JPH0843435A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐環境性を確保しつつ、加速度センサ
の小型化を図る。 【構成】 加速度センサ１は、絶縁基板２と、絶縁基板
２の上面２Ａ上に設けられ、外部から作用する加速度を
検知して加速度検知信号を出力する検知素子７と、絶縁
基板２の下面２Ｃに設けられ、加速度検知信号に基づく
加速度測定処理を行うための印刷抵抗１８およびコンデ
ンサを備えた多層基板１５と、多層基板１５と絶縁基板
２との間に画成された密閉室２１と、密閉室２１内に設
けられ、加速度検知信号に基づく加速度測定処理を行う
回路部２２と、検知素子７を内部に収容するように絶縁
基板２の上面２Ａ側に設けられたカバー３０とから構成
されている。このような構成により、加速度センサ１の
小型化を実現できる。また、密閉室によって回路部２２
を、カバー３０によって検知素子７をそれぞれ密閉封止
することができ、優れた耐環境性を確保することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造物の揺れ検出や移
動物体の加速度検出を行う加速度センサに関し、特に、
車両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、工業計測分野における振動計測
や構造物の揺れ計測、または車両，航空機等の移動物体
の加速度を検出する加速度センサは広く知られている。
例えば、自動車のエアバックシステムでは、加速度セン
サによって車両の衝突時の加速度を検出し、エアバック
システムの制御を行うようになっている。

【０００３】また、かかる加速度センサは、加速度を検
知して加速度検知信号を出力する検知素子と、前記加速
度検知信号に基づいて加速度測定処理を行うための処理
回路とから構成され、それらが単体のケース内に収容さ
れた構成のものが一般的である。

【０００４】ここで、上述した従来技術による加速度セ
ンサを図１１に基づいて説明するに、図中、２０１は回
路一体型の加速度センサを示し、該加速度センサ２０１
はセラミック材料等からなる基板２０２と、該基板２０
２上に設けられた検知素子２０３，回路部２０４および
複数のチップ部品２０５，２０５等と、前記各素子を収
容するように樹脂モールドによって形成されたカバー２
０６と、該カバー２０６内に収容された検出回路を外部
の他の回路と接続するために、該カバー２０６から外部
に向けて伸長した複数の外部端子２０７（１本のみ図
示）とから大略構成されている。

【０００５】そして、前記検知素子２０３は、例えば、
加速度センサ２０１が静電容量式のものであるならば、
固定された電極と、該固定電極に対して変位可能な可動
電極とを備え、加速度に応じた可動電極の変位による両
電極間の静電容量変化を検知し、これに基づく加速度検
出信号を出力するものである。

【０００６】また、前記回路部２０４は、検知素子２０
３に交流電圧を付与する発振回路や検知素子２０３から
出力される加速度検知信号に基づいて加速度測定処理を
行うためのバッファ回路，増幅器および電源回路等から
大略構成されている。

【０００７】さらに、前記基板２０２の上面にはリード
パターン（図示せず）が形成されており、前記検知素子
２０３，回路部２０４は該基板２０２上のリードパター
ンにワイヤボンディング２０８，２０８，…によって接
続されている。また、前記チップ部品２０５，２０５は
主に、抵抗やコンデンサのように比較的に素子寸法の大
きい電気部品である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、基板２０２上に検知素子２０３，回路部２
０４およびチップ部品２０５，２０５を平面的に並べて
配設する構成であるため、加速度センサ２０１全体とし
ての部品寸法が大きいという問題がある。

【０００９】さらに、基板２０２と検知素子２０３，回
路部２０４とはワイヤボンディング２０８，２０８，…
によって接続されているため、ワイヤボンディング２０
８，２０８，…を設けるには基板２０２上にある程度の
専用スペースや各ワイヤ間のピッチを確保する必要があ
り、部品寸法が大きくなってしまう。なお、技術的に
は、各ワイヤ間のピッチを狭めることで加速度センサ２
０１の小型化を図ることが可能であるが、信頼性や製造
の困難性を考慮する必要があるため、容易に小型化が図
れないという問題がある。

【００１０】さらに、従来技術による加速度センサ２０
１は耐環境性の確保のため、基板２０２上の全ての素子
を収容するようにカバー２０６を設けているため、これ
によっても加速度センサ２０１が大型化してしまうとい
う問題がある。

【００１１】一方、従来技術による加速度センサ２０１
はいわゆるディスクリート部品であるため、実装作業に
おいて個々に半田付けをしなければならず、作業性が悪
いという問題もある。

【００１２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたものであり、部品寸法を大幅に小さくでき、かつ
耐環境性にも優れた面実装タイプの加速度センサを提供
すること目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による加速度センサは、絶縁基
板と、該絶縁基板の一側に設けられ、外部から作用する
加速度を検知して加速度検知信号を出力する検知素子
と、前記絶縁基板の他側に設けられ、前記加速度検知信
号に基づく加速度測定処理を行うための電気部品を備え
た多層基板と、該多層基板と前記絶縁基板との間に画成
された密閉室と、該密閉室内に設けられ前記加速度検知
信号に基づく加速度測定処理を行う回路部と、前記検知
素子を内部に収容するように前記絶縁基板の一側に設け
られたカバーとからなる構成を採用している。

