JPH10206458A - 外力計測装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外力計測装置において、検出部を有するシリ
コン板と凹陥部を有するガラス板と陽極接合するとき
に、ガラス板から発生するガスが密閉空間中に残留する
のを低減して、可動部の動きを機敏にして検出感度を高
める。 【解決手段】 検出部３が形成されたシリコンウエハ２
１と、隔壁４３によって格子状に画成された凹陥部４２
を有するガラス板４１とを有し、該ガラス板４１の隔壁
４３先端の接合面４３Ａに連通溝４４を形成する。そし
て、前記シリコンウエハ２１とガラス板４１とを真空雰
囲気中で陽極接合する。このとき、ガラス板４１に形成
した連通溝４４は常に外部の真空と連通して減圧されて
いるから、凹陥部４２から発生するガスを連通溝４４を
介して排出でき、密閉空間３３内を確実に減圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば物体に作用
する加速度、角速度等の外力（慣性力）を計測するのに
用いて好適な外力計測装置およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、外力計測装置は、車両の加速度
や角速度の検出、カメラの手振れ等を検出する加速度計
測装置や角速度計測装置等に用いられている。

【０００３】ここで、図１８ないし図２７により、従来
技術による外力計測装置として、加速度計測装置を例に
挙げて説明する。

【０００４】図中、１はマイクロマシニング技術により
作成された加速度計測装置、２は該加速度計測装置１の
本体をなすように例えば高抵抗な単結晶のシリコン板か
らなる基板をそれぞれ示し、該基板２上には後述する検
出部３および該検出部３を覆う蓋体１２が形成されてい
る。

【０００５】３は基板２上に形成された検出部を示し、
該検出部３は例えば低抵抗なシリコン膜にエッチング処
理を施すことにより形成されている。そして、該検出部
３は、基板２上の左，右に位置した固定部４，４と、該
固定部４，４間に配設された後述する可動部６とから大
略構成されている。

【０００６】ここで、前記各固定部４は、基板２上の
左，右に離間して設けられ、互いに対向する内側面には
５枚の薄板状の電極板５Ａを有する固定側くし状電極
５，５が突出形成されている。

【０００７】６は可動部を示し、該可動部６は、基板２
上の前，後に離間して配設された支持部７，７と、該各
支持部７に梁８を介して支持され、前記各固定部４間に
配設された質量部９と、該質量部９から左，右方向に突
出形成された５枚の薄板状の電極板１０Ａを有する可動
側くし状電極１０，１０とを一体的に形成することによ
って構成されている。

【０００８】さらに、前記可動部６は、犠牲層エッチン
グによって形成することにより、支持部７，７は基板２
上に固着され、梁８と質量部９は基板２から高さ方向に
離間して配設されている。

【０００９】１１は検出部３と同様に低抵抗シリコン
（例えばポリシリコン）からなる枠部で、該枠部１１は
前記検出部３を取囲むように基板２上に設けられてい
る。

【００１０】１２はガラス基板により形成された蓋体を
示し、該蓋体１２は基板２上に位置して検出部３を覆っ
て設けられ、該蓋体１２の下面の中央部には後述の凹陥
部２３が形成されている。また、該凹陥部２３を形成す
ることによりこれを取囲むように切断隔壁１３が形成さ
れ、この切断隔壁１３の先端面は検出部３の固定部４、
可動部６の支持部７、枠部１１と陽極接合するための接
合面１３Ａとなる。

【００１１】なお、前記切断隔壁１３は後述する隔壁２
４を半分に切断することによって得られるものである。
そして、蓋体１２は、検出部３の固定部４、可動部６の
支持部７、枠部１１に陽極接合され、前記基板２と蓋体
１２との間に密閉空間１４を画成し、該密閉空間１４内
には前記基板２上に形成された検出部３が収容されてい
る。

【００１２】１５は蓋体１２を貫通するスルーホールを
示し、該スルーホール１５は、蓋体１２の検出部３の固
定部４、支持部７に対応する箇所にそれぞれ形成されて
おり、該スルーホール１５内に例えば銀等を主成分とす
る導電性ペースト１６が充填されている。従って、該ス
ルーホール１５および導電性ペースト１６は、検出部３
と外部に設けられた信号処理回路（図示せず）とを電気
的に接続するための接続路として機能する。

