JPH09304409A - Cantilever with force displacement sensor - Google Patents
Cantilever with force displacement sensorInfo
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- JPH09304409A JPH09304409A JP11930296A JP11930296A JPH09304409A JP H09304409 A JPH09304409 A JP H09304409A JP 11930296 A JP11930296 A JP 11930296A JP 11930296 A JP11930296 A JP 11930296A JP H09304409 A JPH09304409 A JP H09304409A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は走査型原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）等の走査型プローブ顕微鏡に使用される
力変位センサ付カンチレバーに関し、特にその検出感度
を改善した力変位センサ付カンチレバーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cantilever with a force displacement sensor used in a scanning probe microscope such as a scanning atomic force microscope (AFM), and more particularly to a cantilever with a force displacement sensor having improved detection sensitivity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】走査型原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等の走
査型プローブ顕微鏡においては、試料表面とプローブと
の間の相互作用を利用して、試料表面の微細な組織や構
造を検出するために、片持ち梁の先端に探針を装着した
力変位センサ付カンチレバーが使用されている。例え
ば、特開平６−３２３８４５号公報には、シリコンウエ
ハに支持され、自由端にチップを有するシリコンの酸化
膜または窒化膜で形成された薄膜弾性体と、該薄膜弾性
体上に電極、薄膜、電極の順に装着された層構造とから
なる走査型力顕微鏡用薄膜式力検出プローブが開示され
ている。また、該薄膜弾性体の形状としては、長方形型
および三角形型が示されている。この薄膜式力検出プロ
ーブによれば、該プローブを試料の表面にＸＹ方向に走
査すると、該試料表面の凹凸に応じてチップが斥力を受
け、前記薄膜弾性体が変形する。薄膜弾性体が変形する
と、前記電極に挟まれた薄膜が曲げ応力を受けまた該電
極間の電気容量が変化し、検出信号が変化する。この結
果、前記試料の表面の組織あるいは微細な構造を計測す
ることができるようになる。2. Description of the Related Art In a scanning probe microscope such as a scanning atomic force microscope (AFM), an interaction between a sample surface and a probe is used to detect a fine structure or structure of the sample surface. In addition, a cantilever with a force displacement sensor having a probe attached to the tip of a cantilever is used. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-323845, a thin film elastic body supported by a silicon wafer and formed of a silicon oxide film or a nitride film having a chip at a free end, an electrode, a thin film on the thin film elastic body, A thin-film force detection probe for a scanning force microscope is disclosed, which comprises a layered structure in which electrodes are mounted in this order. As the shape of the thin film elastic body, a rectangular shape and a triangular shape are shown. According to this thin film type force detection probe, when the probe is scanned on the surface of the sample in the XY directions, the chip receives repulsive force according to the unevenness of the sample surface, and the thin film elastic body is deformed. When the thin film elastic body is deformed, the thin film sandwiched by the electrodes is subjected to bending stress, the electric capacitance between the electrodes is changed, and the detection signal is changed. As a result, it becomes possible to measure the texture or fine structure of the surface of the sample.
