WO2014174812A1 - センサ - Google Patents

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WO2014174812A1
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今中　崇
凱俊 郭
理恵 岡本
剛 阪上
中塚　宏
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an inertial force sensor such as an acceleration sensor or an angular velocity sensor used for a vehicle, a navigation device, a portable terminal or the like, and a sensor such as a strain sensor or an atmospheric pressure sensor.
  • an inertial force sensor such as an acceleration sensor or an angular velocity sensor used for a vehicle, a navigation device, a portable terminal or the like, and a sensor such as a strain sensor or an atmospheric pressure sensor.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a conventional sensor 1 which is an acceleration sensor described in Patent Document 1.
  • the sensor 1 includes a substrate 2, a support 3 provided on the upper surface of the substrate 2, a weight 4 facing the upper surface of the substrate 2, a beam 5 connected to the support 3 and the weight 4, and a weight And a protrusion 6 provided on the lower surface of the portion 4.
  • One end of the beam 5 is connected to the support 3 and the other end is connected to the weight 4.
  • 25A and 25B are schematic cross sections of the sensor 1 shown in FIG. 24 as viewed from the direction 1A.
  • no acceleration is applied to the sensor 1.
  • an excessive impact is applied to the sensor 1 in the X-axis direction.
  • the weight 4 may rotate about the Y-axis, and the beam 5 may be twisted and broken.
  • the sensor includes a first substrate, a support connected to the first substrate, a weight facing the first substrate, and a beam whose one end is connected to the support and whose other end is connected to the weight And a second substrate facing the weight and a protrusion provided on the first substrate.
  • This sensor can effectively suppress the breakage of the beam portion caused by the torsion of the beam portion due to the rotation of the weight portion when an impact occurs, so that the impact resistance can be improved.
  • FIG. 1A is a top view of a sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the sensor at line 1B-1B shown at 1 shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the sensor in the first embodiment.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 1B at line 3A-3A.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of a sensor of a comparative example.
  • FIG. 4A is a diagram showing the characteristics of the sensor in the first embodiment.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of another sensor in Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of a sensor in Embodiment 2.
  • FIG. 1A is a top view of a sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the sensor at line 1B-1B shown at 1 shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 5A at line 5B-5B.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view of another sensor in Embodiment 2.
  • FIG. 6A is a top view of the sensor in the third embodiment.
  • 6B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 6A at line 6B-6B.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of a sensor in Embodiment 3.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of a sensor in Embodiment 3.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view of another sensor in the third embodiment.
  • FIG. 8A is a top view of still another sensor in the third embodiment.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG.
  • FIG. 8A is a top view of a sensor according to Embodiment 4.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 9A at line 9B-9B.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a sensor in the fourth embodiment.
  • 11A is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 9B at line 11A-11A.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of a sensor of another comparative example.
  • 12A is a cross-sectional view of a sensor in Embodiment 4.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view of a sensor of still another comparative example.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view of a sensor in Embodiment 5.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 13A at line 13B-13B.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of another sensor in the fifth embodiment.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 14A at line 14B-14B.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of still another sensor in the fifth embodiment.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 15A at line 15B-15B.
  • 16A is a top view of a sensor according to Embodiment 6.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 16A at line 16B-16B.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view of a sensor in Embodiment 6.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view of the sensor in the sixth embodiment.
  • FIG. 18A is a top view of another sensor in the sixth embodiment.
  • FIG. 18B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 18A at line 18B-18B.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the sensor shown in FIGS. 18A and 18B.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIGS. 18A and 18B.
  • FIG. 19C is a cross-sectional view of still another sensor according to Embodiment 6.
  • FIG. 20A is a top view of a sensor according to a seventh embodiment.
  • FIG. 20A is a top view of a sensor according to a seventh embodiment.
  • FIG. 20A is a top view of a sensor according to a seventh embodiment.
  • FIG. 20A is a top view of a
  • FIG. 20B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 20A at line 20B-20B.
  • FIG. 21A is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 20A taken along line 21A-21A.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 20A, taken along line 21B-21B.
  • 21C is a cross-sectional view of the sensor shown in FIG. 20A at line 21C-21C.
  • FIG. 22 is a top view of another sensor in the seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a top view of still another sensor in the seventh embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a conventional sensor.
  • FIG. 25A is a cross-sectional view of a conventional sensor.
  • FIG. 25B is a cross-sectional view of a conventional sensor.
  • FIG. 1A is a top view of the sensor 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the sensor 10 shown in FIG. 1A taken along line 1B-1B.
  • the sensor 10 in the first embodiment is an acceleration sensor that detects an acceleration.
  • the sensor 10 connects the substrate 11, the support 12 connected to the upper surface 81 a of the substrate 11, the weight 13 having the lower surface 83 b facing the upper surface 81 a of the substrate 11, and the support 12 and the weight 13.
  • the beam portion 14 and protrusions 15 and 16 provided on the upper surface 81 a of the substrate 11 are provided.
  • the beam portion 14 has one end 84a connected to the support portion 12 and the other end 84b opposite to the one end 84a, and extends from the one end 84a to the other end 84b in the extending direction L14.
  • the weight 13 is connected to the other end 84 b of the beam 14.
  • the width D1 of the weight 13 in the width direction W14 perpendicular to the drawing direction L14 and parallel to the upper surface 81a of the substrate 11 is larger than the width D2 of the beam 14 in the width direction W14.
  • the distance D3 between the projection 15 and the projection 16 in the width direction W14 is larger than the width D2 of the beam 14 and smaller than the width D1 of the weight 13.
  • the distance D3 is the distance between the facing surfaces of the protrusions 15, 16.
  • the Y axis parallel to the drawing direction L14, the X axis parallel to the width direction W14, and the Z axis as the height direction H14 perpendicular to the drawing direction L14 (X axis) and the width direction W14 (Y axis) are defined.
  • the sensor 10 is an acceleration sensor that detects an acceleration in the direction of the Z axis. In the sensor 10, when an impact occurs in the direction of the X-axis perpendicular to the Z-axis, the pivoting of the weight 13 about the Y-axis is suppressed by the protrusions 15 and 16, thereby breaking the beam 14 It can prevent.
  • the substrate 11, the support 12, the weight 13, the beam 14, and the protrusions 15 and 16 are made of a material such as silicon, fused quartz, or alumina.
  • a small sensor 10 can be obtained using a microfabrication technique.
  • the substrate 11 and the support 12 can be connected using adhesion with an adhesive, metal bonding, normal temperature bonding, anodic bonding, or the like.
  • an adhesive such as epoxy resin or silicone resin is used.
  • silicone resin By using a silicone resin as the adhesive, it is possible to reduce the stress applied to the substrate 11 and the support 12 as the adhesive itself is cured.
  • the thickness of the beam portion 14 in the height direction H14 is smaller than the thickness of the weight portion 13.
  • the detection units 17 and 18 for detecting the acceleration are formed on the beam portion 14.
  • a strain resistance method, a capacitance method, or the like can be used as a detection method by the detection units 17 and 18.
  • the sensitivity of the sensor 10 can be improved by using a piezoresistor as a strain resistance method.
  • the temperature characteristic of the sensor 10 can be improved by using a thin film resistance system using an oxide film distortion resistor as a distortion resistance system.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the sensor 10 when the strain resistance method is used as the detection units 17 and 18.
  • the detection unit 17 has a resistor R1
  • the detection unit 18 has a resistor R4.
  • the supporting portion 12 is provided with resistances R2 and R3.
  • the resistors R1, R2, R3 and R4 are connected in a bridge configuration at connection points Vdd, GND, V1 and V2 to form a bridge circuit.
  • the acceleration applied to the sensor 10 can be detected by applying a voltage between the pair of opposing connection points Vdd and GND and detecting the potential difference Vout between the other pair of connection points V1 and V2. .
  • 3A is a cross-sectional view of the sensor 10 shown in FIG. 1B taken along line 3A-3A, as viewed in the direction M10 shown in FIG. 1B.
  • the weight 13 has corners 13 c and 13 d located above the protrusions 15 and 16, respectively.
  • the lower surface 83b of the weight 13 approaches the projection 16 centering on the axis Y1 parallel to the Y-axis and passing through the center of gravity G13 of the weight 13
  • the weight 13 rotates in the direction R13 away from the protrusion 15, and the beam 14 is twisted.
  • the corner 13 d of the weight 13 abuts on the projection 16 to restrict the rotation of the weight 13 in the direction R 13.
  • the corner 13c of the weight 13 abuts on the projection 15, and the rotation of the weight 13 is restricted.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the sensor 19 of the comparative example.
  • the same reference numerals as in the sensor 10 of the first embodiment shown in FIG. 3A denote the same parts.
  • the protrusion 20 provided on the upper surface 81 a of the substrate 11 is provided.
  • the protrusion 20 is located below the central portion of the weight 13.
  • the weight 13 pivots in the direction R13.
  • the weight portion 13 is rotated until the lower surface 83 b of the weight portion 13 abuts on the protrusion 20.
  • the thin-walled beam portion 14 supporting the weight portion 13 may be twisted to generate an excessive stress in the beam portion 14 and the beam portion 14 may be broken.
  • the distance D3 between the projection 15 and the projection 16 in the width direction W14 is larger than the width D2 (FIG. 1A) of the beam 14 in the width direction W14 and smaller than the width D1 of the weight 13 in the width direction W14. .
  • the distance D3 is the distance between the facing surfaces of the protrusions 15, 16. Thereby, the stress of the beam portion 14 resulting from the rotation of the weight portion 13 can be effectively reduced.
  • each of the protrusions 15 and 16 be exposed from the weight 13 when viewed from above, that is, in a top view.
  • the corners 13c and 13d of the weight 13 abut against the central portions of the upper surfaces of the protrusions 15 and 16, respectively, to reliably rotate the weight 13 and twist the beam 14 It can regulate.
  • FIG. 4A shows the characteristic P10 of the sensor 10 in the first embodiment, and in particular shows the effect of reducing stress.
  • FIG. 4A also shows the characteristic P19 of the sensor 19 of the comparative example.
  • the horizontal axis indicates the protrusion gap ratio
  • the vertical axis indicates the maximum stress ratio.
  • the protrusion gap ratio of the horizontal axis is the distance between the upper surface of the protrusions 15 and 16 and the lower surface 83b of the weight 13 with respect to the distance (H1) between the upper surface 81a of the substrate 11 and the lower surface 83b of the weight 13 It is a ratio (H2 / H1) of (H2).
  • the maximum stress ratio on the vertical axis is the maximum stress generated in the beam 14 of the sensor 10 shown in FIG. 3A in the first embodiment with respect to the maximum stress (S1) generated in the beam 14 of the sensor 19 of the comparative example shown in FIG. It is a ratio (S2 / S1) of (S2).
  • S1 maximum stress generated in the beam 14 of the sensor 19 of the comparative example shown in FIG.
  • S2 maximum stress generated in the beam 14 of the sensor 19 of the comparative example shown in FIG.
  • S2 / S1 of (S2) is a ratio (S2 / S1) of (S2).
  • S2 / S1 the maximum stress applied to the beam 14 of the sensor 10
  • a stress reduction effect of about 40% was obtained.
  • the smaller the projection gap ratio that is, the higher the projections 15, 16, the better the stress reduction effect is, but the movable range of the weight 13 becomes smaller and the acceleration detection range becomes narrower.
  • the ratio is preferably 0.3 to 0.5.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of another sensor 10a in the first embodiment.
  • the same parts as those of the sensor 10 shown in FIG. 3A are denoted by the same reference numerals.
  • the protrusions 15 and 16 are provided not on the upper surface 81 a of the substrate 11 but on the lower surface 83 b of the weight 13 facing the upper surface 81 a of the substrate 11.
  • the distance D3 between the protrusions 15 and 16 in the width direction W14 is larger than the width D2 of the beam portion 14 and smaller than the width D1 of the weight portion 13. It is possible to reduce the stress due to the torsion of the beam portion 14.
  • the protrusions 15 and 16 By providing the protrusions 15 and 16 on the lower surface 83b of the weight 13, even if the positions of the protrusions 15 and 16 or the weight 13 change due to manufacturing variations, the protrusions 15 and 16 and Since the relative position of the weight 13 does not change, the rotation and displacement of the weight 13 can be reliably suppressed.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the sensor 24 in the second embodiment.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of sensor 24 shown in FIG. 5A, taken along line 5B-5B.
  • the sensor 24 further includes the substrate 21 connected to the support 12 of the sensor 10 according to the first embodiment, and the protrusions 22 and 23 provided on the substrate 21.
  • the substrate 21 is fixed to the substrate 11 without movement.
