WO2016039034A1 - Ｍｅｍｓ構造体、加速度センサ - Google Patents

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WO2016039034A1
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WO
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substrate
electrode
weight portion
capacitance
acceleration
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PCT/JP2015/071624
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Inventor
鈴木　利尚
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure

Definitions

  • the technology disclosed in the present application relates to a MEMS structure and an acceleration sensor that are particularly configured as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).
  • an MEMS sensor manufactured using MEMS technology includes an acceleration sensor using capacitance.
  • a capacitor is formed between a fixed electrode fixed to a substrate and a movable electrode provided on a weight portion that can be relatively varied with respect to the substrate, and acceleration is caused by a change in capacitance of the capacitor.
  • an acceleration sensor that detects for example, Patent Document 1.
  • the acceleration sensor disclosed in Patent Document 1 is configured as a three-axis acceleration sensor that detects acceleration acting in each direction of XYZ based on output signals of two sensors, the first sensor and the second sensor, which are similarly configured. ing.
  • both end portions in the Y direction of the weight portion are connected to an anchor fixed to the substrate via a spring.
  • the spring of the first sensor expands and contracts according to the accelerations in the Y and Z directions, while it has rigidity with respect to the acceleration in the X direction and its expansion and contraction is restricted.
  • the first sensor is a biaxial acceleration sensor that detects acceleration in the Y and Z directions from a change in capacitance between a weight portion that varies in the Y and Z directions according to acceleration and a fixed electrode provided on the substrate. It is configured as.
  • the first sensor has a capacitance of a capacitor formed by a weight portion formed in a flat plate shape and a fixed electrode formed on the substrate so as to face the plane of the weight portion in the Z direction. Acceleration acting in the direction is detected.
  • the acceleration sensor described above is molded and packaged with resin or the like.
  • the acceleration sensor is mounted on a mounting substrate (such as a glass epoxy substrate) as a chip in which the weight portion is covered with a cover and is airtight.
  • the mounting board on which the acceleration sensor is mounted is installed in, for example, a mold, and is packaged by filling the mold with resin.
  • This resin and the mounting substrate are different in temperature characteristics (thermal expansion coefficient, etc.) from silicon constituting the acceleration sensor.
  • the fixed electrode for detecting the acceleration in the Z direction provided on the substrate facing the weight portion is molded by a change in temperature in the use environment or a change in temperature due to heat generated by other elements.
  • the weight portion is, for example, in a sealed space that is covered with a cover and isolated from the resin to be molded, and is supported by an anchor or a spring with respect to the substrate and is held in a floating state on the substrate. ing. For this reason, in the weight part, expansion and contraction of the entire weight part due to temperature change occurs, but warpage due to expansion and contraction of the resin being molded does not occur.
  • the capacitor for detecting the acceleration in the Z direction is electrostatically generated by warping of only one of the fixed electrodes on the substrate, the weight part constituting the capacitor and the fixed electrode on the substrate. There is a problem that an output depending on temperature occurs even when the capacitance changes and acceleration in the Z direction is not applied.
  • An object of the present invention is to provide a MEMS structure and an acceleration sensor capable of reducing a change in capacitance due to warpage generated in a substrate due to temperature dependence and improving detection accuracy.
  • a MEMS structure is connected to a substrate, a plurality of anchors provided on the substrate, and each of the plurality of anchors via an elastic member, and swings freely from the substrate.
  • the first electrode portion and the weight portion in a state where the first electrode portion provided inside the closed curve to be connected and the second electrode portion provided outside the closed curve have warped the substrate due to a temperature change.
  • the amount of change in capacitance between the second electrode portion and the weight portion is canceled out by the amount of change in capacitance between the second electrode portion and the weight portion.
  • the weight portion and the fixed electrode provided on the substrate are opposed to each other in a first direction orthogonal to the plane of the substrate, and a capacitor is configured by applying a voltage or the like.
  • a capacitor is configured by applying a voltage or the like.
  • an electrode provided inside the closed curve, or a part of the electrode is used as the first electrode portion.
  • the electrode provided on the outside or a part of the electrode is defined as the second electrode portion.
  • the amount of change in the capacitance between the first electrode portion and the weight portion is the second.
  • the relationship is canceled by the amount of change in capacitance between the electrode portion and the weight portion.
  • the MEMS structure When the body is applied to a capacitance type acceleration sensor, it is possible to improve the detection accuracy of acceleration detected from the amount of change in capacitance.
  • the MEMS structure can be similarly applied to a sensor that detects a physical quantity other than acceleration based on an amount of change in capacitance.
  • the closed curve may be a circle, and a plurality of anchors may be positioned on the circumference.
  • a plurality of anchors are arranged on the circumference of a closed curve and have symmetry. Therefore, according to the MEMS structure, it is possible to easily set and change the arrangement of the first and second electrode portions on the substrate based on the circular closed curve.
  • the MEMS structure according to the technique disclosed in the present application is connected to the substrate, the anchor provided on the substrate, and the anchor via an elastic member, and is supported so as to be able to swing freely from the substrate.
  • a fixed electrode that is provided on the substrate and faces the weight in a first direction orthogonal to the plane of the substrate, and the fixed electrode is held by the anchor so that the substrate warps due to temperature change. It is provided in the fixed area
  • the weight portion and the fixed electrode provided on the substrate are opposed to each other in a first direction orthogonal to the plane of the substrate, and a capacitor is configured by applying a voltage or the like.
  • a fixed electrode is provided in the fixed region of the substrate where the warpage of the substrate due to temperature change is reduced by holding the anchor.
  • substrate and the weight part are connected through the anchor and the elastic member. In other words, the weight portion is held by the anchor with respect to the substrate, and the distance from the substrate in the first direction depends on the height of the anchor or the like.
  • the distance along the first direction between the portion (fixed region) where the substrate is held by the anchor and the weight portion is the distance along the first direction of the anchor. Accordingly, it is maintained within a certain range. For this reason, the distance between the fixed electrode provided in the fixed region and the weight portion along the first direction is maintained within a certain range according to the distance along the first direction of the anchor, and the temperature The influence and effect that the warpage of the substrate due to the change has on the capacitance is reduced as compared with the fixed electrode provided outside the region.
  • the fixed region may be a region partitioned in a range up to a predetermined distance with the base end portion of the anchor connected to the substrate as the center. According to the MEMS structure, it is possible to easily set, change, etc. the arrangement of the fixed electrodes on the substrate by setting the fixed region around the proximal end portion of the anchor.
  • the fixed region is a circle formed with a predetermined width around a circumference connecting each of the plurality of anchors in a plan view of the substrate. It may be an annular region.
  • the fixed region is formed with a predetermined width around the circumference connecting the anchors, that is, an annular region in which the inner side and the outer side of the circumference connecting the anchors have the same width.
  • the acceleration sensor which concerns on the technique disclosed by this application is equipped with the MEMS structure in any one of Claim 1 thru
  • a capacitance part that bends with respect to the acceleration in the two directions along the second direction and changes in capacitance according to the acceleration acting in the second direction, and fixes the acceleration in the first direction to the weight part. It is detected from the amount of change in capacitance of the electrode, and the acceleration in the second direction is detected from the amount of change in capacitance of the capacitance portion.
  • the elastic member has flexibility in the first and second directions.
  • the weight portion is supported by the elastic member having flexibility in these two directions so as to be able to swing away from the substrate.
  • the acceleration sensor can detect the acceleration in the first direction from the amount of change in capacitance between the weight portion and the fixed electrode.
  • the acceleration sensor can detect the acceleration in the second direction from the amount of change in capacitance of the capacitance unit.
  • the above-mentioned elastic member has rigidity in other directions along the substrate different from the second direction without having the property of expanding and contracting in three directions as used in a general three-axis acceleration sensor. be able to.
  • an acceleration sensor with improved detection accuracy can be configured.
  • an acceleration sensor with further improved acceleration detection accuracy can be configured.
  • the acceleration sensor disclosed in the present application includes two acceleration sensors according to claim 6, wherein the second direction of one acceleration sensor and the second direction of the other acceleration sensor are orthogonal to each other. It is good.
  • a function equivalent to that of a three-axis acceleration sensor can be realized by using two acceleration sensors according to claim 6.
  • the size of the apparatus can be reduced by reducing the number of devices while improving the detection accuracy.
  • FIG. 4 is an end view of a section cut along the line C-C in FIG. 3, and is a schematic diagram showing a state in which warping has occurred.
  • FIG. 4 is an end view of the cut line D-D line of FIG. 3, and is a schematic diagram showing a state in which warping has occurred.
  • It is a schematic diagram for demonstrating the positional relationship of the anchor and 3rd fixed electrode of another example. It is a schematic diagram for demonstrating the positional relationship of the anchor and 3rd fixed electrode of another example.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a chip in which a capacitance type acceleration sensor is manufactured as a MEMS structure according to the present embodiment by using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
  • the acceleration sensor 10 includes a substrate 12 formed in a substantially rectangular plate shape in plan view.
  • a first sensor 21 and a second sensor 31 are formed in each of two chip regions arranged in parallel in the direction along the long side of the substrate 12.
