JPH08248060A - 半導体加速度検出装置 - Google Patents
半導体加速度検出装置Info
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- JPH08248060A JPH08248060A JP7056223A JP5622395A JPH08248060A JP H08248060 A JPH08248060 A JP H08248060A JP 7056223 A JP7056223 A JP 7056223A JP 5622395 A JP5622395 A JP 5622395A JP H08248060 A JPH08248060 A JP H08248060A
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- G—PHYSICS
- 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
- G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
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- G—PHYSICS
- 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
- G01P15/12—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 by alteration of electrical resistance
- G01P15/123—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 by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、互いに直交する２方向の加速度
を検出することができる半導体加速度検出装置を得るこ
とを目的とする。 【構成】 厚さ方向の裏面にダイヤフラム９が形成され
た加速度検出梁８は、ダイヤフラム９をエッチングなど
によりＺ軸方向（加速度検出梁８の幅方向）にも細く
し、Ｚ軸方向に対しても加速度検出梁８がしなり易くし
てある。加速度検出梁８のダイヤフラム９裏面の台座４
側には、ゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａが形成されており、
ダイヤフラム９裏面の加速度検出梁８先端側にはゲージ
抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂが形成されている。 【効果】 互いに直交する２方向の加速度を検出でき、
従来、複数個設けられていた半導体加速度検出装置の個
数を減少させることができる。
を検出することができる半導体加速度検出装置を得るこ
とを目的とする。 【構成】 厚さ方向の裏面にダイヤフラム９が形成され
た加速度検出梁８は、ダイヤフラム９をエッチングなど
によりＺ軸方向（加速度検出梁８の幅方向）にも細く
し、Ｚ軸方向に対しても加速度検出梁８がしなり易くし
てある。加速度検出梁８のダイヤフラム９裏面の台座４
側には、ゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａが形成されており、
ダイヤフラム９裏面の加速度検出梁８先端側にはゲージ
抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂが形成されている。 【効果】 互いに直交する２方向の加速度を検出でき、
従来、複数個設けられていた半導体加速度検出装置の個
数を減少させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体加速度検出装
置、特に、自動車のＡＢＳ、エアバックシステム、サス
ペンションシステム等に用いられる半導体加速度検出装
置に関するものである。
置、特に、自動車のＡＢＳ、エアバックシステム、サス
ペンションシステム等に用いられる半導体加速度検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の半導体加速度検出装置を
示す斜視図である。図において、加速度検出梁３には、
半導体のピエゾ抵抗効果を利用して応力を電気信号に変
換するゲージ抵抗１ａ〜１ｄが形成されており、これら
のゲージ抵抗１ａ〜１ｄは、図示しないブリッジ回路を
形成するように電気的に接続されている。また、加速度
検出梁３のゲージ抵抗１ａ〜１ｄが形成された裏面に
は、加速度の検出感度を向上させるためにエッチング等
により厚さ方向に薄肉化したダイヤフラム２が形成され
ている。
示す斜視図である。図において、加速度検出梁３には、
半導体のピエゾ抵抗効果を利用して応力を電気信号に変
換するゲージ抵抗１ａ〜１ｄが形成されており、これら
のゲージ抵抗１ａ〜１ｄは、図示しないブリッジ回路を
形成するように電気的に接続されている。また、加速度
検出梁３のゲージ抵抗１ａ〜１ｄが形成された裏面に
は、加速度の検出感度を向上させるためにエッチング等
により厚さ方向に薄肉化したダイヤフラム２が形成され
ている。
【０００３】さらに、加速度検出梁３はこれを片持ち梁
構造とするための支柱となる台座４に支持され、台座４
はベース基板５に固定されている。ベース基板５には加
速度検出梁３からの電気信号を外部に伝達するためのリ
ードピン６が設けられており、このリードピン６には加
速度検出梁３と電気的に接続するワイヤ７が接続されて
いる。なお、図示は省略しているが、加速度検出梁３等
を覆うキャップがベース基板５に設けられている。
構造とするための支柱となる台座４に支持され、台座４
はベース基板５に固定されている。ベース基板５には加
速度検出梁３からの電気信号を外部に伝達するためのリ
ードピン６が設けられており、このリードピン６には加
速度検出梁３と電気的に接続するワイヤ７が接続されて
いる。なお、図示は省略しているが、加速度検出梁３等
を覆うキャップがベース基板５に設けられている。
【０００４】従来の半導体加速度検出装置は上述したよ
うに構成され、図５のベース基板５の表面に垂直な方向
から加速度が印加されると、印加された加速度の大きさ
に応じて加速度検出梁３がしなる。この加速度検出梁３
のしなりによりゲージ抵抗１ａ〜１ｄの抵抗値が変化
し、ブリッジ回路における電圧変化として加速度を検出
することができる。
うに構成され、図５のベース基板５の表面に垂直な方向
から加速度が印加されると、印加された加速度の大きさ
に応じて加速度検出梁３がしなる。この加速度検出梁３
のしなりによりゲージ抵抗１ａ〜１ｄの抵抗値が変化
し、ブリッジ回路における電圧変化として加速度を検出
することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
加速度検出装置では、ベース基板５の鉛直方向の加速度
しか検出することができず、半導体加速度検出装置をサ
スペンションシステム等に適用した場合、２方向又は３
方向の加速度を検出するためには半導体加速度検出装置
を２個又は３個使用することが必要となり、部品点数が
増大するという問題点があった。この発明は、このよう
な問題点を解決するためになされたもので、互いに直交
する２つの方向の加速度を検出することができる半導体
加速度検出装置を得ることを目的とする。
加速度検出装置では、ベース基板５の鉛直方向の加速度
しか検出することができず、半導体加速度検出装置をサ
スペンションシステム等に適用した場合、２方向又は３
方向の加速度を検出するためには半導体加速度検出装置
を２個又は３個使用することが必要となり、部品点数が
増大するという問題点があった。この発明は、このよう
な問題点を解決するためになされたもので、互いに直交
する２つの方向の加速度を検出することができる半導体
加速度検出装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る半導体加速度検出装置は、加速度検出梁と、この
加速度検出梁の厚さ方向の一方の面に形成されかつ上記
加速度検出梁の長手方向に垂直な方向に幅が細くなるよ
うに形成されたダイヤフラムと、このダイヤフラム裏面
の上記加速度検出梁長手方向端部にそれぞれ配置された
２組のゲージ抵抗と、これら２組のゲージ抵抗により上
記加速度検出梁の厚さ方向の加速度及び上記加速度検出
梁の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向の加速度を検出
するように結線された２組のブリッジ回路と、上記加速
度検出梁をその一端で支持して片持ち梁構造とする台座
と、この台座を固定するベース基板と、上記加速度検出
梁からの電気信号を外部に伝達する電気的接続手段とを
備えたものである。
に係る半導体加速度検出装置は、加速度検出梁と、この
加速度検出梁の厚さ方向の一方の面に形成されかつ上記
加速度検出梁の長手方向に垂直な方向に幅が細くなるよ
うに形成されたダイヤフラムと、このダイヤフラム裏面
の上記加速度検出梁長手方向端部にそれぞれ配置された
２組のゲージ抵抗と、これら２組のゲージ抵抗により上
記加速度検出梁の厚さ方向の加速度及び上記加速度検出
梁の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向の加速度を検出
するように結線された２組のブリッジ回路と、上記加速
度検出梁をその一端で支持して片持ち梁構造とする台座
と、この台座を固定するベース基板と、上記加速度検出
梁からの電気信号を外部に伝達する電気的接続手段とを