【００１３】次に、図２０ないし図２７に基づいて加速
度計測装置１の製造方法について述べる。

【００１４】まず、図２０中の符号２１は高抵抗な単結
晶シリコンからなるシリコンウエハで、該シリコンウエ
ハ２１は例えば直径７．５〜１５．５ｃｍ，厚さ５００
μｍ程度の円板状に形成されている。また、該シリコン
ウエハ２１の周囲には、図２２のようなオリエンテーシ
ョンフラット２１Ａが形成されている。

【００１５】図２１に示す検出部形成工程では、シリコ
ンウエハ２１上に、低抵抗なシリコン膜を形成した後
に、シリコンのエッチング処理によって複数個の検出部
３を形成したもので、該各検出部３は、図２２に示すよ
うに、シリコンウエハ２１上に例えば５２個が所定間隔
を離間して形成される。また、この際、同時に各検出部
３を取囲むように枠部１１がシリコンウエハ２１上に形
成される。

【００１６】一方、図２３中の符号２２は蓋体１１を形
成するガラス板で、該ガラス板２２の周囲には図２５の
ようなオリエンテーションフラット２２Ａが形成されて
いる。

【００１７】図２４に示す蓋体形成工程では、ガラス板
２２の下面にエッチングによって多数個（例えば、５２
個）の凹陥部２３を格子状に形成する。これにより、該
各凹陥部２３の間は隔壁２４となり、該隔壁２４の先端
面がシリコンウエハ２１との接合面２４Ａとなる（図２
５参照）。さらに、サンドブラスト、エッチング、レー
ザ等によってスルーホール１５を形成する。そして、該
各凹陥部２３は、ガラス板２２がシリコンウエハ２１と
を接合することにより密閉空間１４を形成する。

【００１８】図２６に示す正常時の接合工程では、シリ
コンウエハ２１とガラス板２２とを真空雰囲気中で陽極
接合（基板温度３５０℃、印加電圧１０００Ｖ）するこ
とによって、シリコンウエハ２１とガラス板２２とを接
合すると共に、接合により形成される密閉空間１４内を
減圧する。この際、シリコンウエハ２１とガラス板２２
は、図２２および図２５において、「○」、「×」で示
したようなアライメントパターンによって位置合わせを
行う。

【００１９】図２７は、前述した接合工程によって接合
された円板状のシリコンウエハ２１とガラス板２２によ
り形成された複数個の加速度計測装置１を示すもので、
シリコンウエハ２１とガラス板２２を二点鎖線で示す隔
壁２４の位置で切断することにより、複数個の加速度計
測装置１を一度に製造できる（切断工程）。

【００２０】最後に、銀等を主成分とした導電性ペース
ト１６をスルーホール１５内に充填し、該導電性ペース
ト１６は固定部４および支持部７に電気的に接続され
る。

【００２１】このように構成される従来技術の加速度計
測装置１は、図１８に示すように外部から矢示Ａ方向に
加速度が加わると、梁８が変形して質量部９が矢示Ａ方
向に変位する。このとき、質量部８の可動側くし状電極
１０，１０の各電極板１０Ａは、固定側くし状電極５，
５の各電極板５Ａに対して接近または離間するので、対
向する電極板１０Ａと５Ａとの離間寸法の変位を、静電
容量の変化として外部の図示しない信号処理回路に出力
する。そして、該信号処理回路では、この静電容量の変
化に基づき加速度に応じた信号を出力する。

【００２２】また、この加速度計測装置１では、可動側
くし状電極１０の各電極板１０Ａと固定側くし状電極５
の各電極板５Ａとの間の静電容量により加速度を検出
し、しかも各電極板１０Ａと各電極板５Ａはそれぞれ電
気的に並列接続されているから、対向した電極板１０Ａ
と５Ａ間の静電容量は加算した値となり、検出感度を高
めることができる。

【００２３】さらに、加速度計測装置１では、構造が微
細であるために大気中ではダンピングの影響が大きくな
り、質量部９を加速度に対して応答性が良くない。この
ため、加速度計測装置１では、検出部３が収容される密
閉空間１４内を減圧することにより、質量部９に対する
空気抵抗を低減し、加速度に対する応答性を良くして検
出精度を高めている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による加速度計測装置１では、前述した如く、表
面に複数個の検出部３が形成されたシリコンウエハ２１
と、多数個の凹陥部２３が形成されたガラス板２２と
は、真空雰囲気中で陽極接合を行うようになっている。
このため、シリコンウエハ２１とガラス板２２とを衝合
させて加圧した状態で電気を印加して接合を開始する
と、該ガラス板２２からは酸素ガスが発生する。