  • the direction along the long side of the acceleration sensor 10 (the direction in which the first and second sensors 21 and 31 are arranged side by side) is the X direction and the X direction.
  • a direction perpendicular to the acceleration sensor 10 along the short side is referred to as a Y direction
  • a direction perpendicular to both the X direction and the Y direction (a direction perpendicular to the substrate plane of the substrate 12) is referred to as a Z direction.
  • the first sensor 21 includes a frame portion 23, a weight portion 24, a pair of spring portions 26, and first and second fixed electrodes 28 and 29.
  • the frame portion 23 is formed in a square frame shape in plan view, and a weight portion 24 is provided on the enclosed inner portion.
  • the weight portion 24 is formed in a plate shape having a substantially square shape in plan view.
  • the weight portion 24 has a plurality of through holes 24 ⁇ / b> A penetrating in the Z direction, and the through holes 24 ⁇ / b> A are formed in a matrix with respect to the weight portion 24.
  • the through hole 24A functions as a ventilation hole for reducing resistance when the weight portion 24 moves in the Z direction, and an inlet for etching liquid when etching the sacrificial layer in the manufacturing process of the first sensor 21. It functions as.
  • the first sensor 21 is provided with spring portions 26 on both sides in the Y direction.
  • the spring portion 26 includes an anchor 41 provided at a substantially central portion in the X direction and a pair of springs 43 provided on both sides of the anchor 41 in the X direction.
  • the anchor 41 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape in plan view, and the center in the X direction coincides with the center of the weight portion 24 in the X direction.
  • the weight portion 24 and the anchor 41 are connected via each spring 43.
  • the spring 43 has a fixed end 43 ⁇ / b> A on one end side fixed to the side surface of the anchor 41 and a movable end 43 ⁇ / b> B on the other end side connected to the weight portion 24.
  • the spring 43 is formed in a zigzag shape in which short sides and long sides that are perpendicular to each other are alternately connected, the short sides are provided along the X direction, and the long sides are provided along the Y direction. Further, the spring 43 is configured such that the distance between the fixed end 43A fixed to the anchor 41 and the movable end 43B connected to the weight portion 24 is longer than the long side, and the rigidity in the X direction is increased. Therefore, it has a structure in which expansion and contraction is restricted.
  • the spring part 26 is provided in the edge part part of the outer side of the weight part 24 in the Y direction.
  • the position of the outer side edge portion in the Y direction of the anchor 41 and the spring 43 is the same position as the end portion of the weight portion 24 in the Y direction. Accordingly, the outer side edge portion of the spring portion 26 in the Y direction is provided on the same straight line along the X direction as the end portion of the weight portion 24 in the Y direction.
  • FIG. 2 (b) is an end view of the section cut along the line AA in FIG. 2 (a)
  • FIG. 2 (c) is an end view of the section cut along the line BB in FIG. 2 (a).
  • the anchor 41 is fixed in a state where it is erected on the substrate 12.
  • the weight portion 24 is held in a state of floating on the substrate 12 by being supported by the anchor 41 via the spring 43. Further, the weight part 24 and the frame part 23 surrounding the weight part 24 are separated from each other.
  • the first and second fixed electrodes 28 and 29 are provided at the substantially central portion of the first sensor 21.
  • the first sensor 21 includes a plurality of sets (six sets in the present embodiment) of a pair of first and second fixed electrodes 28 and 29.
  • the first and second fixed electrodes 28 and 29 are formed in a substantially rectangular plate shape whose main surface is along the Z direction, and long sides are provided along the X direction.
  • the first and second fixed electrodes 28 and 29 are alternately provided along the Y direction so that their main surfaces face each other.
  • the first fixed electrode 28 is a wiring (not shown) formed on the substrate 12 with a through hole 28A provided on one end side in the X direction (the upper three in the figure are the left side and the lower three are the right side).
  • the second fixed electrode 29 is provided with a through hole 29A on one end side in the X direction opposite to the first fixed electrode 28 (the upper three in the drawing are on the right side and the lower three are on the left side). It is electrically connected to the formed wiring (not shown). Further, as shown in FIG. 2B, the first and second fixed electrodes 28 and 29 are formed such that portions excluding the end portions where the through holes 28A and 29A are provided are separated from the substrate 12. . Note that the first and second fixed electrodes 28 and 29 may be configured such that the entirety including the end portions is connected to the substrate 12.
  • the substrate 12 includes a core substrate 51, an insulating layer 53 formed so as to cover the upper surface of the core substrate 51, and a third fixed electrode 55 formed on the insulating layer 53.
  • the anchor 41 is connected to a pad 58 on the insulating layer 53, and the weight portion 24 is electrically connected to an external terminal via wiring (not shown).
  • a parallel plate capacitor is configured by the weight portion 24 and the first and second fixed electrodes 28 and 29 with the weight portion 24 as a movable electrode.
  • the capacitance of the parallel plate capacitor changes according to the acceleration acting on the first sensor 21 in the Y direction.
  • the first sensor 21 measures the capacitance of the parallel plate capacitor that changes with the variation in the distance between the weight portion 24 and the first and second fixed electrodes 28 and 29, thereby measuring the Y direction. It is possible to detect the acceleration with respect to.
  • a plurality of third fixed electrodes 55 are formed on the upper surface of the insulating layer 53 so as to face the weight portion 24 in the Z direction.
  • the first sensor 21 includes a parallel plate capacitor that is opposed to the weight portion 24 and each of the plurality of third fixed electrodes 55 in the Z direction.
  • the capacitance of the parallel plate capacitor changes according to the acceleration acting on the first sensor 21 in the Z direction.
  • the first sensor 21 detects the acceleration in the Z direction by measuring the capacitance of the parallel plate capacitor that changes as the distance between the weight portion 24 and each of the plurality of third fixed electrodes 55 varies. Is done.
  • the first sensor 21 detects acceleration acting in the Y direction and the Z direction, while the spring 43 has a structure in which expansion and contraction in the X direction is restricted, and the weight portion 24 is in the X direction. It is designed not to bend. Therefore, the first sensor 21 is configured as a biaxial acceleration sensor that can detect accelerations in the Y direction and the Z direction.
  • the second sensor 31 included in the acceleration sensor 10 has the same configuration as the first sensor 21, and includes a frame portion 23, a weight portion 24, a pair of spring portions 26, First and second fixed electrodes 28 and 29 and a third fixed electrode (not shown) are provided.
  • the second sensor 31 has a structure in which the first sensor 21 is rotated 90 degrees with the Z direction as a rotation axis.
  • the second sensor 31 detects acceleration acting in the X direction and the Z direction, while the spring 43 of the spring portion 26 is restricted from expanding and contracting in the Y direction so that the weight portion 24 does not flex in the Y direction. It has become. Therefore, the second sensor 31 is configured as a biaxial acceleration sensor that can detect accelerations in the X direction and the Z direction.
  • acceleration in three directions is detected based on the outputs of the first and second sensors 21 and 31. Further, the acceleration sensor 10 measures the change in capacitance according to the variation in the distance between the weight portion 24 of each of the first and second sensors 21 and 31 and the third fixed electrode 55 in the acceleration in the Z direction. To detect. That is, the acceleration sensor 10 is configured to detect the acceleration in the Z direction using a value obtained by combining the outputs of both the first and second sensors 21 and 31.
  • the structure of the position and size of the third fixed electrode 55 will be described. Since the first and second sensors 21 and 31 have the same configuration, the first sensor 21 will be described as an example. As shown in FIG. 2A, a plurality (four in this embodiment) of third fixed electrodes 55 are formed on the substrate 12. The number, position, size, and the like of the plurality of third fixed electrodes 55 of the present embodiment are determined based on the closed curve 61.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the anchor 41 and the third fixed electrode 55 and the like.
  • the closed curve 61 is a circle that passes through the center P ⁇ b> 1 in the X direction and the Y direction of the two anchors 41 in the plan view of the substrate 12.
  • the weight portion 24 of the present embodiment has a substantially square shape in plan view, and two anchors 41 are provided at the end portion in the Y direction and in the center portion in the X direction and have symmetry. For this reason, the two anchors 41 are targeted positions in the Y direction with respect to the center P ⁇ b> 2 in plan view of the weight portion 24.
  • the center of the closed curve 61 of this embodiment corresponds to the center P2.
  • the acceleration sensor 10 shown in FIG. 1 is mounted on a mounting substrate (such as a glass epoxy substrate) as a chip in which the weight portion 24 and the like are covered with a cover (not shown) and hermetically sealed, and is molded with a resin or the like.
  • the resin and the mounting substrate have different temperature characteristics (thermal expansion coefficient and the like) from the silicon constituting the acceleration sensor 10.
  • the third fixed electrode 55 provided on the substrate 12 so as to face the weight portion 24 is a resin or mounting substrate that is molded by a temperature change caused by a temperature change or the like of the use environment of the acceleration sensor 10. When the film expands and contracts, warpage occurs with the substrate 12 along with the expansion and contraction.