【００１４】また、請求項２の発明による加速度センサ
は、絶縁基板と、該絶縁基板の他側に設けられ前記加速
度検知信号に基づく加速度測定処理を行うための電気部
品を備えた多層基板と、該多層基板と前記絶縁基板との
間に画成された密閉室と、該密閉室内に設けられ、外部
から作用する加速度を検知して加速度検知信号を出力す
る検知素子と、前記密閉室内に位置して該検知素子と近
接して設けられ、前記加速度検知信号に基づく加速度測
定処理を行う回路部からなる構成を採用している。

【００１５】この場合、請求項３の発明の如く、前記密
閉室は、前記絶縁基板の他側表面に凹部を設け、該凹部
の開口側を前記多層基板の一側表面で閉塞することによ
り形成する構成とするのが好ましい。

【００１６】また、請求項４の発明の如く、前記密閉室
は、前記多層基板の一側表面に凹部を設け、該凹部の開
口側を前記絶縁基板の他側表面で閉塞することにより形
成する構成としてもよい。

【００１７】

【作用】請求項１の発明によれば、多層基板に電気部品
を備えたことと、前記多層基板と絶縁基板との間の密閉
室内に回路部を設けたことにより、大幅な省スペース化
を実現することができる。

【００１８】また、室内が外界から遮断された密閉室と
することにより、該密閉室内に設けられた回路部を密閉
封止することができる。即ち、前記絶縁基板と多層基板
は回路部を収容するケースとしての機能を兼用するもの
である。また、絶縁基板の一側にカバーを設けることに
より検知素子を密閉封止することができる。

【００１９】このようにして、加速度センサを検知素子
とその周辺の回路とを一体化した小型でかつ耐環境性に
優れた面実装部品とすることが可能となる。

【００２０】また、請求項２の発明によれば、多層基板
に電気部品を備えたことと、前記多層基板と絶縁基板と
の間の密閉室内に検知素子および回路部を設けたことに
より、大幅な省スペース化を実現することができる。

【００２１】また、室内が外界から遮断された密閉室と
することにより、該密閉室内に設けられた検知素子およ
び回路部を密閉封止することができる。即ち、前記絶縁
基板と多層基板は検知素子および回路部を収容するケー
スとしての機能を兼用するものである。

【００２２】このようにして、加速度センサを検知素子
とその周辺の回路とを一体化した小型でかつ耐環境性に
優れた面実装部品とすることが可能となる。

【００２３】さらに、請求項３の発明によれば、前記密
閉室を絶縁基板の他側表面に凹部を設け、該凹部の開口
側を前記多層基板の一側表面で閉塞することによって形
成すれば、該密閉室内に回路部等を収容し、密閉封止す
ることができる。

【００２４】一方、請求項４の発明によれば、前記密閉
室を多層基板の一側表面に凹部を設け、該凹部の開口側
を前記絶縁基板の他側表面で閉塞することによって形成
すれば、該密閉室内に回路部等を収容し、密閉封止する
ことができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例による加速度センサを
図１ないし図１０に基づいて説明する。

【００２６】まず、本発明の第１の実施例を図１ないし
図５に基づいて説明するに、図中、１は本実施例による
加速度センサを示し、該加速度センサ１は、後述するよ
うに、絶縁基板２，検知素子７，多層基板１５，回路部
２２およびカバー３０等から大略構成されている。

【００２７】２は加速度センサ１の中段に位置して設け
られた絶縁基板を示し、該絶縁基板２は、ガラス材料，
セラミックまたはシリコン材料等からなり、横断面正方
形状の平板状に形成されている。そして、該絶縁基板２
の上面２Ａ中央には、後述する検知素子７の可動部９を
浮遊状態とするために上側凹部２Ｂが形成され、該絶縁
基板２の下面２Ｃには、後述する密閉室２１を画成する
ための下側凹部２Ｄが形成されている。

【００２８】また、該絶縁基板２の下面２Ｃには、該下
面２Ｃの縁に沿うように形成された正方形枠状の密閉電
極３が設けられ、該密閉電極３には、多層基板１５の上
面１５Ａに設けられた密閉電極１６が高融点半田によっ
て固着されている。この密閉電極３は、絶縁基板２の下
面２Ｃ側に後述の多層基板１５を固着させるためのもの
である。なお、該密閉電極３，１６に例えばアース接続
用の電極としての機能を兼用させる構成としてもよい。

【００２９】さらに、該密閉電極３の内側には小円形状
の例えば８個の内側引出電極４，４，…が配設され、該
各内側引出電極４は、絶縁基板２の内部を上下方向に貫
通するスルーホール５，５，…を介して絶縁基板２の上
面２Ａに設けられた後述の検知素子７の各固定電極１
０，可動電極１４に電気的に接続されている。一方、各
内側引出電極４には、多層基板１５の上面１５Ａに配設
された各内側引出電極１７が高融点半田によってそれぞ
れ接合され、検知素子７から出力される加速度検知信号
を多層基板１５側に伝達するようになっている。

【００３０】さらにまた、該絶縁基板２の下側凹部２Ｄ
内部にも、小円形状の４個の中央引出電極６，６，…が
配設され、該各中央引出電極６には、後述する回路部２
２に設けられた回路部電極２３，２３，…が高融点半田
によって接合されている。なお、該各中央引出電極６と
前記各内側引出電極４は絶縁基板２の下面２Ｃ表面に形
成された金属薄膜等によって所定のパターンで電気的に
接続されている。

