KR101367049B1 - Acceleration sensor - Google Patents

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KR101367049B1
KR101367049B1 KR1020120151113A KR20120151113A KR101367049B1 KR 101367049 B1 KR101367049 B1 KR 101367049B1 KR 1020120151113 A KR1020120151113 A KR 1020120151113A KR 20120151113 A KR20120151113 A KR 20120151113A KR 101367049 B1 KR101367049 B1 KR 101367049B1
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axis
flexible beam
disposed
resistor
resistance element
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KR1020120151113A
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Inventor
이성준
임창현
양정승
한승훈
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삼성전기주식회사
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, an acceleration sensor includes a flexible beam where a mass body and piezoelectric device comprising an X axis resistor element, an Y axis resistor element, and a Z axis resistor element are arranged, and connected to the mass body, and a support part connected to the flexible beam and supporting the flexible beam to float the mass body. The length of the Z axis resistor element adjacent to the mass body in one axis direction is shorter than that of the Z axis resistor element adjacent to the support part.

Description

가속도 센서{Acceleration Sensor}Acceleration Sensor

본 발명은 가속도 센서에 관한 것이다.
The present invention relates to an acceleration sensor.

일반적으로 가속도 센서는 자동차, 항공기, 이동통신단말기, 완구등에서 다양하게 사용되고 있으며, X축, Y축 및 Z축 가속도를 측정하는 3축 가속도 센서가 요구되고, 미세한 가속도를 검출하기 위해 고성능 및 소형으로 개발되고 있다.In general, acceleration sensors are widely used in automobiles, aircraft, mobile communication terminals, toys, etc., and a three-axis acceleration sensor for measuring the X-axis, Y-axis, and Z-axis acceleration is required. In order to detect minute acceleration, Is being developed.

또한, 종래기술에 따른 가속도 센서는 질량체 및 가요부의 움직임을 전기신호로 변환시키는 기술적특징을 포함하고, 질량체의 움직임을 가요부에 배치된 피에조저항 소자의 저항변화로부터 검출하는 압저항(피에조 저항)방식과, 질량체의 움직임을 고정전극과의 사이의 정전용량 변화로 검출하는 정전용량방식 등이 있다.The acceleration sensor according to the related art includes a technical feature for converting the movement of the mass body and the flexible portion into an electric signal and includes a piezo resistor (piezoresistance) detecting the movement of the mass from the resistance change of the piezoresistive element disposed in the flexible portion, And a capacitance type in which the movement of the mass is detected by a change in capacitance between the fixed electrode and the like.

그리고 압저항방식은 응력(Stress)에 의한 저항값이 변화하는 소자를 이용하는 것으로, 예를 들어 인장응력이 분포된 곳에는 저항값이 증가하며, 압축응력이 분포된 곳에는 저항값이 감소한다. And the piezoresistance method uses a device whose resistance value changes by stress. For example, where the tensile stress is distributed, the resistance value increases and the resistance value decreases where the compressive stress is distributed.

그러나 선행기술문헌을 포함한 종래기술에 따른 압저항방식의 가속도 센서는 가속도가 벡터량이기 때문에 방향 의존성에 의해 타축감도가 나타나고, 감도를 향상시키기 어려운 문제점을 지니고 있다.
However, the piezoresistive acceleration sensor according to the prior art, including the prior art literature, has a problem that the axial sensitivity appears due to the direction dependence because the acceleration is the amount of the vector, and it is difficult to improve the sensitivity.

US 20060156818 AUS 20060156818A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 관점은 빔에 배치되는 압저항 소자 중에서 질량체와 인접한 Z축 저항소자의 길이를 X축 저항소자의 길이보다 짧게 형성시켜 빔이 상향된 효과를 얻을 수 있고, 이에 따라 감도향상의 효과를 얻을 수 있는 가속도 센서를 제공하기 위한 것이다.
The present invention is to solve the above problems, an aspect of the present invention is to form a length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass body shorter than the length of the X-axis resistance element among the piezoresistive elements disposed in the beam is raised An effect can be obtained, and accordingly, it is an object to provide an acceleration sensor that can obtain an effect of improving sensitivity.