  • the weight portion 24 is in a sealed space isolated from the resin to be molded while being covered with the cover, and is supported on the substrate 12 by the anchor 41 and the spring portion 26 and floats on the substrate 12. Held in a state.
  • the capacitor for detecting the acceleration in the Z direction constituted by the weight portion 24 and the plurality of third fixed electrodes 55 is the electrode of the weight portion 24 and the plurality of third fixed electrodes 55 that are opposed to each other.
  • the capacitance changes, and there is a possibility that an output depending on the temperature may be generated even in a state where no acceleration in the Z direction is applied.
  • the first sensor 21 of the present embodiment has a configuration in which the capacitance does not change even when the substrate 12 warps due to a temperature change based on the closed curve 61 described above.
  • a portion provided inside the closed curve 61 is referred to as a first electrode portion 55A
  • a portion provided outside the closed curve 61 is referred to as the second electrode. This will be described as a part 55B.
  • the shape of the substrate 12 that is deformed by the warp accompanying the temperature change depends on the shape, material, and the like of the substrate 12.
  • FIG. 4 is an end view of the section cut along the line CC in FIG. 3, and schematically shows a state in which warping has occurred.
  • the substrate 12 warps so as to approach the lower surface 24 ⁇ / b> B of the weight portion 24 with the center P ⁇ b> 2 as an apex.
  • the upper surface 12A of the substrate 12 facing the lower surface 24B of the weight portion 24 is deformed into a spherical shape.
  • the distance d in the Z direction between the lower surface 24B of the weight portion 24 and the upper surface 12A of the substrate 12 becomes shorter from the outside toward the center P2.
  • the distance d is maintained at the height along the Z direction of the anchor 41 in the portion where the anchor 41 is connected, the substrate 12 is not easily affected by the warp of the substrate 12. Therefore, in the substrate 12 of the present embodiment in which the upper surface 12A has a spherical shape, the distance d in the portion corresponding to the closed curve 61 shown in FIG. 3 is determined by the height of the anchor 41.
  • FIG. 5 is an end view of the section cut along the line D-D in FIG. 3 and schematically shows a state in which warping has occurred.
  • the anchor 41 shown by the broken line in FIG. 5 is shown for convenience of explanation, and is not actually provided on the substrate 12.
  • the substrate 12 is maintained at the height of the anchor 41 at positions P3 and P4 on the closed curve 61 and is not easily affected by warpage.
  • the substrate 12 is deformed in a direction closer to the weight portion 24 side (upward in FIG. 5) than the position before the warp occurs on the center P2 side with respect to the positions P3 and P4, that is, inside the closed curve 61 ( (See arrow 63 in the figure).
  • the substrate 12 is deformed in a direction away from the weight portion 24 (downward in FIG. 5) outside the closed curve 61 (positions P3 and P4) (see an arrow 65 in the drawing). For this reason, the capacitance of the capacitor formed by the weight portion 24 and the third fixed electrode 55 is increased in comparison with the first electrode portion 55A shown in FIG. To do. Conversely, the capacitance of the capacitor formed by the weight portion 24 and the third fixed electrode 55 decreases in the second electrode portion 55B.
  • the first sensor 21 of the present embodiment is configured so that the first electrode portion 55 ⁇ / b> A provided inside the closed curve 61 and the weight portion 24 are in a state where the substrate 12 is warped due to a temperature change.
  • the third fixed electrode 55 is provided so that the amount of change in capacitance is canceled out by the amount of change in capacitance between the second electrode portion 55B and the weight portion 24 provided outside the closed curve 61.
  • the warp direction is opposite to that described above.
  • the increase / decrease in the capacitance change is opposite between the first electrode portion 55A and the second electrode portion 55B.
  • the change modes are the same and cancel each other, description thereof is omitted here.
  • the closed curve 61 is set based on the position of the anchor 41 on the substrate 12 and the shape of the warp of the substrate 12.
  • the simulation etc. which change the magnitude
  • the position of the third fixed electrode 55 at which the amount of change in capacitance is offset or minimized is determined.
  • the angle of curvature of the substrate 12 is relatively gentle inside the closed curve 61, while the angle of curvature is large outside the closed curve 61. It has become.
  • the first electrode portion 55A is compared with the first electrode portion 55A.
  • the 2 electrode part 55B becomes large. Therefore, in the first sensor 21 of the present embodiment, the area of the first electrode portion 55A is made larger than that of the second electrode portion 55B, that is, the area of the third fixed electrode 55 inside the closed curve 61 is made larger. Thus, it is possible to favorably cancel out the amount of change in capacitance.
  • the weight portion 24 and the third fixed electrode 55 provided on the substrate 12 face each other in the Z direction perpendicular to the plane of the substrate 12 to constitute a capacitor.
  • the third fixed electrode 55 is provided on the outside of the first electrode portion 55 ⁇ / b> A on the outside of the closed curve 61. This portion is referred to as a second electrode portion 55B.
  • the first sensor 21 detects the electrostatic capacitance between the first electrode portion 55 ⁇ / b> A and the weight portion 24 when the substrate 12 warps due to a temperature change caused by a temperature change or the like in the usage environment of the acceleration sensor 10.
  • the capacitance change amount is canceled by the capacitance change amount between the second electrode portion 55 ⁇ / b> B and the weight portion 24.
  • the amount of change in capacitance due to the warp of the substrate 12 due to a temperature change can be canceled by the first and second electrode portions 55A and 55B arranged based on the closed curve 61.
  • the detection accuracy of acceleration detected from the amount of change in capacitance can be improved.
  • the closed curve 61 of this embodiment is set in a circular shape, and the two anchors 41 are located on the circumference. That is, the first sensor 21 has a relationship in which the two anchors 41 are arranged on the circumference of the closed curve 61 and has symmetry. Therefore, according to the first sensor 21, the arrangement of the first and second electrode portions 55A and 55B on the substrate 12 can be easily set and changed based on the circular closed curve 61. .
  • the spring 43 included in the first sensor 21 bends with respect to acceleration acting in the Y direction and the Z direction.
  • a parallel plate capacitor is configured by the weight portion 24 and the first and second fixed electrodes 28 and 29 with the weight portion 24 as a movable electrode.
  • the capacitance of the parallel plate capacitor changes according to the acceleration acting on the first sensor 21 in the Y direction.
  • the first sensor 21 includes the weight portion 24 that fluctuates according to the acceleration and the first to first portions by the spring 43 being expanded and contracted according to the acceleration in the Y and Z directions and the expansion and contraction with respect to the acceleration in the X direction being restricted.
  • the accelerations in the Y and Z directions are detected from the change in capacitance with the three fixed electrodes 28, 29, and 55.
  • the first sensor 21 is configured as a biaxial acceleration sensor with the spring 43 having rigidity in the X direction.
  • the spring 43 having rigidity in the X direction.
  • the second sensor 31 has a structure in which the first sensor 21 is rotated 90 degrees about the Z direction as a rotation axis. Therefore, the second sensor 31 is configured as a biaxial acceleration sensor that can detect accelerations in the X direction and the Z direction. In such a configuration, as compared with the case where the three-axis acceleration sensor is configured by three one-axis acceleration sensors, the first and second sensors 21 and 31 that are the above-described two-axis acceleration sensors are used for three axes. A function equivalent to that of the acceleration sensor can be realized, and the number of devices can be reduced and the apparatus can be downsized while improving the detection accuracy.
  • the acceleration sensor 10 is configured to detect the acceleration in the Z direction using the outputs of both the first and second sensors 21 and 31. Accordingly, in the acceleration sensor 10, since all the sensors (first and second sensors 21 and 31) contribute to the detection of acceleration in the Z direction, a three-axis acceleration sensor is configured by three one-axis acceleration sensors. Compared with, it has a structure excellent in miniaturization.
  • the spring 43 is configured such that the movable end 43B is positioned outside when the first sensor 21 is viewed in plan with respect to the fixed end 43A. In such a configuration, the influence of the rotational moment acting on the weight portion 24 is reduced, and the detection accuracy of the first sensor 21 can be improved.
  • the acceleration sensor 10 is an example of a MEMS structure.
  • the first and second fixed electrodes 28 and 29 are an example of a capacitance unit.
  • the third fixed electrode 55 is an example of a fixed electrode.
  • the spring 43 is an example of an elastic member.
  • the Z direction is an example of a first direction.
  • the Y direction in the first sensor 21 is an example of the second direction.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the shape of the closed curve 61 in the above-described embodiment is an example, and the shape of the closed curve 61 is appropriately changed according to the positions of the plurality of anchors 41, the form of warpage occurring in the substrate 12, and the like.
  • the shape, position, size, and the like of the third fixed electrode 55 are also changed in accordance with the shape of the closed curve 61.
  • the positions of the first electrode portion 55A and the second electrode portion 55B of the third fixed electrode 55 are determined based on the closed curve 61, but the present invention is not limited to this.
  • the position or the like of the third fixed electrode 55 may be determined based on the fixed region of the substrate 12 where the anchor 41 holds the warp of the substrate 12 due to temperature change.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the anchors 41A and 41B and the third fixed electrodes 75 and 77 of the first sensor 21A different from the above embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as those in the above embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate.