【００３１】７は絶縁基板２の上面２Ａ側に設けられた
検知素子を示し、該検知素子７は、外部から作用する加
速度に対応した静電容量の変化に基づく加速度検知信号
を出力するものであり、以下に示すような構成を有す
る。

【００３２】即ち、該検知素子７は、低抵抗のシリコン
材料にエッチングを施すことによって、図３に示すよう
に形成され、左，右両側に位置する一対の固定部８，８
と、該各固定部８の中間に位置する可動部９とから大構
構成されている。

【００３３】そして、前記各固定部８は絶縁基板２に固
着され、その内側面には複数の薄板１０Ａ，１０Ａ，…
を有するくし状の固定電極１０がそれぞれ形成されてい
る。

【００３４】一方、前記可動部９は、前，後両側に位置
して絶縁基板２に固着された支持部１１，１１と、該各
支持部１１に梁１２，１２，…を介して支持された質量
部１３と、該質量部１３の左，右両側に形成された可動
電極１４，１４とから構成され、前記各可動電極１４は
複数の薄板１４Ａ，１４Ａ，…を有してくし状に形成さ
れ、固定電極１０の各薄板１０Ａと微小隙間をもって噛
み合うように配置されている。また、質量部１３および
各可動電極１４は絶縁基板２の上側凹部２Ｂ上に位置し
ており、加速度が作用したときには、各梁１２が撓み変
形することにより、矢示Ａ方向に変位するようになって
いる。

【００３５】また、前記各固定部８，可動部９は、絶縁
基板２に形成された各スルーホール５を介して絶縁基板
２の各内側引出電極４に電気的に接続されている。

【００３６】ここで、該検知素子７の動作について説明
すると、まず、固定電極１０と可動電極１４には後述す
る発振回路により交流電圧が付与され、両電極間は所定
の静電容量を有する状態となる。このとき、外部から加
速度が作用すると、質量部１３および各可動電極１４が
矢示Ａ方向に変位して各可動電極１４が各固定電極１０
に接近または離間するため、この加速度に応じて両電極
間の静電容量が変化する。そして、このときの静電容量
の変化が各スルーホール５を介して絶縁基板２の各内側
引出電極４に電気的に伝達され、後述の回路部２２に向
けて加速度検知信号として出力される。

【００３７】１５は絶縁基板２の下面２Ｃ側に設けられ
た多層基板を示し、該多層基板１５は、ガラスエポキシ
材料またはセラミック材料等によって横断面正方形状の
平板状に形成されている。また、該多層基板１５の上面
１５Ａには、図４に示すように、該上面１５Ａの縁に沿
うように形成された正方形枠状の密閉電極１６が設けら
れ、該密閉電極１６を前記絶縁基板２の密閉電極３に高
融点半田によって接合することで、多層基板１５は絶縁
基板２に固着されている。

【００３８】また、該多層基板１５の上面１５Ａにおい
て、前記密閉電極１６の内側には、小円形状の例えば８
個の内側引出電極１７，１７，…が配設され、該各内側
引出電極１７は、前記絶縁基板２の各内側引出電極４に
高融点半田によって接合されている。

【００３９】さらに、該多層基板１５の下面１５Ｂには
電気部品としての印刷抵抗１８が設けられ、該多層基板
１５の内部には他の電気部品としてのコンデンサ１９
（図５参照）が実装または内蔵されている。ここで、前
記印刷抵抗１８は、図５に示すように、増幅回路２７の
一部を構成するものであり、トリミングにより抵抗値を
変更することにより、増幅回路の増幅率やオフセット電
圧等を調整することができるようになっている。また、
コンデンサ１９はダイオードブリッジ回路２５の一部を
構成するものである。

【００４０】一方、該多層基板１５の下面１５Ｂの縁側
には、複数の外部端子２０，２０，…が配設され、該外
部端子２０は後述する加速度測定回路で処理された信号
を外部に出力するためのものである。なお、前記印刷抵
抗１８，コンデンサ１９および外部端子２０は多層基板
１５内で各内側引出電極１７に所定のパターンでそれぞ
れ電気的に接続されている。

【００４１】２１は多層基板１５と絶縁基板２との間に
画成された密閉室を示し、該密閉室２１は、前記絶縁基
板２の下面２Ｃに設けられた下側凹部２Ｄの開口側を前
記多層基板１５の上面１５Ａで閉塞することにより形成
されている。また、多層基板１５と絶縁基板２とが、密
閉電極３，１６の間に高融点半田を全周に亘って塗布す
ることによって接合されているため、密閉室２１内は外
界と空間的に、または電磁的に遮断された密閉状態とな
っており、該密閉室２１内に設けられた後述の回路部２
２を密閉封止している。

【００４２】２２は密閉室２１内に設けられた回路部を
示し、該回路部２２の上面２２Ａに設けられた複数の回
路部電極２３，２３，…は、絶縁基板２の下側凹部２Ｄ
内に設けられた各中央引出電極６に高融点半田によって
それぞれ接合されている。

【００４３】また、該回路部２２内には、図５に示すよ
うな、発振回路２４，ダイオードブリッジ回路２５，バ
ッファ回路２６，増幅回路２７および電源回路２８が形
成されている。

【００４４】ここで、前記発振回路２４，ダイオードブ
リッジ回路２５，バッファ回路２６，増幅回路２７およ
び電源回路２８は、多層基板に設けられた印刷抵抗１８
およびコンデンサ１９を含めて全体として加速度測定回
路２９を構成している。そして、該加速度測定回路２９
は前記検知素子７から出力される加速度検知信号に基づ
く加速度測定処理を行うものである。

