KR20160062394A - Acceleration sensor - Google Patents

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KR20160062394A
KR20160062394A KR1020140165009A KR20140165009A KR20160062394A KR 20160062394 A KR20160062394 A KR 20160062394A KR 1020140165009 A KR1020140165009 A KR 1020140165009A KR 20140165009 A KR20140165009 A KR 20140165009A KR 20160062394 A KR20160062394 A KR 20160062394A
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buffer
substrate
support
acceleration sensor
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Application number
KR1020140165009A
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Korean (ko)
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임창현
정대훈
김종운
이성준
김태윤
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삼성전기주식회사
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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
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    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Abstract

According to an embodiment of the present invention, an acceleration sensor may comprise a buffer unit arranged at a distance from a lower portion of a beam unit which supports a displacement of a driving unit. Accordingly, sensitivity of the acceleration sensor may be improved and an excessive displacement of the beam unit may be prevented, thereby reducing a threat of damage possible inflected by an external shock in order to improve reliability and enhance durability.

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, 완구 등에서 다양하게 사용되고 있으며, 최근 MEMS 기술을 이용한 소형, 경량의 가속도 센서의 제작이 용이해짐에 따라 그 응용영역이 확대되고 있다.Generally, acceleration sensors are widely used in automobiles, airplanes, mobile communication terminals, toys, and the like. Recently, the application area of the acceleration sensors has been expanded as the manufacture of small and lightweight acceleration sensors using MEMS technology has become easier.

이러한 가속도 센서는 가속도와 각속도를 측정하기 위하여, 일반적으로 가요성 빔을 통하여 질량체가 지지되도록 하고 있다.In order to measure the acceleration and the angular velocity, the acceleration sensor generally supports the mass through a flexible beam.

이를 통하여, 가속도 센서는 질량체에 인가되는 관성력을 측정하여 가속도를 산출할 수 있다.Thus, the acceleration sensor can calculate the acceleration by measuring the inertial force applied to the mass body.

여기서, 가속도에 대한 감도를 높이기 위하여는 질량체를 지지하는 가요성 빔의 폭이나 두께를 얇게 하여야 하는데, 가요성 빔의 폭이나 두께를 얇게 하는 경우에는 외부 충격 등에 취약한 문제가 있다.Here, in order to increase the sensitivity to acceleration, the width and the thickness of the flexible beam supporting the mass body must be made thin. However, when the width and thickness of the flexible beam are made thin, there is a problem that they are vulnerable to external impact.

즉, 질량체에 과도한 힘이 인가되거나 외부 충격이 가해지는 경우 질량체와 가요성 빔의 연결 부분이 파손될 우려가 있다.
That is, when an excessive force is applied to the mass or an external impact is applied, there is a possibility that the connection portion between the mass body and the flexible beam is broken.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 감도를 높이면서도 외부 충격 등에 의한 파손 위험을 감소시켜 신뢰성을 확보하고 수명을 향상시킬 수 있는 가속도 센서를 제공하는 것이다.
An object of an embodiment of the present invention is to provide an acceleration sensor capable of reducing the risk of damage due to an external impact, etc. while increasing the sensitivity, thereby securing the reliability and improving the service life.

본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서는 구동부의 변위를 지지하는 빔부의 하부에 이격 배치되는 완충부를 구비할 수 있다. 따라서, 가속도 센서의 감도를 높이면서도 상기 빔부의 과도 변위를 방지함으로써 외부 충격 등에 의한 파손 위험을 감소시켜 신뢰성을 확보하고 수명을 향상시킬 수 있다.
The acceleration sensor according to an embodiment of the present invention may include a buffer portion spaced apart from a lower portion of a beam portion supporting a displacement of a driving portion. Therefore, it is possible to prevent the excessive displacement of the beam portion while increasing the sensitivity of the acceleration sensor, thereby reducing the risk of damage due to an external impact, etc., thereby securing reliability and improving the service life.

