WO2004055523A1 - 半導体加速度センサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　部品点数を少なくして厚み寸法を小さくできる半導体加速度センサを提供する。重錘固定部７に固定される本体部３０と、本体部３０から支持部９の内周面１３と台座３の露出面２５との間の間隙内に突出して、重錘５が可撓部１１側に所定量変位したときに内周面１３と当接する第１の当接部４１と台座３側に所定量変位したときに露出面２５と当接する第２の当接部４５とを有する突出部３１とから重錘５を構成する。内周面１３と第１の当接部４１とにより重錘５が可撓部１１側及び中心線Ｃを中心とする放射方向に変位する変位量の範囲を規制する第１のストッパ構造を構成し、露出面２５と第２の当接部４５とにより重錘５が台座３側に変位する変位量の範囲を規制する第２のストッパ構造を構成する。

Description

明 細 書 · 半導体加速度センサ及びその製造方法 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に関するものである。 背景技術

特開平 6 - 1 0 9 7 5 5号の第 6頁第 4図及び特開 2 0 0 0— 2 3 5 0 4 4 公報の第 1 2頁第 1図には、 中心部に重錘固定部が位置し中心部の外側に筒状 の支持部が位置し、 重錘固定部と支持部との間に加速度センサ素子が形成され た可撓性を有する可撓部を備えた加速度センサ本体と、 重錘固定部に接合され た重錘と、 支持部に接合された台座とを具備する半導体加速度センサが示され ている。 この半導体加速度センサでは、 重錘が台座側 （下方側） に所定量変位 したときに当接する下方ストッパ部材が台座により構成されている。 また、 重 錘が可撓部側 （上方側） に所定量変位したときに当接するブロック状の上方ス トツパ部材を加速度センサ本体の上方に配置している。 このような構成によ り、 重錘が上下方向に変位する変位量の範囲が規制されて、 大きな加速度が半 導体加速度センサに加えられた際の可撓部の損傷を防いでいる。

しかしながら、 このような半導体加速度センサでは、 重錘の上方向に変位す る変位量の範囲を規制するために、 加速度センサ本体に新たな上方ストッパ部 材を配置しなければならず、 半導体加速度センサの部品点数が多くなり、 半導 体加速度センサの厚み寸法が大きくなるという問題があつた。

本発明の目的は、 部品点数を少なくして厚み寸法を小さくできる半導体加速 度センサを提供することにある。

本発明の他の目的は、 部品点数を少なくして厚み寸法を小さくできる半導体 加速度センサにおいて、 台座が固定された加速度センサ本体に重錘を容易に固 定できる半導体加速度センサを提供することにある。 ' 発明の開示 本発明が改良の対象とする半導体加速度センサは、 中心部に重錘固定部が位置 し、 中心部の外側に筒状の支持部が位置し、 重錘固定部と支持部との間に加速度 センサ素子が形成された可撓性を有する可撓部を備えた加速度センサ本体と、 重 錘固定部に接合され筒状の支持部によって一部が囲まれる重錘と、 筒状の支持部 に接合された筒状の台座とを具備している。 本発明では、 重錘は、 重錘固定部の 中心を通り可撓部が延びる方向と直交する方向に延びる中心線上に中心が位置す るように重錘固定部に固定された本体部と、 本体部から支持部の内周面に向かつ て突出する 1以上の突出部とを具備している。 また、 支持部の内周面の形状及び 寸法、 複数の突出部の形状及び寸法並びに台座の形状及び寸法は、 重錘が中心線 に沿って可撓部から離れる方向に所定量変位したときには複数の突出部と台座の 一部とが当接し、 重錘が中心線に沿つて可撓部側に所定量変位したときには複数 の突出部が内周面に当接し、 重錘が中心線と直交する方向に所定量変位したとき には複数の突出部の一部が内周面に当接するように定められている。

