WO2010061777A1 - 加速度センサ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an acceleration sensor that detects an acceleration applied to a movable electrode by detecting a change in capacitance between the movable electrode and the fixed electrode accompanying the swing of the movable electrode.
- a rectangular weight part having a movable electrode, a beam for swingably supporting the weight part, and first and second fixed electrodes arranged to face the weight part are provided.
- An acceleration sensor is known (see, for example, Patent Document 1).
- a concave portion is formed in the weight portion so that, when acceleration is applied, a rotation moment about a straight line (beam axis) connecting a pair of beams is generated in the weight portion. .
- the weight is made different between one side and the other side of the weight portion with the beam axis as the boundary line.
- the detection sensitivity is the same between the two directions by increasing the thickness of the weight portion.
- etching time a lot of manufacturing time (etching time) is required for forming the recess.
- the present invention has been made in view of such problems of the conventional technology. And the objective is to provide the acceleration sensor which can make the detection sensitivity of two directions equal, without requiring much manufacturing time.
- An acceleration sensor includes a rectangular movable electrode, a pair of beams that are connected to the center of two opposing sides of the movable electrode, and support the movable electrode in a swingable manner, and the pair of beams
- a first line and a second line are provided on one side and the other side of the boundary line, respectively, and are arranged so as to face the surface of the movable electrode at a predetermined interval.
- a fixed electrode is provided in the back surface of the said movable electrode, the 1st and 2nd recessed part is formed in the one side and the other side of the said boundary line, respectively.
- FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a bottom view showing a sensor chip in the acceleration sensor.
- FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the acceleration sensor.
- FIG. 4 is a schematic view showing an example of an acceleration sensor structure provided with a plurality of acceleration sensors according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a schematic view showing another example of an acceleration sensor structure provided with a plurality of acceleration sensors according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the acceleration sensor according to the first embodiment.
- FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the acceleration sensor according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the acceleration sensor according to the second embodiment.
- the acceleration sensor of this embodiment has a configuration in which the upper and lower surfaces of a sensor chip 1 formed of a silicon SOI substrate are sandwiched between an upper fixing plate 2a and a lower fixing plate 2b.
- the sensor chip 1 has two rectangular movable parts arranged in the rectangular frames 3a and 3b in a state where a gap is formed between the frame 3 having the two rectangular frames 3a and 3b and the side walls of the rectangular frames 3a and 3b. Electrodes 4 and 5 are provided.
- the sensor chip 1 connects a pair of beams that swingably support the movable electrode 4 with respect to the frame 3 by connecting the substantially center of two opposite sides and the side wall of the rectangular frame 3 a on the side surface of the movable electrode 4. 6a, 6b. Further, the sensor chip 1 connects a substantially center of two opposite sides and a side wall of the rectangular frame 3 b on the side surface of the movable electrode 5, thereby supporting the movable electrode 5 to be swingable with respect to the frame 3. It has beams 7a and 7b.
- the acceleration sensor includes detection electrodes 8a and 8b arranged at a predetermined interval with respect to the frame 3 and the movable electrode 4, and detection electrodes arranged at a predetermined interval with respect to the frame 3 and the movable electrode 5. 9a, 9b.
- the acceleration sensor includes a ground electrode 10 formed on the surface of the frame 3 between the detection electrode 8b and the detection electrode 9a.
- the detection electrodes 8a and 8b are arranged at a predetermined interval, and the detection electrodes 9a and 9b are also arranged at a predetermined interval.
- the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b are electrically connected to fixed electrodes 20a and 20b and fixed electrodes 21a and 21b described later, respectively.
- a recess 11 as a first recess is formed on one side of the boundary line.
- this recessed part 11 is divided into four by the reinforcement member 16 arrange
- a concave portion 12 as a second concave portion is formed on the other side of the boundary line on the back surface of the movable electrode 4.
- a concave portion 13 a as a first concave portion defined by a reinforcing member 16 is formed on one side of the boundary line. 13b, 13c, 13d are formed. Further, a recess 14 as a second recess is formed on the other side of the boundary line on the back surface of the movable electrode 5.
- the first recess and the second recess are formed as separate bodies.
- the first recess and the second recess are formed by enlarging the first recess to the other side beyond the boundary line. May be formed integrally.
- the shape of the first recess is not limited to the triangular shape shown in FIG. 2, but may be the same rectangular shape as the second recess.
- the position where the second concave portion 12 is formed is a perpendicular line from the center of gravity O of the movable electrode 4 to the surface 4a, the center of gravity O of the movable electrode 4, and the boundary.
- the angle formed by the straight line connecting the lines is preferably about 45 degrees.
- the detection sensitivities in the x direction and the z direction are equivalent, so that the detection sensitivity in each direction can be increased.
- the boundary line is a straight line connecting the center positions of the cross sections of the beams 6a and 6b.
- the second center of gravity O is positioned so that the length from the boundary line is a.
- the recess 12 is formed.
- the length of one side of the boundary line where the recesses 11b and 11d are formed is 2a, and the height is 2a.
- a plurality of protrusions 15a to 15g made of silicon or silicon oxide are formed on the surfaces 4a and 4b of the movable electrodes 4 and 5 facing the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate 2b. .
- the projections 15a to 15g even when a large acceleration exceeding the measurement range is applied to the movable electrodes 4 and 5, the movable electrodes 4 and 5 are opposed to the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate. Since it does not directly collide with the plate 2b, damage to the sensor chip 1 can be suppressed.
- the protrusions are formed on the surfaces of the movable electrodes 4 and 5 that face the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate 2b. However, the protrusions are formed to face the movable electrodes 4 and 5 of the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate 2b. Similar protrusions may be formed on the surface.
- the protrusions 15a to 15g can be formed of silicon or silicon oxide.
- the protrusions 15a to 15g can be made of a carbon material. Carbon nanotubes can be used as such a carbon material.
