TW201234012A - Acceleration sensor - Google Patents

Description

201234012 丨義 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於加速度偵知器的發明 位地支梏暂旦触 , 土板上自由變 寺質！體，藉由檢出上述質量體的移位 度、角速度等的物璉旦切出加逮 没导的物理里，例如，可適用於 容偵知器等^ ^ &齒型電 【先則技術】 存在使用MEMS(微電機系統）的加速度偵知器。 2速度偵知器’係以半導體基板作成質量體、 極’廷些構件以玻璃基板等爽持。質量體與以固定器 端部的梁接合，自由移位。#由檢出上述質量體與固定電 極之間產生的電容變化，加速度谓知器可以偏知加速度。 又’有關加速度偵知器的先前技術，存在複數的文件 (例如’專利文件1、專利文件2)。 [先行專利文件] [專利文件1]第2008-1 90892號專利公開公報 [專利文件2]第2009-014598號專利公開公報 【發明内容】 [發明所欲解決的課題] 習知的加速度偵知器，為了涵蓋各種加速度檢出範 圍，複數個加速度偵知元件是必要的。+過，複數的加速 201234012 度·ί貞知元件為必要時，每個檢出加速度範圍必須設計製 造加速度偵知元件，有製造效率惡化、管理煩雜等的問題。 又’可以以高加速度檢出用的加速度偵知元件檢出低 加速度’還有以低加速度檢出用的加速度偵知元件檢出含 加速度。不過’前者的情況下，為了檢出低加速度，控制 電路必須提高輸出電壓，隨著輸出電壓雜訊也變高，si 比心化。另一方面，後者的情況，低加速度檢出用的元件 輸入高加速度時，質量體的移位量變大，經常破壞梁、 量體。 ’、質 於是，本發明的目的係提供加速度偵知器， 1囡加 迷度偵知元件可以檢出廣範圍的加速度。 [用以解決課題的手段] 器，包括 ;固定電 ，以及移 位超過既 來變化。 為了達成上述的目的，本發明的加速度偵知 第1質量體，以第丨梁保持，根據加速度可移位 極’可變換上述第丨質量體的上述移位成電氣量 位容易度變化構件’當上述帛1質量體的上述移 定的範圍日夺，給上述第1質量體的移位容易度帶 [發明效果] 个f明的加迷度偵 保持’根據加速度可移位；固定電極，可變換上述: 量體的上述移位成電氣量；以及移位容易度變化構件3 上述第1質量體的上述移位超過既定的範圍時，給上、:s 1質量體的移位容易度帶來變化。 述筹 因此，以一個加速度偵立 -侦知兀件可以檢出廣範圍 201234012 度（低加速度的領域以及高加速度的領域雙方面）。 【實施方式】 首先使用圖面說明作為本發明前提的技術（稱作前提 技術）。 第1圖係顯示上述前提技術的加速度偵知器構成的平 面圖又’第2圖係從第1圖的剖面線A_A所見的剖面圖。 在此’第1圖為了簡化圖面，省略支持基板62、63的圖示。 加速度偵知元件15的形成’係平板狀的矽基板構成的 主基板61使用MEMS技術，以蝕刻等加工成第丄圖所示的 形狀。上述主基板61由平板狀的玻璃基板構成的支持基板 62、63夾持（即，加速度偵知器係由支持基板63、主基板 61及支持基板62依上述順序堆疊的堆疊構造）。 在此，主基板61，對支持基板62、63的接合，例如 經由陽極接合。又’主基61也可以使用矽以外的半導 體。又，支持基板62、63也可以使用玻璃以外的材料。 主基板61由固定器34、質量體21、固定電極51、52 及梁31構成。 質量體21由彈性變形的複數的梁31以加速度移位（可 移動）支持。各梁31連結質量體21及固定端的各固定器 34。各固定器34由支持基板62、63固定·支持。質量體 21從對向的2邊設置梳齒狀的電極211、212。又，對應電 極2U、212’從固定電極51、52,設置梳齒狀的電極511、 52卜固定電極51、52由支持基板62、63兩方或其中一方 201234012 固定支持。 對加速度偵知元彳丰！ q ^ 兀*仟15輸入加速度時，質量體21往第 1圖的上下方向移立，雷搞9 1 1 Λ» /3^· 電極211與電極5丨丨之間的電容及 電極21 2與電極521之間的雷交对辦丄 Ί白]% 4改變。經由檢出上述電容 的變化，加速度伯知51 m Γ/ # 4 t __ α 貝彔态了以偵知上述輸入的加速度。在此， 對加速度的輸出感度，由暂吾辦W 、 又田買重體21的質量與梁31的剛性 (梁寬、梁長、梁厚、梁數量）決定。 前提技術的加速度谓知器中，根據檢出加速度範圍， 運用加速度偵知元件i 5。 例士 2g(g為重力加速度：m/s2)左右的低加速度檢出， *、、員提问榀出感度，加重加速度偵知元件15的可移動部的 質里體21 ’或是降低支持質量體21的梁31的剛性（增長 梁長、細化梁寬等）。又，高加速度檢出，係減輕加速度偵 知元件15的可移動部的質量體21，或是提高支持質量體 21的梁31的剛性（縮短梁長、粗化梁寬等）。 即，前提技術的加速度偵知器，為了涵蓋各種檢出範 圍，複數個加速度偵知元件1 5是必須的。於是，每個檢出 加速度範圍必須設計.製造加速度偵知元件15，製造變得 須雜。 以下，本發明的加速度偵知器，係根據其實施例所示 的圖面來具體說明。 [第一實施例] 第3圖係顯示根據本實施例的加速度偵知器構成的平 ®又第4圖係從第3圖的剖面線B-B所見的剖面圖

