JPH11258265A - 半導体加速度センサ及びその製造方法 - Google Patents
半導体加速度センサ及びその製造方法Info
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- JPH11258265A JPH11258265A JP10065694A JP6569498A JPH11258265A JP H11258265 A JPH11258265 A JP H11258265A JP 10065694 A JP10065694 A JP 10065694A JP 6569498 A JP6569498 A JP 6569498A JP H11258265 A JPH11258265 A JP H11258265A
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- acceleration sensor
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- semiconductor acceleration
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- G—PHYSICS
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- 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
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い加速度検出感度が得られ、温度特性が良
く、電磁ノイズの影響を受けず、そして、信頼性の高い
陽極接合を実施できる半導体加速度センサ及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 可動電極部１１を有する中央基板１と、
固定電極部２１を有する外側基板２と、中央基板１と外
側基板２とを積層し接合する封止絶縁部３と、を備える
半導体加速度センサにおいて、封止絶縁部３に、導電層
３１を設けて、シールド部材、陽極接合電極とする。
く、電磁ノイズの影響を受けず、そして、信頼性の高い
陽極接合を実施できる半導体加速度センサ及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 可動電極部１１を有する中央基板１と、
固定電極部２１を有する外側基板２と、中央基板１と外
側基板２とを積層し接合する封止絶縁部３と、を備える
半導体加速度センサにおいて、封止絶縁部３に、導電層
３１を設けて、シールド部材、陽極接合電極とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体加速度セン
サ及びその製造方法であり、特に、封止絶縁部に特徴の
ある半導体加速度センサ及びその製造方法に関する。
サ及びその製造方法であり、特に、封止絶縁部に特徴の
ある半導体加速度センサ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体加速度センサとして、中央
基板と外側基板とで積層体を構成し、そして、中央基板
をエッチング等で加工したものが知られている（特開平
６−８２４７４号公報参照）。この半導体加速度センサ
は、図８に示すように、中央基板１´と外側基板２´、
２´と封止部３´とを有している。そして、中央基板１
´は可動電極部１１´を有し、一方、外側基板２´は固
定電極部２１´を有し、更に、可動電極部１１´と固定
電極部２１´との間には、外部回路（図示していな
い。）から電圧を印加している。これにより、可動電極
部１１´が加速度により力を受けて変位すると、可動電
極部１１´と固定電極部２１´とに間の静電容量が変化
し、この変化量を外部回路が検知し、変位量がわかり、
加速度の値を測定することができる。この半導体加速度
センサの場合、パイレックスガラス３´の厚みを５〜１
０μｍまで厚くすることにより、可動電極部１１´と固
定電極部２１´との間の静電容量に比べて、パイレック
スガラス３´を介して対向する基板の部分１５´、２５
´との間の静電容量を充分に低減することが出来、加速
度センサの感度向上を図り得るという利点が有るが、改
善すべき点が有った。すなわち、パイレックスガラス３
´の厚みをスタッパ等の蒸着により５〜１０μｍとする
には、例えば５〜１０時間と非常に時間が掛かるという
問題が有った。また、基板の部分１５´と２５´との間
の静電容量を低減することは出来たものの、完全にこの
影響を無くすことは出来なかった。また、Ｓｉ基板と封
止ガラスの熱膨張係数の違いにより、温度特性が悪くな
るという問題点が生じていた。更に、製造時に陽極接合
する際、両Ｓｉ基板１´、２´間に電圧を印加する必要
が有り、その静電引力により可動電極部１１´が引き寄
せられて変形し、両電極部１１´、２１´間がショート
する恐れがあるため、あまり高い電圧を加えられず、陽
極接合が難しかった。また、従来の半導体加速度センサ
は、電磁ノイズを考慮しておらず、特に外部からの電磁
ノイズによる影響を防ぐことはできなかった。