【００２５】しかし、図２８と図２９に示すように、全
ての隔壁２４の接合面２４Ａがシリコンウエハ２１に同
時に接合されないため、ガラス板２２から発生した酸素
ガスは、矢示のように流れて、最後に接合される接合面
２４Ａで囲まれた密閉空間１４内に残留してしまう。

【００２６】このため、従来技術による加速度計測装置
１では、製造された全ての加速度計測装置１の密閉空間
１４内を理想的な減圧状態にすることができず、該密閉
空間１４内が減圧されていないものでは、質量部９に加
わる空気抵抗が大きくなり加速度の応答性が悪くなり、
検出感度を低下させてしまうという問題がある。

【００２７】さらに、前述したように製造される加速度
計測装置１は、シリコンウエハ２１とガラス板２２によ
って一度に複数個を製造しているから、シリコンウエハ
２１の位置によっては密閉空間１４内の酸素ガスが効率
よく排出されたものと、密閉空間１４内に酸素ガスが封
入されたものとが混入して製造されてしまう。この結
果、製造された各加速度計測装置１は、密閉空間１４内
の圧力が個々に異なり、良品と不良品のバラツキが生
じ、歩留りが悪くなるという問題がある。

【００２８】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、本発明はシリコン板とガラス板とを陽極
接合するときに発生する酸素ガスを密閉空間内から排出
して該密閉空間内を減圧し、検出部における外力の検出
精度を高めることのできる外力計測装置およびその製造
方法を提供することを目的としている。

【００２９】

【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の発明は、シリコン板と、該シリコン
板に減圧雰囲気中で陽極接合して設けられたガラス板
と、前記シリコン板とガラス板とを接合したときに前記
シリコン板とガラス板との間に画成された密閉空間と、
前記シリコン板上に位置して該密閉空間内に設けられ外
部から加わる力を検出する検出部とを備えた外力測定装
置において、前記シリコン板またはガラス板のうち少な
くともいずれか一方の接合面には、前記密閉空間と離間
した状態で該密閉空間を取囲み、かつ外部に対して連通
する連通溝を形成したことを特徴とする。

【００３０】このように構成することにより、連通溝は
陽極接合するときでも外部と連通して常に減圧状態に保
たれているから、接合時に発生するガスは密閉空間の周
囲に位置した連通溝を通して外部に排出され、該密閉空
間内を減圧状態にできる。

【００３１】請求項２の発明では、密閉空間をガラス板
を隔壁によって囲んでなる凹陥部をシリコン板で閉塞す
ることによって形成し、連通溝を該隔壁先端の接合面に
設けたことにある。

【００３２】このように構成することにより、ガラス板
に形成した隔壁先端の接合面に形成した連通溝は、陽極
接合するときでも外部と連通して常に減圧状態に保たれ
ているから、接合時に発生するガスを該連通溝を通して
外部に排出でき、該密閉空間内を減圧状態にできる。

【００３３】請求項３の発明では、密閉空間をガラス板
を隔壁によって囲んでなる凹陥部をシリコン板で閉塞す
ることによって形成し、連通溝を前記シリコン板上で、
かつ該隔壁先端の接合面が接合する部位に設けたことに
ある。

【００３４】このように構成することにより、シリコン
板の接合面が接合する部位に形成した連通溝は、陽極接
合するときでも外部と連通して常に減圧状態に保たれて
いるから、接合時に発生するガスを該連通溝を通して外
部に排出でき、該密閉空間内を減圧状態にできる。

【００３５】請求項４の発明は、シリコン板と、該シリ
コン板に減圧雰囲気中で陽極接合して設けられたガラス
板と、前記シリコン板とガラス板とを接合したときに前
記シリコン板とガラス板との間に画成された密閉空間
と、前記シリコン板上に位置して該密閉空間内に設けら
れ外部から加わる力を検出する検出部とを備えた外力測
定装置の製造方法であって、前記シリコン板を形成する
シリコンウエハまたはガラス板のうち少なくともいずれ
か一方の接合面に外部に対して連通する連通溝を形成す
る連通溝形成工程と、前記シリコンウエハに検出部を形
成する検出部形成工程と、前記連通溝を通して前記密閉
空間を外部に連通させた状態で前記シリコンウエハとガ
ラス板とを減圧雰囲気中で陽極接合する接合工程とから
なる。

