JPH0943092A - 加速度センサの衝撃試験方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体加速度センサの衝撃試験を行う上で、
生産性がよく、耐久性に優れた安価な衝撃試験方法及び
その装置を得る。 【解決手段】 センサチップが片持ちばり構造からなる
加速度センサの衝撃試験において、上記加速度センサの
組立工程中に、上記センサチップの先端に所定の押圧が
かかるように、センサチップの先端を押圧するための大
略棒状の押し針を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加速度センサ、特
に半導体加速度センサに要求される衝撃耐量を試験する
ための試験方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体加速度センサは、自動車用
のＡＢＳ制御やサスペンション制御だけでなくエアバッ
グシステムなどの衝突検知用にも使用されている。図４
は、半導体加速度センサの内部構造例を示した断面図で
あり、図４において、半導体加速度センサ１は、キャッ
プ２及び金属ステム３からなるハーメチックシールパッ
ケージが使用されており、４は、導電用のリードであ
る。上記キャップ２は、面積の最も広い一面を開放した
箱形の容器をなし、該箱形の容器を伏せるようにして、
該キャップ２の開放端が大略平板をなすステム３に溶接
されている。なお、上記キャップ２におけるステム３に
溶接される開放端の縁部は、溶接しやすいようにフラン
ジが設けられている。

【０００３】また、上記リード４がステム３に挿着され
る部分にガラス管が挿入され、更にリード４における該
ガラス管が挿入された部分がステム３のリード挿入穴に
挿入される。このような状態で加熱して上記ガラス管を
溶かすことにより、ガラスシール部５が形成され、各リ
ード４をステム３のそれぞれのリード挿入穴に固着して
シールすることができる。このことから、ステム３にキ
ャップ２を溶接する際に、キャップ２内を密封すること
ができる。

【０００４】更に、セラミック基板に抵抗を含めた回路
網が印刷された厚膜抵抗基板６が、上記ステム３に樹脂
で接着されている。該厚膜抵抗基板６上には、半導体加
速度センサ１のセンサチップ７が台座８を介して片持ち
ばり構造を形成するように接着されている。該センサチ
ップ７上の電極は、上記厚膜抵抗基板６における所定の
ランドにボンディングワイヤ９で接続されており、同様
に、上記厚膜抵抗基板６の所定のランドと上記各リード
４がボンディングワイヤ１０でそれぞれ接続されてい
る。

【０００５】上記センサチップ７は、Ｎ型シリコンチッ
プの表面にＰ型シリコン層を拡散して、ピエゾ抵抗効果
を利用するための拡散抵抗をホイートストンブリッジ状
に形成し、更に、該拡散抵抗に応力が集中するように上
記チップの裏面をエッチングしてダイヤフラムと呼ばれ
る薄肉部１１を形成している。このように、半導体加速
度センサ１は、検出感度の性能を向上させるためにダイ
ヤフラム１１を有するセンサチップ７を片持ちばり構造
で実装しているため、半導体加速度センサ１を取り扱う
上で起こり得る落下衝撃などのストレスによってセンサ
チップ７が破損する恐れがある。このことから、一定の
落下衝撃耐量が求められるため、従来、半導体加速度セ
ンサを生産する工程で衝撃試験装置を使用して該耐量の
確認を全数行っていた。

【０００６】図５は、従来使用していた衝撃試験装置の
例を示した概略図であり、図５において、衝撃試験装置
２０は、固定台２１と可動ヘッド２２とからなり、衝撃
試験を行う半導体加速度センサ１は、取り付け治具２３
及び２４の間に挟装され、該取り付け治具２３及び２４
は可動ヘッド２２の上部に固着される。該状態で可動ヘ
ッド２２は空気圧によって所定の高さまで上昇した後、
ブレーキ（図示せず）がかかり、該状態で上記可動ヘッ
ド２２が落下する方向に所定の空気圧による力をかけ
る。所定の空気圧による力が可動ヘッド２２にかかる
と、上記ブレーキをはずして可動ヘッド２２を落下さ
せ、固定台２１と衝突する際に生じる衝撃が半導体加速
度センサ１に加わることにより半導体加速度センサの衝
撃試験を行うことができる。