より具体的には、 支持部の内周面は、 台座から可撓部に向うにしたがって、 前 述の中心線に近づくように傾斜しており、 台座の可撓部側に位置する上面は、 支 持部に接合される接合面と、 接合面の内側に位置し且つ内周面との間に鋭角を形 成するように中心線に向かって延びる露出面とを有している。 そして、 重錘は、 重錘固定部に接合される本体部と、 本体部から内周面と露出面との間の間隙内に 突出して、 重錘が可撓部側に所定量変位したときに内周面と当接する第 1の当接 部と台座側に所定量変位したときに露出面と当接する第 2の当接部とを有する 1 以上の突出部とを有している。 そして、 支持部の内周面と第 1の当接部とにより 重錘が可撓部側及び中心線を中心とする放射方向に変位する変位量の範囲を規制 する第 1のストッパ構造を構成し、 台座の露出面と第 2の当接部とにより重錘が 台座側に変位する変位量の範囲を規制する第 2のストッパ構造を構成する。 本発明によれば、 加速度センサ本体の支持部と重錘と台座とにより重錘の上下 方向への変位量の範囲を規制するストッパ構造 （第 1及び第 2のストッパ構造） を構成することができるので、 従来のように、 加速度センサ本体に新たな上方ス トツパ部材を配置する必要がない。 そのため、 半導体加速度センサの部品点数を 少なくして半導体加速度センサの厚み寸法を小さくできる。 重錘は重錘固定部に熱硬化性接着剤を介して接合し、 台座はガラス材料により 形成し、 且つ台座と支持部とは熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高い加熱温度を 伴う陽極接合により接合すれば、 半導体加速度センサを容易に製造することがで きる。 しかしながら、 このような場合、 重錘を重錘固定部に接合した後に、 台座 と加速度センサ本体の支持部とを接合すると、 重錘と重錘固定部とを接合する熱 硬化性接着剤が陽極接合の際に高熱に晒されて、 接着剤の接着強度が低下するお それがある。 そのため、 台座と加速度センサ本体の支持部とを接合した後に重錘 を重錘固定部に接合することが求められる。 そこで、 1以上の突出部を複数の突 出部から構成し、 台座の内周部の形状は、 重錘が重錘固定部に接合される際に、 重錘の複数の突出部の通過を許容し、 且つ保持部の内部に複数の突出部が入った 状態で中心線を中心にして重錘が所定の角度回転させられた状態で複数の突出部 の通過を阻止し得る形状に （複数の突出部の第 2の当接部が露出面と対向するよ うに） 定める。 このような半導体加速度センサを製造するには、 まず、 加速度セ ンサ本体の支持部と台座とを陽極接合により接合する。 次に、 加速度センサ本体 及び重錘の両接合部分の少なくとも一方に熱硬化性接着剤を塗布し、 複数の突出 部を、 筒状の台座の中空部を介して支持部の内部に挿入する。 その後に、 前述の 中心線を中心にして重錘を所定角度回転して、 複数の突出部の通過が台座により 阻止される位置に （複数の突出部の第 2の当接部が露出面と対向するように） 突 出部の先端を配置し、 重錘と重錘固定部とを当接した状態で接着剤を硬化させ て、 重錘と重錘固定部とを接合する。 このような構成を採用すれば、 加速度セン サ本体と接合された台座内に重錘を揷入して回転させるだけで、 台座と加速度セ ンサ本体の支持部とを接合した後に重錘を重錘固定部に接合することができる。 そのため、 接着剤の接着強度を低下させることなく半導体加速度センサを製造す ることができる。

少なくとも可撓部が延びる方向の直交する二方向 （2軸） の加速度を測定する には、 複数の突出部を、 重錘の本体部の外周部に中心線を中心にして 9 0 ° ずつ 離れた位置に本体部と一体に設けられた 4つの突出部から構成すればよい。 通常、 支持部の内周面は、 切頭角錐形の内部空間の外周面に倣うように、 実質 的に同形状の 4つの台形状の傾斜面が環状に組み合わされて構成することが多 い。 この場合、 突出部は、 中心線を中心にして 9 0 ° ずつ間隔をあけて放射方向 に延びる 4本の仮想放射線上に頂点が位置するように突出させ、 頂点は放射方向 に向かって凸となる湾曲面の一部によって構成するのが好ましい。 このようにす れば、 湾曲面上の頂点となる部分を含むように線状または点状の第 1の当接部が 構成されるため、 支持部及び突出部に寸法誤差が生じても、 第 1の当接部の形状 及び寸法をほぼ一定に維持することができる。

加速度センサ素子は、 相互に直交する X軸方向、 Y軸方向及び Z軸方向の三軸 の加速度をそれぞれ検出するように構成することができる。 この場合、 突出部 は、 中心線を中心にして 9 0 ° ずつ間隔をあけて X軸方向及び Y軸方向の放射方 向に延びる 4本の仮想放射線上に頂点が位置するように突出させればよい。 第 1の当接部及び第 2の当接部は、 重錘に加速度が作用していない状態で、 傾 斜面及び露出面とそれぞれ平行に延ばすのが好ましい。 このようにすれば、 第 1 の当接部及び第 2の当接部を傾斜面及び露出面にそれぞれ適宜な寸法で当接させ ることができる。 また、 突出部は、 第 1の当接部に連続して延びて可撓部に向か うにしたがって傾斜面から離れるように傾斜して傾斜面に対向する対向傾斜部を 更に有しているのが好ましい。 このようにすれば、 第 1の当接部の寸法が限定さ れ、 重錘が傾斜面に強く当接するのを防止できる。

台座の内周面は、 加速度センサ本体と反対側に開口する外側開口部から加速度 センサ本体側に開口する内側開口部に向うにしたがって、 中心線に近づくように 傾斜させるのが好ましい。 このようにすれば、 台座の外側開口部と重錘との距離 が大きくなるため、 台座を接着剤を用いて被取付部材に接合しても、 接着剤が重 錘に付着するのを防ぐことができる。

重錘の本体部は、 重錘固定部を囲むように領域内に配置されて 4つの突出部と 一体に結合された固定部周囲部を有するように構成し、 固定部周囲部には、 4つ の突出部にほぼ隣接する位置に可撓部側に開口する 4つの凹部を形成するのが好 ましい。 このようにすれば、 突出部の加工精度が悪くなつても、 4つの突出部に よる重錘全体のバランスが低下するのを防ぐことができる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の一実施の形態の半導体加速度センサの断面図である。 図 2は、 図 1に示す半導体加速度センサを台座側から見た裏面図である。 図 3は、 図 1に示す半導体加速度センサの部分拡大図である。

図 4 (A) 及び （B ) は、 図 1に示す半導体加速度センサの重錘の部分拡大 図である。

図 5は、 図 1に示す半導体加速度センサの製造方法を説明するために用いる 図である。

図 6は、 本発明の他の実施の形態の半導体加速度センサに用いる重錘の断面 図である

図 7は、 図 5に示す重錘の平面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 図 1は、 本発 明の一実施の形態の半導体加速度センサの断面図であり、 図 2は、 図 1に示す 半導体加速度センサを台座 3側から見た裏面図である。 両図に示すように、 本 発明の実施の形態の半導体加速度センサは、 加速度センサ本体 1と加速度セン サ本体 1を支持する台座 3と加速度センサ本体 1に固定された重錘 5とを有し ている。

加速度センサ本体 1は、 中心部に重錘固定部 7が位置し、 中心部の外側に筒 状の支持部 9が位置し、 重錘固定部 7と支持部 9との間に可撓性を有する可撓 部 1 1を有するように単結晶シリコンからなる半導体結晶基板に異方性エッチ ングが施されて形成されている。 加速度センサ本体 1の表面の可撓部 1 1上に は、 加速度検出用拡散抵抗からなる複数のセンサ素子が形成されている。 本例 の半導体加速度センサは、 外部から加えられた力による加速度、 または傾斜さ せた静止状態で加わる重力加速度に基づく力により重錘 5が動いて可撓部 1 1 が撓むことにより、 センサ素子を構成する各拡散抵抗の抵抗値が変化して歪み 量に応じた加速度を検出する。 本例では、 複数のセンサ素子は、 相互に直交し て可撓部 1 1が延びる方向の X軸方向及び Y軸方向と、 X軸方向及び Y軸方向 に直交する Z軸方向との 3軸方向の加速度を検出する。 重錘固定部 7は、 可撓部 1 1から重錘 5に向かって突出した形状を有してお り、 重錘固定部 7の中心を通り可撓部 1 1が延びる方向と直交する方向 （Z軸 方向） に延びる中心線 C上に中心が位置するように、 先端に重錘 5が固定され ている。 この重錘固定部 7は、 多角形の横断面を有しており、 その外周面は、 可撓部 1 1が位置する側から離れる （即ち、 重錘 5に向かう） に従って中心線 Cに近づくように傾斜している。

支持部 9は、 矩形の筒状を有しており、 その内周面 1 3は、 切頭角錐形の空 間の外周面に倣うように、 実質的に同形状の 4つの台形状の傾斜面 1 3 A〜1 3 Dが環状に組み合わされて構成されている。 なお、 図 2においては、 傾斜面 1 3 A〜1 3 Dは一点鎖線で囲んで示している。 傾斜面 1 3 A〜1 3 Dは、 可 撓部 1 1が位置する側に向かうに従って中心線 Cに近づくように傾斜してい る。 本例では、 傾斜面 1 3 A〜1 3 Dの中心線 Cに対する傾斜角度 0は 3 0 ° を有している。 このような支持部 9の内周面 1 3の構造により、 重錘固定部 7 と支持部 9と可撓性 1 1とに囲まれた領域の内部空間 1 5の外面は、 可撓部 1 1に向かって横断面形状が小さくなる切頭角錐形状を有することになる。

