加速度传感器制造技术

本发明专利技术提供一种加速度传感器，具备呈矩形形状的可动电极（４、５）、连接在可动电极（４、５）的对置的两边的中央并且支撑可动电极（４、５）并使该可动电极自由摆动的一对横梁（６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ）、和分别设置在以连结所述一对横梁（６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ）的直线为分界线的所述分界线的一侧及另一侧，且相对于所述可动电极（４、５）的表面空出规定的间隔对置地配置的第１及第２固定电极（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）。并且，在所述可动电极（４、５）的背面，在所述分界线的一侧及另一侧分别形成有第１及第２凹部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１２、１４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过检测伴随可动电极的摆动而产生的可动电极和固定电极之间的 静电电容的变化，来检测施加给可动电极的加速度的加速度传感器。
技术介绍
以往，公知的加速度传感器具备锤部，其具有可动电极且呈矩形形状；横梁 (beams)，其支撑所述锤部可自由摆动；和第1及第2固定电极，其相对于锤部对置地配置 (例如，参照专利文献1)。在这样的加速度传感器中，在被施加了加速度之际，为使在锤部 产生以连结一对横梁的直线(横梁轴)为旋转轴的转矩，而在锤部形成了凹部。据此，在以 横梁轴为分界线的锤部的一侧和另一侧，重量不同。专利文献1 美国专利申请公开第2007/0000323号说明书在这里，仅在以锤部中的横梁轴为分界线的一侧形成了凹部的情况下，一侧的可 动电极容易受变形的影响。其结果是，可动电极发生变形，要精密地控制可动电极和固定电 极之间的距离就变得困难了。根据这样的背景，在专利文献1所记载的加速度传感器中，通 过在凹部设置加强构件来抑制可动电极的变形。但是，在凹部设置了加强构件的情况下，在 检测X方向和Z方向两个方向的加速度时，在两个方向之间检测灵敏度产生差异。因此，在 专利文献1所记载的加速度传感器中，通过加厚锤部的厚度使得在两个方向之间检测灵敏 度变得相同。但是，在加厚了锤部的厚度的情况下，凹部的形成需要更多的制造时间(蚀刻 时间)。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的现有技术所具有的课题而进行的。而且，其目的在于，提供一 种无需更多的制造时间就能使两个方向之间的检测灵敏度等同的加速度传感器。本专利技术的方式所涉及的加速度传感器具备可动电极，其呈矩形形状；一对横梁， 其连接在所述可动电极的对置的两边的中央，支撑该可动电极并使该可动电极自由摆动； 和第1及第2固定电极，其分别被设置在以连结所述一对横梁的直线为分界线的所述分界 线的一侧及另一侧，且相对于所述可动电极的表面空出规定的间隔对置地配置。并且，在所 述可动电极的背面，在所述分界线的一侧及另一侧分别形成有第1及第2凹部。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的加速度传感器的构成的分解立体图。图2是表示所述加速度传感器中的传感器芯片的底视图。图3是所述加速度传感器的部分剖视图。图4是表示将第一实施方式所涉及的加速度传感器设置多个的加速度传感器构 造体的一例的概略图。图5是表示将第一实施方式所涉及的加速度传感器设置多个的加速度传感器构造体的其他例子的概略图。图6是表示第一实施方式所涉及的加速度传感器的制造工序的概略图。图7是表示本专利技术的第二实施方式所涉及的加速度传感器的构成的部分剖视图。图8是表示第二实施方式所涉及的加速度传感器的制造工序的概略图。符号说明2a 上部固定板，2b 下部固定板，3 框架，4、5 可动电极，6a、6b、7a、7b 横梁，8a、 8b、9a、9b 检测电极，11、13 第 1 凹部，12、14 第 2 凹部，15a、15b、15c、15d、巧e、15f、15g 突起，16 加强构件，17 金属材料，23a、23b 附着防止膜。具体实施例方式首先，基于附图，对第一实施方式的加速度传感器进行详细说明。<加速度传感器的构成>如图1所示，本实施方式的加速度传感器采用通过上部固定板加和下部固定板2b 夹持着由硅SOI基板形成的传感器芯片1的上下面的构成。