【０００３】また、他の従来例として、特開平５−１９
６４５８号公報に開示されているものがある。この公報
には、シリコン基板のＰ＋形領域に、砒素インプラント
により形成されたＵ字型のＮ＋ピエゾ抵抗体を有する片
持梁アームが示されている。ピエゾ抵抗体は応力を受け
ると、該応力に応じて抵抗率が変化するので、該ピエゾ
抵抗体の抵抗率の変化を検出することにより、試料表面
の形状を計測することができる。Further, as another conventional example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-19
Some are disclosed in Japanese Patent No. 6458. This publication discloses a cantilever arm having a U-shaped N + piezoresistor formed by an arsenic implant in a P + region of a silicon substrate. When the piezoresistor receives a stress, its resistivity changes according to the stress. Therefore, the shape of the sample surface can be measured by detecting the change in the resistivity of the piezoresistor.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の片持ち梁式の力変位センサは、そのレバーのた
わみを良好にすることに関して、格別の配慮がなされて
いなかった。この発明の目的は、前記した従来技術に鑑
み、レバーのたわみを良好にし、計測感度を改善した力
変位センサ付カンチレバーを提供することにある。However, in the above-mentioned conventional cantilever type force displacement sensor, no particular consideration has been given to making the deflection of the lever thereof favorable. An object of the present invention is to provide a cantilever with a force displacement sensor in which the deflection of the lever is improved and the measurement sensitivity is improved in view of the above-mentioned conventional technique.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、この発明は、支持部に片持ち梁式に支持された
レバー部を有する力変位センサ付カンチレバーにおい
て、前記レバー部の前記支持部付近に、くびれ部を設け
た点に特徴がある。また、前記レバー部の前記くびれ部
に対応する位置に、該レバー部の変位を電気信号に変え
る変位検出部を設けた点に特徴がある。さらに、本発明
は、前記レバー部の前記支持部付近に、該レバー部の変
位を電気信号に変え、かつ該レバー部を励振する検出・
励振部を設けた点に特徴がある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a cantilever with a force displacement sensor, which has a lever portion supported in a cantilever manner on a support portion, and the support of the lever portion is provided. The feature is that a constricted part is provided near the part. Further, it is characterized in that a displacement detection unit that changes the displacement of the lever portion into an electric signal is provided at a position corresponding to the constricted portion of the lever portion. Further, according to the present invention, in the vicinity of the support portion of the lever portion, a detection / excitation for converting the displacement of the lever portion into an electric signal and exciting the lever portion.
The feature is that an excitation unit is provided.
【０００６】本発明によれば、前記くびれ部において、
カンチレバーがたわみ易くなるので、該カンチレバーの
先端に設けられているチップに小Ｎ型ではレバー部２の
長手方向がＳｉ基板の＜１００＞方向が良い。さな力が
働いてもカンチレバーはたわみ、計測感度を改善するこ
とができるようになる。また、前記レバー部の支持部付
近に励振部が設けられているので、カンチレバーは該支
持部付近でたわみ易くなり、計測感度を改善することが
できるようになる。According to the present invention, in the constricted portion,
Since the cantilever is easily bent, in the chip provided at the tip of the cantilever, the longitudinal direction of the lever portion 2 in the small N type is preferably the <100> direction of the Si substrate. Even if a small force acts, the cantilever bends, and the measurement sensitivity can be improved. Further, since the excitation section is provided near the support section of the lever section, the cantilever is easily bent near the support section, and the measurement sensitivity can be improved.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は本発明の力変位センサ付カン
チレバーの一実施形態を示し、同図(a) は平面図、(b)
は側面図、(c) は図(a) のＡ−Ａ´線拡大断面図を示
す。また、同図(d) は図(c) の変形例を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1A and 1B show an embodiment of a cantilever with a force displacement sensor according to the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG.
Is a side view, and (c) is an enlarged sectional view taken along the line AA ′ of FIG. Further, FIG. 7D shows a modification of FIG.
【０００８】図１(a) 〜(c) に示されているように、力
変位センサ付カンチレバーは、例えばＳｉ基板からなる
支持部１と、該支持部１から延びるレバー部２と、その
先端に取り付けられたチップ３とを有している。該レバ
ー部２の支持部１近傍には、本発明に従って、くびれ部
４ａ、４ｂが形成され、少なくとも該くびれ部４ａ、４
ｂに対応するレバー部２上に変位検出器が構成されてい
る。該くびれ部４ａ、４ｂは切欠部であってもよいし、
部分的にエッチングした凹部であってもよい。As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), a cantilever with a force displacement sensor has a supporting portion 1 made of, for example, a Si substrate, a lever portion 2 extending from the supporting portion 1, and a tip thereof. And a chip 3 attached thereto. According to the present invention, constricted portions 4a and 4b are formed in the vicinity of the support portion 1 of the lever portion 2, and at least the constricted portions 4a and 4b are formed.
A displacement detector is formed on the lever portion 2 corresponding to b. The constricted portions 4a and 4b may be notches,
It may be a partially etched recess.