본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서는 질량체와, X축 저항소자, Y축 저항소자 및 Z축 저항소자로 이루어진 압저항 소자가 배치되고, 상기 질량체에 연결된 가요성 빔와, 상기 가요성 빔에 연결되고, 상기 질량체가 부상되도록 가요성 빔을 지지하는 지지부를 포함하고, 일축방향에 대하여 상기 질량체에 인접하는 Z축 저항소자의 길이는 상기 지지부에 인접하는 Z축 저항소자의 길이보다 짧게 형성된다. Accelerometer according to an embodiment of the present invention is a mass body, a piezoresistive element consisting of an X-axis resistance element, a Y-axis resistance element and a Z-axis resistance element is disposed, the flexible beam connected to the mass body, and the flexible beam And a support for supporting the flexible beam so that the mass floats, and the length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass relative to the uniaxial direction is shorter than the length of the Z-axis resistance element adjacent to the support. .

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서는 일축방향에 대하여 상기 질량체에 인접한 상기 Z축 저항소자의 길이는 이에 평행하게 배치된 상기 X축 저항소자의 길이보다 짧게 형성된다. In addition, in the acceleration sensor according to the exemplary embodiment of the present invention, the length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass in one axis direction is shorter than the length of the X-axis resistance element disposed in parallel thereto.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서는 상기 X축 저항소자, Y축 저항소자 및 Z축 저항소자는 각각 양단에 컨택패드가 각각 연결된다. In addition, in the acceleration sensor according to the exemplary embodiment of the present invention, contact pads are respectively connected at both ends of the X-axis resistor, the Y-axis resistor, and the Z-axis resistor.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서에 있어서, 상기 가요성 빔은 상기 질량체의 사방에 대하여 등간격으로 각각 연결된 제1 가요성 빔, 제2 가요성 빔, 제3 가요성 빔 및 제4 가요성 빔으로 이루어지고, 상기 제1 가요성 빔 및 제2 가요성 빔은 상기 질량체을 중심으로 서로 대향되도록 위치되고, 상기 제3 가요성 빔 및 제4 가요성 빔은 상기 질량체를 중심으로 서로 대향되도록 위치된다. In addition, in the acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, the flexible beam is a first flexible beam, a second flexible beam, a third flexible beam and a third connected at equal intervals with respect to all sides of the mass body, respectively. 4 flexible beams, wherein the first flexible beam and the second flexible beam are positioned to face each other about the mass body, and the third flexible beam and the fourth flexible beam are mutually centered around the mass body. Are positioned to face each other.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서에 있어서, 상기 제1 가요성 빔, 제2 가요성 빔에는 X축 저항소자 및 Z축 저항소자가 배치되고, 상기 제3 가요성 빔 및 제4 가요성 빔에는 Y축 저항소자가 배치된다. In addition, in the acceleration sensor according to the exemplary embodiment of the present invention, an X axis resistor element and a Z axis resistor element are disposed on the first flexible beam and the second flexible beam, and the third flexible beam and the fourth flexible beam are disposed. The Y-axis resistive element is disposed in the flexible beam.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서에 있어서, 상기 Z축 저항소자는 제1 가요성 빔에 배치되는 제1 X축 저항소자, 제2 X축 저항소자와 제1 가요성 빔에 배치되는 제3 X축 저항소자, 제4 X축 저항소자로 이루어지고, 상기 제2 X축 저항소자와 제3 X축 저항소자는 질량체와 인접하게 배치되고, 상기 제1 X축 저항소자와 제4 X축 저항소자는 지지부에 인접하게 배치된다. In addition, in the acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, the Z-axis resistance element is disposed on the first X-axis resistance element, the second X-axis resistance element and the first flexible beam disposed on the first flexible beam. And a third X-axis resistor element and a fourth X-axis resistor element, wherein the second X-axis resistor element and the third X-axis resistor element are disposed adjacent to the mass body, and the first X-axis resistor element and the fourth X-axis resistor element. The X-axis resistive element is disposed adjacent to the support portion.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서에 있어서, 상기 제1 가요성 빔에는 지지부와 질량체를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 제1 가요성 빔의 폭 중앙에 X축 저항소자가 배치되고, 상기 제1 가요성 빔의 폭 가장자리에 상기 X축 저항소자와 평행되도록 Z축 저항소자가 배치되고, 상기 제2 가요성 빔에는 상기 지지부와 질량체를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 제1 가요성 빔의 폭 중앙에 X축 저항소자가 배치되고, 상기 제1 가요성 빔의 폭 가장자리에 상기 X축 저항소자와 평행되도록 Z축 저항소자가 배치된다.In addition, in the acceleration sensor according to the exemplary embodiment of the present invention, an X-axis resistive element is disposed in the first flexible beam at the center of the width of the first flexible beam which is perpendicular to the direction connecting the support and the mass body. And a Z-axis resistive element disposed at a width edge of the first flexible beam so as to be parallel to the X-axis resistive element, and wherein the second flexible beam is perpendicular to a direction connecting the support portion and the mass body. An X-axis resistive element is disposed at the center of the width of the first flexible beam, and a Z-axis resistive element is disposed at the edge of the width of the first flexible beam so as to be parallel to the X-axis resistive element.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서에 있어서, 상기 제1 가요성 빔과 제2 가요성 빔에 형성된 Z축 저항소자는 X축 저항소자를 중심으로 하나의 빔에는 일측에 다른 하나의 빔에는 타측에 배치된다.
In addition, in the acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, the Z-axis resistive element formed on the first flexible beam and the second flexible beam is one on the other side of one beam around the X-axis resistive element The beam is disposed on the other side.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.