基板と外側基板とで積層体を構成し、そして、中央基板
をエッチング等で加工したものが知られている（特開平
６−８２４７４号公報参照）。この半導体加速度センサ
は、図８に示すように、中央基板１´と外側基板２´、
２´と封止部３´とを有している。そして、中央基板１
´は可動電極部１１´を有し、一方、外側基板２´は固
定電極部２１´を有し、更に、可動電極部１１´と固定
電極部２１´との間には、外部回路（図示していな
い。）から電圧を印加している。これにより、可動電極
部１１´が加速度により力を受けて変位すると、可動電
極部１１´と固定電極部２１´とに間の静電容量が変化
し、この変化量を外部回路が検知し、変位量がわかり、
加速度の値を測定することができる。この半導体加速度
センサの場合、パイレックスガラス３´の厚みを５〜１
０μｍまで厚くすることにより、可動電極部１１´と固
定電極部２１´との間の静電容量に比べて、パイレック
スガラス３´を介して対向する基板の部分１５´、２５
´との間の静電容量を充分に低減することが出来、加速
度センサの感度向上を図り得るという利点が有るが、改
善すべき点が有った。すなわち、パイレックスガラス３
´の厚みをスタッパ等の蒸着により５〜１０μｍとする
には、例えば５〜１０時間と非常に時間が掛かるという
問題が有った。また、基板の部分１５´と２５´との間
の静電容量を低減することは出来たものの、完全にこの
影響を無くすことは出来なかった。また、Ｓｉ基板と封
止ガラスの熱膨張係数の違いにより、温度特性が悪くな
るという問題点が生じていた。更に、製造時に陽極接合
する際、両Ｓｉ基板１´、２´間に電圧を印加する必要
が有り、その静電引力により可動電極部１１´が引き寄
せられて変形し、両電極部１１´、２１´間がショート
する恐れがあるため、あまり高い電圧を加えられず、陽
極接合が難しかった。また、従来の半導体加速度センサ
は、電磁ノイズを考慮しておらず、特に外部からの電磁
ノイズによる影響を防ぐことはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決するものであり、高い加速度検出感度が得ら
れ、温度特性が良く、電磁ノイズの影響を受けず、そし
て、信頼性の高い陽極接合を実施できる半導体加速度セ
ンサ及びその製造方法を提供するものである。
題点を解決するものであり、高い加速度検出感度が得ら
れ、温度特性が良く、電磁ノイズの影響を受けず、そし
て、信頼性の高い陽極接合を実施できる半導体加速度セ
ンサ及びその製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、可動電極部を
有する中央基板と、固定電極部を有する外側基板と、前
記中央基板と外側基板とを積層し接合する封止絶縁部
と、を備える半導体加速度センサにおいて、前記封止絶
縁部は、導電層を有する半導体加速度センサである。
有する中央基板と、固定電極部を有する外側基板と、前
記中央基板と外側基板とを積層し接合する封止絶縁部
と、を備える半導体加速度センサにおいて、前記封止絶
縁部は、導電層を有する半導体加速度センサである。
【０００５】また、本発明は、上記導電層は、シールド
部材である半導体加速度センサである。
部材である半導体加速度センサである。
【０００６】そして、本発明は、上記導電層は、陽極接
合電極である半導体加速度センサである。
合電極である半導体加速度センサである。
【０００７】更に、本発明は、上記導電層は、スパッタ
膜である半導体加速度センサである。
膜である半導体加速度センサである。
【０００８】また、本発明は、可動電極部を有する中央
基板と、固定電極部を有する外側基板と、導電層を有す
る封止絶縁部と、を積層し接合する半導体加速度センサ
の製造方法において、前記中央基板と封止絶縁部とを陽
極接合するときに、前記導電層を電極とする半導体加速
度センサの製造方法である。
基板と、固定電極部を有する外側基板と、導電層を有す
る封止絶縁部と、を積層し接合する半導体加速度センサ
の製造方法において、前記中央基板と封止絶縁部とを陽
極接合するときに、前記導電層を電極とする半導体加速
度センサの製造方法である。
【０００９】そして、本発明は、陽極接合するとき、上
記中央基板と外側基板の電位を同一にする半導体加速度
センサの製造方法である。
記中央基板と外側基板の電位を同一にする半導体加速度
センサの製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態を説明
する。本発明の半導体加速度センサ及びその製造方法の
実施例について、図１〜図７を用いて説明する。図１
は、実施例１の半導体加速度センサの説明図である。図
２は、実施例１の半導体加速度センサの中央基板の製造
工程の説明図である。図３は、実施例１の半導体加速度
センサの外側基板の製造工程（ａ）〜（ｆ）の説明図で
ある。図４は、実施例１の半導体加速度センサの外側基
板の製造工程（ｇ）〜（ｍ）の説明図である。図５は、
実施例１の半導体加速度センサの組立工程の説明図であ
る。図６は、実施例２の半導体加速度センサの説明図で
ある。図７は、実施例の半導体加速度センサの測定回路
の説明図である。
する。本発明の半導体加速度センサ及びその製造方法の