【００３６】このように構成することにより、接合工程
においてシリコンウエハとガラス板とを減圧雰囲気中で
陽極接合するときでも、連通溝は外部と連通して常に減
圧状態に保たれているから、接合時に発生するガスは密
閉空間の周囲に位置した連通溝を通して外部に排出さ
れ、該密閉空間内を減圧状態にして接合することができ
る。

【００３７】請求項５の発明では、接合工程の後に、隔
壁の位置で密閉空間を単位としてシリコンウエハとガラ
ス板とを切断する切断工程を設けたことにある。

【００３８】このように構成することにより、シリコン
ウエハとガラス板とを接合した後に、隔壁の位置で切断
することによって、密閉空間を減圧した外力計測装置を
複数個製造することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態を
添付図面の図１ないし図１７に従って詳細に説明する。
なお、実施例では、前述した従来技術と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４０】まず、図１ないし図９により本発明による
第１の実施例を説明するに、３１は本実施例による外力
計測装置となる加速度計測装置で、該加速度計測装置３
１は、従来技術による加速度計測装置１とほぼ同様に、
高抵抗な単結晶シリコンからなる基板２と、該基板２上
に形成された検出部３と、該検出部３を覆う前記基板２
上に陽極接合された後述の蓋体３２とから構成されてい
る。

【００４１】３２はガラス板により形成された蓋体を示
し、該蓋体３２は基板２上に位置して検出部３を覆うよ
うに設けられ、該蓋体３２は後述するガラス板４１の下
面に凹陥部４２を形成することによって構成されてい
る。

【００４２】３３は内部が減圧された密閉空間を示し、
該密閉空間３３は前記基板２と蓋体３２との間に形成さ
れ、該密閉空間３３内には前記基板２上に形成された検
出部３が収容されている。

【００４３】ここで、前記蓋体３２は、その周囲を先端
面が接合面３４Ａとなった切断隔壁３４によって囲まれ
ており、該切断隔壁３４を陽極接合して検出部３の固定
部４、支持部７および枠部１１に接合することにより、
蓋体３２と基板２との間に密閉空間３３が画成される。
なお、切断隔壁３４は後述する隔壁４３を半分に切断す
ることによって得られるものである。

【００４４】３５は蓋体３２の切断隔壁３４外周に位置
して形成された連通溝としての切欠部を示し、該切欠部
３５は密閉空間３３と離間した状態で該密閉空間３３を
取囲むようにして形成されている。なお、該切欠部３５
は後述する製造工程においては、連通溝４４として形成
されている。

【００４５】３６は蓋体１２を貫通するスルーホールを
示し、該スルーホール３６は、蓋体３２の検出部３の固
定部４、支持部７に対応する箇所にそれぞれ形成されて
おり、該スルーホール３６内に例えば銀等を主成分とす
る導電性ペースト３７が充填されている。従って、該ス
ルーホール３６および導電性ペースト３７は、検出部３
と外部に設けられた信号処理回路（図示せず）とを電気
的に接続するための接続路として機能する。

【００４６】次に、図２ないし図７に基づいて加速度計
測装置３１の製造方法について述べる。

【００４７】まず、図２中の符号４１は蓋体３２を形成
するガラス板で、該ガラス板４１には従来技術で述べた
ガラス板２２と同様にオリエンテーションフラット（図
示せず）が形成されている。

【００４８】図３に示す蓋体形成工程では、ガラス板４
１の下面にエッチングによって多数個の凹陥部４２を格
子状に形成する。これにより、該各凹陥部４２の間は隔
壁４３となり、該隔壁４３の先端面はシリコンウエハ２
１との接合面４３Ａとなる。そして、該各凹陥部４２
は、ガラス板４１が検出部３が形成されたシリコンウエ
ハ２１と接合することにより密閉空間３３を形成する。
さらに、サンドブラスト、エッチング、レーザ等によっ
てスルーホール３６を形成する。