- the upper fixed plate 2a is disposed so as to face the surface of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined interval, and is further formed of a glass substrate.
- the fixed electrode 20a is provided on one side and the other side of the boundary line, respectively.
- 20b first and second fixed electrodes.
- the fixed electrodes 20a and 20b are arranged to face the surface 4a of the movable electrode 4 with a predetermined interval.
- Electrodes 21a and 21b are provided on the surface side of the upper fixed plate 2a facing the movable electrode 5, when a straight line connecting the centers of the beam 7a and the beam 7b is used as a boundary line, it is fixed to one side and the other side of the boundary line, respectively. Electrodes 21a and 21b (first and second fixed electrodes) are provided. Further, like the fixed electrodes 20a and 20b, the fixed electrodes 21a and 21b are arranged to face the surface of the movable electrode 5 with a predetermined interval.
- through holes 22a to 22e are formed at positions facing the detection electrodes 8a, 8b, 9a, 9b and the ground electrode 10 in the upper fixing plate 2a.
- the detection electrodes 8a and 8b and the outputs of the detection electrodes 9a and 9b and the ground electrode 10 connected to the fixed electrodes 20a and 20b and the fixed electrodes 21a and 21b, respectively, are extracted. Yes.
- the lower fixed plate 2b is disposed so as to face the back surfaces of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined interval, and is further formed of a glass substrate.
- adhesion preventing films 23a and 23b are arranged on the side of the lower fixed plate 2b facing the movable electrodes 4 and 5.
- the adhesion preventing films 23a and 23b are arranged to face the back surfaces of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined interval.
- Such adhesion preventing films 23a and 23b prevent the movable electrodes 4 and 5 from adhering to the lower fixed plate 2b during operation, and the movable electrodes 4 and 5 and the lower fixed plate 2b are not in direct contact even during an excessive impact. Therefore, it has an impact relaxation effect.
- the adhesion preventing films 23a, 23b can be formed of the same material as the fixed electrodes 20a, 20b, 21a, 21b, and can be formed of, for example, an aluminum alloy.
- two acceleration sensors are arranged in the same chip surface, and one acceleration sensor is arranged by rotating 180 degrees in the chip surface with respect to the other acceleration sensor, whereby acceleration is achieved. It constitutes a sensor structure.
- two acceleration sensors are arranged adjacent to each other.
- the acceleration sensor structure according to the present invention is not limited to such an embodiment. For example, as shown in FIG. 4, by providing another sensor chip 1B rotated 90 degrees in the xy plane with respect to the sensor chip 1A similar to FIG. In addition, the acceleration in the y direction may be detected.
- three acceleration sensors are arranged on the same chip surface, and the second and third acceleration sensors (movable electrodes) 4A and 4B are chips with respect to the first acceleration sensor (movable electrode) 4C. You may make it arrange
- the acceleration sensor structure having such a structure can detect acceleration in three axes in the x direction, the y direction, and the z direction.
- the acceleration sensor performs a self-test as follows and detects accelerations in the x and z directions shown in FIG.
- the capacitors C1 to C4 are detected through the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b.
- the acceleration in the x direction applied to the movable electrodes 4 and 5 can be detected from the change in the capacitance value. .
- Equation (7) and (8) the parameter C0 indicates the capacitance between the movable electrode 5 and the fixed electrodes 21a and 21b when no acceleration in the z direction is applied to the movable electrode 5.
- C3 C0 ⁇ C (7)
- C4 C0 + ⁇ C (8)
- the capacitors C1 to C4 are detected through the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b.
- the acceleration in the z direction applied to the movable electrodes 4 and 5 can be detected from the change in the capacitance value. .
- a silicon SOI substrate including a support substrate 30a, an intermediate oxide film 30b, and an active layer 30c as shown in FIG. 6A is prepared.
- a mask layer 31 such as a silicon oxide film or a photoresist film is formed on both surfaces of the silicon SOI substrate, and the mask layer 31 at a position corresponding to the movable electrodes 4 and 5 is removed.
- wet etching using a solution such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide solution) or KOH (potassium hydroxide solution) or dry etching such as reactive ion etching (RIE) is performed, so that FIG.
- TMAH tetramethylammonium hydroxide solution
- KOH potassium hydroxide solution
- dry etching such as reactive ion etching (RIE)
- the protrusions 15a to 15g are formed of the main material of the sensor chip such as silicon or silicon oxide film, the protrusions 15a to 15g can be easily manufactured.
- the surfaces of the protrusions 15a to 15g may be coated with a carbon material. According to such a configuration, the mechanical strength of the protrusions 15a to 15g is increased, and damage to the protrusions 15a to 15g due to the collision with the upper fixing plate 2a and the lower fixing plate 2b can be suppressed.
- carbon nanotubes are used as the carbon material, the coating thickness can be reduced, and thus the protrusions 15a to 15g can be easily adjusted to a desired height.
- the movable electrode and the first and second recesses are formed as shown in FIG.
- the lower fixing plate 2b having the surface on which the adhesion preventing film 23 is formed as an opposing surface is anodically bonded to the back surface side of the silicon SOI substrate.
- the adhesion preventing film 23 can be easily formed by using the same material as the fixed electrodes 20a, 20b, 21a, and 21b. Further, by forming the adhesion preventing film 23 simultaneously with the fixed electrodes 20a, 20b, 21a and 21b, the distance between the fixed electrodes 20a, 20b, 21a and 21b and the movable electrodes 4 and 5, the lower fixed plate 2b and The distance between the movable electrodes 4 and 5 can be improved.
- the adhesion preventing film 23 is formed by the semiconductor manufacturing process, micro unevenness is formed on the surface of the adhesion preventing film 23, so that the movable electrodes 4 and 5 are prevented from adhering to the lower fixed plate 2b. it can. Furthermore, when the adhesion preventing film 23 is formed of an aluminum alloy, the etching process is facilitated, so that the adhesion preventing film 23 can be easily manufactured. Further, a short film between the adhesion preventing film 23 and the movable electrodes 4 and 5 is prevented by forming on the surface of the adhesion preventing film 23 an organic material thin film that has good consistency with the semiconductor manufacturing process and is easy to process. You may do it. A polyimide thin film can be used as the organic material thin film.