  • the substrate 21 has a lower surface 91 b opposed to the upper surface 83 a of the weight portion 13.
  • the weight portion 13 is provided between the upper surface 81 a of the substrate 11 and the lower surface 91 b of the substrate 21.
  • the protrusions 22 and 23 are provided on the lower surface 91 b of the substrate 21.
  • the protrusions 22 and 23 are provided at positions symmetrical to the protrusions 15 and 16 provided on the upper surface 81 a of the substrate 11 with respect to the weight 13. That is, the distance D4 between the protrusion 22 and the protrusion 23 in the width direction W14 is the same as the distance D3 between the protrusion 15 and the protrusion 16 in the width direction W14.
  • the distance D4 is the distance between the facing surfaces of the protrusions 22 and 23.
  • the distance D4 between the protrusions 22 and 23 is larger than the width D2 of the beam 14 in the width direction W14 and smaller than the width D1 of the weight 13 in the width direction W14 (FIG. 1A).
  • the weight portion 13 has corner portions 13e and 13f located below the protrusions 22 and 23, respectively. With this configuration, the corners 13c and 13d of the lower surface 83b of the weight 13 abut on the protrusions 15 and 16, respectively, and the corners 13e and 13f of the upper surface 83a of the weight 13 abut on the protrusions 22 and 23, respectively. Therefore, the rotation of the weight portion 13 can be more reliably suppressed, and the torsion of the beam portion 14 can be suppressed.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view of another sensor 24a in the second embodiment.
  • the same parts as the sensor 24 shown in FIG. 5B are given the same reference numerals.
  • the protrusions 22 and 23 are provided not on the lower surface 91 b of the substrate 21 but on the upper surface 83 a of the weight 13 facing the lower surface 91 b of the substrate 21.
  • the protrusions 15 and 16 are provided not on the upper surface 81 a of the substrate 11 but on the lower surface 83 b of the weight 13 facing the upper surface 81 a of the substrate 11.
  • FIG. 6A is a top view of the sensor 30 according to the third embodiment.
  • the substrate 11 is not shown in FIG. 6A.
  • 6B is a cross-sectional view of the sensor 30 shown in FIG. 6A, taken along line 6B-6B.
  • 6A and 6B the same parts as those of the sensor 10 in the first embodiment shown in FIGS. 1A to 3A are denoted by the same reference numerals.
  • Sensor 30 further includes a projection 31 provided on upper surface 81 a of substrate 11 of sensor 10 in the first embodiment.
  • the protrusion 31 is located between the protrusion 15 and the protrusion 16 in the width direction W14.
  • the protrusion 31 can suppress excessive displacement of the weight 13 in the Z-axis direction.
  • the weight 13 rotates around the center of gravity G13 as it abuts on the protrusions 15 and 16.
  • the distance D5 between each of the protrusions 15 and 16 and the support 12 in the stretching direction L14 is larger than the distance D6 between the protrusion 31 and the support 12 in the stretching direction L14.
  • the protrusions 15 and 16 are located closer to the center of gravity G13 of the weight 13 than the protrusions 31 are. With this configuration, it is possible to prevent the thin beam portion 14 from being damaged by the rotation of the weight portion 13 around the center of gravity G13.
  • the protrusions 15 and 16 are positioned in the extending direction L14 from the center of gravity G13, the movable range in the Z-axis direction of the weight 13 is narrowed, so the protrusions 15 and 16 have the center of gravity G13 and the support 12 It is preferable to provide between them.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of the sensor 30 when an excessive impact is applied to the sensor 30 in the Z-axis direction and the weight 13 is displaced in the Z-axis direction.
  • an excessive impact is applied to the sensor 30 from the positive direction of the Z axis, that is, from the lower side.
  • the protrusion 31 is provided closer to the support 12 of the weight 13 than the protrusions 15 and 16, the corner of the weight 13 abuts on the upper surface of the protrusion 31, and the weight 13 can be effectively prevented from being displaced excessively in the positive direction of the Z axis.
  • FIG. 7B an excessive impact is applied to the sensor 30 from the negative direction of the Z axis, that is, from above.
  • the lower surface 83b of the weight 13 abuts on the protrusions 15 and 16 because the protrusions 15 and 16 are provided closer to the center of gravity G13 than the protrusion 31, and the weight 13 is excessively Z-axis. Can be effectively prevented from being displaced in the negative direction.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view of another sensor 30a in the third embodiment.
  • the same parts as the sensors 30 shown in FIGS. 7A and 7B are given the same reference numerals.
  • the protrusions 15, 16, 31 are provided not on the upper surface 81a of the substrate 11, but on the lower surface 83b of the weight 13 facing the upper surface 81a of the substrate 11.
  • the relative positional relationship between the protrusions 15, 16 and 31 and the weight 13 and the support 12 is the same as that of the sensor 30, so that excessive rotation of the weight 13 and the direction of the Z axis can be obtained. Excessive displacement can be prevented.
  • the protrusions 15, 16, 31 By forming the protrusions 15, 16, 31 on the lower surface 83b of the weight 13, even if the positions of the protrusions 15, 16, 31, or the weight 13 change due to manufacturing variations, etc., the protrusions Since the relative positions of the portions 15, 16, 31 and the weight portion 13 do not change, it is possible to reliably suppress excessive rotation or excessive displacement of the weight portion 13.
  • FIG. 8A is a top view of still another sensor 33 in the third embodiment.
  • the substrates 11 and 21 are not shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of sensor 33 at line 8B-8B shown in FIG. 8A.
  • the same reference numerals are attached to the same parts as the sensor 30 shown in FIGS. 6A and 6B and the sensor 24 in the second embodiment shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the substrate 21 is connected to the support portion 12, and the protrusions 22 and 23 are provided on the lower surface 91b facing the weight 13 of the substrate 21 and the protrusions in the width direction W14
  • a projection 32 is provided between the sections 22, 23.
  • the protrusions 22, 23 and 32 provided on the lower surface 91 b of the substrate 21 are provided at positions symmetrical to the protrusions 15, 16 and 31 provided on the upper surface 81 a of the substrate 11 with respect to the weight 13.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of still another sensor 33a in the third embodiment.
  • the same parts as the sensors 33 shown in FIGS. 8A and 8B are denoted by the same reference numerals.
  • the protrusions 15, 16, 31 are provided not on the upper surface 81 a of the substrate 11 but on the lower surface 83 b of the weight 13 facing the upper surface 81 a of the substrate 11.
  • the protrusions 22, 23, 32 are provided not on the lower surface 91 b of the substrate 21 but on the upper surface 83 a of the weight 13 facing the lower surface 91 b of the substrate 21.
  • the sensor 33a can also prevent rotation due to an impact in the X-axis direction, prevent excessive displacement in the Z-axis direction, and significantly improve impact resistance.
  • FIG. 9A is a top view of the sensor 100 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of sensor 100 shown in FIG. 9A, taken along line 9B-9B.
  • Sensor 100 in the fourth embodiment is an acceleration sensor that detects an acceleration.
  • the sensor 100 connects the substrate 101, the support portion 102 connected to the upper surface 101 a of the substrate 101, the weight portion 103 having the lower surface 103 b facing the upper surface 101 a of the substrate 101, the support portion 102 and the weight portion 103
  • the beam portion 104 and the protrusions 105 and 106 provided on the upper surface 101 a of the substrate 101 are provided.
  • the beam portion 104 has one end 104a connected to the support portion 102 and the other end 104b opposite to the one end 104a, and extends from the one end 104a to the other end 104b in the extending direction L104.
  • the weight portion 103 is connected to the other end 104 b of the beam portion 104.
  • the lower surface 103 b of the weight portion 103 is disposed with a predetermined gap from the upper surface 101 a of the substrate 101.
  • the width D101 of the weight portion 103 in the width direction W104 perpendicular to the drawing direction L104 and parallel to the upper surface 101a of the substrate 101 is larger than the width D102 of the beam portion 104.
  • the distance D103 between the protrusions 105 and 106 in the width direction W104 is larger than the width D102 of the beam portion 104 in the width direction W104 and smaller than the width D101 of the weight portion 103.
  • the protrusions 105 and 106 have end portions 105 b and 106 b facing each other in the width direction W104.
  • the protrusion 105 has an end 105a opposite to the end 105b in the width direction W104
  • the protrusion 106 has an end 106a opposite to the end 106b in the width direction W104.
  • the distance D103 is a distance between the end portions 105a and 106a of the protrusions 105 and 106 in the width direction W104.
  • sensor 100 is an acceleration sensor that detects an acceleration in the direction of the Z axis. When viewed from above, that is, in the top view, the protrusions 105 and 106 overlap the weight portion 103.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of the sensor 100 when the strain resistance method is used as the detection units 107 and 108.
  • the detection unit 107 has a resistor R101
  • the detection unit 108 has a resistor R104.
  • the supporting portion 102 is provided with resistances R102 and R103 as reference.
  • the resistors R101, R102, R103, and R104 are connected in a bridge configuration at connection points Vdd, GND, V101, and V102 to form a bridge circuit.
  • a voltage Vin is applied between a pair of opposing connection points Vdd and GND, and a potential difference Vout between the other pair of connection points V101 and V102 is detected.
  • the potential difference Vout corresponding to the acceleration is output, and the acceleration can be detected by detecting this.
  • the impact resistance improvement effect of the sensor 100 according to the fourth embodiment will be described.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of sensor 100 taken along line 11A-11A shown in FIG. 9B.
  • an excessive acceleration is applied to the weight portion 103 in the positive direction of the X-axis by impact, it pivots in the direction R803 about an axis Y101 parallel to the Y-axis and passing through the center of gravity G103 of the weight portion 103.
  • the lower surface 103 b of the weight portion 103 abuts on the protrusion 106, and the rotation of the weight portion 103 in the direction R 803 is restricted.
  • the distance D103 between the projection 105 and the projection 106 in the width direction W104 is larger than the width D102 (FIG.
  • the protrusions 105 and 106 have end portions 105 b and 106 b facing each other in the width direction W104.
  • the protrusion 105 has an end 105a opposite to the end 105b in the width direction W104
  • the protrusion 106 has an end 106a opposite to the end 106b in the width direction W104.
  • the distance D103 is a distance between the end portions 105a and 106a of the protrusions 105 and 106 in the width direction W104.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of a sensor 120 of another comparative example.
  • the same reference numerals as in the sensor 100 in the fourth embodiment shown in FIG. 11A denote the same parts.
  • the sensor 120 of the comparative example shown to FIG. 11B is equipped with the projection part 116 provided in the upper surface 101a of the board
  • the protrusion 116 is located below the central portion of the weight portion 103.
  • the protrusions 105 and 106 are preferably not exposed from the weight portion 103 as viewed from above, that is, in a top view.
  • the lower surface 103b of the weight part 103 can be contact
  • silicon As a material of the substrate 101, the support portion 102, the weight portion 103, the beam portion 104, and the protrusions 105 and 106 of the sensor 100, silicon, fused silica, alumina or the like can be used.
  • silicon is used to provide a compact sensor 100 using microfabrication techniques.
  • the substrate 101 and the support portion 102 can be connected by a method such as adhesion using an adhesive, metal bonding, normal temperature bonding, or anodic bonding.
  • an adhesive such as epoxy resin or silicon resin is used as the adhesive.
  • a silicone resin having a small elastic constant as the adhesive, it is possible to reduce the stress applied to the substrate 101 and the support portion 102 by the curing of the adhesive itself.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view of the sensor 100.
  • FIG. 12A when an excessive acceleration acts on the sensor 100 in the X-axis direction, forces f101 and f102 are applied to the weight portion 103 and the protrusion portion 105.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view of a sensor 120a of still another comparative example.
  • the same parts as those of the sensor 100 shown in FIG. 12A are denoted by the same reference numerals.
  • the protrusions 105 and 106 are exposed from the weight 103 in a top view, that is, the ends of the protrusions 105 and 106 protrude outside the weight 103.
  • the force f120 in the X-axis direction is obtained by the rotation of the weight portion 103 in the direction R803. work.
  • the weight 103 is displaced in the negative direction of the X axis by the force f120.
  • the sensor 100 although strain resistances are used for the detection units 107 and 108 for detecting the acceleration formed on the beam portion 104, the sensor is an electrostatic capacitance type sensor for detecting a change in electrostatic capacitance. However, the same effect can be obtained by forming the protrusions 105 and 106 for restricting the displacement of the weight portion 103.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view of sensor 200 in the fifth embodiment.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of sensor 200 at line 13B-13B shown in FIG. 13A. 13A and 13B, the same parts as those of the sensor 100 in the fourth embodiment shown in FIGS. 9A to 11A are denoted by the same reference numerals.