본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서에 의하면, 감도를 높이면서도 외부 충격 등에 의한 파손 위험을 감소시켜 가속도 센서의 신뢰성을 확보하고 수명을 향상시킬 수 있다.
According to the acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, the risk of damage due to an external impact or the like is reduced while increasing the sensitivity, thereby securing the reliability of the acceleration sensor and improving the life span.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서의 평면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 기판의 평면도이고,
도 4는 도 2의 A-A'의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔부와 완충부를 도시한 사시도이고,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 기판의 변형예를 도시한 평면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 기판의 변형예를 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔부와 완충부의 평면도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충부의 평면도이다.1 is an exploded perspective view of an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention,
2 is a plan view of an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention,
3 is a plan view of a third substrate according to an embodiment of the present invention,
4 is a sectional view taken along line A-A 'in Fig. 2,
5 is a perspective view showing a beam part and a buffer part according to an embodiment of the present invention,
6 is a plan view showing a modification of the third substrate according to the embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view illustrating a modified example of the third substrate according to an embodiment of the present invention,
8 is a plan view of a beam portion and a buffer portion according to an embodiment of the present invention,
9 is a plan view of a cushioning portion according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may be easily suggested, but are also included within the scope of the present invention.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, throughout the specification, a configuration is referred to as being 'connected' to another configuration, including not only when the configurations are directly connected but also when they are indirectly connected with each other . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings of the embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서의 사시도이다.
FIG. 1 is a plan view of an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서는 제1 기판(100), 제2 기판(200) 및 제3 기판(300)을 포함한다.1 and 2, an acceleration sensor according to an embodiment of the present invention includes a first substrate 100, a second substrate 200, and a third substrate 300.

상기 제1 기판(100)은 상기 제1 기판(100)의 중앙에 배치된 제1 질량부(110, 120), 상기 제1 질량부(110, 120)의 주위를 둘러싸는 제1 지지부(130) 및 상기 제1 질량부(110, 120)와 상기 제1 지지부(130)를 연결하는 빔부(140)를 포함한다.
The first substrate 100 includes a first mass part 110 and a second mass part 120 disposed at the center of the first substrate 100 and a first support part 130 surrounding the first mass parts 110 and 120 And a beam portion 140 connecting the first mass portion 110 and the first support portion 130 with each other.

상기 제2 기판(200)은 상기 제1 기판(100)의 하부에 배치되고, 상기 제1 질량부(110, 120) 및 상기 제1 지지부(130)에 대응되는 제2 질량부(210, 220) 및 제2 지지부(230)를 포함한다.
The second substrate 200 is disposed below the first substrate 100 and includes second mass portions 210 and 220 corresponding to the first mass portions 110 and 120 and the first support portion 130, And a second support portion 230.

또한, 상기 제3 기판(300)은 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200) 사이에 배치되고, 상기 빔부(140)의 하부에 배치되는 완충부(340), 상기 제1 질량부(110, 120)와 상기 제2 질량부(210, 220) 사이에 배치되는 제3 질량부(310, 320) 및 상기 제1 지지부(130)와 상기 제2 지지부(230) 사이에 배치되는 제3 지지부(330)를 포함한다.The third substrate 300 may include a buffer part 340 disposed between the first substrate 100 and the second substrate 200 and disposed below the beam part 140, Third mass portions 310 and 320 disposed between the first and second mass portions 210 and 220 and between the first and second mass portions 210 and 220, And a third support portion 330.

상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제3 질량부(310, 320)는 서로 대응되는 형상을 가진다.
The first mass portions 110 and 120, the second mass portions 210 and 220, and the third mass portions 310 and 320 have shapes corresponding to each other.

여기서, 상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제3 질량부(310, 320)는 외부로부터 인가된 관성력에 의해 변위가 발생되는 구동부(400)로서 기능한다. 또한, 상기 제1 지지부(130), 상기 제2 지지부(230) 및 상기 제3 지지부(330)는 상기 구동부(400)의 변위를 지지하는 지지부(500)로서 기능한다.
The first mass part 110 and the second mass parts 210 and 220 and the third mass part 310 and 320 may include a driving part 400 which is displaced by an inertial force applied from the outside, . The first supporting part 130, the second supporting part 230 and the third supporting part 330 function as a supporting part 500 for supporting the displacement of the driving part 400.

상기 제1 기판(100)은 슬릿을 경계로 하여 상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제1 지지부(130) 및 상기 빔부(140)로 구획되어 있으며, 상기 제1 질량부(110, 120)를 중심으로 동일한 형상의 상기 슬릿이 4개가 서로 대칭되도록 배치된다.The first substrate 100 is divided into the first mass portions 110 and 120, the first support portion 130 and the beam portion 140 with the slit as a boundary. The first mass portion 110, 120 are arranged symmetrically with respect to each other.

