JPS6227666A - 加速度計 - Google Patents

加速度計

Info

Publication number
JPS6227666A
JPS6227666A JP61174009A JP17400986A JPS6227666A JP S6227666 A JPS6227666 A JP S6227666A JP 61174009 A JP61174009 A JP 61174009A JP 17400986 A JP17400986 A JP 17400986A JP S6227666 A JPS6227666 A JP S6227666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
accelerometer
acceleration sensing
sensing body
semiconductor
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61174009A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0455267B2 (ja
Inventor
ロバート　イー　スチュアート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Original Assignee
Litton Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Litton Systems Inc filed Critical Litton Systems Inc
Publication of JPS6227666A publication Critical patent/JPS6227666A/ja
Publication of JPH0455267B2 publication Critical patent/JPH0455267B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01P15/13—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 by measuring the force required to restore a proofmass subjected to inertial forces to a null position
    • G01P15/131—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 by measuring the force required to restore a proofmass subjected to inertial forces to a null position with electrostatic counterbalancing means
    • 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
    • G01P15/0802—Details
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/54—Flexible member is joint component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

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〕 本発明は、半導体集積回路を備え、クローズド・ループ
式の一体型の加速度計に関するものである。
特に、本発明は、サーボ回路や信号処理回路が形成され
ている普通の半導体基盤内に設けられ、かつ集積回路を
備える加速度計に関する。
〔従来の技術〕
センサと信号処理回路を１つのシリコンチップに組み込
むことは、約１０年前に、圧カドランスジューサについ
て始められた。現在も、この技術を加速度計を含む多く
の分野で応用しようと、いろいろな大学や研究機関で、
熱心な努力が傾けられている。
これまで、オープン・ループ式の加速度計はいくつか作
られテストされている。これらのオープン・ループ式加
速度計の代表的なものは、一端が半導体に取り付けられ
、もう一方の自由端に、慣性体が取り付けられた片持ば
り式の構造体を持つものである。この構造体の固定端側
には圧力センサが取り付けられており、このセンサの電
気抵抗が、構造体の加速度に応答する運動によって変化
することを利用して、加速度を測定するものである。
〔本発明が解決するべき問題点〕
こうしたオープン・ループ式の加速度計は、安定性の欠
如、大きなヒステリシス、そして熱に対する極端な過敏
性という問題を内包している。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、オープン・ループ式の加速度計の研究で培わ
れた技術を、慣性誘導や飛行制御システムへの応用に必
要な、より精度の高いクローズド・ループ式加速度計の
技術へと拡張するものである。
本発明は、集積回路が作られるのと全く同様に。
シリコン・ウェハーに一括して作られるクローズド・ル
ープ式加速度計に関するものである。
本発明による加速度計には、必要な部分に導電部を形成
するため、ドーピングすることの出来るシリコンのよう
な半導体から作られた慣性体が内蔵されている。
１枚の結晶シリコン板を、異方性エツチングして作られ
たヒンジによって、この慣性体は、半導体基盤に結合さ
れている。これらのヒンジは、慣性体を片持ばり式によ
るものと同様に、この基盤に結合している。
このような慣性体の片持ばり式の支持は、複数の互いに
交差する屈曲ブレード構成されるヒンジによるのが望ま
しい。このブレードは、半導体基盤の両面にそれぞれ１
つのＶ型溝をエツチングし、薄い折れ曲がったブレード
を残すことで作られる。
このブレードが、慣性体と基盤の結合の役割を果す。
第２の互いに交差する屈曲ブレードは、最初のブレード
の溝から、その幅の約半分ずらして、同様の溝を切るこ
とで作られる。
その結果、最初のブレードと２番目のブレードとは、正
反対の傾斜を持つことになる。最初のブレードと２番目
のブレードがずれていること、並びに互いに傾斜が正反
対であることにより、これらのブレードは、横から見る
と、それぞれの中心点で互いに交差し、シリコン基盤の
水平面に平行な軸回りの回転に対しては、高い柔軟性を
持ち。
それ以外の方向への回転や移動に対しては、高い剛性を
持つ。
フォトリソグラフィックとか、ディファレンシャル・エ
ツチングといったよく知られた半導体製造技術によって
作られるクローズド・ループ式加速度計は、多くの利点
を有している。
例えば、許容誤差をきびしくコントロール出来ること、
そして、この加速度計の一部もしくは全部を、相当に微
小な基盤内に他の回路と一緒に組み込むことが出来るこ
と、などが挙げられる。
さらに、後者の場合には、マイクロコンピュータによる
制御も可能となり、ユーザの用途に合わせた特殊な加速
度計を作ること、並びに加速度のキャリブレーションな
どが可能となる。
〔実　施　例〕
以下、図面に基づき１本発明の実施例について説明する
。
第１図には、ハウジング（１２）の中に取り付けられた
加速度計（ｌＯ）の、斜視図が示されている。
ハウジング（１２）は、４つの側壁（１４）を備えてい
る。そのうちの相対する１対の側壁（１４）から、装着
用タブ（１６）が張り出している。残りの相対する１対
の側壁（１４）には、電気接続用端子（１８）が差し込
まれ、加速度計（１０）と電気的に接続されている。
ハウジング（１２）の中には、独立したハイブリッド回
路から成る増幅器（２０）と補償回路（２２）が組み込
まれている。
第２図は、本発明による加速度計が、シリコンから作る
