JP2011112388A - Acceleration sensor - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】重り部の厚み寸法の大型化や軽量化をすることなく検出感度を向上させることのできる加速度センサを提供する。
【解決手段】凹部４１，５１と充実部４０，５０が一体に形成された重り部４，５と、１対のビーム部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂと、可動電極４ａ，５ａと、第１の固定電極２０ａ，２１ａ及び第２の固定電極２０ｂ，２１ｂとから成るセンサ部を備え、１対のビーム部６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂを各々結ぶ直線を回動軸とした重り部４，５の回動に伴う可動電極４ａ，５ａと固定電極２０ａ，…との間の静電容量の変化から加速度を検出するものであって、重り部４，５の重心位置から回動軸に下ろした垂線と可動電極４ａ，５ａの表面とが成す角度が略４５度となるように、ビーム部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを凹部４１，５１側にずらして配置した。
【選択図】図１An acceleration sensor capable of improving detection sensitivity without increasing the thickness or weight of a weight part is provided.
SOLUTION: Weight portions 4 and 5 in which concave portions 41 and 51 and solid portions 40 and 50 are integrally formed, a pair of beam portions 6a, 6b, 7a and 7b, movable electrodes 4a and 5a, a first electrode Of the fixed electrodes 20a and 21a and the second fixed electrodes 20b and 21b, and weight portions 4 and 5 with straight lines connecting the pair of beam portions 6a and 6b and 7a and 7b as rotation axes. Is detected from the change in electrostatic capacitance between the movable electrodes 4a, 5a and the fixed electrodes 20a,..., And is lowered from the center of gravity of the weights 4, 5 to the rotation axis. The beam portions 6a, 6b, 7a, and 7b were shifted to the concave portions 41 and 51 side so that the angle formed between the perpendicular and the surfaces of the movable electrodes 4a and 5a was about 45 degrees.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、静電容量型の加速度センサに関する。  The present invention relates to a capacitance type acceleration sensor.

従来、図５（ａ）に示すように、可動電極を有する直方体形状の重り部１００と、重り部１００の長手方向における略中央において重り部１００を回動自在に支持する１対のビーム部１０１と、１対のビーム部１０１を結ぶ直線を境界線とした重り部１００の表面のそれぞれ一方側及び他方側に対して所定距離を空けて対向配置された１対の固定電極１０２，１０３とを備えた加速度センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。この加速度センサは、前記境界線を回動軸とした重り部１００の回動に伴う可動電極（重り部１００における固定電極１０２，１０３との対向部位）と、固定電極１０２，１０３との間の静電容量の変化を差動検出することにより、重り部１００に印加された加速度を検出する。このような加速度センサでは、重り部１００の裏面の前記境界線を挟んだ一方側（図５（ａ）における右側）に凹部１０４を形成することにより、重り部１００は前記境界線を挟んだ一方側（右側）と他方側（左側）とで重量が異なるように構成している。而して、加速度が印加された際に前記境界線を回動軸としたモーメントが重り部１００に発生するようになっている。ここで、重り部１００の凹部１０４が形成された部位が周囲からの応力によって変形してしまうのを防ぐために、凹部１０４内を２分割するような補強壁１０５を前記境界線と平行な向きに沿って重り部１００と一体に形成している。  Conventionally, as shown in FIG. 5A, a rectangularparallelepiped weight portion 100 having a movable electrode, and a pair ofbeam portions 101 that rotatably support theweight portion 100 at a substantially center in the longitudinal direction of theweight portion 100. And a pair offixed electrodes 102 and 103 arranged to face each other on the one side and the other side of the surface of theweight portion 100 with a straight line connecting the pair ofbeam portions 101 as a boundary line. An acceleration sensor provided is known (for example, see Patent Document 1). This acceleration sensor includes a movable electrode (a portion facing thefixed electrodes 102 and 103 in the weight portion 100) and thefixed electrodes 102 and 103 that accompany the rotation of theweight portion 100 with the boundary line as a rotation axis. The acceleration applied to theweight part 100 is detected by differentially detecting the change in capacitance. In such an acceleration sensor, by forming therecess 104 on one side (right side in FIG. 5A) of the back surface of theweight part 100 with the boundary line interposed therebetween, theweight part 100 has one side of the boundary line interposed therebetween. The side (right side) and the other side (left side) are configured to have different weights. Thus, when the acceleration is applied, a moment with the boundary line as the rotation axis is generated in theweight portion 100. Here, in order to prevent the portion of theweight portion 100 where theconcave portion 104 is formed from being deformed by stress from the surroundings, thereinforcing wall 105 that divides theconcave portion 104 into two is arranged in a direction parallel to the boundary line. It is formed integrally with theweight part 100 along.

特表２００８−５４４２４３号公報Special table 2008-544243 gazette

ところで、上記の加速度センサでは、回動軸に直交する２方向の加速度を検出することができるが、重り部１００の重心位置から回動軸に下ろした垂線と重り部１００の表面とが成す角度θを略４５度に設定することによって、これら２方向の検出感度を等価にしている。ここで、加速度センサの検出感度を向上させる手段の一つとして、可動電極の面積を大きくする方法があるが、この方法を採用する場合には上記の角度θを略４５度に維持するために重り部１００の厚み寸法を大きくしなければならない。重り部１００の厚み寸法を大きくすると、重り部１００を形成するエッチング工程の時間が長くなるため、現実的ではないという問題があった。  By the way, although the acceleration sensor described above can detect acceleration in two directions orthogonal to the rotation axis, an angle formed by a perpendicular line drawn from the center of gravity of theweight portion 100 to the rotation axis and the surface of theweight portion 100. By setting θ to approximately 45 degrees, the detection sensitivities in these two directions are made equivalent. Here, as one of the means for improving the detection sensitivity of the acceleration sensor, there is a method of increasing the area of the movable electrode. When this method is adopted, in order to maintain the above angle θ at about 45 degrees. The thickness dimension of theweight part 100 must be increased. When the thickness of theweight part 100 is increased, the etching process for forming theweight part 100 takes a long time, which is not practical.