- the silicon SOI substrate and the upper fixing plate 2a and the lower fixing plate 2b may be bonded by resin bonding using polyimide resin or the like, or eutectic bonding using gold tin solder or the like.
- a silicon substrate may be used as the upper fixing plate 2a and the lower fixing plate 2b.
- insulation is performed between the fixed electrode and the upper fixing plate 2a so that the fixing electrode and the upper fixing plate 2a are electrically insulated. It is desirable to form a film.
- the acceleration sensor of the present embodiment is connected to the rectangular movable electrodes 4 and 5 and the centers of the two opposing sides of the movable electrodes 4 and 5 to swing the movable electrodes 4 and 5.
- a pair of beams 6a and 6b and beams 7a and 7b that are movably supported and a straight line connecting the pair of beams 6a and 6b and beams 7a and 7b are defined as boundary lines, and provided on one side and the other side of the boundary lines, respectively.
- fixed electrodes 20a and 20b and fixed electrodes 21a and 21b are provided so as to face the surfaces of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined distance therebetween.
- the acceleration sensor of this embodiment has a configuration in which the upper and lower surfaces of the sensor chip 1 formed of a silicon SOI substrate are sandwiched between an upper fixing plate 2a and a lower fixing plate 2b.
- the sensor chip 1 includes a frame 3 and two movable electrodes 4 and 5 having a rectangular shape arranged in the rectangular frames 3a and 3b. Further, the sensor chip 1 includes a pair of beams 6a and 6b that support the movable electrode 4 so as to be swingable with respect to the frame 3, and a pair of beams 7a and 7b that support the movable electrode 5 so as to be swingable with respect to the frame 3.
- the acceleration sensor includes detection electrodes 8a and 8b and detection electrodes 9a and 9b.
- the metal material 17 whose specific gravity is higher than the material which forms the movable electrodes 4 and 5 is embedded in the recessed part 12 and the recessed part 14 as a 2nd recessed part.
- the weight of the entire movable electrodes 4 and 5 is reduced, so that the detection sensitivity of the acceleration sensor is reduced.
- the metal material 17 having a higher specific gravity than the material forming the movable electrodes 4 and 5 is embedded in the recesses 12 and 14, and the weight of the movable electrodes 4 and 5 is not greatly reduced. Therefore, the detection sensitivity of the acceleration in the x direction and the z direction can be made the same without lowering the detection sensitivity of the acceleration sensor.
- the specific gravity of silicon is 2.33 g / cm 3
- the metal material 17 is nickel (specific gravity 8.90 g / cm 3 ), tungsten (specific gravity). 19.3g / cm 3), chromium (specific gravity 7.87g / cm 3), palladium (specific gravity 12.02g / cm 3), platinum (specific gravity 21.45g / cm 3), manganese (specific gravity 7.43 g / cm 3 ).
- the weight of the metal material 17 is substantially the same as the weight of the reinforcing member 16 formed inside the first recess 11 and constituting the outer wall of the first recess 11.
- the positions where the second recesses 12 filled with the metal material 17 are formed are perpendicular to the surface 4 a from the center of gravity O of the movable electrode 4 and the movable electrode 4. It is preferable that the angle formed by the center of gravity position O and the straight line connecting the boundary line is approximately 45 degrees. As a result, the detection sensitivities in the x direction and the z direction are equivalent, so that the detection sensitivity in each direction can be increased.
- a silicon SOI substrate including a support substrate 30a, an intermediate oxide film 30b, and an active layer 30c as shown in FIG. 8A is prepared.
- mask layers 31 are formed on both surfaces of the silicon SOI substrate, and the mask layers 31 at positions corresponding to the movable electrodes 4 and 5 are removed.
- wet etching or dry etching is performed to form the recesses 32a and 32b for moving the movable electrodes 4 and 5 on the front and back sides of the silicon SOI substrate, as shown in FIG. 8B. .
- the protrusions 15a to 15g, the metal film 33 as the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b, the metal film 33, and the electric The metal film 34 to be connected is formed.
- the movable electrode and the first and second recesses are formed as shown in FIG. Further, a metal material 17 is embedded in the second recess. Then, the lower fixing plate 2b having the surface on which the adhesion preventing film 23 is formed as an opposing surface is anodically bonded to the back surface side of the silicon SOI substrate.
- the metal material 17 having a higher specific gravity than the material forming the movable electrodes 4 and 5 is embedded in the recess 12 and the recess 14 as the second recess.
- the detection sensitivity between the two directions is adjusted by forming a recess on one side and the other side of the back surface of the movable electrode with a straight line connecting a pair of beams as a boundary line. Therefore, the detection sensitivity between the two directions can be made equal without requiring much manufacturing time.