  • Sensor 200 further includes a substrate 201 connected to support portion 102 of sensor 100 in the fourth embodiment, and protrusions 202 and 203 provided on lower surface 201 b of substrate 201.
  • the substrate 201 is fixed to the substrate 101 without movement.
  • the weight portion 103 is provided between the upper surface 101 a of the substrate 101 and the lower surface 201 b of the substrate 201.
  • the upper surface 103 a of the weight portion 103 faces the lower surface 201 b of the substrate 201.
  • the protrusions 202 and 203 face the upper surface 103 a of the weight portion 103.
  • the distance D105 between the projections 202 and 203 in the width direction W104 is larger than the width D102 of the beam portion 104 in the width direction W104 and smaller than the width D101 of the weight 103 in the width direction W104.
  • the distance D105 is the distance between the facing surfaces of the protrusions 202 and 203.
  • the protrusions 202 and 203 have a portion exposed from the weight portion 103 and a portion not exposed from the weight portion 103.
  • the positional relationship between the protrusions 105 and 106, the weight 103, and the beam 104 provided on the upper surface 101a of the substrate 101 is the same as that of the sensor 100 in the fourth embodiment.
  • the lower surface 103b of the weight 103 abuts on the protrusions 105 and 106, and the corner of the upper surface 103a of the weight 103 abuts on the protrusions 202 and 203.
  • the rotation of the portion 103 can be suppressed, and breakage can be prevented by the torsion of the beam portion 104 caused by the rotation.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of another sensor 230 in the fifth embodiment.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view of sensor 230 at line 14B-14B shown in FIG. 14A.
  • the same parts as those of the sensor 200 shown in FIGS. 13A and 13B are denoted by the same reference numerals.
  • the sensor 230 shown in FIGS. 14A and 14B has a weight 103 facing the lower surface 201b of the substrate 201 instead of the protrusions 202 and 203 provided on the lower surface 201b of the substrate 201 of the sensor 200 shown in FIGS. 13A and 13B.
  • the protrusions 232 and 233 provided on the upper surface 103 a of the second embodiment can obtain the same effect as that of the sensor 200.
  • the relationship between the protrusions 232 and 233 provided on the upper surface 103 a of the weight 103 and the protrusions 105 and 106 provided on the upper surface 101 a of the substrate 101 is the same as that of the sensor 100 in the fourth embodiment. desirable.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of still another sensor 220 in the fifth embodiment.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view of sensor 220 shown in FIG. 15A, taken along line 15B-15B.
  • the same parts as those of the sensor 200 shown in FIGS. 13A and 13B are denoted by the same reference numerals.
  • the height in the height direction H104 of the protrusions 202 and 203 provided on the lower surface 201b of the substrate 201 is that of the protrusions 105 and 106 provided on the upper surface 101a of the substrate 101.
  • the height in the height direction H104 is the same.
  • the heights of the protrusions 202 and 203 in the height direction H104 perpendicular to the upper surface 101a of the substrate 101 are different from the heights of the protrusions 225 and 226 in the height direction H104.
  • the height in the height direction H104 in the direction of the Z axis of the protrusions 225 and 226 is larger than the height in the height direction H104 of the protrusions 202 and 203.
  • FIG. 16A is a top view of a sensor 300 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view of sensor 300 shown in FIG. 16A at line 16B-16B.
  • Sensor 300 further includes a protrusion 301 provided on upper surface 101 a of substrate 101 of sensor 100 in the fourth embodiment.
  • the protrusion 301 is located between the protrusion 105 and the protrusion 106 in the width direction W104.
  • the protrusion 301 can suppress an excessive displacement of the weight 103 in the Y-axis direction.
  • the distance D106 between the protrusions 105 and 106 and the support 102 in the extension direction L104 is larger than the distance D107 between the protrusion 301 and the support 102 in the extension direction L104.
  • the protrusions 105 and 106 are positioned closer to the center of gravity G103 of the weight portion 103 than the protrusions 301.
  • the weight portion 103 may rotate around the center of gravity G103 by coming into contact with the protrusions 105 and.
  • the movable range in the height direction H104 of the weight 103 that is, in the Z-axis direction becomes narrow. It is preferable to arrange
  • the protrusions 105, 106 suppress the angle of rotation of the weight 103 due to acceleration in the width direction W104, ie, X-axis direction
  • the protrusion 301 produces stretching of the weight 103 due to acceleration in the stretching direction L104, ie, Y-axis. Suppress displacement.
  • FIG. 17A and 17B are cross-sectional views of sensor 300.
  • FIG. 17A an acceleration due to an excessive impact is applied to the sensor 300 in the stretching direction L104, that is, in the positive direction of the Y axis, and the weight portion 103 is displaced.
  • the end of the extending direction L104 of the weight 103 is displaced upward, that is, in the positive direction of the Z axis, and the end opposite to the extending direction L104 of the weight 103 is displaced downward, that is, in the negative direction of the Z axis. .
  • the protrusion 301 is provided in the direction opposite to the extending direction L104 from the center of gravity G103 of the weight 103, the corner of the weight 103 abuts on the top surface of the protrusion 301, and the weight 103 is excessive. Displacement can be effectively prevented. In particular, it is effective to form the protrusion 301 in the vicinity of the root of the weight 103 having a large displacement in the Z-axis direction.
  • the protrusion 301 is preferably arranged to straddle the surface 103 g of the weight 103 opposed to the support 102, and the root side of the weight 103 is excessively displaced in the negative Z-axis direction by this arrangement. You can prevent that. That is, it is preferable that the protrusion 301 has a portion exposed from the weight portion 103 and a portion not exposed from the weight portion 103 when viewed from above, that is, in a top view.
  • acceleration due to excessive impact is applied to the sensor 30 in the upward direction, that is, in the positive direction of the Z axis.
  • the protrusions 105 and 106 are closer to the center of gravity G103 than the protrusions 301. Even when the lower surface 103b is in contact with the substrate 101 at the end of the weight portion 103 in the extension direction L104, it is desirable not to be in contact with the protrusions 105, 106, and 301 when an excessive impact is applied. Furthermore, when an excessive acceleration is applied, the weight portion 103 can be effectively prevented from being displaced downward, that is, in the negative direction of the Z axis by the protrusions 105 and 106.
  • the protrusions 105, 106, and 301 detect acceleration. It is possible to suppress only the displacement of the weight portion 103 due to excessive acceleration without restricting the movement of the weight portion 103 in a normal use range which is a range to be performed.
  • the protrusions 105, 106, and 301 can be formed in one process, and the process of manufacturing the sensor 300 can be simplified.
  • FIG. 18A is a top view of another sensor 320 in the sixth embodiment.
  • FIG. 18B is a cross-sectional view of sensor 320 at line 18B-18B shown in FIG. 18A. 18A and 18B, the same reference numerals as in the sensor 300 shown in FIGS. 16A to 17B and the sensor 200 shown in FIGS. 13A and 13B.
  • the sensor 320 shown in FIGS. 18A and 18B includes a substrate 201 connected to the support portion 102 of the sensor 300 shown in FIGS. 16A to 17B, and a projection 321 provided on the lower surface 201b facing the weight 103 of the substrate 201. And further comprising
  • the protrusion 321 is located between the protrusions 202 and 203 in the width direction W104.
  • the substrate 101 and the substrate 201 are not shown in FIG. 18A.
  • the protrusion 321 provided on the lower surface 201 b of the substrate 201 is provided at a position symmetrical to the protrusion 301 provided on the upper surface 101 a of the substrate 101 with respect to the weight 103.
  • the distance D105 between the projections 202 and 203 in the width direction W104 is larger than the width D102 of the beam portion 104 in the width direction W104 and smaller than the width D101 of the weight 103 in the width direction W104.
  • the distance D105 is the distance between the facing surfaces of the protrusions 202 and 203.
  • a protrusion 301 for suppressing excessive displacement due to an impact in the Y-axis direction and a protrusion 105, 106 for preventing rotation in the X-axis direction are provided on the lower side of the weight 103, Since the protrusions 321 for suppressing excessive displacement due to the impact in the Y-axis direction and the protrusions 202 and 203 for preventing rotation in the X-axis direction are provided on the upper side of the weight part 103, Impact resistance can be greatly improved.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the sensor 320 when an acceleration due to an excessive impact is applied to the sensor 320 in the stretching direction L104, ie, in the positive direction of the Y axis, and the weight portion 103 is displaced.
  • the tip of the extending direction L104 of the weight 103 is displaced upward, that is, in the positive direction of the Z axis
  • the end of the weight 103 opposite to the extending direction L104 is displaced downward, that is, in the negative direction of the Z axis.
  • the upper surface 103a abuts on the substrate 201 at the end in the extending direction L104 of the weight portion 103 but not on the protrusions 202 and 203 and the protrusion 321. Furthermore, when excessive acceleration is applied to the sensor 320 and the weight 103 is displaced upward, ie, in the positive direction of the Z axis, the protrusions 202 and 203 effectively displace the weight 103 in the positive direction, ie, the Z axis. It can prevent.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view of sensor 320 with acceleration due to excessive impact in the downward or Z-axis negative direction.
  • the protrusion 321 is provided below the end of the weight 103 in the direction opposite to the extending direction L104, the end in the direction opposite to the extending direction L104 of the weight 103 is on the lower surface of the protrusion 321. It can contact
  • the weight 103 due to excessive acceleration is obtained as compared with the sensor 300 in which the protrusions are provided only on the substrate 101 shown in FIG.
  • the displacement in the height direction H104, that is, the direction of the Z axis can be more reliably suppressed.
  • FIG. 19C is a cross-sectional view of still another sensor 320a in the sixth embodiment.
  • the same parts as those of the sensor 320 shown in FIGS. 18A and 18B are denoted by the same reference numerals.
  • the protrusions 202, 203, and 321 are provided not on the lower surface 201b of the substrate 201, but on the upper surface 103a of the weight 103 facing the lower surface 201b of the substrate 201.
  • the positional relationship between the support portion 102, the weight portion 103, and the protrusions 202, 203 and 321 in the sensor 320a is the same as that of the sensor 320 shown in FIGS.
  • FIG. 20A is a top view of a sensor 400 in the seventh embodiment.
  • FIG. 20B is a cross-sectional view of sensor 400 shown in FIG. 20A at line 20B-20B.
  • the sensor 400 is provided on a weight 401 connected to the other end 104 b of the beam 104 and the top surface 101 a of the substrate 101 instead of the weight 130 and the protrusions 105 and 106 of the sensor 100 in the fourth embodiment.
  • the projections 402 and 403 are provided.
  • the substrate 101 is not shown in FIG. 20A.
  • the weight portion 401 has end portions 401 h and 401 j which are inclined with respect to the direction of the Y axis which is the extension direction L 104 in which the beam portion 104 extends.
  • each of the protrusions 402 and 403 has a portion exposed from the weight portion 401 and a portion not exposed from the weight portion 401. Furthermore, the end 402a of the protrusion 402 intersects the end 401h of the weight 401 in top view, that is, the end 403a of the protrusion 403 in top view, that is, the end of the weight 401 in top view It intersects with the part 401 j.
  • the end portions 402a and 403a of the protrusions 402 and 403 extend in the extending direction L104.
  • the sensor 400 includes a weight portion 401 having a lower surface 401 b opposed to the upper surface 101 a of the substrate 101, and protrusions 402 and 403 provided on the upper surface 101 a of the substrate 101.
  • the protrusions 402 and 403 are arranged in the width direction W104.
  • the end 401 h of the weight 401 is not parallel to the end 402 a of the protrusion 402 but extends in different directions.
  • the end 401 j of the weight 401 is not parallel to the end 403 a of the protrusion 403 but extends in different directions. Further, the end 401 h of the weight 401 is not parallel to the end 401 j but extends in different directions.
  • the protrusion 402 has an end 402 c opposite to the support 102 and an end 402 d opposite to the end 402 c.
  • the end 402 d is located from the end 402 c in the extending direction L 104.
  • the end 402a is connected to the ends 402c and 402d.
  • the protrusion 403 has an end 403 c facing the support 102 and an end 403 d opposite to the end 403 c.
  • the end 403a is connected to the ends 403c and 403d.
  • the end 403 d is located in the extending direction L 104 from the end 403 c.
  • the width D108 in the width direction W104 of the portion facing the end portions 402c and 403c of the weight portion 401 in the height direction H104 is larger than the width D102 in the width direction W104 of the beam portion 104, and the protrusion in the width direction W104 It is smaller than the distance D103 between the units 402 and 403.
  • the protrusions 402 and 403 have end portions 402 b and 403 b facing each other in the width direction W104.
  • the protrusion 402 has an end 402a opposite to the end 402b in the width direction W104
  • the protrusion 403 has an end 403a opposite to the end 403b in the width direction W104.
  • the distance D103 is a distance between the ends 402a and 403a of the protrusions 402 and 403 in the width direction W104.
  • the width D109 in the width direction W104 of the portion of the weight 401 facing the ends 402d and 403d of the protrusions 402 and 403 in the height direction H104 is larger than the distance D103 of the protrusions 402 and 403.
  • FIG. 21A is a cross-sectional view of the sensor 400 shown in FIG. 20A taken along line 21A-21A.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of sensor 400 shown in FIG. 20A at line 21B-21B.
  • FIG. 21C is a cross-sectional view of sensor 400 shown in FIG. 20A, taken along line 21C-21C.
  • the weight 401 rotates in the direction R401 by the above acceleration, and the lower surface 401b of the weight 401 in the overlapping region of the weight 401 and the protrusion 403 in top view Of the projection 403 abuts on the end 403 a of the projection 403 to restrict rotation of the weight 401 in the direction R 401.
  • the weight 401 rotates in the direction opposite to the direction R 401, the weight 401 abuts on the end 402 of the protrusion 402, and the rotation is restricted.
  • the rotation is restricted.
  • excessive twisting of the beam portion 104 due to the rotation can be prevented, and breakage of the beam portion 104 can be prevented.
  • the ends 402 a and 403 a of the protrusions 402 and 403 contact each other by the rotation of the weight 401.
  • the weight portion 401 can be easily rotated compared to the case where the protrusions 402 and 403 contact the weight portion 401 in the XY plane extending in the X axis (stretching direction L104) and the Y axis (width direction W104). It can regulate. Furthermore, adhesion between the weight 401 and the protrusions 402 and 403 can be prevented.
  • FIG. 22 is a top view of another sensor 400a in the seventh embodiment.
  • the sensor 400 a includes protrusions 502 and 503 provided on the upper surface 101 a of the substrate 101 instead of the protrusions 105 and 106 of the sensor 100 shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the ends 401h and 401j of the weight 401 are inclined with respect to the extending direction L104, and the ends 402a and 403a of the protrusions 402 and 403 extend in the extending direction L104.
  • the ends 402a and 403a of the protrusions 402 and 403 intersect the ends 401h and 401j of the weight 401, respectively, as viewed from above, that is, in a top view.
  • the end portions 103h and 103j of the weight portion 103 extend in the extending direction L104.
  • Each of the protrusions 502 and 503 has a portion exposed from the weight portion 103 and a portion not exposed from the weight portion 103 in a top view.
  • the protrusions 502 and 503 have end portions 502a and 503a which are inclined with respect to the extending direction L104.
  • the end 502a of the projection 502 intersects with the end 103h of the weight 103, and when viewed from above, that is, the end 503a of the projection 503 in the top view is the end of the weight 103 Crosses with 103j.
  • the sensor 400a can obtain the same effect as the sensor 400 shown in FIGS. 20A and 20B.
  • FIG. 23 is a top view of still another sensor 400 b according to the seventh embodiment.
  • the same reference numerals as in FIG. 20A and FIG. 20B denote the same parts as in the sensor 400a shown in FIG.
  • the sensor 400 b includes the protrusions 502 and 503 of the sensor 400 a shown in FIG. 22 instead of the protrusions 402 and 403 of the sensor 400 shown in FIGS. 20A and 20B.
  • the end 502 a of the protrusion 502 is inclined to the extending direction L 104 in the direction opposite to the end 401 h of the weight 401, and the end 503 a of the protrusion 503 is the end of the weight 401 It inclines with respect to the extending direction L104 in the direction opposite to the portion 401j.
  • the end 502a of the projection 502 intersects with the end 103h of the weight 103, and when viewed from above, that is, the end 503a of the projection 503 in the top view is the end of the weight 103 Crosses with 103j.
  • the sensor 400b can obtain the same effect as the sensor 400 shown in FIGS. 20A and 20B and the sensor 400a shown in FIG.
  • sensors in the first to seventh embodiments are acceleration sensors, other types of sensors such as an angular velocity sensor, a strain sensor, a pressure sensor, a pressure sensor, etc. can be used as long as they detect physical quantities by rotation or displacement of a weight. Can also be applied to
  • terms such as “upper surface”, “lower surface“ upper ”,“ lower ”, etc. indicate relative directions that depend only on the relative positional relationship of the constituent members of the sensor such as the substrate and the weight portion. Does not indicate an absolute direction such as the vertical direction.
  • the shock resistance of the sensor can be improved. It is useful as an inertial sensor such as an acceleration sensor or an angular velocity sensor used for an apparatus, a portable terminal or the like, or a sensor such as a strain sensor or an atmospheric pressure sensor.

Abstract

　センサは、第１の基板と、第１の基板に接続された支持部と、第１の基板に対向する錘部と、一端が支持部に接続されて他端が錘部に接続された梁部と、錘部に対向する第２の基板と、第１の基板に設けられた突起部とを備える。このセンサは、衝撃が生じた場合に錘部の回動による梁部の捻れに起因する梁部の破断を効果的に抑制できるので、耐衝撃性を向上させることができる。

Description

センサ
　本発明は、車両やナビゲーション装置、携帯端末等に用いられる加速度センサや角速度センサ等の慣性力センサ、歪センサや気圧センサ等のセンサに関する。
　図２４は特許文献１に記載されている加速度センサである従来のセンサ１の断面図である。センサ１は、基板２と、基板２の上面に設けられた支持部３と、基板２の上面と対向する錘部４と、支持部３と錘部４に接続された梁部５と、錘部４の下面に設けられた突起部６とを備えている。梁部５の一端が支持部３に接続され、他端が錘部４に接続されている。
　図２５Ａと図２５Ｂは図２４に示すセンサ１の方向１Ａから見た断面模式図である。図２５Ａではセンサ１に加速度が印加されていない。図２５Ｂではセンサ１にはＸ軸方向に過大な衝撃が加わっている。図２５Ｂに示すように、Ｘ軸方向に過大な衝撃が加わった場合、錘部４がＹ軸を中心に回動して梁部５が捻れて折れる場合がある。
特開２００７－１３２８６３号公報
　センサは、第１の基板と、第１の基板に接続された支持部と、第１の基板に対向する錘部と、一端が支持部に接続されて他端が錘部に接続された梁部と、錘部に対向する第２の基板と、第１の基板に設けられた突起部とを備える。
　このセンサは、衝撃が生じた場合に錘部の回動による梁部の捻れに起因する梁部の破断を効果的に抑制できるので、耐衝撃性を向上させることができる。