【００４５】即ち、発振回路２４は検知素子７の各固定
電極１０，各可動電極１４に交流電圧を付与するもので
あり、ダイオードブリッジ回路２５は検知素子７から出
力される加速度検知信号を整流する機能を有する。ま
た、バッファ回路２６は信号を安定させる機能を有し、
増幅回路２７は整流された加速度検知信号を差動増幅し
て外部に出力する機能を有する。さらに、電源回路２８
は前記各回路に供給する電圧を調整するものである。そ
して、検知素子７からの加速度検知信号はダイオードブ
リッジ回路２５，バッファ回路２６および増幅回路２７
を通過することによって電圧変換，差動増幅され、最終
的には増幅回路２７の出力側より加速度の対応しつつ、
所望の電圧や特性等を満たすように変換された信号とし
て出力される。そして、この信号は外部端子２０から外
部に出力される。

【００４６】３０は絶縁基板２の一側に位置して設けら
れたカバーを示し、該カバー３０は例えばシリコン材料
によって形成され、凹部３０Ａ内に検知素子７を収容
し、該検知素子７を密閉封止するものである。

【００４７】本実施例による加速度センサ１は上述のよ
うな構成を有するもので、該加速度センサ１は、加速度
に応じた加速度検知信号を出力する検知素子７と、この
加速度検知信号に加速度測定処理を施す加速度測定回路
２９とを併せもった面実装タイプの電気部品である。

【００４８】然るに、本実施例によれば、多層基板１
５，絶縁基板２，検出素子７およびカバー３０をそれぞ
れ縦方向に重畳するように配置して一体化し、また、多
層基板１５に加速度測定回路２９の一部を構成する印刷
抵抗１８，コンデンサ１９を設け、さらに、前記多層基
板１５と絶縁基板２との間に密閉室２１を形成し、該密
閉室２１内に加速度測定回路２９の一部を構成する発振
回路２４，増幅回路２７等の処理回路が形成された回路
部２２を設ける構成としたから、加速度センサ１の大幅
なる小型化を図ることができる。

【００４９】即ち、本実施例によれば、多層基板１５，
絶縁基板２，検出素子７およびカバー３０をそれぞれ縦
方向に重畳するように配置したことによって、該加速度
センサ１を外部の電気基板等に実装した場合の該加速度
センサ１が占有する実装面積（多層基板１５の下面１５
Ｂの面積に相当する）を極めて小さくすることができ
る。また、比較的広い面積を占有するコンデンサ１９を
多層基板１５内に形成して省スペース化を図るようにし
たことも、かかる実装面積を小さくするのに大きく貢献
している。

【００５０】さらに、前記絶縁基板２と多層基板１５と
の間に密閉室２１を形成し、該密閉室２１内に回路部２
２を密閉封止した状態で収容したことにより、絶縁基板
２と多層基板１５とに回路部２２を収容するケースの如
き機能を兼用させることができ、加速度センサ１の小型
化に貢献しつつ、優れた耐環境性を確保することができ
る。

【００５１】かくして、本実施例によれば、加速度セン
サ１の大幅な小型化と、優れた耐環境性の確保を実現す
ることができ、加速度センサの実用範囲を大幅に拡大す
ることができる。また、該加速度センサ１を面実装タイ
プの電気部品とすることができるから、該加速度センサ
１を外部の電気基板等に実装する際の実装作業を大幅に
簡略化することができる。

【００５２】次に、本発明の第２の実施例による加速度
センサを図６に基づいて説明するに、本実施例の特徴
は、密閉室内に設けられた回路部を多層基板の上面に接
合したことにある。なお、図１ないし図５に示す前記第
１の実施例による加速度センサ１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。

【００５３】図中、４１は本実施例による加速度セン
サ、４２は該加速度センサ４１の中段に位置して設けら
れた本実施例による絶縁基板をそれぞれ示し、該絶縁基
板４２は、第１の実施例で述べた絶縁基板２とほぼ同様
に、ガラス材料，セラミックまたはシリコン材料等から
横断面正方形状の平板状に形成され、上面４２Ａには上
側凹部４２Ｂが、下面４２Ｃには下側凹部４２Ｄがそれ
ぞれ形成されている。そして、該絶縁基板４２の上面４
２Ａ側には検知素子７およびカバー３０が設けられてい
る。

【００５４】また、該絶縁基板４２の下面４２Ｃには、
第１の実施例で述べた絶縁基板２とほぼ同様に正方形枠
状の密閉電極４３と、小円形状で複数の内側引出電極４
４，４４，…とが配設されており、前記密閉電極４３，
各内側引出電極４４は、後述する多層基板４６の密閉電
極４７，各内側引出電極４８に高融点半田によって接合
されている。さらに、前記各内側引出電極４４は、絶縁
基板４２の内部を上下方向に貫通するスルーホール４
５，４５，…を介して絶縁基板４２の上面４２Ａに設け
られた検知素子７の各固定電極１０，可動電極１４に電
気的に接続されている。

【００５５】４６は絶縁基板４２の下面４２Ｃ側に固着
された多層基板を示し、該多層基板４６は、第１の実施
例による多層基板１５とほぼ同様に、ガラスエポキシ材
料またはセラミック材料等によって横断面正方形状の平
板状に形成され、上面４６Ａには、正方形枠状の密閉電
極４７と、小円形状で複数の内側引出電極４８，４８，
…が配設されており、前記密閉電極４７，各内側引出電
極４８は絶縁基板４２の密閉電極４３，各内側引出電極
４４に高融点半田によってそれぞれ接合されている。