そこで、重り部１００の厚み寸法を大きくすることなく上記の角度θを略４５度に維持させるために、図５（ｂ）に示すように、重り部１００におけるビーム部１０１の同図における直下を刳り貫く事で重り部１００を軽量化する方法がある。しかしながら、この方法を採用する場合には、重り部１００において軽量化された薄肉部の強度が不足するために好ましくないという問題があった。  Therefore, in order to maintain the above angle θ at about 45 degrees without increasing the thickness dimension of theweight portion 100, as shown in FIG. There is a method of reducing the weight of theweight part 100 by punching. However, when this method is adopted, there is a problem in that the strength of the thin portion reduced in weight in theweight portion 100 is insufficient, which is not preferable.

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、重り部の厚み寸法の大型化や軽量化をすることなく検出感度を向上させることのできる加速度センサを提供することを目的とする。  The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an acceleration sensor capable of improving detection sensitivity without increasing the thickness or weight of the weight portion.

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、一面に開口する凹部と凹部を除く充実部が一体に形成された重り部と、凹部と充実部とが回動方向に沿って並ぶように重り部を回動自在に支持する１対のビーム部と、凹部が開口する前記一面と異なる他の一面において凹部と充実部とに跨って設けられた可動電極と、可動電極における凹部側と対向する位置に配設された第１の固定電極と、可動電極における充実部側と対向する位置に配設された第２の固定電極とから成るセンサ部を備え、１対のビーム部を結ぶ直線を回動軸とした重り部の回動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する加速度センサであって、重り部の重心位置から前記回動軸に下ろした垂線と可動電極の表面とが成す角度が略４５度となるように、ビーム部を凹部側にずらして配置したことを特徴とする。  In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is such that the concave portion opening on one surface and the weight portion integrally formed with the solid portion excluding the concave portion, and the concave portion and the solid portion are aligned along the rotation direction. A pair of beam portions that rotatably support the weight portion, a movable electrode provided across the concave portion and the solid portion on the other surface different from the one surface where the concave portion opens, and the concave portion side of the movable electrode; A sensor unit comprising a first fixed electrode disposed at an opposing position and a second fixed electrode disposed at a position facing the solid portion side of the movable electrode is provided, and a pair of beam portions are connected. An acceleration sensor that detects acceleration from a change in capacitance between the movable electrode and the fixed electrode that accompanies the rotation of the weight portion with a straight axis as the rotation axis, and that detects the acceleration from the center of gravity of the weight portion to the rotation axis. The angle formed by the lowered perpendicular and the surface of the movable electrode is approximately 45 degrees. Sea urchin, characterized in that arranged by shifting the beam portion to the concave side.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、重り部に印加された第１の方向の加速度と、第１の方向と直交する第２の方向の加速度とを検出することを特徴とする。  The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention ofclaim 1, the acceleration in the first direction applied to the weight portion and the acceleration in the second direction orthogonal to the first direction are detected. .

請求項３の発明は、請求項２の発明において、センサ部は、同一のチップに複数形成されることを特徴とする。  According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a plurality of sensor portions are formed on the same chip.

請求項４の発明は、請求項３の発明において、センサ部が同一のチップに２つ形成され、一方のセンサ部が他方のセンサ部に対して同一平面において１８０度回転して配置されたことを特徴とする。  According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, two sensor portions are formed on the same chip, and one sensor portion is rotated 180 degrees in the same plane with respect to the other sensor portion. It is characterized by.

請求項５の発明は、請求項４の発明において、２つのセンサ部が隣接して配置されたことを特徴とする。  The invention ofclaim 5 is characterized in that, in the invention ofclaim 4, two sensor portions are arranged adjacent to each other.

請求項６の発明は、請求項３の発明において、センサ部は同一のチップに３つ形成され、２つのセンサ部は、それぞれ残りの１つのセンサ部に対して同一平面において９０度及び１８０度回転して配置されたことを特徴とする。  According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, three sensor portions are formed on the same chip, and the two sensor portions are respectively 90 degrees and 180 degrees in the same plane with respect to the remaining one sensor portion. It is characterized by being rotated.

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、重り部を内包する枠部と、枠部に形成されて各固定電極に電気的に接続される１対の検出電極とを有し、各検出電極の間、及び各検出電極と枠部との間、及び各検出電極と重り部との間に隙間が設けられたことを特徴とする。  The invention according to claim 7 is the invention according to any one ofclaims 1 to 6, wherein the pair of detections are formed in the frame and electrically connected to each fixed electrode. And a gap is provided between each detection electrode, between each detection electrode and the frame portion, and between each detection electrode and the weight portion.

請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１項の発明において、各固定電極の可動電極との対向面、又は可動電極の各固定電極との対向面には突起部が形成されたことを特徴とする。  According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to seventh aspects, a protrusion is formed on a surface of each fixed electrode facing the movable electrode or a surface facing each fixed electrode of the movable electrode. It is characterized by that.

請求項９の発明は、請求項８の発明において、突起部は、シリコン又はシリコン酸化膜から形成されたことを特徴とする。  The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the protrusion is formed of silicon or a silicon oxide film.

請求項１０の発明は、請求項８の発明において、突起部は、その表層がカーボン材料から形成されたことを特徴とする。  The invention ofclaim 10 is characterized in that, in the invention of claim 8, the surface of the projection is formed of a carbon material.

請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、カーボン材料はカーボンナノチューブであることを特徴とする。  The invention of claim 11 is characterized in that, in the invention ofclaim 10, the carbon material is a carbon nanotube.

請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れか１項の発明において、重り部の固定電極が対向する側と反対側の面と所定の間隔を空けて配置される固定板を有し、固定板の重り部と対向する面には、重り部の付着を防止するための付着防止膜が設けられたことを特徴とする。  A twelfth aspect of the present invention includes the fixing plate according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the fixed electrode of the weight portion is disposed at a predetermined interval from a surface opposite to the opposite surface. The surface of the fixing plate facing the weight portion is provided with an adhesion preventing film for preventing the weight portion from adhering.

請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、付着防止膜は、固定電極と同じ材料から形成されたことを特徴とする。  The invention of claim 13 is the invention of claim 12, wherein the adhesion preventing film is formed of the same material as the fixed electrode.

請求項１４の発明は、請求項１２又は１３の発明において、付着防止膜は、固定電極と同時に形成されることを特徴とする。  According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth or thirteenth aspect of the present invention, the adhesion preventing film is formed simultaneously with the fixed electrode.