【０００９】該変位検出器は、一例として、不純物拡散
あるいはイオンインプラ等で形成されたＵ字状の抵抗層
５と、該抵抗層５の両端に形成された２つの低抵抗部６
ａ、６ｂと、該低抵抗部６ａ、６ｂに接続された電極７
ａ、７ｂから構成されている。Ｓｉの単結晶基板を使用
して抵抗層５をＰ型またはＮ型の不純物層で形成する場
合は、次の組み合わせが感度が大きくなり好ましい。Ｎ
型ではレバー部２の長手方向がＳｉ基板の＜１００＞方
向が良い。Ｐ型ではレバー部２の長手方向がＳｉ基板の
＜１１１＞方向または、感度が半分になるが、＜１１０
＞，＜１１２＞方向でも良い。The displacement detector is, for example, a U-shaped resistance layer 5 formed by impurity diffusion or ion implantation, and two low resistance portions 6 formed at both ends of the resistance layer 5.
a and 6b, and an electrode 7 connected to the low resistance portions 6a and 6b
It is composed of a and 7b. When the resistance layer 5 is formed of a P-type or N-type impurity layer using a Si single crystal substrate, the following combination is preferable because of high sensitivity. N
In the mold, the longitudinal direction of the lever portion 2 is preferably the <100> direction of the Si substrate. In the P type, the longitudinal direction of the lever portion 2 is the <111> direction of the Si substrate, or the sensitivity is halved.
>, <112> directions may be used.
【００１０】該変位検出器の他の例として、図１(d) に
示されているように、メタル、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｗ等からな
る抵抗層８と電極９から構成するようにしてもよい。該
変位検出器のさらに他の例を、図２(e) 、(f) で説明す
る。同図(f) は図(e) のＢ−Ｂ´線断面図を示す。ま
た、図中の図１(a) と同符号は同一または同等物を示
す。この例は、変位検出器１２を圧電体で構成したもの
である。該圧電体変位検出器１２は図(f) から明らかな
ように、レバー部２上に形成された電極１２ａと、Ｚｎ
Ｏ、ＰＺＴ等からなる圧電体１２ｂと、該圧電体１２ｂ
の上面に形成された電極１２ｃとから構成されている。
各電極１２ａ，１２ｂは各々電極７ａ，７ｂに対応す
る。また材料は、Ａｕ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｃｒ等のう
ちの少なくとも一つからなる。As another example of the displacement detector, as shown in FIG. 1D, a resistance layer 8 made of metal, Ni-Cr, W or the like and an electrode 9 may be used. . Still another example of the displacement detector will be described with reference to FIGS. 2 (e) and 2 (f). FIG. 6F shows a sectional view taken along the line BB ′ of FIG. In addition, the same reference numerals as those in FIG. 1 (a) indicate the same or equivalent parts. In this example, the displacement detector 12 is made of a piezoelectric material. As is clear from FIG. 2 (f), the piezoelectric displacement detector 12 includes an electrode 12a formed on the lever portion 2 and a Zn
Piezoelectric body 12b made of O, PZT, etc., and the piezoelectric body 12b
And an electrode 12c formed on the upper surface of.
The electrodes 12a and 12b correspond to the electrodes 7a and 7b, respectively. The material is at least one of Au, Al, Ti, Pt, Cr and the like.
