JPH10104265A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPH10104265A JPH10104265A JP8255815A JP25581596A JPH10104265A JP H10104265 A JPH10104265 A JP H10104265A JP 8255815 A JP8255815 A JP 8255815A JP 25581596 A JP25581596 A JP 25581596A JP H10104265 A JPH10104265 A JP H10104265A
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- JP
- Japan
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- groove
- external terminal
- movable electrode
- silicon plate
- filler
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- 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
- G01P2015/0822—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 out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—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 out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—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 out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】可動電極部に充填剤が流れ込むことを防ぎ、動
作不良と溝内部での異物による短絡の発生を防止する。 【解決手段】可動電極側溝部８に設けてある堤防状の浅
溝部１０に対し、反対側の外部端子側溝部９の一部に溝
の浅い部分１１と更にその浅溝１１の一部に充填剤の流
出量を制御するための通路を組み合わせる。
作不良と溝内部での異物による短絡の発生を防止する。 【解決手段】可動電極側溝部８に設けてある堤防状の浅
溝部１０に対し、反対側の外部端子側溝部９の一部に溝
の浅い部分１１と更にその浅溝１１の一部に充填剤の流
出量を制御するための通路を組み合わせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体静電容量式の
加速度センサに係り、特に、自動車に搭載してエアバッ
グの制御や、車体姿勢制御に使用するのに好適な加速度
センサに関する。
加速度センサに係り、特に、自動車に搭載してエアバッ
グの制御や、車体姿勢制御に使用するのに好適な加速度
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の加速度センサは、特開平4−16769
号公報に記載されているものがあり、この従来技術によ
る加速度センサは、加速度による可動電極の変位を可動
電極と固定電極間の静電容量の変化として検出する。
号公報に記載されているものがあり、この従来技術によ
る加速度センサは、加速度による可動電極の変位を可動
電極と固定電極間の静電容量の変化として検出する。
【０００３】この従来技術による加速度センサは、固定
電極が設けられた上側のガラス板と、質量部（可動電
極）が形成されたシリコン板、及び固定電極が設けられ
た下側のガラス板の三層からなる積層構造のもので、ガ
ラス板にはスルーホール，シリコン板には、溝が設けて
あり、これらの中を固定電極と外部端子間の接続路が通
るようにしてあるが、溝部の構造に関しては示されてい
ない。
電極が設けられた上側のガラス板と、質量部（可動電
極）が形成されたシリコン板、及び固定電極が設けられ
た下側のガラス板の三層からなる積層構造のもので、ガ
ラス板にはスルーホール，シリコン板には、溝が設けて
あり、これらの中を固定電極と外部端子間の接続路が通
るようにしてあるが、溝部の構造に関しては示されてい
ない。
【０００４】一方、特開平5−340961 号公報は、スルー
ホールに対し可動電極側の構造について示してあるが、
外部端子側の構造に関しては示されてはおらず、外部端
子側への充填剤の充填に改善の余地があった。
ホールに対し可動電極側の構造について示してあるが、
外部端子側の構造に関しては示されてはおらず、外部端
子側への充填剤の充填に改善の余地があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来スルーホールへの
充填は、スルーホール径が０.３〜０.５mmと小さいた
