專利名稱：加速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電電容型的加速度傳感器。
背景技術(shù)：
在以往，已知有下述加速度傳感器，其具備長(zhǎng)方體形狀的重量部，具有可動(dòng)電極；一對(duì)橫梁部，在重量部的長(zhǎng)邊方向上的大致中央處轉(zhuǎn)動(dòng)自由地 支撐重量部；ー對(duì)固定電極，配置成分別相對(duì)干與重量部的表面的一側(cè)及另一側(cè)隔有規(guī)定距離地對(duì)置，上述重量部的表面將連接一對(duì)橫梁部的直線作為分界線(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在下文中，使用附圖對(duì)這樣的加速度傳感器的以往例進(jìn)行說明。此外，在下文的說明中，將圖4中的上下定為上下方向，將與傳感器芯片I的短邊方向平行的方向定為X方向，將與傳感器芯片I的長(zhǎng)邊方向平行的方向定為I方向，并將與X方向及I方向相互正交的方向定為Z方向。如圖4、5所不,該以往例的加速度傳感器具備傳感器芯片1，外形為矩形板狀；上部固定板2a，固定在傳感器芯片I的上表面?zhèn)龋幌虏抗潭ò?b，固定在傳感器芯片I的下表面?zhèn)?。傳感器芯片I具備框架部3，在長(zhǎng)邊方向上并列設(shè)置有2個(gè)框部3a、3b，該2個(gè)框部3a、3b從上下方向觀察時(shí)呈矩形；長(zhǎng)方體形狀的重量部4、5，以相對(duì)于框部3a、3b的內(nèi)周面隔有空隙的狀態(tài)，相鄰地配置在框部3a、3b內(nèi)；各ー對(duì)橫梁部6a、6b及7a、7b，將框部3a、3b的內(nèi)周面與重量部4、5的側(cè)面連結(jié)，從而相對(duì)于框架部3，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地支撐重量部4、5 ；可動(dòng)電極4a、5a,形成在重量部4、5的上表面。重量部4、5，在一面開ロ(下表面)的凹部41、51和除凹部41、51以外的實(shí)心部40、50 一體地形成。從開ロ面的法線方向(上下方向)觀察，凹部41、51形成為俯視四邊形，此夕卜，將凹部41、51內(nèi)分割成兩部分的加強(qiáng)壁42、52與重量部4、5形成為一體。一對(duì)橫梁部6a、6b將重量部4的與框部3a對(duì)置的側(cè)面的X方向上的大致中央部及框部3a連結(jié)。同樣地，一對(duì)橫梁部7a、7b將重量部5的與框部3b對(duì)置的側(cè)面的x方向上的大致中央部及框部3b連結(jié)。這樣，將ー對(duì)橫梁部6a、6b連結(jié)的直線和將一對(duì)橫梁部7a、7b連結(jié)的直線成為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，各重量部4、5繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器芯片I是通過半導(dǎo)體的微細(xì)加工技術(shù)對(duì)SOI (Silicon on Insulator :絕緣體上硅薄膜)基板進(jìn)行加工而形成的，包含重量部4、5的上表面的部位成為可動(dòng)電極4a、5a。此外，在重量部4、5的上表面及下表面突出地設(shè)置有突起部43a、43b、53a、53b，用于防止重量部4、5與上部固定板2a及下部固定板2b直接碰撞。上部固定板2a例如由玻璃等絕緣材料形成，設(shè)置在可動(dòng)電極4a、5a —側(cè)，即，在本例中，設(shè)置在傳感器芯片I上，在其下表面，在沿上下方向與傳感器芯片I的重量部4(可動(dòng)電極4a)對(duì)置的位置,在X方向上并列設(shè)置有第一固定電極20a和第二固定電極20b,并且，在沿上下方向與傳感器芯片I的重量部5 (可動(dòng)電極5a)對(duì)置的位置，在X方向上并列設(shè)置有第一固定電極21a和第二固定電極21b。