[发明专利]加速度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种加速度传感器，特别是涉及一种静电电容型的加速度传感器。

背景技术

作为以往的对基板厚度方向的加速度进行检测的加速度传感器的原理之一，具有对伴随加速度的静电电容的变化进行检测的方法。作为利用该方法的加速度传感器，已知例如作为主要的构成部分而具有扭转梁(弯曲部)、惯性质量体(重物(weight))、检测框(元件(element))以及检测电极(探测电极)的加速度传感器(加速度感知运动变换器)(例如参照日本特开平5-133976号公报：专利文献1)。

该专利文献1的加速度传感器(加速度感知运动变换器)具有一个检测框(元件)，该检测框具有与基板相向的面。在该检测框(元件)的一个端部上设置有惯性质量体(重物)。另外，该检测框(元件)以能够以扭转梁(弯曲部)为旋转轴而进行旋转的方式被支承在基板上。另外，用于检测该旋转移位的检测电极(探测电极)被设置在检测框(元件)的下方。

当对这样构成的加速度传感器施加基板厚度方向的加速度时，基板厚度方向的惯性力作用于惯性质量体(重物)。惯性质量体(重物)被设置在一个端部上、即被设置在从所述旋转轴向基板面内方向偏移的位置处，因此该惯性力作为绕扭转梁(弯曲部)的扭矩而作用于检测框(元件)。其结果，检测框(元件)发生旋转移位。

由于该旋转移位，检测框(元件)与检测电极(探测电极)的距离发生变化，因此由检测框(元件)和检测电极(探测电极)形成的电容器的静电电容发生变化。根据该静电电容变化来测定加速度。

另外，已知如下的静电电容型的加速度传感器：惯性质量体没有配置在检测框上而是配置在与检测框相同的平面上，通过链接梁进行连接从而简化程序。在该加速度传感器中，将检测电极设置成只在多个检测框的相互相反方向的旋转移位中敏感性变高(例如参照日本特开2008-139282号公报：专利文献2)。由此，该专利文献2的加速度传感器能够抑制对于不是检测对象的方向上的加速度的灵敏度，并且不容易受到角速度和角加速度的影响。即，在该专利文献2的加速度传感器中，通过使用多个检测框，提高了加速度的测定精确度。

专利文献1：日本特开平5-133976号公报

专利文献2：日本特开2008-139282号公报

发明内容

在如现有技术那样在加速度传感器中使用了多个检测框的情况下，根据加速度传感器的形状，各个检测框的长度变短。当检测框的长度变短时，检测框的惯性力矩变小。由此，检测框的谐振频率变高。因此，具备该检测框的加速度传感器的谐振频率变高。

当提高加速度传感器的谐振频率时，能够扩大频率测定范围。然而，在加速度传感器的谐振频率过大的情况下，当被施加了物体碰撞时等产生的高频高加速度的振动时，有时其振动不会衰减。由此，有时导致高频高加速度的振动超过加速度传感器的测定加速度范围。因此，有时在加速度传感器中产生输出误差。

为了降低检测框的谐振频率，有效的是增大检测框的大小。然而，如果简单地增大以往的专利文献1和2所公开的检测框的大小，则存在检测框的取得数减少的问题、构成检测框的膜中产生的残留应力所致的翘曲的影响变显著的问题等很多问题。

本发明是鉴于所述问题而完成的，目的在于提供一种不使加速度传感器的大小变大而抑制高频高加速度的振动的高精确度的加速度传感器。

本发明的加速度传感器具备基板以及被基板所支承的多个加速度检测部。多个加速度检测部分别具有：扭转梁(torsion beam)，被基板支承，并且以扭转轴线为中心而扭转；检测框，以能够以扭转轴线为中心进行旋转的方式被扭转梁支承；检测电极，以与检测框相向的方式形成在基板上；链接梁，当俯视时在从扭转轴线偏离了的轴线上的位置处被检测框支承；以及惯性质量体，以能够在基板的厚度方向上移位的方式被链接梁支承。多个加速度检测部包括第一和第二加速度检测部。第一和第二加速度检测部沿着第一加速度检测部的扭转轴线方向排列配置。

根据本发明的加速度传感器，由于沿着扭转轴线方向排列了第一和第二加速度检测部，因此与将各加速度检测部中的检测框沿与其轴线方向正交的方向进行排列的情况相比，能够不用增大加速度传感器的尺寸就能够进行加长。因此，能够增大检测框的惯性力矩。由此，能够降低谐振频率。因此，能够容易地抑制高频高加速度的振动。

另外，由于检测框较长，因此链接梁的位置的自由度变大。由此，能够提高加速度传感器的设计自由度。

附图说明

图1是概要性地表示本发明的实施方式1中的加速度传感器的结构的俯视图。