  • FIG. 6 corresponds to FIG. 3 in the above-described embodiment, and like FIG. 3, illustration of parts unnecessary for the description (first fixed electrode 28 and the like) is omitted.
  • the first sensor 21A shown in FIG. 6 includes four anchors 41A and 41B, and each of the anchors 41A and 41B is connected to the weight portion 24 by a spring 43 (see FIG. 2A).
  • the pair of anchors 41A is provided at positions that are symmetrical with respect to the center P2 in the Y direction with the center P2 of the substrate 12 therebetween.
  • the pair of anchors 41B is provided at positions that are symmetrical in the X direction with respect to the center P2.
  • each of the anchors 41A and 41B is provided at a position closer to the center P2 by a predetermined distance from each end portion of the weight portion 24 in the X direction and the Y direction, unlike the above embodiment. .
  • the end portions in the respective directions of the weight portion 24 are provided so as to spread outward from the anchors 41A and 41B.
  • the distance d in the Z direction (see FIG. 4) is maintained at the height of the anchor 41 along the Z direction in the portion where the anchor 41 is connected. Therefore, it is difficult to be affected by the warp of the substrate 12. Accordingly, in the first sensor 21A, the third fixed electrodes 75 and 77 are provided in the fixed regions 71 and 73 in which the warpage of the substrate 12 due to the temperature change is reduced by holding each of the plurality of anchors 41A and 41B. ing.
  • the fixed region 71 is set as a region partitioned in a range up to a predetermined distance with each base end portion of the anchor 41A as a center, and has a substantially elliptical shape centered on the anchor 41A in the plan view of the substrate 12.
  • the third fixed electrode 75 is formed in an elliptical shape so as to spread over the entire surface of the substrate 12 in the fixed region 71 (a portion indicated by hatching in the drawing).
  • the fixed region 73 is set as a region partitioned in a range up to a predetermined distance with each base end portion of the anchor 41B as a center, and is substantially elliptical with the anchor 41B as the center in a plan view of the substrate 12.
  • the third fixed electrode 77 is formed in an elliptical shape so as to spread over the entire substrate 12 in the fixed region 73.
  • the third fixed electrodes 75 and 77 are arranged on the basis of the positions and ranges of the fixed regions 71 and 73, so that the weight portion 24 and the third fixed electrodes 75 and 77 are configured. It is possible to cancel the amount of change in capacitance due to warpage of the substrate 12 in the capacitor. For this reason, the 1st sensor 21A can acquire the same effect as the 1st sensor 21 of the above-mentioned embodiment.
  • the fixed regions 71 and 73 are set around the base ends of the anchors 41A and 41B, so that the third fixed electrodes 75 and 77 can be easily arranged on the substrate 12. It is possible to set, change, etc.
  • the closed curve 61 in the above embodiment may be used together. More specifically, the fixed regions 71 and 73 shown in FIG. 6 are set so that the inner and outer areas are the same with respect to the circular closed curve 61 connecting the four anchors 41A and 41B. Therefore, for example, in the third fixed electrode 75, the first electrode portion 75A provided inside the closed curve 61 and the second electrode portion 75B provided outside the closed curve 61 have the same area. As described above, by using the fixed regions 71 and 73 and the closed curve 61 in combination, the arrangement of the third fixed electrode 75 on the substrate 12 can be easily set, changed, or the like.
  • the fixed regions 71 and 73 are regions in a range equidistant from the base ends of the anchors 41A and 41B, that is, the shape of the substrate 12 in a plan view is a circle centered on the anchors 41A and 41B. It may be an area.
  • the third fixed electrodes 75 and 77 may be formed in a part of the fixed regions 71 and 73, or a plurality of third fixed electrodes 75 and 77 may be formed in the fixed regions 71 and 73.
  • the fixed regions 71 and 73 described above may be annular regions formed with a predetermined width around the circumference connecting each of the plurality of anchors 41A in the plan view of the substrate 12.
  • the closed curve 61 is set in a circular shape connecting the two anchors 41A.
  • the fixed region 81 is a region that is widened by a width 83 that is the same distance from the inside to the outside around the closed curve 61.
  • the third fixed electrode 85 of the first sensor 21 ⁇ / b> B is formed in an annular shape so as to spread over the entire substrate 12 in the fixed region 81.