S 6 201234012 在此，第3圖為了簡化圖面，省略支持基板62、63的圖示。 加迷度偵知器中的加速度偵知元件丨丨，係平板狀的矽 基板構成的主基板61(參照第4圖）使用MEMS技術，以蝕 刻等加工成第3圖所示的形狀。如第4圖所示，上述加工 的主基板61由平板狀的玻璃基板構成的支持基板62、63 夹持。即’如帛4圖所示’支持基板63、主基板61及支 持基板62係依上述順序堆疊構成。 一在此，主基板61，對支持基板62、63的接合，例如 、·工由陽極接合。又，主基板6丨也可以使用矽以外的半導 體又，支持基板62、63也可以使用玻璃以外的材料。 主基板61由固定器34、第i質量體2卜固定電極51、 52及第1梁31及第2梁32構成。 入 第 第 第1質量體21由彈性變形的複數的第j梁31以幸 的加速度移位(可移動)支㈣此，帛3_的構成中 1梁31及固定端的固定器34各4個。各第連乡 1質量體21及固定器34。 各固定器34由支持基板62、63固定支持。因此， 各第1梁31通過固定器34由支持基板62、63支持。 如第3圖所示，第i質量體21從對向的2邊設 狀的電極211、212。又，固定電極Μ 电丄处面向第1質量I* 21的邊設置梳齒狀的電極5U。固定電極“從面向第 量體21的邊設置梳齒狀的電極521。 如第3圖所示，對應梳齒狀的電極 ^ 的電極511，往第3圖的上下方向，枯斗山 机 叩上下万向梳齒狀的電極211與 201234012 梳齒狀的電極511交互排列。又， 各梳齒狀的電極211的 梳齒狀的電極51卜各梳齒狀的電極211與位 於梳齒狀的電極2 Π $ Α 狀的電極511之間分別僅 以第1既疋間隔隔開配設。 第3圖所不，對應梳齒狀的電極212，設置梳 齒狀的電極521，往第3圖& l 圖$上下方向，梳齒狀的電極21 2 與齒狀的電極521交互姑况丨^ Α 。又，各梳齒狀的電極21 2的 旁配设各梳齒狀的電極， 各梳齒狀的電極212盥位 於齒狀的電極212近旁 -位 旁的梳齒狀的電極521之間分別僅以 第1既疋間隔隔開配設。

