[发明专利]加速度传感器

说明书

技术领域

本申请所公开的技术涉及一种加速度传感器，特别是涉及构成为微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems：MEMS）的加速度传感器。

背景技术

以往，采用MEMS技术制造的加速度传感器中存在一种利用电容的加速度传感器。例如，存在一种在相对于基板固定的固定电极与设于能够相对于基板相对变动的锤部的可动电极之间构成电容器，利用该电容器的电容的变化来检测加速度的加速度传感器（例如，专利文献1等）。专利文献1所公开的加速度传感器构成为单轴加速度传感器，经由固定在基板上的支承部和弹性部件（例如弹簧）连接锤部的X方向的两端部，锤部在X方向变动。适用于这样的单轴加速度传感器的弹簧形成为例如互成直角的短边和长边交错相连、长边沿与伸缩方向成直角的方向（上述文献中的Y方向）延伸。

另外，相对于上述的检测作用在一个方向上的加速度的单轴加速度传感器，存在一种检测作用在XYZ各方向上的加速度的三轴加速度传感器（例如，专利文献2～7等）。例如，在专利文献2所公开的加速度传感器中，经由固定在基板上的四条臂部的每一个和弹簧连接有锤部，锤部随着加速度在XYZ各方向变动。而且，电容变化是与锤部的可动电极与对应于各方向设置的固定电极的距离的变动相对应的，基于电容的变化能够检测出作用在各方向上的加速度。适用于这样的三轴加速度传感器的弹簧具有例如长边与短边的长度大致相等的结构。

专利文献1：日本特开平11-344507号公报

专利文献2：日本特表2005-534016号公报

专利文献3：日本特开平06-258340号公报

专利文献4：日本特开平05-340960号公报

专利文献5：日本特许第2773495号公报

专利文献6：日本特开平07-245413号公报

专利文献7：日本特许第3327595号公报

发明内容

用于上述三轴加速度传感器的弹簧保持锤部，使其能够根据作用在XYZ各方向的加速度变动，并且该弹簧需要具有无论锤部变动方向如何都能够随着与作用的加速度的大小进行同样的变动的特性。例如，用于三轴加速度传感器的弹簧，具有相对于三个方向的弹簧常数大致相同的特性。但是，在这种结构的加速度传感器中，例如弹簧、锤部的制造工艺的缺陷和例如由于在形成弹簧、锤部的蚀刻中产生的弹簧的粗细、锤部的膜厚的偏差引起锤部重心的偏移，有可能导致锤部产生扭转、旋转。因此，会产生加速度传感器对于除作用在设定的检测方向上的加速度之外的其他方向上的加速度也产生输出的所谓的他轴灵敏度，从而导致检测精度降低或成品率低下等问题。

另外，如上所述，在三轴加速度传感器中，由于根据加速度的大小需要同样地检测作用在各方向的加速度，而希望采用对称的结构。例如，在上述专利文献2所示的三轴加速度传感器中，俯视观察锤部时，其形状为大致正方形。也就是说，在这样的三轴加速度传感器中，为了得到良好的检测精度，锤部形状的自由度受到极大制约。

另一方面，考虑使用多个上述的单轴加速度传感器来构成三轴加速度传感器。例如，考虑采用使单轴加速度与XYZ各方向相对应地设置而构成的将多个加速度传感器排列在同一平面上。但是，采用这样的结构会导致装置的大型化。

本申请所公开的技术是鉴于上述课题而提出的，目的在于提供一种有助于装置的小型化、提高形状的自由度，并且能够实现加速度的检测精度的提高的加速度传感器。

采用本申请所公开的技术的加速度传感器具有：基板；第一弹性部件，其一端固定在基板上，并且相对于沿基板的第一方向和与基板正交的第三方向的这两个方向的加速度进行挠动；第二弹性部件，其一端固定在基板上，并且相对于与沿基板的第一方向正交的第二方向和第三方向的这两个方向的加速度进行挠动；多个锤部，其分别与第一和第二弹性部件的另一端连接，并且从基板游离且能够摆动地被第一和第二弹性部件支撑；第一至第三传感器部，其根据锤部的摆动检测第一至第三方向的各加速度。

该加速度传感器具有在第一和第三方向具有可挠性的第一弹性部件和在第二和第三方向具有可挠性的第二弹性部件。多个锤部从基板游离，并且能够摆动地被这样的在两个方向上具有可挠性的第一和第二弹性部件的任一个支撑。而且，第一至第三传感器部根据锤部的摆动来检测出第一至第三方向上的加速度。