【００５６】しかし、本実施例による多層基板４６は、
前記内側引出電極４８の内側に複数の中央引出電極４
９，４９，…が配設されている点で第１の実施例で述べ
た多層基板１５と異なり、該各中央引出電極４９には、
後述の回路部５３の回路部電極５４，５４，…が高融点
半田によって接合されている。

【００５７】また、該多層基板４６の下面４６Ｂには、
第１の実施例の多層基板１５とほぼ同様に、複数の外部
端子５０，５０，…と印刷抵抗５１，５１が配設され、
該多層基板４６内にはコンデンサが実装または内蔵され
ている。なお、前記各内側引出電極４４，各中央引出電
極４９，外部端子５０，印刷抵抗５１およびコンデンサ
は多層基板４６内で所定のパターンをもって電気的に接
続されている。

【００５８】５２は多層基板４６と絶縁基板４２との間
に画成された密閉室を示し、該密閉室５２は、第１の実
施例で述べた密閉室２１とほぼ同様に、前記絶縁基板４
２の下面４２Ｃに設けられた下側凹部４２Ｄの開口側を
前記多層基板４６の上面４６Ａで閉塞することにより形
成されており、内部に設けられた回路部５３を密閉封止
している。

【００５９】５３は密閉室５２内に設けられた回路部を
示し、該回路部５３の下面５３Ａに設けられた複数の回
路部電極５４，５４，…は、多層基板４６の各中央引出
電極４９に高融点半田によってそれぞれ接合されてい
る。また、該回路部５３内には、第１の実施例で述べた
回路部２２内とほぼ同様に、発振回路，ダイオードブリ
ッジ回路，バッファ回路，増幅回路および電源回路が形
成されている。

【００６０】本実施例による加速度センサ４１は上述の
ような構成を有するもので、本実施例で述べた如く、多
層基板４６の上面４６Ａに各中央引出電極４９を設け、
密閉室５２の回路部５３の下面５３Ａに設けられた各回
路部電極５４に接合するようにしても、前記第１の実施
例と同様の作用効果を得ることができる。

【００６１】次に、本発明の第３の実施例による加速度
センサを図７に基づいて説明するに、本実施例の特徴
は、多層基板の一側表面に凹部を設け、該凹部の開口側
を前記絶縁基板の他側表面で閉塞することにより密閉室
を形成したことにある。なお、上述した図１ないし図５
に示す第１の実施例による加速度センサ１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。

【００６２】図中、６１は本実施例による加速度セン
サ、６２は該加速度センサ６１の中段に位置して設けら
れた本実施例による絶縁基板をそれぞれ示し、該絶縁基
板６２は、前記第１の実施例で述べた絶縁基板２とほぼ
同様に、ガラス材料，セラミックまたはシリコン材料等
から横断面正方形状の平板上に形成され、上面６２Ａに
は上側凹部６２Ｂが形成され、検知素子７およびカバー
３０が設けられている。

【００６３】しかし、該絶縁基板６２は第１の実施例で
述べた絶縁基板２と異なり、下面６２Ｃには凹部がな
く、単なる平面である。そして、該下面６２Ｂには、第
１の実施例で述べた絶縁基板２とほぼ同様に正方形枠状
の密閉電極６３，小円形状で複数の内側引出電極６４，
６４，…が配設されており、前記密閉電極６３，各内側
引出電極６４は、後述する多層基板６７の密閉電極６
８，各内側引出電極６９に高融点半田によって接合され
ている。さらに、前記各内側引出電極６４は、絶縁基板
６２の内部を上下方向に貫通するスルーホール６５，６
５，…を介して絶縁基板６２の上面６２Ａに設けられた
検知素子７の各固定電極１０，可動電極１４にそれぞれ
電気的に接続されている。

【００６４】さらに、該絶縁基板６２の下面６２Ｃに
は、前記内側引出電極６４の内側に位置して複数の中央
引出電極６６，６６，…が配設され、後述の回路部７３
の回路部電極７４，７４，…が高融点半田によって接合
されている。

【００６５】６７は絶縁基板６２の下面６２Ｃ側に固着
された多層基板を示し、該多層基板６７は、第１の実施
例で述べた多層基板１５とほぼ同様に、ガラスエポキシ
材料またはセラミック材料等によって平面正方形状の平
板状に形成され、上面６７Ａには、正方形枠状の密閉電
極６８と、小円形状の複数の内側引出電極６９，６９，
…が配設されており、前記密閉電極６８，各内側引出電
極６９は絶縁基板６２の密閉電極６３，各内側引出電極
６４に高融点半田によってそれぞれ接合されている。

【００６６】しかし、本実施例による多層基板６７の上
面６７Ａ中央には、後述する密閉室７２を画成するため
の上側凹部６７Ｂが形成されている点で第１の実施例で
述べた多層基板４６と異なる。

【００６７】なお、該多層基板６７の下面６７Ｃには、
第１の実施例の多層基板１５とほぼ同様に、複数の外部
端子７０，７０，…と印刷抵抗７１，７１が配設され、
該多層基板６７内にはコンデンサが内蔵されている。