固定電極51、52由支持美柘RQ 田叉符基板62、63兩方或其中一方 固疋支持。固定電極5卜52配置為可變換第i質量體Μ 的移位成電氣量。 <又’本實施例中，如第3、4圖所示，主電極61中， 配设兩個第2質詈，9 9 、 面向第3圖中第1質量體21的 、、配°又第2質量體22，面向第3圖中第1質量 體21的下：ifj#，喜 的下。刚。配設另一第2質量體22。在 枭罝體21與第2皙旦触〇 弟 置。 ’、 '里2之間僅以第2既定間隔隔開配 的力2質量體22由彈性變形的複數的第2梁32以輸入 的加速度移位（可移動） 各第 ）支持。在此，帛3圖的構成中，對 盘固1置體22’配設兩個第2梁32。各第2梁32分別 體-:的各固定器34接合。各第2梁32連結第2質量 ® “及固定器34。 201234012 如上述，各固定器34由支持基板62、63固定支持。 因此’各第2梁32通過固定器34由支持基板以、63支持。 本發明令，具有移位容易度變化構件，當第丨質量體 21的移位超過既定的範圍時，給第1質量體21的容易移 動度（稱作移位容易度）帶來變化。 第2梁3 2所保持的狀態下以加速度可移 21之間僅以第2既定間隔隔開配置的第 本實施例中， 位，與第1質量體 2質量體2 2係上述移位容易度變化構件。 對本實施例的加速度偵知器的加速度偵知元件15，輸 入加速度。於是’帛i質量體21往第3圖的上下方向移位， 電極211與電極511之間的電容以及電極212與電極⑵ 之間的電容變化。#由檢出上述電容的變化，上述加速度 偵知器可以偵知上述輸入的加速度。在此，對加速度的輸 出感度，由質量體的質量與梁的剛性(梁寬、梁長、梁厚、 梁數量）決定。 ^ 在此應注目的是本實施例的加速度偵知器中，為了質 量體21要在低加速度的區域中移位，決定第的體 積（係梁的剛性，梁寬、梁長、梁厚及梁數量）， 本實施例中’對加速度偵知元件U輸入高加速度時， 第1質量體21可移動很大，接觸第2質量體22。經由上 述第1質量體21與第2質量體22之間的接觸，剛性高的 第2梁32影響到第i質量體21的可移動。 即，本實施例的加速度偵知器在低加速度的區域，以 第1質量體21的質量與第μ 31的剛性決定輪出感度。 201234012 另一方面，高加速度的區域，由第i質量體21盥第2質量 體22的合計質量、以及的剛性與第"32的剛 性，決定輸出感度。 如上述，本實施例的加速度偵知器中，第1質量體U 旁，配没第2梁32所保持的第2質量體22。 因此，可以以1個加速度偵知器u檢出廣範圍的加速 度（低加速度的區域及高加速度的區域雙方）。 又，不同於第3圖的構成，如第5圖所示’也可以在 第2質量H 22中設置梳齒狀的電極221、奶。又，第5 圖中，圖示第！質量體21的下半部分附近，但面向第丄質 量體的上部邊的第2質量體22中也相同。如第5圖所 示，固定電極5卜52中可追加設置梳齒狀的電極^522。 固定電極5卜52配置為可變換第2質量體22的移位成電 如第5圖所示，對應梳齒狀的電極22ι，設置梳齒 的電極512’往第5圖的上下方向，梳齒狀的電極221 梳齒狀的電極512交互排列。又，各梳齒狀的電極211 近旁配設各梳齒狀的電極52卜各梳齒狀的電極221與 於梳齒狀的電極2 ? 1彳/f占 的木IL齒狀的電極51 2之間分別 以微小的間隔隔開配設。 又’如第5圖所示’對應梳齒狀的電極222,設置; 齒狀的電極522，往第5L ^ 盘齒肤… <主第5圖的上下方向’梳齒狀的電極2: 與齒狀的電極522交互排 ^ ^ ^ 各梳齒狀的電極222 € 叹各梳齒狀的電㉟您，各梳齒狀的電極奶以