상기 제1 질량부(110, 120)는 중앙부(110)와 주변부(120)를 포함한다.The first mass portions 110 and 120 include a central portion 110 and a peripheral portion 120.

상기 빔부(140)의 일단은 상기 중앙부(110)와 연결되며, 상기 빔부(140)의 타단은 상기 제1 지지부(130)와 연결된다. 따라서, 상기 제1 질량부(110, 120)는 상기 빔부(140)에 의해 부유된 상태로 지지된다.One end of the beam portion 140 is connected to the center portion 110 and the other end of the beam portion 140 is connected to the first support portion 130. Accordingly, the first mass portions 110 and 120 are supported by the beam portion 140 in a floating state.

상기 주변부(120)는 상기 중앙부(110)로부터 상기 제1 지지부(130)를 향하여 돌출되는 부분이고, 상기 주변부(120)는 상기 빔부(140) 및 상기 제1 지지부(130)와 이격 배치된다.
The peripheral portion 120 protrudes from the central portion 110 toward the first support portion 130 and the peripheral portion 120 is spaced apart from the beam portion 140 and the first support portion 130.

상기 빔부(140)에 의하여 상기 제1 질량부(110, 120)의 상기 중앙부(110)가 지지되고, 상기 제1 질량부(110, 120)의 상기 주변부(120)는 상기 빔부(140) 및 상기 제1 지지부(130)와 이격 배치되므로, 외부로부터 인가된 관성력에 의하여 상기 제1 질량부(110, 120)에 변위가 발생할 수 있다.The center portion 110 of the first mass portions 110 and 120 is supported by the beam portion 140 and the peripheral portion 120 of the first mass portions 110 and 120 is supported by the beam portion 140 and / The first mass portion 110 and the second mass portion 120 may be displaced due to an inertia force applied from the outside.

여기서, 상기 빔부(140)는 복수개가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 빔부(140)는 상기 제1 질량부(110, 120)의 상기 중앙부(110)를 사방에서 지지하며, 상기 중앙부(110)를 중심으로 대칭되게 배치된다.
Here, a plurality of the beam units 140 may be provided. For example, the beam portion 140 supports the central portion 110 of the first mass portions 110 and 120 from all directions, and is arranged symmetrically with respect to the central portion 110.

상기 빔부(140)에는 감지체(150, 160)가 구비되며, 상기 감지체(150, 160)는 외부로부터 인가된 관성력에 의하여 상기 빔부(140)에 변위가 발생할 때 저항값이 변화된다.The beam unit 140 is provided with the sensing members 150 and 160 and the resistance value of the sensing members 150 and 160 changes when the beam unit 140 is displaced due to the inertia force applied from the outside.

이를 위하여, 상기 감지체(150, 160)는 각각 압저항체 및 상기 압저항체에 형성되는 전극을 포함하는 압저항 소자로 이루어질 수 있다.To this end, the sensing bodies 150 and 160 may be composed of a piezoresistive element and a piezoresistive element including electrodes formed on the piezoresistive element, respectively.

예를 들어, 상기 감지체(150, 160)는 제1 압저항 소자(150) 및 제2 압저항 소자(160)를 포함한다.
For example, the sensing bodies 150 and 160 include a first piezoresistive element 150 and a second piezoresistive element 160.

상기 제2 기판(200)은 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제2 지지부(230)를 포함하며, 상기 제2 질량부(210, 220)는 상기 제1 질량부(110, 120)의 하부에 접합되고, 상기 제2 지지부(230)는 상기 제1 지지부(130)의 하부에 접합된다.The second substrate 200 includes the second mass portions 210 and 220 and the second support portions 230 and the second mass portions 210 and 220 may include the first mass portions 110 and 120 And the second support portion 230 is joined to the lower portion of the first support portion 130. [

상기 제2 질량부(210, 220)는 관성력에 의하여 상기 제1 질량부(110, 120)와 함께 변위가 발생하는 부분이며, 상기 제2 지지부(230)는 상기 제1 질량부(110, 120) 및 상기 제2 질량부(210, 220)가 변위될 수 있도록 공간을 제공하는 기능을 한다.
The second mass portions 210 and 220 are displaceable together with the first mass portions 110 and 120 due to an inertial force and the second support portions 230 are portions where the first mass portions 110 and 120 And the second mass portions 210 and 220 can be displaced.