본 발명에 의하면 빔에 배치되는 압저항 소자 중에서 질량체와 인접한 Z축 저항소자의 길이를 X축 저항소자의 길이보다 짧게 형성시켜 빔이 상향된 효과를 얻을 수 있고, 이에 따라 감도향상의 효과를 얻을 수 있는 가속도 센서를 얻을 수 있다.
According to the present invention, the length of the Z-axis resistive element adjacent to the mass among the piezoresistive elements disposed in the beam is shorter than the length of the X-axis resistive element, so that the beam can be upwardly obtained, thereby improving the sensitivity. The acceleration sensor can be obtained.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서를 개략적으로 도시한 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도시한 바와 같이, 상기 가속도 센서(100)는 3축 압저항 가속도 센서로서, 질량체(110), 가요성 빔(120), 압저항소자(Resistor)(131, 132, 133, 134) 및 지지부(140)를 포함한다. 1 is a block diagram schematically illustrating an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. As shown, the acceleration sensor 100 is a three-axis piezoresistive acceleration sensor, the mass body 110, the flexible beam 120, the resistor (131), 132, 133, 134 and the support ( 140).

보다 구체적으로, 외력이 발생될 경우 상기 질량체(110)는 외력에 의해 모멘트가 발생되어 이동되고, 가요성 기판으로 이루어진 가요성 빔(120)의 압저항소자(131, 132, 133, 134)는 질량체(110)의 변위에 의해 저항값이 변화된다. More specifically, when an external force is generated, the mass body 110 is moved by a moment generated by an external force, and the piezoresistive elements 131, 132, 133, and 134 of the flexible beam 120 made of a flexible substrate are moved. The resistance value changes due to the displacement of the mass body 110.

이를 위해, 상기 질량체(110)은 가요성 빔(120)에 의해 연결되고, 상기 가요성 빔(120)에 압저항 소자가 배치되고, 상기 지지부(140)는 가요성 빔(120)에 연결되고 상기 질량체(110)가 부상되도록 가요성 빔(120)을 지지한다.To this end, the mass body 110 is connected by the flexible beam 120, the piezoresistive element is disposed on the flexible beam 120, the support 140 is connected to the flexible beam 120 The mass beam 110 supports the flexible beam 120 to float.

또한, 상기 가요성 빔(120)은 질량체(110)의 사방에 대하여 등간격으로 각각 연결된 제1 가요성 빔(121), 제2 가요성 빔(122), 제3 가요성 빔(123) 및 제4 가요성 빔(124)으로 이루어진다. 그리고 도 1에 X축 방향으로 연장되도록 도시된 상기 제1 가요성 빔(121) 및 제2 가요성 빔(122)은 상기 질량체(110)을 중심으로 서로 대향되도록 위치되고, 도 1에서 Y축 방향으로 연장되도록 도시된 상기 제3 가요성 빔(123) 및 제4 가요성 빔(124)는 상기 질량체(110)을 중심으로 서로 대향되도록 위치된다.
In addition, the flexible beam 120 may include a first flexible beam 121, a second flexible beam 122, a third flexible beam 123 connected to the four sides of the mass body 110 at equal intervals, respectively. Fourth flexible beam 124. The first flexible beam 121 and the second flexible beam 122 shown to extend in the X-axis direction in FIG. 1 are positioned to face each other with respect to the mass body 110, and the Y-axis in FIG. 1. The third flexible beam 123 and the fourth flexible beam 124, which are shown to extend in a direction, are positioned to face each other about the mass body 110.