ことが出来る半導体基盤（２４）と、それを上下からは
さむ耐熱ガラス、もしくは他の絶縁性の材料から作られ
た１対の絶縁体（２６）　（２８）を内蔵していること
を分かり易く表している。
ここに示された加速度計は、公知の異方性エツチング法
で作ることが可能である。この加速度計の製造は、公知
の集積回路製造法の簡単な応用でさらに単純化される。
すなわち、このような技術を使うことで、センサドライ
ブ、そして加速度計初期化増幅器（ＡＲＡ）　（３０）
などのデータ処理回路を、半導体基盤（２４）の表面に
形成出来るからである。
加速度計（１０）は、半導体基盤（２４）の水平面に対
して直角方向に働く加速度を検知する慣性体（３２）を
内蔵している。この慣性体（３２）には、上部絶縁基盤
（２８）の下面にある導電面（３６）とセットになって
、慣性体の変位を静電容量の変化という形で検出するた
めの第１の導電面（３４）が取り付けられている。
第２図から分かるように、慣性体（３２）は、単純なウ
ェッブ様のヒンジ（３８）で片側だけを支持されている
。このヒンジ（３８）は、半導体基盤（２４）の両面を
異方性エツチングして作られるとよい。
慣性体（３２）を基盤（２４）からくり抜くのにも、ま
た同様の技術が用いられる。ヒンジ（３８）を互い違い
にして作ることについては、後で、第３図から第５図に
基づき、より詳細に説明する。
基盤（２４）の表面は、増幅器（３０）と導電体（３４
）の間を電気的に接続するために、ドーピングもしくは
金属化されているとよい。
慣性体（３２）のもう一方の面にも、第２の導電面（３
４）があって、第４図からも分かるように、下部絶縁基
盤（２６）の上面の導電面（４０）と隣接している６絶
縁基盤（２８）の導電面（３６）と絶縁基盤（２６）の
導電面（４０）との間にはさまれた導電面（３４）には
、ＡＲＡ（３０）がある電位を与え、バイアス・フィー
ルドを形成している。
このバイアス・フィールドが、導電面（３４）を持つ慣
性体（３２）を、「ゼロ」即ち「中立」の位置に押し戻
す役割を果している。
加速度形（１０）に取り付けられた物体に加速度が作用
すると、慣性体（３２）が動き、導電面（３６）　（４
０）及び導電面（３４）で部分的に形成している静電容
量ブリッジのバランスが崩れ、電気出力信号が発生して
、ＡＲＡ　（３０）に送られる。
上に述べたシステムが加速度計としての働きを、クロー
ズド・ループのフィードバック制御し、慣性体の運動範
囲を非常に限られた空間内に制限している。
第３図と第４図は、第２の型のヒンジ（３９）を示して
いる。
好適実施例においては、このヒンジ（３９）は、交差す
る屈曲ブレード（４２）から作られているとよい。
屈曲ブレード（４２）は、単一の結晶シリコンを異方性
エツチングすることにより形成されている。
このシリコンは、（１，０，Ｏ）シリコン・ウェハーに
配向され、基盤（２４）の上下両面にＶ型溝を刻むため
のエツチングに備えてマスクされる。
第４図は、第３図の４−４線に沿ったヒンジの断面を示
している。
この図から、上面の溝（４４）が、下面の溝（４４）の
左側に位置していることが分かると思う。
異方性エツチングでシリコンを融かして除去すると、半
導体基盤（２４）の水平面に対しである角度を持って傾
斜した薄いブレード（４２）が、上方からの溝と下方か
らの溝（４４）の間に残る。
第２の屈曲ブレード（４２’）は、その中心が第１のブ
レードの中心と一直線上に並ぶように、また第１のブレ
ードと大体７０度位の角度をなすように、基盤（２４）
の両面から同様の１対のＶ型溝を作ることで形成される
。こうして、いわゆる互いに交差する屈曲ブレードが形
成される。
第３図に示すように、屈曲ブレード（４２）（４２″）
は、２対の互いに交差する屈曲ブレード（３９）を備え
ている。これらのブレードのエツチングの際、基盤（２
４）はマスクされていて、慣性体（３２）の周面（４６
）も同時にエツチングされる。
慣性体（３２）と屈曲ブレード（４２）　（４２’　）
は、例えばホウ素などでドーピングされ、導電面が形成
される。このドーピングは、基盤（２４）の表面を第３
図に示された接続パッド（４８）まで全面にわたって行
なわれる。ドーピングされた部分は、ドーピングされて
いない部分に比べて、極めて遅い速度でしかエツチング
されない。従って、ドーピングされる部分の深さを調整
することにより、互いに交差する屈曲するブレードの厚
さを調整することが出来る。
これらの導電面は、基盤（２８）　（２６）にそれぞれ
導電面（３６）　（４０）を形成するのに使用される技
術と同様の金属化法によっても形成することが可能であ
る。この技術によって、基盤（２６）では、導電面（４
０）と接続パッド（５０）の間の、そして基盤（２８）
では、導電面（３６）と接続パッド（５２）の間で、そ
れぞれ電気的に接続される。
好適実施例においては、慣性体（３２）を形成する半導
体基盤から、余分なシリコン材を除去し、慣性体の質量
を軽くすることが望ましい。シリコン材を除去する１つ
の方法は、基盤（２４）の両面に、菓子の焼き型の様な
凹凸を持った凹み（５４）をエツチングすることである
。中央の孔（５６）も、慣性体（３２）にエツチングさ
れたもので、慣性体表面（３４）の静電容量をバランス
させ、かつ慣性体の重心をその物理的中心に保持してい
る。
慣性体（３２）の面積の対質量比を出来るだけ大きくす
るためには、慣性体の質量をなるべく小さくしなければ
ならないことは、容易に理解されることと思う。
互いに交差する屈曲ブレードのヒンジ（３９）によって
基盤（２４）に結合されている慣性体（３２）を、第５
図に示す。
適当にエツチングされたＶ型溝（４４）により、２対の
交差ブレード（４２）　（４２”）が形成されている。
各交差ブレード（４２）　（４２’　）の中心は、基盤
（２４）の水平面に平行で、かつ基盤の重心を含む平面
内にある１本の線上に位置している。
第５図に示されたヒンジの配置は、第３図に示されてい
るものとは異なっている。すなわち、第５図に示されて
いるものは、中央のヒンジの間隔が、第３図のものより
も広くなっている。
当然のことながら、この明細書で説明している範囲から
逸脱しない範囲内で、これ以外のバリエーションも可能
である。
シリコンの成形加工は、微細で複雑な形のシリコン製品
を作ることを専門にしている工場によって行なうことが
出来る。例えば、米国カリフォルニア州フレモントのト
ランセンサリー・デバイスイーズーインコーポレーテッ
ド（Ｔｒａｎｓｅｎｓｏｒｙ（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　
Ｓｅｎ＋１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などが挙られる。
第６図には１本発明による加速度計（１０）に使用され
る代表的な回路が示されている。
この回路は、加速度計初期化増幅器（ＡＲＡ）　（３０
）を中心として構成されている。ＡＲＡ（３０）の出力
は。
出力端子（６１）ならびにフィードバック・ループを介
して、接続パッド（４８）に接続されている。接続パッ
ド（４８）は、上部の電極（３６）と下部の電極（４０
）の間に配置された導電面（３４）に接続されている。
電極（３６）（４０）は、それぞれコンデンサ（６４）
　（６６）を介して増幅器（３０）の入力端と接続され
ている。
接続パッド（５２）は接続点（６８）と接続し、その後
。
電極（３６）へと接続されている。同様に、下部基盤（
２６）の接続パッド（５０）は、接続点（７０）を介し
て。
電極（４０）に接続されている。接続点（６８）　（７
０）は、１対のコンデンサ（７２）　（７４）に接続さ
れている。
これらコンデンサ（７２）　（７４）の共通の電極には
、慣性体の変位を静電容量の変化へと結びつけるための
静電容量ブリッジを形成するべく、例えば５０キロヘル