備えたものである。
【０００７】この発明の請求項第２項に係る半導体加速
度検出装置は、加速度検出梁の長手方向及び厚さ方向に
垂直な方向の加速度を検出するゲージ抵抗は、ダイヤフ
ラム裏面の四隅に配置されているものである。
度検出装置は、加速度検出梁の長手方向及び厚さ方向に
垂直な方向の加速度を検出するゲージ抵抗は、ダイヤフ
ラム裏面の四隅に配置されているものである。
【０００８】この発明の請求項第３項に係る半導体加速
度検出装置は、加速度検出梁と、この加速度検出梁の厚
さ方向の一方の面に形成されたダイヤフラムと、このダ
イヤフラム裏面に配置された第１のゲージ抵抗と、上記
ダイヤフラムが形成された以外の箇所の加速度検出梁の
幅を細くして形成された細幅部分と、この細幅部分に配
置された第２のゲージ抵抗と、上記第１のゲージ抵抗に
より上記加速度検出梁の厚さ方向の加速度を検出するよ
うに結線された第１のブリッジ回路と、上記第２のゲー
ジ抵抗により上記加速度検出梁の長手方向及び厚さ方向
に垂直な方向の加速度を検出するように結線された第２
のブリッジ回路と、上記加速度検出梁をその一端で支持
して片持ち梁構造とする台座と、この台座を固定するベ
ース基板と、上記加速度検出梁からの電気信号を外部に
伝達する電気的接続手段とを備えたものである。
度検出装置は、加速度検出梁と、この加速度検出梁の厚
さ方向の一方の面に形成されたダイヤフラムと、このダ
イヤフラム裏面に配置された第１のゲージ抵抗と、上記
ダイヤフラムが形成された以外の箇所の加速度検出梁の
幅を細くして形成された細幅部分と、この細幅部分に配
置された第２のゲージ抵抗と、上記第１のゲージ抵抗に
より上記加速度検出梁の厚さ方向の加速度を検出するよ
うに結線された第１のブリッジ回路と、上記第２のゲー
ジ抵抗により上記加速度検出梁の長手方向及び厚さ方向
に垂直な方向の加速度を検出するように結線された第２
のブリッジ回路と、上記加速度検出梁をその一端で支持
して片持ち梁構造とする台座と、この台座を固定するベ
ース基板と、上記加速度検出梁からの電気信号を外部に
伝達する電気的接続手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】この発明の請求項第１項においては、加速度検
出梁が互いに直交する２方向にしなり、このしなりを加
速度検出梁に形成された２組のゲージ抵抗によって検出
するので、互いに直交する２方向の加速度を検出でき
る。
出梁が互いに直交する２方向にしなり、このしなりを加
速度検出梁に形成された２組のゲージ抵抗によって検出
するので、互いに直交する２方向の加速度を検出でき
る。
【００１０】この発明の請求項第２項においては、加速
度検出梁の長手方向及び厚さ方向に垂直なＺ軸方向の加
速度を検出するゲージ抵抗をダイヤフラム裏面の四隅に
配置したので、ゲージ抵抗への応力が効率良く作用して
抵抗値変化が大きくなり、Ｚ軸方向に対する加速度の感
度を向上させる。
度検出梁の長手方向及び厚さ方向に垂直なＺ軸方向の加
速度を検出するゲージ抵抗をダイヤフラム裏面の四隅に
配置したので、ゲージ抵抗への応力が効率良く作用して
抵抗値変化が大きくなり、Ｚ軸方向に対する加速度の感
度を向上させる。
【００１１】この発明の請求項第３項においては、加速
度検出梁の厚さ方向であるＹ軸方向に加速度検出梁がし
なり易くかつＺ軸方向には剛性が強いので他軸感度が小
さくなる。また、細幅部分ではＹ軸方向の加速度に対し
ては剛性が強く他軸感度が小さくなり、検出すべきＺ軸
方向の加速度に対しては感度が高くなる。従って、互い
に直交する２つの方向の加速度を高精度に検出する。
度検出梁の厚さ方向であるＹ軸方向に加速度検出梁がし
なり易くかつＺ軸方向には剛性が強いので他軸感度が小
さくなる。また、細幅部分ではＹ軸方向の加速度に対し
ては剛性が強く他軸感度が小さくなり、検出すべきＺ軸
方向の加速度に対しては感度が高くなる。従って、互い
に直交する２つの方向の加速度を高精度に検出する。
【００１２】
実施例１．図１（ａ）は、この発明の実施例１による半
導体加速度検出装置を示す要部平面図であり、図１
（ｂ）はその要部側断面図である。なお、各図中、同一
符号は同一又は相当部分を示している。これらの図にお
いて、厚さ方向の裏面にダイヤフラム９が形成された加
速度検出梁８は、片持ち梁構造となるように台座４に支
持されている。この加速度検出梁８は、ダイヤフラム９
をエッチングなどによりＺ軸方向（加速度検出梁８の幅
方向）にも細くし、Ｚ軸方向に対しても加速度検出梁８
がしなり易くしてある。なお、図１において長さＡ、
Ｂ、Ｃは、例えばそれぞれ１０ｍｍ、３ｍｍ、１．５ｍ
ｍ程度であり、ダイヤフラム９の長さＤ及び厚さＥはそ
れぞれ数１００μｍ及び１００〜数１０μｍである。
導体加速度検出装置を示す要部平面図であり、図１
（ｂ）はその要部側断面図である。なお、各図中、同一