此外,在上部固定板2a的x方向一端側(cè)，在y方向上并列地貫通設(shè)置有5個(gè)貫通孔22a 22e。另外，在上部固定板2a的下表面形成有與各固定電極20a、20b及21a、21b電連接的多個(gè)導(dǎo)電圖案(未圖示)。另一方面，在傳感器芯片I的X方向一端側(cè)，并列設(shè)置有與框架部3分離的共計(jì)4個(gè)電極部8a、8b、9a、9b。這4個(gè)電極部8a、8b、9a、9b在上表面的大致中央處分別形成有由金屬膜構(gòu)成的檢測(cè)電極80a、80b、90a、90b,并且,在面對(duì)框部3a、3b的端部的上表面分別形成有由金屬膜構(gòu)成的壓接電極81a、81b、91a、91b，檢測(cè)電極80a (80b)與壓接電極81a (81b)連結(jié)。此外，在框架部3上面的電極部8b、9a之間形成有接地電極10，接地電極10經(jīng)由橫梁部6a、6b與可動(dòng)電極4a電連接，并經(jīng)由橫梁部7a、7b與可動(dòng)電極5a電連接。并且，若上部固定板2a與傳感器芯片I的上表面接合，則形成于上部固定板2a的下表面的導(dǎo)電圖案與壓接電極81a、81b、91a、91b壓接連接，從而使各檢測(cè)電極80a、80b、90a、90b與各固定電極20a、20b、21a、21b電連接，并且，各檢測(cè)電極80a、80b、90a、90b經(jīng)由上部固定板2a的貫通孔22a 22d露出至外部。此外，接地電極10也經(jīng)由貫通孔22e露出至外部。下部固定板2b由與上部固定板2a相同的玻璃等絕緣材料形成，設(shè)置在與上部固定板2a相反的一側(cè)，即，在本例中，設(shè)置在傳感器芯片I的下面，在其上表面，在沿上下方向與傳感器芯片I的重量部4、5對(duì)置的位置，分別形成有防附著膜23a、23b。該防附著膜23a、23b由與鋁系合金等的固定電極20a、20b、21a、21b相同的材料形成，從而防止旋轉(zhuǎn)的重量部4、5的下表面附著在下部固定板2b上。在此,在本實(shí)施方式中，由框部3a、重量部4、橫梁部6a、6b、可動(dòng)電極4a、第一及第二固定電極20a、20b、檢測(cè)電極80a、80b、框部3b、重量部5、橫梁部7a、7b，可動(dòng)電極5a、第一及第二固定電極21a、21b、檢測(cè)電極90a、90b分別構(gòu)成傳感器部,在使重量部4、5的方向(實(shí)心部40、50與凹部41、51的配置)在同一平面內(nèi)180度翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，2個(gè)傳感器部一體地形成。接下來，對(duì)上述以往例的檢測(cè)動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，考慮向一側(cè)的重量部4施加X方向的加速度的情況。若向X方向施加加速度，則重量部4繞著自動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而改變可動(dòng)電極4a與第一固定電極20a及第二固定電極20b之間的距離，結(jié)果，可動(dòng)電極4a與各固定電極20a、20b之間的靜電電容Cl、C2也發(fā)生變化。在此，若將沒有施加x方向的加速度時(shí)的可動(dòng)電極4a與各固定電極20a、20b之間的靜電電容設(shè)為CO，將通過施加加速度而產(chǎn)生的靜電電容的變化量設(shè)為△ C，則能夠以下式表示在施加X方向的加速度時(shí)的靜電電容Cl、C2。Cl=CO-AC... (I)C2=C0+AC... (2)同樣地，在向另一側(cè)的重量部5施加X方向的加速度的情況下，能夠以下式表示可動(dòng)電極5a與各固定電極21a、21b之間的靜電電容C3、C4。C3=C0_AC... (3)C4=C0+AC— (4)在此，通過對(duì)從檢測(cè)電極80a、80b及90a、90b取出的電壓信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，能夠檢測(cè)靜電電容Cl C4的值。然后，若計(jì)算出從一側(cè)的傳感器部得到的靜電電容Cl、C2的差分值CA (=C1-C2)與從另一側(cè)的傳感器部得到的靜電電容C3、C4的差分值CB (=C3_C4) 的和(±4 A C)，則能夠根據(jù)該差分值CA、CB的和，計(jì)算在X方向上施加的加速度的方向和大小。