請求項１５の発明は、請求項１２乃至１４の何れか１項の発明において、付着防止膜は、半導体製造プロセスを利用して成膜されることを特徴とする。  According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the twelfth to fourteenth aspects, the adhesion preventing film is formed using a semiconductor manufacturing process.

請求項１６の発明は、請求項１２乃至１５の何れか１項の発明において、付着防止膜は、アルミニウム系合金から形成されたことを特徴とする。  A sixteenth aspect of the invention is characterized in that, in the invention of any one of the twelfth to fifteenth aspects, the adhesion preventing film is formed of an aluminum alloy.

請求項１７の発明は、請求項１２乃至１６の何れか１項の発明において、固定電極と可動電極との間に吸引力を発生させることにより、第１及び第２の固定電極と可動電極との間の静電容量の変化を検出することを特徴とする。  The invention of claim 17 is the invention of any one of claims 12 to 16, wherein the first and second fixed electrodes and the movable electrode are generated by generating a suction force between the fixed electrode and the movable electrode. It is characterized by detecting a change in capacitance between the two.

請求項１８の発明は、請求項１７の発明において、付着防止膜の表面には、有機材料から成る薄膜が設けられたことを特徴とする。  The invention of claim 18 is characterized in that, in the invention of claim 17, a thin film made of an organic material is provided on the surface of the adhesion preventing film.

請求項１９の発明は、請求項１８の発明において、薄膜は、ポリイミド薄膜であることを特徴とする。  The invention of claim 19 is the invention of claim 18, characterized in that the thin film is a polyimide thin film.

本発明によれば、可動電極の面積を大きくして検出感度を向上させる際に、重り部の重心位置から回動軸に下ろした垂線と可動電極の表面とが成す角度が略４５度となるようにビーム部をずらして配置するだけで対応できるため、重り部の厚み寸法を大きくする、或いは重り部を軽量化することなく検出感度を向上させることができる。  According to the present invention, when the detection sensitivity is improved by increasing the area of the movable electrode, the angle formed by the perpendicular line drawn from the center of gravity of the weight portion to the rotation axis and the surface of the movable electrode is approximately 45 degrees. As described above, since it is possible to cope with this by simply shifting the beam portion, the detection sensitivity can be improved without increasing the thickness of the weight portion or reducing the weight of the weight portion.

本発明に係る加速度センサの実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows embodiment of the acceleration sensor which concerns on this invention.同上の分解斜視図である。It is an exploded perspective view same as the above.（ａ）は同上の上部固定板及び導電パターンを省略した上面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面矢視図である。(A) is the top view which abbreviate | omitted the upper fixing board and conductive pattern same as the above, (b) is the A-A 'sectional view taken on the line A-A' of (a).同上のセンサチップの下面図である。It is a bottom view of a sensor chip same as the above.（ａ）は従来の加速度センサを示す要部断面図で、（ｂ）は（ａ）のビーム部直下を刳り貫いた場合の要部断面図である。(A) is principal part sectional drawing which shows the conventional acceleration sensor, (b) is principal part sectional drawing at the time of penetrating directly under the beam part of (a).

以下、本発明に係る加速度センサの実施形態について図面を用いて説明する。尚、以下の説明では、図１における上下を上下方向、センサチップ１の短手方向と平行な方向をｘ方向、センサチップ１の長手方向と平行な方向をｙ方向、ｘ方向及びｙ方向に互いに直交する方向をｚ方向と定めるものとする。本実施形態は、図１，２に示すように、外形が矩形板状であるセンサチップ１と、センサチップ１の上面側に固定される上部固定板２ａと、センサチップ１の下面側に固定される下部固定板２ｂとを備える。  Hereinafter, embodiments of an acceleration sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the vertical direction in FIG. 1 is the vertical direction, the direction parallel to the short direction of thesensor chip 1 is the x direction, and the direction parallel to the longitudinal direction of thesensor chip 1 is the y direction, x direction, and y direction. The directions orthogonal to each other are defined as the z direction. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, thesensor chip 1 whose outer shape is a rectangular plate, theupper fixing plate 2 a fixed to the upper surface side of thesensor chip 1, and the lower surface side of thesensor chip 1 are fixed. And alower fixing plate 2b.

センサチップ１は、上下方向から見て矩形状の２つの枠部３ａ，３ｂが長手方向に並設されたフレーム部３と、枠部３ａ，３ｂの内周面に対して隙間を空けた状態で枠部３ａ，３ｂ内に配置された直方体形状の重り部４，５と、枠部３ａ，３ｂの内周面と重り部４，５の側面とを連結してフレーム部３に対して重り部４，５を回動自在に支持する各１対のビーム部６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂと、重り部４，５の上面に形成される可動電極４ａ，５ａとを備える。  Thesensor chip 1 has a state in which a gap is formed between aframe portion 3 in which tworectangular frame portions 3a and 3b as viewed in the vertical direction are arranged in parallel in the longitudinal direction and an inner peripheral surface of theframe portions 3a and 3b. Theweights 4 and 5 having a rectangular parallelepiped shape arranged in theframe portions 3a and 3b and the inner peripheral surface of theframe portions 3a and 3b and the side surfaces of theweight portions 4 and 5 are connected to theframe portion 3 to be weighted. A pair ofbeam portions 6a, 6b and 7a, 7b for rotatably supporting theportions 4, 5 andmovable electrodes 4a, 5a formed on the upper surfaces of theweight portions 4, 5 are provided.

重り部４，５は、図１，３（ｂ）に示すように、一面（下面）に開口する凹部４１，５１と、凹部４１，５１を除く充実部４０，５０とが一体に形成されている。凹部４１，５１は、開口面の法線方向（上下方向）から見て平面視四角形状に形成され、また、凹部４１，５１内を４分割する補強壁４２，５２が重り部４，５と一体に形成されている。  As shown in FIGS. 1 and 3 (b), theweight portions 4 and 5 are formed integrally withconcave portions 41 and 51 that open on one surface (lower surface) andsolid portions 40 and 50 excluding theconcave portions 41 and 51, respectively. Yes. Theconcave portions 41 and 51 are formed in a square shape in plan view when viewed from the normal direction (vertical direction) of the opening surface, and the reinforcingwalls 42 and 52 that divide theconcave portions 41 and 51 into four parts are formed with theweight portions 4 and 5. It is integrally formed.

