JPH0413972A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は片持梁構造の感知レバーの自由端に重りを設
けて成る加速度センサに関するものである。

［従来の技術］ 第４図は感知レバーに半導体を用いた従来の半導体加速
度センサを示す平面図、側面図及び正面図であり、１は
シリコン等の半導体から成る感知レバー、２は感知レバ
ー１の固定端を支持するシリコン等から成る台座であり
、金シリコン等の接着剤８を介して上記固定端か接着さ
れている。３は感知レバー１の自由端に設けられた断面
口字形を成す鉄、コーパル等から成る重りであり、感知
レバー１の上面に金シリコン等の接着剤５を介して接着
されている。４は台座２が設けられた基板、６は感知レ
バ−１上面の固定端と自由端との間に設けられたピエソ
効果を有する抵抗、Ｙは感知レバー１の抵抗６が設けら
れた部分に形成された薄肉部で、下面に設けられた凹部
７ａにより形成されている。

なお、図示せずも、感知レバー１の上面には台座２と対
向する位置に電極が設けられると共に、この電極と抵抗
６とを接続するアルミ層等から成る導電線路が形成され
ている。また上記電極と外部の回路端子とがワイヤポン
ディングにより電気的に接続されている。また、この第
４図の構成は図示せずもケース内に組込まれて使用され
る。

次に動作について説明する。

第４図において、感知レバー１に台座２を支点とする図
の２軸方向の力が加えられると、感知レバー１はＺ軸方
向に振動して応力が生じ、これによって薄肉部７が歪ん
で、抵抗６より歪みに応じた電圧が発生する。この電圧
は上記導電線路、電極及びワイヤポンディングを通じて
外部の検出回路等に加えられる。なお、薄肉部Ｙは、こ
の部分に応力を集中させて抵抗６のピエゾ効果を高める
ために設けられている。

このような加速度センサは、移動又は振動する物体に取
付けられ、感知レバー１が２軸方向に移動又は振動する
ことにより、移動又は振動の加速度を電圧として検出す
ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の加速度センサは上記のように構成されており、シ
リコンから成る感知レバー１の固定端とシリコンから成
る台座２とが金シリコンから成る接着剤８を介して接着
されると共に、感知レバ１の自由端と鉄、コバール等か
ら成る重り３とが金シリコンから成る接着剤５を介して
接着されている。即ち、感知レバー１の固定端と自由端
における各接着部分が異る材質から成っているため、こ
れらの各接着部分及び薄肉部７の３つの部分の温度によ
る線膨張係数がそれぞれ異る値となっている。このため
温度に応じて上記３つの部分にはそれぞれ異る熱応力が
発生し、これが薄肉部７に対して本来の加速度による応
力以外の成分を与えることになる。この結果、この薄肉
部７に設けられた抵抗６の検出電圧に温度ドリフトや温
度ヒステリシス等の影響が現われ、検出精度を悪化させ
る等の問題が生じる。

この対策として感知レバー１の長さを大きくして固定端
及び自由端を薄肉部７から遠ざけ、固定端及び自由端の
熱応力か薄肉部に伝わらないようにすることが考えられ
るが、感知レバーを長くするとセンサ全体が大型化する
等の課題があった。

この発明は上記の！うな課題を解決するためになされた
もので、感知レバーの熱応力の検出精度に与える影響を
低減することのできる加速度センサを得ることを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る加速度センサは、感知レバーの固定端と
薄肉部との間及び薄肉部と自由端との間のうちの両方又
は一方の部分に他の薄肉部又は孔を設けたものである。

［作用］ この発明における加速度センサは、上記化の薄肉部又は
孔の部分に感知レバーの固定端及び自由端で発生した熱
応力が集中するので、抵抗が設けられた薄肉部に対する
熱応力の影響が軽減される。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図、第２図及び第３図はこの発明の第１、第２及び第３
の実施例を示すもので、それぞれこの発明を適用した感
知レバー１のみが図示されている。なお、第４図と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。

第１の実施例を示す第１図において、９は感知レバー１
の固定端１ａと薄肉部７との間に設けられた他の薄肉部
で、溝状の凹部９ａを設けることにより形成されている
。１０は自由端１ｂと薄肉部７との間に設けられた他の
薄肉部で、溝状の凹部１０ａを設けることにより形成さ
れている。

次に動作について説明する。

上記構成によれば、感知レバー１の固定端１ａこ発生し
た熱応力は薄肉部９に集中し、自由端１ｂに発生した熱
応力は薄肉部１０に集中するので、これらの熱応力が、
抵抗６が設けられた薄肉部子こ伝えられることが軽減さ
れる。なお、薄肉部７．９．ＴＯを形成するための凹部
アａ、９ａ＋Ｏａは例えばエツチング等の方法により形
成される。

次に第２図に示す第２の実施例は、固定端１ａと薄肉部
７との間及び薄肉部７と自由端１ｂとの間にそれぞれ略
長方形状の凹部１１ａ、１２ａを設けることにより、薄
肉部！、１２を設けた場合である。この場合は凹部＋＋
ａ、１２ａの両側に肉厚の部分Ｍｂ、＋２ｂが形成され
るので、この部分ｊｌｂ、＋２ｂが補強の役目をする。

第３図に示す第３の実施例は、上記薄肉部９〜１２に代
えて孔１３．＋４か・設けられたものである。

なお、上述した第１〜第３の実施例では、固定端１ａと
薄肉部７との間の部分と薄肉部７と自由端１ｂとの間の
部分との２つの部分に薄肉部９〜１２又は孔４３．１４
を設けたが、上記２つの部分の何れか一方のみに薄肉部
９，１１若しくは孔１３又は薄肉部１０．１２若しくは
孔１３．１４を設けてもよい。また、薄肉部９〜１２及
び孔＋３．＋４を任意に組み合わせて設けてもよく、さ
らに薄肉部及び孔の形状は他の任意の形状であってもよ
い。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、感知レバーの固定端と
薄肉部との間及び薄肉部と自由端との間のうちの両方又
は一方の部分に他の薄肉部又は孔を設けた構成としたの
で、固定端及び／又は自由端に生じた熱応力の抵抗を設
けた薄肉部への影響が軽減され、これによって温度ドリ
フトや温度ヒステリシス等がなくなり、感知レバーを長
くすることなく検出精度を向上させることができる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の一実施例による加速
度センサを示す要部の平面図及び側面図、第２図（Ａ）
、（Ｂ）及び第３図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の他の実
施例による加速度センサを示す要部の平面図及び側面図
、第４図（Ａ）（Ｂ）、（Ｃ）は従来の加速度センサを
示す平面図、側面図及び正面図である。 １は感知レバー、１ａは固定端、１ｂは自由端、２は台
座、３は重り、４は基板、６は抵抗、７゜９．１０．ｉ
＋、＋２は薄肉部、１３．＋４は孔。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分をホす・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板に設けた台座に固定端が支持された感知レバーの
   自由端に重りを設けると共に上記固定端と自由端との間
   に薄肉部を設けこの薄肉部にピエゾ効果を有する抵抗を
   設けて成る加速度センサにおいて、上記感知レバーの上
   記固定端と上記薄肉部との間及び／又は上記薄肉部と上
   記自由端との間に設けられた他の薄肉部又は孔を備えた
   ことを特徴とする加速度センサ。