ツの交流電源（７６）が接続されている。接続パッド（
ｓｏ）　（５２）は、それぞれ−１５ＶＤＣ及び＋１５
ＶＤＣに保持されている。
作動状態では、慣性体（３２）の上方への偏位は、電極
（３６）の交流電圧を引き下げ、電極（４０）の交流電
圧を引き上げる。
この交流電圧の変化は増幅器（３０）に入力され、さら
に、増幅器（３０）のフィードバック信号を端子（４８
）に送り出し、慣性体（３２）を元の位置に復帰させ、
加速度計をバランスした「０」の状態に復帰させる。同
時に、増幅器（３０）からの出力信号は、この加速度計
を含むシステムが求める加速度信号として端子（６１）
に出力される。
以上、好適な実施例として、ウェッブ様のヒンジ（３８
）と互いに交差する屈曲ブレード（３９）を持つものに
ついて説明したが、本発明を、これらとは異なる形で実
現することも可能である。従って、本発明は、特許請求
の範囲にのみ、限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ハウジング内に組み込まれた本発明による加
速度計の斜視図、 第２図は、シリコン・ウェハーと耐熱ガラスウェハーか
ら成る１個の加速度計チップの分屏斜視図、 第３図は、本発明による慣性体及び互いに交差する屈曲
ブレード支持部を示す平面図、第４図は、第３図のＩＶ
−ＩＶ線による断面図、第５図は１本発明による互いに
交差する屈曲ブレード、及び慣性体の片端支持式結合の
要領を、第３図示のものとは若干構造の異なるものとし
た例を示す斜視図、 第６図は１本発明による加速度計のブロック図である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）加速度検知体の外周となる開口部を持つ半導体製
    の第１の平面基板を備え、前記加速度検知体が、前記半
    導体基盤に、複数の互いに交差する屈曲ブレードにより
    接続され、かつ前記第１の平面基盤の両面に装着され、
    さらに、前記加速度検知体に隣接する導電面を、それぞ
    れ有する第２及び第３の平面基盤と、前記加速度検知体
    と前記第２及び第３の基盤上の前記導電面との間に電位
    を与える装置と、前記電位を前記加速度検知体に接続す
    るために、前記第１の平面基盤の前記半導体の中に形成
    された装置とを備える加速度計。
  2. （２）半導体の中に形成された装置が、加速度計からの
    出力信号に応答する装置を内蔵している特許請求の範囲
    第（１）項に記載の加速度計。
  3. （３）屈曲ブレードが、片端支持式により、一方向に柔
    軟性を持ち、かつ他の全ての方向に剛性を持っている特
    許請求の範囲第（１）項に記載の加速度計。
  4. （４）屈曲ブレードが、いくつかの対をなし、各ブレー
    ドが、半導体基盤の両面のＶ型溝によって形成され、こ
    の基盤と、ある角度を持ち、上記の対になったブレード
    が、互いに正反対の傾斜をなしている特許請求の範囲第
    （１）項に記載の加速度計。
  5. （５）加速度検知体が、表面積の対質量比を高めるため
    に、凹凸形状をなしている特許請求の範囲第（１）項に
    記載の加速度計。
  6. （６）加速度検知体が、ドーピングすることにより導電
    性となるように、半導体基盤内に形成され、また第２及
    び第３の平面基盤が、半導体の対向面に取り付けた１対
    の絶縁板よりなるとともに、前記加速度検知体に隣接す
    る導電性パッドを有する特許請求の範囲第（１）項に記
    載の加速度計。
  7. （７）屈曲ブレードが、半導体基盤を形成している単一
    結晶体を異方性エッチングして作られている特許請求の
    範囲第（１）項に記載の加速度計。
JP61174009A 1985-07-25 1986-07-25 加速度計 Granted JPS6227666A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/758,692 US4679434A (en) 1985-07-25 1985-07-25 Integrated force balanced accelerometer
US758692 2001-01-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6227666A true JPS6227666A (ja) 1987-02-05
JPH0455267B2 JPH0455267B2 (ja) 1992-09-02

Family

ID=25052723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61174009A Granted JPS6227666A (ja) 1985-07-25 1986-07-25 加速度計

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4679434A (ja)
JP (1) JPS6227666A (ja)
CA (1) CA1273222A (ja)
CH (1) CH671290A5 (ja)
DE (1) DE3621585A1 (ja)
FR (1) FR2585474B1 (ja)
GB (1) GB2178856B (ja)
IL (1) IL79175A (ja)
IT (1) IT1195083B (ja)
NO (1) NO862550L (ja)
SE (1) SE462997B (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01197661A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Tdk Corp 加速度センサ
JPH01259265A (ja) * 1987-11-09 1989-10-16 Vaisala Oy キャパシチブ加速度計およびその製造方法
JPH03131767A (ja) * 1989-10-18 1991-06-05 Hitachi Ltd 加速度検出器
WO1993022690A1 (fr) * 1992-04-27 1993-11-11 Nippondenso Co., Ltd. Capteur d'acceleration et son procede de fabrication
JPH05340963A (ja) * 1992-02-27 1993-12-24 Mannesmann Kienzle Gmbh 加速度信号発生器
JPH06331647A (ja) * 1993-05-25 1994-12-02 Nec Corp 半導体加速度センサおよび製造方法
US5417312A (en) * 1990-05-30 1995-05-23 Hitachi, Ltd. Semiconductor acceleration sensor and vehicle control system using the same
US5461916A (en) * 1992-08-21 1995-10-31 Nippondenso Co., Ltd. Mechanical force sensing semiconductor device
JPH07318583A (ja) * 1995-03-27 1995-12-08 Hitachi Ltd 静電容量式加速度センサ
US6388300B1 (en) 1999-01-25 2002-05-14 Denso Corporation Semiconductor physical quantity sensor and method of manufacturing the same

Families Citing this family (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4744249A (en) * 1985-07-25 1988-05-17 Litton Systems, Inc. Vibrating accelerometer-multisensor
DE3625411A1 (de) * 1986-07-26 1988-02-04 Messerschmitt Boelkow Blohm Kapazitiver beschleunigungssensor
US4779463A (en) * 1987-01-13 1988-10-25 Systron Donner Corporation Servo accelerometer
DE3703793A1 (de) * 1987-02-07 1988-08-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Detektorelement
US4841773A (en) * 1987-05-01 1989-06-27 Litton Systems, Inc. Miniature inertial measurement unit
US4788864A (en) * 1987-05-26 1988-12-06 Litton Systems, Inc. Bleed path for electric charge
US4851080A (en) * 1987-06-29 1989-07-25 Massachusetts Institute Of Technology Resonant accelerometer
FR2617607B1 (fr) * 1987-06-30 1989-12-01 Applic Gles Electrici Meca Accelerometre pendulaire a reequilibrage et procede de fabrication d'un tel accelerometre
GB8718004D0 (en) * 1987-07-29 1987-12-16 Marconi Co Ltd Accelerometer
US5016072A (en) * 1988-01-13 1991-05-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Semiconductor chip gyroscopic transducer
US5216490A (en) * 1988-01-13 1993-06-01 Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Bridge electrodes for microelectromechanical devices
US5195371A (en) * 1988-01-13 1993-03-23 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Semiconductor chip transducer
JPH0672899B2 (ja) * 1988-04-01 1994-09-14 株式会社日立製作所 加速度センサ
US4882933A (en) * 1988-06-03 1989-11-28 Novasensor Accelerometer with integral bidirectional shock protection and controllable viscous damping
US4945765A (en) * 1988-08-31 1990-08-07 Kearfott Guidance & Navigation Corp. Silicon micromachined accelerometer
US5060504A (en) * 1988-09-23 1991-10-29 Automotive Systems Laboratory, Inc. Self-calibrating accelerometer
US5007289A (en) * 1988-09-30 1991-04-16 Litton Systems, Inc. Three axis inertial measurement unit with counterbalanced, low inertia mechanical oscillator
JPH0623782B2 (ja) * 1988-11-15 1994-03-30 株式会社日立製作所 静電容量式加速度センサ及び半導体圧力センサ
US4928203A (en) * 1989-02-28 1990-05-22 United Technologies Capacitive accelerometer with hinges on top and bottom surface
US5008774A (en) * 1989-02-28 1991-04-16 United Technologies Corporation Capacitive accelerometer with mid-plane proof mass
US4930042A (en) * 1989-02-28 1990-05-29 United Technologies Capacitive accelerometer with separable damping and sensitivity
CA2010437A1 (en) * 1989-02-28 1990-08-31 Winthrop H. Mcclure Iii Electrostatic force nulling accelerometer
US4987779A (en) * 1989-02-28 1991-01-29 United Technologies Corporation Pulse-driven accelerometer arrangement
US4930043A (en) * 1989-02-28 1990-05-29 United Technologies Closed-loop capacitive accelerometer with spring constraint
US4945773A (en) * 1989-03-06 1990-08-07 Ford Motor Company Force transducer etched from silicon
US5045152A (en) * 1989-03-06 1991-09-03 Ford Motor Company Force transducer etched from silicon
US5044201A (en) * 1989-06-05 1991-09-03 Motorola, Inc. Double-integrating silicon acceleration sensing device
US5253510A (en) * 1989-06-22 1993-10-19 I C Sensors Self-testable micro-accelerometer
US4955108A (en) * 1989-07-14 1990-09-11 Litton Systems, Inc. Protected hinge assembly for mechanical accelerometer
US5228341A (en) * 1989-10-18 1993-07-20 Hitachi, Ltd. Capacitive acceleration detector having reduced mass portion
JPH03134552A (ja) * 1989-10-20 1991-06-07 Hitachi Ltd 自己較正機能付検出装置
US5473945A (en) * 1990-02-14 1995-12-12 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical angular accelerometer with auxiliary linear accelerometer
US5126812A (en) * 1990-02-14 1992-06-30 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Monolithic micromechanical accelerometer
EP0515521B1 (en) * 1990-02-14 1994-09-28 Endevco Corporation Surface-mount piezoceramic accelerometer and method for making same
US5085079A (en) * 1990-06-11 1992-02-04 Sundstrand Data Control, Inc. Accelerometer with mounting/coupling structure for an electronics assembly
US5417111A (en) 1990-08-17 1995-05-23 Analog Devices, Inc. Monolithic chip containing integrated circuitry and suspended microstructure
EP0543901B1 (en) * 1990-08-17 1995-10-04 Analog Devices, Inc. Monolithic accelerometer
US5314572A (en) * 1990-08-17 1994-05-24 Analog Devices, Inc. Method for fabricating microstructures
US5326726A (en) * 1990-08-17 1994-07-05 Analog Devices, Inc. Method for fabricating monolithic chip containing integrated circuitry and suspended microstructure
US5620931A (en) * 1990-08-17 1997-04-15 Analog Devices, Inc. Methods for fabricating monolithic device containing circuitry and suspended microstructure
GB2247717B (en) * 1990-09-06 1995-03-08 Raymond Guthrie Hinge element
US5408119A (en) * 1990-10-17 1995-04-18 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Monolithic micromechanical vibrating string accelerometer with trimmable resonant frequency
US5605598A (en) * 1990-10-17 1997-02-25 The Charles Stark Draper Laboratory Inc. Monolithic micromechanical vibrating beam accelerometer with trimmable resonant frequency
US5142921A (en) * 1990-10-29 1992-09-01 Litton Systems, Inc. Force balance instrument with electrostatic charge control
US5428996A (en) * 1990-12-24 1995-07-04 Litton Systems, Inc. Hinge assembly for integrated accelerometer
US5205171A (en) * 1991-01-11 1993-04-27 Northrop Corporation Miniature silicon accelerometer and method
US5241861A (en) * 1991-02-08 1993-09-07 Sundstrand Corporation Micromachined rate and acceleration sensor
US5129983A (en) * 1991-02-25 1992-07-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Method of fabrication of large area micromechanical devices
EP0537347B1 (en) * 1991-03-30 1997-01-22 OKADA, Kazuhiro Acceleration sensor having a self test feature
US5203208A (en) * 1991-04-29 1993-04-20 The Charles Stark Draper Laboratory Symmetrical micromechanical gyroscope
JP2728807B2 (ja) * 1991-07-24 1998-03-18 株式会社日立製作所 静電容量式加速度センサ
US5331852A (en) * 1991-09-11 1994-07-26 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Electromagnetic rebalanced micromechanical transducer
US5635639A (en) * 1991-09-11 1997-06-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical tuning fork angular rate sensor
US5275048A (en) * 1992-01-21 1994-01-04 Sundstrand Corporation Acceleration overload protection mechanism for sensor devices
US5408877A (en) * 1992-03-16 1995-04-25 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities
US5767405A (en) * 1992-04-07 1998-06-16 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Comb-drive micromechanical tuning fork gyroscope with piezoelectric readout
US5349855A (en) * 1992-04-07 1994-09-27 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Comb drive micromechanical tuning fork gyro
JP3151956B2 (ja) * 1992-09-04 2001-04-03 株式会社村田製作所 加速度センサ
FR2697628B1 (fr) * 1992-10-29 1995-02-03 Sextant Avionique Capteur d'une grandeur physique orientée.