【０００７】また、固定台２１における可動ヘッド２２
が接触する部分には、可動ヘッド２２が落下してきて衝
突する際の衝撃を調整するためのクッション材２５が設
けられており、該クッション材２５とブレーキをかけた
状態で可動ヘッド２２にかけられる上記空気圧によって
半導体加速度センサ１に加わる衝撃を調節することがで
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記衝撃試験
装置２０では、一回に試験を行うことができる半導体加
速度センサの数は約１０個であり、衝撃試験を一回行う
のに約３分という時間がかかるため、生産性が非常に悪
いという問題があった。更に、可動ヘッド２２を落下さ
せる際に３０００Ｇの力をかけて落下させることから、
衝撃試験装置２０に故障が多発したり、消耗部品を頻繁
に交換しなければならないというように衝撃試験装置２
０の耐久性に問題があり、衝撃試験装置２０自体が高額
であるというように半導体加速度センサを多量生産する
上での問題点が多かった。

【０００９】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、半導体加速度センサの衝撃試
験を行う上で、生産性がよく、耐久性に優れた安価な衝
撃試験方法及びその装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、センサチップ
が片持ちばり構造からなる加速度センサの衝撃試験方法
において、上記加速度センサの組立工程中に、上記セン
サチップの先端に所定の押圧がかかるように、センサチ
ップの先端を押圧するための大略棒状の押し針を移動さ
せることを特徴とする加速度センサの衝撃試験方法を提
供するものであり、従来の衝撃試験装置を使用した衝撃
試験方法で加えられていた所望の衝撃と同等のストレス
をセンサチップに加えることができると共に、組立工程
が終了して完成品になる前に加速度センサの不良を検出
することができる。

【００１１】本願の特許請求の範囲の請求項２に記載の
発明は、センサチップが片持ちばり構造からなる加速度
センサの衝撃試験方法において、上記加速度センサの組
立工程中に、衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源
を供給し、上記センサチップが受けた応力に対応する上
記被試験加速度センサからの出力電圧値を検出し、該検
出した出力電圧値が所定の電圧値になるような位置へ、
センサチップの先端を押圧するための大略棒状の押し針
を移動させることを特徴とする加速度センサの衝撃試験
方法を提供するものであり、従来の衝撃試験装置を使用
した衝撃試験方法で加えられていた所望の衝撃と同等の
ストレスを正確にセンサチップに加えることができると
共に、組立工程が終了して完成品になる前に加速度セン
サの不良を検出することができる。

【００１２】本願の特許請求の範囲の請求項３に記載の
発明は、センサチップが片持ちばり構造からなる加速度
センサの衝撃試験方法において、上記加速度センサの組
立工程中に、衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源
を供給し、上記センサチップが受けた応力に対応する上
記被試験加速度センサからの出力電圧値を検出し、セン
サチップの先端を押圧するための大略棒状の押し針を移
動させ、上記検出した出力電圧値から該押し針がセンサ
チップに接触した瞬間を検出し、該接触した瞬間から、
上記押し針を、センサチップを押圧する方向にあらかじ
め設定された距離だけ移動させることを特徴とする加速
度センサの衝撃試験方法を提供するものであり、従来の
衝撃試験装置を使用した衝撃試験方法で加えられていた
所望の衝撃と同等のストレスを正確にセンサチップに加
えることができると共に、組立工程が終了して完成品に
なる前に加速度センサの不良を検出することができる。