図１Ａは実施の形態１におけるセンサの上面図である。 図１Ｂは図１Ａに示す１におけるセンサの線１Ｂ－１Ｂにおける断面図である。 図２は実施の形態１におけるセンサの回路図である。 図３Ａは図１Ｂに示すセンサの線３Ａ－３Ａにおける断面図である。 図３Ｂは比較例のセンサの断面図である。 図４Ａは実施の形態１におけるセンサの特性を示す図である。 図４Ｂは実施の形態１における他のセンサの断面図である。 図５Ａは実施の形態２におけるセンサの断面図である。 図５Ｂは図５Ａに示すセンサの線５Ｂ－５Ｂにおける断面図である。 図５Ｃは実施の形態２における他のセンサの断面図である。 図６Ａは実施の形態３におけるセンサの上面図である。 図６Ｂは図６Ａに示すセンサの線６Ｂ－６Ｂにおける断面図である。 図７Ａは実施の形態３におけるセンサの断面図である。 図７Ｂは実施の形態３におけるセンサの断面図である。 図７Ｃは実施の形態３における他のセンサの断面図である。 図８Ａは実施の形態３におけるさらに他のセンサの上面図である。 図８Ｂは図８Ａに示すセンサの線８Ｂ－８Ｂにおける断面図である。 図８Ｃは実施の形態３におけるさらに他のセンサの断面図である。 図９Ａは実施の形態４におけるセンサの上面図である。 図９Ｂは図９Ａに示すセンサの線９Ｂ－９Ｂにおける断面図である。 図１０は実施の形態４におけるセンサの回路図である。 図１１Ａは図９Ｂに示すセンサの線１１Ａ－１１Ａにおける断面図である。 図１１Ｂは他の比較例のセンサの断面図である。 図１２Ａは実施の形態４におけるセンサの断面図である。 図１２Ｂはさらに他の比較例のセンサの断面図である。 図１３Ａは実施の形態５におけるセンサの断面図である。 図１３Ｂは図１３Ａに示すセンサの線１３Ｂ－１３Ｂにおける断面図である。 図１４Ａは実施の形態５における他のセンサの断面図である。 図１４Ｂは図１４Ａに示すセンサの線１４Ｂ－１４Ｂにおける断面図である。 図１５Ａは実施の形態５におけるさらに他のセンサの断面図である。 図１５Ｂは図１５Ａに示すセンサの線１５Ｂ－１５Ｂにおける断面図である。 図１６Ａは実施の形態６におけるセンサの上面図である。 図１６Ｂは図１６Ａに示すセンサの線１６Ｂ－１６Ｂにおける断面図である。 図１７Ａは実施の形態６におけるセンサの断面図である。 図１７Ｂは実施の形態６におけるセンサの断面図である。 図１８Ａは実施の形態６における他のセンサの上面図である。 図１８Ｂは図１８Ａに示すセンサの線１８Ｂ－１８Ｂにおける断面図である。 図１９Ａは図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサの断面図である。 図１９Ｂは図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサの断面図である。 図１９Ｃは実施の形態６におけるさらに他のセンサの断面図である。 図２０Ａは実施の形態７におけるセンサの上面図である。 図２０Ｂは図２０Ａに示すセンサの線２０Ｂ－２０Ｂにおける断面図である。 図２１Ａは図２０Ａに示すセンサの線２１Ａ－２１Ａにおける断面図である。 図２１Ｂは図２０Ａに示すセンサの線２１Ｂ－２１Ｂにおける断面図である。 図２１Ｃは図２０Ａに示すセンサの線２１Ｃ－２１Ｃにおける断面図である。 図２２は実施の形態７における他のセンサの上面図である。 図２３は実施の形態７におけるさらに他のセンサの上面図である。 図２４は従来のセンサの断面図である。 図２５Ａは従来のセンサの断面図である。 図２５Ｂは従来のセンサの断面図である。
　（実施の形態１）
　図１Ａは実施の形態１におけるセンサ１０の上面図である。図１Ｂは図１Ａに示すセンサ１０の線１Ｂ－１Ｂにおける断面図である。実施の形態１におけるセンサ１０は加速度を検出する加速度センサである。
　センサ１０は、基板１１と、基板１１の上面８１ａに接続された支持部１２と、基板１１の上面８１ａと対向する下面８３ｂを有する錘部１３と、支持部１２と錘部１３とを接続する梁部１４と、基板１１の上面８１ａに設けられた突起部１５、１６とを備えている。梁部１４は、支持部１２に接続された一端８４ａと、一端８４ａの反対側の他端８４ｂとを有して、一端８４ａから延伸方向Ｌ１４に他端８４ｂまで延びる。錘部１３は梁部１４の他端８４ｂに接続されている。延伸方向Ｌ１４と直角でかつ基板１１の上面８１ａと平行の幅方向Ｗ１４における錘部１３の幅Ｄ１は、幅方向Ｗ１４における梁部１４の幅Ｄ２よりも大きい。幅方向Ｗ１４における突起部１５と突起部１６との間隔Ｄ３は、梁部１４の幅Ｄ２よりも大きく、かつ、錘部１３の幅Ｄ１よりも小さい。間隔Ｄ３は突起部１５、１６の互いに対向する面間の距離である。
　延伸方向Ｌ１４と平行なＹ軸と、幅方向Ｗ１４と平行なＸ軸と、延伸方向Ｌ１４（Ｘ軸）と幅方向Ｗ１４（Ｙ軸）とに直角の高さ方向Ｈ１４であるＺ軸とを定義する。実施の形態１ではセンサ１０は、Ｚ軸の方向の加速度を検出する加速度センサである。センサ１０では、Ｚ軸に直角のＸ軸の方向に衝撃が生じた場合、錘部１３のＹ軸を中心とした回動を突起部１５、１６により抑止し、これにより梁部１４の破断を防止できる。
　以下、センサ１０の構成について詳細に説明する。
　基板１１、支持部１２、錘部１３、梁部１４、突起部１５、１６は、シリコン、溶融石英、アルミナ等の材料よりなる。好ましくは、シリコンを用いて形成することにより、微細加工技術を用いて小型のセンサ１０が得られる。
　基板１１と支持部１２とは、接着材による接着や金属接合、常温接合、陽極接合等を用いて接続することができる。接着材としてはエポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂等の接着剤が用いられる。接着材としてシリコーン系樹脂を用いることにより、接着材自体の硬化に伴って基板１１と支持部１２に加わる応力を小さくすることができる。
　高さ方向Ｈ１４における梁部１４の厚みは錘部１３の厚みよりも小さい。これにより、外部から加速度が印加され、この加速度により錘部１３が変位した際に梁部１４に歪が発生し、この歪を検出することにより、加速度を検出することができる。
　加速度を検出する検出部１７、１８は梁部１４に形成される。検出部１７、１８による検出方式として、歪抵抗方式や静電容量方式などを用いることができる。歪抵抗方式としてピエゾ抵抗を用いることにより、センサ１０の感度を向上させることができる。また、歪抵抗方式として酸化膜歪み抵抗体を用いた薄膜抵抗方式を用いることにより、センサ１０の温度特性を向上させることができる。
　図２は、検出部１７、１８として歪抵抗方式を用いた場合のセンサ１０の回路図である。検出部１７は抵抗Ｒ１を有し、検出部１８は抵抗Ｒ４を有する。支持部１２には抵抗Ｒ２、Ｒ３が設けられている。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は接続点Ｖｄｄ、ＧＮＤ、Ｖ１、Ｖ２でブリッジ型に接続されてブリッジ回路を構成する。対向する一対の接続点Ｖｄｄ、ＧＮＤの間に電圧を印加し、他の一対の接続点Ｖ１、Ｖ２の間の電位差Ｖｏｕｔを検出することにより、センサ１０に印加された加速度を検出することができる。
　図３Ａは図１Ｂに示すセンサ１０の線３Ａ－３Ａにおける断面図であり、図１Ｂに示す方向Ｍ１０から見た断面図である。錘部１３は突起部１５、１６の上方にそれぞれ位置する角部１３ｃ、１３ｄを有する。Ｘ軸の正方向に衝撃が加わり過大な加速度が印加された場合、Ｙ軸と平行であって錘部１３の重心Ｇ１３を通る軸Ｙ１を中心として錘部１３の下面８３ｂが突起部１６に近づき突起部１５から離れる方向Ｒ１３に錘部１３が回動し梁部１４が捻れる。この際、錘部１３の角部１３ｄが突起部１６に当接し、錘部１３の方向Ｒ１３の回動を規制する。錘部１３が方向Ｒ１３の逆の方向に回動した場合には、錘部１３の角部１３ｃが突起部１５に当接し、錘部１３の回動を規制する。
　図３Ｂは比較例のセンサ１９の断面図である。図３Ｂにおいて、図３Ａに示す実施の形態１におけるセンサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。比較例のセンサ１９では、図３Ａに示すセンサ１０の突起部１５、１６の代わりに、基板１１の上面８１ａに設けられた突起部２０を備える。突起部２０は錘部１３の中央部の下方に位置する。Ｘ軸の正方向に衝撃により過大な加速度が印加された場合、錘部１３は方向Ｒ１３に回動する。この際、錘部１３の下面８３ｂが突起部２０に当接するまで錘部１３が回動する。この結果、錘部１３を支持する薄肉の梁部１４が捻れて梁部１４に過大な応力が発生し、梁部１４が折れる場合がある。
　幅方向Ｗ１４における突起部１５と突起部１６との間隔Ｄ３は、幅方向Ｗ１４における梁部１４の幅Ｄ２（図１Ａ）よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１４における錘部１３の幅Ｄ１よりも小さい。間隔Ｄ３は突起部１５、１６の互いに対向する面間の距離である。これにより、錘部１３の回動に起因する梁部１４の応力を効果的に低減することができる。
　図１Ａや図３Ａに示すように、上方から見てすなわち上面視において、突起部１５、１６のそれぞれの一部が錘部１３から露出することが好ましい。これにより、図３Ａに示すように、錘部１３の角部１３ｃ、１３ｄが突起部１５、１６の上面の中央部にそれぞれ当接し、確実に錘部１３の回動と梁部１４の捻れを規制できる。
　図４Ａは実施の形態１におけるセンサ１０の特性Ｐ１０を示し、特に応力を低減させる効果を示す。図４Ａは比較例のセンサ１９の特性Ｐ１９を併記する。図４Ａにおいて、横軸は突起部ギャップ比を示し、縦軸は最大応力比を示す。具体的には、横軸の突起部ギャップ比は、基板１１の上面８１ａと錘部１３の下面８３ｂとの距離（Ｈ１）に対する突起部１５、１６の上面と錘部１３の下面８３ｂとの距離（Ｈ２）の比（Ｈ２／Ｈ１）である。縦軸の最大応力比は、図３Ｂに示す比較例のセンサ１９の梁部１４に発生する最大応力（Ｓ１）に対する実施の形態１における図３Ａに示すセンサ１０の梁部１４に発生する最大応力（Ｓ２）の比（Ｓ２／Ｓ１）である。図４Ａからわかるように、突起部ギャップ比が０．４の場合、比較例のセンサ１９の梁部１４に加わる最大応力に対してセンサ１０の梁部１４に加わる最大応力が約６０％となり、約４０％の応力低減効果が得られた。また、突起部ギャップ比を小さくするほど、すなわち突起部１５、１６を高くするほど応力低減効果が向上するが、錘部１３の可動範囲が小さくなり加速度の検出範囲が狭くなるので、突起部ギャップ比は０．３～０．５とすることが好ましい。
　図４Ｂは実施の形態１における他のセンサ１０ａの断面図である。図４Ｂにおいて、図３Ａに示すセンサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。図４Ｂに示すセンサ１０ａでは、突起部１５、１６は基板１１の上面８１ａではなく、基板１１の上面８１ａに対向する錘部１３の下面８３ｂに設けられている。センサ１０ａでも、幅方向Ｗ１４における突起部１５、１６の間隔Ｄ３を梁部１４の幅Ｄ２よりも大きく、かつ、錘部１３の幅Ｄ１よりも小さくすることにより、錘部１３の回動に起因する梁部１４の捻れによる応力を低減することができる。突起部１５、１６を錘部１３の下面８３ｂに設けることにより、製造バラツキ等に起因して突起部１５、１６や錘部１３の位置が変化した場合であっても、突起部１５、１６と錘部１３の相対的な位置が変わらないので、確実に錘部１３の回動や変位を抑止することができる。
　（実施の形態２）
　図５Ａは形態２におけるセンサ２４の断面図である。図５Ｂは、図５Ａに示すセンサ２４の線５Ｂ－５Ｂにおける断面図である。図５Ａと図５Ｂにおいて、図１Ａから図３Ａに示す実施の形態１におけるセンサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ２４は、実施の形態１におけるセンサ１０の支持部１２に接続された基板２１と、基板２１に設けられた突起部２２、２３をさらに備える。基板２１は基板１１に対して動かずに固定されている。基板２１は錘部１３の上面８３ａに対向する下面９１ｂを有する。錘部１３は基板１１の上面８１ａと基板２１の下面９１ｂとの間に設けられている。突起部２２、２３は基板２１の下面９１ｂに設けられている。突起部２２、２３は錘部１３について基板１１の上面８１ａに設けられた突起部１５、１６と対称の位置に設けられている。すなわち、幅方向Ｗ１４における突起部２２と突起部２３との間隔Ｄ４は、幅方向Ｗ１４における突起部１５と突起部１６との間隔Ｄ３と同じである。ここで間隔Ｄ４は、突起部２２、２３の互いに対向する面間の距離である。突起部２２、２３の間隔Ｄ４は、幅方向Ｗ１４における梁部１４の幅Ｄ２よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１４における錘部１３の幅Ｄ１よりも小さい（図１Ａ）。錘部１３は突起部２２、２３の下方にそれぞれ位置する角部１３ｅ、１３ｆを有する。この構成により、錘部１３の下面８３ｂの角部１３ｃ、１３ｄが突起部１５、１６にそれぞれ当接するとともに、錘部１３の上面８３ａの角部１３ｅ、１３ｆが突起部２２、２３とそれぞれ当接するので、より確実に錘部１３の回動を抑制し梁部１４の捻れを抑制することができる。
　図５Ｃは実施の形態２における他のセンサ２４ａの断面図である。図５Ｃにおいて、図５Ｂに示すセンサ２４と同じ部分には同じ参照番号を付す。図５Ｃに示すセンサ２４ａでは、突起部２２、２３は基板２１の下面９１ｂではなく、基板２１の下面９１ｂと対向する錘部１３の上面８３ａに設けられている。さらに、突起部１５、１６は基板１１の上面８１ａではなく、基板１１の上面８１ａに対向する錘部１３の下面８３ｂに設けられている。センサ２４ａでも、幅方向Ｗ１４における突起部１５、１６の間隔Ｄ３を梁部１４の幅Ｄ２よりも大きく、かつ、錘部１３の幅Ｄ１よりも小さくすることにより、錘部１３の回動に起因する梁部１４の捻れによる応力を低減することができる。突起部２２、２３を錘部１３の上面８３ａに設けてかつ突起部１５、１６を錘部１３の下面８３ｂに設けることにより、製造バラツキ等に起因して突起部１５、１６、２２、２３や錘部１３の位置が変化した場合であっても、突起部１５、１６、２２、２３と錘部１３の相対的な位置が変わらないので、確実に錘部１３の回動や変位を抑止することができる。