US5650568A (en) * 1993-02-10 1997-07-22 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Gimballed vibrating wheel gyroscope having strain relief features
US5503285A (en) * 1993-07-26 1996-04-02 Litton Systems, Inc. Method for forming an electrostatically force balanced silicon accelerometer
FI93579C (fi) * 1993-08-20 1995-04-25 Vaisala Oy Sähköstaattisen voiman avulla takaisinkytketty kapasitiivinen anturi ja menetelmä sen aktiivisen elementin muodon ohjaamiseksi
US5563630A (en) * 1993-10-28 1996-10-08 Mind Path Technologies, Inc. Computer mouse
DE69432396T2 (de) 1993-12-27 2004-03-04 Hitachi, Ltd. Beschleunigungsmessaufnehmer
DE69521889T2 (de) * 1994-03-28 2002-04-11 I/O Sensors, Inc. Messaufnehmerkonstruktion mit l-förmigen federbeinen
US5777226A (en) * 1994-03-28 1998-07-07 I/O Sensors, Inc. Sensor structure with L-shaped spring legs
US5484073A (en) * 1994-03-28 1996-01-16 I/O Sensors, Inc. Method for fabricating suspension members for micromachined sensors
US5581035A (en) * 1994-08-29 1996-12-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical sensor with a guard band electrode
US5646348A (en) * 1994-08-29 1997-07-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical sensor with a guard band electrode and fabrication technique therefor
US5473946A (en) * 1994-09-09 1995-12-12 Litton Systems, Inc. Accelerometer using pulse-on-demand control
US5725729A (en) * 1994-09-26 1998-03-10 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Process for micromechanical fabrication
EP0752159B1 (en) * 1994-11-23 2000-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor device provided with a microcomponent having a fixed and a movable electrode
US5674258A (en) * 1995-03-08 1997-10-07 Medtronic, Inc. Packaged integrated accelerometer
US5911738A (en) * 1997-07-31 1999-06-15 Medtronic, Inc. High output sensor and accelerometer implantable medical device
US5817942A (en) * 1996-02-28 1998-10-06 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Capacitive in-plane accelerometer
US5978972A (en) * 1996-06-14 1999-11-09 Johns Hopkins University Helmet system including at least three accelerometers and mass memory and method for recording in real-time orthogonal acceleration data of a head
US5892153A (en) * 1996-11-21 1999-04-06 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Guard bands which control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors
US5783973A (en) * 1997-02-24 1998-07-21 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Temperature insensitive silicon oscillator and precision voltage reference formed therefrom
US5911156A (en) * 1997-02-24 1999-06-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Split electrode to minimize charge transients, motor amplitude mismatch errors, and sensitivity to vertical translation in tuning fork gyros and other devices
US5952574A (en) * 1997-04-29 1999-09-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Trenches to reduce charging effects and to control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors
US5983718A (en) * 1997-07-14 1999-11-16 Litton Systems, Inc. Signal processing system for inertial sensor
US6161440A (en) 1997-08-14 2000-12-19 Alliedsignal Inc. Low metalization creep sensor
US5905201A (en) * 1997-10-28 1999-05-18 Alliedsignal Inc. Micromachined rate and acceleration sensor and method
US6216537B1 (en) 1999-03-31 2001-04-17 Medtronic, Inc. Accelerometer for implantable medical device
US6386032B1 (en) 1999-08-26 2002-05-14 Analog Devices Imi, Inc. Micro-machined accelerometer with improved transfer characteristics