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Abstract
加速度センサは、矩形形状の可動電極(4,5)と、可動電極(4,5)の対向する二辺の中央に接続し、可動電極(4,5)を揺動自在に支持する一対のビーム(6a,6b,7a,7b)と、前記一対のビーム(6a,6b,7a,7b)を結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極(4,5)の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された第1及び第2の固定電極(20a,20b,21a,21b)とを備える。そして、前記可動電極(4,5)の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には第1及び第2の凹部(11a,11b,11c,11d,13a,13b,13c,13d,12,14)がそれぞれ形成されている。
Description
本発明は、可動電極の揺動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化を検出することにより、可動電極に加えられた加速度を検出する加速度センサに関する。
従来より、可動電極を有する矩形形状の重り部と、前記重り部を揺動自在に支持するビームと、重り部に対して対向するように配置された第1及び第2の固定電極とを備える加速度センサが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような加速度センサでは、加速度が加えられた際に、一対のビームを結ぶ直線(ビーム軸)を回転軸とした回転モーメントが重り部に発生するように、重り部に凹部が形成されている。これにより、ビーム軸を境界線とした重り部の一方側と他方側とで重量が異なるようにしている。
ここで、重り部におけるビーム軸を境界線とした一方側にのみ凹部を形成した場合、一方側の可動電極が歪みの影響を受けやすくなる。その結果、可動電極が変形し、可動電極と固定電極との間の距離を精密に制御することが困難になる。このような背景から、特許文献1記載の加速度センサでは、凹部に補強部材を設けることにより可動電極の変形を抑制している。しかしながら、凹部に補強部材を設けた場合、x方向とz方向の二方向の加速度を検出する際に、二方向の間で検出感度に差が生じる。このため、特許文献1記載の加速度センサでは、重り部の厚みを厚くすることにより二方向間で検出感度が同じになるようにしている。しかし、重り部の厚みを厚くした場合、凹部の形成に多くの製造時間(エッチング時間)が必要となる。
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、多くの製造時間を要することなく二方向間の検出感度を同等にすることが可能な加速度センサを提供することにある。
本発明の態様に係る加速度センサは、矩形形状の可動電極と、前記可動電極の対向する二辺の中央に接続し、当該可動電極を揺動自在に支持する一対のビームと、前記一対のビームを結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された第1及び第2の固定電極と、 を備えている。そして、前記可動電極の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には第1及び第2の凹部がそれぞれ形成されている。
[第一実施形態]
まず、第一実施形態の加速度センサについて、図面に基づき詳細に説明する。
まず、第一実施形態の加速度センサについて、図面に基づき詳細に説明する。
<加速度センサの構成>
本実施形態の加速度センサは、図1に示すように、シリコンSOI基板により形成されたセンサチップ1の上下面が、上部固定板2aと下部固定板2bにより挟持された構成となっている。センサチップ1は、2つの矩形枠3a,3bを有するフレーム3と、矩形枠3a,3bの側壁に対し隙間をあけた状態で矩形枠3a,3b内に配置された、矩形形状の2つの可動電極4,5とを備えている。さらにセンサチップ1は、可動電極4の側面において、対向する二辺の略中央と矩形枠3aの側壁とを連結することにより、可動電極4をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム6a,6bを有している。また、センサチップ1は、可動電極5の側面において、対向する二辺の略中央と矩形枠3bの側壁とを連結することにより、可動電極5をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム7a,7bを有している。
本実施形態の加速度センサは、図1に示すように、シリコンSOI基板により形成されたセンサチップ1の上下面が、上部固定板2aと下部固定板2bにより挟持された構成となっている。センサチップ1は、2つの矩形枠3a,3bを有するフレーム3と、矩形枠3a,3bの側壁に対し隙間をあけた状態で矩形枠3a,3b内に配置された、矩形形状の2つの可動電極4,5とを備えている。さらにセンサチップ1は、可動電極4の側面において、対向する二辺の略中央と矩形枠3aの側壁とを連結することにより、可動電極4をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム6a,6bを有している。また、センサチップ1は、可動電極5の側面において、対向する二辺の略中央と矩形枠3bの側壁とを連結することにより、可動電極5をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム7a,7bを有している。
上記加速度センサは、フレーム3及び可動電極4に対し、所定の間隔をおいて配置された検出電極8a,8bと、フレーム3及び可動電極5に対し、所定の間隔をおいて配置された検出電極9a,9bとを備える。また、上記加速度センサは、検出電極8bと検出電極9aとの間のフレーム3の表面に形成された接地電極10を備える。また、上記検出電極8a,8bは、互いに所定間隔をおいて配置されており、上記検出電極9a,9bもまた、互いに所定間隔をおいて配置されている。なお、検出電極8a,8b及び検出電極9a,9bは、後述する固定電極20a,20b及び固定電極21a,21bとそれぞれ電気的に接続されている。
本実施形態では、図2に示すように、検出電極8aと検出電極8bとの間、検出電極9aと検出電極9bとの間、検出電極8a,8bとフレーム3との間、検出電極9a,9bとフレーム3との間、検出電極8a,8bと可動電極4との間、及び検出電極9a,9bと可動電極5との間には隙間が形成されている。このような構成によれば、各検出電極が電気的に絶縁されるようになるので、各検出電極の寄生容量や検出電極間のクロストークを低減し、高精度な容量検出を行うことが可能になる。