【００１３】本願の特許請求の範囲の請求項４に記載の
発明において、上記請求項１から請求項３のセンサチッ
プの先端が上下方向に動作するように被試験加速度セン
サを配置し、上記請求項１から請求項３の押し針を上下
方向に移動させることを特徴とし、従来の衝撃試験装置
を使用した衝撃試験方法で加えられていた所望の衝撃と
同等のストレスを正確にセンサチップに加えることがで
きると共に、組立工程が終了して完成品になる前に加速
度センサの不良を検出することができる。

【００１４】本願の特許請求の範囲の請求項５に記載の
発明は、センサチップが片持ちばり構造からなる加速度
センサの衝撃試験装置において、上記センサチップの先
端を押圧する大略棒状の押し針と、該押し針の移動を行
う押し針駆動手段と、上記押し針駆動手段の駆動制御を
行うコントロール手段とを備え、上記加速度センサの組
立工程中において、上記コントロール手段は、上記押し
針駆動手段に対して、上記センサチップの先端に所定の
押圧がかかるように、上記押し針を移動させることを特
徴とする加速度センサの衝撃試験装置を提供するもので
あり、従来の衝撃試験装置を使用して加えられていた所
望の衝撃と同等のストレスをセンサチップに加えること
ができると共に、組立工程が終了して完成品になる前に
加速度センサの不良を検出することができる。

【００１５】本願の特許請求の範囲の請求項６に記載の
発明において、上記請求項５の衝撃試験装置に、更に、
被試験加速度センサに電源を供給するための電源供給手
段と、被試験加速度センサからの出力電圧値を検出する
電圧検出手段とを備え、請求項４のコントロール手段
は、上記電圧検出手段で検出した電圧値をモニタし、該
モニタした電圧値が設定された電圧値になるような位置
へ上記押し針を配置するように、上記押し針駆動手段を
駆動制御することを特徴とし、従来の衝撃試験装置を使
用して加えられていた所望の衝撃と同等のストレスを正
確にセンサチップに加えることができると共に、組立工
程が終了して完成品になる前に加速度センサの不良を検
出することができる。

【００１６】本願の特許請求の範囲の請求項７に記載の
発明において、上記請求項５の衝撃試験装置に、更に、
衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源を供給するた
めの電源供給手段と、該被試験加速度センサからの出力
電圧値を検出する電圧検出手段とを備え、上記コントロ
ール手段は、該電圧検出手段で検出した出力電圧値をモ
ニタし、該モニタした電圧値から上記押し針がセンサチ
ップに接触した瞬間を検出し、該接触した瞬間から、セ
ンサチップに所定の押圧がかかるように、上記押し針を
あらかじめ設定された距離だけ移動させることを特徴と
し、従来の衝撃試験装置を使用して加えられていた所望
の衝撃と同等のストレスを正確にセンサチップに加える
ことができると共に、組立工程が終了して完成品になる
前に加速度センサの不良を検出することができる。

【００１７】本願の特許請求の範囲の請求項８に記載の
発明において、上記請求項５から請求項７のセンサチッ
プの先端が上下方向に動作するように被試験加速度セン
サを配置し、上記請求項５から請求項７の押し針を上下
方向に移動させることを特徴とし、従来の衝撃試験装置
を使用して加えられていた所望の衝撃と同等のストレス
を正確にセンサチップに加えることができると共に、組
立工程が終了して完成品になる前に加速度センサの不良
を検出することができる。

【００１８】本願の特許請求の範囲の請求項９に記載の
発明は、上記請求項１の方法を行うことを特徴とする加
速度センサの衝撃試験装置を提供するものであり、上記
加速度センサの組立工程中に、上記センサチップの先端
に所定の押圧がかかるように、センサチップの先端を押
圧するための大略棒状の押し針を移動させるため、従来
の衝撃試験装置を使用して加えられていた所望の衝撃と
同等のストレスをセンサチップに加えることができると
共に、組立工程が終了して完成品になる前に加速度セン
サの不良を検出することができる。