接下來，考慮向ー側(cè)的重量部4施加z方向的加速度的情況。若在z方向上施加加速度，則重量部4繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，可動(dòng)電極4a與第一固定電極20a及第ニ固定電極20b之間的距離發(fā)生變化，結(jié)果，可動(dòng)電極4a與各固定電極20a、20b之間的靜電電容Cl、C2也發(fā)生變化。在此，若將沒有施加z方向的加速度時(shí)的可動(dòng)電極4a與各固定電極20a、20b之間的靜電電容設(shè)為C(V，將通過施加加速度產(chǎn)生的靜電電容的變化量設(shè)為Λ CT，則能夠以下式表示在施加ζ方向的加速度時(shí)的靜電電容Cl' ,C2'。Cl' =CO' +AC1 ... (5)C2' =CO1 -AC1 ... (6)同樣地，在向另ー側(cè)的重量部5施加ζ方向的加速度的情況下，能夠以下式表示可動(dòng)電極5a與各固定電極21、21b之間的靜電電容C3'、C4'。C31 =CO1 -AC1 ... (7)C4' =CO' +AC1 ... (8)然后，若計(jì)算出從ー側(cè)的傳感器部得到的靜電電容Cl'、C2'的差分值CA'(=Cl' -C2')與從另ー側(cè)的傳感器部得到的靜電電容C3'、C4'的差分值CB'(=C3, -C4')之差(±4AC)，則根據(jù)該差分值CA'、CB'之差，能夠計(jì)算在ζ方向上施加的加速度的方向和大小。此外，根據(jù)差分值CA、CB的和與CA'、CB'的差來求得X方向及ζ方向的加速度的方向和大小的計(jì)算處理為以往公知技術(shù)，在此省略詳細(xì)的說明。專利文獻(xiàn)I :日本特表2008-544243號(hào)公報(bào)發(fā)明的概要然而，在上述以往的加速度傳感器中，各電極部8a、8b、9a、9b與各固定電極20a、20b、21a、21b通過壓接電極81a、81b、91a、91b連接，各電極部8a、8b、9a、9b與各重量部4、5及框架部3分離地設(shè)置，并與傳感器芯片I電絕緣，經(jīng)由設(shè)置在各電極部8a、8b、9a、9b中的各檢測(cè)電極80a、80b、8la、8Ib檢測(cè)靜電電容Cl C4。然而，設(shè)置各電極部8a、8b、9a、9b所需的空間占傳感器芯片I的約30 40%的面積，存在難以實(shí)現(xiàn)傳感器的小型化的問題。即使能夠?qū)崿F(xiàn)各重量部4、5的小型化，也仍然需要各電極部8a、8b、9a、9b所需的空間，所以傳感器的小型化仍然比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而作出的，其目的在于，提供ー種不需要電極部而實(shí)現(xiàn)傳感器的小型化的加速度傳感器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案提供ー種加速度傳感器，具備傳感器部，上述傳感器部包括重量部，在一面開ロ的凹部和除凹部以外的實(shí)心部一體地形成；ー對(duì)橫梁部，以使凹部和實(shí)心部沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向并列的方式，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地支撐重量部；可動(dòng)電極，在不同于凹部開ロ的上述一面的另一面中，跨過凹部和實(shí)心部而設(shè)置；第一固定電極，配設(shè)在與可動(dòng)電極中的凹部一側(cè)對(duì