め、均一に充填することが困難であると共に、固定電極
と外部端子間の接続路とシリコンに設けた溝との間に導
電性の異物が入り込み短絡する問題があった。
充填は、スルーホール径が０.３〜０.５mmと小さいた
め、均一に充填することが困難であると共に、固定電極
と外部端子間の接続路とシリコンに設けた溝との間に導
電性の異物が入り込み短絡する問題があった。
【０００６】本発明の目的は、加速度によって変位する
可動電極部に充填剤が流れ込むことを防ぎながら、反対
の外部端子側への充填剤の流れだし量を制御する構造と
することで、溝内部での短絡の発生をなくし、製造歩留
まりと、信頼性、及び作業性の向上が充分得られるよう
にすることにある。
可動電極部に充填剤が流れ込むことを防ぎながら、反対
の外部端子側への充填剤の流れだし量を制御する構造と
することで、溝内部での短絡の発生をなくし、製造歩留
まりと、信頼性、及び作業性の向上が充分得られるよう
にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】スルーホール部及びシリ
コンの溝部には、水や異物が、可動電極及び固定電極部
に侵入するのを防ぐため、シリコーンゴム等の充填剤を
充填するが、溝部の可動電極側と外部端子側への充填量
を同時に制御するのは困難であり、可動電極側に充填剤
が入り過ぎると、可動電極の動きを妨げ動作不良とな
る。相反して、外部端子側の充填量が不足すると、シリ
コンの溝部と固定電極からの接続路間に導電性異物が侵
入し、短絡する場合がある。
コンの溝部には、水や異物が、可動電極及び固定電極部
に侵入するのを防ぐため、シリコーンゴム等の充填剤を
充填するが、溝部の可動電極側と外部端子側への充填量
を同時に制御するのは困難であり、可動電極側に充填剤
が入り過ぎると、可動電極の動きを妨げ動作不良とな
る。相反して、外部端子側の充填量が不足すると、シリ
コンの溝部と固定電極からの接続路間に導電性異物が侵
入し、短絡する場合がある。
【０００８】これらを防ぐため、可動電極側溝の浅くな
っている部分に対し、外部端子側溝の一部に浅くした部
分と、充填剤が通りやすくなるような通路を組み合わせ
て設けることとした。
っている部分に対し、外部端子側溝の一部に浅くした部
分と、充填剤が通りやすくなるような通路を組み合わせ
て設けることとした。
【０００９】これらの構造は、シリコン基板をＳｉＯ2
膜を保護膜としたＫＯＨ液の異方性エッチングによって
形成される。
膜を保護膜としたＫＯＨ液の異方性エッチングによって
形成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例で、図１
（ａ）は断面を示し、同（ｂ）は上面から見た状態を示
しており、これらの図において、１は上側ガラス板、２
はシリコン板、３は下側ガラス板であり、これらを積層
し三層構造にして加速度センサが構成されている。
（ａ）は断面を示し、同（ｂ）は上面から見た状態を示
しており、これらの図において、１は上側ガラス板、２
はシリコン板、３は下側ガラス板であり、これらを積層
し三層構造にして加速度センサが構成されている。
【００１１】上側ガラス板１と下側ガラス板３にはそれ
ぞれ、アルミニウムなどの導電材料の薄膜からなる上側
固定電極６と下側固定電極７が設けてある。
ぞれ、アルミニウムなどの導電材料の薄膜からなる上側
固定電極６と下側固定電極７が設けてある。
【００１２】また、シリコン板２は、単結晶シリコンで
作られ、可動電極（質量部）４とカンチレバー５が形成
されているが、これらはマイクロマシニング技術を応用
したエッチングにより形成されている。
作られ、可動電極（質量部）４とカンチレバー５が形成
されているが、これらはマイクロマシニング技術を応用
したエッチングにより形成されている。
【００１３】これらのガラス板１，３とシリコン板２
は、それぞれの固定電極６，７が質量部４に対向するよ
うにしてシリコン板２を真中に挟んで積層し、組み立て
られる。
は、それぞれの固定電極６，７が質量部４に対向するよ
うにしてシリコン板２を真中に挟んで積層し、組み立て
られる。
【００１４】なお、これら三層の接合には、通常陽極接
合を用いる。
合を用いる。
【００１５】図１に戻り、８は可動電極側溝部、９は外
部端子側溝部、１０は可動電極側浅溝部、１１は外部端
子側浅溝部、１２は下側固定電極７と外部端子１３間の
接続路、１４は充填剤、１５はスルーホールである。
部端子側溝部、１０は可動電極側浅溝部、１１は外部端
子側浅溝部、１２は下側固定電極７と外部端子１３間の
接続路、１４は充填剤、１５はスルーホールである。
【００１６】下側固定電極７からの出力の取り出しは、
接続路１２を通り外部端子１３で行っており、接続路１
２は、ホトリソグラフィー技術を用い下側固定電極７と
同時に形成している。
接続路１２を通り外部端子１３で行っており、接続路１
２は、ホトリソグラフィー技術を用い下側固定電極７と
同時に形成している。
【００１７】図には示していないが、上側固定電極６か
らの接続路も同様に形成されている。