符号は同一又は相当部分を示している。これらの図にお
いて、厚さ方向の裏面にダイヤフラム９が形成された加
速度検出梁８は、片持ち梁構造となるように台座４に支
持されている。この加速度検出梁８は、ダイヤフラム９
をエッチングなどによりＺ軸方向（加速度検出梁８の幅
方向）にも細くし、Ｚ軸方向に対しても加速度検出梁８
がしなり易くしてある。なお、図１において長さＡ、
Ｂ、Ｃは、例えばそれぞれ１０ｍｍ、３ｍｍ、１．５ｍ
ｍ程度であり、ダイヤフラム９の長さＤ及び厚さＥはそ
れぞれ数１００μｍ及び１００〜数１０μｍである。
【００１３】加速度検出梁８のダイヤフラム９裏面の台
座４側には、半導体のピエゾ抵抗効果を利用して応力を
電気信号に変換するゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａが形成さ
れており、ダイヤフラム９裏面の加速度検出梁８先端側
にはゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂが形成されている。これ
らのゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａは図２（ａ）に示すブリ
ッジ回路１を構成するように結線され、ゲージ抵抗Ｒ１
ｂ〜Ｒ４ｂは図２（ｂ）に示すブリッジ回路２を構成す
るように結線されている。また、台座４は図示しないベ
ース基板に固定されており、加速度検出梁８からの電気
信号を外部に伝達する電気的接続手段を備えている。
座４側には、半導体のピエゾ抵抗効果を利用して応力を
電気信号に変換するゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａが形成さ
れており、ダイヤフラム９裏面の加速度検出梁８先端側
にはゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂが形成されている。これ
らのゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａは図２（ａ）に示すブリ
ッジ回路１を構成するように結線され、ゲージ抵抗Ｒ１
ｂ〜Ｒ４ｂは図２（ｂ）に示すブリッジ回路２を構成す
るように結線されている。また、台座４は図示しないベ
ース基板に固定されており、加速度検出梁８からの電気
信号を外部に伝達する電気的接続手段を備えている。
【００１４】上述したように構成された半導体加速度検
出装置において、８個のゲージ抵抗はすべてシリコン基
板の同じ結晶軸方向に配置され、張引力（引張力）を受
けたときはその抵抗値が増加し、圧縮力を受けたときは
その抵抗値が減少する。今、半導体加速度検出装置のＹ
軸方向に加速度が加わった場合、ゲージ抵抗Ｒ２ａ、Ｒ
３ａは張引力を受けてその抵抗値はΔＲだけ増加し、逆
にゲージ抵抗Ｒ１ａ、Ｒ４ａは圧縮力を受けてその抵抗
値はΔＲだけ減少する。この結果、図２（ａ）に示すよ
うに、印加された加速度に応じた電位差Ｖａがブリッジ
回路１の出力端子間に生じる。
出装置において、８個のゲージ抵抗はすべてシリコン基
板の同じ結晶軸方向に配置され、張引力（引張力）を受
けたときはその抵抗値が増加し、圧縮力を受けたときは
その抵抗値が減少する。今、半導体加速度検出装置のＹ
軸方向に加速度が加わった場合、ゲージ抵抗Ｒ２ａ、Ｒ
３ａは張引力を受けてその抵抗値はΔＲだけ増加し、逆
にゲージ抵抗Ｒ１ａ、Ｒ４ａは圧縮力を受けてその抵抗
値はΔＲだけ減少する。この結果、図２（ａ）に示すよ
うに、印加された加速度に応じた電位差Ｖａがブリッジ
回路１の出力端子間に生じる。
【００１５】一方、半導体加速度検出装置のＺ軸方向に
加速度が印加された場合、ゲージ抵抗Ｒ２ｂ、Ｒ４ｂは
張引力を受けてその抵抗値はΔＲだけ増加し、逆にゲー
ジ抵抗Ｒ１ｂ、Ｒ３ｂは圧縮力を受けてその抵抗値はΔ
Ｒだけ減少する。この結果、図２（ｂ）に示すように、
印加された加速度に応じた電位差Ｖｂがブリッジ回路２
の出力端子間に生じる。従って、８個のゲージ抵抗によ
って半導体加速度検出装置のＹ軸、Ｚ軸の２方向の加速
度を検出することができる。
加速度が印加された場合、ゲージ抵抗Ｒ２ｂ、Ｒ４ｂは
張引力を受けてその抵抗値はΔＲだけ増加し、逆にゲー
ジ抵抗Ｒ１ｂ、Ｒ３ｂは圧縮力を受けてその抵抗値はΔ
Ｒだけ減少する。この結果、図２（ｂ）に示すように、
印加された加速度に応じた電位差Ｖｂがブリッジ回路２
の出力端子間に生じる。従って、８個のゲージ抵抗によ
って半導体加速度検出装置のＹ軸、Ｚ軸の２方向の加速
度を検出することができる。
【００１６】実施例２．実施例１における抵抗配置にお
いて、Ｚ軸方向の加速度を検出するゲージ抵抗Ｒ１ｂ、
Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ、Ｒ４ｂで構成されるブリッジ回路で