実施例について、図１〜図７を用いて説明する。図１
は、実施例１の半導体加速度センサの説明図である。図
２は、実施例１の半導体加速度センサの中央基板の製造
工程の説明図である。図３は、実施例１の半導体加速度
センサの外側基板の製造工程（ａ）〜（ｆ）の説明図で
ある。図４は、実施例１の半導体加速度センサの外側基
板の製造工程（ｇ）〜（ｍ）の説明図である。図５は、
実施例１の半導体加速度センサの組立工程の説明図であ
る。図６は、実施例２の半導体加速度センサの説明図で
ある。図７は、実施例の半導体加速度センサの測定回路
の説明図である。
【００１１】実施例１を説明する。本実施例の半導体加
速度センサは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すよう
に、中央基板１と外側基板２ａ、２ｂからなる積層体を
有する。図１（ａ）は、本実施例の加速度センサの上面
図であり、図１（ｂ）は、同正面断面図である。中央基
板１と外側基板２ａ、２ｂとが封止絶縁部３ａ、３ｂで
封止されている。中央基板１は、例えばＳｉからなり、
可動電極部１１、可動電極支持部１２及び中央端子部１
３を有している。外側基板２ａ、２ｂは、例えばＳｉか
らなり、固定電極部２１ａ、２１ｂ及び外側端子部２３
ａ、２３ｂを有している。封止絶縁部３ａ、３ｂは、導
電層３１ａ、３１ｂを有している。導電層３１ａ、３１
ｂはＧＮＤに接続されている。上下対称構造となってい
るため、中央基板１と外側基板（第１層）２ａ間、及
び、中央基板１と外側基板（第３層）２ｂ間の容量を同
じとすることができる。導電層３１を、端子部３３を介
してＧＮＤに落とすことにより、封止絶縁部３を介して
対向する基板部分に生ずる静電容量の影響を完全に排除
する事が出来るため、加速度センサの検出感度を極限ま
で向上させることが出来、封止絶縁部３は、導電層３１
を有するため、封止絶縁部３の厚さが、固定電極と可動
電極間のギャップを形成しており、シリコン等の基板エ
ッチングが不要となるため、ギャップの寸法精度が非常
に高く、加速度センサの特性を安定なものに出来る。ま
た、積層体はＳｉ基板の３層構造となるため、温度特性
の向上を図ることができる。半導体加速度センサは、可
動電極部１１と固定電極部２１ａ、２１ｂとの間に外部
回路（図示していない。）から端子部１３、２３を介し
て、電圧を印加しており、そして、可動電極部１１が加
速度により力を受けて変位すると、可動電極部１１と固
定電極部２１との間の静電容量が変化し、この変化量を
外部回路が検知することにより、変位量がわかり、加速
度の値を測定することができる。また、外部などから電
磁ノイズを受けると静電容量が変化するために、正確な
加速度の値を測定することはできないが、本実施例の半
導体加速度センサは、封止絶縁部３に導電層３１が形成
されており、そして、導電層をＧＮＤに落してシールド
されているため、外部からの電磁ノイズの影響を実用上
充分に低減することが出来る。この導電層３１の存在に
より、本実施例の半導体加速度センサは、従来例より、
１）封止ガラスの量を増加させることなく、従って、温
度特性を悪化させることなく、固定電極と可動電極間の
静電容量以外の基板間の容量による影響をキャンセル
し、加速度センサの感度向上を図ることが出来、そし
て、２）外部からの電磁ノイズをシールドして防ぐこと
ができる。
速度センサは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すよう
に、中央基板１と外側基板２ａ、２ｂからなる積層体を
有する。図１（ａ）は、本実施例の加速度センサの上面
図であり、図１（ｂ）は、同正面断面図である。中央基
板１と外側基板２ａ、２ｂとが封止絶縁部３ａ、３ｂで
封止されている。中央基板１は、例えばＳｉからなり、
可動電極部１１、可動電極支持部１２及び中央端子部１
３を有している。外側基板２ａ、２ｂは、例えばＳｉか
らなり、固定電極部２１ａ、２１ｂ及び外側端子部２３
ａ、２３ｂを有している。封止絶縁部３ａ、３ｂは、導
電層３１ａ、３１ｂを有している。導電層３１ａ、３１
ｂはＧＮＤに接続されている。上下対称構造となってい
るため、中央基板１と外側基板（第１層）２ａ間、及
び、中央基板１と外側基板（第３層）２ｂ間の容量を同
じとすることができる。導電層３１を、端子部３３を介
してＧＮＤに落とすことにより、封止絶縁部３を介して
対向する基板部分に生ずる静電容量の影響を完全に排除
する事が出来るため、加速度センサの検出感度を極限ま
で向上させることが出来、封止絶縁部３は、導電層３１
を有するため、封止絶縁部３の厚さが、固定電極と可動
電極間のギャップを形成しており、シリコン等の基板エ
ッチングが不要となるため、ギャップの寸法精度が非常
に高く、加速度センサの特性を安定なものに出来る。ま
た、積層体はＳｉ基板の３層構造となるため、温度特性
の向上を図ることができる。半導体加速度センサは、可
動電極部１１と固定電極部２１ａ、２１ｂとの間に外部
回路（図示していない。）から端子部１３、２３を介し
て、電圧を印加しており、そして、可動電極部１１が加
速度により力を受けて変位すると、可動電極部１１と固
定電極部２１との間の静電容量が変化し、この変化量を