らの接続路も同様に形成されている。
【００１８】可動電極４からの出力は、シリコン板２が
導体であるため、シリコン板２の一部に外部端子１３を
直接形成することで取り出し可能である。
導体であるため、シリコン板２の一部に外部端子１３を
直接形成することで取り出し可能である。
【００１９】外部接続端子１３は、接続路１２及びシリ
コン板２上にアルミ材等を蒸着または、スパッタを用い
て形成している。
コン板２上にアルミ材等を蒸着または、スパッタを用い
て形成している。
【００２０】シリコン板２には、溝部８，９を設け、接
続路と接触することを防止する構造となっている。
続路と接触することを防止する構造となっている。
【００２１】これらのセンサは、ウェハ状態で加工した
後、チップサイズに切断しており、切断時に水や異物に
さらされるため、可動電極４を有する部分を密閉する必
要がある。そこでシリコーンゴム等の充填剤１４をスル
ーホール１５から溝部８，９にかけてマスク印刷で充填
している。
後、チップサイズに切断しており、切断時に水や異物に
さらされるため、可動電極４を有する部分を密閉する必
要がある。そこでシリコーンゴム等の充填剤１４をスル
ーホール１５から溝部８，９にかけてマスク印刷で充填
している。
【００２２】しかし、スルーホール１５の径は０.３〜
０.５mmと小さく、スルーホール１５と対向する溝部
８，９内部の充填量を制御するのは、困難であった。
０.５mmと小さく、スルーホール１５と対向する溝部
８，９内部の充填量を制御するのは、困難であった。
【００２３】可動電極側溝部８は、充填剤１４が入り過
ぎると、可動電極４の動きを妨げ動作不良となり、外部
端子側溝部９も同様に、充填量が多いと充填剤１４が外
部端子１３上を覆ってしまい、出力を取り出せなくなる
問題があり、反対に充填量が少ないとシリコン板２の溝
部８，９と固定電極６，７からの接続路１２間に導電性
異物が侵入し、短絡する恐れがある。
ぎると、可動電極４の動きを妨げ動作不良となり、外部
端子側溝部９も同様に、充填量が多いと充填剤１４が外
部端子１３上を覆ってしまい、出力を取り出せなくなる
問題があり、反対に充填量が少ないとシリコン板２の溝
部８，９と固定電極６，７からの接続路１２間に導電性
異物が侵入し、短絡する恐れがある。
【００２４】そこで充填剤１４の充填量を制御する目的
から、可動電極側溝部８の一部に堤防状の浅溝部１０を
設け、可動電極４側への充填剤の流出を防止すると共
に、外部端子側溝部９にも浅溝部を設けることで外部端
子１３側への充填剤の流出量を制御する構造としてい
る。
から、可動電極側溝部８の一部に堤防状の浅溝部１０を
設け、可動電極４側への充填剤の流出を防止すると共
に、外部端子側溝部９にも浅溝部を設けることで外部端
子１３側への充填剤の流出量を制御する構造としてい
る。
【００２５】本実施例の場合、充填剤１４の一つとして
シリコーンゴムを用いると、溝部８，９における溝深さ
として、２０μｍ〜１２０μｍ、浅溝部の溝深さとし
て、５μｍ以下が適当である。
シリコーンゴムを用いると、溝部８，９における溝深さ
として、２０μｍ〜１２０μｍ、浅溝部の溝深さとし
て、５μｍ以下が適当である。
【００２６】図２は図１（ａ）で破線で囲った部分Ｂを
拡大したものである。
拡大したものである。
【００２７】図３ないし図７は、図２をＣ側から見たも
のであり、上側ガラス板１，シリコン板２，下側ガラス
板３の三層の内からシリコン板２のみを表したものであ
る。図３の実施例は、外部端子側溝部９内部に、可動電
極側浅溝部１０と同じ形状の浅溝部１１を設けること
で、充填剤１４がスルーホール１５から見て可動電極側
浅溝部１０及び外部端子側浅溝部１１より外側に流出す
るのを防ぐ構造としたものである。
のであり、上側ガラス板１，シリコン板２，下側ガラス
板３の三層の内からシリコン板２のみを表したものであ
る。図３の実施例は、外部端子側溝部９内部に、可動電
極側浅溝部１０と同じ形状の浅溝部１１を設けること
で、充填剤１４がスルーホール１５から見て可動電極側
浅溝部１０及び外部端子側浅溝部１１より外側に流出す
るのを防ぐ構造としたものである。
【００２８】図４の実施例は、図３の例に対し可動電極
側浅溝部の一部に充填剤１４が流出するための通路１０
０を１箇所設けることで、可動電極側浅溝部１０より可
動電極４側への充填剤の流出を防ぎながら、外部端子１
３側への充填剤１４の流出量を制御する構造としたもの
である。なお流出量は、通路１００の深さ，幅、及び外
部端子側浅溝部１１の幅を調整することで制御が可能と
なる。
側浅溝部の一部に充填剤１４が流出するための通路１０
０を１箇所設けることで、可動電極側浅溝部１０より可
動電極４側への充填剤の流出を防ぎながら、外部端子１
３側への充填剤１４の流出量を制御する構造としたもの
である。なお流出量は、通路１００の深さ，幅、及び外
部端子側浅溝部１１の幅を調整することで制御が可能と
なる。
【００２９】図５，図６の実施例は、図４の例に対し通
路１００の角部を落とし、シリコーンゴム等の充填剤１
４が通過する際の抵抗を軽減させたものである。