【００１９】本願の特許請求の範囲の請求項１０に記載
の発明は、上記請求項２の方法を行うことを特徴とする
加速度センサの衝撃試験装置を提供するものであり、上
記加速度センサの組立工程中に、衝撃試験を行う被試験
加速度センサに電源を供給し、上記センサチップが受け
た応力に対応する上記被試験加速度センサからの出力電
圧値を検出し、該検出した出力電圧値が所定の電圧値に
なるような位置へ、センサチップの先端を押圧するため
の大略棒状の押し針を移動させるため、従来の衝撃試験
装置を使用して加えられていた所望の衝撃と同等のスト
レスを正確にセンサチップに加えることができると共
に、組立工程が終了して完成品になる前に加速度センサ
の不良を検出することができる。

【００２０】本願の特許請求の範囲の請求項１１に記載
の発明は、上記請求項３の方法を行うことを特徴とする
加速度センサの衝撃試験装置を提供するものであり、上
記加速度センサの組立工程中に、衝撃試験を行う被試験
加速度センサに電源を供給し、上記センサチップが受け
た応力に対応する上記被試験加速度センサからの出力電
圧値を検出し、センサチップの先端を押圧するための大
略棒状の押し針を移動させ、上記検出した出力電圧値か
ら該押し針がセンサチップに接触した瞬間を検出し、該
接触した瞬間から、上記押し針を、センサチップを押圧
する方向にあらかじめ設定された距離だけ移動させるた
め、従来の衝撃試験装置を使用して加えられていた所望
の衝撃と同等のストレスを正確にセンサチップに加える
ことができると共に、組立工程が終了して完成品になる
前に加速度センサの不良を検出することができる。

【００２１】本願の特許請求の範囲の請求項１２に記載
の発明において、上記請求項４の方法を行うことを特徴
とする加速度センサの衝撃試験装置を提供するものであ
り、上記請求項９から請求項１１のセンサチップの先端
が上下方向に動作するように被試験加速度センサを配置
し、上記請求項９から請求項１１の押し針を上下方向に
移動させることを特徴とし、従来の衝撃試験装置を使用
して加えられていた所望の衝撃と同等のストレスを正確
にセンサチップに加えることができると共に、組立工程
が終了して完成品になる前に加速度センサの不良を検出
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の衝撃試験装置における
実施の形態１を示した概略図である。図１で、上記図４
及び図５で示したものと同じものは同じ符号で示してお
り、ここではその説明を省略する。

【００２３】図１において、衝撃試験装置５０は、衝撃
試験を行う被試験加速度センサ１Ａを電気的に動作させ
るための駆動電源５１と、該被試験加速度センサ１Ａか
らの出力電圧をモニタする電圧計５２と、先端は絶縁材
で形成され、被試験加速度センサ１Ａのセンサチップ７
の先端を押圧するための棒状の押し針５３と、該押し針
５３の上下動を行うステッピングモータ５４と、上記電
圧計５２からの情報を基にして、ステッピングモータ５
４の駆動制御を行うコントロール部５５とからなる。上
記駆動電源５１は電源供給手段をなし、上記電圧計５２
は電圧検出手段をなし、上記ステッピングモータ５４は
押し針駆動手段をなし、コントロール部５５はコントロ
ール手段をなしている。

【００２４】上記駆動電源５１は直流電源であり、該＋
端子を被試験加速度センサ１Ａの電源端子の＋端子であ
るリード４ａに、該−端子を被試験加速度センサ１Ａの
電源端子の−端子であるリード４ｂに接続され、上記電
圧計５２は被試験加速度センサ１Ａの出力端子であるリ
ード４ｄとリード４ｅに接続されると共に、コントロー
ル部５５に接続される。また、コントロール部５５はス
テッピングモータ５４に接続されている。なお、本実施
の形態における衝撃試験装置５０は、キャップ２がステ
ム３に溶接される前の状態における半導体加速度センサ
１に対して衝撃試験を行うものであり、該状態の被試験
加速度センサ１Ａを衝撃試験装置５０の所定の位置にセ
ンサチップ７が上下動する方向に配置して衝撃試験を行
うものである。