外部回路が検知することにより、変位量がわかり、加速
度の値を測定することができる。また、外部などから電
磁ノイズを受けると静電容量が変化するために、正確な
加速度の値を測定することはできないが、本実施例の半
導体加速度センサは、封止絶縁部３に導電層３１が形成
されており、そして、導電層をＧＮＤに落してシールド
されているため、外部からの電磁ノイズの影響を実用上
充分に低減することが出来る。この導電層３１の存在に
より、本実施例の半導体加速度センサは、従来例より、
１）封止ガラスの量を増加させることなく、従って、温
度特性を悪化させることなく、固定電極と可動電極間の
静電容量以外の基板間の容量による影響をキャンセル
し、加速度センサの感度向上を図ることが出来、そし
て、２）外部からの電磁ノイズをシールドして防ぐこと
ができる。
【００１２】実施例１の半導体加速度センサの製造方法
について、図２〜図４を用いて説明する。中央基板の製
造工程を説明する（図２参照）。 １）中央基板としてＰを含有するＳｉからなる基板１０
を用意する（図２ａ）。 ２）この基板を１μｍｗｅｔ酸化し、レジストを使用し
てリソグラフィーし、７０００ÅＳｉＯ２をエッチング
して所定の形状に加工する（図２ｂ）。 ３）レジストを使用してリソグラフィーし、１μｍＳｉ
Ｏ２をエッチングする（図２ｃ）。 ４）ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム水酸化物）Ｓ
ｉをエッチングする（図２ｄ）。 ５）３０００ÅＳｉＯ２を全面エッチングする（図２
ｅ）。 ６）ＴＭＡＨＳｉ貫通エッチングして、可動電極部を形
成する（図２ｆ）。 ７）ＳｉＯ２全面エッチングし、Ａｌステンシルマスク
蒸着し、Ａｌシンタして、端子部１３を形成する（図２
ｇ）。 ８）可動電極部１１、可動電極支持部１２及び中央端子
部１３を有する中央基板１が形成される（図２ｈ及び図
２ｉ）。 外側基板（第３層）２ｂの製造工程を説明する（図３及
び図４参照）。 １）Ｐを含有するＳｉからなる基板２０を用意する（図
３ａ）。 ２）ｗｅｔ酸化し、レジストを使用してリソグラフィー
し、ＳｉＯ２をエッチングする（図３ｂ）。 ３）ｗｅｔ酸化する（図３ｃ）。 ４）Ｃｒをスパッタし、次にパイレックスガラスをスパ
ッタする（図３ｄ）。 ５）Ｎｉをスパッタし、レジストを使用してリソグラフ
ィーし、Ｎｉをエッチングする（図３ｅ）。 ６）パイレックスガラスをエッチングする（図３ｆ）。 ７）レジストを使用してリソグラフィーし、Ｃｒをエッ
チングする（図４ｇ）。 ８）レジストを使用してリソグラフィーし、ＳｉＯ２を
エッチングする（図４ｈ）。 ９）Ｓｉをエッチングする（図４ｉ）。 １０）ＳｉＯ２を全面エッチングする（図４ｊ）。 １１）Ｎｉを除去し、Ａｌマスク蒸着し、Ａｌをシンタ
して、端子部を形成する（図４ｋ）。 １２）固定電極部２１ｂ、外側端子部２３ｂ、封止部３
ｂ及び導電層３１ｂを有する外部基板（第３層）２ｂが
形成される（図４ｌ及び図４ｍ）。なお、外部電極（第
１層）２ａは、外部基板（第３層）と同様に形成するこ
とができる。 半導体加速度センサの組立工程を説明する（図５参
照）。 １）外側基板（第３層）２ｂに中央基板１を積層し、陽
極接合する（図５ａ）。 ２）更に、外側基板（第１層）２ａを積層し、陽極接合
し、ダイシングする（図５ｂ）。 ３）ワイヤーボンディングで配線すると、組立が完了
し、半導体加速度センサが得られる（図５ｃ）。
について、図２〜図４を用いて説明する。中央基板の製
造工程を説明する（図２参照）。 １）中央基板としてＰを含有するＳｉからなる基板１０
を用意する（図２ａ）。 ２）この基板を１μｍｗｅｔ酸化し、レジストを使用し
てリソグラフィーし、７０００ÅＳｉＯ２をエッチング
して所定の形状に加工する（図２ｂ）。 ３）レジストを使用してリソグラフィーし、１μｍＳｉ
Ｏ２をエッチングする（図２ｃ）。 ４）ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム水酸化物）Ｓ
ｉをエッチングする（図２ｄ）。 ５）３０００ÅＳｉＯ２を全面エッチングする（図２
ｅ）。 ６）ＴＭＡＨＳｉ貫通エッチングして、可動電極部を形
成する（図２ｆ）。 ７）ＳｉＯ２全面エッチングし、Ａｌステンシルマスク
蒸着し、Ａｌシンタして、端子部１３を形成する（図２
ｇ）。 ８）可動電極部１１、可動電極支持部１２及び中央端子
部１３を有する中央基板１が形成される（図２ｈ及び図
２ｉ）。 外側基板（第３層）２ｂの製造工程を説明する（図３及
び図４参照）。 １）Ｐを含有するＳｉからなる基板２０を用意する（図
３ａ）。 ２）ｗｅｔ酸化し、レジストを使用してリソグラフィー
し、ＳｉＯ２をエッチングする（図３ｂ）。 ３）ｗｅｔ酸化する（図３ｃ）。 ４）Ｃｒをスパッタし、次にパイレックスガラスをスパ
ッタする（図３ｄ）。 ５）Ｎｉをスパッタし、レジストを使用してリソグラフ
ィーし、Ｎｉをエッチングする（図３ｅ）。 ６）パイレックスガラスをエッチングする（図３ｆ）。 ７）レジストを使用してリソグラフィーし、Ｃｒをエッ
チングする（図４ｇ）。 ８）レジストを使用してリソグラフィーし、ＳｉＯ２を