ここで、本実施形態では、図４に示すように、平面視く字形の１対の補強壁４２，５２と各補強壁４２，５２の中央部が平坦な補強壁４２’、５２’で連結された構成、即ち、複数の補強壁４２，５２が凹部４１，５１の頂角と交わらない位置で内壁面と結合される構成を採用している。而して、凹部４１，５１の四隅において補強壁４２，５２と内壁面との成す角度が鈍角となるため、重り部４，５に凹部４１，５１を形成（エッチング）するのが容易となっている。  Here, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a pair of reinforcingwalls 42, 52 having a square shape in plan view and the central portions of the reinforcingwalls 42, 52 are connected by flat reinforcing walls 42 ', 52'. In other words, a configuration is adopted in which the plurality of reinforcingwalls 42 and 52 are coupled to the inner wall surface at positions where they do not intersect with the apex angles of therecesses 41 and 51. Thus, since the angles formed by the reinforcingwalls 42 and 52 and the inner wall surface at the four corners of therecesses 41 and 51 are obtuse, it is easy to form (etch) therecesses 41 and 51 in theweights 4 and 5. ing.

１対のビーム部６ａ，６ｂは、重り部４の枠部３ａと対向する側面のｘ方向における略中央部と枠部３ａとを連結している。同様に、１対のビーム部７ａ，７ｂは、重り部５の枠部３ｂと対向する側面のｘ方向における略中央部と枠部３ｂとを連結している。而して、１対のビーム部６ａ，６ｂを結ぶ直線、並びに１対のビーム部７ａ，７ｂを結ぶ直線が回動軸となり、回動軸の回りに各重り部４，５が回動するようになっている。  The pair ofbeam portions 6a and 6b connects theframe portion 3a and the substantially central portion in the x direction of the side surface facing theframe portion 3a of theweight portion 4. Similarly, the pair ofbeam portions 7a and 7b connects theframe portion 3b and the substantially central portion in the x direction of the side surface facing theframe portion 3b of theweight portion 5. Thus, a straight line connecting the pair ofbeam portions 6a and 6b and a straight line connecting the pair ofbeam portions 7a and 7b serve as a rotation axis, and theweight portions 4 and 5 rotate around the rotation axis. It is like that.

センサチップ１は、半導体の微細加工技術によりＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を加工して形成され、重り部４，５の上面を含む部位が可動電極４ａ，５ａとなる。また、重り部４，５の上面及び下面には、重り部４，５が上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂに直接衝突するのを防止するための突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂが突設されている。  Thesensor chip 1 is formed by processing an SOI (Silicon on Insulator) substrate by a semiconductor microfabrication technique, and the portions including the upper surfaces of theweight portions 4 and 5 become themovable electrodes 4a and 5a. Further,protrusions 43a, 43b, 53a, 53b for preventing theweights 4, 5 from directly colliding with theupper fixing plate 2a and thelower fixing plate 2b protrude from the upper and lower surfaces of theweights 4, 5, respectively. It is installed.

ここで、突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂをシリコン又はシリコン酸化膜といったセンサチップの主材料により形成した場合には、突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂを容易に製造することができる。尚、突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂの表層をカーボン材料でコーティングしてもよい。この場合、突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂの機械的強度が増し、上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂとの衝突によって突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂが破損するのを防止することができる。更に、カーボン材料としてカーボンナノチューブを採用すれば、コーティングの厚み寸法を小さくできるので、突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂを所望の高さ寸法に容易に調整することができる。  Here, when theprotrusions 43a, 43b, 53a, and 53b are formed of the main material of the sensor chip such as silicon or silicon oxide film, theprotrusions 43a, 43b, 53a, and 53b can be easily manufactured. The surface layers of theprotrusions 43a, 43b, 53a, 53b may be coated with a carbon material. In this case, the mechanical strength of theprotrusions 43a, 43b, 53a, 53b is increased, and theprotrusions 43a, 43b, 53a, 53b can be prevented from being damaged by the collision with theupper fixing plate 2a and thelower fixing plate 2b. it can. Furthermore, if carbon nanotubes are used as the carbon material, the thickness of the coating can be reduced, so that theprotrusions 43a, 43b, 53a, 53b can be easily adjusted to the desired height.

上部固定板２ａは、例えばガラス等の絶縁材料から形成され、その下面には、上下方向に沿ってセンサチップ１の重り部４（可動電極４ａ）と対向する位置に第１の固定電極２０ａと第２の固定電極２０ｂとがｘ方向に並設されるととともに、上下方向に沿ってセンサチップ１の重り部５（可動電極５ａ）と対向する位置に第１の固定電極２１ａと第２の固定電極２１ｂとがｘ方向に並設されている。また、上部固定板２ａのｘ方向一端側には、５つの貫通孔２２ａ〜２２ｅがｙ方向に並べて貫設されている。更に、上部固定板２ａの下面には、各固定電極２０ａ，２０ｂ及び２１ａ，２１ｂと電気的に接続された複数の導電パターン（図示せず）が形成されている。  The upper fixedplate 2a is made of an insulating material such as glass, for example, and the lower surface thereof has the firstfixed electrode 20a and the firstfixed electrode 20a at a position facing the weight portion 4 (movable electrode 4a) of thesensor chip 1 along the vertical direction. The secondfixed electrode 20b and the secondfixed electrode 20b are arranged side by side in the x direction, and the firstfixed electrode 21a and the secondfixed electrode 20a are arranged at positions facing the weight portion 5 (movable electrode 5a) of thesensor chip 1 along the vertical direction. The fixedelectrode 21b is juxtaposed in the x direction. Further, five throughholes 22a to 22e are arranged side by side in the y direction on one end side in the x direction of theupper fixing plate 2a. Further, a plurality of conductive patterns (not shown) electrically connected to the fixedelectrodes 20a, 20b and 21a, 21b are formed on the lower surface of the upper fixedplate 2a.

