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技術 半導体物理量センサ

出願人 パナソニック株式会社
発明者 中尾依子野原一也
出願日 2009年2月20日 (11年10ヶ月経過) 出願番号 2009-038066
公開日 2010年9月2日 (10年3ヶ月経過) 公開番号 2010-190847
状態 特許登録済
技術分野 加速度、衝撃の測定 圧力センサ
主要キーワード 規定方向 半導体物理量センサ 生産歩留まり 固定電極 可動電極 温度特性 加速度 温度センサ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年9月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

任意の温度特性を持たせることができる半導体物理量センサを提供する。

解決手段

可動電極となる状のおもり部41と、おもり部41の一方端側に形成され、ばね部42を介しておもり部41を規定方向揺動自在に支持する支持部43と、おもり部41の他方端側に形成され、ばね部44を介しておもり部41を規定方向へ揺動自在に支持する一組の支持部45,46と、支持部43に一又は複数設けられた所定の大きさの欠如部7とを備える。

概要

背景

従来、可動電極とこの可動電極に対向配置された固定電極との間の静電容量の変化を検知することにより加速度などの所定の物理量を検出する半導体物理量センサが知られている(特許文献1参照)。

概要

任意の温度特性を持たせることができる半導体物理量センサを提供する。可動電極となる状のおもり部41と、おもり部41の一方端側に形成され、ばね部42を介しておもり部41を規定方向揺動自在に支持する支持部43と、おもり部41の他方端側に形成され、ばね部44を介しておもり部41を規定方向へ揺動自在に支持する一組の支持部45,46と、支持部43に一又は複数設けられた所定の大きさの欠如部7とを備える。

目的

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、任意の温度特性を持たせることができる半導体物理量センサを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

可動電極と該可動電極に対向配置された固定電極との間の静電容量の変化を検知することにより所定の物理量を検出する半導体物理量センサにおいて、前記可動電極となるおもり部と、前記おもり部の一方端側に形成され、第1のばね部を介して前記おもり部を規定方向揺動自在に支持する第1の支持部と、前記おもり部の他方端側に形成され、第2のばね部を介して前記おもり部を規定方向へ揺動自在に支持する一組の第2の支持部と、前記第1の支持部に一又は複数設けられた所定の大きさの欠如部とを備えたことを特徴とする半導体物理量センサ。

請求項2

前記欠如部は、前記支持部の前記おもり部側端部に形成された切り欠きであることを特徴とする請求項1に記載の半導体物理量センサ。

請求項3

前記欠如部は、前記支持部の前記おもり部側端部から規定方向へ直線状に伸びる溝であることを特徴とする請求項1に記載の半導体物理量センサ。

請求項4

前記欠如部は、前記支持部の前記おもり部側端部から規定方向へ直線状に伸び、その後、電極端子の形成位置において当該電極端子の略周囲を囲むように湾曲する溝であることを特徴とする請求項1に記載の半導体物理量センサ。

請求項5

前記欠如部は、前記支持部の略中央部に形成された穴であることを特徴とする請求項1に記載の半導体物理量センサ。

技術分野

0001

本発明は、加速度などの所定の物理量を検出する半導体物理量センサに関する。

背景技術

0002

従来、可動電極とこの可動電極に対向配置された固定電極との間の静電容量の変化を検知することにより加速度などの所定の物理量を検出する半導体物理量センサが知られている(特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2006−317182号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従来の半導体物理量センサでは、可動電極となるおもり部をばね部を介して規定方向揺動自在に支持する支持部がおもり部の両側の支持基板上に形成されている。そして、センサの温度が変動した場合には、支持部の熱膨張係数と支持基板の熱膨張係数との違いによって各支持部からおもり部へ熱応力が加わるが、この熱応力がおもり部の両側で均等でなく、また、センサの温度特性を調整することができず、任意の温度特性を持たせることができない。

0005

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、任意の温度特性を持たせることができる半導体物理量センサを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、上記の課題を解決するために、可動電極とこの可動電極に対向配置された固定電極との間の静電容量の変化を検知することにより所定の物理量を検出する半導体物理量センサにおいて、可動電極となるおもり部と、おもり部の一方端側に形成され、第1のばね部を介しておもり部を規定方向へ揺動自在に支持する第1の支持部と、おもり部の他方端側に形成され、第2のばね部を介しておもり部を規定方向へ揺動自在に支持する一組の第2の支持部と、第1の支持部に一又は複数設けられた所定の大きさの欠如部とを備えたことを特徴としている。