そして図2に示すように、可動電極4の裏面には、ビーム6a,6bを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側に第1の凹部としての凹部11が形成されている。なお、この凹部11は、凹部11の内部に対角線状に配置された補強部材16によって4つに区画され、凹部11a,11b,11c,11dとして形成されている。さらに、可動電極4の裏面において、前記境界線の他方側には第2の凹部としての凹部12が形成されている。同様に、可動電極5の裏面には、ビーム7a,7bを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側には、補強部材16により区画された第1の凹部としての凹部13a,13b,13c,13dが形成されている。また可動電極5の裏面において、前記境界線の他方側には第2の凹部としての凹部14が形成されている。
本実施形態では、第1の凹部と第2の凹部を別体として形成したが、例えば第1の凹部を上記境界線を超えて他方側に拡大することにより第1の凹部と第2の凹部を一体として形成しても良い。また、第1の凹部の形状は図2に示す三角形状に限定されることはなく、第2の凹部と同様の矩形形状としても良い。
ここで、前記第2の凹部12を形成する位置は、図3に示すように、前記可動電極4の重心位置Oから表面4aに下ろした垂線と、前記可動電極4の重心位置Oと前記境界線とを結ぶ直線とがなす角度が、略45度となるようにすることが好ましい。これにより、x方向とz方向の検出感度が等価になるため、それぞれの方向の検出感度を高めることができる。ただ、境界線からより遠い側に第2の凹部を形成することにより回転モーメントがより大きくなるので、加速度センサの検出感度を高めることができる。なお、図3において、前記境界線は、ビーム6a,6bの断面における中心位置を結ぶ直線である。また、図3の加速度センサでは、可動電極4における前記境界線の他方側の長さを2aとした場合、前記境界線からの長さがaのところに重心Oが位置するように、第2の凹部12が形成されている。なお、図3の加速度センサでは、可動電極4において、凹部11b,11dが形成された前記境界線の一方側の長さも2aであり、高さも2aとなっている。
可動電極4,5の上部固定板2a及び下部固定板2bと対向する面4a,4bには、図3に示すように、シリコン又はシリコン酸化物からなる複数の突起15a~15gが形成されている。このような突起15a~15gを形成することにより、可動電極4,5に測定レンジを超える大きな加速度が加えられた場合であっても、可動電極4,5は対向する上部固定板2a及び下部固定板2bに直接衝突しないので、センサチップ1の破損を抑制できる。なお本実施形態では、可動電極4,5における上部固定板2a及び下部固定板2bと対向する面に突起を形成したが、上部固定板2a及び下部固定板2bにおける可動電極4,5と対向する面に同様の突起を形成するようにしても良い。
上述のように、前記突起15a~15gは、シリコンやシリコン酸化物により形成することができる。また、これ以外に前記突起15a~15gは、カーボン材料により形成されることができる。このようなカーボン材料としては、カーボンナノチューブを使用することができる。
図3に示すように、上部固定板2aは、前記可動電極4,5の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置され、さらにガラス基板により形成されている。そして、上部固定板2aの可動電極4と対向する面側には、ビーム6aとビーム6bの中心を結ぶ直線を境界線とした場合に、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ固定電極20a,20b(第1及び第2の固定電極)が設けられている。さらに、固定電極20a,20bは、前記可動電極4の表面4aに対し、所定の間隔をあけて対向するように配置されている。また同様に、上部固定板2aの可動電極5と対向する表面側には、ビーム7aとビーム7bの中心を結ぶ直線を境界線とした場合に、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ固定電極21a,21b(第1及び第2の固定電極)が設けられている。さらに、固定電極20a,20bと同様に、固定電極21a,21bは、前記可動電極5の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置されている。
また、図1に示すように、上部固定板2aにおける検出電極8a,8b,9a,9b及び接地電極10に対向する位置には、スルーホール22a~22eが形成されている。このスルーホール22a~22eを介して、固定電極20a,20b及び固定電極21a,21bにそれぞれ接続された検出電極8a,8b及び検出電極9a,9bと接地電極10の出力が取り出されるようになっている。
さらに図3に示すように、下部固定板2bは、前記可動電極4,5の裏面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置され、さらにガラス基板により形成されている。そして、下部固定板2bの可動電極4,5と対向する面側には、付着防止膜23a,23bが配置されている。付着防止膜23a,23bは、可動電極4,5の裏面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置されている。このような付着防止膜23a,23bは、可動電極4,5が動作時に下部固定板2bに付着することを防止すると共に、過大衝撃時でも可動電極4,5と下部固定板2bが直接接触しないため、衝撃緩和効果を有する。なお、付着防止膜23a,23bは、固定電極20a,20b,21a,21bと同じ材料により形成することができ、例えばアルミニウム系合金等により形成することができる。
図1及び図2の実施形態では、2つの加速度センサが同一チップ面内に配置され、一方の加速度センサが他方の加速度センサに対しチップ面内で180度回転して配置されることにより、加速度センサ構造体を構成している。また、図1及び図2の実施形態では、2つの加速度センサが隣接して配置されている、しかし、本発明に係る加速度センサ構造体は、このような実施形態に限定されることはない。例えば図4に示すように、図1と同様のセンサチップ1Aに対し、xy面内で90度回転させたもう一つのセンサチップ1Bをさらに設けることにより、x方向とz方向の二方向の加速度に加えて、y方向の加速度を検出できるようにしても良い。
また図5に示すように、3つの加速度センサが同一チップ面内に配置され、第2及び第3の加速度センサ(可動電極)4A,4Bが第1の加速度センサ(可動電極)4Cに対しチップ面内でそれぞれ90度及び180度回転して配置されるようにしても良い。このような構造の加速度センサ構造体は、x方向、y方向及びz方向の3軸の加速度を検出することができる。
<加速度センサの動作>
上記加速度センサは、以下のようにしてセルフテストを行うと共に、図1に示すx方向及びz方向の加速度を検出する。
上記加速度センサは、以下のようにしてセルフテストを行うと共に、図1に示すx方向及びz方向の加速度を検出する。
(セルフテスト)
可動電極4を動作させる場合は、固定電極20a又は固定電極20bと可動電極4との間に吸引力を発生させる。同様に可動電極5を動作させる場合は、固定電極21a又は固定電極21bと可動電極5との間に吸引力を発生させる。付着防止膜23a,23bと可動電極4,5との間に吸引力を発生させて同様な動作確認を行っても良い。これにより、可動電極4,5が揺動することによって固定電極20a,20bと可動電極4との間及び固定電極21a,21bと可動電極5との間の静電容量が変化するので、加速度センサが正常に動作するか否かを確認できる。