　（実施の形態３）
　図６Ａは実施の形態３におけるセンサ３０の上面図である。図６Ａでは基板１１は示していない。図６Ｂは図６Ａに示すセンサ３０の線６Ｂ－６Ｂにおける断面図である。図６Ａと図６Ｂにおいて、図１Ａから図３Ａに示す実施の形態１におけるセンサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。
　センサ３０は、実施の形態１におけるセンサ１０の基板１１の上面８１ａに設けられた突起部３１をさらに備える。突起部３１は、幅方向Ｗ１４において突起部１５と突起部１６の間に位置する。突起部３１により、錘部１３のＺ軸方向の過大な変位を抑制することができる。
　センサ３０に衝撃が加わった際に、錘部１３が突起部１５、１６との当接に伴い重心Ｇ１３周りに回動する。延伸方向Ｌ１４における突起部１５、１６のそれぞれと支持部１２との距離Ｄ５は、延伸方向Ｌ１４における突起部３１と支持部１２との距離Ｄ６よりも大きい。突起部１５、１６は突起部３１に比べて錘部１３の重心Ｇ１３の近くに位置する。この構成により、錘部１３の重心Ｇ１３周りの回動により薄肉の梁部１４が破損することを防止することができる。なお、突起部１５、１６を重心Ｇ１３よりも延伸方向Ｌ１４に位置する場合には、錘部１３のＺ軸の方向の可動域が狭くなるので、突起部１５、１６を重心Ｇ１３と支持部１２との間に設けることが好ましい。
　突起部３１を突起部１５、１６のそれぞれと支持部との間に設けることにより、錘部１３のＺ軸方向への過大な変位を確実に抑制することができる。
　図７Ａと図７Ｂは、センサ３０に対してＺ軸方向に過大な衝撃が加わり、錘部１３がＺ軸方向に変位した際のセンサ３０の断面図である。図７Ａでは、Ｚ軸の正方向すなわち下方から過大な衝撃がセンサ３０に加わっている。この場合、突起部１５、１６に比べて突起部３１が錘部１３の支持部１２の近くに設けられていることにより、錘部１３の角部が突起部３１の上面に当接し、錘部１３が過度にＺ軸の正方向に変位することを効果的に防ぐことができる。図７Ｂでは、Ｚ軸の負方向すなわち上方から過大な衝撃がセンサ３０に加わっている。この場合、突起部１５、１６が突起部３１よりも重心Ｇ１３の近くに設けられていることにより、錘部１３の下面８３ｂが突起部１５、１６に当接し、錘部１３が過度にＺ軸の負方向に変位することを効果的に防ぐことができる。
　図７Ｃは実施の形態３における他のセンサ３０ａの断面図である。図７Ｃにおいて、図７Ａと図７Ｂに示すセンサ３０と同じ部分には同じ参照番号を付す。図７Ｃに示すセンサ３０ａでは、突起部１５、１６、３１は基板１１の上面８１ａではなく、基板１１の上面８１ａに対向する錘部１３の下面８３ｂに設けられている。センサ３０ａでも、突起部１５、１６、３１と錘部１３や支持部１２との相対的な位置関係をセンサ３０と同じにすることで、錘部１３の過大な回動やＺ軸の方向の過大な変位を防止することができる。突起部１５、１６、３１を錘部１３の下面８３ｂに形成することにより、製造バラツキ等に起因して突起部１５、１６、３１や錘部１３の位置が変化した場合であっても、突起部１５、１６、３１と錘部１３の相対的な位置が変わらないので、確実に錘部１３の過大な回動や過大な変位を抑止することができる。
　図８Ａは実施の形態３におけるさらに他のセンサ３３の上面図である。図８Ａでは基板１１、２１は示していない。図８Ｂは図８Ａに示すセンサ３３の線８Ｂ－８Ｂにおける断面図である。図８Ａと図８Ｂにおいて、図６Ａと図６Ｂに示すセンサ３０と図５Ａと図５Ｂに示す実施の形態２におけるセンサ２４と同じ部分には同じ参照番号を付す。図８Ａと図８Ｂに示すセンサ３３では、支持部１２に基板２１が接続されており、基板２１の錘部１３と対向する下面９１ｂに突起部２２、２３が設けられるとともに、幅方向Ｗ１４において突起部２２、２３の間に位置する突起部３２が設けられている。基板２１の下面９１ｂに設けられた突起部２２、２３、３２は、錘部１３について基板１１の上面８１ａに設けられた突起部１５、１６、３１とそれぞれ対称の位置に設けられている。この構成により、錘部１３の下側と上側にそれぞれＸ軸方向の衝撃による回動を防止する突起部３１、３２と、Ｚ軸方向の過大な変位を防止する突起部１５、１６、２２、２３が設けられているので、耐衝撃性を大幅に向上することができる。
　図８Ｃは実施の形態３におけるさらに他のセンサ３３ａの断面図である。図８Ｃにおいて、図８Ａと図８Ｂに示すセンサ３３と同じ部分には同じ参照番号を付す。図８Ｃに示すセンサ３３ａでは、突起部１５、１６、３１は基板１１の上面８１ａではなく、基板１１の上面８１ａに対向する錘部１３の下面８３ｂに設けられている。さらに、突起部２２、２３、３２は基板２１の下面９１ｂではなく、基板２１の下面９１ｂに対向する錘部１３の上面８３ａに設けられている。センサ３３ａでも、Ｘ軸方向の衝撃による回動を防止し、Ｚ軸方向の過大な変位を防止することができ、耐衝撃性を大幅に向上することができる。突起部２２、２３、３２を錘部１３の上面８３ａに設けてかつ突起部１５、１６、３１を錘部１３の下面８３ｂに設けることにより、製造バラツキ等に起因して突起部１５、１６、２２、２３、３１、３３や錘部１３の位置が変化した場合であっても、突起部１５、１６、２２、２３、３１、３３と錘部１３の相対的な位置が変わらないので、確実に錘部１３の回動や変位を抑止することができる。
　（実施の形態４）
　図９Ａは実施の形態４におけるセンサ１００の上面図である。図９Ｂは図９Ａに示すセンサ１００の線９Ｂ－９Ｂにおける断面図である。実施の形態４におけるセンサ１００は加速度を検出する加速度センサである。
　センサ１００は、基板１０１と、基板１０１の上面１０１ａに接続された支持部１０２と、基板１０１の上面１０１ａに対向する下面１０３ｂを有する錘部１０３と、支持部１０２と錘部１０３とを接続する梁部１０４と、基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部１０５、１０６とを備える。梁部１０４は、支持部１０２に接続された一端１０４ａと、一端１０４ａの反対側の他端１０４ｂとを有して、一端１０４ａから延伸方向Ｌ１０４に他端１０４ｂまで延びる。錘部１０３は梁部１０４の他端１０４ｂに接続されている。錘部１０３の下面１０３ｂは基板１０１の上面１０１ａから所定の空隙を空けて配置されている。延伸方向Ｌ１０４と直角でかつ基板１０１の上面１０１ａと平行の幅方向Ｗ１０４における錘部１０３の幅Ｄ１０１は梁部１０４の幅Ｄ１０２よりも大きい。幅方向Ｗ１０４における突起部１０５、１０６の距離Ｄ１０３は、幅方向Ｗ１０４における梁部１０４の幅Ｄ１０２よりも大きく、かつ、錘部１０３の幅Ｄ１０１よりも小さい。突起部１０５、１０６は幅方向Ｗ１０４で互いに対向する端部１０５ｂ、１０６ｂをそれぞれ有する。突起部１０５は、幅方向Ｗ１０４で端部１０５ｂの反対側の端部１０５ａを有し、突起部１０６は、幅方向Ｗ１０４で端部１０６ｂの反対側の端部１０６ａを有する。距離Ｄ１０３は、幅方向Ｗ１０４における突起部１０５、１０６の端部１０５ａ、１０６ａの間の距離である。延伸方向Ｌ１０４と平行なＹ軸と、幅方向Ｗ１０４と平行なＸ軸と、延伸方向Ｌ１０４（Ｘ軸）と幅方向Ｗ１０４（Ｙ軸）とに直角の高さ方向Ｈ１０４であるＺ軸とを定義する。実施の形態４ではセンサ１００は、Ｚ軸の方向の加速度を検出する加速度センサである。上方から見てすなわち上面視において、突起部１０５、１０６は錘部１０３と重なる。
　センサ１００の動作について説明を行う。
　図１０は、検出部１０７、１０８として歪抵抗方式を用いた場合のセンサ１００の回路図である。検出部１０７は抵抗Ｒ１０１を有し、検出部１０８は抵抗Ｒ１０４を有する。支持部１０２には基準となる抵抗Ｒ１０２、Ｒ１０３が設けられている。抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４は接続点Ｖｄｄ、ＧＮＤ、Ｖ１０１、Ｖ１０２でブリッジ型に接続されてブリッジ回路を構成する。対向する一対の接続点Ｖｄｄ、ＧＮＤとの間に電圧Ｖｉｎを印加し、他の一対の接続点Ｖ１０１、Ｖ１０２の電位差Ｖｏｕｔを検出する。センサ１００に加速度が印加されると、加速度に応じた電位差Ｖｏｕｔを出力し、これを検出することで加速度を検出することができる。以下、実施の形態４におけるセンサ１００における耐衝撃性の改善効果について説明を行う。
　図１１Ａは図９Ｂに示すセンサ１００の線１１Ａ－１１Ａにおける断面図である。Ｘ軸の正方向に衝撃により過大な加速度が錘部１０３に印加された場合、Ｙ軸と平行であって錘部１０３の重心Ｇ１０３を通る軸Ｙ１０１を中心として方向Ｒ８０３に回動する。この際、錘部１０３の下面１０３ｂが突起部１０６に当接し、錘部１０３の方向Ｒ８０３の回動が規制される。幅方向Ｗ１０４における突起部１０５と突起部１０６との間の距離Ｄ１０３は、幅方向Ｗ１０４における梁部１０４の幅Ｄ１０２（図９Ａ）よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１０４における錘部１０３の幅Ｄ１０１よりも小さくしている。突起部１０５、１０６は幅方向Ｗ１０４で互いに対向する端部１０５ｂ、１０６ｂをそれぞれ有する。突起部１０５は、幅方向Ｗ１０４で端部１０５ｂの反対側の端部１０５ａを有し、突起部１０６は、幅方向Ｗ１０４で端部１０６ｂの反対側の端部１０６ａを有する。距離Ｄ１０３は、幅方向Ｗ１０４における突起部１０５、１０６の端部１０５ａ、１０６ａの間の距離である。これにより、錘部１０３の回動に起因する梁部１０４の捻れによる応力を効果的に低減することができる。
　図１１Ｂは他の比較例のセンサ１２０の断面図である。図１１Ｂにおいて、図１１Ａに示す実施の形態４におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１１Ｂに示す比較例のセンサ１２０は、図１１Ａに示すセンサ１００の突起部１０６、１０５の代わりに、基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部１１６を備える。突起部１１６は錘部１０３の中央部に下方に位置する。
　図１１Ｂに示す比較例のセンサ１２０では、Ｘ軸の正方向に衝撃で過大な加速度が印加された場合、図１１Ａに示すセンサ１００と同様に方向Ｒ８０３に回動する。このとき、錘部１０３は下面１０３ｂが突起部１１６に当接するまで回動する。この結果、方向Ｒ８０３の回動する角度は図１１Ａに示すセンサ１００より大きくなり、錘部１０３を支持する薄肉の梁部１０４に、錘部１０３の回動に起因する捻れによる過大な応力が発生する。
　図９Ａや図１１Ａに示すように、実施の形態４におけるセンサ１００では上方から見てすなわち上面視において、突起部１０５、１０６が錘部１０３から露出していないことが好ましい。これにより、図１１Ａに示すように、錘部１０３の下面１０３ｂを突起部１０５、１０６の角部に当接させることができる。錘部１０３の下面１０３ｂを突起部１０５、１０６の角部に当接させることで、方向Ｒ８０３の回動に起因して錘部１０３がＸ軸の負方向へのずれることを防ぐことができ、効果的に錘部１０３の回動を規制できる。
　センサ１００の基板１０１と支持部１０２と錘部１０３と梁部１０４と突起部１０５、１０６の材料としては、シリコン、溶融石英、アルミナ等を用いることができる。好ましくは、シリコンを用いることにより、微細加工技術を用いて小型のセンサ１００が得られる。
　基板１０１と支持部１０２は、接着剤による接着や金属接合、常温接合、陽極接合等の方法で接続することができる。このうち、接着剤としてはエポキシ系樹脂やシリコン系樹脂等の接着剤が用いられる。接着剤として、弾性定数の小さいシリコン系樹脂を用いることにより、接着剤自身の硬化により基板１０１と支持部１０２に加わる応力を小さくすることができる。
　図１２Ａはセンサ１００の断面図である。図１２Ａに示すように、センサ１００に対してＸ軸方向に過大な加速度が働いた際に、錘部１０３および突起部１０５には力ｆ１０１、ｆ１０２が印加される。
　図１２Ｂは、さらに他の比較例のセンサ１２０ａの断面図である。図１２Ｂにおいて、図１２Ａに示すセンサ１００と同じ部分には同じ参照符号を付す。センサ１２０ａでは、上方から見てすなわち上面視において突起部１０５、１０６が錘部１０３から露出しており、突起部１０５、１０６の端部が錘部１０３の外側に出ている。Ｘ軸の正方向に衝撃で過大な加速度がセンサ１２０ａに印加された場合、突起部１０６と錘部１０３の当接する点には錘部１０３の方向Ｒ８０３の回動によりＸ軸方向の力ｆ１２０が働く。力ｆ１２０により錘部１０３がＸ軸の負方向にずれる。
　一方、図１２Ａに示す実施の形態４におけるセンサ１００では、Ｘ軸の正方向に衝撃で過大な加速度が印加された場合、突起部１０６と錘部１０３の当接する点には錘部１０３の方向Ｒ８０３の回動により、突起部１０６に対してＸ軸方向に力ｆ１０１が働く。また、錘部１０３に対して力ｆ１０１の反作用の力ｆ１０２が働くことにより錘部１０３がＸ軸の負方向にずれることを抑制することができる。
　なお、実施の形態４におけるセンサ１００では、梁部１０４に形成した加速度を検出する検出部１０７、１０８には歪抵抗を用いるが、静電容量の変化を検出する静電容量方式のセンサであっても錘部１０３の変位を規制するための突起部１０５、１０６を形成することで、同様の効果が得られる。
　（実施の形態５）