  • the width 83 may be a different distance between the inside and the outside of the closed curve 61.
  • the acceleration sensor in this application was materialized as a biaxial acceleration sensor which can detect the acceleration of 2 directions, for example, it may be materialized as a 1 axis acceleration sensor which detects only the acceleration of a Z direction. Good.
  • the first and second fixed electrodes 28 and 29 can be omitted.
  • the MEMS structure in the present application can also be applied to other capacitance type sensors that detect other physical quantities such as angular velocity based on the amount of change in capacitance.
  • the spring 43 which has the characteristic to expand-contract or bend with respect to two directions was used, you may use the elastic member which expands-contracts in three directions or one direction.
  • the shape and configuration of each member is an example, and may be changed as appropriate.
  • the first sensor 21 and the second sensor 31 may have different structures.

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Abstract

温度依存によって基板に生じる反りに起因した静電容量の変化を低減して、検出精度の向上が図れるＭＥＭＳ構造体を提供する。第１のセンサ２１は、錘部２４と、基板１２上に設けられた第３固定電極５５とは、基板１２の平面に直交するＺ方向において対向しコンデンサを構成する。第３固定電極５５は、基板１２の平面視において２つのアンカー４１を結ぶ閉曲線６１を設定した場合に、当該閉曲線６１の内側となる部分を第１電極部５５Ａ、外側に設けられた部分を第２電極部５５Ｂとする。そして、第１のセンサ２１を、温度変化による基板１２の反りが発生した場合に、第１電極部５５Ａと錘部２４との間の静電容量の変化量が、第２電極部５５Ｂと錘部２４との間の静電容量の変化量によって打ち消される関係とする。

Description

ＭＥＭＳ構造体、加速度センサ
　本願に開示の技術は、特にＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）として構成されるＭＥＭＳ構造体及び加速度センサに関するものである。
　従来、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳ構造体には、静電容量を用いる加速度センサがある。例えば、基板に対して固定された固定電極と、基板に対して相対的に変動可能な錘部に設けられた可動電極との間にコンデンサを構成し、該コンデンサの静電容量の変化によって加速度を検出する加速度センサがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示される加速度センサは、同様に構成された第１及び第２のセンサの２つのセンサの出力信号により、ＸＹＺの各方向に作用する加速度を検出する３軸加速度センサとして構成されている。例えば、第１のセンサは、錘部のＹ方向の両端部分が、基板に固定されたアンカーとバネを介して連結されている。
　第１のセンサのバネは、Ｙ，Ｚ方向の加速度に応じて伸縮する一方で、Ｘ方向の加速度に対する剛性を有し伸縮が規制されている。第１のセンサは、加速度に応じてＹ，Ｚ方向に変動する錘部と基板上に設けられた固定電極との静電容量の変化からＹ，Ｚ方向の加速度が検出される２軸加速度センサとして構成されている。第１のセンサは、平板状に形成された錘部と、当該錘部の平面とＺ方向で対向するように基板上に形成された固定電極とで構成されるコンデンサの静電容量によって、Ｚ方向に作用する加速度を検出している。
特開２０１４－７１０９７号公報
　ところで、上記した加速度センサは、樹脂等によってモールドされパッケージ化される。例えば、加速度センサは、錘部がカバーで覆われ気密にされた状態のチップとして実装基板（ガラスエポキシ基板など）に実装される。加速度センサが実装された実装基板は、例えば、金型の中に設置され、当該金型の中に樹脂を充填してパッケージ化される。この樹脂や実装基板は、加速度センサを構成するシリコンとは温度特性（熱膨張率等）が異なる。このため、例えば、錘部に対向して基板上に設けられたＺ方向の加速度を検出するための固定電極は、使用環境の気温の変化や他の素子の発熱などによる温度変化によりモールドしている樹脂や実装基板が伸縮した場合に、この伸縮にともなって、固定電極が形成された基板とともに反りが発生する。
　一方で、錘部は、例えば、カバーに覆われた状態となりモールドする樹脂とは隔離された密閉空間内にあり、基板に対してアンカーやバネで支持されて基板上に浮いた状態で保持されている。このため、錘部には、温度変化による錘部全体の伸縮は発生するが、モールドしている樹脂の伸縮に起因した反りは発生しない。その結果、Ｚ方向の加速度を検出するためのコンデンサは、当該コンデンサを構成する錘部と基板上の固定電極との２つの電極のうち、一方の固定電極のみに反りが発生することで静電容量が変化し、仮にＺ方向の加速度が加わっていない状態でも温度に依存した出力が発生してしまうことが問題となる。
　本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。温度依存によって基板に生じる反りに起因した静電容量の変化を低減して、検出精度の向上が図れるＭＥＭＳ構造体及び加速度センサを提供することを目的とする。
　本願に開示される技術に係るＭＥＭＳ構造体は、基板と、基板上に設けられた複数のアンカーと、複数のアンカーの各々に対して弾性部材を介して接続され、基板から遊離して揺動可能に支持される錘部と、基板上に設けられ、基板の平面に直交する第１方向において錘部と対向する固定電極と、を備え、固定電極は、基板の平面視において複数のアンカーを結ぶ閉曲線の内側に設けられた第１電極部と、閉曲線の外側に設けられた第２電極部と、を有し、温度変化による基板の反りが発生した状態において、第１電極部と錘部との間の静電容量の変化量が、第２電極部と錘部との間の静電容量の変化量によって打ち消されることを特徴とする。
　このＭＥＭＳ構造体では、錘部と、基板上に設けられた固定電極とは、基板の平面に直交する第１方向において対向し、電圧を印加等することによりコンデンサを構成する。このようなＭＥＭＳ構造体に対し、固定電極を、基板の平面視において複数のアンカーを結ぶ閉曲線を設定した場合に、その閉曲線の内側に設けられた電極、又は電極の一部を第１電極部、外側に設けられた電極又は電極の一部を第２電極部とする。そして、当該ＭＥＭＳ構造体では、使用環境の気温変化等に起因した温度変化による基板の反りが発生した場合に、第１電極部と錘部との間の静電容量の変化量が、第２電極部と錘部との間の静電容量の変化量によって打ち消される関係となっている。このような構成では、温度変化による基板の反りに起因した静電容量の変化量を、閉曲線に基づいて配置した第１及び第２電極部により相殺することが可能となり、一例として、当該ＭＥＭＳ構造体を静電容量型の加速度センサに適用した場合には、静電容量の変化量から検出する加速度の検出精度が向上できる。なお、当該ＭＥＭＳ構造体は、静電容量の変化量に基づいて加速度以外の他の物理量を検出するセンサにおいても同様に適用できる。
　また、本願に開示される技術に係るＭＥＭＳ構造体において、閉曲線は、円であり、円周上に複数のアンカーが位置する構成としてもよい。当該ＭＥＭＳ構造体では、複数のアンカーが閉曲線の円周上に配置されており、対称性を有する。このため、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、円形状の閉曲線に基づいて第１及び第２電極部の基板上の配置を容易に設定、変更等することが可能となる。
　また、本願に開示される技術に係るＭＥＭＳ構造体は、基板と、基板上に設けられたアンカーと、アンカーに対して弾性部材を介して接続され、基板から遊離して揺動可能に支持される錘部と、基板上に設けられ、基板の平面に直交する第１方向において錘部と対向する固定電極と、を備え、固定電極は、アンカーが保持することによって、温度変化による基板の反りが低減される基板の固定領域内に設けられることを特徴とする。
　このＭＥＭＳ構造体では、錘部と、基板上に設けられた固定電極とは、基板の平面に直交する第１方向において対向し、電圧を印加等することによりコンデンサを構成する。このようなＭＥＭＳ構造体に対し、アンカーが保持することによって温度変化による基板の反りが低減される基板の固定領域内に固定電極を設ける。基板と錘部とは、アンカーと弾性部材を介して接続されている。換言すれば、錘部は、基板に対してアンカーによって保持されており、基板との第１方向における距離がアンカーの高さ等に依存する。また、温度変化によって基板に反りが発生した場合でも、基板がアンカーに保持される部分（固定領域）と、錘部との第１方向に沿った距離が、アンカーの第１方向に沿った距離に応じて一定の範囲に維持されることとなる。このため、固定領域内に設けられた固定電極は、錘部との第１方向に沿った距離が、アンカーの第１方向に沿った距離に応じて一定の範囲に維持されることとなり、温度変化による基板の反りが静電容量に与える影響や効果が、領域外に設けられた固定電極に比べて低減される。このような構成では、温度変化による基板の反りに起因した静電容量の変化量を、固定領域の位置や範囲等に基づいて固定電極を配置することにより相殺することが可能となり、加速度等の静電容量の変化量から検出可能な物理量の検出精度が向上できる。