【００２５】次に、図２は、図１で示した衝撃試験装置
５０の動作例を示したフローチャートであり、図２を用
いて本発明の実施の形態１における衝撃試験装置５０の
動作例を説明する。図２において、まず最初にステップ
Ｓ１で、所定の位置に配置した被試験加速度センサ１Ａ
の電源端子に駆動電圧を印可して、ステップＳ２で電圧
計５２は被試験加速度センサ１Ａからの出力電圧を測定
する。次にステップＳ３で、コントロール部５５は、測
定された電圧情報を上記電圧計５２から取り込み、該電
圧情報より被試験加速度センサ１Ａの初期特性の確認を
行い、初期特性に問題がなければ（ＹＥＳ）、ステップ
Ｓ４に進む。

【００２６】ステップＳ４で、コントロール部５５は、
ステッピングモータ５４に対して押し針５３を降下させ
るように指令し、該指令を受けてステッピングモータ５
４は、被試験加速度センサ１Ａのセンサチップ７の先端
を押圧するように所定の速度で押し針５３を降下させ
て、ステップＳ６に進む。また、ステップＳ３で、コン
トロール部５５が被試験加速度センサ１Ａの初期特性の
不良を検出すると（ＮＯ）、ステップＳ５に進み、ステ
ップＳ５で、コントロール部５５は、該被試験加速度セ
ンサ１Ａに対する不良を検出したことを知らせるための
表示である不良表示を行った後、本フローを終了する。

【００２７】次に、ステップＳ６で、コントロール部５
５は、電圧計５２で測定された被試験加速度センサ１Ａ
の出力電圧をモニタし、該出力電圧があらかじめ設定さ
れた目標値に達したか否かを判断し、目標値に達してい
なければ（ＮＯ）ステップＳ４に戻り、目標値に達した
場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ
７で、コントロール部５５は、ステッピングモータ５４
に対して押し針５３の降下を停止させる指令を行い、該
指令に従ってステッピングモータ５４は押し針５３の降
下を停止させて、ステップＳ８に進む。

【００２８】次にステップＳ８で、コントロール部５５
は、ステッピングモータ５４に対して押し針５３を該位
置で所定の時間停止させ、ステップＳ９で、コントロー
ル部５５は、電圧計５２からモニタした被試験加速度セ
ンサ１Ａの出力電圧情報から、例えば被試験加速度セン
サ１Ａが破損して出力電圧が出力されなくなったなどと
いった被試験加速度センサ１Ａにおける不良がないか否
かを検出し、該不良が検出されなかった場合（ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ１０に進む。

【００２９】ステップＳ１０で、コントロール部５５
は、ステッピングモータ５４に対して押し針５３を上昇
させるように指令し、該指令に従ってステッピングモー
タ５４は押し針５３を上昇させて被試験加速度センサ１
Ａのセンサチップ７に押圧がかからないようにして本フ
ローは終了する。また、ステップＳ９で、被試験加速度
センサ１Ａの不良が検出された場合（ＮＯ）、ステップ
Ｓ１１に進み、ステップＳ１１で、コントロール部５５
は、被試験加速度センサ１Ａに対する不良を検出したこ
とを知らせるための表示である不良表示を行った後、ス
テップＳ１０に進む。

【００３０】上記のように、本実施の形態１における衝
撃試験装置５０は、被試験加速度センサ１Ａが、センサ
チップ７内に設けられたダイヤフラム１１が受ける加速
度に対応した応力変化を電圧に変換して出力するもので
あり、要求する衝撃加速度の大きさが分かれば、対応す
る被試験加速度センサ１Ａの出力電圧の大きさを設定す
ることができる。従って、被試験加速度センサ１Ａの出
力電圧を連続して監視しながら、該出力電圧が要求した
衝撃加速度に相当する電圧に達するまで押し針５３によ
ってセンサチップ７の先端を押圧することで、センサチ
ップ７のダイヤフラム１１に応力が集中し、従来の衝撃
試験装置２０と同等のストレスを被試験加速度センサ１
Ａに加えることができる。そのため、組立工程ライン上
で上記衝撃試験を行うことができ、半導体加速度センサ
の生産性が飛躍的に向上する。