)置的位置；第二固定電極，配設(shè)在與可動(dòng)電極中的實(shí)心部ー側(cè)對(duì)置的位置；以及檢測(cè)電極，與各個(gè)固定電極電連接，檢測(cè)可動(dòng)電極與固定電極之間的靜電電容；上述加速度傳感器根據(jù)可動(dòng)電極與固定電極之間的靜電電容的變化來檢測(cè)加速度，上述變化是伴隨著以連結(jié)ー對(duì)橫梁部的直線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重量部的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的，該加速度傳感器具有第一固定板，與重量部的可動(dòng)電極側(cè)的面隔有規(guī)定的間隔而配置；以及埋入電極，沿厚度方向埋設(shè)在第一固定板中；埋入電極將與該可動(dòng)電極對(duì)置的一側(cè)的端部作為上述固定電極來使用，將另一端部作為上述檢測(cè)電極來使用。也可以是，埋入電極由P+型半導(dǎo)體構(gòu)成。也可以是，檢測(cè)施加在上述重量部上的第一方向的加速度和與第一方向正交的第二方向的加速度。也可以是，在同一芯片中形成有多個(gè)上述傳感器部。也可以是，在同一芯片中形成有兩個(gè)上述傳感器部，一個(gè)傳感器部配置成相對(duì)于另一個(gè)傳感器部，在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度。也可以是，兩個(gè)傳感器部相鄰地配置。也可以是，在同一芯片中形成有三個(gè)傳感器部，兩個(gè)傳感器部配置成相對(duì)于剩余的一個(gè)傳感器部，分別在同一平面中旋轉(zhuǎn)90度及180度。也可以是，在上述各固定電極的與可動(dòng)電極的對(duì)置面、或是可動(dòng)電極的與各固定電極的對(duì)置面上形成有突起部。也可以是，突起部由硅或硅氧化膜形成。
也可以是，突起部的表層由碳材料形成。也可以是，碳材料為碳納米管。也可以是，具有第二固定板，該第二固定板與重量部的固定電極所對(duì)置的一側(cè)的相反的一側(cè)的面隔有規(guī)定的間隔而配置，并在第二固定板的與重量部對(duì)置的面上設(shè)置有用于防止重量部的附著的防附著膜。也可以是，防附著膜由與固定電極相同的材料形成。也可以是，防附著膜與固定電極同時(shí)形成。也可以是，利用半導(dǎo)體制造工序來成膜防附著膜。也可以是，防附著膜由鋁系合金形成。也可以是，通過使固定電極與可動(dòng)電極之間產(chǎn)生引力，檢測(cè)第一及第二固定電極與可動(dòng)電極之間的靜電電容的變化。也可以是，在防附著膜的表面上設(shè)置有由有機(jī)材料構(gòu)成的薄膜。也可以是，薄膜為聚酰亞胺薄膜。也可以是，將橫梁部配置成向凹部一側(cè)偏移，從而使從重量部的重心位置向轉(zhuǎn)動(dòng)軸下垂的垂線與可動(dòng)電極的表面所成的角度變成大致45度。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠利用埋入電極兼做固定電極和檢測(cè)電極，所以能夠沿第一固定板的厚度方向配置固定電極和檢測(cè)電極。由此，不需要用于使傳感器和固定電極與檢測(cè)電極電連接的電極部，因而不需要用于設(shè)置該電極部的空間。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器的小型化。


根據(jù)下文的附圖和下文提供的優(yōu)選實(shí)施例的說明能夠明白本發(fā)明的目的及特征。圖I是表示本發(fā)明的加速度傳感器的實(shí)施方式I的分解立體圖。圖2是同上的剖視圖。圖3A及圖3B是表示本發(fā)明的加速度傳感器的實(shí)施方式2的圖，圖3A為俯視圖，圖3B為圖3A的A-A'線剖面向視圖。圖4是表示以往的加速度傳感器的分解立體圖。