S 10 201234012 於齒狀的電極222折去& # 、 边旁的梳齒狀的電極522之間分別僅以 微小的間隔隔開配設。 又’第3圖所不的構成中，只偵知1個第1質量體21 與固定電極5卜52之間的電容變化。相對於此，第5圖的 構成中，可以谓知複數的質量豸21、22與固定電極51、 5 2之間的電容變化。 [第二實施例] 第一實施例中，面向第1質量體21的上下邊，各配設 1個第2質罝體22。本實施例中，面向第1質量體21的上 下邊，各配設複數個第2質量體22(223、224、225、226)。 第6圖係顯示根據本實施例的加速度偵知器構成的平 面圖。在此，第6圖只圖示第i質量體21的下半部分近邊。 第6圖的範例中，面向第1質量體21的下邊，配設4 個第2質量體223、224、225、226。又，第6圖中省略圖 示’面向第1質量體21的上邊，同數量的（第6圖的範例 為4個）第2質量體以同樣的配置配設。因此，有關第】質 ϊ體21的下半部分近邊，說明以下構成，而第丨質量體 21的上半部分近邊’同樣的構成也成立。 鄰接的第2質量體223〜226分別設置間隔，往第6圖 的上下方向排列配置。各第2質量體223〜226連結2支第 2 梁 32(321 、 322 、 323 、 324)。 具體而言’第2質量體223連結2支（一對）第2梁321， 第2質量體224連結2支（一對）第2梁322，第2質量體 225連結2支（一對）第2梁323，以及第2質量體226連結 201234012 2支（一對）第2梁324。 各第2梁321、322、323、324的一端連結第2質量體 223〜226，而各第2梁321、322、323、324的另—端連於 固定端的固定器34。各對的第2梁321〜324中，—邊的 第2梁321〜324連結至一邊的固定器34,而另—邊的第2 梁321〜324連接至另一邊的固定器34。又，上述—邊、 固定器34也連接1支第！帛31’而上述另一邊的固定器 34也連接另1支第1梁μ 有關上述以外的本實施例的 第一實施例例的加速度偵知器相同。 不過，對於加速度的加速度偵知器的輪出感度，如 7圖的虛線所示’最好是直線變化。第一實施例的加速 偵知器中’面向第i質量體21的上下邊，各配設（個第 質量體22。上述構成的情況下，由於第丄質量體^接 第2質I體22的時候梁的剛性變化，如第7圖的實線 不’成為對於加速度的加速度價知器的輸出感度特性。又 第:圖顯不加速度偵知器中的加速度—輸出感度特性圖， 軸係輸出感度，橫軸係加速度。 :此’本第二實施例的加速度偵知器中，面向 根 、上下邊，各配設2以上的第2質量體223〜22 線所亡述構成’可調整細梁的剛性。因此，如第8圖的 性。：，二成為對於加速度的加速度偵知器的輸出感度 線又8圖所示，上述特性’可以接近理想的直線( 圖也顯示加速度偵知器中的加速度，出感

S 12 201234012 特性圖’縱軸係輸出感度，横細係加速度。 的索 本實施例中’增加第2質量體22(223〜226) 勺數ϊ。因此，得到理想的 加速度僧知器。 輪出特性’可以提供高精度的 以曰 —實鉍例中，第2質量體22(223〜226)可 Μ疋相同質量，或 〜《3”、 不11的質篁。又，第2梁32(321 324)的剛性可以 次疋刀別不同的剛性。即，為了 史理想的輸出特性，导 凡6 m 3 最子。又疋各第2質量體22(223〜226) 、、1及各第2梁32(321〜324)的剛性。 定雪搞e圖所7^的構成中’只^貞知—個第1質量體21與固 义電極5卜52之間的電容變化。 [第三實施例] —貫施例中，第1質量體21對面的第2質量體22 為、，挺 質$體22對面的第1質量體21的面，分別 的本實施例中，第1質量體21對面的第2質量體 2的面以及第2質量體22對面的第1質量體21的面之中 至少一方形成突起。

Q Q係顯示本實施例的加速度偵知器的特徵部分 (即，第1所θ 貝1 21與第2質量體22對面部分）近旁構成的 敌大平面圖。

Q 圖所示的範例中，剖面為三角形狀的複數突起7， 在第2質| “ 體22對面的第1質量體21的面上形成。又， 置體22對面的第1質量體21的面上形成的複數 起7，如第1 n回 υ圖所示，剖面可以是台形形狀。或者，第2 13 201234012 質量體22對面的第1質量體21的面上形成的複數突起7, 如第11圖所示’剖面可以是圓形形狀。 又’第9、1 〇、11圖所示的範例中，各突起7在第2 質量體22對面的第i質量體21的面上形成，但也可以在 第1質量體21對面的第2質量體22的面上形成上述突起 7。或者，也可以在第i質量體21對面的第2質量體以的 面上以及第2質量體22對面的第）質量體21的面上兩方 形成上述突起7。 问加速度輸入至加速度偵知器時，由於第丨質量體21 與第2質置體22接觸’擔心產生稱作黏住的貼住現象。於 是，本實施例中，第1質量體21對面的第2質量體22的 面以及第2質量體22對面的第！質量體21的面之中的至 少一方形成突起7。因此，第丄質量體21與第2質量體22 之間的接觸面積可以下降，結果可以迴避稱作黏住的貼住 現象。 [第四實施例] 第12圖係顯示根據第四實施例的加速度偵知器構成 的平面圖。 本實施例中，加速度偵知元件12的構成不同於第一實 施例的加速度偵知元件1丨。又，本實施例中，主基板也是 從上下方向由支持基板夾持，第12圖中，為了簡化圖面， 省略上述支持基板的圖示。 第12圖中顯示’本實施例的加速度偵知元件12中， 類似、對應上述加速度偵知元件11的部分，附以同—符

S 14 201234012 號，在此省略說明上述同一符號的構件。 第12圖所 構成·配置 以及固定電 與第3圖所示的加速度偵知元件11相同 示的加速度偵知元件12中，在同樣的形態不 第1質量體21 (包括梳齒狀的電極211、212) 極51、5 2 (梳齒狀的電極511、5 21)。 本實施例的加速度偵知元件12中，第丨質 、重體21及 固定電極51、52，以平面所視，由矩形框體狀的第2質θ 體23圍繞。在此，第1質量體21與第2質量體、量 4支第1梁31連結。*體而·r ’各第i梁31連結第:’由 量體21與第2質置體23的内周邊部。經由上述第！梁μ 第1質篁體21與f 2質#體23可移動（即，根據輸入的加 速度可移位）。 σ 又，如第12圖所示’圖面左右的第2質量體23的外 周邊部，分別設置梳齒狀的電極232、231。又，第2質量 體23的框體外側’配設2個固定電極……固定電^ 53中，對應梳齒狀的電極23卜設置梳齒狀的電極531， 固疋電極54中，對應梳齒狀的電極哪，設置梳齒狀的 電極541。 ^在此，梳齒狀的電極231與梳齒狀的電極531之間， 第12圖的上下方向交互以所希望的間隔隔開配置，而梳 齒狀的電極232與梳齒狀的電極541之間，往第12圖的上 下方向交互以所希望的間隔隔開配置 固定電極51、5?， 、 W 配置為可變換第1質量體21的移 位成電氣量’而固定電極53、54,配置為可變換第〗質量 15 201234012 體22的移位成電氣量。 又’本實施例的加速度偵知元件12中，第2質量體 23的外周邊部與固定端的固定器34之間，以第2梁32連 釔。即，第2質量體23 ,經由固定器34根據輸入的加速 度可移位支持。固定器34，與第3圖相同，係4個，對於 各固定器34，配設支持第2質量體32的第2梁32。 由上述構成可看出’第1質量體21，經由第1梁31、 第2質量體32及第2梁32,由固定器34根據輸入的加速 度可移位支持。 第12圖所示的本實施例的加速度偵知元件12内輸入 加速度時的動作、作用，與上述的加速度偵知元件11相同。 即’上述加速度偵知元件12内輸入高加速度時，第1 質量體21的上下邊部接觸第2質量體23的内周邊部。藉 此’第1質量體21的可移動係第2質量體23的質量及剛 性高的第2梁32的剛性作用.影響。即，加速度偵知元件 12，在高加速度區域中，由第i質量體與第2質量體 2 2的合計質量，以及第}梁31的剛性與第2梁3 2的剛性 決定輸出感度。相對於此，上述加速度偵知元件12，在低 加速度區域中，由第1質量體21的質量與梁31的剛性決 定輸出感度。 如上所述，本實施例的加速度偵知器中，圍繞第丨質 量體21，配設第2梁32保持的第2質量體23。 因此，以1個加速度偵知元件12，可以檢出廣範圍的 加速度（低速度的區域及高加速度的區域兩方又，含

16 201234012 速度的區域中作用的第2質量體23的大小可以比第2質量 I# 0 0 4- 菔以大。因此，本實施例的加速度偵知器比第丨實施例的 加速度偵知器’可以更高精度檢出高加速度。 又，第12圖所示的構成中，第1梁31連結第1質量 體21與第2質量體23。相對於此，可以採用第13圖所示 的加速度偵知元件12A。 第13圖所示的加速度偵知元件12A中，另外設置固定 端的^固固定器35。各固定器35以夹持主基板的支持基 板固定·支持。在第13圖所示的構成中，各第1梁“連 結第1質量體21與固定器35。即，第13圖所示的構成中， 第1質里體2卜可以根據輸入的加速度移位，經由第^ 31及固定器35固定.支持。上述第！梁31的連結形態以 外的構成，在第12圖所示的構成與第13圖所示的構成中 相同。 上述第13圖所示的加速度偵知器，也達到與第12圖 所示的加速度偵知器相同的效果。 又’第12、13圖的構成’可以偵知第j質量體21與 固定電極51、52之間的電容變化、以及第2質量體以與 因定電極53、54之間的電容變化。 又，第12、13圖所示的構成中，省略固定電極53、 54，並省略梳齒狀的電極231、232，也可以偵知只在—個 質量體21與固定電極51、52之間的電容變化。 [第五實施例] 第14圖係顯示根據本實施例的加速度谓知器構成的 17 201234012 平面圖。 本實施例中，加速度偵知元件13的構成，不同於第— 實施例的加速度偵知元件1 1的構成。又，本實施例中，主 基板由支持基板從上下方向失持，但第1 4圖為了簡化圖 面，省略上述支持基板的圖示。 第14圖顯示本實施例的加速度偵知元件13中，類似、 對應上述加速度偵知元件11的部分，附以同一符號，在此 省略說明上述同一符號的構件。 與第13圖所示的加速度偵知元件11相同，第14圖所 示的加速度偵知元件1 3中，以同樣的形態，構成.配置第 1質量體21(包括梳齒狀的電極211、212)及固定電極51、 52(梳齒狀的電極511、521)。 本實施例的加速度偵知元件13中，第1質量體21與 各固定器34之間，以第1梁31連結，第1質量體21可、 根據輸入的加速度移位，經由第丨梁，由固定器3 4支持 本實施例的加速度偵知元件丨3，不同於上述的加迷产 偵知元件Π，省略第2質量體22及第2梁32。取而代之， 本實施例的加速度偵知元件13中，配設支柱8。如第Η 圖所示，對應各第1梁31，分別配設支柱8，各支柱8配 設於各第1梁31的近旁。 本實施例中’第1梁31的近旁配置的支柱8，係 實施例中說明的移位容易度變化構件。 梁31的近旁配設的支柱 。不過，不同於第14圖 又’第14圖的構成中，第1 只配置在第1梁31的中途單側

S 18 201234012 的構成’各第1梁31的近旁配置的支柱8，也可以在上述 第1梁31的中途分別配置於上述第1梁31的兩側。 在此，上述各支柱8，以第14圖中省略圖示的支持基 板的兩邊或任一邊固定。 第15圖係顯示第！梁31近旁的狀態放大平面圖。利 用第15圖，說明本實施例的加速度偵知器的動作。 對本實知例的加速度偵知器輸入加速度時，第1質量 體21往第15圖的上下方向移位。在此，輪入一定以上的 加速度時’第1質量體21移位很大，第丨梁31與位於上 述第1梁31近旁的支柱8接觸（參照第15圖）。上述接觸 後’影響第i質量體21移位的第…】，相較於未接觸 的情況，梁長在外觀上變短，第！梁31的剛性變高。 即，本實施例的加速度^〇||，在低加速度區域中， 第1梁31未接觸支柱8,在高加速度區域中，第1梁μ 接觸支柱8 ’第！梁31的剛性變高。結果，本實施例的加 速度偵知器可以檢出高範圍的加速度。 又’第15圖的構成中，對於1支第1梁3卜在上述 第1梁31的一側面，σ阳机1 丄 側面，、配设1個支柱8。相對於此， 16圖所示，對於1支第];办 …叮 支第1本3卜在上述第1梁31的一側 面，也可以沿著第i梁31 為3個）的支挺8〇 狀叹方向配权複數（第圖中 側面，配設複 ’沿著第1梁 在此，第16圖中，只在第！梁31的_ 數的支柱8,但也可以在第1梁3“g兩侧面 31的延設方向配設複數的支柱8。 19 201234012 三角形，但 1 6圖所示的 又，第15圖中，支柱8的平面所視形狀為 支柱8的平面所視形狀不限於此，也可以是第 圓形。 如第16圖所示，根據各第i梁31 木的近旁配置的支柱 8數量增加，可以調整更細的梁的剛性。因此，具有第μ 圖所示的構成的加速度债知器中’輸出感度特性可以接近 第8圖所示的理想直線（虛線）。 [第六實施例] 第17圖係顯示本實施例的加速度偵知器構成的平面 圖。 本實施例中，加速度偵知元件14的構成，不同於第一 實施例的加速度彳貞知元件11的構成。又，本實施例中，主 基板由支持基板從上下方向夾持，但第17圖為了簡化圖 面，省略上述支持基板的圖示。 第1 7圖顯示本實施例的加速度偵知元件丨4中，類似、 對應上述加速度偵知元件11的部分，附以同一符號，在此 省略說明上述同一符號的構件。 與第13圖所示的加速度偵知元件u相同，第1 7圖所 示的加速度债知元件14中’以同樣的形態，構成.配置第 1質量體21(包括梳齒狀的電極211、212)及固定電極51、 5 2 (梳齒狀的電極511、5 21)。 本實施例的加速度偵知元件1 4 _，第1質量體21與 各固疋器34之間，也以第1梁31連結，第1質量體21可 以根據輸入的加速度移位，經由第1梁，由固定器3 4支持。