0007

また、本発明は、上記に加えて、欠如部は、支持部のおもり部側端部に形成された切り欠きであることを特徴としている。

0008

さらに、本発明は、上記に加えて、欠如部は、支持部のおもり部側端部から規定方向へ直線状に伸びる溝であることを特徴としている。

0009

さらにまた、本発明は、上記に加えて、欠如部は、支持部のおもり部側端部から規定方向へ直線状に伸び、その後、電極端子の形成位置において当該電極端子の略周囲を囲むように湾曲する溝であることを特徴としている。

0010

また、本発明は、上記に加えて、欠如部は、支持部の略中央部に形成された穴であることを特徴としている。

発明の効果

0011

本発明によれば、欠如部の大きさや個数を変更することにより第1の支持部からおもり部へ加わる熱応力が変化するので、センサの温度特性を調整することができ、任意の温度特性を持たせることができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の実施形態となる半導体物理量センサの構成を示す(a)上面図、(b)断面図である。
本発明の他の実施形態となる半導体物理量センサの構成を示す(a)上面図、(b)断面図である。
本発明の他の実施形態となる半導体物理量センサの構成を示す(a)上面図、(b)断面図である。
本発明の他の実施形態となる半導体物理量センサの構成を示す(a)上面図、(b)断面図である。

実施例

0013

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる半導体物理量センサについて説明する。

0014

本発明の実施形態となる半導体物理量センサ1は、図1に示すように、半導体基板2(たとえば、シリコン基板)と、半導体基板2の下部を支持する下部支持基板3(たとえば、ガラス基板)と、半導体基板2の上部を支持する図示省略した上部支持基板(たとえば、ガラス基板)とを備えており、半導体基板2には、図1(a)に示すように、エッチングによって可動電極部4と固定電極部5とが形成されている。

0015

可動電極部4は、可動電極となる状のおもり部41と、おもり部41の一方端側に形成され、ばね部42を介しておもり部41を規定方向へ揺動自在に支持する支持部43と、おもり部42の他方端側に形成され、ばね部44を介しておもり部41を規定方向へ揺動自在に支持する一組の支持部45,46とを備えている。なお、支持部43の上面には、金属薄膜によって電極端子6aが形成されている。

0016

固定電極部5は、可動電極部4のおもり部41に所定間隔をもって対向配置された櫛状の固定電極51と、金属薄膜によって電極端子6bが上面に形成された端子部52とを備えている。

0017

なお、可動電極部4のおもり部41及びばね部42,44の上面は、図1(b)に示すように、当該おもり部41及びばね部42,44が上部支持基板から所定間隔離間するようエッチング加工されている。また、下部支持基板3の上面は、図1(b)に示すように、可動電極部4のおもり部41及びばね部42,44が当該下部支持基板3から所定間隔離間するよう加工されている。

0018

以上のように構成された半導体物理量センサ1では、加速度などの所定の物理量が規定方向から加わると、可動電極部4のおもり部41が揺動しておもり部41と固定電極51との間の静電容量が変化する。このため、本発明の実施形態によれば、電極端子6a,6bを介してこの静電容量の変化を検知することにより所定の物理量を検出することができる。

0019

また、この半導体物理量センサ1では、所定の大きさの欠如部7が支持部43に一又は複数設けられている。このため、本発明の実施形態によれば、欠如部7の大きさや個数を変更することにより支持部43からおもり部41へ加わる熱応力が変化するので、センサの温度特性を調整することができ、任意の温度特性を持たせることができる。したがって、本発明の実施形態によれば、生産歩留まりを向上することができ、また、温度センサとして利用することもできる。

0020

なお、本実施形態では、欠如部7は、図1に示すような、可動電極部4の支持部43のおもり部側端部に形成された切り欠きであるが、他の実施形態では、欠如部7は、図2に示すような、可動電極部4の支持部43のおもり部側端部から規定方向へ直線状に伸びる溝であってもよく、また、図3に示すような、可動電極部4の支持部43のおもり部側端部から規定方向へ直線状に伸び、その後、電極端子6aの形成位置において当該電極端子6aの略周囲を囲むように湾曲する溝であってもよく、さらに、図4に示すような、可動電極部4の支持部43の略中央部に形成された穴であってもよい。これらの場合においても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。

0021

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、上記の実施形態に基づいて当業者によってなされる他の実施形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範囲に含まれることを付け加えておく。

0022

1:半導体物理量センサ
2:半導体基板
3:下部支持基板
4:可動電極部
41:おもり部
42,44:ばね部
43,45,46:支持部
5:固定電極部
51:固定電極
52:端子部
6a,6b:電極端子
7:欠如部

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