【００４９】図４と図５に示す連通溝形成工程では、ガ
ラス板４１上を格子状に延びる隔壁４３先端の接合面４
３Ａに、凹陥部４２を取囲みかつ外部に対して連通する
連通溝４４をエッチングによって形成する。

【００５０】さらに、図６に示す正常時の接合工程で
は、検出部３の固定部４、支持部７、枠部１１とガラス
板４１とを真空雰囲気中で陽極接合（基板温度３５０
℃、印加電圧１０００Ｖ）することによって接合すると
共に、シリコンウエハ２１とガラス板４１との間に形成
される密閉空間３３内を減圧する。

【００５１】図７は、前述した接合工程によって接合さ
れた円板状のシリコンウエハ２１とガラス板４１により
形成された複数個の加速度計測装置３１を示すもので、
シリコンウエハ２１とガラス板４１を二点鎖線で示す隔
壁４３の位置で切断することにより、複数個の加速度計
測装置３１が製造することができる（切断工程）。

【００５２】最後に、銀等を主成分とした導電性ペース
ト３７をスルーホール３６内に充填し、該導電性ペース
ト３７は固定部４および支持部７に電気的に接続され
る。

【００５３】このように製造される本実施例の加速度計
測装置３１においても、矢示Ａ方向に加わる加速度を検
出する動作については、従来技術による加速度計測装置
１と格別差異はない。

【００５４】然るに、本実施例による加速度計測装置３
１では、ガラス板４１と固定部４、支持部７、枠部１１
とを接合する前に、ガラス板４１の隔壁４３の先端に位
置した接合面４３Ａに、凹陥部４２を取囲みかつ外部に
対して連通する連通溝４４を形成する。これにより、該
連通溝４４は、陽極接合するときでも真空度の高い周囲
と連通して常に減圧状態に保たれているから、凹陥部４
２内の空気や接合時にガラス板４１から発生する酸素ガ
スは、該連通溝４４を通して外部に排出され、該密閉空
間３３内を減圧状態にできる。

【００５５】従って、図８と図９に示すように、ガラス
板４１から発生する酸素ガスは、矢示のように、凹陥部
４２を取囲むように形成された連通溝４４を通して周囲
に吸引されるため、全ての隔壁４３の接合面４３Ａがシ
リコンウエハ２１に同時に接合されないときでも、ガラ
ス板４１から発生した酸素ガスが最後に接合される密閉
空間３３内に残留するのを防止することができる。

【００５６】この結果、本実施例による加速度計測装置
３１は、密閉空間３３内を理想的な減圧状態にすること
ができ、検出部３の質量部９に加わる空気抵抗を低減し
て加速度の検出感度を高めることができる。

【００５７】さらに、加速度計測装置３１は、シリコン
ウエハ２１とガラス板４１によって複数個を一度に製造
するようにしているが、ガラス板４１のどの位置にある
凹陥部４２に対しても連通溝４４による吸引動作は等し
く働くから、どの位置の密閉空間３３でも等しい減圧状
態にすることができ、製造時における加速度計測装置３
１の不良品を低減し、歩留りを高めることができる。

【００５８】次に、図１０ないし図１７により本発明に
よる第２の実施例を説明するに、本実施例の特徴は、連
通溝をシリコン材料からなる基板側に形成したことにあ
る。なお、本実施例では、前述した第１の実施例と同一
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。

【００５９】図中、５１は本実施例による外力計測装置
となる加速度計測装置を示し、該加速度計測装置５１
は、従来技術による加速度計測装置１とほぼ同様に、高
抵抗な単結晶シリコンからなる基板５２と、該基板５２
上に形成された検出部３と、該検出部３を覆うように前
記基板２上に陽極接合された蓋体１２とからなり、該検
出部３は基板５２と蓋体１２の凹陥部２３との間に形成
される密閉空間５３内に収容されている。

【００６０】５４は検出部３と同様に低抵抗シリコン
（例えばポリシリコン）からなる枠部で、該枠部５４は
前記検出部３を取囲むように基板５２上に設けられてい
る。

【００６１】５５は枠部５４の外周に位置して形成され
た連通溝としての切欠部を示し、該切欠部５５は、枠部
５４の側部に位置しかつ蓋体１２の切断隔壁１３の先端
に位置した接合面１３Ａが接合する部位に形成され、密
閉空間５３と離間した状態で該密閉空間５３を取囲むよ
うにしている。