台座 3は、 ガラス製のほぼ四角の筒体により形成されており、 加速度センサ 本体 1側に開口する内側開口部 1 9と加速度センサ本体 1と反対側に開口する 外側開口部 2 1とを有している。 台座 3の可撓部 1 1側に位置する上面は、 支 持部 9に接合される接合面 2 3と、 接合面 2 3の内側に位置し且つ支持部 9の 内周面 1 3との間に鋭角 （5 4 . 7 ° ) を形成するように中心線 Cに向かって 延びる環状の露出面 2 5とを有している。 これにより、 図 3に示すように、 加 速度センサ本体 1の内周面 1 3と台座 3の露出面 2 5との間には、 間隙 2 7が 形成されることになる。 また、 図 1に示すように、 台座 3の内周面 2 9は、 外 側開口部 2 1から内側開口部 1 9に向うにしたがって、 中心線 Cに近づくよう に傾斜している。 内側開口部 1 9及び外側開口部 2 1は、 ほぼ矩形の形状を有 しており、 後述する図 5に示すように、 重錘 5が重錘固定部 7に接合される際 に、 支持部 9の切頭角錐形の内周面 1 3により形成される底面の 2つの仮想対 角線 D L 1， D L 2に対応して重錘 5の後述する 4つの突出部 3 1 A〜3 I D を位置させた状態で重錘 5の突出部 3 1 A〜3 I Dの通過を許容し、 且つ支持 部 9の内部に突出部 3 1 A〜3 1 Dが入った状態で中心線 Cを中心にして重錘 5が所定の角度 （4 5 ° ) 回転させられると、 突出部 3 1 A〜 3 1 Dの通過を 阻止し得る形状に定められている。

重錘 5は、 タングステンにより形成されており、 重錘固定部 7に固定される 本体部 3 0と、 本体部 3 0と一体に設けられて本体部 3 0から内周面 1 3と露 出面 2 5との間の間隙 2 7内に突出する 4つの突出部 3 1 A〜3 1 Dとを有し ている。 本体部 3 0は、 中心部が重錘固定部 7に接合されるほぼ円板状の被接 合部 3 3と被接合部 3 3の上面に一体に結合された固定部周囲部 3 5とを有し ている。 固定部周囲部 3 5は、 環状形状を有しており、 重錘固定部 7を囲むよ うに内部空間 1 5内に配置されている。

4つの突出部 3 1 A〜 3 1 Dの各突出部は、 図 4 (A) 及び （B ) の部分図 に示すように、 重錘固定部 7が位置する側から見た輪郭形状が支持部 9側に膨 出するほぼ半円の形状を有し [図 4 (A) ] 、 支持部 9側から見た輪郭形状が 可撓部 1 1側に膨出するほぼ半円の形状を有する [図 4 ( B ) ] ように、 内周 面 1 3と対向する湾曲部 3 7と露出面 2 5に対向する平面部 3 9とを有してい る。 そして、 図 2に示すように、 中心線 Cを中心にして 9 0 ° ずつ間隔をあけ て X軸方向及び Y軸方向の放射方向に延びる 4本の仮想放射線 X L 1 , X L 2 , Y L 1 , Y L 2上に湾曲面の一部によって構成される頂点が位置するよう に突出している。 図 3に示すように、 湾曲部 3 7には、 重錘 5に加速度が作用 していない状態で、 内周面 1 3と平行に延びる線状の第 1の当接部 4 1と第 1 の当接部 4 1に連続して延びる対向傾斜部 4 3とが形成されている。 対向傾斜 部 4 3は、 可撓部 1 1に向かうにしたがって内周面 1 3から離れるように傾斜 している。 平面部 3 9には、 重錘 5に加速度が作用していない状態で、 台座 3 の露出面 2 5と平行に延びる面状の第 2の当接部 4 5が形成されている。 本例 では、 第 1の当接部 4 1と内周面 1 3との間の間隙 G 1の寸法及び第 2の当接 部 4 5と露出面 2 5との間の間隙 G 2の寸法は、 5〜2 0 mに設定されてい る。 第 1の当接部 4 1は、 前述した湾曲面 3 7上の頂点に対応する部分を含ん で構成されている。 この第 1の当接部 4 1は、 重錘 5が可撓部 1 1側及び支持 部 9側に所定量変位したときに内周面 1 3と当接する寸法に設定されている。 この第 1の当接部 4 1と内周面 1 3とにより重錘 5が可撓部 1 1側及び中心線 Cを中心とする放射方向に変位する変位量の範囲を規制する第 1のストッパ構 造が構成されている。 第 2の当接部 4 5は、 重錘 5が台座 3側に所定量変位し たときに露出面 2 5と当接する寸法に設定されている。 この第 2の当接部 4 5 と露出面 2 5とにより重錘 5が台座 3側に変位する変位量の範囲を規制する第 2のス卜ッパ構造が構成されている。 本例のように第 1及び第 2のストツパ構 造を構成すれば、 加速度センサ本体 1の支持部 9と重錘 5と台座 3とにより重 錘 5の上下方向への変位量の範囲を規制するストッパ構造 （第 1及び第 2のス トツパ構造） を構成することができるので、 従来のように、 加速度センサ本体 に新たな上方ストッパ部材を配置する必要がない。 そのため、 半導体加速度セ ンサの部品点数を少なくして半導体加速度センサの厚み寸法を小さくできる。 次に本例の半導体加速度センサにおいて重錘 5を加速度センサ本体 1に接合 する方法について説明する。 まず、 加速度センサ本体 1の支持部 9と台座 3と を約 4 0 0 °Cの加熱を伴う陽極接合により接合する。 次に、 加速度センサ本体 の重錘固定部 7及び重錘 5の両接合部分の少なくとも一方に熱硬化性接着剤を 塗布する。 次に、 図 5に示すように、 4つの突出部 3 1 A〜3 I Dを、 切頭角 錐形の内周面 1 3により形成される底面の仮想対角線 D L 1 , D L 2上に配置 した状態で、 筒状の台座 3の中空部を介して内部空間 1 5内に挿入する。