상기 제3 기판(300)은 제3 질량부(310, 320) 및 상기 제3 지지부(330)를 포함하며, 상기 제3 질량부(310, 320)는 상기 제1 질량부(110, 120)와 상기 제2 질량부(210, 220) 사이에 구비되고, 상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제3 질량부(310, 320)는 서로 접합된다.The third substrate 300 includes third mass portions 310 and 320 and third support portions 330. The third mass portions 310 and 320 include the first mass portions 110 and 120, The first and second mass parts 210 and 220 and the third and fourth mass parts 310 and 320 are disposed between the first and second mass parts 210 and 220, .

또한, 상기 제3 지지부(330)는 상기 제1 지지부(130)와 상기 제2 지지부(230) 사이에 구비되고, 상기 제1 지지부(130), 상기 제2 지지부(230) 및 상기 제3 지지부(330)는 서로 접합된다.
The third support part 330 is provided between the first support part 130 and the second support part 230 and the first support part 130, the second support part 230, (330) are bonded to each other.

여기서, 상기 제3 질량부(310, 320)는 상기 제3 질량부(310, 320)와 상기 제3 지지부(330)를 연결하는 상기 완충부(340)에 의하여 지지된다.The third mass portions 310 and 320 are supported by the buffer portion 340 connecting the third mass portions 310 and 320 and the third support portion 330.

따라서, 외부로부터 관성력이 인가되면, 상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제3 질량부(310, 320)로 구성된 상기 구동부(400)가 변위되며, 상기 제1 지지부(130), 상기 제2 지지부(230) 및 상기 제3 지지부(330)로 구성된 상기 지지부(500)는 상기 구동부(400)가 변위될 수 있는 공간을 제공한다.Accordingly, when an inertial force is externally applied, the driving unit 400 including the first mass units 110 and 120, the second mass units 210 and 220, and the third mass units 310 and 320 is displaced The supporting part 500 constituted by the first supporting part 130, the second supporting part 230 and the third supporting part 330 provides a space in which the driving part 400 can be displaced.

여기서, 상기 완충부(340)는 상기 빔부(140)의 과도 변위를 제한하는 기능을 하는 것으로서 이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여, 상기 완충부(340)에 대하여 설명한다.
Here, the buffer part 340 functions to limit the excessive displacement of the beam part 140, and the buffer part 340 will be described below with reference to FIGS. 3 to 8. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 기판의 평면도이고, 도 4는 도 2의 A-A'의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔부와 완충부를 도시한 사시도다.FIG. 3 is a plan view of a third substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view showing a beam portion and a buffer according to an embodiment of the present invention, Do.

또한, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 기판의 변형예를 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 기판의 변형예를 도시한 단면도이다.6 is a plan view showing a modified example of the third substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view showing a modified example of the third substrate according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔부와 완충부의 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충부의 평면도이다.
FIG. 8 is a plan view of a beam portion and a buffer portion according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view of a buffer portion according to an embodiment of the present invention.

상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제3 질량부(310, 320)를 포함하는 상기 구동부(400)에 과도한 힘이 인가되는 경우에는 상기 구동부(400)를 지지하는 부분이 파손될 우려가 있다.When an excessive force is applied to the driving unit 400 including the first mass units 110 and 120, the second mass units 210 and 220 and the third mass units 310 and 320, There is a possibility that a portion supporting the movable member 400 is damaged.

예를 들어, 외부 충격 등이 인가되어 상기 구동부(400)에 큰 힘이 인가되면, 상기 구동부(400)를 지지하는 부분이 손상될 가능성이 매우 높다.For example, when a large force is applied to the driving unit 400 due to an external shock or the like, there is a high possibility that a portion supporting the driving unit 400 is damaged.

특히, 상기 빔부(140)의 상면에는 상기 감지체(150, 160)가 배치되므로, 감도를 높이기 위하여 상기 빔부(140)는 길이에 비하여 폭과 두께가 얇게 형성되게 된다.
Particularly, since the sensing elements 150 and 160 are disposed on the upper surface of the beam portion 140, the beam portion 140 is formed to have a smaller width and thickness than the length of the sensing portion.

상기 빔부(140)의 폭과 두께를 얇게 형성하면, 상기 구동부(400)에 변위가 발생하였을 때, 상기 빔부(140)의 휘는 정도가 커지게 되고, 이에 따라 감도가 향상되는 것이다.When the width and thickness of the beam portion 140 are made thin, the degree of warping of the beam portion 140 increases when the driving portion 400 is displaced, thereby improving the sensitivity.