【００６２】次に、図１１ないし図１５に基づいて加速
度計測装置５１の製造方法について述べる。

【００６３】まず、図１１中の符号６１は単結晶の高抵
抗な単結晶シリコンからなるシリコンウエハで、該シリ
コンウエハ６１は例えば直径７．５〜１５．５ｃｍ，厚
さ５００μｍ程度の円板状に形成されている。

【００６４】図１２に示す検出部形成工程と連通溝形成
工程では、シリコンウエハ６１上に、低抵抗なシリコン
膜を形成した後に、シリコンのエッチング処理によって
複数個の検出部３を形成する。この際、同時に各検出部
３を取囲むように枠部５４がシリコンウエハ６１上に形
成され、該枠部５４のほぼ中央部には、連通溝６２がシ
リコンウエハ６１まで貫通するように形成されている。
そして、該枠部５４は、この連通溝６２によって２つに
分割した形状となる。なお、後述の切断工程による切断
位置は、連通溝６２のほぼ中央部（図１５の二点鎖線）
となる。

【００６５】さらに、図１４に示す正常時の接合工程で
は、シリコンウエハ６１と検出部３の固定部４、可動部
６の支持部７とを真空雰囲気中で陽極接合（基板温度３
５０℃、印加電圧１０００Ｖ）することによって接合す
ると共に、シリコンウエハ６１とガラス板２２との間に
検出部３を収容する密閉空間５３内を減圧する。

【００６６】図１５は、前述した接合工程によって接合
された円板状のシリコンウエハ６１とガラス板２２によ
り形成された複数個の加速度計測装置５１を示すもの
で、シリコンウエハ６１とガラス板２２を二点鎖線の位
置で切断することにより、複数個の加速度計測装置５１
が製造できる。

【００６７】最後に、銀等を主成分とした導電性ペース
ト１６をスルーホール１５内に充填し、該導電性ペース
ト１６は固定部４および支持部７に電気的に接続され
る。

【００６８】このように製造される本実施例の加速度計
測装置５１では、矢示Ａ方向に加わる加速度を検出する
動作については、従来技術による加速度計測装置１と格
別差異はない。

【００６９】然るに、本実施例による加速度計測装置５
１においても、前述した第１の実施例と同様に、図１６
と図１７に示すように、接合時にガラス板２２から発生
する酸素ガスは、矢示のように、凹陥部２３を取囲むよ
うに形成された連通溝６２を通して周囲に吸引されるた
め、全ての接合面２４Ａがシリコンウエハ６１に同時に
接合されないときでも、ガラス板２２から発生した酸素
ガスが最後に接合される密閉空間５３内に残留するのを
防止することができる。

【００７０】この結果、本実施例による加速度計測装置
５１は、密閉空間５３内を理想的な減圧状態にすること
ができ、検出部３の質量部９に加わる空気抵抗を低減し
て加速度に対する応答性が良くなり、検出感度を高める
ことができる。

【００７１】また、各実施例では、加速度計測装置３
１，５１に切欠部３５，５５として連通溝４４，６２を
残すようにしたが、切断時に該連通溝４４，６２を切り
落として切欠部３５，５５をなくすようにしてもよい。
さらに、第２の実施例では連通溝６２を枠部５４の中央
部に貫通させて形成したが、枠部５４の上面に凹部とし
て形成してもよい。

【００７２】さらに、各実施例における連通溝４４，６
２は、断面積の大きいほど酸素が外部に排出されやすく
するため、密閉空間３３，５３内の圧力をより減圧する
ことができる。

【００７３】なお、各実施例では、加速度計測装置につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、角速度を検出す
る検出部を有する角速度計測装置に用いてもよいことは
勿論である。

【００７４】即ち、角速度計測装置においては、角速度
Ωが作用したときに振動子に発生するコリオリ力Ｆは、
Ｆ＝２ｍＶΩ（ただし、ｍは振動子の質量、Ｖは振動子
の振動速度、Ωは角速度）の式によって算定することが
知られているが、角速度計測装置の密閉空間を理想的な
減圧状態にすることができなければ、空気のダンピング
作用により振動子の振動速度（Ｖ）を高速にすることが
できず、角速度の検出感度が低下してしまうことにな
る。