次に、 重錘 5を中心線 Cを中心に矢印 Aの方向へ所定の角度 （4 5 ° ) 回転 して、 図 2及び図 3に示すように、 突出部 3 1 A〜3 1 Dの先端の第 2の当接 部 4 5を露出面 2 5と対向させる位置に （4つの突出部 3 1 A〜3 1 Dの通過 が台座 3により阻止される位置に） 突出部 3 1 A〜3 I Dの先端を配置する。 言い換えるならば、 突出部 3 1 A〜3 I Dを傾斜面 1 3 A〜 l 3 Dと露出面 2 5との間のそれぞれの間隙 2 7内に配置する。 そして、 重錘 5と重錘固定部 7 とを当接した状態で熱硬化性接着剤を約 2 0 0でで硬化させて、 重錘 5と重錘 固定部 7とを接合して製造を完了する。

重錘 5を重錘固定部 7に接合した後に、 台座 3と加速度センサ本体 1の支持 部 9とを接合すると、 重錘 5と重錘固定部 7とを接合する熱硬化性接着剤が陽 極接合の際に熱硬化以上の高熱 （約 4 0 0 °C) に晒されて、 接着剤の接着強度 が低下するおそれがある。 そこで、 本例のように半導体加速度センサを製造す れば、 台座 3と加速度センサ本体 1の支持部 9とを接合した後に、 重錘 5を重 錘固定部 7に接合することができる。 そのため、 接着剤の接着強度を低下させ ることなく半導体加速度センサを製造することができる。

図 6及び図 7は、 本発明の他の実施の形態の半導体加速度センサに用いる重 錘 1 0 5の断面図及び平面図を示している。 本例で用いる重錘 1 0 5は、 固定 部周囲部 1 3 5に 4つの凹部 1 0 0…が形成されており、 この凹部 1 0 0…を 除く部分については、 図 1〜3に示す重錘 5と同じ構造を有している。 そのた め、 図 1〜 3に示す重錘 5と同じ部分には、 図 1〜3に付した符号に 1 0 0を 加えた符号を付して説明を省略する。

凹部 1 0 0は、 4つの突出部 1 3 1 A〜l 3 1 Dにほぼ隣接する位置に形成さ れており、 可撓部側に開口している。 凹部 1 0 0を設けることにより、 突出部 1 3 1 A〜l 3 1 Dの加工精度が悪くなつても、 突出部 1 3 1 A〜l 3 1 Dによる 重錘 1 0 5のバランスが低下するのを防ぐことができる。 産業上の利用可能性

本発明によれば、 加速度センサ本体の支持部と重錘と台座とにより重錘の上下 方向への変位量の範囲を規制するストツバ構造 （第 1及び第 2のストッパ構造） を構成することができるので、 従来のように、 加速度センサ本体に新たな上方ス トツパ部材を配置する必要がない。 そのため、 半導体加速度センサの部品点数を 少なくして半導体加速度センサの厚み寸法を小さくできる。

また、 加速度センサ本体と接合された台座内に重錘を揷入して回転させるだ けで、 台座と加速度センサ本体の支持部とを接合した後に重錘を重錘固定部に 接合することができる。 そのため、 接着剤の接着強度を低下させることなく半 導体加速度センサを製造することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 中心部に重錘固定部が位置し、 前記中心部の外側に筒状の支持部が位置 し、 前記重錘固定部と前記支持部との間に加速度センサ素子が形成された可撓性 を有す ¾可撓部を備えた加速度センサ本体と、

