JPH0862247A - 加速度センサ及びその製造方法 - Google Patents
加速度センサ及びその製造方法Info
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- JPH0862247A JPH0862247A JP6198163A JP19816394A JPH0862247A JP H0862247 A JPH0862247 A JP H0862247A JP 6198163 A JP6198163 A JP 6198163A JP 19816394 A JP19816394 A JP 19816394A JP H0862247 A JPH0862247 A JP H0862247A
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- acceleration
- electrode
- acceleration sensor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】加速度の検出部の制御が容易で信頼性に優れた
加速度センサを提供すること。 【構成】シリコンで作られた可動電極と固定電極間のギ
ャップ変化により、シリコンの伝導度が変わることを回
路で検出し、この信号によって可動電極と固定電極間に
働くローレンツ力を利用することで外力と内力をバラン
スさせることを特徴とする。
加速度センサを提供すること。 【構成】シリコンで作られた可動電極と固定電極間のギ
ャップ変化により、シリコンの伝導度が変わることを回
路で検出し、この信号によって可動電極と固定電極間に
働くローレンツ力を利用することで外力と内力をバラン
スさせることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加速度センサに関し、
特に自動車等に搭載してエアバックシステム，サスペン
ション制御システム，四輪トルク制御システムなどその
運動を制御に好適な加速度センサに関する。
特に自動車等に搭載してエアバックシステム，サスペン
ション制御システム，四輪トルク制御システムなどその
運動を制御に好適な加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】加速度センサとしては、圧力形，抵抗歪
形，静電容量形等各種の方式があり、エアバック用とし
ては静電容量型が適用されつつある。そして、この種の
従来のセンサとしては例えば米国特許第5,095,750 号公
報あるいは特開平1−253657 号公報に記載されており、
その代表的なものを図６に示す。図６において検出部
（センサではゲージ部と呼ばれることが多い）１は加速
度Ｇを検出し、この信号を静電容量検出用電子回路（Δ
Ｃ検出器）２に与え、さらに保持回路３及び調整回路４
（通常ゼロ点のバイアス補正と入出比の感度の補正をす
る）にて信号を処理することで加速度Ｇに比例した出力
電圧形Ｖｏを端子３１に得る。
形，静電容量形等各種の方式があり、エアバック用とし
ては静電容量型が適用されつつある。そして、この種の
従来のセンサとしては例えば米国特許第5,095,750 号公
報あるいは特開平1−253657 号公報に記載されており、
その代表的なものを図６に示す。図６において検出部
（センサではゲージ部と呼ばれることが多い）１は加速
度Ｇを検出し、この信号を静電容量検出用電子回路（Δ
Ｃ検出器）２に与え、さらに保持回路３及び調整回路４
（通常ゼロ点のバイアス補正と入出比の感度の補正をす
る）にて信号を処理することで加速度Ｇに比例した出力
電圧形Ｖｏを端子３１に得る。
【０００３】ゲージ部１は上下の固定電極６と７の間に
重りの役目をする可動電極５（重錘と呼ばれることが多
い）をはさみ込んだものであり、錘りはビームによって
（図には表示していない）固定電極６と７の間に固定さ
れている。
重りの役目をする可動電極５（重錘と呼ばれることが多
い）をはさみ込んだものであり、錘りはビームによって
（図には表示していない）固定電極６と７の間に固定さ
れている。
【０００４】固定電極６，７と可動電極５とは平面的に
向き合っているため、この間には静電容量（電気容量）
Ｃ1，Ｃ2が存在し、この値はΔＣ検出器２を構成するオ
ペアンプ１０の入力の一端に与えられる。