【００３１】実施の形態２．次に、上記実施の形態１に
おける衝撃試験装置においては、被試験加速度センサ１
Ａに駆動電源を供給し、該センサ１Ａからの出力電圧を
電圧計５２を使用して常時観測し、該観測した電圧に応
じて被試験加速度センサ１Ａのセンサチップ７の先端を
押し針５３で機械的に押圧するためのステッピングモー
タ５４をフィードバック制御するものであったが、セン
サチップ７の先端を所定の距離だけ押し針５３で機械的
に押圧するようにしてもよく、上記図２のフローチャー
トを図３のフローチャートに置き換えて本発明における
実施の形態２とする。

【００３２】図３は、図１で示した衝撃試験装置５０に
おける実施の形態２の動作例を示したフローチャートで
あり、図３を用いて上記衝撃試験装置５０の実施の形態
２の動作例を説明する。なお、図３において、上記図２
と同じフローは同じ符号で示しており、ここではその説
明を省略すると共に、図２との相違点のみ説明する。図
３における図２との相違点は、図２のステップＳ６の判
断を行う処理をステップＳ２０の処理に置き換え、図２
のステップＳ７の処理をステップＳ２１の処理に置き換
えたことにある。

【００３３】図３において、ステップＳ４の処理を行っ
た後、ステップＳ２０に進み、ステップＳ２０で、コン
トロール部５５は、押し針５３がセンサチップ７に接触
した瞬間を電圧計５２よりモニタした被試験加速度セン
サ１Ａの出力電圧の変化から検出できるため、該出力電
圧に変化があったか否かを検出し、変化があった場合は
（ＹＥＳ）、ステップＳ２１に進み、変化がなかった場
合（ＮＯ）は、ステップＳ４に戻る。ステップＳ２１
で、コントロール部５５は、ステッピングモータ５４に
対して、押し針５３を所定の距離だけ降下させた後、ス
テップＳ８以降の処理を行う。

【００３４】上記のように、被試験加速度センサ１Ａ
は、センサチップ７内に設けられたダイヤフラム１１が
受ける加速度に対応した応力変化を、電圧に変換して出
力するものであり、要求する衝撃加速度の大きさが分か
れば、対応する被試験加速度センサ１Ａの出力電圧の大
きさを設定することができる。しかし、被試験加速度セ
ンサ１Ａにおいて、要求する最大加速度が加わったとき
に出力電圧が飽和する場合、上記実施の形態１における
衝撃試験装置では衝撃試験が正常に行うことができなか
った。

【００３５】そこで、本実施の形態２における衝撃試験
装置５０においては、被試験加速度センサ１Ａの出力電
圧を連続して監視しながら、該出力電圧の変化を検出し
て押し針５３がセンサチップ７に接触した瞬間を検出
し、そのときから所定の距離だけ押し針５３を所定の速
度で降下させてセンサチップ７の先端を押圧すること
で、要求する最大加速度が加わったときに出力電圧が飽
和するような半導体加速度センサにおいても、センサチ
ップ７のダイヤフラム１１に応力を集中させて、従来の
衝撃試験装置２０と同等のストレスを被試験加速度セン
サ１Ａに加えることができる。そのため、組立工程ライ
ン上で上記衝撃試験を行うことができ、半導体加速度セ
ンサの生産性が飛躍的に向上する。