　また、本願に開示される技術に係るＭＥＭＳ構造体において、固定領域を、基板と接続されるアンカーの基端部を中心として所定の距離までの範囲で区画される領域としてもよい。当該ＭＥＭＳ構造体によれば、アンカーの基端部を中心に固定領域を設定することで、固定電極の基板上の配置を容易に設定、変更等することが可能となる。
　また、本願に開示される技術に係るＭＥＭＳ構造体において、アンカーを複数備え、固定領域を、基板の平面視において複数のアンカーの各々を結ぶ円周上を中心として所定の幅で形成される円環状の領域としてもよい。
　当該ＭＥＭＳ構造体では、複数のアンカーが円周上に配置されており、対称性を有する。また、固定領域は、アンカーを結ぶ円周上を中心として所定の幅で形成される、即ち、アンカーを結ぶ円周の内側と外側とが同一幅となる円環状の領域として設定される。これにより、当該ＭＥＭＳ構造体によれば、円環状の固定領域に基づいて固定電極の基板上の配置を容易に設定、変更等することが可能となる。
　また、本願に開示される技術に係る加速度センサは、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＭＥＭＳ構造体を備え、弾性部材は、基板の平面に直交する第１方向と、基板に沿う第２方向との２方向の加速度に対して撓動し、第２方向に作用する加速度に応じて静電容量が変化する静電容量部を備え、第１方向の加速度を錘部と固定電極の静電容量の変化量から検出し、第２方向の加速度を静電容量部の静電容量の変化量から検出することを特徴とする。
　当該加速度センサでは、弾性部材が、第１及び第２方向に可撓性を有する。錘部は、この２方向に対する可撓性を有する弾性部材により基板から遊離して揺動可能に支持される。そして、加速度センサは、錘部と固定電極の静電容量の変化量から第１方向の加速度を検出することが可能となる。また、加速度センサは、静電容量部の静電容量の変化量から第２方向の加速度を検出することが可能となる。上記した弾性部材は、一般的な３軸加速度センサに用いられるような３方向に対して伸縮し撓動する特性を有することなく、第２方向とは異なる基板に沿う他の方向に対する剛性を備えることができる。従って、例えば、製造工程の不具合により錘部の重心がずれ、錘部にねじれや回転が生じたような状態となる虞がなく、検出精度の向上を図った加速度センサが構成できる。加えて、温度変化による基板の反りに起因した静電容量の変化量を相殺するが可能となるため、加速度の検出精度をより一層向上させた加速度センサが構成できる。
　また、本願に開示される加速度センサにおいて、請求項６に記載の加速度センサを２つ備え、一方の加速度センサの第２方向と、他方の加速度センサの第２方向とが直交する関係にある構成としてもよい。このような構成では、３つの１軸加速度センサで３軸加速度センサを構成する場合に比べると、請求項６に記載の加速度センサを２つ用いて３軸加速度センサと同等の機能が実現可能であり、検出精度の向上を図りつつ、デバイスの数を減らして装置の小型化が図れる。
　本願に開示される技術によれば、温度依存によって基板に生じる反りに起因した静電容量の変化を低減して、検出精度の向上が図れるＭＥＭＳ構造体及び加速度センサを提供することができる。
実施形態の加速度センサの概略構成を示す斜視図である。 （ａ）はセンサの平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡーＡ線切断部分の端面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢーＢ線切断部分の端面図である。 アンカー及び第３固定電極の位置関係を説明するための模式図である。 図３のＣーＣ線切断部分の端面図であって、反りが発生した状態を示す模式図である。 図３のＤーＤ線切断部分の端面図であって、反りが発生した状態を示す模式図である。 別例のアンカー及び第３固定電極の位置関係を説明するための模式図である。 別例のアンカー及び第３固定電極の位置関係を説明するための模式図である。
　以下、本発明を具体化した一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、添付図面は、説明の便宜上、実際の寸法・縮尺とは異なって図示されている部分がある。
　図１は、本実施形態に係るＭＥＭＳ構造体として静電容量型の加速度センサをＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて製造したチップの概略構成を示している。同図１に示すように、加速度センサ１０は、平面視略長方形板状に形成された基板１２を備える。加速度センサ１０は、基板１２の長辺に沿った方向に並設される２つのチップ領域の各々に第１のセンサ２１と第２のセンサ３１とが形成されている。なお、以下の説明では、同図１に示すように、加速度センサ１０の長辺に沿った方向（第１及び第２のセンサ２１，３１が並設される方向）をＸ方向、Ｘ方向に対して直角で加速度センサ１０の短辺に沿った方向をＹ方向、Ｘ方向とＹ方向との両方に直角となる方向（基板１２の基板平面に対して垂直な方向）をＺ方向と称し、説明する。
　第１のセンサ２１は、枠部２３と、錘部２４と、一対のバネ部２６と、第１及び第２固定電極２８，２９とを備える。図２（ａ）に示すように、枠部２３は、平面視形状が四角枠状に形成され、その囲われた内側部分に錘部２４が設けられている。錘部２４は、平面視略正方形状をなす板状に形成されている。錘部２４は、Ｚ方向に貫通する貫通孔２４Ａが複数形成され、該貫通孔２４Ａが錘部２４に対してマトリックス状に形成されている。ちなみに、この貫通孔２４Ａは、錘部２４がＺ方向に移動する際の抵抗を減らす通気孔としての機能や第１のセンサ２１の製造工程での犠牲層をエッチングする際のエッチング液の導入口として機能するものである。
　また、第１のセンサ２１は、Ｙ方向の両側部分にバネ部２６が各々設けられている。バネ部２６は、Ｘ方向の略中央部に設けられたアンカー４１と、アンカー４１におけるＸ方向の両側に設けられた一対のバネ４３とを備える。アンカー４１は、平面視略長方形の直方体状に形成され、Ｘ方向における中心が錘部２４のＸ方向の中心と一致している。錘部２４とアンカー４１とは、各バネ４３を介して連結されている。バネ４３は、一端側の固定端４３Ａがアンカー４１の側面に固定され、他端側の可動端４３Ｂが錘部２４に接続されている。バネ４３は、互いになす角度が直角となる短辺と長辺とが交互に繋がり、短辺がＸ方向に沿って設けられ長辺がＹ方向に沿って設けられるつづら折れ形状に形成されている。また、バネ４３は、アンカー４１に固定される固定端４３Ａと、錘部２４に接続される可動端４３Ｂとの距離が長辺よりも長くなるように構成されており、Ｘ方向に対する剛性を高めて伸縮が規制される構造となっている。
　また、バネ部２６は、錘部２４におけるＹ方向の外側の端部部分に設けられている。バネ部２６は、アンカー４１及びバネ４３のＹ方向における外側の側縁部のＹ方向における位置が、錘部２４のＹ方向の端部と同位置となっている。従って、バネ部２６のＹ方向の外側の側縁部は、錘部２４のＹ方向の端部とＸ方向に沿った同一直線上に設けられている。
　図２（ｂ）は図２（ａ）のＡーＡ線切断部分の端面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢーＢ線切断部分の端面図である。図２（ｂ）に示すように、アンカー４１は、基板１２上に立設した状態で固定されている。このため、図２（ｃ）に示すように、錘部２４は、アンカー４１に対しバネ４３を介して支持されることによって、基板１２の上に浮いたような状態で保持されている。また、錘部２４と錘部２４を囲む枠部２３とは互いに離間している。
　図２（ａ）に示すように、第１及び第２固定電極２８，２９は、第１のセンサ２１の略中央部に設けられている。第１のセンサ２１は、一対の第１及び第２固定電極２８，２９を複数組（本実施形態では６組）備える。第１及び第２固定電極２８，２９は、主面がＺ方向に沿った略長方形板状に形成され、長辺がＸ方向に沿って設けられている。第１及び第２固定電極２８，２９は、互いの主面が対向するようにＹ方向に沿って交互に設けられている。第１固定電極２８は、Ｘ方向の一端側（図における上側の３つは左側、下側の３つは右側）にスルーホール２８Ａが設けられ基板１２の上に形成された配線（図示略）と電気的に接続されている。また、第２固定電極２９は、第１固定電極２８とは反対のＸ方向の一端側（図における上側３つは右側、下側３つは左側）にスルーホール２９Ａが設けられ基板１２上に形成された配線（図示略）と電気的に接続されている。また、図２（ｂ）に示すように、第１及び第２固定電極２８，２９は、スルーホール２８Ａ，２９Ａが設けられた端部を除く部分が基板１２と離間するように形成されている。なお、第１及び第２固定電極２８，２９は、端部を含む全体が基板１２に接続された構成としてもよい。
　図２（ｂ）に示すように、基板１２は、コア基板５１と、コア基板５１の上面を覆うように形成された絶縁層５３と、絶縁層５３の上に形成された第３固定電極５５とを備える。アンカー４１は、絶縁層５３上のパッド５８と接続されており、錘部２４が配線（図示略）を介して外部端子と電気的に接続されている。第１のセンサ２１は、錘部２４を可動電極として、錘部２４と第１及び第２固定電極２８，２９とで平行平板コンデンサが構成される。この平行平板コンデンサは、第１のセンサ２１に対しＹ方向に作用する加速度に応じて静電容量が変化する。第１のセンサ２１は、このような錘部２４と第１及び第２固定電極２８，２９との間の距離の変動にともなって変化する平行平板コンデンサの静電容量を測定することによってＹ方向に対する加速度を検出することが可能となる。
　また、第３固定電極５５は、図２（ａ）に示すように、錘部２４とＺ方向で対向するように絶縁層５３の上面に複数個形成されている。第１のセンサ２１は、錘部２４と複数の第３固定電極５５の各々とでＺ方向で対向する平行平板コンデンサが構成される。この平行平板コンデンサは、第１のセンサ２１に対しＺ方向に作用する加速度に応じて静電容量が変化する。第１のセンサ２１では、錘部２４と複数の第３固定電極５５の各々との間の距離の変動にともなって変化する平行平板コンデンサの静電容量を測定することによってＺ方向に対する加速度が検出される。