S 20 201234012 ’不同於上述的加速度 第2梁32。取而代之， 配設第2梁33及梁圍 本實施例的加速度偵知元件14 偵知元件11，省略第2質量體22及 本實施例的加速度偵知元件14中， 繞部9。 即，如第17圖所示，本實施例的第2梁33的一端連 接至第i質量體21。又，如第17圖所示，第i質量體21 的靜止狀態下，第2梁33的另一端，以平面所視，由梁圍 繞部9圍繞。即，第i質量體21的靜止狀態下，第2梁 33的另一端解放，不接觸任何構件（換言之，第2梁μ的 另一端不以支持基板支持或固定）。 如第Π圖所示，梁圍繞部9的平面所視形狀，係口的 字形’上述梁圍繞部9’不只圍繞第2梁33的另一端，也 圍繞連接上述另-端的上述第2梁33的兩側面部。各第7 圖的範例中，從第i質量體21的左右側面部配設各【支第 2木33 ’對應各第2梁33 ’分別配設梁圍繞部9 〇 本實施例中’圍繞第2梁33另-端附近的梁圍繞部9, 係第一實施例中說明的移位容易度變化構件。 在此，上述各梁圍繞部9,往第17圖的表裏方向延設， 在第17圖中以圖示省略的支持基板的兩邊或任—邊固定。 第18、19圖係顯示第2梁33近旁的狀態放大平面圖。 利用第18、19圖，說明本實施例的加速度偵知器的動作。 對本實施例的加速度偵知器不輸入加速度，或輸入低 加逮度時’如第18圖所示，第2梁33的另—端與梁圍繞 部9分離，成為自由端。 21 201234012 對本實施例的加速度偵知器輸入一定以上的加速度 時，第1質量體21往第19圖的上下方向移位很大。於是， 如第19圖所示，第2梁33的另一端與梁圍繞部9接觸。 上述接觸後，影響第1質量體21移位的梁，為第丨梁31 與第2梁33兩者，梁全體的剛性相較於上述接觸前變高。 即，本實施例的加速度偵知器，在低加速度區域中， 第2梁33不接觸梁圍繞部9，影響第】質量體21移位的 梁，只有第1梁31。另一方面，高加速度區域中，第2梁 33接觸梁圍繞部9，影響第J質量體21移位的梁，為第丄 木31與第2梁33兩者。結果，本實施例的加速度偵知器， 可以檢出高範圍的加速度。 又’第17圖的構成中，從第i質量體21的左右側面 邛配°又各支第2梁3 3。相對於此，如第2 0圖所示，從 第1質量體21的左右側面部各配設複數支（第2〇圖的範例 為3支）的第2梁33，對應各第2梁33，也可以分別配設 粱圍繞部9。 如第20圖所示’藉由增加第2梁33以及對應上述第 2木33配攻的梁圍繞部9的數量，可以調整更細的梁的剛 性。因此，呈右货ΟΛ 第2 0圖所示的構成的加速度偵知器中，輸 出感度特性可以接近第8圖所示的理想直線(虛線）。 【圖式簡單說明】 [第 1 圖Ί / 」係顯示前提技術的加速度偵知器構成的平面 圖；

S 22 201234012 [第2圖]仏從第1圖的剖面線a-A所見的剖面圖； [第3圖]係顯示根據第一實施例的加速度偵知器構成 的平面圖； [第4圖]從第4圖的剖面線b-b所見的剖面圖； [第5圖]係顯示根據第一實施例的加速度偵知器的其 他構成例的平面放大圖； [第6圖]係顯不根據第二實施例的加速度偵知器構成 的平面放大圖； [第7圖]係顯示根據本發明的加速度偵知器的加速度 -輸出感度特性圖； [第8圖]係顯示根據本發明的加速度偵知器的加速度 -輸出感度特性圖； [第9圖]係顯不根據第三實施例的加速度偵知器構成 的平面放大圖； [第1 0圖]係顧千扭# Μ '、'«•據第三實施例的加速度偵知器ή 其他構成例的平面放大圖； [第11圖]係顯示根據第三實施例的加速度偵知器* 其他構成例的平面放大圖； [第1 2圖]係顯示根 .^ τ 很葆第四貫施例的加速度偵知器者 成的平面圖； 器的 [第13圖]係顯示根_ & 甘am i 很據第四實施例的加速度偵知 其他構成例的平面圖； 例的加速度偵知器構 [苐14圖]係顧干柄4全物 4不根據第五實施 成的平面圖； 23 201234012 [第1 5 @ ]係用以3兒明根據第五實施例的力口速度债知 器動作的平面放大圖； [第16圖]係顯示根擔每· A ^ „„ 琛第五貫施例的加速度偵知益的 其他構成例的平面放大圖； [第17 ffi]係顯示根據第六實施例的加速度伯知器構 成的平面圖； [第18圖]係用以說明根據第六實施例的加速度偵知 器動作的平面放大圖； [第1 9圖]係用以說明根據第六實施例的加速度偵知 器動作的平面放大圖；以及 [第20圖]係顯示根據第六實施例的加速度偵知器的 其他構成例的平面圖。 【主要元件符號說明】 7〜突起； 8〜支柱； 9〜梁圍繞部； 11、12、12A、13、14、15〜加速度伯知元件； 21〜第1質量體； 211、212、221、222〜（第1質量體的）梳齒狀電極； 22、 223、224、225、226〜第 2 質量體； 23、 231、232〜質量體； 31〜第1梁； 32、33、321 ' 322 ' 323、324〜第 2 梁；