【００６８】７２は多層基板６７と絶縁基板６２との間
に画成された密閉室を示し、該密閉室７２は、前記多層
基板６７の上面６７Ａに設けられた上側凹部６７Ｂの開
口側を前記絶縁基板６２の下面６２Ｃで閉塞することに
より形成されており、該密閉室７２内に設けられた回路
部７３を密閉封止している。

【００６９】７３は密閉室７２内に設けられた回路部を
示し、該回路部７３の上面７３Ａに設けられた複数の回
路部電極７４，７４，…は、絶縁基板６２の各中央引出
電極６６に高融点半田によってそれぞれ接合されてい
る。また、該回路部７３内には、第１の実施例で述べた
回路部２２内とほぼ同様に、発振回路，ダイオードブリ
ッジ回路，バッファ回路，増幅回路および電源回路が形
成されている。

【００７０】本実施例による加速度センサ６１は上述の
ような構成を有するもので、本実施例で述べたように、
多層基板６７の上面６７Ａに上側凹部６７Ｂを設け、該
上側凹部６７Ｂの開口部を絶縁基板６２の下面６２Ｃで
閉塞することにより密閉室７２を形成するようにしても
前記第１，第２の実施例と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００７１】次に、本発明の第４の実施例による加速度
センサを図８に基づいて説明するに、本実施例の特徴
は、絶縁基板と多層基板との間に画成された密閉室内に
検知素子と回路部を配設し、前記密閉室は、前記多層基
板の一側表面に凹部を設け、該凹部の開口側を前記絶縁
基板の他側表面で閉塞することにより形成したことにあ
る。

【００７２】図中、８１は本実施例による加速度セン
サ、８２は該加速度センサ８１の上側に設けられた絶縁
基板を示し、該絶縁基板８２は、第１の実施例で述べた
絶縁基板２とほぼ同様に、ガラス材料，セラミックまた
はシリコン材料等から横断面正方形状の平板上に形成さ
れている。しかし、本実施例による絶縁基板８２は、上
面８２Ａが単なる平面であり、下面８２Ｂには検知素子
７の質量部１３および可動電極１４を浮遊状態とするた
めの下側凹部８２Ｃが設けられ、さらに、該下面８２Ｂ
に、第１の実施例で述べた検知素子７が設けられている
点で第１の実施例によるものと異なる。

【００７３】また、該絶縁基板８２の下面８２Ｂには、
該下面８２Ｂの縁に沿うように形成された正方形枠状の
枠部材８３が設けられ、該枠部材８３上に、第１の実施
例で述べた密閉電極３と同様の密閉電極８４が設けられ
ている。さらに、該密閉電極８４の内側に位置して検知
素子７の固定部８等の表面には小円形状の複数の内側引
出電極８５，８５，…が配設されている。そして、前記
密閉電極８４，各内側引出電極８５は、後述する多層基
板８６の密閉電極８７，各内側引出電極８８に高融点半
田によって接合されている。

【００７４】８６は絶縁基板８２の下面８２Ｂ側に位置
して設けられた多層基板を示し、該多層基板８６は、第
１の実施例で述べた多層基板１５とほぼ同様に、ガラス
エポキシ材料またはセラミック材料等によって横断面正
方形状の平板状に形成され、上面８６Ａ中央には、後述
する密閉室９２を形成するため上側凹部８６Ｂが設けら
れている。

【００７５】また、該多層基板８６の上面８６Ａには、
正方形枠状の密閉電極８７と、小円形状で複数の内側引
出電極８８，８８，…が配設されており、前記密閉電極
８７，各内側引出電極８８は絶縁基板８２の密閉電極８
４，各内側引出電極８５に高融点半田によってそれぞれ
接合されている。さらに、上側凹部８６Ｂ内には、後述
の回路部９３の回路部電極９４，９４，…を接合するた
めの複数の中央引出電極８９，８９，…が配設されてい
る。

【００７６】なお、該多層基板８６の下面８６Ｃには、
第１の実施例の多層基板１５とほぼ同様に、複数の外部
端子９０，９０，…と印刷抵抗９１，９１が配設され、
該多層基板８６内にはコンデンサが内蔵されている。

【００７７】９２は多層基板８６と絶縁基板８２との間
に画成された密閉室を示し、該密閉室９２は、前記多層
基板８６の上面８５Ａに設けられた上側凹部８５Ｂの開
口側を前記絶縁基板８２の下面８２Ｂで閉塞することに
より形成されている。そして該密閉室９２内には検知素
子７および回路部９３が収容され、該密閉室９２内を外
界から空間的または電磁的に遮断することによって、検
知素子７，回路部９３の双方を１室内に密閉封止してい
る。

【００７８】９３は密閉室９２内に設けられた回路部を
示し、該回路部９３の下面９３Ａに設けられた複数の回
路部電極９４，９４，…は、絶縁基板８２の各中央引出
電極８９に高融点半田によってそれぞれ接合されてい
る。また、該回路部９３内には、第１の実施例で述べた
回路部２２内とほぼ同様に、発振回路，ダイオードブリ
ッジ回路，バッファ回路，増幅回路および電源回路が形
成されている。