【００１１】本実施形態によれば、前記レバー部２の支
持部１の近傍にくびれ部４ａ、４ｂが形成されているの
で、該レバー部２は該くびれ部４ａ、４ｂにおいてたわ
み易くなる。このため、チップ３に小さな力が働いて
も、レバー部２はたわみを発生することができるように
なる。また、チップ３に従来装置と同じ大きさの力が働
いた場合には、従来装置のそれに比べてたわみ量を大き
くすることができる。したがって、前記変位検出器によ
ってチップ３にかかる小さな力まで検出できるようにな
り、また、チップ３に従来装置と同じ大きさの力が加わ
った場合には変位検出器からの検出出力を従来装置のそ
れに比べて大きくすることができるようになるので、高
感度の力変位センサ付カンチレバーを提供することがで
きるようになる。According to this embodiment, since the constricted portions 4a and 4b are formed in the vicinity of the supporting portion 1 of the lever portion 2, the lever portion 2 is easily bent at the constricted portions 4a and 4b. Therefore, even if a small force acts on the tip 3, the lever portion 2 can generate a bend. Further, when a force having the same magnitude as that of the conventional device acts on the chip 3, the amount of deflection can be increased as compared with that of the conventional device. Therefore, even a small force applied to the chip 3 can be detected by the displacement detector, and when a force of the same magnitude as that of the conventional device is applied to the chip 3, the detection output from the displacement detector of the conventional device can be detected. Since it can be made larger than that, a cantilever with a highly sensitive force displacement sensor can be provided.
【００１２】次に、本発明の第２の実施形態を図３を参
照して説明する。図３(a) は平面図、同図(b) は図(a)
のＣ−Ｃ´線断面図を示す。また、同図(c) は変位検出
器の他の具体例の平面図を示す。さらに、図４は変位検
出器のさらに他の具体例を示し、同図(d) は平面図、同
図(e) は部分的詳細図、同図(f) は図(e) のＤ−Ｄ´線
断面図を示す。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 3 (a) is a plan view, and Figure 3 (b) is the figure (a).
2 is a sectional view taken along line CC ′ of FIG. Further, FIG. 7C shows a plan view of another specific example of the displacement detector. Further, FIG. 4 shows still another specific example of the displacement detector. FIG. 4 (d) is a plan view, FIG. 4 (e) is a partial detailed view, and FIG. 4 (f) is D- of FIG. The D'line sectional drawing is shown.
【００１３】この実施形態は、レバー部２の支持部１近
傍であってかつその中央部に、凹部あるいは孔部（貫通
孔部）からなるくびれ部１１を形成し、その上または近
傍に変位検出器１２を載置した点に特徴がある。一例と
しての変位検出器１２は、同図(b) に示されているよう
に、図２(f）で説明したのと同じ材料からなり、かつレ
バー部２の前記くびれ部１１を含む領域に形成された電
極１２ａと、圧電体１２ｂと、該圧電体１２ｂの上面に
形成された電極１２ｃからなる圧電体センサから構成さ
れている。該くびれ部１１が凹部の場合には、その周辺
部にテーパーを付けると、前記電極１２ａを滑らかに形
成することができるので好適である。In this embodiment, a constricted portion 11 formed of a concave portion or a hole portion (through hole portion) is formed in the central portion of the lever portion 2 in the vicinity of the supporting portion 1 and the displacement detection is performed on or near the constricted portion. The feature is that the container 12 is placed. As shown in FIG. 2 (b), the displacement detector 12 as an example is made of the same material as described in FIG. 2 (f), and is located in a region including the constricted portion 11 of the lever portion 2. The piezoelectric sensor includes a formed electrode 12a, a piezoelectric body 12b, and an electrode 12c formed on the upper surface of the piezoelectric body 12b. When the constricted portion 11 is a concave portion, it is preferable to taper the peripheral portion thereof because the electrode 12a can be formed smoothly.
【００１４】他の例としての変位検出器は、同図(c) に
示されているように、前記くびれ部１１の近傍に形成さ
れたＵ字状の抵抗層５あるいは抵抗層８から構成されて
いる。これらの抵抗層５および８は、図１(c) 、(d) で
説明したのと同一の材料で作成することができるので、
説明を省略する。As another example, the displacement detector is composed of a U-shaped resistance layer 5 or resistance layer 8 formed in the vicinity of the constricted portion 11, as shown in FIG. ing. Since these resistance layers 5 and 8 can be made of the same material as described in FIGS. 1 (c) and 1 (d),
Description is omitted.
【００１５】さらに他の例としての変位検出器１２は、
図４(d) に示されているように、前記くびれ部１１の近
傍に形成されたＵ字状の圧電体センサから構成されてい
る。該変位検出器１２は、同図(e) および(f) から明ら
かなように、レバー部２の一面上に形成された電極１２
ａと、その上面に積層して形成された圧電体１２ｂと、
さらにその上面に形成された電極１２ｃから構成されて
いる。また、前記電極１２ａは端子１３ａと接続されて
おり、電極１２ｃは端子１３ｂと接続されている。As another example of the displacement detector 12,
As shown in FIG. 4 (d), it is composed of a U-shaped piezoelectric sensor formed in the vicinity of the constricted portion 11. The displacement detector 12 has an electrode 12 formed on one surface of the lever portion 2 as is clear from FIGS.
a and a piezoelectric body 12b formed on the upper surface of the piezoelectric body 12b,
Further, it is composed of an electrode 12c formed on the upper surface thereof. The electrode 12a is connected to the terminal 13a, and the electrode 12c is connected to the terminal 13b.
【００１６】本実施形態によれば、レバー部２の支持部
１近傍に凹部あるいは孔部からなるくびれ部１１が形成
されているので、チップ３に小さな力が働いても、レバ
ー部２にたわみを発生させることができ、感度の高い力
変位センサ付カンチレバーを提供することができるよう
になる。According to the present embodiment, since the constricted portion 11 composed of the concave portion or the hole portion is formed in the vicinity of the support portion 1 of the lever portion 2, even if a small force is applied to the tip 3, the lever portion 2 bends. Therefore, a cantilever with a force displacement sensor having high sensitivity can be provided.
【００１７】次に、本発明の第３の実施形態を図５を参
照して説明する。図５(a) は平面図、同図(b) は側面図
を示す。ここでは、くびれ部のみを説明し、変位検出器
については、前記した第１、２実施形態のものを使用す
るものとする。本実施形態は、レバー部２１の中央部に
貫通孔２３を設け、かつレバー部２の支持部１近傍に凹
部からなるくびれ部２２ａ、２２ｂを形成した点に特徴
がある。この実施形態においても、前記第１、第２実施
形態と同様に、くびれ部２２ａ、２２ｂを設けたことに
より、チップ３に加わる力に対するレバー部２１のたわ
み量を大きくすることができるようになり、高感度の力
変位センサ付カンチレバーを提供することができるよう
になる。変位検出器は、レバー部２１上に抵抗体を形成
する方式、すなわち図１(c) 又は(d) と同じ方式を用い
るのが好ましい。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 (a) is a plan view and FIG. 5 (b) is a side view. Here, only the constricted portion will be described, and the displacement detectors used in the first and second embodiments are used. The present embodiment is characterized in that a through hole 23 is provided in the central portion of the lever portion 21 and constricted portions 22a and 22b formed of concave portions are formed near the support portion 1 of the lever portion 2. Also in this embodiment, as in the first and second embodiments, by providing the constricted portions 22a and 22b, it becomes possible to increase the amount of deflection of the lever portion 21 with respect to the force applied to the tip 3. , It becomes possible to provide a highly sensitive cantilever with a force displacement sensor. The displacement detector preferably uses the method of forming a resistor on the lever portion 21, that is, the same method as in FIG. 1 (c) or (d).
【００１８】前記レバー部２１の中央部に形成された貫
通孔２３に代えて、薄肉部にしてもよい。この場合に
は、薄肉部とくびれ部２２ａ、２２ｂの段差をテーパー
状にし、変位検出器は、図３(a) 、(b) と同様の圧電体
センサを用いるのが好ましい。次に、本発明の第４の実
施形態を図６を参照して説明する。同図(a) は平面図、
(b) はその部分的詳細図を示す。この実施形態は、レバ
ー部２の支持部１付近に、該レバー部２の変位を電気信
号に変え、かつ該レバー部２を励振する検出・励振部３
１を設けた点に特徴があり、他の符号は図１と同一また
は同等物を示す。The through hole 23 formed in the central portion of the lever portion 21 may be replaced by a thin portion. In this case, it is preferable that the step between the thin portion and the constricted portions 22a and 22b is tapered, and the displacement detector uses a piezoelectric sensor similar to that shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure (a) is a plan view,
(b) shows a partial detailed view. In this embodiment, a detection / excitation unit 3 that changes the displacement of the lever unit 2 into an electric signal and excites the lever unit 2 near the support unit 1 of the lever unit 2.