可動電極4を動作させる場合は、固定電極20a又は固定電極20bと可動電極4との間に吸引力を発生させる。同様に可動電極5を動作させる場合は、固定電極21a又は固定電極21bと可動電極5との間に吸引力を発生させる。付着防止膜23a,23bと可動電極4,5との間に吸引力を発生させて同様な動作確認を行っても良い。これにより、可動電極4,5が揺動することによって固定電極20a,20bと可動電極4との間及び固定電極21a,21bと可動電極5との間の静電容量が変化するので、加速度センサが正常に動作するか否かを確認できる。
(x方向の加速度検出)
可動電極4にx方向の加速度が加えられた場合、可動電極4と固定電極20a,20bとの間の静電容量C1,C2は、それぞれ以下に示す数式(1),(2)のようになる。なお数式(1),(2)中、パラメータC0は、可動電極4にx方向の加速度が加えられていない状態での可動電極4と固定電極20a,20bとの間の静電容量を示す。
C1=C0-ΔC …(1)
C2=C0+ΔC …(2)
可動電極4にx方向の加速度が加えられた場合、可動電極4と固定電極20a,20bとの間の静電容量C1,C2は、それぞれ以下に示す数式(1),(2)のようになる。なお数式(1),(2)中、パラメータC0は、可動電極4にx方向の加速度が加えられていない状態での可動電極4と固定電極20a,20bとの間の静電容量を示す。
C1=C0-ΔC …(1)
C2=C0+ΔC …(2)
また同様に、可動電極5にx方向の加速度が加えられた場合、可動電極5と固定電極21a,21bとの間の静電容量C3,C4は、それぞれ以下に示す数式(3),(4)のようになる。なお数式(3),(4)中、パラメータC0は、可動電極5にx方向の加速度が加えられていない状態での可動電極5と固定電極21a,21bとの間の静電容量を示す。
C3=C0-ΔC …(3)
C4=C0+ΔC …(4)
C3=C0-ΔC …(3)
C4=C0+ΔC …(4)
そして、まず検出電極8a,8b及び検出電極9a,9bを介して上記容量C1~C4を検出する。次にASIC等を利用して容量C1と容量C2の差分値CA(=C1-C2)と容量C3と容量C4の差分値CB(=C3-C4)を算出する。その後、算出された差分値CAと差分値CBの和(±4ΔC)をX出力として出力することにより、静電容量値の変化から可動電極4,5に加えられたx方向の加速度を検出できる。
(z方向の加速度検出)
可動電極4にz方向の加速度が加えられた場合、可動電極4と固定電極20a,20b間の静電容量C1,C2は、それぞれ以下に示す数式(5),(6)のようになる。なお数式(5),(6)中、パラメータC0は、可動電極4にz方向の加速度が加えられていない状態での可動電極4と固定電極20a,20bとの間の静電容量を示す。
C1=C0+ΔC …(5)
C2=C0-ΔC …(6)
可動電極4にz方向の加速度が加えられた場合、可動電極4と固定電極20a,20b間の静電容量C1,C2は、それぞれ以下に示す数式(5),(6)のようになる。なお数式(5),(6)中、パラメータC0は、可動電極4にz方向の加速度が加えられていない状態での可動電極4と固定電極20a,20bとの間の静電容量を示す。
C1=C0+ΔC …(5)
C2=C0-ΔC …(6)
また同様に、可動電極5にz方向の加速度が加えられた場合、可動電極5と固定電極21a,21bとの間の静電容量C3,C4は、それぞれ以下に示す数式(7),(8)のようになる。なお数式(7),(8)中、パラメータC0は、可動電極5にz方向の加速度が加えられていない状態での可動電極5と固定電極21a,21b間の静電容量を示す。
C3=C0-ΔC …(7)
C4=C0+ΔC …(8)
C3=C0-ΔC …(7)
C4=C0+ΔC …(8)
そして、まず検出電極8a,8b及び検出電極9a,9bを介して上記容量C1~C4を検出する。次にASIC等を利用して容量C1と容量C2の差分値CA(=C1-C2)と容量C3と容量C4の差分値CB(=C3-C4)を算出する。その後、算出された差分値CAと差分値CBの和(±4ΔC)をZ出力として出力することにより、静電容量値の変化から可動電極4,5に加えられたz方向の加速度を検出できる。
<加速度センサの製造方法>
次に、図6を参照して、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明する。
次に、図6を参照して、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明する。
本実施形態では、始めに図6(a)に示すような支持基板30a,中間酸化膜30b及び活性層30cからなるシリコンSOI基板を用意する。次に、シリコンSOI基板の両面にシリコン酸化膜やフォトレジスト膜等のマスク層31を形成し、そして可動電極4,5に対応する位置のマスク層31を除去する。その後、TMAH(テトラメチル水酸化アンモニウム溶液)やKOH(水酸化カリウム溶液)等の溶液を利用した湿式エッチング又は反応性イオンエッチング(RIE)等のドライエッチングを行うことにより、図6(b)に示すように、シリコンSOI基板の表面側及び裏面側に可動電極4,5が変位するための凹部32a,32bを形成する。
次に、図6(c)に示すように、凹部32a,32bの底面の所定位置にシリコン酸化膜やカーボンナノチューブ等を付着させることにより、突起15a~15gを形成する。またこの際、スパッタリング技術や蒸着成膜技術を利用して、固定電極と電気的に接続される検出電極8a,8b及び検出電極9a,9bとしての金属膜33と、金属膜33と電気的に接続される金属膜34とを形成する。
ここで、突起15a~15gをシリコン又はシリコン酸化膜といったセンサチップの主材料により形成した場合には、突起15a~15gを容易に製造することができる。なお、突起15a~15gの表面をカーボン材料によりコーティングしても良い。このような構成によれば、突起15a~15gの機械的強度が増し、上部固定板2a及び下部固定板2bとの衝突により突起15a~15gが破損することを抑制できる。また、このときカーボン材料としてカーボンナノチューブを利用すればコーティング厚さを薄くできるので、突起15a~15gを所望の高さに容易に調整することができる。
次に、支持基板30a及び中間酸化膜30bの順にシリコンSOI基板の裏面側をエッチングすることにより、図6(d)に示すように、可動電極と第1及び第2の凹部とを形成する。そして、可動電極と第1及び第2の凹部とを形成した後、付着防止膜23が形成された面を対向面とした下部固定板2bを、シリコンSOI基板の裏面側に陽極接合する。
なお、付着防止膜23を固定電極20a,20b,21a,21bと同じ材料とすることにより、付着防止膜23を容易に形成できる。また、固定電極20a,20b,21a,21bと同時に付着防止膜23を形成することにより、固定電極20a,20b,21a,21bと可動電極4,5との間の距離や、下部固定板2bと可動電極4,5間との距離を精度良くすることができる。