그러나, 상기 빔부(140)의 폭과 두께를 얇게 형성할수록 상기 빔부(140)는 외부 충격에 대하여 충분한 강성을 확보하기 어려워진다.However, as the width and thickness of the beam portion 140 are made thinner, it is difficult for the beam portion 140 to secure sufficient rigidity against an external impact.

즉, 가속도 센서의 감도를 높이기 위하여 상기 빔부(140)의 폭과 두께를 얇게 형성하게 되면, 외부 충격에 대한 강성 확보가 어려워 상기 빔부(140)가 손쉽게 파손되는 문제가 발생하게 된다.
That is, if the width and the thickness of the beam unit 140 are made thin in order to increase the sensitivity of the acceleration sensor, it is difficult to ensure rigidity against an external impact, so that the beam unit 140 is easily damaged.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서에서는 상기 빔부(140)에 과도한 변위가 발생할 때, 상기 빔부(140)에 가해지는 충격을 완충시키도록 상기 완충부(340)가 구비된다.Therefore, in the acceleration sensor according to the embodiment of the present invention, the buffer part 340 is provided to buffer the impact applied to the beam part 140 when excessive displacement occurs in the beam part 140. [

상기 완충부(340)는 상기 빔부(140)의 하부에 배치된다. 예를 들어, 상기 완충부(340)는 상기 빔부(140)와 대응되는 위치에서 상기 빔부(140)의 하부에 이격 배치된다.The buffer part 340 is disposed below the beam part 140. For example, the buffer part 340 may be spaced apart from the lower part of the beam part 140 at a position corresponding to the beam part 140.

또한, 상기 완충부(340)의 일단은 상기 제3 질량부(310, 320)의 중앙부(310)와 연결되며, 상기 완충부(340)의 타단은 상기 제3 지지부(330)와 연결된다.One end of the buffer part 340 is connected to the center part 310 of the third mass part 310 and the other end of the buffer part 340 is connected to the third support part 330.

따라서, 상기 제3 질량부(310, 320)에 변위가 발생하면 상기 완충부(340)에도 변위가 발생하게 된다.Accordingly, when the third mass portions 310 and 320 are displaced, the buffer portion 340 is also displaced.

즉, 상기 제1 질량부(110, 120), 상기 제2 질량부(210, 220) 및 상기 제3 질량부(310, 320)로 구성된 상기 구동부(400)가 변위되면, 상기 구동부(400)의 변위에 따라 상기 빔부(140)와 상기 완충부(340)에도 변위가 발생하게 된다.That is, when the driving unit 400 including the first mass units 110 and 120, the second mass units 210 and 220 and the third mass units 310 and 320 is displaced, The displacement occurs in the beam part 140 and the buffer part 340 as well.

여기서, 상기 완충부(340)와 상기 빔부(140) 사이에는 소정의 공간이 형성되게 되므로, 상기 빔부(140)에 충분한 변위량이 발생될 수 있으며, 이에 따라 가속도 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
Since a predetermined space is formed between the buffer part 340 and the beam part 140, a sufficient amount of displacement can be generated in the beam part 140, thereby improving the sensitivity of the acceleration sensor.

여기서, 외부로부터의 관성력에 의해 발생되는 상기 완충부(340)의 변위량은 상기 빔부(140)의 변위량보다 작을 수 있다.Here, the amount of displacement of the buffer part 340 generated by the external inertia force may be smaller than the amount of displacement of the beam part 140.

따라서, 상기 빔부(140)에 과도 변위가 발생하는 경우에는 상기 완충부(340)와의 접촉에 의해 상기 빔부(140)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있으므로, 상기 빔부(140)의 파손을 방지할 수 있게 된다.Therefore, when excessive displacement occurs in the beam portion 140, the impact applied to the beam portion 140 can be mitigated by the contact with the buffer portion 340, so that the damage to the beam portion 140 can be prevented .

또한, 상기 빔부(140)와 상기 완충부(340)와의 접촉에 의하여 상기 빔부(140)는 더이상 변형되지 않을 수 있으며, 이에 따라 상기 빔부(140)의 과도 변위를 억제할 수 있다.The beam part 140 may not be further deformed due to the contact between the beam part 140 and the buffer part 340 and thus the transient displacement of the beam part 140 can be suppressed.

따라서, 상기 빔부(140)가 탄성한계를 벗어나 파손되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the beam portion 140 from being damaged beyond the elastic limit.

이와 같은 구성을 통해, 상기 빔부(140)의 폭과 두께를 상대적으로 작게 형성하여 가속도 센서의 감도를 높이더라도 상기 완충부(340)에 의하여 상기 빔부(140)의 과도 변위를 억제하는 한편, 과도 변위가 발생하더라도 상기 빔부(140)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있으므로, 외부 충격 등에 대한 충분한 강성을 확보할 수 있다.
With such a configuration, the width and thickness of the beam portion 140 are relatively small to suppress the transient displacement of the beam portion 140 by the buffer portion 340 even if the sensitivity of the acceleration sensor is increased, The impact applied to the beam portion 140 can be alleviated even if a displacement occurs, so that sufficient rigidity against an external impact or the like can be secured.

한편, 상기 빔부(140)의 과도 변위시 상기 빔부(140)에 가해지는 충격을 보다 효과적으로 완화시키기 위하여 상기 완충부(340)는 탄성력을 구비하도록 굴곡 형성될 수 있다.In order to more effectively mitigate the impact applied to the beam portion 140 when the beam portion 140 is excessively displaced, the buffer portion 340 may be bent to have an elastic force.

예를 들어, 상기 완충부(340)는 구불구불한 형상인 미앤더(Meander) 형상으로 제공될 수 있다.
For example, the buffer part 340 may be provided in a meander form having a serpentine shape.

구체적으로, 상기 완충부(340)는 길이 방향으로의 중심선을 기준으로 양쪽으로 돌출된 굴곡부를 구비할 수 있으며, 동일한 형상의 상기 굴곡부가 반복적으로 형성될 수 있다.Specifically, the buffer portion 340 may have bent portions protruding from both sides with respect to the center line in the longitudinal direction, and the bent portions having the same shape may be repeatedly formed.

상기 굴곡부는 상기 완충부(340)의 길이 방향으로의 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 수직으로 굴곡되어 연장되고, 다시 상기 완충부(340)의 길이 방향으로의 중심선과 평행하도록 굴곡되어 연장되며, 다시 상기 완충부(340)의 길이 방향으로의 중심선을 향하여 수직으로 굴곡되어 연장된다.
The bending portion is bent and extended vertically in a direction away from the center line in the longitudinal direction of the buffer portion 340 and is bent and extended so as to be parallel to the longitudinal center line of the buffer portion 340, And extend vertically toward the center line in the longitudinal direction of the portion 340. [

이때, 상기 굴곡부는 상기 완충부(340)의 길이 방향으로의 중심선과 교차하여 반대 방향으로 연장되어 앞서 설명한 굴곡 패턴이 반복되게 된다.At this time, the bending portion extends in the opposite direction crossing the center line in the longitudinal direction of the buffer portion 340, and the bending pattern described above is repeated.

이와 같은 구성을 통하여, 상기 완충부(340)는 충분한 탄성력을 구비할 수 있고, 상기 빔부(140)의 과도 변위시 상기 빔부(140)에 가해지는 충격을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있다.
With this structure, the buffer part 340 can have a sufficient elasticity, and the impact applied to the beam part 140 when the beam part 140 is transiently displaced can be more effectively mitigated.

또한, 상기 완충부(340) 자체의 강성 확보를 위하여 상기 완충부(340)의 두께를 상기 빔부(140)의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다.In order to secure the rigidity of the buffer part 340 itself, the buffer part 340 may have a thickness greater than the thickness of the beam part 140.

또한, 상기 완충부(340)는 상기 빔부(140)의 상부에도 배치될 수 있다.Also, the buffer part 340 may be disposed on the upper part of the beam part 140.

예를 들어, 상기 빔부(140)의 하부에 배치된 상기 완충부(340)와 동일한 형상의 완충부가 상기 빔부(140)의 상부와 이격 배치될 수 있다.For example, a cushion of the same shape as that of the cushion 340 disposed below the beam 140 may be spaced apart from the upper portion of the beam 140.

이 경우, 상기 빔부(140)의 하측으로의 과도 변위뿐만 아니라, 상측으로의 과도 변위도 억제할 수 있으므로, 외부 충격에 대한 가속도 센서의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
In this case, since not only the transient displacement to the lower side of the beam portion 140 but also the transient displacement to the upper side can be suppressed, the reliability of the acceleration sensor with respect to the external shock can be further improved.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속도 센서에서는 완충부(340')의 일단은 상기 제3 질량부(310, 320)의 중앙부(310)와 이격되어 있으며, 상기 완충부(340')의 타단은 상기 제3 지지부(330)와 연결되어 있다.6 and 7, in the acceleration sensor according to another embodiment of the present invention, one end of the buffer part 340 'is spaced apart from the central part 310 of the third mass parts 310 and 320, The other end of the buffer portion 340 'is connected to the third support portion 330.

예를 들어, 상기 완충부(340')는 상기 제3 지지부(330)에 연결된 캔틸레버(Cantilever) 구조일 수 있다.For example, the buffer portion 340 'may be a cantilever structure connected to the third support portion 330.

상기 완충부(340')의 일단이 상기 제3 질량부(310, 320)의 상기 중앙부(310)와 이격되므로, 상기 제3 질량부(310, 320)에 변위가 발생하더라도 상기 완충부(340')에는 변위가 발생하지 않을 수 있다.Since one end of the buffer part 340 'is spaced apart from the center part 310 of the third mass part 310 and 320 so that the buffer part 340 ') May not cause displacement.

따라서, 상기 빔부(140)는 상기 빔부(140)와 상기 완충부(340') 사이에 형성된 소정의 공간 내에서 변위될 수 있으며, 상기 빔부(140)에 과도 변위가 발생하는 경우에는 상기 완충부(340')와의 접촉에 의해 상기 빔부(140)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있으므로, 상기 빔부(140)의 파손을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the beam 140 can be displaced in a predetermined space formed between the beam 140 and the buffer 340 '. When excessive displacement occurs in the beam 140, It is possible to mitigate the impact applied to the beam portion 140 by the contact with the beam portion 340 ', thereby preventing the beam portion 140 from being damaged.

또한, 상기 빔부(140)와 상기 완충부(340')와의 접촉에 의하여 상기 빔부(140)는 더이상 변형되지 않을 수 있으며, 이에 따라 상기 빔부(140)의 과도 변위를 억제할 수 있다.The beam portion 140 may not be further deformed by the contact between the beam portion 140 and the buffer portion 340 ', thereby suppressing the excessive displacement of the beam portion 140.

따라서, 상기 빔부(140)가 탄성한계를 벗어나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
Therefore, it is possible to prevent the beam portion 140 from being damaged beyond the elastic limit.

이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서는 감도를 높이면서도 외부 충격 등에 의한 파손 위험을 감소시켜 가속도 센서의 신뢰성을 확보하고 수명을 향상시킬 수 있다.
With this configuration, the acceleration sensor according to an embodiment of the present invention can reduce the risk of damage due to an external impact while increasing the sensitivity, thereby securing the reliability of the acceleration sensor and improving the life span.

상기에서는 본 발명에 따른 일 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art that changes or modifications may fall within the scope of the appended claims.

100: 제1 기판
110: 제1 질량부의 중앙부
120: 제1 질량부의 중앙부
130: 제1 지지부
140: 빔부
150, 160: 감지체
200: 제2 기판
210: 제2 질량부의 중앙부
220: 제2 질량부의 주변부
230: 제2 지지부
300: 제3 기판
310: 제3 질량부의 중앙부
320: 제3 질량부의 주변부
330: 제3 지지부100: first substrate
110: central portion of the first mass portion
120: a central portion of the first mass portion
130: first support
140: beam part
150, 160:
200: second substrate
210: a central portion of the second mass portion
220: peripheral portion of the second mass portion
230: second support portion
300: Third substrate
310: central portion of the third mass portion
320: peripheral portion of the third mass portion
330: third support portion

Claims (18)