　第１のセンサ２１は、上記したようにＹ方向及びＺ方向に作用する加速度を検出する一方で、バネ４３がＸ方向に対する伸縮が規制される構造となっており、錘部２４がＸ方向に撓動しないようになっている。従って、第１のセンサ２１は、Ｙ方向及びＺ方向の加速度が検出可能な２軸加速度センサとして構成されている。図１に示すように、加速度センサ１０が備える第２のセンサ３１は、第１のセンサ２１と同様の構成となっており、枠部２３と、錘部２４と、一対のバネ部２６と、第１及び第２固定電極２８，２９と、第３固定電極（図示略）とを備える。第２のセンサ３１は、Ｚ方向を回転軸として第１のセンサ２１を９０度回転した構造となっている。つまり、第２のセンサ３１は、Ｘ方向及びＺ方向に作用する加速度を検出する一方で、バネ部２６のバネ４３がＹ方向に対する伸縮が規制され、錘部２４がＹ方向に撓動しないようになっている。従って、第２のセンサ３１は、Ｘ方向及びＺ方向の加速度が検出可能な２軸加速度センサとして構成されている。
　このように構成された加速度センサ１０では、第１及び第２のセンサ２１，３１の出力に基づいて３方向に対する加速度が検出される。また、加速度センサ１０では、Ｚ方向に対する加速度を第１及び第２のセンサ２１，３１の各々の錘部２４と第３固定電極５５との距離の変動に応じた静電容量の変化を測定し検出する。即ち、加速度センサ１０は、Ｚ方向に対する加速度を第１及び第２のセンサ２１，３１の両方の出力を合成した値を用いて検出する構成となっている。
　次に、第３固定電極５５の位置、大きさ等の構造について説明する。なお、第１及び第２のセンサ２１，３１は、同様の構成となっているため、代表して第１のセンサ２１を例に説明する。図２（ａ）に示すように、基板１２上には、複数（本実施形態では４つ）の第３固定電極５５が形成されている。本実施形態の複数の第３固定電極５５は、数、位置、大きさなどが閉曲線６１に基づいて決定されている。
　詳述すると、図３は、アンカー４１及び第３固定電極５５等の位置関係を説明するための模式図である。このため、図３は、説明に不要な部分（第１固定電極２８等）の図示を省略している。閉曲線６１は、基板１２の平面視において、２つのアンカー４１のＸ方向及びＹ方向の中心Ｐ１を通る円である。本実施形態の錘部２４は、平面視略正方形状をなしており、２つのアンカー４１がＹ方向の端部であってＸ方向の中央部に設けられ対称性を有している。このため、２つのアンカー４１は、錘部２４の平面視における中心Ｐ２に対してＹ方向で対象な位置となっている。そして、本実施形態の閉曲線６１の中心は、中心Ｐ２に一致する。
　ここで、図１に示す加速度センサ１０は、錘部２４等がカバー（図示略）で覆われ気密にされた状態のチップとして実装基板（ガラスエポキシ基板など）に実装され、樹脂等によってモールドされる。この樹脂や実装基板は、加速度センサ１０を構成するシリコンとは温度特性（熱膨張率等）が異なる。このため、例えば、錘部２４に対向して基板１２上に設けられた第３固定電極５５は、加速度センサ１０の使用環境の気温変化等に起因した温度変化によりモールドしている樹脂や実装基板が伸縮した場合に、この伸縮にともなって基板１２とともに反りが発生する。
　一方で、錘部２４は、カバーに覆われた状態でモールドする樹脂とは隔離された密閉空間内にあり、基板１２に対してアンカー４１及びバネ部２６で支持されて基板１２上に浮いた状態で保持されている。このため、錘部２４と複数の第３固定電極５５とで構成されるＺ方向の加速度を検出するためのコンデンサは、錘部２４と複数の第３固定電極５５との互いに対向する電極のうち、一方の第３固定電極５５のみに反りが発生することで静電容量が変化し、仮にＺ方向の加速度が加わっていない状態でも温度に依存した出力が発生してしまう虞がある。
　そこで、本実施形態の第１のセンサ２１は、上記した閉曲線６１に基づいて、温度変化による基板１２の反りが発生した場合にも静電容量が変化しない構成となっている。以下の説明では、図３に示すように、第３固定電極５５において、閉曲線６１の内側に設けられた部分を第１電極部５５Ａと称し、閉曲線６１の外側に設けられた部分を第２電極部５５Ｂと称して説明する。基板１２が温度変化にともなう反りによってどのような形状に変形するかは、基板１２の形状や材質等によって異なる。このため、一例として、本実施形態の基板１２は、平面視略正方形状の中心Ｐ２がＺ方向に向かって突出するように反りが発生するものとして説明する。図４は、図３のＣーＣ線切断部分の端面図であって、反りが発生した状態を模式的に示している。図４に示すように、基板１２は、例えば、中心Ｐ２を頂点として錘部２４の下面２４Ｂに近づくように反りが発生する。
　基板１２は、錘部２４の下面２４Ｂと対向する上面１２Ａが球面状に変形する。錘部２４の下面２４Ｂと基板１２の上面１２ＡとのＺ方向における距離ｄは、外側から中心Ｐ２に向かうに従って短くなる。しかしながら、基板１２は、アンカー４１が接続された部分では、距離ｄがアンカー４１のＺ方向に沿った高さで維持されるため、基板１２の反りによる影響を受けにくい。従って、上面１２Ａが球面状となる本実施例の基板１２では、図３に示す閉曲線６１に対応する部分での距離ｄが、アンカー４１の高さによって決定されることとなる。
　一方で、図５は、図３のＤーＤ線切断部分の端面図であって、反りが発生した状態を模式的に示している。なお、図５における破線で示すアンカー４１は、説明の便宜上、図示したものであり、実際に基板１２上に設けられたものではない。図５に示すように、基板１２は、閉曲線６１上となる位置Ｐ３，Ｐ４では、距離ｄがアンカー４１の高さで維持され反りによる影響を受けにくい。また、基板１２は、位置Ｐ３，Ｐ４に対して中心Ｐ２側、即ち、閉曲線６１の内側では、反りが発生する前に比べて錘部２４側に近づく方向（図５において上向き）に変形する（図中の矢印６３参照）。また、基板１２は、閉曲線６１（位置Ｐ３，Ｐ４）よりも外側では、錘部２４から離間する方向（図５において下向き）に変形する（図中の矢印６５参照）。このため、錘部２４と第３固定電極５５とで構成されるコンデンサの静電容量は、図３に示す第１電極部５５Ａにおいては距離ｄが縮まることによって反りが発生する前に比べて増大する。逆に、錘部２４と第３固定電極５５とで構成されるコンデンサの静電容量は、第２電極部５５Ｂにおいては減少することとなる。
　上記した内容を踏まえ、本実施形態の第１のセンサ２１は、温度変化による基板１２の反りが発生した状態において、閉曲線６１の内側に設けられた第１電極部５５Ａと錘部２４との間の静電容量の変化量が、閉曲線６１の外側に設けられた第２電極部５５Ｂと錘部２４との間の静電容量の変化量によって打ち消されるように第３固定電極５５が設けられている。なお、上記した反りの形状とは逆に、基板１２の中心Ｐ２が錘部２４の下面２４Ｂから離れる方向（図４における下方）に突出して変形する場合は、上記した場合と反りの方向が逆となり静電容量の変化の増減が第１電極部５５Ａと第２電極部５５Ｂとで反対となるが、変化の態様は同様となり互いに打ち消す関係にあるため、ここでの説明は省略する。
　例えば、まず、閉曲線６１を、アンカー４１の基板１２上の位置や基板１２の反りの形状等に基づいて設定する。次に、第３固定電極５５（第１電極部５５Ａと第２電極部５５Ｂ）の電極の大きさ（面積）、位置、数等を、設定した閉曲線６１に基づいて変更するシミュレーション等を行う。そして、反りが生じた場合に、静電容量の変化量が相殺あるいは最小となる第３固定電極５５の位置等を決定する。また、例えば、本実施形態の基板１２では、図５に示すように、閉曲線６１の内側においては基板１２の反る角度が比較的緩やかである一方で、閉曲線６１の外側では反る角度が大きくなっている。このような変形の態様に特徴がある場合には、反りに対する距離ｄの変化量、即ち、静電容量の変化量が、同一の電極の面積であっても第１電極部５５Ａに比べて第２電極部５５Ｂが大きくなる。このため、本実施形態の第１のセンサ２１では、第２電極部５５Ｂに比べて第１電極部５５Ａの面積を大きく、即ち、閉曲線６１の内側の第３固定電極５５の面積を大きくすることで、静電容量の変化量の相殺を好適に図ることができる。
　以上、上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の第１のセンサ２１は、錘部２４と、基板１２上に設けられた第３固定電極５５とは、基板１２の平面に直交するＺ方向において対向しコンデンサを構成する。
第３固定電極５５は、基板１２の平面視において２つのアンカー４１を結ぶ閉曲線６１を設定した場合に（図３参照）、当該閉曲線６１の内側となる部分を第１電極部５５Ａ、外側に設けられた部分を第２電極部５５Ｂとする。そして、第１のセンサ２１は、加速度センサ１０の使用環境の気温変化等に起因した温度変化による基板１２の反りが発生した場合に、第１電極部５５Ａと錘部２４との間の静電容量の変化量が、第２電極部５５Ｂと錘部２４との間の静電容量の変化量によって打ち消される関係となっている。このような構成では、温度変化による基板１２の反りに起因した静電容量の変化量を、閉曲線６１に基づいて配置した第１及び第２電極部５５Ａ，５５Ｂにより相殺することが可能となり、静電容量の変化量から検出する加速度の検出精度が向上できる。
（２）本実施形態の閉曲線６１は、円形状に設定されており、その円周上に２のアンカー４１が位置する。つまり、第１のセンサ２１は、２つのアンカー４１が閉曲線６１の円周上に配置される関係にあり、対称性を有する。このため、当該第１のセンサ２１によれば、円形状の閉曲線６１に基づいて第１及び第２電極部５５Ａ，５５Ｂの基板１２上の配置を容易に設定、変更等することが可能となる。
（３）第１のセンサ２１が有するバネ４３は、Ｙ方向及びＺ方向に作用する加速度に対して撓動する。また、第１のセンサ２１は、錘部２４を可動電極として、錘部２４と第１及び第２固定電極２８，２９とで平行平板コンデンサが構成される。この平行平板コンデンサは、第１のセンサ２１に対しＹ方向に作用する加速度に応じて静電容量が変化する。そして、第１のセンサ２１は、バネ４３がＹ，Ｚ方向の加速度に応じて伸縮しＸ方向の加速度に対する伸縮が規制されることで、加速度に応じて変動する錘部２４と第１～第３固定電極２８，２９，５５との静電容量の変化からＹ，Ｚ方向の加速度が検出される。つまり、第１のセンサ２１は、バネ４３がＸ方向に対する剛性を有しており、２軸加速度センサとして構成されている。このような構成では、製造工程の不具合により錘部２４の重心がずれ回転が生じたような状態となる虞がなく、検出精度の向上を図った加速度センサが構成できる。加えて、温度変化による基板１２の反りに起因した静電容量の変化量を相殺するが可能となるため、加速度の検出精度をより一層向上させた加速度センサが構成できる。
（４）第２のセンサ３１は、Ｚ方向を回転軸として第１のセンサ２１を９０度回転した構造となっている。従って、第２のセンサ３１は、Ｘ方向及びＺ方向の加速度が検出可能な２軸加速度センサとして構成されている。このような構成では、３つの１軸加速度センサで３軸加速度センサを構成する場合に比べると、上記した２軸加速度センサである第１及び第２のセンサ２１，３１の２つ用いて３軸加速度センサと同等の機能が実現可能であり、検出精度の向上を図りつつ、デバイスの数を減らして装置の小型化が図れる。