は、Ｚ軸方向の加速度に対して構造上感度が小さい。そ
こで実施例２では、図３（ａ）に示すように、Ｚ軸方向
の加速度を検出するゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂをダイヤ
フラム９の外側に配置し、Ｙ軸方向の加速度を検出する
ゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａをダイヤフラム９の台座側中
央部に配置する。なお、これらのゲージ抵抗の回路図を
図３（ｂ）及び（ｃ）に示す。
いて、Ｚ軸方向の加速度を検出するゲージ抵抗Ｒ１ｂ、
Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ、Ｒ４ｂで構成されるブリッジ回路で
は、Ｚ軸方向の加速度に対して構造上感度が小さい。そ
こで実施例２では、図３（ａ）に示すように、Ｚ軸方向
の加速度を検出するゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂをダイヤ
フラム９の外側に配置し、Ｙ軸方向の加速度を検出する
ゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａをダイヤフラム９の台座側中
央部に配置する。なお、これらのゲージ抵抗の回路図を
図３（ｂ）及び（ｃ）に示す。
【００１７】このような配置によって、Ｚ軸方向の加速
度に対して、ゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂがダイヤフラム
９の外側に配置されているため、各ゲージ抵抗への応力
が実施例１の場合より効率良く作用して抵抗値変化が大
きくなる。従って、Ｚ軸方向に対する加速度の感度を向
上させることができる。また、ゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４
ａをダイヤフラム９の中央部に配置することで、Ｚ軸方
向の加速度の影響を小さくすることができ、精度良くＹ
軸方向の加速度を検出することができる。
度に対して、ゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂがダイヤフラム
９の外側に配置されているため、各ゲージ抵抗への応力
が実施例１の場合より効率良く作用して抵抗値変化が大
きくなる。従って、Ｚ軸方向に対する加速度の感度を向
上させることができる。また、ゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４
ａをダイヤフラム９の中央部に配置することで、Ｚ軸方
向の加速度の影響を小さくすることができ、精度良くＹ
軸方向の加速度を検出することができる。
【００１８】実施例３．実施例１又は２では、２つのブ
リッジ回路を同一のダイヤフラム９（Ｙ軸方向に薄肉化
し、Ｚ軸方向に細くしたダイヤフラム）に配置した場合
を示したが、実施例３では、Ｚ軸方向の加速度を検出す
るブリッジ回路を加速度検出梁の別の場所に配置したも
のである。すなわち、図４（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、Ｙ軸方向の加速度を検出するゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ
４ａから構成されるブリッジ回路をダイヤフラム９に配
置すると共に、Ｚ軸方向の加速度を検出するゲージ抵抗
Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂから構成されるブリッジ回路を加速度検
出梁８の細幅部分１０に配置するものである。
リッジ回路を同一のダイヤフラム９（Ｙ軸方向に薄肉化
し、Ｚ軸方向に細くしたダイヤフラム）に配置した場合
を示したが、実施例３では、Ｚ軸方向の加速度を検出す
るブリッジ回路を加速度検出梁の別の場所に配置したも
のである。すなわち、図４（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、Ｙ軸方向の加速度を検出するゲージ抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ
４ａから構成されるブリッジ回路をダイヤフラム９に配
置すると共に、Ｚ軸方向の加速度を検出するゲージ抵抗
Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂから構成されるブリッジ回路を加速度検
出梁８の細幅部分１０に配置するものである。
【００１９】このような構成とすることにより、ゲージ
抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａが配置されたダイヤフラム９ではＹ
軸方向にしなり易く感度が得られるが、Ｚ軸方向の加速
度に対しては、剛性が強く他軸感度が小さくなる。一
方、ゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂが配置された細幅部分１
０では、Ｙ軸方向の加速度に対して剛性が強く他軸感度
が小さくなり、検出すべきＺ軸方向の加速度に対しては
感度が高くなる。従って、互いに直交する２つの方向の
加速度を高精度に検出することができる。
抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ４ａが配置されたダイヤフラム９ではＹ
軸方向にしなり易く感度が得られるが、Ｚ軸方向の加速
度に対しては、剛性が強く他軸感度が小さくなる。一
方、ゲージ抵抗Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂが配置された細幅部分１
０では、Ｙ軸方向の加速度に対して剛性が強く他軸感度
が小さくなり、検出すべきＺ軸方向の加速度に対しては
感度が高くなる。従って、互いに直交する２つの方向の
加速度を高精度に検出することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の請求項
第１項は、加速度検出梁と、この加速度検出梁の厚さ方
向の一方の面に形成されかつ上記加速度検出梁の長手方
向に垂直な方向に幅が細くなるように形成されたダイヤ
フラムと、このダイヤフラム裏面の上記加速度検出梁長
手方向端部にそれぞれ配置された２組のゲージ抵抗と、
これら２組のゲージ抵抗により上記加速度検出梁の厚さ
方向の加速度及び上記加速度検出梁の長手方向及び厚さ
方向に垂直な方向の加速度を検出するように結線された
２組のブリッジ回路と、上記加速度検出梁をその一端で
支持して片持ち梁構造とする台座と、この台座を固定す
るベース基板と、上記加速度検出梁からの電気信号を外
部に伝達する電気的接続手段とを備えたので、互いに直
交する方向の加速度を同時に検出することができるとい
う効果を奏する。
第１項は、加速度検出梁と、この加速度検出梁の厚さ方
向の一方の面に形成されかつ上記加速度検出梁の長手方
向に垂直な方向に幅が細くなるように形成されたダイヤ
フラムと、このダイヤフラム裏面の上記加速度検出梁長
手方向端部にそれぞれ配置された２組のゲージ抵抗と、
これら２組のゲージ抵抗により上記加速度検出梁の厚さ
方向の加速度及び上記加速度検出梁の長手方向及び厚さ
方向に垂直な方向の加速度を検出するように結線された
２組のブリッジ回路と、上記加速度検出梁をその一端で
支持して片持ち梁構造とする台座と、この台座を固定す
るベース基板と、上記加速度検出梁からの電気信号を外
部に伝達する電気的接続手段とを備えたので、互いに直
交する方向の加速度を同時に検出することができるとい
う効果を奏する。
【００２１】この発明の請求項第２項は、加速度検出梁
の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向の加速度を検出す
るゲージ抵抗は、ダイヤフラム裏面の四隅に配置されて
いるので、Ｚ軸方向に対する加速度の感度を向上させる
ことができるという効果を奏する。
の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向の加速度を検出す
るゲージ抵抗は、ダイヤフラム裏面の四隅に配置されて
いるので、Ｚ軸方向に対する加速度の感度を向上させる
ことができるという効果を奏する。
【００２２】この発明の請求項第３項は、加速度検出梁
と、この加速度検出梁の厚さ方向の一方の面に形成され
たダイヤフラムと、このダイヤフラム裏面に配置された
第１のゲージ抵抗と、上記ダイヤフラムが形成された以
外の箇所の加速度検出梁の幅を細くして形成された細幅
部分と、この細幅部分に配置された第２のゲージ抵抗
と、上記第１のゲージ抵抗により上記加速度検出梁の厚
さ方向の加速度を検出するように結線された第１のブリ
ッジ回路と、上記第２のゲージ抵抗により上記加速度検
出梁の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向の加速度を検
出するように結線された第２のブリッジ回路と、上記加
速度検出梁をその一端で支持して片持ち梁構造とする台
座と、この台座を固定するベース基板と、上記加速度検
出梁からの電気信号を外部に伝達する電気的接続手段と
を備えたので、互いに直交する方向の加速度を高精度に
検出することができるという効果を奏する。
と、この加速度検出梁の厚さ方向の一方の面に形成され
たダイヤフラムと、このダイヤフラム裏面に配置された
第１のゲージ抵抗と、上記ダイヤフラムが形成された以
外の箇所の加速度検出梁の幅を細くして形成された細幅
部分と、この細幅部分に配置された第２のゲージ抵抗
と、上記第１のゲージ抵抗により上記加速度検出梁の厚
さ方向の加速度を検出するように結線された第１のブリ
ッジ回路と、上記第２のゲージ抵抗により上記加速度検
出梁の長手方向及び厚さ方向に垂直な方向の加速度を検
出するように結線された第２のブリッジ回路と、上記加
速度検出梁をその一端で支持して片持ち梁構造とする台
座と、この台座を固定するベース基板と、上記加速度検
出梁からの電気信号を外部に伝達する電気的接続手段と
を備えたので、互いに直交する方向の加速度を高精度に
検出することができるという効果を奏する。
【図１】 この発明の実施例１による半導体加速度検出
装置を示す要部平面図及び要部側断面図である。
装置を示す要部平面図及び要部側断面図である。
【図２】 この発明の実施例１による半導体加速度検出
装置におけるゲージ抵抗の回路図である。
装置におけるゲージ抵抗の回路図である。
【図３】 この発明の実施例２による半導体加速度検出
装置を示す要部平面図及びゲージ抵抗の回路図である。
装置を示す要部平面図及びゲージ抵抗の回路図である。
【図４】 この発明の実施例３による半導体加速度検出
装置を示す要部平面図及び要部側断面図である。
装置を示す要部平面図及び要部側断面図である。
【図５】 従来の半導体加速度検出装置を示す斜視図で
ある。
ある。
４ 台座、８ 加速度検出梁、９ ダイヤフラム、１０
細幅部分、Ｒ１ａ〜Ｒ４ａ、Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂ ゲージ
抵抗。
細幅部分、Ｒ１ａ〜Ｒ４ａ、Ｒ１ｂ〜Ｒ４ｂ ゲージ
抵抗。
Claims (3)
- 【請求項１】 加速度検出梁と、この加速度検出梁の厚
さ方向の一方の面に形成されかつ上記加速度検出梁の長
手方向に垂直な方向に幅が細くなるように形成されたダ
イヤフラムと、このダイヤフラム裏面の上記加速度検出
梁長手方向端部にそれぞれ配置された２組のゲージ抵抗
と、これら２組のゲージ抵抗により上記加速度検出梁の
厚さ方向の加速度及び上記加速度検出梁の長手方向及び
厚さ方向に垂直な方向の加速度を検出するように結線さ
れた２組のブリッジ回路と、上記加速度検出梁をその一
端で支持して片持ち梁構造とする台座と、この台座を固
定するベース基板と、上記加速度検出梁からの電気信号
を外部に伝達する電気的接続手段とを備えたことを特徴
とする半導体加速度検出装置。 - 【請求項２】 加速度検出梁の長手方向及び厚さ方向に
垂直な方向の加速度を検出するゲージ抵抗は、ダイヤフ
ラム裏面の四隅に配置されていることを特徴とする請求
項第１項記載の半導体加速度検出装置。 - 【請求項３】 加速度検出梁と、この加速度検出梁の厚
さ方向の一方の面に形成されたダイヤフラムと、このダ
イヤフラム裏面に配置された第１のゲージ抵抗と、上記
ダイヤフラムが形成された以外の箇所の加速度検出梁の
幅を細くして形成された細幅部分と、この細幅部分に配
置された第２のゲージ抵抗と、上記第１のゲージ抵抗に
より上記加速度検出梁の厚さ方向の加速度を検出するよ
うに結線された第１のブリッジ回路と、上記第２のゲー
ジ抵抗により上記加速度検出梁の長手方向及び厚さ方向
に垂直な方向の加速度を検出するように結線された第２
のブリッジ回路と、上記加速度検出梁をその一端で支持
して片持ち梁構造とする台座と、この台座を固定するベ
ース基板と、上記加速度検出梁からの電気信号を外部に
伝達する電気的接続手段とを備えたことを特徴とする半
導体加速度検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7056223A JPH08248060A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 半導体加速度検出装置 |
| DE19529178A DE19529178C2 (de) | 1995-03-15 | 1995-08-08 | Halbleiterbeschleunigungssensor |
| US08/512,632 US5589634A (en) | 1995-03-15 | 1995-08-08 | Semiconductor acceleration sensor for detecting acceleration in orthogonal directions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7056223A JPH08248060A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 半導体加速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08248060A true JPH08248060A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=13021115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7056223A Pending JPH08248060A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 半導体加速度検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5589634A (ja) |