그리고 상기 압저항 소자는 X축 저항소자(131), Y축 저항소자(132) 및 Z축 저항소자(133)를 포함한다. 그리고 일축방향에 대하여 상기 질량체에 인접하는 Z축 저항소자의 길이는 상기 지지부에 인접하는 Z축 저항소자의 길이보다 짧게 형성된다. 이에 대한 일례로서, 상기 질량체에 인접하는 Z축 저항소자의 길이가 50㎛로 형성될 경우, 상기 지지부에 인접하는 Z축 저항소자의 길이는 48.8㎛로 형성될 수 있다. 이 경우, 빔의 변경에 따른 저항증가를 약 1kohm 감소시킬 수 있다.
The piezoresistive element includes an X-axis resistor 131, a Y-axis resistor 132, and a Z-axis resistor 133. The length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass in one axis direction is shorter than the length of the Z-axis resistance element adjacent to the support portion. As an example of this, when the length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass body is formed to 50㎛, the length of the Z-axis resistance element adjacent to the support portion may be formed to 48.8㎛. In this case, the increase in resistance due to the change of the beam can be reduced by about 1 kohm.

보다 구체적으로, 상기 제1 가요성 빔(121)과 상기 제2 가요성 빔(122)에는 X축 저항소자(131) 및 Z축 저항소자(133)가 배치되고, 상기 제3 가요성 빔(123) 및 제4 가요성 빔(124)에는 Y축 저항소자(132)가 배치된다.More specifically, an X-axis resistance element 131 and a Z-axis resistance element 133 are disposed on the first flexible beam 121 and the second flexible beam 122, and the third flexible beam ( The y-axis resistive element 132 is disposed at the 123 and the fourth flexible beam 124.

또한, 상기 제1 가요성 빔(121)에는 상기 지지부와 질량체를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 제1 가요성 빔의 폭 중앙에 X축 저항소자(131)가 배치되고, 상기 제1 가요성 빔의 폭 가장자리에 상기 X축 저항소자(131)와 평행되도록 Z축 저항소자(133)가 배치된다. 즉, 상기 제1 가요성 빔(121)에는 서로 평행한 X축 저항소자(131) 및 Z축 저항소자(133)가 2쌍 배치된다.In addition, an X-axis resistance element 131 is disposed in the first flexible beam 121 at a center of the width of the first flexible beam that is perpendicular to the direction connecting the support and the mass body, and the first flexible beam 121 is disposed. The Z-axis resistance element 133 is disposed at the width edge of the castle beam so as to be parallel to the X-axis resistance element 131. That is, two pairs of the X-axis resistance element 131 and the Z-axis resistance element 133 parallel to each other are disposed on the first flexible beam 121.

이에 더하여, 상기 제1 가요성 빔(121)에 배치되는 2개의 상기 X축 저항소자(131)는 길이가 서로 동일하고, Z축 저항소자(133)의 길이는 상이하다.In addition, two X-axis resistive elements 131 disposed on the first flexible beam 121 have the same length, and Z-length resistive elements 133 have different lengths.

보다 구체적으로, 상기 제1 가요성 빔(121)에는 지지부(140)에 인접한 제1 Z축 저항소자(133a)와 질량체(110)에 인접한 제2 Z축 저항소자(133b)가 배치된다. 또한, 상기 제1 Z축 저항소자(133a)는 제2 Z축 저항소자(133b)에 비하여 X축 방향에 대하여 길게 형성된다.More specifically, the first Z-axis resistor 133a adjacent to the support 140 and the second Z-axis resistor 133b adjacent to the mass body 110 are disposed on the first flexible beam 121. In addition, the first Z-axis resistive element 133a is formed longer in the X-axis direction than the second Z-axis resistive element 133b.

또한, 상기 제2 Z축 저항소자(133b)는 이에 평행하도록 배치된 상기 X축 저항소자(131)에 비하여 X축 방향에 대하여 짧게 형성된다.In addition, the second Z-axis resistive element 133b is formed to be shorter in the X-axis direction than the X-axis resistive element 131 disposed to be parallel thereto.