圖5是同上圖的剖視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，使用附圖對(duì)本發(fā)明的加速度傳感器的各實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，由于本實(shí)施方式共用了以往例的基本結(jié)構(gòu)，對(duì)共用的部位附加相同的編號(hào)并省略說明。此外，在下文的說明中，將圖I中的上下定為上下方向，將與傳感器芯片I的短邊方向平行的方向定為X方向，將與傳感器芯片I的長(zhǎng)邊方向平行的方向定為I方向，將與X方向及I方向相互正交的方向定為Z方向。(實(shí)施方式I)如圖I、圖2所示，本實(shí)施方式的特征在于，沿上部固定板2a的厚度方向埋設(shè)有多個(gè)(圖示為5個(gè))由硅材料構(gòu)成的埋入電極Al A5。埋入電極Al A4例如由高濃度地?fù)诫s了雜質(zhì)的低電阻硅(0.2 Ω · cm以下)構(gòu)成，其下端部以與各可動(dòng)電極4a、5a對(duì)置的形式從上部固定板2a的下表面露出。此外，埋入電極Al A4的上端部從上部固定板2a的上表面露出，其露出部位與由金屬材料(例如鋁)構(gòu)成的引線結(jié)合用的布線電極B接合。這樣，埋入電極Al A4都將其下端部作為固定電極(與圖4的20a、20b、21a、21b對(duì)應(yīng))，并將上端部作為檢測(cè)電極(與圖4的80a、80b、90a、90b對(duì)應(yīng))來使用。此外，埋入電極A5在其上端部設(shè)置有接地電極10，并且，下端部與埋設(shè)在傳感器芯片I中的由金屬材料(例如鋁)構(gòu)成的壓接電極11壓接，從而電連接。可動(dòng)電極4a (5a)經(jīng)由壓接電極11和埋入電極A5與接地電極10電連接。如上述那樣，由于能夠利用埋入電極Al A4兼做固定電極和檢測(cè)電極，所以能夠沿上部固定板2a的厚度方向配置固定電極和檢測(cè)電扱。由此，在傳感器部中不需要用于將固定電極和檢測(cè)電極電連接的、以往例的圖4的電極部8a、8b、9a、9b，從而不需要設(shè)置該電極部8a、8b、9a、9b所需的空間。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器的小型化。此外，由于沒有必要如以往的加速度傳感器那樣，通過壓接電極81a、…將固定電極20a、…和電極部8a、…連接，在傳感器的制造エ序中，能夠簡(jiǎn)化對(duì)傳感器芯片I和上部固定板2a進(jìn)行陽極接合的エ序的一部分。此外，為了減少噪聲，期望兼做固定電極及檢測(cè)電極的埋入電極Al A4的布線電阻較小。在本實(shí)施方式中，通過將埋入電極Al A4構(gòu)成為塊狀來使布線電阻變小。此外，期望由P+型半導(dǎo)體構(gòu)成埋入電極Al A5。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠確保與布線電極B的電阻(Ohmic)性，所以在將布線電極B及接地電極10與埋入電極Al A5接合時(shí)，能夠使用簡(jiǎn)便的エ藝。此外，埋入電極Al A5不限于上述的P+型半導(dǎo)體，例如也可以是N+型半導(dǎo)體。此外，埋入電極Al A5不限于半導(dǎo)體，也可以由金屬材料構(gòu)成。(實(shí)施方式2)在下文中，使用附圖對(duì)本發(fā)明的加速度傳感器的實(shí)施方式2進(jìn)行說明，但由于本實(shí)施方式與實(shí)施方式I共用基本結(jié)構(gòu)，對(duì)共用的部位附加相同的編號(hào)并省略說明。如圖3A及圖3B所示，本實(shí)施方式的特征在于，在各固定電極20a、20b、21a、21b上一體地形成有大致矩形的延伸配置部24a、24b、25a、25b，該延伸配置部24a、24b、25a、25b延長(zhǎng)至不與各重 量部4、5對(duì)置的位置，在上部固定板2a中埋設(shè)有大致圓柱狀的埋入電極Al A4，上述埋入電極Al A4的下端部與該延伸配置部24a、24b、25a、25b接合，并且上端部與布線電極B接合。