前記重錘固定部に接合され前記筒状の支持部によって一部が囲まれる重錘と、 前記筒状の支持部に接合された筒状の台座とを具備する半導体加速度センサに おいて、

前記重錘は、 前記重錘固定部の中心を通り前記可撓部が延びる方向と直交する 方向に延びる中心線上に中心が位置するように前記重錘固定部に固定された本体 部と、 前記本体部から前記支持部の内周面に向かって突出する 1以上の突出部と を具備し、

前記支持部の内周面の形状及び寸法、 前記複数の突出部の形状及び寸法並びに 前記台座の形状及び寸法は、 前記重錘が前記中心線に沿って前記可撓部から離れ る方向に所定量変位したときには前記複数の突出部と前記台座の一部とが当接 し、 前記重錘が前記中心線に沿つて前記可撓部側に所定量変位したときには前記 複数の突出部が前記内周面に当接し、 前記重錘が前記中心線と直交する方向に所 定量変位したときには前記複数の突出部の一部が前記内周面に当接するように定 められていることを特徴とする半導体加速度センサ。

2 . 前記重錘は前記重錘固定部に熱硬化性接着剤を介して接合され、 前記台 座はガラス材料により形成され、 且つ前記台座と前記支持部とは前記熱硬化性接 着剤の硬化温度よりも高い加熱温度を伴う陽極接合により接合されており、 前記 1以上の突出部は複数の突出部からなり、

前記台座の内周部の形状は、 前記重錘が前記重錘固定部に接合される際に、 前 記重錘の前記複数の突出部の通過を許容し、 且つ前記支持部の内部に前記複数の 突出部が入った状態で前記中心線を中心にして前記重錘が所定の角度回転させら れた状態で前記複数の突出部の通過を阻止し得る形状に定められている請求項 1 に記載の半導体加速度センサ。

3 . 前記複数の突出部が、 前記重錘の前記本体部の外周部に前記中心線を中 心にして 9 0 ° ずつ離れた位置に前記本体部と一体に設けられた 4つの前記突出 部からなる請求項 1または 2に記載の半導体加速度センサ。

4 . 前記台座の内周面は、 前記加速度センサ本体と反対側に開口する外側開 口部から前記加速度センサ本体側に開口する内側開口部に向うにしたがって、 前 記中心線に近づくように傾斜している請求項 1〜 3のいずれか 1つに記載の半導 体加速度センサ。

5 . 中心部に重錘固定部が位置し、 前記中心部の外側に筒状の支持部が位置 し、 前記重錘固定部と前記支持部との間に加速度センサ素子が形成された可撓性 を有する可撓部を備えた加速度センサ本体と、

前記重錘固定部の中心を通り前記可撓部が延びる方向と直交する方向に延びる 中心線上に中心が位置するように前記重錘固定部に接合され前記筒状の支持部に よつて一部が囲まれる重錘と、

前記筒状の支持部に接合された筒状の台座とを具備する半導体加速度センサに おいて、

前記支持部の内周面は、 前記台座から前記可撓部に向うにしたがって、 前記中 心線に近づくように傾斜しており、

前記台座の前記可撓部側に位置する上面は、 前記支持部に接合される接合面 と、 前記接合面の内側に位置し且つ前記内周面との間に鋭角を形成するように前 記中心線に向かって延びる露出面とを有しており、

前記重錘は、 前記重錘固定部に接合される本体部と、 前記本体部から前記内周 面と前記露出面との間の間隙内に突出して、 前記重錘が前記可撓部側に所定量変 位したときに前記内周面と当接する第 1の当接部と前記台座側に所定量変位した ときに前記露出面と当接する第 2の当接部とを有する 1以上の突出部とを有して おり、

前記支持部の前記内周面と前記第 1の当接部とにより前記重錘が前記可撓部側 及び前記中心線を中心とする放射方向に変位する変位量の範囲を規制する第 1の ストッパ構造が構成され、

前記台座の前記露出面と前記第 2の当接部とにより前記重錘が前記台座側に変 位する変位量の範囲を規制する第 2のストッパ構造が構成されていることを特徴 とする半導体加速度センサ。

6 . 前記重錘は前記重錘固定部に熱硬化性接着剤を介して接合され、 前記台 座はガラス材料により形成され、 且つ前記台座と前記支持部とは前記熱硬化性接 着剤の硬化温度よりも高い加熱温度を伴う陽極接合により接合されており、 前記 1以上の突出部は複数の突出部からなり、