이에 대한 일예로서, 상기 X축 저항소자(131)가 50㎛로 형성될 경우, 상기 제2 Z축 저항소자(133b)는 48.8㎛로 형성될 수 있다.
As an example of this, when the X-axis resistor 131 is formed to 50㎛, the second Z-axis resistor 133b may be formed to 48.8㎛.

그리고 상기 제2 가요성 빔(122)에는 상기 지지부와 질량체를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 제1 가요성 빔의 폭 중앙에 X축 저항소자(131)가 배치되고, 상기 제1 가요성 빔의 폭 가장자리에 상기 X축 저항소자(131)와 평행되도록 Z축 저항소자(133)가 배치된다. 즉, 상기 제2 가요성 빔(122)에도 상기 제1 가요성 빔(121)과 마찬가지로 서로 평행한 X축 저항소자(131) 및 Z축 저항소자(133)가 2쌍 배치된다.In addition, an X-axis resistance element 131 is disposed in the second flexible beam 122 at the center of the width of the first flexible beam that is perpendicular to the direction connecting the support and the mass body. The Z-axis resistor 133 is disposed at the width edge of the beam to be parallel to the X-axis resistor 131. That is, two pairs of X-axis resistance elements 131 and Z-axis resistance elements 133 parallel to each other are disposed in the second flexible beam 122 similarly to the first flexible beam 121.

이에 더하여, 상기 제2 가요성 빔(122)에 배치되는 2개의 상기 X축 저항소자(131)는 길이가 서로 동일하고, Z축 저항소자(133)의 길이는 상이하다.In addition, the two X-axis resistive elements 131 disposed on the second flexible beam 122 have the same length, and the Z-axis resistive elements 133 have different lengths.

보다 구체적으로, 상기 제2 가요성 빔(122)에는 지지부(140)에 인접한 제4 Z축 저항소자(133d)와 질량체(110)에 인접한 제3 Z축 저항소자(133c)가 배치된다. 또한, 상기 제3 Z축 저항소자(133c)는 제4 Z축 저항소자(133d)에 비하여 X축 방향에 대하여 길게 형성된다.More specifically, the fourth Z-axis resistor 133d adjacent to the support 140 and the third Z-axis resistor 133c adjacent to the mass body 110 are disposed on the second flexible beam 122. In addition, the third Z-axis resistive element 133c is formed longer in the X-axis direction than the fourth Z-axis resistive element 133d.

또한, 상기 제3 Z축 저항소자(133c)는 이에 평행하도록 배치된 상기 X축 저항소자(131)에 비하여 X축 방향에 대하여 짧게 형성된다. 이에 대한 일예로서, 상기 X축 저항소자(131)가 50㎛로 형성될 경우, 상기 제3 Z축 저항소자(133b)는 48.8㎛로 형성될 수 있다.
In addition, the third Z-axis resistive element 133c is formed to be shorter in the X-axis direction than the X-axis resistive element 131 disposed to be parallel thereto. As an example of this, when the X-axis resistor 131 is formed to 50㎛, the third Z-axis resistor 133b may be formed to 48.8㎛.

종합해보면, Z축 저항소자(133)은 제1 Z축 저항소자(133a), 제2 Z축 저항소자(133b), 제3 Z축 저항소자(133c) 및 제4 Z축 저항소자(133d)로 이루어지고, 상기 제1 Z축 저항소자(133a) 및 제2 Z축 저항소자(133b)는 상기 제1 가요성 빔(121)에 배치되고, 상기 제3 Z축 저항소자(133c) 및 제4 Z축 저항소자(133d)는 상기 제2 가요성 빔(122)에 배치된다. 그리고 제1 Z축 저항소자(133a) 및 제4 Z축 저항소자(133d)는 지지부(140)에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 Z축 저항소자(133b) 및 제3 Z축 저항소자(133c)는 질량체(110)에 인접하도록 배치된다. In summary, the Z-axis resistive element 133 includes the first Z-axis resistive element 133a, the second Z-axis resistive element 133b, the third Z-axis resistive element 133c, and the fourth Z-axis resistive element 133d. The first Z-axis resistive element 133a and the second Z-axis resistive element 133b are disposed on the first flexible beam 121, and the third Z-axis resistive element 133c and the third Z-axis resistive element 133b are formed on the first flexible beam 121. The 4 Z-axis resistive element 133d is disposed in the second flexible beam 122. The first Z-axis resistor 133a and the fourth Z-axis resistor 133d are disposed adjacent to the support part 140, and the second Z-axis resistor 133b and the third Z-axis resistor 133c are disposed. ) Is disposed adjacent to the mass body 110.

