１９中の矢示XXI −XXI 方向からみた断面
図である。
図である。
【図２２】図１９中の矢示XXII−XXII方向からみた拡大
断面図である。
断面図である。
１１，２１，３１，４１，５１，６１ 加速度センサ ２，５２ ガラス基板（絶縁基板） ３，５３ 固定部 ３Ａ 固定電極 １２，２２，３２，４２，５５，６２ 可動部 １３，２３，３３，４３，５６，６３ 支持部 １４，２４，３４，４４，５７，６４ 梁 １５，２５，３５，４５，５８，６５ 質量部 １５Ａ，２５Ａ，３５Ａ，４５Ａ 可動電極 ５４ 固定側くし状電極（固定電極） ５４Ａ，５９Ａ，６６Ａ 電極板 ５９，６６ 可動側くし状電極（可動電極）
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、
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
して形成された固定部と可動部を備え、前記固定部には
固定電極を一体に形成し、前記可動部は、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固定部との間
で近接，離間するように変位する質量部と、該質量部に
前記固定電極との間で隙間を介して対向するように設け
られた可動電極とから一体形成してなり、前記質量部の
変位に対応する前記固定電極と可動電極との間の静電容
量を加速度として検出する加速度センサにおいて、前記
固定電極と可動電極のうちいずれか一方の面積が他方の
面積よりも小さくなるように形成したことを特徴とする
加速度センサ。 - 【請求項２】 前記固定電極と可動電極を絶縁基板の水
平方向に延びる長さ方向と垂直方向の延びる高さ方向と
によって広がる平面としたときに、該固定電極と可動電
極のうちいずれか一方の高さ寸法が他方の高さ寸法より
も小さくなるように形成してなる請求項１記載の加速度
センサ。 - 【請求項３】 前記固定電極と可動電極を絶縁基板の水
平方向に延びる長さ方向と垂直方向の延びる高さ方向と
によって広がる平面としたときに、該固定電極と可動電
極のうちいずれか一方の高さ寸法が他方の高さ寸法より
も小さくなるように形成し、かつ一方の長さ方向寸法が
他方の長さ方向寸法よりも小さくなるように形成したこ
とを特徴とする加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6333445A JPH08166405A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6333445A JPH08166405A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166405A true JPH08166405A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18266185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6333445A Pending JPH08166405A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08166405A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7258010B2 (en) * | 2005-03-09 | 2007-08-21 | Honeywell International Inc. | MEMS device with thinned comb fingers |
| JP2007248466A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Commissariat A L'energie Atomique | 三軸薄膜加速度計 |
| EP1857821A2 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-21 | Honeywell International, Inc. | Mems vertical comb drive with improved vibration performance |
| US7690254B2 (en) | 2007-07-26 | 2010-04-06 | Honeywell International Inc. | Sensor with position-independent drive electrodes in multi-layer silicon on insulator substrate |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP6333445A patent/JPH08166405A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7258010B2 (en) * | 2005-03-09 | 2007-08-21 | Honeywell International Inc. | MEMS device with thinned comb fingers |
| JP2007248466A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Commissariat A L'energie Atomique | 三軸薄膜加速度計 |
| EP1857821A2 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-21 | Honeywell International, Inc. | Mems vertical comb drive with improved vibration performance |
| EP1857821A3 (en) * | 2006-05-16 | 2008-11-12 | Honeywell International Inc. | Mems vertical comb drive with improved vibration performance |
| US7469588B2 (en) | 2006-05-16 | 2008-12-30 | Honeywell International Inc. | MEMS vertical comb drive with improved vibration performance |
| US7690254B2 (en) | 2007-07-26 | 2010-04-06 | Honeywell International Inc. | Sensor with position-independent drive electrodes in multi-layer silicon on insulator substrate |
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