【００７５】しかしながら、上記各実施例のように、陽
極接合の際にガラス板から発生する酸素ガスが、凹陥部
を取囲むように形成された連通溝を通して周囲に吸引さ
れることにより、角速度計測装置の密閉空間内を理想的
な減圧状態にすることができ、振動子の振動速度を高速
にでき、角速度の検出感度を高めることができる。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、シリコン板またはガラス板のうち少なくともい
ずれか一方の接合面に、密閉空間と離間した状態で該密
閉空間を取囲みかつ外部に対して連通する連通溝を形成
したから、該連通溝は、真空雰囲気中での陽極接合する
ときでも外部と連通して常に減圧状態に保たれているか
ら、接合時に発生するガスは密閉空間の周囲に位置した
連通溝を通して外部に排出され、該密閉空間内を減圧状
態にでき、検出部に対する空気抵抗を低減して外力の検
出感度を高めることができる。

【００７７】請求項２の発明では、密閉空間をガラス板
の隔壁をシリコン板に接合することによって画成し、連
通溝を該隔壁先端の接合面に設けることにより、該連通
溝は陽極接合するときでも外部と連通して常に減圧状態
に保たれるから、接合時に発生するガスは該連通溝を通
して外部に排出して該密閉空間内を減圧状態にし、検出
部における検出感度を高めることができる。

【００７８】請求項３の発明では、密閉空間をガラス板
の隔壁をシリコン板に接合することによって画成し、連
通溝をシリコン板上に位置しかつ該隔壁先端の接合面が
接合する部位に設けることにより、該連通溝は陽極接合
するときでも外部と連通して常に減圧状態に保たれるか
ら、接合時に発生するガスは該連通溝を通して外部に排
出して該密閉空間内を減圧状態にし、検出部における検
出感度を高めることができる。

【００７９】請求項４の発明による製造方法では、シリ
コンウエハとガラス板とを減圧雰囲気中で陽極接合する
接合工程の前に、連通溝形成工程によって、前記シリコ
ンウエハまたはガラス板のうち少なくともいずれか一方
の接合面に、密閉空間を取囲みかつ外部に対して連通す
る連通溝を形成したから、該連通溝は外部と連通して常
に減圧状態に保たれている。これにより、接合時に発生
するガスは密閉空間の周囲に位置した連通溝を通して外
部に排出され、該密閉空間内を減圧状態にでき、検出部
に対する空気抵抗の影響を低減して外力の検出感度を高
めることができる。

【００８０】請求項５の発明では、接合工程の後に、隔
壁の位置で密閉空間を単位としてシリコンウエハとガラ
ス板とを切断する切断工程を設けることにより、密閉空
間内を減圧した外力計測装置を複数個製造することがで
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計測装置を
示す縦断面図である。

【図２】蓋体を形成する前の状態を示すガラス板の縦断
面図である。

【図３】蓋体形成工程によってガラス板に凹陥部を形成
した状態を示す縦断面図である。

【図４】連通溝形成工程によってガラス板の接合面に連
通溝を形成した状態を示す縦断面図である。

【図５】連通溝形成工程によってガラス板に連通溝を形
成した状態を示す平面図である。

【図６】正常時の接合工程によってシリコンウエハとガ
ラス板とを陽極接合する状態を示す縦断面図である。

【図７】切断工程によって切断する位置を二点鎖線で示
す縦断面図である。

【図８】不具合時の接合工程によってシリコンウエハと
ガラス板とを陽極接合する状態を示す縦断面図である。

【図９】図８中のｂ部を拡大して示す要部拡大図であ
る。

【図１０】本発明の第２の実施例による加速度計測装置
を示す縦断面図である。

【図１１】検出部を形成する前の状態を示すシリコンウ
エハの縦断面図である。

【図１２】検出部形成工程と連通溝形成工程によって、
シリコンウエハに検出部を形成し、検出部を取囲むよう
に形成した枠部に連通溝を形成した状態を示す縦断面図
である。