그리고, X축 방향에 대하여 상기 제2 Z축 저항소자(133b) 및 제3 Z축 저항소자(133c)의 길이는 상기 제1 Z축 저항소자(133a) 및 제4 Z축 저항소자(133d)의 길이보다 짧게 형성된다.The lengths of the second Z-axis resistor 133b and the third Z-axis resistor 133c in the X-axis direction are the first Z-axis resistor 133a and the fourth Z-axis resistor 133d. It is formed shorter than the length of.

그리고 X축 방향에 대하여 상기 제2 Z축 저항소자(133b) 및 제3 Z축 저항소자(133c)의 길이는 이에 평행하도록 배치된 상기 X축 저항소자(131)에 비하여 짧게 형성된다. 이는 질량체에 인접한 Z축 저항소자의 길이를 짧게 형성시켜 질량체에 인접한 빔이 상향된 효과를 발생시키기 위한 것이다.The length of the second Z-axis resistor 133b and the third Z-axis resistor 133c in the X-axis direction is shorter than that of the X-axis resistor 131 disposed parallel thereto. This is to shorten the length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass body to generate an upward effect of the beam adjacent to the mass body.

또한, 질량체(110)를 중심으로 서로 대향되도록 배치된 제1 가요성 빔(121)과 제2 가요성 빔(122)에 형성된 Z축 저항소자(133)는 X축 저항소자(131)를 중심으로 하나의 빔에는 일측에 다른 하나의 빔에는 타측에 배치된다.In addition, the Z-axis resistance element 133 formed on the first flexible beam 121 and the second flexible beam 122 disposed to face each other with respect to the mass body 110, may be centered on the X-axis resistance element 131. Thus, one beam is disposed on one side and the other beam is disposed on the other side.

또한, 상기 X축 저항소자(131) 및 Z축 저항소자(133)의 양단에는 컨택패드가 연결된다. 도시된 바와 같이, X축 방향에 대하여 상기 X축 저항소자(131)의 양단에는 각각 컨택패드(131a)가 연결되고, 상기 제1 Z축 저항소자(133a)의 양단에는 각각 컨택패드(131a')가 연결되고, 상기 제2 Z축 저항소자(133b)의 양단에는 각각 컨택패드(131b')가 연결되고, 상기 제3 Z축 저항소자(133c)의 양단에는 각각 컨택패드(131c')가 연결되고, 상기 제4 Z축 저항소자(133c)의 양단에는 각각 컨택패드(131d')가 연결된다.
In addition, contact pads are connected to both ends of the X-axis resistor 131 and the Z-axis resistor 133. As shown, contact pads 131a are connected to both ends of the X-axis resistive element 131 in the X-axis direction, and contact pads 131a 'are respectively provided at both ends of the first Z-axis resistive element 133a. ) Is connected, contact pads 131b 'are connected to both ends of the second Z-axis resistive element 133b, and contact pads 131c' are respectively connected to both ends of the third Z-axis resistive element 133c. The contact pads 131d 'are connected to both ends of the fourth Z-axis resistive element 133c.

다음으로, 상기 제3 가요성 빔(123)에는 Y축 저항소자(132)가 배치되고, 상기 질량체(110)의 인접부로부터 상기 지지부(140)를 향해 2개 배치된다.Next, the Y-axis resistance element 132 is disposed on the third flexible beam 123, and two Y-axis resistors 132 are disposed toward the support part 140 from an adjacent portion of the mass body 110.

또한, 상기 Y축 저항소자(132)는 상기 지지부(140)와 질량체(110)를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 가요성 빔의 폭 중앙에 일렬로 배치된다.In addition, the Y-axis resistance element 132 is disposed in a line in the center of the width of the flexible beam that is perpendicular to the direction connecting the support portion 140 and the mass body 110.