S 24 201234012 34、35〜固定器； 51、52、53、54〜固定電極； 511、51 2〜（固定電極51的）梳齒狀電極； 521、522〜（固定電極52的）梳齒狀電極； 531〜（固定電極53的）梳齒狀電極； 541〜（固定電極54的）梳齒狀電極； 61〜主基板；以及 62、63〜支持基板。 25

Claims (1)

1. 201234012 七、申請專利範圍： 1.種加速度彳貞知器，包括： 第1質量體’以第1梁保持，根據加速度可移位； 固定電極’配置為可變換上述第1質量體的上述移位 成電氣量；以及 —移位容易度變化構件’當第i f量體的上述移位超過 既疋的觀圍時’給上述第丨質量體的移位容易度帶來變化。 申。專利範圍第1項所述的加速度偵知器其 中。上述移位容易度變化構件，以第2梁保持，根據加速 度可移位，並與上述第丨質量體只以既定的間隔隔開配置。 3·如申請專利範圍第2項所述的加速度偵知器其 中’上述第2梁及上述第2質量體係複數’以及 各上述第2質量體由上述第2梁保持。 申明專利範圍第3項所述的加速度偵知器，其 中’各上述第2質量體係相同質量，以及 各上述第2梁係相同剛性。 S «Λ da • °甲請專利範圍第3項所述的加速度偵知器，其 中各上述第2質量體係不同質量，以及 各上述第2梁係不同剛性。 6’如申請專利範圍第2項所述的加速度偵知器，其 第1質量體對面的第2質量體側或上述第2質量體對 面的上述第1質量體側形成突起。 7.如中s青專利範圍第2項所述的加速度偵知器，其 中’上述第2暂旦Μ 6買里植’以平面所視，圍繞上述第1質量體。 S 26 201234012 8·如申請專利範圍第7項所述的加速度偵知器，其 中’上述第1梁連結上述第1質量體與上述第2質量體， 以及 上述第2梁連結上述第2質量體與固定端的固定器。 9_如申請專利範圍第7項所述的加速度偵知器，其 中’上述第1梁連結上述第1質量體與固定端的第1固定 器，以及 上述第2梁連結上述第2質量體與固定端的第2固定 器。 I 0 ·如申請專利範圍第2項所述的加速度偵知器，其 中’只有上述第1質量體與上述固定電極之間，偵知電容 變化。 II ·如申請專利範圍第2項所述的加速度偵知器，其 中，上述固定電極， 配置為可變換上述第2質量體的上述移位成電氣量； 债知上述第1質量體與上述固定電極之間的電容變 匕以及上述第2質量體與上述固定電極之間的電容變化 兩者。 12.如申請專利範圍第丨項所述的加速度偵知器，其 述移位谷易度變化構件’係配置於上述第1梁旁的 支柱。 &如申請專利範圍第12項所述的加速度鈔器，其 ’上述支柱係沿著上 、第1梁的配設方向配置複數個。 14.如申請專利範圊 圍苐1項所述的加速度偵知器，其 27 201234012 中，上述第1梁連結上述第1質量體與固定端的固卜 更包括第2梁’―端與上述第1質量體接合；以及’ 上述移位容易度變化構件係梁圍繞部圍繞上 梁的另一端以及上述另-端附近的上述第2梁的側面部。 •如申-a專利範圍第14項所述的加速度债知器，其 中’上述第2梁以及上述梁圍繞部係複數的，以及 上述第2梁的每個上述另一端，配設上述梁圍繞部。 S 28