向き合っているため、この間には静電容量（電気容量）
Ｃ1，Ｃ2が存在し、この値はΔＣ検出器２を構成するオ
ペアンプ１０の入力の一端に与えられる。
【０００５】加速度Ｇがゲージ部１に加わると可動電極
５が加速度に基づく慣性力のため移動する（図では上ま
たは下の上下のいずれかに移動する）。このため、両電
極間の距離が変化し、静電容量Ｃ1，Ｃ2が変わる。ΔＣ
検出器６はＣ1−Ｃ2の差（ΔＣ）を検出するよう動作す
るので、ΔＣに比例した電圧ΔＶｃの値に比例したパル
ス幅をもつパルス電圧ＶE は固定電極５Ｕに与えられる
と同時にノット回路８で否定され、−ＶE となって固定
電極５Ｌに与えらせる。
５が加速度に基づく慣性力のため移動する（図では上ま
たは下の上下のいずれかに移動する）。このため、両電
極間の距離が変化し、静電容量Ｃ1，Ｃ2が変わる。ΔＣ
検出器６はＣ1−Ｃ2の差（ΔＣ）を検出するよう動作す
るので、ΔＣに比例した電圧ΔＶｃの値に比例したパル
ス幅をもつパルス電圧ＶE は固定電極５Ｕに与えられる
と同時にノット回路８で否定され、−ＶE となって固定
電極５Ｌに与えらせる。
【０００６】上記の回路構成とすることで加速度Ｇによ
る慣性力とパルス電圧ＶE，−ＶEによる静電気力（ＶE
のパルス幅に依存する）が平衡（サーボ動作）し、パル
スＶEのパルス幅ｔａをフィルタ９で平滑し、その出力
端子１０より取り出すことで、加速度Ｇに比例した電圧
Ｖｏを得ることができる。
る慣性力とパルス電圧ＶE，−ＶEによる静電気力（ＶE
のパルス幅に依存する）が平衡（サーボ動作）し、パル
スＶEのパルス幅ｔａをフィルタ９で平滑し、その出力
端子１０より取り出すことで、加速度Ｇに比例した電圧
Ｖｏを得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、静電
容量を検出して、その静電容量の変化に基づいて可動電
極を元の位置に戻すために静電気力を用いてサーボ動作
をさせている。静電容量を検出するためには高インピー
ダンス回路が必要で、高精度な加速度検出のためには回
路構成全体に多くの配慮をしなければならないという問
題があった。
容量を検出して、その静電容量の変化に基づいて可動電
極を元の位置に戻すために静電気力を用いてサーボ動作
をさせている。静電容量を検出するためには高インピー
ダンス回路が必要で、高精度な加速度検出のためには回
路構成全体に多くの配慮をしなければならないという問
題があった。
【０００８】本発明の目的は、検出部の制御が容易で、
信頼性の優れた加速度センサを提供することにある。
信頼性の優れた加速度センサを提供することにある。
【０００９】また、本発明の目的は、製造プロセスが簡
単な加速度センサの製造方法を提供することにある。
単な加速度センサの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、加速度に応
じて変位する可動電極が形成された重り部をローレンツ
力を利用して駆動することによって達成される。
じて変位する可動電極が形成された重り部をローレンツ
力を利用して駆動することによって達成される。
【００１１】
【作用】センサの検出動作に電荷と電流の相互作用の力
を利用することができるため、回路構成が容易にできる
とともに精度よく加速度が検出できる。
を利用することができるため、回路構成が容易にできる
とともに精度よく加速度が検出できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１において説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の実施例を示したものであ
る。可動電極１２は加速度により変位し、材料は半導体
で作られる。固定電極１３，１４は可動電極１２にそれ
ぞれ対抗して位置し、材料は導体で作られる。固定電極
１３，１４には電子スイッチ１６，１７によって電圧が
加えられるように制御が行われる。
る。可動電極１２は加速度により変位し、材料は半導体
で作られる。固定電極１３，１４は可動電極１２にそれ
ぞれ対抗して位置し、材料は導体で作られる。固定電極
１３，１４には電子スイッチ１６，１７によって電圧が
加えられるように制御が行われる。
【００１４】固定電極と可動電極はギャップを介して対
抗しており、後者の材料はシリコンが多い。このよう
に、固定電極とシリコンのような半導体がギャップを介