此外，在上部固定板2a的大致中央貫通設(shè)置有貫通孔22e，在傳感器芯片I中，在經(jīng)由該貫通孔22e露出至外部的部位設(shè)置有接地電極10。如上述那樣，由于埋入電極Al A4配置為不與各重量部4、5對(duì)置，異物不會(huì)經(jīng)由埋入電極Al A4與上部固定板2a的邊界落下至各重量部4、5。從而能夠防止由異物的落下而阻礙各重量部4、5的動(dòng)作。此外，在本實(shí)施方式中，由于不使接地電極10經(jīng)由貫通孔22e露出至外部，沒有必要如實(shí)施方式I那樣使用埋入電極A5及壓接電極11。因此，能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化對(duì)傳感器芯片I與上部固定板2a進(jìn)行陽極接合時(shí)的工序。此外，在上述各實(shí)施方式中，與上述以往例的加速度傳感器同樣地設(shè)置了突起部43a、43b、53a、53b，但在由硅或硅氧化膜那樣的傳感器芯片的主材料形成突起部43a、43b、53a、53b的情況下，能夠容易地制造突起部43a、43b、53a、53b。此外，也可以由碳材料涂覆突起部43a、43b、53a、53b的表層。在這種情況下，能夠增加突起部43a、43b、53a、53b的機(jī)械強(qiáng)度，從而能夠防止由上部固定板2a及下部固定板2b的碰撞導(dǎo)致的突起部43a、43b、53a、、53b破損。另外，若采用碳納米管作為碳材料，則能夠減小涂覆的厚度尺寸，能夠容易地將突起部43a、43b、53a、53b調(diào)整至期望的高度尺寸。突起部43a、43b、53a、53b可以如圖5的以往例那樣設(shè)置在可動(dòng)電極4a、5a的各固定電極20a、20b、21a、21b的對(duì)置面，也可以設(shè)置在各固定電極20a、20b、2la、2Ib的可動(dòng)電極4a、5a的對(duì)置面。此外，在上述各實(shí)施方式中，與上述以往例的加速度傳感器同樣地設(shè)置有防附著膜23a、23b,但通過由與固定電極20a、…相同的材料形成防附著膜23a、23b,能夠容易地形成防附著膜23a、23b。此時(shí)，若和固定電極20a、…一起形成防附著膜23a、23b，則能夠提高各重量部4、5和各固定電極20a…之間，以及各重量部4、5與下部固定板2b之間的距離的精度。此外，在利用半導(dǎo)體制造工序成膜防附著膜23a、23b的情況下，由于在防附著膜23a、23b的表面形成有微小的凹凸，能夠更優(yōu)良地防止重量部4、5附著在下部固定板2b上。在此，在由鋁系合金形成防附著膜23a、23b的情況下，易于進(jìn)行蝕刻加工。此外，也可以通過在防附著膜23a、23b的表面上形成與半導(dǎo)體制造工序的匹配性較好且易于加工的聚酰亞胺薄膜等有機(jī)材料薄膜，能夠防止防附著膜23a、23b與重量部4、5之間的短路。此外，在上述各實(shí)施方式中，通過將橫梁部6a、6b、7a、7b配置為在重量部4、5的長(zhǎng)邊方向上從大致中央開始向凹部41、51側(cè)偏移，能夠使從重量部4、5的重心位置向轉(zhuǎn)動(dòng)軸下垂的垂線與可動(dòng)電極4a、5a的表面所成的角度變成大致45度。從而僅偏移地配置橫梁部6a、6b、7a、7b就能夠?qū)⒔嵌?維持在大致45度，因此能夠不增大重量部4、5的厚度尺寸或者是使重量部4、5輕型化就能夠提高檢測(cè)靈敏度。此外，上述各實(shí)施方式中，按照以下的步驟能夠進(jìn)行加速度傳感器的動(dòng)作確認(rèn)。SP，通過在埋入電極Al或A2 (第一固定電極20a或第二固定電極20b)與可動(dòng)電極4a之間，或在埋入電極A3或A4 (第一固定電極21a或第二固定電極2Ib)與可動(dòng)電極5a之間產(chǎn)生引力，來使重量部4、5轉(zhuǎn)動(dòng)。并且，通過檢測(cè)伴隨著重量部4、5的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的各埋入電極Al A4 (各固定電極20a、…)與重量部4、5之間的靜電電容的變化，能夠確認(rèn)加速度傳感器是否在正常地動(dòng)作。