また、付着防止膜23を半導体製造プロセスにより成膜した場合には、付着防止膜23の表面にミクロな凹凸が形成されるので、可動電極4,5が下部固定板2bに付着することを防止できる。さらに、付着防止膜23をアルミニウム系合金により形成した場合には、エッチング加工が容易になるので、付着防止膜23を容易に製造することができる。また、付着防止膜23の表面上に、半導体製造プロセスとの整合性が良く、加工がしやすい有機材料薄膜を形成することにより、付着防止膜23と可動電極4,5間の短絡を防止するようにしても良い。なお、有機材料薄膜としては、ポリイミド薄膜を使用することができる。
次に図6(e)に示すように、スルーホール22及び固定電極20a,20bが形成された上部固定板2aをシリコンSOI基板上に配置した後、シリコンSOI基板と上部固定板2aを陽極接合する。これにより、本実施形態の加速度センサにおける一連の製造工程は完了する。
なお、シリコンSOI基板と上部固定板2a及び下部固定板2bとは、ポリイミド樹脂等を用いた樹脂接合や金スズ半田等を用いた共晶接合により接合しても良い。また上部固定板2a及び下部固定板2bとしてシリコン基板を用いても良い。但し、上部固定板2a及び下部固定板2bとしてシリコン基板を用いた場合には、固定電極と上部固定板2aとが電気的に絶縁されるように固定電極と上部固定板2aとの間に絶縁膜を形成することが望ましい。
以上の説明から明らかなように、本実施形態の加速度センサは、矩形形状の可動電極4,5と、可動電極4,5の対向する二辺の中央に接続し、可動電極4,5を揺動自在に支持する一対のビーム6a,6b及びビーム7a,7bと、一対のビーム6a,6b及びビーム7a,7bを結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極4,5の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された固定電極20a,20b及び固定電極21a,21bと、を備えている。そして、前記可動電極4,5の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には凹部11a,11b,11c,11d(13a,13b,13c,13d)及び凹部12(14)がそれぞれ形成されている。このような構成によれば、可動電極4,5の厚みを厚くすることなく、x方向及びz方向の加速度の検出感度を同じにすることができる。
[第二実施形態]
次に、第二実施形態の加速度センサについて、図面に基づき詳細に説明する。なお、第一実施形態と同一構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、第二実施形態の加速度センサについて、図面に基づき詳細に説明する。なお、第一実施形態と同一構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
<加速度センサの構成>
本実施形態の加速度センサは、第一実施形態と同様に、シリコンSOI基板により形成されたセンサチップ1の上下面が上部固定板2aと下部固定板2bにより挟持された構成となっている。センサチップ1は、フレーム3と、矩形枠3a,3b内に配置された、矩形形状の2つの可動電極4,5と、を備えている。さらにセンサチップ1は、可動電極4をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム6a,6bと、可動電極5をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム7a,7bとを有している。また、上記加速度センサは、検出電極8a,8bと、検出電極9a,9bとを備える。
本実施形態の加速度センサは、第一実施形態と同様に、シリコンSOI基板により形成されたセンサチップ1の上下面が上部固定板2aと下部固定板2bにより挟持された構成となっている。センサチップ1は、フレーム3と、矩形枠3a,3b内に配置された、矩形形状の2つの可動電極4,5と、を備えている。さらにセンサチップ1は、可動電極4をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム6a,6bと、可動電極5をフレーム3に対し揺動自在に支持する一対のビーム7a,7bとを有している。また、上記加速度センサは、検出電極8a,8bと、検出電極9a,9bとを備える。
さらに本実施形態の加速度センサは、第一実施形態と同様に、可動電極4の裏面には、ビーム6a,6bを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側には第1の凹部が形成されている。さらに、可動電極4の裏面において、前記境界線の他方側には第2の凹部としての凹部12が形成されている。同様に、可動電極5の裏面には、ビーム7a,7bを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側には第1の凹部が形成されている。また可動電極5の裏面において、前記境界線の他方側には第2の凹部としての凹部14が形成されている。
そして本実施形態では、図7に示すように、第2の凹部としての凹部12及び凹部14内に、可動電極4,5を形成する材料よりも比重が高い金属材料17が埋め込まれている。第一実施形態のように、可動電極4,5の裏面に凹部12,14を形成した場合、可動電極4,5全体の重量が低下することになるため、加速度センサの検出感度が低下することがある。しかしながら、本実施形態では、凹部12,14内には可動電極4,5を形成する材料よりも比重が高い金属材料17が埋め込まれており、可動電極4,5の重量が大きく低下しない。そのため、加速度センサの検出感度が低下することなく、x方向及びz方向の加速度の検出感度を同じにすることができる。
ここで、可動電極4,5がシリコンにより形成されている場合、シリコンの比重は2.33g/cm3であるので、金属材料17としてはニッケル(比重8.90g/cm3),タングステン(比重19.3g/cm3),クロム(比重7.87g/cm3),パラジウム(比重12.02g/cm3),白金(比重21.45g/cm3),マンガン(比重7.43g/cm3)を例示できる。
また、金属材料17の重量は、第1の凹部11の内部に形成され、第1の凹部11の外壁を構成する補強部材16の重量と略同一であることが望ましい。金属材料17の重量を補強部材16と同じにすることにより、可動電極4,5全体の重量を低下させることなく、可動電極4,5の大きさを小型化でき、さらに高感度及び高精度の加速度センサを得ることができる。
ここで、第一実施形態と同様に、金属材料17が充填される第2の凹部12を形成する位置は、前記可動電極4の重心位置Oから表面4aに下ろした垂線と、前記可動電極4の重心位置Oと前記境界線を結ぶ直線とがなす角度が、略45度となるようにすることが好ましい。これにより、x方向とz方向の検出感度が等価になるため、それぞれの方向の検出感度を高めることができる。
<加速度センサの製造方法>
次に、図8を参照して、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明する。
次に、図8を参照して、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明する。