그리고 상기 제4 가요성 빔(124)에는 상기 제3 가요성 빔(123)과 마찬가지로 상기 질량체(110)의 인접부로부터 상기 지지부(140)를 향해 2개 배치되고, 상기 지지부(140)와 질량체(110)를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 가요성 빔의 폭 중앙에 일렬로 배치된다.In addition, the fourth flexible beam 124 is disposed in the second flexible beam 123 in the same manner as the third flexible beam 123 from the adjacent portion of the mass body 110 toward the support 140, and the support 140 and the mass body. It is arranged in a line at the center of the width of the flexible beam that is perpendicular to the direction connecting (110).

이에 더하여, 제3 가요성 빔(123) 및 제4 가요성 빔(124)에는 Y축 저항소자(132)가 상기 질량체(110)를 중심으로 서로 대칭되도록 배치된다.In addition, the Y-axis resistance element 132 is disposed in the third flexible beam 123 and the fourth flexible beam 124 so as to be symmetrical with respect to the mass body 110.

또한, 상기 Y축 저항소자(132)의 양단에는 컨택패드가 연결된다. 도시된 바와 같이, Y축 방향에 대하여 상기 Y축 저항소자(132)의 양단에는 각각 컨택패드(132a)가 연결된다.
In addition, contact pads are connected to both ends of the Y-axis resistive element 132. As shown, contact pads 132a are connected to both ends of the Y-axis resistive element 132 in the Y-axis direction, respectively.

상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서는 빔에 배치되는 압저항 소자 중에서 질량체와 인접한 Z축 저항소자의 길이를 X축 저항소자의 길이보다 짧게 형성시켜 빔이 상향된 효과를 얻을 수 있고, 이에 따라 감도향상의 효과를 얻을 수 있는 가속도 센서를 얻을 수 있다.
As described above, the acceleration sensor according to an embodiment of the present invention forms the length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass body shorter than the length of the X-axis resistance element among the piezoresistive elements disposed on the beam, so that the beam is upward. In this way, an acceleration sensor capable of obtaining an effect of improving sensitivity can be obtained.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 가속도 센서 110 : 질량체
120 : 가요성 빔
121 : 제1 가요성 빔 122 : 제2 가요성 빔
123 : 제3 가요성 빔 124 : 제4 가요성 빔
131 : X축 저항소자 132 : Y축 저항소자
133 : Z축 저항소자
133a : 제1 Z축 저항소자 133b : 제2 Z축 저항소자
133c : 제3 Z축 저항소자
140 : 지지부
131a : X축 저항소자 컨택패드
133a', 133b', 133c' : Z축 저항소자 컨택패드
132a : Y 축 저항소자 컨택패드100: acceleration sensor 110: mass
120: Flexible beam
121: first flexible beam 122: second flexible beam
123: third flexible beam 124: fourth flexible beam
131: X-axis resistive element 132: Y-axis resistive element
133: Z-axis resistance element
133a: first Z-axis resistor 133b: second Z-axis resistor
133c: third Z-axis resistive element
140: Support
131a: X-axis resistive contact pad
133a ', 133b', 133c ': Z-axis resistive contact pad
132a: Y axis resistive contact pad

Claims (8)