一方、センサチップ１のｘ方向一端側には、フレーム部３から離間された計４つの電極部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂが並設されている。これら４つの電極部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、上面における略中央に金属膜から成る検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂがそれぞれ形成されるとともに、枠部３ａ，３ｂに臨む端部の上面に金属膜から成る圧接電極８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂ（圧接電極９１ａのみ図示）がそれぞれ形成されている。尚、フレーム部３上面の電極部８ｂ，９ａの間には接地電極１０が形成されている。そして、センサチップ１の上面に上部固定板２ａが接合されると、上部固定板２ａの下面に形成されている導電パターンと圧接電極８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂとが圧接接続されることで、各検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂが各固定電極２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂと電気的に接続されるとともに、上部固定板２ａの貫通孔２２ａ〜２２ｄを介して各検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂが外部に露出する。尚、接地電極１０も貫通孔２２ｅを介して外部に露出する。  On the other hand, a total of fourelectrode portions 8 a, 8 b, 9 a, 9 b separated from theframe portion 3 are juxtaposed on one end side in the x direction of thesensor chip 1. The fourelectrode portions 8a, 8b, 9a, and 9b are formed withdetection electrodes 80a, 80b, 90a, and 90b made of a metal film substantially at the center on the upper surface, and upper surfaces of end portions facing theframe portions 3a and 3b. Further,press contact electrodes 81a, 81b, 91a, 91b (only thepress contact electrode 91a are shown) made of a metal film are formed respectively. Aground electrode 10 is formed between theelectrode portions 8b and 9a on the upper surface of theframe portion 3. Then, when theupper fixing plate 2a is joined to the upper surface of thesensor chip 1, the conductive pattern formed on the lower surface of theupper fixing plate 2a and thepress contact electrodes 81a, 81b, 91a, 91b are press contact connected. Eachdetection electrode 80a, 80b, 90a, 90b is electrically connected to each fixedelectrode 20a, 20b, 21a, 21b, and eachdetection electrode 80a, 80b, through the throughholes 22a-22d of the upper fixedplate 2a. 90a and 90b are exposed to the outside. Theground electrode 10 is also exposed to the outside through the throughhole 22e.

尚、本実施形態では、図２に示すように、電極部８ａと電極部８ｂとの間、電極部９ａと電極部９ｂとの間、各電極部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂとフレーム部３との間、各電極部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂと各重り部４，５との間に各々隙間が設けられている。このように構成することで、各検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂが互いに電気的に絶縁されるので、各検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂの寄生容量や電極間のクロストークを低減し、高精度な静電容量の検出を行うことができる。  In this embodiment, as shown in FIG. 2, between theelectrode portion 8 a and theelectrode portion 8 b, between theelectrode portion 9 a and theelectrode portion 9 b, eachelectrode portion 8 a, 8 b, 9 a, 9 b and theframe portion 3. Between theelectrode portions 8a, 8b, 9a, 9b and theweight portions 4, 5, gaps are provided. With this configuration, thedetection electrodes 80a, 80b, 90a, and 90b are electrically insulated from each other, thereby reducing parasitic capacitance of thedetection electrodes 80a, 80b, 90a, and 90b and crosstalk between the electrodes. Highly accurate capacitance detection can be performed.

下部固定板２ｂは、上部固定板２ａと同様にガラス等の絶縁材料から形成され、その上面には上下方向に沿ってセンサチップ１の重り部４，５と対向する位置にそれぞれ付着防止膜２３ａ，２３ｂが形成されている。この付着防止膜２３ａ，２３ｂは、アルミニウム系合金等の固定電極２０ａ，…と同じ材料で形成されており、回動した重り部４，５の下面が下部固定板２ｂに付着するのを防止している。このように、付着防止膜２３ａ，２３ｂを固定電極２０ａ，…と同一材料で形成することにより、付着防止膜２３ａ，２３ｂを容易に形成することができる。このとき、付着防止膜２３ａ，２３ｂを固定電極２０ａ，…と同時に形成すれば、重り部４，５と固定電極２０ａ，…との間、及び重り部４，５と下部固定板２ｂとの間の距離の精度を高めることができる。  Thelower fixing plate 2b is made of an insulating material such as glass like theupper fixing plate 2a, and the upper surface of thelower fixing plate 2b is respectively attached to thesensor chip 1 at positions facing theweight portions 4 and 5 along the vertical direction. , 23b are formed. Theseadhesion preventing films 23a, 23b are made of the same material as the fixedelectrodes 20a,... Such as an aluminum alloy, and prevent the lower surfaces of the rotatedweight parts 4, 5 from adhering to the lower fixedplate 2b. ing. In this way, theadhesion preventing films 23a, 23b can be easily formed by forming theadhesion preventing films 23a, 23b from the same material as the fixedelectrodes 20a,. At this time, if theadhesion preventing films 23a, 23b are formed simultaneously with the fixedelectrodes 20a,..., Between theweight portions 4, 5 and the fixedelectrodes 20a,... And between theweight portions 4, 5 and the lower fixedplate 2b. The accuracy of the distance can be increased.

尚、付着防止膜２３ａ，２３ｂを半導体製造プロセスにより成膜した場合、付着防止膜２３ａ，２３ｂの表面に微小な凹凸が形成されるため、重り部４，５が下部固定板２ｂに付着するのをより好適に防止することができる。ここで、付着防止膜２３ａ，２３ｂをアルミニウム系合金により形成した場合、エッチング加工が容易になる。また、付着防止膜２３ａ，２３ｂの表面上に半導体製造プロセスとの整合性が良く、且つ加工がし易いポリイミド薄膜等の有機材料薄膜を形成することにより、付着防止膜２３ａ，２３ｂと重り部４，５との間の短絡を防止するようにしてもよい。  When theadhesion preventing films 23a and 23b are formed by a semiconductor manufacturing process, minute irregularities are formed on the surfaces of theadhesion preventing films 23a and 23b, so that theweight portions 4 and 5 adhere to thelower fixing plate 2b. Can be more suitably prevented. Here, when theadhesion preventing films 23a and 23b are formed of an aluminum alloy, the etching process becomes easy. Further, by forming an organic material thin film such as a polyimide thin film having good consistency with the semiconductor manufacturing process and easy to process on the surface of theadhesion preventing films 23a and 23b, theadhesion preventing films 23a and 23b and theweight part 4 are formed. , 5 may be prevented from being short-circuited.