제1 질량부, 상기 제1 질량부의 주위를 둘러싸는 제1 지지부, 및 상기 제1 질량부와 상기 제1 지지부를 연결하는 빔부를 포함하는 제1 기판;
상기 제1 기판의 하부에 배치되고, 상기 제1 질량부 및 상기 제1 지지부에 대응되는 제2 질량부 및 제2 지지부를 포함하는 제2 기판; 및
상기 빔부의 하부에 배치되는 완충부를 구비하고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 제3 기판;을 포함하는 가속도 센서.
A first substrate including a first mass portion, a first support portion surrounding the first mass portion, and a beam portion connecting the first mass portion and the first support portion;
A second substrate disposed below the first substrate and including a second mass portion and a second support portion corresponding to the first mass portion and the first support portion; And
And a third substrate disposed between the first substrate and the second substrate, the acceleration sensor having a buffer portion disposed at a lower portion of the beam portion.
제1항에 있어서,
상기 제3 기판은 상기 제1 질량부와 상기 제2 질량부 사이에 배치되는 제3 질량부 및 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에 배치되는 제3 지지부;를 포함하는 가속도 센서.
The method according to claim 1,
And the third substrate includes a third mass portion disposed between the first mass portion and the second mass portion, and a third support portion disposed between the first and second supports.
제2항에 있어서,
상기 완충부는 상기 제3 질량부와 상기 제3 지지부를 연결하는 가속도 센서.
3. The method of claim 2,
And the buffer portion connects the third mass portion and the third support portion.
제3항에 있어서,
상기 제1 질량부, 상기 제2 질량부 및 상기 제3 질량부는 서로 접합되는 가속도 센서.
The method of claim 3,
Wherein the first mass portion, the second mass portion, and the third mass portion are bonded to each other.
제3항에 있어서,
상기 제1 지지부, 상기 제2 지지부 및 상기 제3 지지부는 서로 접합되는 가속도 센서.
The method of claim 3,
Wherein the first support portion, the second support portion, and the third support portion are bonded to each other.
제2항에 있어서,
상기 완충부의 일단은 상기 제3 질량부와 이격되고, 상기 완충부의 타단은 상기 제3 지지부에 연결되는 가속도 센서.
3. The method of claim 2,
Wherein one end of the cushioning portion is spaced apart from the third mass portion and the other end of the cushioning portion is connected to the third support portion.
제1항에 있어서,
상기 완충부는 상기 빔부의 하부와 이격 배치되는 가속도 센서.
The method according to claim 1,
And the buffer portion is disposed apart from the lower portion of the beam portion.
제7항에 있어서,
외부로부터의 관성력에 의해 발생되는 상기 완충부의 변위량은 상기 빔부의 변위량보다 작은 가속도 센서.
8. The method of claim 7,
Wherein an amount of displacement of the buffer portion generated by an external inertial force is smaller than a displacement amount of the beam portion.
제1항에 있어서,
상기 완충부는 굴곡 형성된 가속도 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer portion is a bendable acceleration sensor.
제1항에 있어서,
상기 완충부는 미앤더 형상인 가속도 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer is a meander-shaped acceleration sensor.
제1항에 있어서,
상기 완충부는 탄성력을 구비하는 가속도 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer has an elastic force.
제1항에 있어서,
상기 완충부의 두께는 상기 빔부의 두께보다 두꺼운 가속도 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the buffer portion is thicker than the thickness of the beam portion.
구동부;
상기 구동부의 주위에 배치되는 지지부;
상기 구동부와 상기 지지부를 연결하고, 상기 구동부의 변위를 탄성 지지하는 빔부; 및
상기 빔부의 하부에 배치되는 완충부;를 포함하는 가속도 센서.
A driving unit;
A supporting portion disposed around the driving portion;
A beam portion connecting the driving portion and the supporting portion and elastically supporting the displacement of the driving portion; And
And a buffer disposed at a lower portion of the beam portion.
제13항에 있어서,
상기 완충부는 상기 빔부의 하부와 이격 배치되는 가속도 센서.
14. The method of claim 13,
And the buffer portion is disposed apart from the lower portion of the beam portion.
제14항에 있어서,
외부로부터의 관성력에 의해 발생되는 상기 완충부의 변위량은 상기 빔부의 변위량보다 작은 가속도 센서.
15. The method of claim 14,
Wherein an amount of displacement of the buffer portion generated by an external inertial force is smaller than a displacement amount of the beam portion.
제13항에 있어서,
상기 완충부는 구불구불한 형상인 가속도 센서.
14. The method of claim 13,
Wherein the cushioning portion has a serpentine shape.
제13항에 있어서,
상기 완충부는 탄성력을 구비하는 가속도 센서.
14. The method of claim 13,
Wherein the buffer has an elastic force.
제13항에 있어서,
상기 완충부의 두께는 상기 빔부의 두께보다 두꺼운 가속도 센서.
14. The method of claim 13,
Wherein the thickness of the buffer portion is thicker than the thickness of the beam portion.
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