　図１３Ａは実施の形態５におけるセンサ２００の断面図である。図１３Ｂは図１３Ａに示すセンサ２００の線１３Ｂ－１３Ｂにおける断面図である。図１３Ａと図１３Ｂにおいて、図９Ａから図１１Ａに示す実施の形態４におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ２００は、実施の形態４におけるセンサ１００の支持部１０２に接続された基板２０１と、基板２０１の下面２０１ｂに設けられた突起部２０２、２０３をさらに備える。基板２０１は基板１０１に対して動かずに固定されている。錘部１０３は基板１０１の上面１０１ａと基板２０１の下面２０１ｂとの間に設けられている。錘部１０３の上面１０３ａは基板２０１の下面２０１ｂに対向する。突起部２０２、２０３は錘部１０３の上面１０３ａに対向する。幅方向Ｗ１０４における突起部２０２、２０３の間隔Ｄ１０５は、幅方向Ｗ１０４における梁部１０４の幅Ｄ１０２よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１０４における錘部１０３の幅Ｄ１０１よりも小さい。間隔Ｄ１０５は突起部２０２、２０３の互いに対向する面間の距離である。上方から見て、突起部２０２、２０３は、錘部１０３から露出する部分と、錘部１０３から露出しない部分とを有する。
　基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部１０５、１０６と錘部１０３と梁部１０４の位置関係は実施の形態４におけるセンサ１００のそれと同様である。
　実施の形態５におけるセンサ２００では、錘部１０３の下面１０３ｂが突起部１０５、１０６に当接するとともに、錘部１０３の上面１０３ａの角部が突起部２０２、２０３と当接するので、より確実に錘部１０３の回動を抑制することができ、その回動に起因する梁部１０４の捻れにより破断を防止することができる。
　図１４Ａは実施の形態５における他のセンサ２３０の断面図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示すセンサ２３０の線１４Ｂ－１４Ｂにおける断面図である。図１４Ａと図１４Ｂにおいて、図１３Ａと図１３Ｂに示すセンサ２００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１４Ａと図１４Ｂに示すセンサ２３０は、図１３Ａと図１３Ｂに示すセンサ２００の基板２０１の下面２０１ｂに設けられた突起部２０２、２０３の代わりに、基板２０１の下面２０１ｂに対向する錘部１０３の上面１０３ａに設けられた突起部２３２、２３３を備え、センサ２００と同様の効果が得られる。この場合、錘部１０３の上面１０３ａに設けられた突起部２３２、２３３と基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部１０５、１０６の関係は、実施の形態４におけるセンサ１００と同様であることが望ましい。
　図１５Ａは実施の形態５におけるさらに他のセンサ２２０の断面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示すセンサ２２０の線１５Ｂ－１５Ｂにおける断面図である。図１５Ａと図１５Ｂにおいて、図１３Ａと図１３Ｂに示すセンサ２００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１３Ａと図１３Ｂに示すセンサ２００では、基板２０１の下面２０１ｂに設けられた突起部２０２、２０３の高さ方向Ｈ１０４における高さは、基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部１０５、１０６の高さ方向Ｈ１０４における高さとは同じである。図１５Ａと図１５Ｂに示すセンサ２２０では、基板１０１の上面１０１ａと直角の高さ方向Ｈ１０４における突起部２０２、２０３の高さは、高さ方向Ｈ１０４における突起部２２５、２２６の高さと異なる。具体的には、突起部２２５、２２６のＺ軸の方向の高さ方向Ｈ１０４の高さは、突起部２０２、２０３の高さ方向Ｈ１０４における高さよりも大きい。この構成により、錘部１０３が軸Ｙ１０１を中心に回動した場合に、錘部１０３の下面１０３ｂが突起部２２５、２２６に当接する際の回動の角度を、錘部１０３の上面１０３ａが突起部２０２、２０３に当接する回動の角度と同じにすることができ、不要な回動の角度による応力を低減することができる。
　（実施の形態６）
　図１６Ａは、実施の形態６におけるセンサ３００の上面図である。図１６Ｂは図１６Ａに示すセンサ３００の線１６Ｂ－１６Ｂにおける断面図である。図１６Ａと図１６Ｂにおいて、図９Ａから図１１Ａに示す実施の形態４におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ３００は、実施の形態４におけるセンサ１００の基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部３０１をさらに備える。突起部３０１は、幅方向Ｗ１０４において突起部１０５と突起部１０６の間に位置する。突起部３０１により、錘部１０３のＹ軸方向への過大な変位を抑制することができる。
　図１６Ａと図１６Ｂに示すように、延伸方向Ｌ１０４における突起部１０５、１０６と支持部１０２との距離Ｄ１０６は、延伸方向Ｌ１０４における突起部３０１と支持部１０２との距離Ｄ１０７よりも大きい。突起部１０５、１０６は突起部３０１に比べて錘部１０３の重心Ｇ１０３のより近くに位置する。センサ３００に衝撃が加わった際に、錘部１０３が突起部１０５、１０６と当接することで重心Ｇ１０３を中心に回動する場合がある。突起部１０５、１０６、３０１を上記のように配置することで、錘部１０３のこの回動により薄肉の梁部１０４が破損することを防止することができる。なお、突起部１０５、１０６を重心Ｇ１０３よりも延伸方向Ｌ１０４に配置すると、錘部１０３の高さ方向Ｈ１０４すなわちＺ軸方向の可動域が狭くなるので、突起部１０５、１０６は重心Ｇ１０３から延伸方向Ｌ１０４と逆の方向で支持部１０２に向かって配置することが好ましい。
　突起部１０５、１０６は幅方向Ｗ１０４すなわちＸ軸方向の加速度による錘部１０３の回動の角度を抑制するのに対して、突起部３０１は延伸方向Ｌ１０４すなわちＹ軸方向の加速度による錘部１０３の変位を抑制する。
　図１７Ａと図１７Ｂはセンサ３００の断面図である。図１７Ａでは、センサ３００に対して延伸方向Ｌ１０４すなわちＹ軸の正方向に過大な衝撃による加速度が加わり、錘部１０３が変位している。このとき、錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の端部は上方すなわちＺ軸の正方向に変位し、錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の反対の方向の端部は下方すなわちＺ軸の負方向に変位する。この場合、突起部３０１が錘部１０３の重心Ｇ１０３から延伸方向Ｌ１０４の反対の方向に設けられているので、錘部１０３の角部が突起部３０１の上面に当接し、錘部１０３が過度に変位することを効果的に防ぐことができる。特に、Ｚ軸方向の変位の大きい錘部１０３の根元付近に突起部３０１を形成するこが効果的である。具体的には、突起部３０１は錘部１０３の支持部１０２に対向する面１０３ｇを跨ぐように配置されることが好ましく、この配置により錘部１０３の根元側がＺ軸負方向へ過度に変位することを確実に防ぐことができる。すなわち、上方から見てすなわち上面視において、突起部３０１は、錘部１０３から露出する部分と、錘部１０３から露出していない部分とを有することが好ましい。
　図１７Ｂでは、上方すなわちＺ軸の正方向に過大な衝撃による加速度がセンサ３０に加わっている。図１７Ｂに示すように、突起部１０５、１０６が突起部３０１よりも重心Ｇ１０３により近い。過大な衝撃が加わり、錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の端部で下面１０３ｂが基板１０１に当接した場合においても、突起部１０５、１０６、３０１に当接しないことが望ましい。さらに過大な加速度が加わった場合には、錘部１０３は突起部１０５、１０６により下方すなわちＺ軸の負方向に変位することを効果的に防ぐことができる。
　また、上記のように突起部を配置することで、過大な加速度に対して錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の先端が基板１０１に最初に当接するので、突起部１０５、１０６、３０１が加速度を検出する範囲である通常の使用範囲での錘部１０３の動きを制限することなく、過大な加速度による錘部１０３の変位のみを抑制することができる。また、突起部１０５、１０６、３０１を１つの工程で作ることができ、センサ３００を製造する工程を簡略化できる。
　図１８Ａは実施の形態６における他のセンサ３２０の上面図である。図１８Ｂは図１８Ａに示すセンサ３２０の線１８Ｂ－１８Ｂにおける断面図である。図１８Ａと図１８Ｂにおいて、図１６Ａから図１７Ｂに示すセンサ３００さらには図１３Ａと図１３Ｂに示すセンサ２００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ３２０は、図１６Ａから図１７Ｂに示すセンサ３００の支持部１０２に接続された基板２０１と、基板２０１の錘部１０３と対向する下面２０１ｂに設けられた突起部３２１とをさらに備える。幅方向Ｗ１０４において、突起部３２１は突起部２０２、２０３の間に位置する。図１８Ａでは基板１０１と基板２０１は示されていない。基板２０１の下面２０１ｂに設けられた突起部３２１は、錘部１０３について基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部３０１と対称な位置に設けられている。幅方向Ｗ１０４における突起部２０２、２０３の間隔Ｄ１０５は、幅方向Ｗ１０４における梁部１０４の幅Ｄ１０２よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１０４における錘部１０３の幅Ｄ１０１よりも小さい。間隔Ｄ１０５は突起部２０２、２０３の互いに対向する面間の距離である。この構成により、錘部１０３の下側にＹ軸方向の衝撃による過大な変位を抑制するための突起部３０１と、Ｘ軸方向の回動を防止するための突起部１０５、１０６が設けられ、錘部１０３の上側にＹ軸方向の衝撃による過大な変位を抑制するための突起部３２１とＸ軸方向の回動を防止するための突起部２０２、２０３が設けられているので、センサ３２０の耐衝撃性を大幅に向上することができる。
　図１９Ａはセンサ３２０に対して延伸方向Ｌ１０４すなわちＹ軸の正方向に過大な衝撃による加速度が加わり、錘部１０３が変位した際の断面図である。この場合、錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の先端は上方すなわちＺ軸正方向に変位し、錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の反対の方向の端は下方すなわちＺ軸の負方向に変位する。この時、図１９Ａに示すように錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の先端で上面１０３ａが基板２０１に当接するが、突起部２０２、２０３、突起部３２１に当接しないことがのぞましい。さらに過大な加速がセンサ３２０に加わり錘部１０３が上方すなわちＺ軸の正方向に変位した場合、錘部１０３が上方すなわちＺ軸の正方向に変位することを突起部２０２、２０３により効果的に防ぐことができる。
　図１９Ｂは、下方すなわちＺ軸の負方向に過大な衝撃による加速度が加わったセンサ３２０の断面図である。この場合、突起部３２１が錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の反対の方向の端部の下方に設けられているので、錘部１０３の延伸方向Ｌ１０４の反対の方向の端が突起部３２１の下面に当接し、錘部１０３が過度に変位するのを効果的に防ぐことができる。
　図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ３２０では、基板２０１と突起部２０２、３２１を配置することで、図１７Ａに示す基板１０１にのみ突起部を設けるセンサ３００に比べて、過大な加速度による錘部１０３の高さ方向Ｈ１０４すなわちＺ軸の方向の変位をより確実に抑制することができる。
　図１９Ｃは実施の形態６におけるさらに他のセンサ３２０ａの断面図である。図１９Ｃにおいて、図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ３２０と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１９Ｃに示すセンサ３２０ａでは、突起部２０２、２０３、３２１は基板２０１の下面２０１ｂではなく、基板２０１の下面２０１ｂに対向する錘部１０３の上面１０３ａに設けられている。センサ３２０ａにおいて支持部１０２と錘部１０３と突起部２０２、２０３、３２１の位置関係は図１８Ａと図１８Ｂに示すセンサ３２０のそれと同じであり、同様の効果を有する。突起部２０２、２０３、３２１を錘部１０３の上面１０３ａに設けることにより、製造バラツキ等に起因して突起部２０２、２０３、３２１や錘部１０３の位置が変化した場合であっても、突起部２０２、２０３、３２１と錘部１０３の相対的な位置が変わらないので、確実に錘部１０３の回動や過大な変位を抑止することができる。
　（実施の形態７）