エッチングする（図４ｈ）。 ９）Ｓｉをエッチングする（図４ｉ）。 １０）ＳｉＯ２を全面エッチングする（図４ｊ）。 １１）Ｎｉを除去し、Ａｌマスク蒸着し、Ａｌをシンタ
して、端子部を形成する（図４ｋ）。 １２）固定電極部２１ｂ、外側端子部２３ｂ、封止部３
ｂ及び導電層３１ｂを有する外部基板（第３層）２ｂが
形成される（図４ｌ及び図４ｍ）。なお、外部電極（第
１層）２ａは、外部基板（第３層）と同様に形成するこ
とができる。 半導体加速度センサの組立工程を説明する（図５参
照）。 １）外側基板（第３層）２ｂに中央基板１を積層し、陽
極接合する（図５ａ）。 ２）更に、外側基板（第１層）２ａを積層し、陽極接合
し、ダイシングする（図５ｂ）。 ３）ワイヤーボンディングで配線すると、組立が完了
し、半導体加速度センサが得られる（図５ｃ）。
【００１３】陽極接合方法について、説明する。外側基
板（第３層）２ｂと中央基板１との陽極接合で説明す
る。外側基板（第３層）２ｂ上には、ＳｉＯ２層３２、
導電層３１であるＣｒ層及び封止絶縁層３であるガラス
層が形成されている。ＳｉＯ２層３２は、導電層３１と
外側基板２ｂとを絶縁するために使用される。Ｃｒ層３
１は、陽極接合するときに、一方の電極である中央基板
１に対し、他方の陽極接合電極として使用される。加熱
し電圧を与えると、中央基板１とガラス層３との接合面
を接合することができる。その際、外側基板２の電位を
中央基板１と同じとしておくと、可動電極部１１は、外
側基板２からの静電引力が働くことはない。
板（第３層）２ｂと中央基板１との陽極接合で説明す
る。外側基板（第３層）２ｂ上には、ＳｉＯ２層３２、
導電層３１であるＣｒ層及び封止絶縁層３であるガラス
層が形成されている。ＳｉＯ２層３２は、導電層３１と
外側基板２ｂとを絶縁するために使用される。Ｃｒ層３
１は、陽極接合するときに、一方の電極である中央基板
１に対し、他方の陽極接合電極として使用される。加熱
し電圧を与えると、中央基板１とガラス層３との接合面
を接合することができる。その際、外側基板２の電位を
中央基板１と同じとしておくと、可動電極部１１は、外
側基板２からの静電引力が働くことはない。
【００１４】実施例２を説明する。本実施例は、可動電
極部の支持部１２を、両持ち梁とする。これにより、可
動電極部を上下方向に平行移動させることができるた
め、可動電極部の変位による電気容量の変化が受ける加
速度に対する直線性が向上させることができる。
極部の支持部１２を、両持ち梁とする。これにより、可
動電極部を上下方向に平行移動させることができるた
め、可動電極部の変位による電気容量の変化が受ける加
速度に対する直線性が向上させることができる。
【００１５】半導体加速度センサにおける測定方法を説
明する。半導体加速度センサの測定方法を回路で示す
と、図７のようになる。実施例１、２の半導体加速度セ
ンサにより、加速度の値を測定するときは、可動電極部
１１と固定電極部２１ａ、２１ｂとの容量Ｃａ、Ｃｂの
ほかに、他の容量を考慮する必要があり、ＳｉＯ２層３
２及びガラス層の存在によるＳｉＯ２層部容量Ｃｓ及び
ガラス層容量Ｃｐを考慮しなければならないが、導電層
をＧＮＤに接続することにより、ＳｉＯ２層部容量Ｃｓ
及びガラス層容量Ｃｐは不要とすることができる。これ
により、図７に示すように、クロックパルスを使用し、
バッファ及びインバータからの出力の和を測定すること
により、容量Ｃａ、Ｃｂの変化により加速度の値を測定
することができるようになる。
明する。半導体加速度センサの測定方法を回路で示す
と、図７のようになる。実施例１、２の半導体加速度セ
ンサにより、加速度の値を測定するときは、可動電極部
１１と固定電極部２１ａ、２１ｂとの容量Ｃａ、Ｃｂの
ほかに、他の容量を考慮する必要があり、ＳｉＯ２層３
２及びガラス層の存在によるＳｉＯ２層部容量Ｃｓ及び
ガラス層容量Ｃｐを考慮しなければならないが、導電層
をＧＮＤに接続することにより、ＳｉＯ２層部容量Ｃｓ
及びガラス層容量Ｃｐは不要とすることができる。これ
により、図７に示すように、クロックパルスを使用し、
バッファ及びインバータからの出力の和を測定すること
により、容量Ｃａ、Ｃｂの変化により加速度の値を測定
することができるようになる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、高い加速度検出感度が
得られ、温度特性が良く、電磁ノイズの影響を受けず、
そして、信頼性の高い陽極接合を実施できる半導体加速
度センサ及びその製造方法を得ることができる。
得られ、温度特性が良く、電磁ノイズの影響を受けず、
そして、信頼性の高い陽極接合を実施できる半導体加速
度センサ及びその製造方法を得ることができる。
【図１】実施例１の半導体加速度センサの説明図。
【図２】実施例１の半導体加速度センサの中央基板の製
造工程の説明図。
造工程の説明図。
【図３】実施例１の半導体加速度センサの外側基板の製
造工程（ａ）〜（ｆ）の説明図。
造工程（ａ）〜（ｆ）の説明図。
【図４】実施例１の半導体加速度センサの外側基板の製
造工程（ｇ）〜（ｍ）の説明図。
造工程（ｇ）〜（ｍ）の説明図。
【図５】実施例１の半導体加速度センサの組立工程の説
明図。
明図。
【図６】実施例２の半導体加速度センサの説明図。