【００７９】本実施例による加速度センサ８１は上述の
ような構成を有するもので、本実施例で述べた如く、絶
縁基板８２の下面８２Ｂ側に検知素子７を設け、多層基
板８６の上側凹部８６Ｂ内に回路部９３を収容し、前記
絶縁基板８２の下面８２Ｂ側と多層基板８６の上面８６
Ａ側とを接合することにより、該絶縁基板８２と多層基
板８６との間に、前記検知素子７および回路部９３を密
閉封止する密閉室９２を形成するようにしても、第１，
２または３の実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００８０】特に、本実施例によれば、密閉室９２内に
検知素子７および回路部９３を収容する構成としたた
め、絶縁基板８２と多層基板８６とに検知素子７，回路
部９３の双方を収容するカバーとしての兼用させること
ができ、加速度センサの一層なる小型化を図ることがで
きる。

【００８１】次に、本発明の第５の実施例による加速度
センサを図９に基づいて説明するに、本実施例の特徴
は、絶縁基板と多層基板との間に画成された密閉室内に
検知素子と回路部を配設し、密閉空間は、絶縁基板の他
側表面に凹部を設け、該凹部の開口側を前記多層基板の
一側表面で閉塞することにより形成したことにある。

【００８２】図中、１０１は本実施例による加速度セン
サ、１０２は該加速度センサ１０１の上側に設けられた
絶縁基板を示し、該絶縁基板１０２は、第１の実施例で
述べた絶縁基板２とほぼ同様に、ガラス材料，セラミッ
クまたはシリコン材料等から横断面正方形状の平板上に
形成されている。しかし、本実施例による絶縁基板１０
２は、上面１０２Ａが単なる平面であり、下面１０２Ｂ
には、後述する密閉室１１１を形成するための下側凹部
１０２Ｃが設けられ、さらに、該下側凹部１０２Ｃ内に
は、検知素子７の質量部１３および可動電極１４を浮遊
状態で支持するための中央凹部１０２Ｄが形成されてい
る。そして、第１の実施例で述べた検知素子７が、前記
下側凹部１０２Ｃ内に設けられている。

【００８３】また、該絶縁基板１０２の下面１０２Ｂに
は、正方形枠状の密閉電極１０３が設けられ、該密閉電
極１０３の内側には小円形状の複数の内側引出電極１０
４，１０４，…が配設されている。そして、前記密閉電
極１０３，各内側引出電極１０４は、後述する多層基板
１０５の密閉電極１０６，各内側引出電極１０７に高融
点半田によって接合されている。

【００８４】１０５は絶縁基板１０２の下面１０２Ｂ側
に位置して設けられた多層基板を示し、該多層基板１０
５は、第１の実施例で述べた多層基板１５とほぼ同様
に、ガラスエポキシ材料またはセラミック材料等によっ
て横断面正方形状の平板状に形成されている。

【００８５】また、該多層基板１０５の上面１０５Ａに
は、正方形枠状の密閉電極１０６と、小円形状で複数の
内側引出電極１０７，１０７，…が配設され、前記密閉
電極１０６，各内側引出電極１０７は絶縁基板１０２の
密閉電極１０３，各内側引出電極１０４に高融点半田に
よってそれぞれ接合されている。さらに、各内側引出電
極１０７の内側には、後述の回路部１１２の回路部電極
１１３，１１３，…を接合するための複数の中央引出電
極１０８，１０８，…が配設されている。

【００８６】なお、該多層基板１０５の下面１０５Ｂに
は、第１の実施例の多層基板１５とほぼ同様に、複数の
外部端子１０９，１０９，…と印刷抵抗１１０，１１０
が配設され、該多層基板１０５内にはコンデンサが実装
または内蔵されている。

【００８７】１１１は多層基板１０５と絶縁基板１０２
との間に画成された密閉室を示し、該密閉室１１１は、
前記絶縁基板１０２の下面１０２Ｂに設けられた下側凹
部１０２Ｃの開口側を前記多層基板１０５の上面１０５
Ａで閉塞することにより形成されている。そして該密閉
室１１１内には検知素子７および回路部１１２が収容さ
れ、該密閉室１１１内を外界から空間的または電磁的に
遮断することによって、検知素子７，回路部１１２の双
方を１室内に密閉封止している。

【００８８】１１２は密閉室１１１内に設けられた回路
部を示し、該回路部１１２の下面１１２Ａに設けられた
複数の回路部電極１１３，１１３，…は、多層基板１０
５の各中央引出電極１０８に高融点半田によってそれぞ
れ接合されている。また、該回路部１１２内には、第１
の実施例で述べた回路部２２内とほぼ同様に、発振回
路，ダイオードブリッジ回路，バッファ回路，増幅回路
および電源回路が形成されている。

【００８９】本実施例による加速度センサ１０１は上述
のような構成を有するもので、本実施例によっても、前
記第４の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

【００９０】なお、前記各実施例では、検知素子７とし
て図３に示すような、くし状の固定電極１０，可動電極
１４を有する形状のものを設ける場合を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限るものでなく、図１０に示す
ような片持支持型の検知素子１２１等の他の形状のもの
を設けてもよい。

【００９１】ここで、図１０に示す片持支持型の検知素
子１２１は、絶縁基板２（４２，６２，８２，１０２）
上で凹部２Ｂ（４２Ｂ，６２Ｂ，８２Ｃ，１０２Ｄ）を
挟むように設けられた一対の固定部１２２，１２２と、
該各固定部１２２間に設けられた可動部１２３とから大
略構成されている。そして、前記絶縁基板２（４２，６
２，８２，１０２）の凹部２Ｂ（４２Ｂ，６２Ｂ，８２
Ｃ，１０２Ｄ）を挟んで対向する固定部１２２の側面
は、それぞれ固定電極１２４となっている。また、前記
可動部１２３は、絶縁基板２（４２，６２，８２，１０
２）上に固着された支持部１２５と、該支持部１２５に
梁１２６を介して矢示Ｂ方向に可動に設けられた質量部
１２７とから構成され、前記各固定部１２２の固定電極
１２４に対向する前記質量部１２７の両側側面が可動電
極１２８，１２８となっている。