　図２０Ａは実施の形態７におけるセンサ４００の上面図である。図２０Ｂは図２０Ａに示すセンサ４００の線２０Ｂ－２０Ｂにおける断面図である。図２０Ａと図２０Ｂにおいて、図９Ａと図９Ｂに示す実施の形態４におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ４００は、実施の形態４におけるセンサ１００の錘部１３０と突起部１０５、１０６の代わりに、梁部１０４の他端１０４ｂに接続された錘部４０１と、基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部４０２、４０３を備える。図２０Ａでは基板１０１は示されていない。上方から見てすなわち上面視において、錘部４０１は梁部１０４の延びる延伸方向Ｌ１０４であるＹ軸の方向に対して傾斜している端部４０１ｈ、４０１ｊを有する。
　上方から見てすなわち上面視において、突起部４０２、４０３のそれぞれは、錘部４０１から露出する部分と、錘部４０１から露出していない部分とを有する。さらに、上方から見てすなわち上面視において突起部４０２の端部４０２ａは錘部４０１の端部４０１ｈと交差し、上方から見てすなわち上面視において突起部４０３の端部４０３ａは錘部４０１の端部４０１ｊと交差する。突起部４０２、４０３の端部４０２ａ、４０３ａは延伸方向Ｌ１０４に延びる。
　センサ４００の詳細について説明を行う。センサ４００は基板１０１の上面１０１ａと対向する下面４０１ｂを有する錘部４０１と、基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部４０２、４０３を備える。突起部４０２、４０３は幅方向Ｗ１０４に配列されている。錘部４０１の端部４０１ｈは突起部４０２の端部４０２ａとは平行ではなく、互いに異なる方向に延びる。錘部４０１の端部４０１ｊは突起部４０３の端部４０３ａと平行ではなく、互いに異なる方向に延びる。また、錘部４０１の端部４０１ｈは端部４０１ｊとは平行ではなく、互いに異なる方向に延びる。突起部４０２は支持部１０２に対向する端部４０２ｃと、端部４０２ｃの反対側の端部４０２ｄとを有する。端部４０２ｄは端部４０２ｃから延伸方向Ｌ１０４に位置する。端部４０２ａは端部４０２ｃ、４０２ｄに接続されている。突起部４０３は支持部１０２に対向する端部４０３ｃと、端部４０３ｃの反対側の端部４０３ｄとを有する。端部４０３ａは端部４０３ｃ、４０３ｄに接続されている。端部４０３ｄは端部４０３ｃから延伸方向Ｌ１０４に位置する。錘部４０１の突起部４０２、４０３の端部４０２ｃ、４０３ｃに高さ方向Ｈ１０４で対向する部分の幅方向Ｗ１０４における幅Ｄ１０８は梁部１０４の幅方向Ｗ１０４における幅Ｄ１０２より大きく、幅方向Ｗ１０４における突起部４０２、４０３の距離Ｄ１０３よりも小さい。突起部４０２、４０３は幅方向Ｗ１０４で互いに対向する端部４０２ｂ、４０３ｂをそれぞれ有する。突起部４０２は、幅方向Ｗ１０４で端部４０２ｂの反対側の端部４０２ａを有し、突起部４０３は、幅方向Ｗ１０４で端部４０３ｂの反対側の端部４０３ａを有する。距離Ｄ１０３は、幅方向Ｗ１０４における突起部４０２、４０３の端部４０２ａ、４０３ａの間の距離である。突起部４０２、４０３の端部４０２ｄ、４０３ｄに高さ方向Ｈ１０４で対向する錘部４０１の部分の幅方向Ｗ１０４における幅Ｄ１０９は突起部４０２、４０３の距離Ｄ１０３よりも大きい。
　次に、延伸方向Ｌ１０４すなわちＸ軸の正方向に衝撃で過大な加速度がセンサ４００に印加された場合の動作につき説明する。図２１Ａは図２０Ａに示すセンサ４００の線２１Ａ－２１Ａにおける断面図である。上方から見てすなわち上面視において図２０Ａに示す線２１Ａ－２１Ａは、突起部４０２、４０３の端部４０２ｄ、４０３ｄに沿って延び、突起部４０２、４０３の錘部４０１から露出していない部分を通り、錘部４０１から露出している部分を通らない。上記の加速度によってＹ軸と平行であって錘部４０１の重心Ｇ４０１を通る軸Ｙ１０１を中心として方向Ｒ４０１に回動するが、線２１Ａ－２１Ａにおける断面では、錘部４０１は突起部４０２、４０３に当接しない。図２１Ｂは図２０Ａに示すセンサ４００の線２１Ｂ－２１Ｂにおける断面図である。上方から見てすなわち上面視において図２０Ａに示す線２１Ｂ－２１Ｂは、突起部４０２、４０３の端部４０２ａ、４０３ａと錘部４０１の端部４０１ｈ、４０１ｊがそれぞれ交差する位置を通る。線２１Ｂ－２１Ｂにおける断面においては、上記の加速度によって錘部４０１が方向Ｒ４０１に回動すると、錘部４０１の端部４０１ｊが突起部４０３の端部４０３ａに当接し、錘部４０１の方向Ｒ４０１の回動が規制されている。錘部４０１が方向Ｒ４０１の反対の方向に回動した場合は、錘部４０１は突起部４０２の端部４０２に当接して、その回動が規制される。図２１Ｃは、図２０Ａに示すセンサ４００の線２１Ｃ－２１Ｃにおける断面図である。上方から見てすなわち上面視において図２０Ａに示す線２１Ｃ－２１Ｃは、突起部４０２、４０３の端部４０２ｃ、４０３ｃに沿って延び、突起部４０２、４０３の錘部４０１から露出している部分と、錘部４０１から露出していない部分とを通る。線２１Ｃ－２１Ｃにおける断面においては、上記の加速度によって錘部４０１が方向Ｒ４０１に回動し、上方から見てすなわち上面視において錘部４０１と突起部４０３の重なった領域において錘部４０１の下面４０１ｂが突起部４０３の端部４０３ａに当接し、錘部４０１の方向Ｒ４０１の回動が規制される。錘部４０１が方向Ｒ４０１の反対の方向に回動した場合は、錘部４０１は突起部４０２の端部４０２に当接して、その回動が規制される。錘部４０１の回動が規制されることで、その回動に起因する梁部１０４の過度の捻れを防止でき梁部１０４の破断を防止することができる。上述のように、上方から見てすなわち上面視において錘部４０１と突起部４０３とが重なる領域において、錘部４０１の回動により突起部４０２、４０３の端部４０２ａ、４０３ａで接触する。この構成により、突起部４０２、４０３がＸ軸（延伸方向Ｌ１０４）とＹ軸（幅方向Ｗ１０４）とに広がるＸＹ平面で錘部４０１と接する場合と比較して錘部４０１の回動を容易に規制できる。さらに、錘部４０１と突起部４０２、４０３との固着を防ぐことができる。
　図２２は実施の形態７における他のセンサ４００ａの上面図である。図２２において、図９Ａと図９Ｂに示す実施の形態４におけるセンサ１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ４００ａは図９Ａと図９Ｂに示すセンサ１００の突起部１０５、１０６の代わりに、基板１０１の上面１０１ａに設けられた突起部５０２、５０３を備える。
　図２０Ａと図２０Ｂに示すセンサ４００では、錘部４０１の端部４０１ｈ、４０１ｊが延伸方向Ｌ１０４に対して傾斜し、突起部４０２、４０３の端部４０２ａ、４０３ａが延伸方向Ｌ１０４に延びる。この構成により、上方から見てすなわち上面視において突起部４０２、４０３の端部４０２ａ、４０３ａは錘部４０１の端部４０１ｈ、４０１ｊとそれぞれ交差する。
　図２２に示すセンサ４００ａでは、錘部１０３の端部１０３ｈ、１０３ｊは延伸方向Ｌ１０４に延びる。上方から見てすなわち上面視において、突起部５０２、５０３のそれぞれは錘部１０３から露出する部分と、錘部１０３から露出しない部分とを有する。突起部５０２、５０３は延伸方向Ｌ１０４に対して傾斜している端部５０２ａ、５０３ａをそれぞれ有する。上方から見てすなわち上面視において、突起部５０２の端部５０２ａは錘部１０３の端部１０３ｈと交差し、上方から見てすなわち上面視において突起部５０３の端部５０３ａは錘部１０３の端部１０３ｊと交差する。この構成により、センサ４００ａは、図２０Ａと図２０Ｂに示すセンサ４００と同様の効果が得られる。
　図２３は実施の形態７におけるさらに他のセンサ４００ｂの上面図である。図２３において、図２０Ａと図２０Ｂに示すセンサ４００さらには図２２に示すセンサ４００ａと同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ４００ｂは図２０Ａと図２０Ｂに示すセンサ４００の突起部４０２、４０３の代わりに、図２２に示すセンサ４００ａの突起部５０２、５０３を備える。
　図２３に示すセンサ４００ａでは、突起部５０２の端部５０２ａは錘部４０１の端部４０１ｈと逆の方向に延伸方向Ｌ１０４に対して傾斜し、突起部５０３の端部５０３ａは錘部４０１の端部４０１ｊと逆の方向に延伸方向Ｌ１０４に対して傾斜している。上方から見てすなわち上面視において、突起部５０２の端部５０２ａは錘部１０３の端部１０３ｈと交差し、上方から見てすなわち上面視において突起部５０３の端部５０３ａは錘部１０３の端部１０３ｊと交差する。この構成により、センサ４００ｂは、図２０Ａと図２０Ｂに示すセンサ４００や図２２に示すセンサ４００ａと同様の効果が得られる。
　なお、実施の形態１～７におけるセンサは加速度センサであるが、錘部の回動や変位により物理量を検出するセンサであれば、角速度センサ、歪センサ、気圧センサ、圧力センサなど、他の種類のセンサにも適用することができる。
　上記実施の形態において、「上面」「下面「上方」「下方」等の方向を示す用語は基板や錘部等のセンサの構成部材の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
　本発明のセンサは、衝撃が生じた場合に、錘部の回動に起因する梁部のねじれによる破断を効果的に抑制し、センサの耐衝撃性を向上するこができるので、車両やナビゲーション装置、携帯端末等に用いられる加速度センサや角速度センサ等の慣性力センサ、歪センや気圧センサ等のセンサとして有用である。
１１　　基板
１２　　支持部
１３　　錘部
１４　　梁部
１５，１６，２０，２２，２３，３１，３２　　突起部
１７，１８　　検出部
２１　　基板
１０１　　基板（第１の基板）
１０２　　支持部
１０３　　錘部
１０４　　梁部
１０５　　突起部（第１の突起部）
１０６　　突起部（第２の突起部）
２０１　　基板（第２の基板）
２０２　　突起部（第３の突起部）
２０３　　突起部（第４の突起部）
４０１　　錘部
４０２　　突起部（第１の突起部）
４０３　　突起部（第２の突起部）
５０２　　突起部（第１の突起部）
５０３　　突起部（第２の突起部）
Ｗ１４　　幅方向
Ｌ１４　　延伸方向
Ｈ１４　　高さ方向
Ｗ１０４　　幅方向
Ｌ１０４　　延伸方向
Ｈ１０４　　高さ方向

Claims (13)

  1. 第１の基板と、
    前記第１の基板に接続された支持部と、
    前記第１の基板に対向する錘部と、
    一端が前記支持部に接続され、他端が前記錘部に接続された梁部と、
    前記錘部に対向する第２の基板と、
    前記第１の基板に設けられた第１の突起部と、
    前記第１の基板に設けられた第２の突起部と、
    前記第２の基板に設けられた第３の突起部と、
    前記第２の基板に設けられた第４の突起部と、
    を備え、
    前記第１の突起部と前記第２の突起部との間隔は、前記第３の突起部と前記第４の突起部との前記間隔よりも小さい、センサ。
  2. 上面視において、前記第１の突起部と前記第２の突起部とは共に前記錘部から露出しない、請求項１に記載のセンサ。
  3. 上面視において、前記第３の突起部の一部と前記第４の突起部の一部とは前記錘部から露出する、請求項１または２に記載のセンサ。
  4. 前記第３の突起部および前記第４の突起部の厚みは、前記第１の突起部および前記第２の突起部の厚みより大きい、請求項４に記載のセンサ。
  5. 前記第１の突起部と前記第２の突起部との前記間隔は、前記梁部の幅よりも大きい、請求項４に記載のセンサ。
  6. 前記第３の突起部と前記第４の突起部との前記間隔は、前記梁部の幅よりも大きい、請求項４に記載のセンサ。
  7. 上面視において、前記第１の突起部は前記錘部の端部と交差する端部を有する、請求項１に記載のセンサ。
  8. 前記錘部の前記端部は前記梁部の延伸方向に対して傾斜しており、
    前記第１の突起部の前記端部は前記延伸方向に延びる、請求項７に記載のセンサ。
  9. 前記梁部は、前記一端から延伸方向に前記他端まで延び、
    前記延伸方向と直角でかつ前記第１の基板と平行の幅方向における前記錘部の幅は、前記幅方向における前記第１の突起部と前記第２の突起部との間隔と、前記幅方向における前記第３の突起部と前記第４の突起部との間隔よりも大きい、請求項１に記載のセンサ。
  10. 前記幅方向における前記第１の突起部と前記第２の突起部との前記間隔は、前記幅方向における前記第３の突起部と前記第４の突起部との前記間隔よりも小さい、請求項９に記載のセンサ。
  11. 基板と、
    前記基板に接続された支持部と、
    前記支持部に接続された一端と、前記一端の反対側の他端とを有して、前記一端から延伸方向に延びる梁部と、
    前記基板と対向する錘部と、
    前記基板に設けられた第１の突起部と、
    を備え、
    前記錘部は、前記延伸方向に対して傾いている端部を有し、
    前記第１の突起部は、前記延伸方向に延びる端部を有し、
    前記第１の突起部は、上面視において、前記錘部から露出している部分と、前記錘部から露出していない部分とを有する、センサ。
  12. 前記基板に設けられた第２の突起部をさらに備え、
    前記第２の突起部は、前記錘部の端部と異なる方向に延びる端部を有し、
    前記第２の突起部は、前記錘部から露出している部分と、前記錘部から露出していない部分とを有する、請求項１１に記載のセンサ。
  13. 第１の基板と、
    前記第１の基板に接続された支持部と、
    前記第１の基板に対向する錘部と、
    一端が前記支持部に接続され、他端が前記錘部に接続された梁部と、
    前記錘部に対向する第２の基板と、
    前記第１の基板に設けられた第１の突起部と、
    前記第２の基板に設けられた第２の突起部と、
    を備え、
    前記第１の突起部の厚みは、前記第２の突起部の厚みと異なる、センサ。
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