（５）加速度センサ１０は、Ｚ方向に対する加速度を第１及び第２のセンサ２１，３１の両方の出力を用いて検出する構成となっている。これにより、加速度センサ１０は、すべてのセンサ（第１及び第２のセンサ２１，３１）がＺ方向の加速度の検出に寄与するため、３つの１軸加速度センサで３軸加速度センサを構成する場合と比較すると、小型化に優れた構造となっている。
（６）バネ４３は、可動端４３Ｂが固定端４３Ａに対して第１のセンサ２１を平面視した場合に外側に位置する構成となっている。このような構成では、錘部２４に作用する回転モーメントの影響が低減され、第１のセンサ２１の検出精度の向上を図ることができる。
　ちなみに、加速度センサ１０は、ＭＥＭＳ構造体の一例である。第１及び第２固定電極２８，２９は、静電容量部の一例である。第３固定電極５５は、固定電極の一例である。バネ４３は、弾性部材の一例である。Ｚ方向は、第１方向の一例である。第１のセンサ２１におけるＹ方向は、第２方向の一例である。
　尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
　例えば、上記実施形態における閉曲線６１の形状は一例であり、複数のアンカー４１の位置や基板１２に発生する反りの態様等に合わせて閉曲線６１の形状が適宜変更される。また、閉曲線６１の形状に合わせて第３固定電極５５（第１電極部５５Ａ及び第２電極部５５Ｂ）の形状、位置、大きさ等も変更される。
　また、上記実施形態では、第３固定電極５５の第１電極部５５Ａ及び第２電極部５５Ｂの位置等を、閉曲線６１に基づいて決定したが、これに限定されない。例えば、第３固定電極５５の位置等を、アンカー４１が保持することによって、温度変化による基板１２の反りが低減される基板１２の固定領域に基づいて決定してもよい。
　図６は、上記実施形態とは異なる第１のセンサ２１Ａのアンカー４１Ａ，４１Ｂ及び第３固定電極７５，７７の位置関係を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、上記実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。また、図６は、上記実施形態における図３に対応するものであり、図３と同様に、説明に不要な部分（第１固定電極２８等）の図示を省略している。図６に示す第１のセンサ２１Ａは、４つのアンカー４１Ａ，４１Ｂを備え、アンカー４１Ａ，４１Ｂの各々がバネ４３（図２（ａ）参照）によって錘部２４に接続されている。一対のアンカー４１Ａは、基板１２の中心Ｐ２を間に挟んで、中心Ｐ２に対してＹ方向で対称となる位置に設けられている。同様に、一対のアンカー４１Ｂは、中心Ｐ２に対してＸ方向で対称となる位置に設けられている。また、アンカー４１Ａ，４１Ｂの各々は、上記実施形態とは異なり、錘部２４のＸ方向及びＹ方向の各々の端部部分から中心Ｐ２に向かって所定の距離だけ近づいた位置に設けられている。換言すれば、錘部２４の各方向の端部が、アンカー４１Ａ，４１Ｂから外側に広がって設けられている。
　ここで、上記実施形態で述べたように、基板１２は、アンカー４１が接続された部分では、Ｚ方向における距離ｄ（図４参照）がアンカー４１のＺ方向に沿った高さで維持されるため、基板１２の反りによる影響を受けにくい。従って、第１のセンサ２１Ａは、複数のアンカー４１Ａ，４１Ｂの各々が保持することによって温度変化による基板１２の反りが低減される固定領域７１，７３内に第３固定電極７５，７７が設けられている。
　固定領域７１は、アンカー４１Ａの各々の基端部を中心として所定の距離までの範囲で区画された領域として設定され、基板１２の平面視において、アンカー４１Ａを中心とする略楕円形状をなす。第３固定電極７５は、この固定領域７１内の基板１２上の全体に広がるように楕円形状に形成されている（図中のハッチングで示す部分）。同様に、固定領域７３は、アンカー４１Ｂの各々の基端部を中心として所定の距離までの範囲で区画された領域として設定され、基板１２の平面視において、アンカー４１Ｂを中心とする略楕円形状をなす。第３固定電極７７は、この固定領域７３内の基板１２上の全体に広がるように楕円形状に形成されている。
　このような構成では、固定領域７１，７３の位置や範囲等に基づいて第３固定電極７５，７７を配置することにより、錘部２４と第３固定電極７５，７７の各々とで構成されるコンデンサにおける基板１２の反りに起因した静電容量の変化量を打ち消すことが可能となる。このため、第１のセンサ２１Ａは、上記実施形態の第１のセンサ２１と同様の効果を得ることができる。また、当該第１のセンサ２１Ａよれば、アンカー４１Ａ，４１Ｂの各々の基端部を中心に固定領域７１，７３を設定することで、第３固定電極７５，７７の基板１２上の配置を容易に設定、変更等することが可能となる。
　なお、固定領域７１，７３の設定において、上記実施形態における閉曲線６１を併用してもよい。詳述すると、図６に示す固定領域７１，７３は、４つのアンカー４１Ａ，４１Ｂを結ぶ円形状の閉曲線６１に対して内側と外側の面積が同一となるように設定されている。このため、例えば、第３固定電極７５は、閉曲線６１の内側に設けられた第１電極部７５Ａと、閉曲線６１の外側に設けられた第２電極部７５Ｂとが同一面積となっている。このように固定領域７１，７３と、閉曲線６１とを併用することで第３固定電極７５の基板１２上の配置を容易に設定、変更等することが可能となる。
　また、固定領域７１，７３は、アンカー４１Ａ，４１Ｂの各々の基端部を中心として等距離にある範囲の領域、即ち、基板１２の平面視における形状がアンカー４１Ａ，４１Ｂを中心とする円形の領域でもよい。また、第３固定電極７５，７７は、固定領域７１，７３内の一部に形成してもよく、固定領域７１，７３内に複数個形成してもよい。
　また、上記した固定領域７１，７３を、基板１２の平面視において複数のアンカー４１Ａの各々を結ぶ円周上を中心として所定の幅で形成される円環状の領域としてもよい。図７に示す第１のセンサ２１Ｂでは、閉曲線６１が２つのアンカー４１Ａを結ぶ円形状に設定されている。固定領域８１は、その閉曲線６１を中心に内側と外側とに同一距離となる幅８３だけ広がった領域となっている。また、第１のセンサ２１Ｂの第３固定電極８５は、この固定領域８１内の基板１２上の全体に広がるように円環状に形成されている。第３固定電極８５の中心には、基板１２の中心Ｐ２を中心とする円形の電極が形成されていない（基板１２の表面が露出した）領域が設けられている。このような構成の第１のセンサ２１Ｂであっても、上記した第１のセンサ２１Ａと同様の効果を得ることができる。なお、幅８３は、閉曲線６１の内側と外側で異なる距離でもよい。
　また、上記実施形態では、本願における加速度センサを、２方向の加速度が検出可能な２軸加速度センサとして具体化したが、例えば、Ｚ方向の加速度のみを検出する１軸加速度センサとして具体化してもよい。この場合、第１及び第２固定電極２８，２９等を省略した構成にできる。
　また、本願におけるＭＥＭＳ構造体は、加速度センサ以外にも、静電容量の変化量に基づいて他の物理量、例えば角速度を検出する静電容量型の他のセンサにも適用することができる。
　また、上記実施形態では、２方向に対して伸縮あるいは撓動する特性を有するバネ４３を用いたが、３方向や１方向に伸縮する弾性部材を用いてもよい。
　また、各部材の形状・構成等は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、第１のセンサ２１と第２のセンサ３１は異なる構造でもよい。
１０　加速度センサ、１２　基板、２１，２１Ａ，２１Ｂ　第１のセンサ、２４　錘部、２６　バネ部、３１　第２のセンサ、４３　バネ、４１，４１Ａ，４１Ｂ　アンカー、５５，７５，７７，８５　第３固定電極、５５Ａ，７５Ａ　第１電極部、５５Ｂ，７５Ｂ　第２電極部、６１　閉曲線、７１，７３，８１　固定領域。

Claims (7)

  1. 　基板と、
    　前記基板上に設けられた複数のアンカーと、
    　前記複数のアンカーの各々に対して弾性部材を介して接続され、前記基板から遊離して揺動可能に支持される錘部と、
    　前記基板上に設けられ、前記基板の平面に直交する第１方向において前記錘部と対向する固定電極と、を備え、
    　前記固定電極は、前記基板の平面視において前記複数のアンカーを結ぶ閉曲線の内側に設けられた第１電極部と、前記閉曲線の外側に設けられた第２電極部と、を有し、
    　温度変化による前記基板の反りが発生した状態において、前記第１電極部と前記錘部との間の静電容量の変化量が、前記第２電極部と前記錘部との間の静電容量の変化量によって打ち消されることを特徴とするＭＥＭＳ構造体。
  2. 　前記閉曲線は、円であり、円周上に前記複数のアンカーが位置することを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ構造体。
  3. 　基板と、
    　前記基板上に設けられたアンカーと、
    　前記アンカーに対して弾性部材を介して接続され、前記基板から遊離して揺動可能に支持される錘部と、
    　前記基板上に設けられ、前記基板の平面に直交する第１方向において前記錘部と対向する固定電極と、を備え、
    　前記固定電極は、前記アンカーが保持することによって、温度変化による前記基板の反りが低減される前記基板の固定領域内に設けられることを特徴とするＭＥＭＳ構造体。
  4. 　前記固定領域は、前記基板と接続される前記アンカーの基端部を中心として所定の距離までの範囲で区画される領域であることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳ構造体。
  5. 　前記アンカーを複数備え、
    　前記固定領域は、前記基板の平面視において複数の前記アンカーの各々を結ぶ円周上を中心として所定の幅で形成される円環状の領域であることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳ構造体。
  6. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＭＥＭＳ構造体を備え、
    　前記弾性部材は、前記基板の平面に直交する第１方向と、前記基板に沿う第２方向との２方向の加速度に対して撓動し、
    　前記第２方向に作用する加速度に応じて静電容量が変化する静電容量部を備え、
    　前記第１方向の加速度を前記錘部と前記固定電極の静電容量の変化量から検出し、前記第２方向の加速度を前記静電容量部の静電容量の変化量から検出することを特徴とする加速度センサ。
  7. 　請求項６に記載の加速度センサを２つ備え、一方の加速度センサの第２方向と、他方の加速度センサの第２方向とが直交する関係にあることを特徴とする加速度センサ。
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