US6868726B2 (en) * 2000-01-20 2005-03-22 Analog Devices Imi, Inc. Position sensing with improved linearity
US6595056B2 (en) 2001-02-07 2003-07-22 Litton Systems, Inc Micromachined silicon gyro using tuned accelerometer
US6474160B1 (en) 2001-05-24 2002-11-05 Northrop Grumman Corporation Counterbalanced silicon tuned multiple accelerometer-gyro
US6619121B1 (en) 2001-07-25 2003-09-16 Northrop Grumman Corporation Phase insensitive quadrature nulling method and apparatus for coriolis angular rate sensors
WO2003083492A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-09 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Microelectromechanical sensors having reduced signal bias errors and methods of manufacturing the same
US7178398B2 (en) * 2004-01-07 2007-02-20 Northrop Grumman Corporation Coplanar proofmasses employable to sense acceleration along three axes
US7334474B2 (en) * 2005-01-07 2008-02-26 Litton Systems, Inc. Force balanced instrument system and method for mitigating errors
CA2569159C (en) 2006-11-28 2015-01-13 Nanometrics Inc. Inertial sensor
US7614300B2 (en) * 2007-05-30 2009-11-10 Northrop Grumman Corporation System and method for mitigating errors in electrostatic force balanced instrument
US8187902B2 (en) 2008-07-09 2012-05-29 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. High performance sensors and methods for forming the same
US9341646B2 (en) 2012-12-19 2016-05-17 Northrop Grumman Guidance And Electronics Company, Inc. Bias reduction in force rebalanced accelerometers
DE102015212669B4 (de) * 2015-07-07 2018-05-03 Infineon Technologies Ag Kapazitive mikroelektromechanische Vorrichtung und Verfahren zum Ausbilden einer kapazitiven mikroelektromechanischen Vorrichtung
US10330696B2 (en) * 2016-03-24 2019-06-25 Northrop Grumman Systems Corporation Accelerometer sensor system
US10180445B2 (en) 2016-06-08 2019-01-15 Honeywell International Inc. Reducing bias in an accelerometer via current adjustment

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2793028A (en) * 1954-09-10 1957-05-21 Hughes Aircraft Co Cross-spring flexure pivot
US2947067A (en) * 1957-12-09 1960-08-02 Sandberg Serrell Corp Method of manufacture of flexure member
US3226981A (en) * 1962-10-29 1966-01-04 North American Aviation Inc Condition responsive signal generator for producing a variable frequency signal
US3713088A (en) * 1970-08-13 1973-01-23 Inst Of Technology Remotely operated seismometer
US3897997A (en) * 1974-02-01 1975-08-05 Charles G Kalt Electrostatic display device with variable reflectivity
US3978715A (en) * 1974-07-15 1976-09-07 Ird Mechanalysis, Inc. Low frequency, high sensitivity electromechanical transducer
US4009607A (en) * 1975-12-24 1977-03-01 The Bendix Corporation Force measuring system including combined electrostatic sensing and torquing means
CA1094229A (en) * 1976-11-08 1981-01-20 Henry Guckel Electrostatically deformable thin silicon membranes
US4102202A (en) * 1976-11-26 1978-07-25 The Singer Company Electrostatic accelerometer
US4188829A (en) * 1978-10-25 1980-02-19 Bourns, Inc. Flexure pivot accelerometer
FR2454103A1 (fr) * 1979-04-11 1980-11-07 Sagem Perfectionnements aux accelerometres pendulaires asservis
FR2503387B1 (fr) * 1981-04-03 1986-05-23 Reosc Dispositif de liaison entre une piece optique et un support situe a distance de cette piece
CH642461A5 (fr) * 1981-07-02 1984-04-13 Centre Electron Horloger Accelerometre.
GB2102579B (en) * 1981-07-14 1984-11-21 Sundstrand Data Control Force transducer flexure reed bearing electrical connectors
US4435737A (en) * 1981-12-16 1984-03-06 Rockwell International Corporation Low cost capacitive accelerometer
US4498342A (en) * 1983-04-18 1985-02-12 Honeywell Inc. Integrated silicon accelerometer with stress-free rebalancing
GB2146697B (en) * 1983-09-17 1986-11-05 Stc Plc Flexible hinge device
US4598585A (en) * 1984-03-19 1986-07-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Planar inertial sensor

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01259265A (ja) * 1987-11-09 1989-10-16 Vaisala Oy キャパシチブ加速度計およびその製造方法
JPH01197661A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Tdk Corp 加速度センサ
JPH03131767A (ja) * 1989-10-18 1991-06-05 Hitachi Ltd 加速度検出器
US5417312A (en) * 1990-05-30 1995-05-23 Hitachi, Ltd. Semiconductor acceleration sensor and vehicle control system using the same
JPH05340963A (ja) * 1992-02-27 1993-12-24 Mannesmann Kienzle Gmbh 加速度信号発生器
WO1993022690A1 (fr) * 1992-04-27 1993-11-11 Nippondenso Co., Ltd. Capteur d'acceleration et son procede de fabrication
USRE42083E1 (en) * 1992-04-27 2011-02-01 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
US6244112B1 (en) 1992-04-27 2001-06-12 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
USRE41213E1 (en) * 1992-04-27 2010-04-13 Denso Corporation Dynamic amount sensor and process for the production thereof
USRE41047E1 (en) * 1992-04-27 2009-12-22 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
USRE40561E1 (en) * 1992-04-27 2008-11-04 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
US6171881B1 (en) 1992-04-27 2001-01-09 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
US6227049B1 (en) 1992-04-27 2001-05-08 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
USRE40347E1 (en) * 1992-04-27 2008-06-03 Denso Corporation Acceleration sensor and process for the production thereof
US5461916A (en) * 1992-08-21 1995-10-31 Nippondenso Co., Ltd. Mechanical force sensing semiconductor device
US7040165B2 (en) 1992-08-21 2006-05-09 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US6422078B2 (en) 1992-08-21 2002-07-23 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US6463803B2 (en) 1992-08-21 2002-10-15 Nippon Denso Co., Ltd. Semiconductor mechanical sensor
US6550331B2 (en) 1992-08-21 2003-04-22 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US6868727B2 (en) 1992-08-21 2005-03-22 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US6938486B2 (en) 1992-08-21 2005-09-06 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US7866210B2 (en) 1992-08-21 2011-01-11 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US6227050B1 (en) 1992-08-21 2001-05-08 Nippondense Co., Ltd. Semiconductor mechanical sensor and method of manufacture
US7407827B2 (en) 1992-08-21 2008-08-05 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
US5872024A (en) * 1992-08-21 1999-02-16 Nippondenso Co., Ltd. Method for manufacturing a mechanical force sensing semiconductor device
US5627318A (en) * 1992-08-21 1997-05-06 Nippondenso Co., Ltd. Mechanical force sensing semiconductor device
US7685877B2 (en) 1992-08-21 2010-03-30 Denso Corporation Semiconductor mechanical sensor
JPH06331647A (ja) * 1993-05-25 1994-12-02 Nec Corp 半導体加速度センサおよび製造方法
JPH07318583A (ja) * 1995-03-27 1995-12-08 Hitachi Ltd 静電容量式加速度センサ
US6388300B1 (en) 1999-01-25 2002-05-14 Denso Corporation Semiconductor physical quantity sensor and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
IT1195083B (it) 1988-10-12
IL79175A0 (en) 1986-09-30
NO862550D0 (no) 1986-06-25
CH671290A5 (ja) 1989-08-15
FR2585474B1 (fr) 1989-06-30
SE8603209L (sv) 1987-01-26
FR2585474A1 (fr) 1987-01-30
DE3621585A1 (de) 1987-02-05
CA1273222A (en) 1990-08-28
IT8648238A0 (it) 1986-07-07
NO862550L (no) 1987-01-26
IL79175A (en) 1990-09-17
JPH0455267B2 (ja) 1992-09-02
GB2178856B (en) 1989-08-09
GB8617299D0 (en) 1986-08-20
SE8603209D0 (sv) 1986-07-24
US4679434A (en) 1987-07-14
SE462997B (sv) 1990-09-24
GB2178856A (en) 1987-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6227666A (ja) 加速度計
US4930042A (en) Capacitive accelerometer with separable damping and sensitivity
US4928203A (en) Capacitive accelerometer with hinges on top and bottom surface
US4930043A (en) Closed-loop capacitive accelerometer with spring constraint
US6829937B2 (en) Monolithic silicon acceleration sensor
US5008774A (en) Capacitive accelerometer with mid-plane proof mass
US4744249A (en) Vibrating accelerometer-multisensor
US4744248A (en) Vibrating accelerometer-multisensor
US5817942A (en) Capacitive in-plane accelerometer
US5495761A (en) Integrated accelerometer with a sensitive axis parallel to the substrate
US4574327A (en) Capacitive transducer
US6128953A (en) Dynamical quantity sensor
CA2059991C (en) Sensor
CN101057148B (zh) 加速度传感器装置
US6862795B2 (en) Method of manufacturing of a monolithic silicon acceleration sensor
JPH05346356A (ja) 静電容量の変化を利用した物理量の検出装置
JP3025313B2 (ja) 静電容量の変化を利用したセンサの製造方法
CN116593737B (zh) 一种mems全桥差分三轴加速度传感器及其加工方法
JP3332283B2 (ja) 多軸加速度センサ
JP3043477B2 (ja) 静電容量の変化を利用したセンサ
JPH1038913A (ja) 圧電発振素子
JPH06167400A (ja) 力学量センサ
KR19980058160A (ko) 벌크가공된 정전용량형 가속도 센서
JPH06201724A (ja) 加速度センサ