して対抗しているとき、その間の電界の強さＥはギャッ
プ長δに依存して変わり、これによってシリコン半導体
の伝導度（コンダクティビティ）が変化する。また、２
電極間には次のローレンツ力ＦL が加わる。
抗しており、後者の材料はシリコンが多い。このよう
に、固定電極とシリコンのような半導体がギャップを介
して対抗しているとき、その間の電界の強さＥはギャッ
プ長δに依存して変わり、これによってシリコン半導体
の伝導度（コンダクティビティ）が変化する。また、２
電極間には次のローレンツ力ＦL が加わる。
【００１５】ＦL＝ｑ（Ｅ＋μＢ） ｑは電子の電荷、Ｅはギャップ間の電界、μは透磁率、
Ｂは磁束密度である。ここでは固定電極に電流を流さな
い構造を採用しているので、Ｂは発生しなく、第１項の
みとなり、次式の力が発生する。
Ｂは磁束密度である。ここでは固定電極に電流を流さな
い構造を採用しているので、Ｂは発生しなく、第１項の
みとなり、次式の力が発生する。
【００１６】ＦL＝ｑＥ＝Ｅ・∫ｉｄｔ ｉは可動電極回路に流れる電流の大きさであり、回路は
抵抗１８，電源１５より上昇し、電流は増加する（シリ
コンの抵抗が小さい）。
抵抗１８，電源１５より上昇し、電流は増加する（シリ
コンの抵抗が小さい）。
【００１７】上記の動作と系のフィードバックにより、
加速度Ｇの印加に拘わらず可動電極１２は中心の位置に
制御され、出力Ｖｏ，ＰＷＭには加速度の大きさが信号
として与えられる。
加速度Ｇの印加に拘わらず可動電極１２は中心の位置に
制御され、出力Ｖｏ，ＰＷＭには加速度の大きさが信号
として与えられる。
【００１８】図２，図３，図４は可動電極１２，固定電
極１３，１４をデバイスとして実例した例であり、図２
は外観を、図３，図４はそれぞれの断面図を示したもの
である。図３において重りも兼ねる可動電極４０（これ
は図１の１２に相当し、シリコンで作られる）であり、
電流はこの部分を流れる。図２のＡ−Ａ′の断面が図３
であり、Ｂ−Ｂ′の断面が図４である。
極１３，１４をデバイスとして実例した例であり、図２
は外観を、図３，図４はそれぞれの断面図を示したもの
である。図３において重りも兼ねる可動電極４０（これ
は図１の１２に相当し、シリコンで作られる）であり、
電流はこの部分を流れる。図２のＡ−Ａ′の断面が図３
であり、Ｂ−Ｂ′の断面が図４である。
【００１９】図３において重り部４３は後で述べるよう
に１枚のシリコン板（ｐ基板４０）から作られ、上ガラ
ス板４１と下ガラス板４２によって上下より抑えられ、
接合される。固定電極４４，４５はガラス板に接してそ
れぞれ作成される。電極４４は図４に示したようにｐ基
板４０に拡散されたｎ+ 領域５０を介して金属電極４８
（図５には示していない。図２参照）に接続される。基
板４０中に拡散されたｐ+ 領域４９０，４９１に電極４
９，５０等をつけて、この部分より電流を流し込む。
に１枚のシリコン板（ｐ基板４０）から作られ、上ガラ
ス板４１と下ガラス板４２によって上下より抑えられ、
接合される。固定電極４４，４５はガラス板に接してそ
れぞれ作成される。電極４４は図４に示したようにｐ基
板４０に拡散されたｎ+ 領域５０を介して金属電極４８
（図５には示していない。図２参照）に接続される。基
板４０中に拡散されたｐ+ 領域４９０，４９１に電極４
９，５０等をつけて、この部分より電流を流し込む。
【００２０】図５にデバイスを作るためのプロセスを示
す。プロセスは番号１から９に亘って実施される。工程
１はシリコン基板（ｐ基板）４０の上下に酸化膜５２，
５３を付けた状態を示したものである。次に工程２では
この酸化膜を部分的に除去した部分より基板５１に対し
濃度の高いｐ+ 拡散を実施する（Ａ−Ａ′側面）。次に
酸化膜５２を作り直し、工程３ではｎ+ 拡散５５を行う
（Ｂ−Ｂ′側面）。工程４では第１次のシリコンエッチ
ングを実施し基板５１中にエッチング部５６を作成す
る。
す。プロセスは番号１から９に亘って実施される。工程
１はシリコン基板（ｐ基板）４０の上下に酸化膜５２，
５３を付けた状態を示したものである。次に工程２では
この酸化膜を部分的に除去した部分より基板５１に対し
濃度の高いｐ+ 拡散を実施する（Ａ−Ａ′側面）。次に
酸化膜５２を作り直し、工程３ではｎ+ 拡散５５を行う
（Ｂ−Ｂ′側面）。工程４では第１次のシリコンエッチ
ングを実施し基板５１中にエッチング部５６を作成す