【００３６】上記本発明の実施の形態１及び２における
衝撃試験装置において、被試験加速度センサ１Ａをセン
サチップ７が上下動する方向に配置したが、センサチッ
プ７が水平方向に動作するように被試験加速度センサ１
Ａを配置してもよく、この場合、ステッピングモータ５
４は、押し針５３を該センサチップ７が動作する方向に
動作させるようにすればよい。このように、本発明は、
様々な変形例が考えられ、本発明の範囲は上記実施の形
態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって
定められるべきものであることは言うまでもない。

【００３７】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の衝撃試験方法によれば、加速度センサの組立工程中
に、加速度センサの出力電圧を連続して監視しながら、
該出力電圧が要求した衝撃加速度に相当する電圧に達す
るまで押し針によってセンサチップの先端を押圧するこ
とで、従来の衝撃試験方法と同等のストレスを加速度セ
ンサに加えることができる。そのため、組立工程ライン
上で上記衝撃試験を行うことができ、加速度センサの生
産性を飛躍的に向上させることができる。

【００３８】また、加速度センサの出力電圧を連続して
監視しながら、該出力電圧の変化を検出することにより
押し針がセンサチップに接触した瞬間を検出し、そのと
きから所定の距離だけ押し針を降下させてセンサチップ
の先端を押圧することで、要求する最大加速度が加わっ
たときに出力電圧が飽和するような加速度センサにおい
ても、従来の衝撃試験方法と同等のストレスを加速度セ
ンサに加えることができる。そのため、要求する最大加
速度が加わったときに出力電圧が飽和するような加速度
センサにおいても、組立工程ライン上で上記衝撃試験を
行うことができ、加速度センサの生産性を飛躍的に向上
させることができる。

【００３９】本発明の衝撃試験装置によれば、加速度セ
ンサの出力電圧を連続して監視しながら、該出力電圧が
要求した衝撃加速度に相当する電圧に達するまで押し針
によってセンサチップの先端を押圧することで、従来の
衝撃試験装置と同等のストレスを加速度センサに加える
ことができる。そのため、比較的簡単な構成で耐久性の
優れた衝撃試験装置を得ることができると共に、該衝撃
試験装置におけるコストの低減を行うことができる。更
に、組立工程ライン上で上記衝撃試験を行うことがで
き、加速度センサの生産性が飛躍的に向上させることが
できる。

【００４０】また、加速度センサの出力電圧を連続して
監視しながら、該出力電圧の変化を検出することにより
押し針がセンサチップに接触した瞬間を検出し、そのと
きから所定の距離だけ押し針を所定の速度で降下させて
センサチップの先端を押圧することで、要求する最大加
速度が加わったときに出力電圧が飽和するような加速度
センサにおいても、従来の衝撃試験装置と同等のストレ
スを加速度センサに加えることができる。そのため、要
求する最大加速度が加わったときに出力電圧が飽和する
ような加速度センサにおいても、比較的簡単な構成で耐
久性の優れた衝撃試験装置を得ることができると共に、
該衝撃試験装置におけるコストの低減を行うことができ
る。更に、組立工程ライン上で上記衝撃試験を行うこと
ができ、加速度センサの生産性が飛躍的に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の衝撃試験装置における実施の形態１
を示した概略図である。