ここで、本実施形態では、枠部３ａ、重り部４、ビーム部６ａ，６ｂ、可動電極４ａ、第１及び第２の固定電極２０ａ，２０ｂ、検出電極８０ａ，８０ｂと、枠部３ｂ、重り部５、ビーム部７ａ，７ｂ、可動電極５ａ、第１及び第２の固定電極２１ａ，２１ｂ、検出電極９０ａ，９０ｂとで各々センサ部が構成され、重り部４，５の向き（充実部４０，５０と凹部４１，５１の配置）を１８０度反転させた状態で２つのセンサ部が一体に形成されている。  Here, in this embodiment, theframe portion 3a, theweight portion 4, thebeam portions 6a and 6b, themovable electrode 4a, the first and secondfixed electrodes 20a and 20b, thedetection electrodes 80a and 80b, theframe portion 3b and the weight. The sensor unit is composed of theunit 5, thebeam units 7a and 7b, themovable electrode 5a, the first and secondfixed electrodes 21a and 21b, and thedetection electrodes 90a and 90b. , 50 and recesses 41, 51) are inverted by 180 degrees, and the two sensor parts are formed integrally.

次に、本実施形態の検出動作について説明する。先ず、一方の重り部４にｘ方向の加速度が印加された場合を考える。ｘ方向に加速度が印加されると、重り部４が回動軸の回りに回動して可動電極４ａと第１の固定電極２０ａ並びに第２の固定電極２０ｂとの間の距離が変化し、その結果、可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量Ｃ１，Ｃ２も変化する。ここで、ｘ方向の加速度が印加されていないときの可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量をＣ０とし、加速度の印加によって生じる静電容量の変化分をΔＣとすれば、ｘ方向の加速度が印加されたときの静電容量Ｃ１，Ｃ２は、
Ｃ１＝Ｃ０−ΔＣ …（１）
Ｃ２＝Ｃ０＋ΔＣ …（２）
と表すことができる。Next, the detection operation of this embodiment will be described. First, consider a case where an acceleration in the x direction is applied to oneweight portion 4. When acceleration is applied in the x direction, theweight 4 rotates about the rotation axis, and the distance between themovable electrode 4a and the firstfixed electrode 20a and the secondfixed electrode 20b changes. As a result, the capacitances C1 and C2 between themovable electrode 4a and the fixedelectrodes 20a and 20b also change. Here, the capacitance between themovable electrode 4a and eachfixed electrode 20a, 20b when no acceleration in the x direction is applied is C0, and the change in capacitance caused by the application of acceleration is ΔC. For example, the capacitances C1 and C2 when the acceleration in the x direction is applied are:
C1 = C0−ΔC (1)
C2 = C0 + ΔC (2)
It can be expressed as.

同様に、他方の重り部５にｘ方向の加速度が印加された場合、可動電極５ａと各固定電極２１ａ，２１ｂとの間の静電容量Ｃ３，Ｃ４は、
Ｃ３＝Ｃ０−ΔＣ …（３）
Ｃ４＝Ｃ０＋ΔＣ …（４）
と表すことができる。Similarly, when an acceleration in the x direction is applied to theother weight portion 5, the capacitances C3 and C4 between themovable electrode 5a and the fixedelectrodes 21a and 21b are:
C3 = C0−ΔC (3)
C4 = C0 + ΔC (4)
It can be expressed as.

ここで、静電容量Ｃ１〜Ｃ４の値は、検出電極８０ａ，８０ｂ及び９０ａ，９０ｂから取出す電圧信号を演算処理することで検出することができる。そして、一方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分値ＣＡ（＝Ｃ１−Ｃ２）と、他方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ３，Ｃ４の差分値ＣＢ（＝Ｃ３−Ｃ４）との和（±４ΔＣ）を算出すれば、この差分値ＣＡ，ＣＢの和に基づいてｘ方向に印加された加速度の向きと大きさを演算することができる。  Here, the values of the capacitances C1 to C4 can be detected by performing arithmetic processing on voltage signals taken from thedetection electrodes 80a and 80b and 90a and 90b. Then, the difference value CA (= C1-C2) between the capacitances C1, C2 obtained from one sensor unit and the difference value CB (= C3-C4) between the capacitances C3, C4 obtained from the other sensor unit. Is calculated (± 4ΔC), the direction and magnitude of the acceleration applied in the x direction can be calculated based on the sum of the difference values CA and CB.

次に、一方の重り部４にｚ方向の加速度が印加された場合を考える。ｚ方向に加速度が印加されると重り部４が回動軸の回りに回動して可動電極４ａと第１の固定電極２０ａ並びに第２の固定電極２０ｂとの間の距離が変化し、その結果、可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量Ｃ１，Ｃ２も変化する。ここで、ｚ方向の加速度が印加されていないときの可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量をＣ０とし、加速度の印加によって生じる静電容量の変化分をΔＣとすれば、ｚ方向の加速度が印加されたときの静電容量Ｃ１，Ｃ２は、
Ｃ１＝Ｃ０＋ΔＣ …（５）
Ｃ２＝Ｃ０−ΔＣ …（６）
と表すことができる。Next, consider a case where an acceleration in the z direction is applied to oneweight portion 4. When acceleration is applied in the z direction, theweight portion 4 rotates around the rotation axis, and the distance between themovable electrode 4a and the firstfixed electrode 20a and the secondfixed electrode 20b changes. As a result, the capacitances C1 and C2 between themovable electrode 4a and the fixedelectrodes 20a and 20b also change. Here, the capacitance between themovable electrode 4a and the fixedelectrodes 20a and 20b when no acceleration in the z direction is applied is C0, and the change in capacitance caused by the application of acceleration is ΔC. For example, the capacitances C1 and C2 when the acceleration in the z direction is applied are:
C1 = C0 + ΔC (5)
C2 = C0−ΔC (6)
It can be expressed as.

同様に、他方の重り部５にｚ方向の加速度が印加された場合、可動電極５ａと各固定電極２１，２１ｂとの間の静電容量Ｃ３，Ｃ４は、
Ｃ３＝Ｃ０−ΔＣ …（７）
Ｃ４＝Ｃ０＋ΔＣ …（８）
と表すことができる。Similarly, when acceleration in the z direction is applied to theother weight portion 5, the capacitances C3 and C4 between themovable electrode 5a and the fixedelectrodes 21 and 21b are:
C3 = C0−ΔC (7)
C4 = C0 + ΔC (8)
It can be expressed as.