る。
【００２１】工程１〜４と並行して絶縁体５８（ガラス
板等を用いることが多い）に固定電極５７を付けた部品
を作り、工程５において基板５１と接合（陽極接合等が
多く用いられる）する。
板等を用いることが多い）に固定電極５７を付けた部品
を作り、工程５において基板５１と接合（陽極接合等が
多く用いられる）する。
【００２２】工程６において酸化膜５３を除去し、シリ
コン部５１を薄膜化エッチングし、基板５１を薄くす
る。次に工程７において第２次エッチングを行い、重り
部６０を作製する。工程８では第２次の接合を行い、絶
縁体６２と固定電極６３よりなり構成される。
コン部５１を薄膜化エッチングし、基板５１を薄くす
る。次に工程７において第２次エッチングを行い、重り
部６０を作製する。工程８では第２次の接合を行い、絶
縁体６２と固定電極６３よりなり構成される。
【００２３】加速度が印加されたとき、重りは慣性力に
よって動き、両電極１２，１３間のギャップが変化す
る。これによってコンダクタンスが変わり、回路に流れ
る電流が変わる。この電極１２，１３間の電界によって
変化する電流はスイッチ１９の導通によってキャパシタ
２２に記憶される電極１２，１４の電流もスイッチ２０
によって同様キャパシタ２３に記憶される（これらのス
イッチの開閉動作はNOT回路２１の入力信号と出力信号
とにより行われる)。
よって動き、両電極１２，１３間のギャップが変化す
る。これによってコンダクタンスが変わり、回路に流れ
る電流が変わる。この電極１２，１３間の電界によって
変化する電流はスイッチ１９の導通によってキャパシタ
２２に記憶される電極１２，１４の電流もスイッチ２０
によって同様キャパシタ２３に記憶される（これらのス
イッチの開閉動作はNOT回路２１の入力信号と出力信号
とにより行われる)。
【００２４】キャパシタ２２，２３に記憶された信号電
圧（これには、ギャップの情報即ち、加速度の情報が入
っている）は差動増幅器２５によって差の電圧として出
力され、この信号は積分器２６によって積分される（積
分器２６は抵抗２８，キャパシタ２７，積分器２９によ
り構成される）。積分器の出力は加速度の情報を含む出
力電圧Ｖｏとなり、端子３１に出力される。
圧（これには、ギャップの情報即ち、加速度の情報が入
っている）は差動増幅器２５によって差の電圧として出
力され、この信号は積分器２６によって積分される（積
分器２６は抵抗２８，キャパシタ２７，積分器２９によ
り構成される）。積分器の出力は加速度の情報を含む出
力電圧Ｖｏとなり、端子３１に出力される。
【００２５】出力電圧Ｖｏはパルス幅変調器ＰＷＭ（Pu
lse Wide Modulator）３０に加えられ、Ｖｏの電圧値に
比例したパルス幅を持つパルス電圧ＰＷＭを発生し、Ｖ
ｏと同様に端子３２に出力される一方、電子スイッチ１
６，１７，ＮＯＴ回路２１に入力信号として与えられ
る。
lse Wide Modulator）３０に加えられ、Ｖｏの電圧値に
比例したパルス幅を持つパルス電圧ＰＷＭを発生し、Ｖ
ｏと同様に端子３２に出力される一方、電子スイッチ１
６，１７，ＮＯＴ回路２１に入力信号として与えられ
る。
【００２６】このような構成として固定電極１３，１４
を電子スイッチ１６，１７で切りかえるといずれも固定
電極１３，１４側が正，シリコンでできた可動電極１２
側が負であるからシリコンのコンダクティビティを上げ
るように働き、先に述べた力は引き合う。電子スイッチ
を５０％のデューティ（即ちＰＷＭのデューティが５０
％）で働かすとき（加速度による外力が加わらないと
き）はシリコンで形成された可動電極１２は同じ力で引
っぱられて中央に位置する。加速度が加わらないかぎ
り、この中央に位置する動作が変わらない。
を電子スイッチ１６，１７で切りかえるといずれも固定
電極１３，１４側が正，シリコンでできた可動電極１２
側が負であるからシリコンのコンダクティビティを上げ
るように働き、先に述べた力は引き合う。電子スイッチ
を５０％のデューティ（即ちＰＷＭのデューティが５０
％）で働かすとき（加速度による外力が加わらないと
き）はシリコンで形成された可動電極１２は同じ力で引
っぱられて中央に位置する。加速度が加わらないかぎ
り、この中央に位置する動作が変わらない。
【００２７】ここで重りの役目もする可動電極１２に加
速度Ｇ(ｍ／ｓ2）が加えられるとＦ＝ｍＧ（ｍは重り部
の重量）の外力（慣性力）が加わったことになり、電極
１２が固定電極２に近づくと電極１３側に電圧（この電
圧は電源１５に基づく）が加わっているときは、Ｆ＝０
のときよりギャップが大なのでコンダクタンスは低下
し、電流は減る（シリコンの抵抗が大きい）。固定電極
１４側に電圧が加わっているときは、Ｆ＝０のときよ
り、ギャップが小になるのでコンダンタンスは上昇し、
電流は増加する（シリコンの抵抗が小さい）。
速度Ｇ(ｍ／ｓ2）が加えられるとＦ＝ｍＧ（ｍは重り部
の重量）の外力（慣性力）が加わったことになり、電極
１２が固定電極２に近づくと電極１３側に電圧（この電
圧は電源１５に基づく）が加わっているときは、Ｆ＝０
のときよりギャップが大なのでコンダクタンスは低下
し、電流は減る（シリコンの抵抗が大きい）。固定電極
１４側に電圧が加わっているときは、Ｆ＝０のときよ
り、ギャップが小になるのでコンダンタンスは上昇し、
電流は増加する（シリコンの抵抗が小さい）。
【００２８】上記の動作と系のフィードバックにより、
加速度Ｇの印加に拘わらず可動電極１２は中心の位置に
制御され、出力Ｖｏ，ＰＷＭには加速度の大きさが信号
として与えられる。
加速度Ｇの印加に拘わらず可動電極１２は中心の位置に
制御され、出力Ｖｏ，ＰＷＭには加速度の大きさが信号
として与えられる。
【００２９】図３，図４，図５は可動電極１２，固定電
極１３，１４をデバイスとして実例した例であり、図３
は外観を、図４，図５はそれぞれの断面図を示したもの
である。図３において重りも兼ねる可動電極は４０（こ
れは図１の１２に相当し、シリコンで作られる）であ
り、電流はこの部分を流れる。図２のＡ−Ａ′の断面が
図４であり、Ｂ−Ｂ′の断面が図５である。
極１３，１４をデバイスとして実例した例であり、図３
は外観を、図４，図５はそれぞれの断面図を示したもの
である。図３において重りも兼ねる可動電極は４０（こ
れは図１の１２に相当し、シリコンで作られる）であ
り、電流はこの部分を流れる。図２のＡ−Ａ′の断面が
図４であり、Ｂ−Ｂ′の断面が図５である。
【００３０】図４において重り部４３は後で述べるよう
に１枚のシリコン板（ｐ基板４０）から作られ、上ガラ
ス板４１と下ガラス板４２によって上下より抑えられ、
接合される。固定電極４４，４５はガラス板に接してそ
れぞれ作成される。電極４４は図５に示したようにｐ基
板４０に拡散されたｎ+ 領域５０を介して金属電極４８
（図５には示していない。図３参照）に接続される。基
板４０中に拡散されたｐ+ 領域４９０，４９１に電極４
９，５０等をつけて、この部分より電流を流し込む。
に１枚のシリコン板（ｐ基板４０）から作られ、上ガラ
ス板４１と下ガラス板４２によって上下より抑えられ、
接合される。固定電極４４，４５はガラス板に接してそ
れぞれ作成される。電極４４は図５に示したようにｐ基
板４０に拡散されたｎ+ 領域５０を介して金属電極４８
（図５には示していない。図３参照）に接続される。基
板４０中に拡散されたｐ+ 領域４９０，４９１に電極４
９，５０等をつけて、この部分より電流を流し込む。
【００３１】図６にデバイスを作るためのプロセスを示
す。プロセスは番号１から９に亘って実施される。工程
１はシリコン基板（ｐ基板）４０の上下に酸化膜５２，
５３を付けた状態を示したものである。次に工程２では
この酸化膜を部分的に除去した部分より基板５１に対し
濃度の高いｐ+ 拡散を実施する（Ａ−Ａ′側面）。次に
酸化膜５２を作り直し、工程３ではｎ+ 拡散５５を行う
（Ｂ−Ｂ′側面）。工程４では第１次のシリコンエッチ
ングを実施し基板５１中にエッチング部５６を作成す
る。
す。プロセスは番号１から９に亘って実施される。工程
１はシリコン基板（ｐ基板）４０の上下に酸化膜５２，
５３を付けた状態を示したものである。次に工程２では
この酸化膜を部分的に除去した部分より基板５１に対し
濃度の高いｐ+ 拡散を実施する（Ａ−Ａ′側面）。次に
酸化膜５２を作り直し、工程３ではｎ+ 拡散５５を行う
（Ｂ−Ｂ′側面）。工程４では第１次のシリコンエッチ
ングを実施し基板５１中にエッチング部５６を作成す
る。
【００３２】工程１〜４と並行して絶縁体５８（ガラス
板等を用いることが多い）に固定電極５７を付けた部品
を作り、工程５において基板５１と接合（陽極接合等が
多く用いられる）する。
板等を用いることが多い）に固定電極５７を付けた部品
を作り、工程５において基板５１と接合（陽極接合等が
多く用いられる）する。
【００３３】工程６において酸化膜５３を除去し、シリ
コン部５１を薄膜化エッチングし、基板５１を薄くす
る。次に工程７において第２次エッチングを行い、重り
部６０を作製する。工程８では第２次の接合を行い、絶
縁体６２と固定電極６３よりなる下側電極をつける。最
後に工程９において引出電極６４をつける。このような
工程により製造プロセスが容易になる。
コン部５１を薄膜化エッチングし、基板５１を薄くす
る。次に工程７において第２次エッチングを行い、重り
部６０を作製する。工程８では第２次の接合を行い、絶
縁体６２と固定電極６３よりなる下側電極をつける。最
後に工程９において引出電極６４をつける。このような
工程により製造プロセスが容易になる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、検出部の制御が容易に
なり、センサの信頼性の向上が図れる。
なり、センサの信頼性の向上が図れる。
【図１】本発明の一実施例を示す加速度センサの構成図
である。
である。
【図２】本発明の加速度センサの検出部（ゲージ部）の
デバイス構成図である。
デバイス構成図である。
【図３】図２の断面構造図である。
【図４】図３の他の断面構造図である。
【図５】図３のデバイスの製造プロセス図である。
【図６】従来の静電容量形加速度センサの構成図であ
る。
る。
１２…可動電極、１３，１４…固定電極、１６，１７…
電子スイッチ、１８…抵抗、１９，２０…スイッチ、２
２，２３…キャパシタ、２５…差動増幅器、２９…積分
器、３０…パルス幅変調器。
電子スイッチ、１８…抵抗、１９，２０…スイッチ、２
２，２３…キャパシタ、２５…差動増幅器、２９…積分
器、３０…パルス幅変調器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉沢 由紀子 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 半沢 恵二 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 市川 範男 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 堀江 潤一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 小笠原 雄二 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 鈴木 清光 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】加速度に応じて変位する可動電極が形成さ
れた重り部と、前記可動電極に対向するように設けられ
た固定電極と、加速度によって変位した重り部を駆動す
る駆動力を発生させる駆動手段とを備えた加速度センサ
において、前記駆動手段は前記固定電極と前記可動電極
との間にローレンツ力を発生させる手段であることを特
徴とする加速度センサ。 - 【請求項２】加速度に応じて変位する可動電極が形成さ
れた重り部と、前記可動電極に対向するように設けられ
た固定電極と、加速度によって変位した重り部を駆動す
る駆動力を発生させる駆動手段とを備えた加速度センサ
において、前記駆動手段は前記固定電極と前記可動電極
との間に電位を与え、さらに前記固定電極に直交するよ
うに前記可動電極に電流を流す手段であることを特徴と
する加速度センサ。 - 【請求項３】請求項２記載の加速度センサにおいて、前
記駆動手段は前記可動電極と前記固定電極との間にロー
レンツ力を発生させる手段であることを特徴とする加速
度センサ。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかにおい
て、前記重り部及びその支持体はシリコン材料で形成さ
れていることを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項５】請求項１または請求項３の加速度センサに
おいて、前記駆動手段は加速度による前記重り部への慣
性力と前記ローレンツ力とをバランスさせるように駆動
することを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項６】シリコンで作られた重り部を形成する可動
電極と、前記可動電極と対向して設けられた固定電極
と、前記可動電極と前記固定電極との間に電位差を与
え、それによって生ずる前記可動電極と前記固定電極と
のギャップの変化によりシリコンの伝導度が変わること
を検出する手段と、その検出された信号に基づいて前記
可動電極と前記固定電極との間に加速度による前記重り
部への慣性力とをバランスさせるようにローレンツ力を
発生させる手段とを備えたことを特徴とする加速度セン
サ。 - 【請求項７】加速度に応じて変位する可動電極が形成さ
れた重り部と、前記可動電極に対向するように設けられ
た固定電極とを有する加速度センサの製造方法におい
て、前記固定電極をシリコン部材のｎ+ 領域を拡散又は
イオン打ち込みで不純物を導入することにより形成し、
前記重り部をエッチングにより形成し、前記固定電極を
支持するガラス部材と前記重り部の支持部であるシリコ
ン部材とを陽極接合により形成することを特徴とする加
速度センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198163A JPH0862247A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 加速度センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198163A JPH0862247A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 加速度センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862247A true JPH0862247A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16386518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6198163A Pending JPH0862247A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 加速度センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862247A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171203A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Honeywell Internatl Inc | 時間間隔調整型の差動容量センサ装置 |
| CN110380655A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-25 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种直线发电机控制方法和装置 |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP6198163A patent/JPH0862247A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171203A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Honeywell Internatl Inc | 時間間隔調整型の差動容量センサ装置 |
| CN110380655A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-25 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种直线发电机控制方法和装置 |
| CN110380655B (zh) * | 2019-06-27 | 2021-01-22 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种直线发电机控制方法和装置 |
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