질량체;
X축 저항소자, Y축 저항소자 및 Z축 저항소자로 이루어진 압저항 소자가 배치되고, 상기 질량체에 연결된 가요성 빔; 및
상기 가요성 빔에 연결되고, 상기 질량체가 부상되도록 가요성 빔을 지지하는 지지부를 포함하고,
일축방향에 대하여 상기 질량체에 인접하는 Z축 저항소자의 길이는 상기 지지부에 인접하는 Z축 저항소자의 길이보다 짧게 형성된 가속도 센서.
Mass;
A flexible beam comprising an X-axis resistive element, a Y-axis resistive element and a Z-axis resistive element, the flexible beam being connected to the mass body; And
A support connected to the flexible beam and supporting a flexible beam such that the mass is lifted,
And an Z-axis resistance element adjacent to the mass in one axis direction is shorter than the length of the Z-axis resistance element adjacent to the support.
청구항 1에 있어서,
일축방향에 대하여 상기 질량체에 인접한 상기 Z축 저항소자의 길이는 이에 평행하게 배치된 상기 X축 저항소자의 길이보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
The method according to claim 1,
The length of the Z-axis resistance element adjacent to the mass in one axis direction is shorter than the length of the X-axis resistance element disposed in parallel thereto.
청구항 1에 있어서,
상기 X축 저항소자, Y축 저항소자 및 Z축 저항소자는 각각 양단에 컨택패드가 각각 연결된 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
The method according to claim 1,
The X-axis resistance element, the Y-axis resistance element and the Z-axis resistance element is an acceleration sensor, characterized in that the contact pads are respectively connected at both ends.
청구항 1에 있어서,
상기 가요성 빔은 상기 질량체의 사방에 대하여 등간격으로 각각 연결된 제1 가요성 빔, 제2 가요성 빔, 제3 가요성 빔 및 제4 가요성 빔으로 이루어지고,
상기 제1 가요성 빔 및 제2 가요성 빔은 상기 질량체을 중심으로 서로 대향되도록 위치되고, 상기 제3 가요성 빔 및 제4 가요성 빔은 상기 질량체를 중심으로 서로 대향되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the flexible beam comprises a first flexible beam, a second flexible beam, a third flexible beam and a fourth flexible beam connected at regular intervals to the four sides of the mass,
The first flexible beam and the second flexible beam are positioned to face each other about the mass body, and the third flexible beam and the fourth flexible beam are positioned to face each other about the mass body. Acceleration sensor.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 가요성 빔, 제2 가요성 빔에는 X축 저항소자 및 Z축 저항소자가 배치되고, 상기 제3 가요성 빔 및 제4 가요성 빔에는 Y축 저항소자가 배치된 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
The method of claim 4,
An X axis resistor and a Z axis resistor are disposed in the first flexible beam and the second flexible beam, and a Y axis resistor is disposed in the third flexible beam and the fourth flexible beam. Acceleration sensor.
청구항 5에 있어서,
상기 Z축 저항소자는 제1 가요성 빔에 배치되는 제1 X축 저항소자, 제2 X축 저항소자와 제1 가요성 빔에 배치되는 제3 X축 저항소자, 제4 X축 저항소자로 이루어지고, 상기 제2 X축 저항소자와 제3 X축 저항소자는 질량체와 인접하게 배치되고, 상기 제1 X축 저항소자와 제4 X축 저항소자는 지지부에 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
The method according to claim 5,
The Z-axis resistive element may include a first X-axis resistive element disposed on the first flexible beam, a second X-axis resistive element and a third X-axis resistive element disposed on the first flexible beam, and a fourth X-axis resistive element. Wherein the second X-axis resistor and the third X-axis resistor are disposed adjacent to the mass body, and the first X-axis resistor and the fourth X-axis resistor are disposed adjacent to the support part. Acceleration sensor.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 가요성 빔에는 지지부와 질량체를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 제1 가요성 빔의 폭 중앙에 X축 저항소자가 배치되고, 상기 제1 가요성 빔의 폭 가장자리에 상기 X축 저항소자와 평행되도록 Z축 저항소자가 배치되고,
상기 제2 가요성 빔에는 상기 지지부와 질량체를 연결하는 방향에 대한 직교방향인 상기 제1 가요성 빔의 폭 중앙에 X축 저항소자가 배치되고, 상기 제1 가요성 빔의 폭 가장자리에 상기 X축 저항소자와 평행되도록 Z축 저항소자가 배치된 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
The method of claim 6,
An X axis resistor is disposed in the first flexible beam at a center of the width of the first flexible beam that is orthogonal to the direction connecting the support portion and the mass, and the X axis is formed at the width edge of the first flexible beam. Z-axis resistance element is disposed so as to be parallel to the resistance element,
An X-axis resistance element is disposed in the second flexible beam in the center of the width of the first flexible beam that is perpendicular to the direction connecting the support and the mass, and the X-axis resistor is disposed at the width edge of the first flexible beam. An acceleration sensor, characterized in that the Z-axis resistance element is disposed so as to be parallel to the axis resistance element.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 가요성 빔과 제2 가요성 빔에 형성된 Z축 저항소자는 X축 저항소자를 중심으로 하나의 빔에는 일측에 다른 하나의 빔에는 타측에 배치된 것을 특징으로 하는 가속도 센서.The method of claim 7,
The Z-axis resistance element formed on the first flexible beam and the second flexible beam may be disposed on one side of one beam and on the other side of the other beam with respect to the X-axis resistance element.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR100817736B1 (en) 2003-09-16 2008-03-31 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 Acceleration sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817736B1 (en) 2003-09-16 2008-03-31 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 Acceleration sensor
KR20060071840A (en) * 2004-12-22 2006-06-27 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤 Acceleration sensor

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