1 is provided, and other reference numerals are the same as or equivalent to those in FIG.
【００１９】該検出・励振部３１は、一例として、同図
(b) に示されているように、抵抗体からなる検出部３１
ａと、圧電体からなる励振部３１ｂとから構成すること
ができる。端子３２から励振信号が印加されると、励振
部３１ｂは励振され、端子３３から検出信号が出力され
る。この実施形態によれば、レバー部２の支持部１付近
が励振部３１ｂによって励振されるので、レバー部２が
たわみ易くなり、サイクリックコンタクトモードの高感
度力変位センサ付カンチレバーを提供することができる
ようになる。The detecting / exciting section 31 is shown as an example in FIG.
As shown in (b), the detection unit 31 including a resistor is used.
a and an excitation unit 31b made of a piezoelectric material. When the excitation signal is applied from the terminal 32, the excitation unit 31b is excited and the detection signal is output from the terminal 33. According to this embodiment, since the vicinity of the support portion 1 of the lever portion 2 is excited by the excitation portion 31b, the lever portion 2 is easily bent, and a cantilever with a highly sensitive force displacement sensor in the cyclic contact mode can be provided. become able to.
【００２０】図７はこの実施形態の変形例を示すもので
あり、レバー部２の支持部１付近に、くびれ部３２ａ、
３２ｂが形成されている。このくびれ部３２ａ、３２ｂ
は図１のくびれ部４ａ、４ｂと同等のものである。この
変形例の構成にすると、前記サイクリックコンタクトモ
ードの変位センサ付カンチレバーの感度をさらに向上す
ることができるようになる。FIG. 7 shows a modified example of this embodiment, in which a constricted portion 32a is formed near the supporting portion 1 of the lever portion 2,
32b is formed. These constricted portions 32a and 32b
Is equivalent to the constricted portions 4a and 4b in FIG. According to this modified example, the sensitivity of the cyclic contact mode cantilever with a displacement sensor can be further improved.
【００２１】上記の各実施形態では、本発明の好ましい
実施形態を示したが、本発明はこれらに限定されること
なく、種々の変形が可能であり、これらの変形例も本発
明の範囲に入ることは勿論である。Although the preferred embodiments of the present invention have been shown in the above embodiments, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible, and these modifications are also within the scope of the present invention. Of course you can enter.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、レバー部の前記支持部付近に、くびれ部を設
けたので、該レバー部の先端に装着されたチップ（探
針）に小さな力が働いても、これを検出することができ
るようになる。このため、高感度の力変位センサ付カン
チレバーを提供することができるようになる。また、該
チップに従来と同じ力が働いた時には、レバー部のたわ
み量が従来の変位センサ付カンチレバーのそれより大き
くなり、より大きな検出出力を得ることができるという
効果がある。As is apparent from the above description, according to the present invention, since the constricted portion is provided in the vicinity of the support portion of the lever portion, the tip (probe) attached to the tip of the lever portion. Even if a small force acts on it, it will be able to detect this. Therefore, it becomes possible to provide a highly sensitive cantilever with a force displacement sensor. Further, when the same force as in the conventional case is applied to the chip, the amount of deflection of the lever portion becomes larger than that of the conventional cantilever with a displacement sensor, and a larger detection output can be obtained.
【図１】本発明の第１の実施形態の平面図、側面図およ
び一部断面図を示す。FIG. 1 shows a plan view, a side view, and a partial sectional view of a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施形態の変位検出器の変形例の平面図と
断面図を示す。2A and 2B are a plan view and a sectional view of a modified example of the displacement detector of the first embodiment.