此外，通過使防附著膜23a、23b與可動(dòng)電極4a、5a之間產(chǎn)生引力，來進(jìn)行相同的動(dòng)作確認(rèn)。此外，在上述各實(shí)施方式中，例示了檢測(cè)在X方向和z方向的兩個(gè)方向的加速度的加速度傳感器，但若將上述的一個(gè)傳感器部配置為相對(duì)于在xy平面內(nèi)剰余的一個(gè)傳感器部對(duì)稱旋轉(zhuǎn)90度，則能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)包括y方向的三個(gè)方向的加速度的加速度傳感器。此外，即使將三個(gè)傳感器部配置在同一芯片中，并且兩個(gè)傳感器部配置為分別相對(duì)于剩余的ー個(gè)傳感器部在xy平面內(nèi)對(duì)稱旋轉(zhuǎn)90度以及180度，也能夠與上述同樣地實(shí)現(xiàn)檢測(cè)三個(gè)方向的加速度的加速度傳感器。雖然在上文中，以確定的實(shí)施例為中心說明了本發(fā)明，但在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，在本發(fā)明的主g及添付的權(quán)利要求范圍內(nèi)能夠存在多種變形、變更或修正，由此，前述的說明及附圖并非限定本發(fā)明的技術(shù)思想，而是通過例示來解釋本發(fā)明?！?br> 權(quán)利要求
1.一種加速度傳感器，其特征在于，具備傳感器部，上述傳感器部包括重量部，在一面開口的凹部和除凹部以外的實(shí)心部一體地形成；一對(duì)橫梁部，以使凹部和實(shí)心部沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向并列的方式，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地支撐重量部；可動(dòng)電極，在不同于凹部開口的上述一面的另一面中，跨過凹部和實(shí)心部而設(shè)置；第一固定電極，配設(shè)在與可動(dòng)電極中的凹部一側(cè)對(duì)置的位置；第二固定電極，配設(shè)在與可動(dòng)電極中的實(shí)心部一側(cè)對(duì)置的位置；以及 檢測(cè)電極，與各個(gè)固定電極電連接，檢測(cè)可動(dòng)電極與固定電極之間的靜電電容；上述加速度傳感器根據(jù)可動(dòng)電極與固定電極之間的靜電電容的變化來檢測(cè)加速度，上 述變化是伴隨著以連結(jié)一對(duì)橫梁部的直線為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重量部的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的，該加速度傳感器具有第一固定板，與重量部的可動(dòng)電極側(cè)的面隔有規(guī)定的間隔而配置；以及 埋入電極，沿厚度方向埋設(shè)在第一固定板中；埋入電極將與該可動(dòng)電極對(duì)置的一側(cè)的端部作為上述固定電極來使用，將另一端部作 為上述檢測(cè)電極來使用。
2.如權(quán)利要求1所述的加速度傳感器，其特征在于，上述埋入電極由P+型半導(dǎo)體構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加速度傳感器，其特征在于，檢測(cè)施加在上述重量部上的第一方向的加速度和與第一方向正交的第二方向的加速度。
4.如權(quán)利要求3所述的加速度傳感器，其特征在于，在同一芯片中形成有多個(gè)上述傳感器部。
5.如權(quán)利要求4所述的加速度傳感器，其特征在于，在同一芯片中形成有兩個(gè)上述傳感器部，一個(gè)傳感器部配置成相對(duì)于另一個(gè)傳感器 部，在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度。