本実施形態では、始めに図8(a)に示すような支持基板30a,中間酸化膜30b及び活性層30cからなるシリコンSOI基板を用意する。次に第一実施形態と同様に、シリコンSOI基板の両面にマスク層31を形成し、可動電極4,5に対応する位置のマスク層31を除去する。その後、上記湿式エッチング又はドライエッチングを行うことにより、図8(b)に示すように、シリコンSOI基板の表面側及び裏面側に可動電極4,5が変位するための凹部32a,32bを形成する。
次に、図8(c)に示すように、第一実施形態と同様に、突起15a~15gと、検出電極8a,8b及び検出電極9a,9bとしての金属膜33と、金属膜33と電気的に接続される金属膜34とを形成する。
次に、支持基板30a及び中間酸化膜30bの順にシリコンSOI基板の裏面側をエッチングすることにより、図8(d)に示すように、可動電極と第1及び第2の凹部とを形成する。さらに、前記第2の凹部に金属材料17を埋め込む。そして、付着防止膜23が形成された面を対向面とした下部固定板2bを、シリコンSOI基板の裏面側に陽極接合する。
次に、図8(e)に示すように、スルーホール及び固定電極が形成された上部固定板2aをシリコンSOI基板上に配置した後、シリコンSOI基板と上部固定板2aを陽極接合する。これにより、本実施形態の加速度センサにおける一連の製造工程は完了する。
このように、本実施形態の加速度センサは、第2の凹部としての凹部12及び凹部14内に、可動電極4,5を形成する材料よりも比重が高い金属材料17が埋め込まれている。これにより、x方向及びz方向の加速度の検出感度を等価にでき、さらに可動電極4,5の重量が大きく低下しないため、高感度で高精度な加速度センサを提供することができる。
特願2008-299989号 (出願日:2008年11月25日)及び特願2008-300004号 (出願日:2008年11月25日)の全内容は、ここに引用される。
以上、実施の形態及び実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
本発明の加速度センサによれば、一対のビームを結ぶ直線を境界線とした可動電極の裏面の一方側と共に他方側にも凹部を形成することにより、二方向間の検出感度を調整する。そのため、多くの製造時間を要することなく、二方向間の検出感度を同等にすることができる。
2a:上部固定板
2b:下部固定板
3:フレーム
4,5:可動電極
6a,6b,7a,7b:ビーム
8a,8b,9a,9b:検出電極
11,13:第1の凹部
12,14:第2の凹部
15a,15b,15c,15d,15e,15f,15g:突起
16:補強部材
17:金属材料
23a,23b:付着防止膜
2b:下部固定板
3:フレーム
4,5:可動電極
6a,6b,7a,7b:ビーム
8a,8b,9a,9b:検出電極
11,13:第1の凹部
12,14:第2の凹部
15a,15b,15c,15d,15e,15f,15g:突起
16:補強部材
17:金属材料
23a,23b:付着防止膜
Claims (15)
- 矩形形状の可動電極と、
前記可動電極の対向する二辺の中央に接続し、当該可動電極を揺動自在に支持する一対のビームと、
前記一対のビームを結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された第1及び第2の固定電極と、
を備え、
前記可動電極の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には第1及び第2の凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする加速度センサ。 - 前記可動電極に加えられた第1方向の加速度と、前記可動電極に加えられ、前記第1方向の加速度と直交する第2方向の加速度と、を検出することを特徴とする請求項1に記載の加速度センサ。
- 前記可動電極を内包するフレームと、
前記フレームに形成され、前記第1及び第2の固定電極にそれぞれ電気的に接続された第1及び第2の検出電極と、
をさらに備え、
前記第1の検出電極と第2の検出電極との間、第1及び第2の検出電極とフレームとの間、及び第1及び第2の検出電極と前記可動電極との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の加速度センサ。 - 前記第1及び第2の固定電極における前記可動電極との対向面又は前記可動電極における前記第1及び第2の固定電極との対向面に形成された突起をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の加速度センサ。
- 前記突起は、シリコン、シリコン酸化物又はカーボン材料により形成されていることを特徴とする請求項4に記載の加速度センサ。
- 前記可動電極の裏面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された固定板をさらに備え、
前記固定板における前記可動電極と対向する面には、前記可動電極と固定板との付着を防止するための付着防止膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加速度センサ。 - 前記付着防止膜は、前記第1及び第2の固定電極と同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項6に記載の加速度センサ。
- 前記付着防止膜の表面には、有機材料薄膜が形成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の加速度センサ。
- 前記可動電極の重心位置から表面に下ろした垂線と、前記可動電極の重心位置と前記境界線とを結ぶ直線とがなす角度が、略45度であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の加速度センサ。
- 前記第2の凹部内には、金属材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の加速度センサ。
- 前記金属材料は、前記可動電極を形成する材料の比重以上の比重を有する金属材料により形成されていることを特徴とする請求項10に記載の加速度センサ。
- 前記金属材料の重量は、前記第1の凹部の外壁を構成する補強部材の重量と略同一であることを特徴とする請求項10又は11に記載の加速度センサ。
- 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の加速度センサを複数備え、
前記加速度センサが同一チップ面内に形成されていることを特徴とする加速度センサ構造体。 - 前記加速度センサが同一チップ面内に2つ配置され、
一方の加速度センサが他方の加速度センサに対し、チップ面内で180度回転して配置されていることを特徴とする請求項13に記載の加速度センサ構造体。 - 前記加速度センサが同一チップ面内に3つ配置され、
第2及び第3の加速度センサが、第1の加速度センサに対し、チップ面内でそれぞれ90度及び180度回転して配置されていることを特徴とする請求項13に記載の加速度センサ構造体。
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