[发明专利]加速度传感器装置及传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测加速度的加速度传感器装置及具有多个传感器的传感器装置。

背景技术

目前，在汽车上装载的安全气囊系统等中使用了加速度传感器。此外，随着近年来加速度传感器的小型化和省电化，在移动电话等小型信息终端上也装载了加速度传感器。

作为加速度传感器的工作原理提出了各种各样的方法，其中一种为人们所知的是利用了压电电阻效应的压电电阻型加速度传感器。在压电电阻型加速度传感器中，通过对硅基板进行蚀刻加工，形成由锤部、支撑该锤部的梁部、和支撑梁部的框架构成的结构体，在梁部形成施加应力时其电阻值产生变化的压电电阻。加速度传感器元件一体地接合到由玻璃形成的基座的上面从而构成加速度传感器芯片。当在加速度传感器芯片上施加加速度时，梁部由于锤部的惯性而弯曲，从而压电电阻的电阻值发生变化，因此可以获取与加速度对应的电信号。

这样的加速度传感器芯片与硅相比热膨胀系数差大，当安装在环氧玻璃等材质的基板上时，由于外部环境的温度变化引起的热膨胀或者热收缩将产生热应力，从而加速度传感器芯片将扭曲变形、输出特性劣化。专利文献1中公开了将加速度传感器芯片安装在热膨胀系数与硅相近的陶瓷基板上的例子。

专利文献1：特开平10-12805号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，如果将基板限定为热膨胀系数与硅相近材质的基板，则基板的选择空间变小，可能无法选择更便宜的基板。特别是近年来，提出了将加速度传感器、磁传感器和温度传感器等多个传感器一体化的混合传感器装置，但存在的问题是，正因为加速度传感器的原因，限制了基板的种类从而妨碍了传感器装置的廉价化。

本发明是鉴于这样的状况而做出，其目的在于提供一种能够抑制因热膨胀或者热收缩而使输出特性劣化的加速度传感器装置及传感器装置。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明某一方式的加速度传感器装置包括基板和加速度传感器芯片，加速度传感器芯片包括：具有根据所施加的加速度而摇动的锤部的加速度传感器元件、以及支撑加速度传感器元件的基座部，其中，在基座部和基板之间设有吸收两者热膨胀或者热收缩时产生的热应力的缓冲材料。

根据上述方式，设置在基座部与基板间的缓冲材料吸收热膨胀或者热收缩时所产生的热应力。即使在加速度传感器芯片的基座部与基板的热膨胀系数存在差异的情况下，缓冲材料也可以抑制加速度传感器芯片的扭曲变形从而抑制输出特性的劣化，因此增大了基板的选择空间。

缓冲材料的热膨胀系数可以与基座部的热膨胀系数大致相同。通过使缓冲材料和基座部的热膨胀系数大致相同，可以适当地吸收热应力和防止输出特性劣化。

基板为环氧玻璃，基座部可以用硅、或者热膨胀系数与硅相近的玻璃形成，缓冲材料可以用硅、或者热膨胀系数与硅相近的玻璃形成。即使在使用热膨胀系数为硅的10倍以上的环氧玻璃基板的情况下，由于使用了硅或者热膨胀系数与硅相近的玻璃的缓冲材料吸收热应力，从而可以防止输出特性劣化。由于环氧玻璃基板比陶瓷基板的价格低，所以可以降低加速度传感器装置的制造成本。

基座部和缓冲材料可以使用硅系粘结剂固定，缓冲材料和基板也可以使用硅系粘结剂固定。在此情况下，可以抑制因粘结剂的热膨胀或者热收缩引起的热应力的产生，能够更适当地抑制输出特性劣化。

本发明的另外的实施方式为传感器装置。该传感器装置包括：上述的加速度传感器装置、检测磁场的磁传感器和检测压力的压力传感器。在此情况下，可以构成使多个传感器一体化的传感器装置。由于提高了基板的选择空间，可以选择更低廉的基板，从而可以削减传感器装置的制造成本。

此外，上述构成要素的任意组合、将本发明的表现方式在方法、系统等之间变换的内容作为本发明的方式也是有效的。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种降低因热膨胀或者热收缩引起的输出特性劣化的加速度传感器装置及传感器装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的加速度传感器装置的剖视图。

图2是加速度传感器芯片的立体图。

图3(a)是表示将多种传感器封装在一起的传感器装置的图。

图3(b)是图3(a)所示传感器装置的B-B剖视图。

附图标记说明