传感器芯片1具备具有2个 矩形框3a、3b的框架3 ；以及相对于矩形框3a、3b的侧壁以空出间隙的状态配置于矩形框 3a、3b内的呈矩形形状的2个可动电极4、5。另外，传感器芯片1在可动电极4的侧面还具 有一对横梁6a、6b，其通过连结对置的两边的大致中央和矩形框3a的侧壁，来支撑可动电 极4使其相对于框架3可自由摆动。另外，传感器芯片1在可动电极5的侧面还具有一对 横梁7a、7b，其通过连结对置的两边的大致中央和矩形框北的侧壁，来支撑可动电极5使其 相对于框架3可自由摆动。上述加速度传感器具备相对于框架3及可动电极4，空出规定的间隔配置的检测 电极8a、8b ；以及相对于框架3及可动电极5，空出规定的间隔配置的检测电极9a、9b。另 外，上述加速度传感器具备形成在检测电极8b和检测电极9a之间的框架3的表面上的接 地电极10。另外，上述检测电极8a、8b是相互间空出规定间隔配置的，另外，上述检测电极 9a、9b也是相互间空出规定间隔配置的。再有，检测电极8a、8b及检测电极9a、9b分别与后 述的固定电极20a、20b及固定电极21a、21b电连接。在本实施方式中，如图2所示，在检测电极8a和检测电极8b之间、检测电极9a和 检测电极9b之间、检测电极8a、8b和框架3之间、检测电极9a、9b和框架3之间、检测电极 8a、8b和可动电极4之间、以及检测电极9a、9b和可动电极5之间，形成有间隙。根据这样 的构成，因为各检测电极分别电绝缘，所以可降低各检测电极的寄生电容或检测电极间的 串扰，可进行高精度的电容检测。并且，如图2所示，在可动电极4的背面，在以连结横梁6a、6b的直线为分界线的 情况下，在所述分界线的一侧形成有作为第1凹部的凹部11。此外，该凹部11被在凹部11 内部呈对角线状配置的加强构件16划分为4部分，形成了凹部lla、llb、llc、lld。而且，在 可动电极4的背面，在所述分界线的另一侧形成有作为第2凹部的凹部12。同样地，在可动 电极5的背面，在以连结横梁7a、7b的直线为分界线的情况下，在所述分界线的一侧形成有 被加强构件16划分出的作为第1凹部的凹部13a、13b、13c、13d。另外，在可动电极5的背 面，在所述分界线的另一侧形成有作为第2凹部的凹部14。在本实施方式中，虽然将第1凹部和第2凹部形成为不同体，但是例如也可通过让 第1凹部越过上述分界线扩大到另一侧，来一体式形成第1凹部和第2凹部。另外，第1凹 部的形状并不局限于图2所示的三角形形状，也可以是和第2凹部相同的矩形形状。在这里，形成所述第2凹部12的位置如图3所示，优选从所述可动电极4的重心 位置0垂到表面如的垂线和连结所述可动电极4的重心位置0与所述分界线的直线所形 成的角度大致成45度。据此，因为χ方向和ζ方向的检测灵敏度等效，所以能提高各个方 向的检测灵敏度。其中，因为通过在离分界线更远的一侧形成第2凹部使得转矩变得更大， 所以可提高加速度传感器的检测灵敏度。此外，在图3中，所述分界线是连结横梁6a、6b的 剖面中的中心位置的直线。另外，在图3的加速度传感器中，在设可动电极4中的所述分界 线的另一侧的长度为加的情况下，为使重心0位于离所述分界线长度为a的地方，而形成 有第2凹部12。此外，在图3的加速度传感器中，在可动电极4中，形成有凹部IlbUld的 所述分界线的一侧的长度也是2a，高度也是加。在和可动电极4、5的上部固定板加及下部固定板2b对置的面如、仙上，如图3 所示，形成有由硅或硅氧化物组成的多个突起1 15g。因为通过形成这样的突起1 15g，即便在对可动电极4、5施加了超过测定范围的大的加速度的情况下，可动电极4、5也 不会直接冲撞对置的上部固定板加及下部固定板2b，故能抑制传感器芯片1的破损。而 且，在本实施方式中，虽然在可动电极4、5中的与上部固定板加及本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种加速度传感器，其特征在于，具备：可动电极，其呈矩形形状；一对横梁，其连接在所述可动电极的对置的两边的中央，支撑该可动电极并使该可动电极自由摆动；和第１及第２固定电极，其分别被设置在以连结所述一对横梁的直线为分界线的所述分界线的一侧及另一侧，且相对于所述可动电极的表面空出规定的间隔对置地配置，在所述可动电极的背面，在所述分界线的一侧及另一侧分别形成有第１及第２凹部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田仁，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP