[发明专利]加速度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及静电电容型的加速度传感器。

背景技术

在以往，已知有下述加速度传感器，其具备：长方体形状的重量部，具有可动电极；一对横梁部，在重量部的长边方向上的大致中央处转动自由地支撑重量部；一对固定电极，配置成分别相对于与重量部的表面的一侧及另一侧隔有规定距离地对置，上述重量部的表面将连接一对横梁部的直线作为分界线（例如，参照专利文献1）。

在下文中，使用附图对这样的加速度传感器的以往例进行说明。此外，在下文的说明中，将图4中的上下定为上下方向，将与传感器芯片1的短边方向平行的方向定为x方向，将与传感器芯片1的长边方向平行的方向定为y方向，并将与x方向及y方向相互正交的方向定为z方向。如图4、5所示，该以往例的加速度传感器具备：传感器芯片1，外形为矩形板状；上部固定板2a，固定在传感器芯片1的上表面侧；下部固定板2b，固定在传感器芯片1的下表面侧。

传感器芯片1具备：框架部3，在长边方向上并列设置有2个框部3a、3b，该2个框部3a、3b从上下方向观察时呈矩形；长方体形状的重量部4、5，以相对于框部3a、3b的内周面隔有空隙的状态，相邻地配置在框部3a、3b内；各一对横梁部6a、6b及7a、7b，将框部3a、3b的内周面与重量部4、5的侧面连结，从而相对于框架部3，转动自由地支撑重量部4、5；可动电极4a、5a，形成在重量部4、5的上表面。

重量部4、5，在一面开口（下表面）的凹部41、51和除凹部41、51以外的实心部40、50一体地形成。从开口面的法线方向（上下方向）观察，凹部41、51形成为俯视四边形，此外，将凹部41、51内分割成两部分的加强壁42、52与重量部4、5形成为一体。

一对横梁部6a、6b将重量部4的与框部3a对置的侧面的x方向上的大致中央部及框部3a连结。同样地，一对横梁部7a、7b将重量部5的与框部3b对置的侧面的x方向上的大致中央部及框部3b连结。这样，将一对横梁部6a、6b连结的直线和将一对横梁部7a、7b连结的直线成为转动轴，各重量部4、5绕着转动轴转动。

传感器芯片1是通过半导体的微细加工技术对SOI（Silicon on Insulator：绝缘体上硅薄膜）基板进行加工而形成的，包含重量部4、5的上表面的部位成为可动电极4a、5a。此外，在重量部4、5的上表面及下表面突出地设置有突起部43a、43b、53a、53b，用于防止重量部4、5与上部固定板2a及下部固定板2b直接碰撞。

上部固定板2a例如由玻璃等绝缘材料形成，设置在可动电极4a、5a一侧，即，在本例中，设置在传感器芯片1上，在其下表面，在沿上下方向与传感器芯片1的重量部4（可动电极4a）对置的位置，在x方向上并列设置有第一固定电极20a和第二固定电极20b，并且，在沿上下方向与传感器芯片1的重量部5（可动电极5a）对置的位置，在x方向上并列设置有第一固定电极21a和第二固定电极21b。此外，在上部固定板2a的x方向一端侧，在y方向上并列地贯通设置有5个贯通孔22a～22e。另外，在上部固定板2a的下表面形成有与各固定电极20a、20b及21a、21b电连接的多个导电图案（未图示）。

另一方面，在传感器芯片1的x方向一端侧，并列设置有与框架部3分离的共计4个电极部8a、8b、9a、9b。这4个电极部8a、8b、9a、9b在上表面的大致中央处分别形成有由金属膜构成的检测电极80a、80b、90a、90b，并且，在面对框部3a、3b的端部的上表面分别形成有由金属膜构成的压接电极81a、81b、91a、91b，检测电极80a（80b）与压接电极81a（81b）连结。此外，在框架部3上面的电极部8b、9a之间形成有接地电极10，接地电极10经由横梁部6a、6b与可动电极4a电连接，并经由横梁部7a、7b与可动电极5a电连接。并且，若上部固定板2a与传感器芯片1的上表面接合，则形成于上部固定板2a的下表面的导电图案与压接电极81a、81b、91a、91b压接连接，从而使各检测电极80a、80b、90a、90b与各固定电极20a、20b、21a、21b电连接，并且，各检测电极80a、80b、90a、90b经由上部固定板2a的贯通孔22a～22d露出至外部。此外，接地电极10也经由贯通孔22e露出至外部。