【図３】本発明の第２の実施形態の平面図および断面図
を示す。FIG. 3 shows a plan view and a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図４】第２実施形態の変位検出器の変形例の平面図と
断面図を示す。FIG. 4 shows a plan view and a cross-sectional view of a modification of the displacement detector of the second embodiment.
【図５】本発明の第３の実施形態の平面図および側面図
を示す。FIG. 5 shows a plan view and a side view of a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施形態の平面図および検出・
励振部の一具体例を示す。FIG. 6 is a plan view and a detection diagram of a fourth embodiment of the present invention.
A specific example of the excitation unit will be shown.
【図７】第４実施形態の変形例の平面図を示す。FIG. 7 shows a plan view of a modified example of the fourth embodiment.
１ 支持部 ２、２１ レバー部 ３ チップ ４ａ，４ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ くびれ
部 ５ Ｕ字状の抵抗層 ６ａ，６ｂ 低抵抗部 ７ａ，７ｂ 電極 ８ 抵抗層 ９ 電極 ３１ 検出・励振部1 Support Part 2, 21 Lever Part 3 Chip 4a, 4b, 22a, 22b, 32a, 32b Constricted Part 5 U-shaped Resistance Layer 6a, 6b Low Resistance Part 7a, 7b Electrode 8 Resistance Layer 9 Electrode 31 Detection / Excitation Part
Claims (7)
部を有する力変位センサ付カンチレバーにおいて、 前記レバー部の前記支持部付近に、くびれ部を設けたこ
とを特徴とする力変位センサ付カンチレバー。1. A cantilever with a force displacement sensor having a cantilever-supported lever portion on a support portion, wherein a constriction portion is provided near the support portion of the lever portion. With cantilever.
において、 前記レバー部の前記くびれ部に対応する位置に、該レバ
ー部の変位を電気信号に変える変位検出部を設けたこと
を特徴とする力変位センサ付カンチレバー。2. The cantilever with a force displacement sensor according to claim 1, further comprising a displacement detecting section for converting the displacement of the lever section into an electric signal at a position corresponding to the constriction section of the lever section. Cantilever with force displacement sensor.
において、 前記変位検出部は抵抗体または圧電体で形成されている
ことを特徴とする力変位センサ付カンチレバー。3. The cantilever with a force displacement sensor according to claim 2, wherein the displacement detector is formed of a resistor or a piezoelectric body.
部を有する力変位センサ付カンチレバーにおいて、 前記レバー部の前記支持部付近に、該レバー部の変位を
電気信号に変え、かつ該レバー部を励振する検出・励振
部を設けたことを特徴とする力変位センサ付カンチレバ
ー。4. A cantilever with a force displacement sensor having a cantilever-supported lever portion on a support portion, wherein the displacement of the lever portion is converted into an electric signal in the vicinity of the support portion of the lever portion, and A cantilever with a force displacement sensor, which is provided with a detection / excitation section for exciting the lever section.
において、 前記レバー部の前記支持部付近に、くびれ部を設けたこ
とを特徴とする力変位センサ付カンチレバー。5. The cantilever with a force displacement sensor according to claim 4, wherein a constriction portion is provided near the support portion of the lever portion.
において、 前記検出部は抵抗体で作成し、前記励振部は圧電体で作
成したことを特徴とする力変位センサ付カンチレバー。6. The cantilever with a force displacement sensor according to claim 5, wherein the detection unit is made of a resistor and the excitation unit is made of a piezoelectric body.
チレバーにおいて、 前記くびれ部は、レバー部の幅方向又は厚さ方向に切り
欠きを設けることにより構成されたことを特徴とする力
変位センサ付カンチレバー。7. The cantilever with a force displacement sensor according to claim 1, wherein the constricted portion is formed by providing a notch in a width direction or a thickness direction of the lever portion. With cantilever.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11930296A JPH09304409A (en) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Cantilever with force displacement sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11930296A JPH09304409A (en) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Cantilever with force displacement sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304409A true JPH09304409A (en) | 1997-11-28 |
Family
ID=14758064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11930296A Pending JPH09304409A (en) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Cantilever with force displacement sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09304409A (en) |
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