【図１３】シリコンウエハに連通溝と検出部を形成した
状態を示す平面図である。

【図１４】正常時の接合工程によってシリコンウエハと
ガラス板とを陽極接合する状態を示す縦断面図である。

【図１５】切断工程によって切断する位置を二点鎖線で
示す縦断面図である。

【図１６】不具合時の接合工程によってシリコンウエハ
とガラス板とを陽極接合する状態を示す縦断面図であ
る。

【図１７】図１６中のｃ部を拡大して示す要部拡大図で
ある。

【図１８】従来技術による加速度計測装置を一部破断に
して示す平面図である。

【図１９】図１８中の矢示XIX −XIX 方向からみた縦断
面図である。

【図２０】検出部を形成する前の状態を示すシリコンウ
エハの縦断面図である。

【図２１】検出部形成工程によってシリコンウエハに検
出部を形成した状態を示す縦断面図である。

【図２２】検出部形成工程によってシリコンウエハに検
出部を形成した状態を示す平面図である。

【図２３】蓋体を形成する前の状態を示すガラス板の縦
断面図である。

【図２４】蓋体形成工程によってガラス板に凹陥部を形
成した状態を示す縦断面図である。

【図２５】蓋体形成工程によってガラス板に凹陥部を形
成した状態を示す平面図である。

【図２６】正常時の接合工程によってシリコンウエハと
ガラス板とを陽極接合する状態を示す縦断面図である。

【図２７】切断工程によって切断する位置を二点鎖線で
示す縦断面図である。

【図２８】不具合時の接合工程によってシリコンウエハ
とガラス板とを陽極接合する状態を示す縦断面図であ
る。

【図２９】図２８中のａ部を拡大して示す要部拡大図で
ある。

【符号の説明】

２，５２ 基板（シリコン板） ３ 検出部 １２，３２ 蓋体（ガラス板） １３，３４ 切断隔壁 １３Ａ，２４Ａ，３４Ａ，４３Ａ 接合面 ２１，６１ シリコンウエハ（シリコン板） ２２，４１ ガラス板 ２３，４２ 凹陥部 ２４，４３ 隔壁 ３１，５１ 加速度計測装置（外力計測装置） ３３，５３ 密閉空間 ３５，５５ 切欠部 ４４，６２ 連通溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコン板と、該シリコン板に減圧雰囲
   気中で陽極接合して設けられたガラス板と、前記シリコ
   ン板とガラス板とを接合したときに前記シリコン板とガ
   ラス板との間に画成された密閉空間と、前記シリコン板
   上に位置して該密閉空間内に設けられ外部から加わる力
   を検出する検出部とを備えた外力測定装置において、前
   記シリコン板またはガラス板のうち少なくともいずれか
   一方の接合面には、前記密閉空間と離間した状態で該密
   閉空間を取囲み、かつ外部に対して連通する連通溝を形
   成したことを特徴とする外力計測装置。
2. 【請求項２】 前記密閉空間はガラス板を隔壁によって
   囲んでなる凹陥部を前記シリコン板で閉塞することによ
   って形成し、前記連通溝は該隔壁先端の接合面に設けて
   なる請求項１記載の外力計測装置。
3. 【請求項３】 前記密閉空間はガラス板を隔壁によって
   囲んでなる凹陥部を前記シリコン板で閉塞することによ
   って形成し、前記連通溝は前記シリコン板上で、かつ該
   隔壁先端の接合面が接合する部位に設けてなる請求項１
   記載の外力計測装置。
4. 【請求項４】 シリコン板と、該シリコン板に減圧雰囲
   気中で陽極接合して設けられたガラス板と、前記シリコ
   ン板とガラス板とを接合したときに前記シリコン板とガ
   ラス板との間に画成された密閉空間と、前記シリコン板
   上に位置して該密閉空間内に設けられ外部から加わる力
   を検出する検出部とを備えた外力測定装置の製造方法で
   あって、 前記シリコン板を形成するシリコンウエハまたはガラス
   板のうち少なくともいずれか一方の接合面に外部に対し
   て連通する連通溝を形成する連通溝形成工程と、 前記シリコンウエハに検出部を形成する検出部形成工程
   と、 前記連通溝を通して前記密閉空間を外部に連通させた状
   態で前記シリコンウエハとガラス板とを減圧雰囲気中で
   陽極接合する接合工程とからなる外力計測装置の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記接合工程の後に、前記隔壁の位置で
   前記密閉空間を単位としてシリコンウエハとガラス板と
   を切断する切断工程を設けてなる請求項４記載の外力計
   測装置の製造方法。