| JP (1) | JPH08248060A (ja) |
| DE (1) | DE19529178C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810738B2 (en) * | 2002-07-10 | 2004-11-02 | Hitachi Metals, Ltd. | Acceleration measuring apparatus with calibration function |
| US20060179940A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-17 | Finemems Inc. | Ultra-small Profile, Low Cost Chip Scale Accelerometers of Two and Three Axes Based on Wafer Level Packaging |
| US7437255B2 (en) * | 2007-01-22 | 2008-10-14 | General Electric Company | Method and system for calibrating triaxial acceleration sensors |
| JP5454628B2 (ja) | 2012-06-29 | 2014-03-26 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
| DE102013208948A1 (de) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Sensorelement und Verfahren zur Erfassung von einer ersten und einer zweiten Komponente einer physikalischen Größe |
| US10317297B2 (en) * | 2013-12-11 | 2019-06-11 | Melexis Technologies Nv | Semiconductor pressure sensor |
| US20230127077A1 (en) * | 2021-10-08 | 2023-04-27 | Qorvo Us, Inc. | Input structures for strain detection |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4522072A (en) * | 1983-04-22 | 1985-06-11 | Insouth Microsystems, Inc. | Electromechanical transducer strain sensor arrangement and construction |
| JPH0830716B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1996-03-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体加速度検出装置 |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP7056223A patent/JPH08248060A/ja active Pending
- 1995-08-08 DE DE19529178A patent/DE19529178C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-08 US US08/512,632 patent/US5589634A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19529178C2 (de) | 1997-12-11 |
| DE19529178A1 (de) | 1996-09-19 |
| US5589634A (en) | 1996-12-31 |
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