【図７】実施例の半導体加速度センサの測定回路の説明
図。
図。
【図８】従来例の半導体加速度センサの説明図。
１ 中央電極 １１ 可動電極部 １２ 可動電極支持部 １３ 中央端子部 ２、２ａ、２ｂ 外側電極 ２１ 固定電極部 ２３ 外側端子部 ３ 封止絶縁部 ３１ 導電層 ３３ 導電層端子部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国見 敬 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 根津 正弘 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 森 雅友 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 江刺 正喜 宮城県仙台市太白区八木山南一丁目11−９
Claims (6)
- 【請求項１】 可動電極部を有する中央基板と、固定電
極部を有する外側基板と、前記中央基板と外側基板とを
積層し接合する封止絶縁部と、を備える半導体加速度セ
ンサにおいて、 前記封止絶縁部は、導電層を有することを特徴とする半
導体加速度センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体加速度センサにお
いて、 上記導電層は、シールド部材であることを特徴とする半
導体加速度センサ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の半導体加速度セ
ンサにおいて、 上記導電層は、陽極接合電極であることを特徴とする半
導体加速度センサ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の半
導体加速度センサにおいて、 上記導電層は、スパッタ膜であることを特徴とする半導
体加速度センサ。 - 【請求項５】 可動電極部を有する中央基板と、固定電
極部を有する外側基板と、導電層を有する封止絶縁部
と、を積層し接合する半導体加速度センサの製造方法に
おいて、 前記中央基板と封止絶縁部とを陽極接合するとき、前記
導電層を陽極接合電極とすることを特徴とする半導体加
速度センサの製造方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の半導体加速度センサの製
造方法において、 陽極接合するとき、上記中央基板と外側基板の電位を同
一にすることを特徴とする半導体加速度センサの製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10065694A JPH11258265A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 半導体加速度センサ及びその製造方法 |
| DE69934620T DE69934620T2 (de) | 1998-03-16 | 1999-03-11 | Methode zur Herstellung eines Halbleiterbeschleunigungsensors |
| EP99104891A EP0943923B1 (en) | 1998-03-16 | 1999-03-11 | Method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor |
| US09/270,659 US6153917A (en) | 1998-03-16 | 1999-03-16 | Semiconductor acceleration sensor and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10065694A JPH11258265A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 半導体加速度センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258265A true JPH11258265A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13294388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10065694A Pending JPH11258265A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 半導体加速度センサ及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6153917A (ja) |
| EP (1) | EP0943923B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11258265A (ja) |
| DE (1) | DE69934620T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007102085A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Canon Inc | 現像剤量検知方法及び画像形成装置 |