前記台座の内周部の形状は、 前記重錘が前記重錘固定部に接合される際に、 前 記重錘の前記複数の突出部の通過を許容し、 且つ前記支持部の内部に前記複数の 突出部が入った状態で前記中心線を中心にして前記重錘が所定の角度回転させら れると、 前記複数の突出部の前記第 2の当接部が前記露出面と対向するように定 められている請求項 5に記載の半導体加速度センサ。

7 . 前記複数の突出部が、 前記重錘の前記本体部の外周部に前記中心線を中 心にして 9 0 ° ずつ離れた位置に前記本体部と一体に設けられた 4つの前記突出 部からなる請求項 5または 6に記載の半導体加速度センサ。

8 . 前記支持部の内周面は、 切頭角錐形の内部空間の外周面に倣うように、 実質的に同形状の 4つの台形状の傾斜面が環状に組み合わされて構成されてお り、

前記突出部は、 前記中心線を中心にして 9 0 ° ずつ間隔をあけて放射方向に延 びる 4本の仮想放射線上に頂点が位置するように突出しており、

前記頂点は放射方向に向かって凸となる湾曲面の一部によって構成されている 請求項 7に記載の半導体加速度センサ。

9 . 前記台座の内周面は、 前記加速度センサ本体と反対側に開口する外側開 口部から前記加速度センサ本体側に開口する内側開口部に向うにしたがって、 前 記中心線に近づくように傾斜している請求項 5〜 8のいずれか 1つに記載の半導 体加速度センサ。

1 0 . 中心部に重錘固定部が位置し、 前記中心部の外側に筒状の支持部が位 置し、 前記重錘固定部と前記支持部との間に可撓性を有する可撓部を備えた加速 度センサ本体と、

前記可撓部に形成された拡散抵抗により構成されて相互に直交する X軸方向、 Y軸方向及び Z軸方向の三軸の加速度をそれぞれ検出する加速度センサ素子と、 前記重錘固定部の中心を通り前記可撓部が延びる方向と直交する方向に延びる 中心線上に中心が位置するように前記重錘固定部に固定され前記筒状の支持部に よって一部が囲まれる重錘と、

前記筒状の支持部に接合された筒状の台座とを具備する半導体加速度センサに おいて、

前記支持部の内周面は、 切頭角錐形の内部空間の外周面に倣うように、 実質的 に同形状の 4つの台形状の傾斜面が環状に組み合わされて構成されており、 前記台座の前記可撓部側に位置する上面は、 前記支持部に接合される接合面 と、 前記接合面の内側に位置し且つ前記内周面との間に鋭角を形成するように前 記中心線に向かって延びる露出面とを有しており、

前記重錘は、 前記重錘固定部に固定される本体部と、 前記本体部から前記 X軸 方向及び前記 Y軸方向に向けて前記 4つの傾斜面と前記露出面との間にそれぞれ 突出して、 前記重錘が前記可撓部側に所定量変位したときに前記内周面と当接す る第 1の当接部と前記台座側に所定量変位したときに前記露出面と当接する第 2 の当接部とを有する 4つの突出部とを有しており、

前記支持部の前記内周面と前記第 1の当接部とにより前記重錘が前記可撓部側 及び前記中心線を中心とする放射方向に変位する変位量の範囲を規制する第 1の ス卜ッパ構造が構成され、

前記台座の前記露出面と前記第 2の当接部とにより前記重錘が前記台座側に変 位する変位量の範囲を規制する第 2のストツパ構造が構成されていることを特徴 とする半導体加速度センサ。

1 1 . 前記重錘は前記重錘固定部に熱硬化性接着剤を介して接合され、 前記 台座はガラス材料により形成され、 且つ前記台座と前記支持部とは前記熱硬化性 接着剤の硬化温度よりも高い加熱温度を伴う陽極接合により接合されており、 前記台座の内周面の形状は、 前記重錘が前記重錘固定部に接合される際に、 前 記切頭角錐形の内周面により形成される底面の 2つの仮想対角線に対応して前記 4つの突出部を位置させた状態で前記重錘の前記複数の突出部の通過を許容し、 且つ前記支持部の内部に前記複数の突出部が入った状態で前記中心線を中心にし て前記重錘が所定の角度回転させられると、 前言己複数の突出部の前記第 2の当接 部が前記露出面と対向するように定められている請求項 1 0に記載の半導体加速 度センサ。

1 2 . 前記突出部は、 前記中心線を中心にして 9 0 ° ずつ間隔をあけて X軸 方向及び Y軸方向の放射方向に延びる 4本の仮想放射線上に頂点が位置するよう に突出しており、