路１００の角部を落とし、シリコーンゴム等の充填剤１
４が通過する際の抵抗を軽減させたものである。
【００３０】図７の実施例は、図４の例に対し通路１０
０を複数個設けることで、外部端子側溝部９内部におけ
る充填剤１４の流出が均一となる構造としたものであ
る。
０を複数個設けることで、外部端子側溝部９内部におけ
る充填剤１４の流出が均一となる構造としたものであ
る。
【００３１】なお、図５，図６の形状の通路１００を複
数個設けた場合にも図７と同様な効果が、期待できる。
数個設けた場合にも図７と同様な効果が、期待できる。
【００３２】
【発明の効果】加速度を検出するセンサの特性不良の低
減及び歩留まり向上に効果大である。又、本発明の構造
とすることで、印刷による充填作業時のウェハ内ばらつ
きが低減され、信号の引出部分とシリコン間に導電性異
物が侵入し、短絡する問題が防止できた。
減及び歩留まり向上に効果大である。又、本発明の構造
とすることで、印刷による充填作業時のウェハ内ばらつ
きが低減され、信号の引出部分とシリコン間に導電性異
物が侵入し、短絡する問題が防止できた。
【図１】加速度検出部の説明図。
【図２】加速度検出部の断面図。
【図３】本発明の一実施例の部分断面図。
【図４】本発明の第二実施例の部分断面図。
【図５】本発明の第三実施例の部分断面図。
【図６】本発明の第四実施例の部分断面図。
【図７】本発明の第五実施例の部分断面図。
１…上側ガラス板、２…シリコン板、３…下側ガラス
板、４…可動電極（質量部）、５…カンチレバー、６…
上側固定電極、７…下側固定電極、８…可動電極側溝
部、９…外部端子側溝部、１０…可動電極側浅溝部、１
１…外部端子側浅溝部、１２…接続路、１３…外部端
子、１４…充填剤、１５…スルーホール。
板、４…可動電極（質量部）、５…カンチレバー、６…
上側固定電極、７…下側固定電極、８…可動電極側溝
部、９…外部端子側溝部、１０…可動電極側浅溝部、１
１…外部端子側浅溝部、１２…接続路、１３…外部端
子、１４…充填剤、１５…スルーホール。
Claims (3)
- 【請求項１】可動電極となる質量部が形成された半導体
板状部材の両面を、少なくとも一方に固定電極を形成し
た２枚のガラス板で積層し、前記固定電極と外部端子間
の接続路を有し、前記接続路と前記半導体部材との接触
を避けるために溝部とスルーホールを設け、前記スルー
ホールから前記溝部に充填剤を充填していることを特徴
とする加速度センサ。 - 【請求項２】請求項１に記載の前記溝部は、前記スルー
ホールに対向する部分で深く、前記可動電極側及び前記
外部端子側で浅くなっている箇所を有する加速度セン
サ。 - 【請求項３】請求項２に記載の前記溝部で、前記外部端
子側の浅い部分の一部に充填剤の流出を調整するための
通路となる深溝部を少なくとも一つ設けた加速度セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255815A JPH10104265A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255815A JPH10104265A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104265A true JPH10104265A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17284019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8255815A Pending JPH10104265A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6924537B2 (en) | 2003-07-16 | 2005-08-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device including a potential drawing portion formed at a corner |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP8255815A patent/JPH10104265A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6924537B2 (en) | 2003-07-16 | 2005-08-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device including a potential drawing portion formed at a corner |
| CN1296715C (zh) * | 2003-07-16 | 2007-01-24 | 三菱电机株式会社 | 半导体器件 |
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