6.如權(quán)利要求5所述的加速度傳感器，其特征在于，上述兩個(gè)傳感器部相鄰地配置。
7.如權(quán)利要求4所述的加速度傳感器，其特征在于，在同一芯片中形成有三個(gè)上述傳感器部，兩個(gè)傳感器部配置成相對(duì)于剩余的一個(gè)傳感 器部，分別在同一平面中旋轉(zhuǎn)90度及180度。
8.如權(quán)利要求1 7中的任意1項(xiàng)所述的加速度傳感器，其特征在于，在上述各固定電極的與可動(dòng)電極的對(duì)置面、或是可動(dòng)電極的與各固定電極的對(duì)置面上 形成有突起部。
9.如權(quán)利要求8所述的加速度傳感器，其特征在于，上述突起部由硅或硅氧化膜形成。
10.如權(quán)利要求8所述的加速度傳感器，其特征在于，上述突起部的表層由碳材料形成。
11.如權(quán)利要求10所述的加速度傳感器，其特征在于，上述碳材料為碳納米管。
12.如權(quán)利要求1 11的任意1項(xiàng)所述的加速度傳感器，其特征在于， 具有第二固定板，該第二固定板與上述重量部的固定電極所對(duì)置的一側(cè)的相反的一側(cè)的面隔有規(guī)定的間隔而配置，并在第二固定板的與重量部對(duì)置的面上設(shè)置有用于防止重量 部的附著的防附著膜。
13.如權(quán)利要求12所述的加速度傳感器，其特征在于， 上述防附著膜由與固定電極相同的材料形成。
14.如權(quán)利要求12或13所述的加速度傳感器，其特征在于， 上述防附著膜與固定電極同時(shí)形成。
15.如權(quán)利要求12 14的任意1項(xiàng)所述的加速度傳感器，其特征在于， 利用半導(dǎo)體制造エ序來成膜上述防附著膜。
16.如權(quán)利要求12 15的任意1項(xiàng)所述的加速度傳感器，其特征在于， 上述防附著膜由鋁系合金形成。
17.如權(quán)利要求12 16的任意1項(xiàng)所述的加速度傳感器，其特征在于， 通過使上述固定電極與可動(dòng)電極之間產(chǎn)生引カ，檢測(cè)第ー及第ニ固定電極與可動(dòng)電極之間的靜電電容的變化。
18.如權(quán)利要求17所述的加速度傳感器，其特征在于， 在上述防附著膜的表面上設(shè)置有由有機(jī)材料構(gòu)成的薄膜。
19.如權(quán)利要求18所述的加速度傳感器，其特征在于， 上述薄膜為聚酰亞胺薄膜。
20.如權(quán)利要求1 19的任意1項(xiàng)所述的加速度傳感器，其特征在于， 將橫梁部配置成向凹部ー側(cè)偏移，從而使從上述重量部的重心位置向上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸下垂的垂線與可動(dòng)電極的表面所成的角度變成大致45度。
全文摘要
提供一種不需要電極部而實(shí)現(xiàn)傳感器的小型化的加速度傳感器。加速度傳感器具備傳感器部，上述傳感器部包括重量部(4)、(5)，凹部(41)、(51)與實(shí)心部(40)、(50)形成為一體；一對(duì)橫梁部(6a)、(6b)、(7a)、(7b)；可動(dòng)電極(4a)、(5a)；第一固定電極；第二固定電極；檢測(cè)電極；上述加速度傳感器具有上部固定板(2a)，配置成與重量部(4)、(5)的可動(dòng)電極(4a)、(5a)側(cè)的面隔有規(guī)定的間隔；埋入電極(A1)～(A4)，由沿厚度方向埋設(shè)在上部固定板(2a)中的硅材料構(gòu)成。埋入電極(A1)～(A4)將其與可動(dòng)電極(4a)、(5a)對(duì)置的一側(cè)的端部作為上述固定電極來使用，并將另一端部作為上述檢測(cè)電極來使用。
文檔編號(hào)G01P15/125GK102667496SQ201080052782
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者吉田仁, 鈴木裕二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社