前記頂点は放射方向に向かって凸となる湾曲面の一部によって構成されてお り、

前記第 1の当接部は、 前記頂点を含むように形成されている請求項 1 1に記載 の半導体加速度センサ。

1 3 . 前記第 1の当接部及び前記第 2の当接部は、 前記重錘に加速度が作用 していない状態で、 前記傾斜面及び前記露出面とそれぞれ平行に延びており、 前記突出部は、 前記第 1の当接部に連続して延びて前記可撓部に向かうにした がって前記傾斜面から離れるように傾斜して前記傾斜面に対向する対向傾斜部を 更に有している請求項 1 2に記載の半導体加速度センサ。

1 4 . 前記台座の内周面は、 前記加速度センサ本体と反対側に開口する外側 開口部から前記加速度センサ本体側に開口する内側開口部に向うにしたがつて、 前記中心線に近づくように傾斜している請求項 1 0〜 1 3のいずれか 1つに記載 の半導体加速度センサ。

1 5 . 前記重錘の前記本体部は、 前記重錘固定部を囲むように前記領域内に 配置されて前記 4つの突出部と一体に結合する固定部周囲部を有しており、 前記固定部周囲部には、 前記 4つの突出部にほぼ隣接する位置に前記可撓部側 に開口する 4つの凹部が形成されている請求項 1 0〜1 4のいずれか 1つに記載 の半導体加速度センサ。

1 6 . 中心部に重錘固定部が位置し、 前記中心部の外側に筒状の支持部が位 置し、 前記重錘固定部と前記支持部との間に加速度センサ素子が形成された可撓 性を有する可撓部を備えた加速度センサ本体と、

前記重錘固定部の中心を通り前記可撓部が延びる方向と直交する方向に延びる 中心線上に中心が位置するように前記重錘固定部に熱硬化性接着剤を介して固定 された本体部と、 前記本体部から前記支持部の内周面に向かって突出する複数の 突出部とを有する重錘と、

前記筒状の支持部に前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高い加熱温度を伴う 陽極接合により接合された筒状の台座とを具備する半導体加速度センサの製造方 法において、

前記加速度センサ本体の前記支持部と前記台座とを陽極接合により接合し、 前記加速度センサ本体の前記重錘固定部及び前記重錘の両接合部分の少なくと も一方に前記熱硬化性接着剤を塗布し、

前記複数の突出部を、 前記筒状の台座の中空部を介して前記支持部の内部に挿 入し、

前記挿入後に、 前記中心線を中心にして前記重錘を所定角度回転して、 前記複 数の突出部の通過が前記台座により阻止される位置に前記突出部の先端を配置 し、

前記重錘と前記重錘固定部とを当接した状態で前記接着剤を硬化させて、 前記 重錘と前記重錘固定部とを接合する半導体加速度センサの製造方法。

1 7 . 中心部に重錘固定部が位置し、 前記中心部の外側に筒状の支持部が位 置し、 前記重錘固定部と前記支持部との間に加速度センサ素子が形成された可撓 性を有する可撓部を備えた加速度センサ本体と、

前記重錘固定部の中心を通り前記可撓部が延びる方向と直交する方向に延びる 中心線上に中心が位置するように前記重錘固定部に熱硬化性接着剤を介して接合 される本体部と、 前記本体部から前記支持部の内周面に向かって突出する複数の 突出部とを有する重錘と、

前記筒状の支持部に前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高い加熱温度を伴う 陽極接合により接合される筒状の台座とを具備し、

前記支持部の内周面は、 前記台座から前記可撓部に向うにしたがって、 前記中 心線に近づくように傾斜しており、

前記台座の前記可撓部側に位置する上面は、 前記支持部に接合される接合面 と、 前記接合面の内側に位置し且つ前記内周面との間に鋭角を形成するように前 記中心線に向かって延びる露出面とを有しており、

前記重錘は、 前記重錘固定部に接合される本体部と、 前記本体部から前記内周 面と前記露出面との間の間隙内に突出して、 前記重錘が前記可撓部側に所定量変 位したときに前記内周面と当接する第 1の当接部と前記台座側に所定量変位した ときに前記露出面と当接する第 2の当接部とを有する複数の突出部とを有してい る半導体加速度センサの製造方法において、

前記加速度センサ本体の前記支持部と前記台座とを陽極接合により接合し、 前記加速度センサ本体の前記重錘固定部及び前記重錘の両接合部分の少なくと も一方に前記熱硬化性接着剤を塗布し、

前記複数の突出部を、 前記筒状の台座の中空部を介して前記支持部の内部に揷 入し、

前記揷入後に、 前記中心線を中心にして前記重錘を所定角度回転して、 前記複 数の突出部の前記第 2の当接部を前記露出面と対向させ、

前記重錘と前記重錘固定部とを当接した状態で前記接着剤を硬化させて、 前記 重錘と前記重錘固定部とを接合する半導体加速度センサの製造方法。