そして、一方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分値ＣＡ（＝Ｃ１−Ｃ２）と、他方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ３，Ｃ４の差分値ＣＢ（＝Ｃ３−Ｃ４）との差（±４ΔＣ）を算出すれば、この差分値ＣＡ，ＣＢの差に基づいてｚ方向に印加された加速度の向きと大きさを演算することができる。尚、差分値ＣＡ，ＣＢの和と差とに基づいてｘ方向及びｚ方向の加速度の向きと大きさを求める演算処理については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。  Then, the difference value CA (= C1-C2) between the capacitances C1, C2 obtained from one sensor unit and the difference value CB (= C3-C4) between the capacitances C3, C4 obtained from the other sensor unit. Is calculated (± 4ΔC), the direction and magnitude of the acceleration applied in the z direction can be calculated based on the difference between the difference values CA and CB. Note that calculation processing for obtaining the direction and magnitude of the acceleration in the x direction and the z direction based on the sum and difference of the difference values CA and CB is well known in the art, and detailed description thereof is omitted here.

ところで、前述のように、加速度センサの検出感度を高めるべく可動電極４ａ，５ａの面積を大きくする場合、重り部４，５の重心位置から回動軸に下ろした垂線と可動電極４ａ，５ａの表面とが成す角度を略４５度に維持するために、重り部４，５の厚み寸法を大きくする、或いは重り部４，５のビーム部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの直下を刳り貫いて軽量化する方法は望ましくない。そこで、本実施形態では、図１に示すように、ビーム部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ（同図ではビーム部６ｂのみ図示）を重り部４，５の長手方向における略中央から凹部４１，５１側（右側）にずらして配置することで、重り部４，５の重心位置から回動軸に下ろした垂線と可動電極４ａ，５ａの表面とが成す角度θを略４５度となるようにしている。而して、ビーム部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂをずらして配置するだけで角度θを略４５度に維持することができるため、重り部４，５の厚み寸法を大きくする、或いは重り部４，５を軽量化することなく検出感度を向上させることができる。  By the way, as described above, when the area of themovable electrodes 4a and 5a is increased in order to increase the detection sensitivity of the acceleration sensor, the perpendicular line drawn from the center of gravity of theweights 4 and 5 to the rotation axis and themovable electrodes 4a and 5a. In order to maintain the angle formed with the surface at about 45 degrees, the thickness of theweight portions 4 and 5 is increased, or theweight portions 4 and 5 are lightly penetrated directly under thebeam portions 6a, 6b, 7a and 7b. It is not desirable to change the method. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, thebeam portions 6a, 6b, 7a, 7b (only thebeam portion 6b is shown in the figure) are recessed from the approximate center in the longitudinal direction of theweight portions 4, 5. By shifting to the side (right side), the angle θ formed by the perpendicular line drawn from the center of gravity of theweights 4 and 5 to the rotation axis and the surfaces of themovable electrodes 4a and 5a is approximately 45 degrees. Yes. Thus, the angle θ can be maintained at about 45 degrees simply by shifting thebeam portions 6a, 6b, 7a, 7b, so that the thickness dimensions of theweight portions 4, 5 are increased, or theweight portion 4 , 5 can be improved without reducing the weight.

尚、本実施形態では、以下の手順を踏むことで加速度センサの動作確認を行うことができる。即ち、第１の固定電極２０ａ又は第２の固定電極２０ｂと可動電極４ａとの間、若しくは第１の固定電極２１ａ又は第２の固定電極２１ｂと可動電極５ａとの間に吸引力を発生させることで、重り部４，５を回動させる。そして、重り部４，５の回動に伴って生じる各固定電極２０ａ，…と重り部４，５との間の静電容量の変化を検出することで、加速度センサが正常に動作しているか否かを確認することができる。尚、付着防止膜２３ａ，２３ｂと可動電極４ａ，５ａとの間に吸引力を発生させることで同様の動作確認を行ってもよい。  In the present embodiment, the operation of the acceleration sensor can be confirmed by following the following procedure. That is, an attractive force is generated between the firstfixed electrode 20a or the secondfixed electrode 20b and themovable electrode 4a, or between the firstfixed electrode 21a or the secondfixed electrode 21b and themovable electrode 5a. Thus, theweight parts 4 and 5 are rotated. Whether the acceleration sensor is operating normally by detecting a change in capacitance between thefixed electrodes 20a,... And theweights 4 and 5 that occur as theweights 4 and 5 rotate. You can check whether or not. The same operation confirmation may be performed by generating a suction force between theadhesion preventing films 23a and 23b and themovable electrodes 4a and 5a.

また、本実施形態では、ｘ方向とｚ方向の２方向の加速度を検出する加速度センサを例示したが、上述のセンサ部の１つをｘｙ平面内で９０度回転対称に配置すれば、ｙ方向を加えた３方向の加速度を検出する加速度センサを実現することができる。また、３つのセンサ部を同一チップに配置し、２つのセンサ部を、それぞれ残りの１つのセンサ部に対してｘｙ平面において９０度及び１８０度回転対称に配置しても、上記と同様に３方向の加速度を検出する加速度センサを実現することができる。  In the present embodiment, an acceleration sensor that detects acceleration in two directions, the x direction and the z direction, is illustrated. However, if one of the above-described sensor units is arranged 90 degrees rotationally symmetrical in the xy plane, the y direction Thus, it is possible to realize an acceleration sensor that detects acceleration in three directions with the addition of. Further, even if three sensor units are arranged on the same chip and two sensor units are arranged symmetrically by 90 degrees and 180 degrees on the xy plane with respect to the remaining one sensor part, 3 An acceleration sensor that detects the acceleration in the direction can be realized.