【図２】 図１で示した衝撃試験装置の動作例を示した
フローチャートである。

【図３】 本発明の衝撃試験装置における実施の形態２
の動作例を示したフローチャートである。

【図４】 半導体加速度センサの内部構造例を示した断
面図である。

【図５】 従来の衝撃試験装置の例を示した概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体加速度センサ、１Ａ 被試験加速度センサ、
７ センサチップ、１１ ダイヤフラム、５０ 衝撃試
験装置、５１ 駆動電源、５２ 電圧計、５３押し針、
５４ ステッピングモータ、５５ コントロール部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサチップが片持ちばり構造からなる
   加速度センサの衝撃試験方法において、 上記加速度センサの組立工程中に、 上記センサチップの先端に所定の押圧がかかるように、
   センサチップの先端を押圧するための大略棒状の押し針
   を移動させることを特徴とする加速度センサの衝撃試験
   方法。
2. 【請求項２】 センサチップが片持ちばり構造からなる
   加速度センサの衝撃試験方法において、 上記加速度センサの組立工程中に、 衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源を供給し、 上記センサチップが受けた応力に対応する上記被試験加
   速度センサからの出力電圧値を検出し、 該検出した出力電圧値が所定の電圧値になるような位置
   へ、センサチップの先端を押圧するための大略棒状の押
   し針を移動させることを特徴とする加速度センサの衝撃
   試験方法。
3. 【請求項３】 センサチップが片持ちばり構造からなる
   加速度センサの衝撃試験方法において、 上記加速度センサの組立工程中に、 衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源を供給し、 上記センサチップが受けた応力に対応する上記被試験加
   速度センサからの出力電圧値を検出し、 センサチップの先端を押圧するための大略棒状の押し針
   を移動させ、 上記検出した出力電圧値から該押し針がセンサチップに
   接触した瞬間を検出し、 該接触した瞬間から、上記押し針を、センサチップを押
   圧する方向にあらかじめ設定された距離だけ移動させる
   ことを特徴とする加速度センサの衝撃試験方法。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の衝撃試験方法にして、上記センサチップの先端が上下
   方向に動作するように上記被試験加速度センサを配置
   し、上記押し針を上下方向に移動させることを特徴とす
   る加速度センサの衝撃試験方法。
5. 【請求項５】 センサチップが片持ちばり構造からなる
   加速度センサの衝撃試験装置において、 上記センサチップの先端を押圧する大略棒状の押し針
   と、 該押し針の移動を行う押し針駆動手段と、 上記押し針駆動手段の駆動制御を行うコントロール手段
   とを備え、 上記加速度センサの組立工程中において、上記コントロ
   ール手段は、上記押し針駆動手段に対して、上記センサ
   チップの先端に所定の押圧がかかるように、上記押し針
   を移動させることを特徴とする加速度センサの衝撃試験
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の衝撃試験装置にして、
   更に、衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源を供給
   するための電源供給手段と、該被試験加速度センサから
   の出力電圧値を検出する電圧検出手段とを備え、上記コ
   ントロール手段は、該電圧検出手段で検出した電圧値を
   モニタし、該モニタした電圧値が設定された電圧値にな
   るような位置へ上記押し針を配置するように、上記押し
   針駆動手段を駆動制御することを特徴とする加速度セン
   サの衝撃試験装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の衝撃試験装置にして、
   更に、衝撃試験を行う被試験加速度センサに電源を供給
   するための電源供給手段と、該被試験加速度センサから
   の出力電圧値を検出する電圧検出手段とを備え、上記コ
   ントロール手段は、該電圧検出手段で検出した出力電圧
   値をモニタし、該モニタした電圧値から上記押し針がセ
   ンサチップに接触した瞬間を検出し、該接触した瞬間か
   ら、センサチップに所定の押圧がかかるように、上記押
   し針をあらかじめ設定された距離だけ移動させることを
   特徴とする加速度センサの衝撃試験装置。
8. 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかに記載
   の衝撃試験装置にして、上記センサチップの先端が上下
   方向に動作するように上記被試験加速度センサを配置
   し、上記押し針を上下方向に移動させることを特徴とす
   る加速度センサの衝撃試験装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の方法を行うことを特徴
   とする加速度センサの衝撃試験装置。
10. 【請求項１０】 請求項２に記載の方法を行うことを特
    徴とする加速度センサの衝撃試験装置。
11. 【請求項１１】 請求項３に記載の方法を行うことを特
    徴とする加速度センサの衝撃試験装置。
12. 【請求項１２】 請求項４に記載の方法を行うことを特
    徴とする加速度センサの衝撃試験装置。