【００９２】そして、該検知素子１２１は、加速度に応
じて質量部１２７が矢示Ｂ方向に変位し、質量部１２７
の可動電極１２３と各固定部１２２の固定電極１２４と
の離間距離が変化することにより、各電極間の静電容量
が変化するのを検知して加速度検知信号を出力する。

【００９３】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、絶縁基板の一側には検知素子を、他側には多層基
板をそれぞれ設け、該多層基板には電気部品を備え、前
記絶縁基板と該多層基板との間に形成した密閉室内には
回路部を設け、さらに前記絶縁基板の一側にはカバーを
設けて検知素子を封止する構成としたから、加速度セン
サを構成する検知素子，電気部品，回路部等の各素子を
効率良く配設することができ、大幅な省スペース化を図
ることができる。

【００９４】さらに、前記絶縁基板と多層基板との間に
密閉室を形成し、その内部に回路部を設ける構成とした
ため、前記絶縁基板と多層基板とに回路部を収容するケ
ースとしての機能を兼用させることができ、内部の回路
部を確実に封止することができる。

【００９５】従って、加速度センサの大幅なる小型化を
図ることができると共に、耐環境性に極めて優れた面実
装タイプの加速度センサを実現することが可能となる。

【００９６】また、請求項２の発明によれば、密閉室内
に検知素子と回路部を収容する構成としたため、絶縁基
板と多層基板とに検知素子，回路部の双方を収容するケ
ースとしての機能を兼用させることができ、加速度セン
サの一層なる小型化を実現することができる。

【００９７】さらに、請求項３の発明によれば、密閉室
を絶縁基板の他側表面に凹部を設け、該凹部の開口側を
前記多層基板の一側表面で閉塞することにより形成する
構成としたから、前記絶縁基板と多層基板との間に回路
部等を収容する空間を効率的に確保することができる。

【００９８】さらにまた、請求項４の発明によれば、密
閉室を多層基板の一側表面に凹部を設け、該凹部の開口
側を前記絶縁基板の他側表面で閉塞することにより形成
する構成としたから、前記絶縁基板と多層基板との間に
回路部等を収容する空間を効率的に確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による加速度センサを分
解した状態で示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例による加速度センサを示
す縦断面図である。

【図３】第１の実施例による検知素子を示す平面図であ
る。

【図４】第１の実施例による多層基板を示す平面図であ
る。

【図５】検知素子，加速度測定回路を示す回路ブロック
図である。

【図６】本発明の第２の実施例による加速度センサを示
す縦断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例による加速度センサを示
す縦断面図である。

【図８】本発明の第４の実施例による加速度センサを示
す縦断面図である。

【図９】本発明の第５の実施例による加速度センサを示
す縦断面図である。

【図１０】片持支持型の検知素子を示す平面図である。

【図１１】従来技術による加速度センサを示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１，４１，６１，８１，１０１ 加速度センサ ２，４２，６２，８２，１０２ 絶縁基板 ２Ｄ，４２Ｄ，１０２Ｃ 下側凹部（凹部） ６７Ｂ，８６Ｂ 上側凹部（凹部） ７，１２１ 検知素子 １８，５１，７１，９１，１１０ 印刷抵抗（電気部
品） １９ コンデンサ（電気部品） １５，４６，６７，８６，１０５ 多層基板 ２１，５２，７２，９２，１１１ 密閉室 ２２，５３，７３，９３，１１２ 回路部 ３０ カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板の一側に設けら
   れ、外部から作用する加速度を検知して加速度検知信号
   を出力する検知素子と、前記絶縁基板の他側に設けら
   れ、前記加速度検知信号に基づく加速度測定処理を行う
   ための電気部品を備えた多層基板と、該多層基板と前記
   絶縁基板との間に画成された密閉室と、該密閉室内に設
   けられ前記加速度検知信号に基づく加速度測定処理を行
   う回路部と、前記検知素子を内部に収容するように前記
   絶縁基板の一側に設けられたカバーとからなる加速度セ
   ンサ。
2. 【請求項２】 絶縁基板と、該絶縁基板の他側に設けら
   れ前記加速度検知信号に基づく加速度測定処理を行うた
   めの電気部品を備えた多層基板と、該多層基板と前記絶
   縁基板との間に画成された密閉室と、該密閉室内に設け
   られ外部から作用する加速度を検知して加速度検知信号
   を出力する検知素子と、前記密閉室内に位置して該検知
   素子と近接して設けられ前記加速度検知信号に基づく加
   速度測定処理を行う回路部とからなる加速度センサ。
3. 【請求項３】 前記密閉室は、前記絶縁基板の他側表面
   に凹部を設け、該凹部の開口側を前記多層基板の一側表
   面で閉塞することにより形成してなる請求項１または２
   記載の加速度センサ。
4. 【請求項４】 前記密閉室は、前記多層基板の一側表面
   に凹部を設け、該凹部の開口側を前記絶縁基板の他側表
   面で閉塞することにより形成してなる請求項１または２
   記載の加速度センサ。