２０ａ，２１ａ 第１の固定電極
２０ｂ，２１ｂ 第２の固定電極
４，５ 重り部
４０，５０ 充実部
４１，５１ 凹部
４ａ，５ａ 可動電極
６ａ，６ｂ ビーム部
７ａ，７ｂ ビーム部
20a, 21a 1st fixedelectrode 20b, 21b 2nd fixedelectrode 4, 5Weight part 40, 50Solid part 41, 51 Recessedpart 4a, 5aMovable electrode 6a,6b Beam part 7a, 7b Beam part

Claims (19)

Translated fromJapanese

一面に開口する凹部と凹部を除く充実部が一体に形成された重り部と、凹部と充実部とが回動方向に沿って並ぶように重り部を回動自在に支持する１対のビーム部と、凹部が開口する前記一面と異なる他の一面において凹部と充実部とに跨って設けられた可動電極と、可動電極における凹部側と対向する位置に配設された第１の固定電極と、可動電極における充実部側と対向する位置に配設された第２の固定電極とから成るセンサ部を備え、１対のビーム部を結ぶ直線を回動軸とした重り部の回動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する加速度センサであって、重り部の重心位置から前記回動軸に下ろした垂線と可動電極の表面とが成す角度が略４５度となるように、ビーム部を凹部側にずらして配置したことを特徴とする加速度センサ。  A pair of beam portions that rotatably supports the weight portion so that the concave portion and the solid portion excluding the concave portion are integrally formed, and the weight portion and the solid portion are aligned along the rotation direction. And a movable electrode provided across the concave portion and the solid portion on the other surface different from the one surface where the concave portion opens, a first fixed electrode disposed at a position facing the concave portion side of the movable electrode, The movable electrode is provided with a sensor portion comprising a second fixed electrode disposed at a position facing the solid portion side of the movable electrode, and is movable along with the rotation of the weight portion with a straight line connecting the pair of beam portions as a rotation axis. An acceleration sensor that detects acceleration from a change in capacitance between an electrode and a fixed electrode, and an angle formed by a perpendicular line drawn from the center of gravity of the weight portion to the rotation shaft and the surface of the movable electrode is approximately 45. The beam section should be shifted to the concave side so that the An acceleration sensor according to claim. 前記重り部に印加された第１の方向の加速度と、第１の方向と直交する第２の方向の加速度とを検出することを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。  2. The acceleration sensor according to claim 1, wherein an acceleration in a first direction applied to the weight part and an acceleration in a second direction orthogonal to the first direction are detected. 前記センサ部は、同一のチップに複数形成されることを特徴とする請求項２記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 2, wherein a plurality of the sensor units are formed on the same chip. 前記センサ部が同一のチップに２つ形成され、一方のセンサ部が他方のセンサ部に対して同一平面において１８０度回転して配置されたことを特徴とする請求項３記載の加速度センサ。  4. The acceleration sensor according to claim 3, wherein two sensor parts are formed on the same chip, and one sensor part is rotated 180 degrees in the same plane with respect to the other sensor part. 前記２つのセンサ部が隣接して配置されたことを特徴とする請求項４記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 4, wherein the two sensor units are arranged adjacent to each other. 前記センサ部は同一のチップに３つ形成され、２つのセンサ部は、それぞれ残りの１つのセンサ部に対して同一平面において９０度及び１８０度回転して配置されたことを特徴とする請求項３記載の加速度センサ。  3. The sensor unit according to claim 1, wherein three sensor units are formed on the same chip, and the two sensor units are respectively rotated by 90 degrees and 180 degrees on the same plane with respect to the remaining one sensor unit. 3. The acceleration sensor according to 3. 前記重り部を内包する枠部と、枠部に形成されて各固定電極に電気的に接続される１対の検出電極とを有し、各検出電極の間、及び各検出電極と枠部との間、及び各検出電極と重り部との間に隙間が設けられたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の加速度センサ。  A frame part including the weight part, and a pair of detection electrodes formed on the frame part and electrically connected to the fixed electrodes, and between the detection electrodes and between the detection electrodes and the frame part The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein a gap is provided between each of the electrodes and between each detection electrode and the weight portion. 前記各固定電極の可動電極との対向面、又は可動電極の各固定電極との対向面には突起部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の加速度センサ。  The acceleration according to any one of claims 1 to 7, wherein a protrusion is formed on a surface of each of the fixed electrodes facing the movable electrode or on a surface of the movable electrode facing the fixed electrode. Sensor. 前記突起部は、シリコン又はシリコン酸化膜から形成されたことを特徴とする請求項８記載の加速度センサ。  9. The acceleration sensor according to claim 8, wherein the protrusion is formed of silicon or a silicon oxide film. 前記突起部は、その表層がカーボン材料から形成されたことを特徴とする請求項８記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 8, wherein a surface layer of the protrusion is formed of a carbon material. 前記カーボン材料はカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１０記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 10, wherein the carbon material is a carbon nanotube. 前記重り部の固定電極が対向する側と反対側の面と所定の間隔を空けて配置される固定板を有し、固定板の重り部と対向する面には、重り部の付着を防止するための付着防止膜が設けられたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の加速度センサ。  A fixing plate disposed at a predetermined distance from a surface opposite to a surface of the weight portion opposite to the fixed electrode; and preventing the weight portion from adhering to the surface of the fixing plate facing the weight portion. The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 11, further comprising an adhesion preventing film. 前記付着防止膜は、固定電極と同じ材料から形成されたことを特徴とする請求項１２記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 12, wherein the adhesion preventing film is made of the same material as the fixed electrode. 前記付着防止膜は、固定電極と同時に形成されることを特徴とする請求項１２又は１３記載の加速度センサ。  14. The acceleration sensor according to claim 12, wherein the adhesion preventing film is formed simultaneously with the fixed electrode. 前記付着防止膜は、半導体製造プロセスを利用して成膜されることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 12, wherein the adhesion preventing film is formed using a semiconductor manufacturing process. 前記付着防止膜は、アルミニウム系合金から形成されたことを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか１項に記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 12, wherein the adhesion preventing film is formed of an aluminum-based alloy. 前記固定電極と可動電極との間に吸引力を発生させることにより、第１及び第２の固定電極と可動電極との間の静電容量の変化を検出することを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の加速度センサ。  13. A change in electrostatic capacitance between the first and second fixed electrodes and the movable electrode is detected by generating an attractive force between the fixed electrode and the movable electrode. The acceleration sensor according to any one of 16. 前記付着防止膜の表面には、有機材料から成る薄膜が設けられたことを特徴とする請求項１７に記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 17, wherein a thin film made of an organic material is provided on a surface of the adhesion preventing film. 前記薄膜は、ポリイミド薄膜であることを特徴とする請求項１８記載の加速度センサ。  The acceleration sensor according to claim 18, wherein the thin film is a polyimide thin film.

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