| WO2013047787A1 (ja) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 加速度センサ回路 |
| CN105137121A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-09 | 华东光电集成器件研究所 | 一种低应力加速度计的制备方法 |
| CN105182005A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-23 | 华东光电集成器件研究所 | 一种低应力加速度计 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69925837T2 (de) * | 1999-10-29 | 2005-10-27 | Sensonor Asa | Mikromechanischer Sensor |
| DE10053307B4 (de) * | 2000-10-27 | 2008-06-26 | Eads Deutschland Gmbh | Kapsel für Mikrosensoren, Verfahren zur Verkapselung von Mikrosensoren und Kapselelement |
| EP1223665B1 (en) * | 2001-01-10 | 2014-04-16 | Texas Instruments Incorporated | Improvements in or relating to micro-machines |
| JP4238724B2 (ja) * | 2003-03-27 | 2009-03-18 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
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| CN1318851C (zh) * | 2004-06-22 | 2007-05-30 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 硅玻璃键合的栅型高冲击加速度计 |
| JP2006226743A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 加速度センサ |
| US7442570B2 (en) | 2005-03-18 | 2008-10-28 | Invensence Inc. | Method of fabrication of a AL/GE bonding in a wafer packaging environment and a product produced therefrom |
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| US9097524B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-08-04 | Invensense, Inc. | MEMS device with improved spring system |
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| US8860409B2 (en) | 2011-01-11 | 2014-10-14 | Invensense, Inc. | Micromachined resonant magnetic field sensors |
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- 1998-03-16 JP JP10065694A patent/JPH11258265A/ja active Pending
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1999
- 1999-03-11 DE DE69934620T patent/DE69934620T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-11 EP EP99104891A patent/EP0943923B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-16 US US09/270,659 patent/US6153917A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| DE69934620T2 (de) | 2007-05-03 |
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| EP0943923B1 (en) | 2007-01-03 |
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