[发明专利]加速度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及通过将质量体自由发生位移地支撑于基板上并检测该质量体的位移来检测加速度或角速度等物理量的加速度传感器，能够适用于例如所谓的梳齿型静电电容传感器等。

背景技术

存在使用MEMS(微机电系统：Micro Electro Mechanical Systems)的加速度传感器。

在加速度传感器中，由半导体基板制成质量体和固定电极，这些部件由玻璃基板等夹持。质量体与端部用锚(anchor)固定的梁结合，自由发生位移。通过检测在该质量体和固定电极之间产生的静电电容的变化，从而在加速度传感器中能够检测加速度。

此外，作为关于加速度传感器的现有技术，存在多个文献(例如，专利文献1、专利文献2)。

专利文献1：日本特开2008-190892号公报

专利文献2：日本特开2009-014598号公报

发明内容

在现有的加速度传感器中，为了覆盖各种加速度检测范围，需要多个加速度传感器元件。但是，如果需要多个加速度传感器元件，则有必要按每个加速度检测范围进行加速度传感器元件的设计/制造，存在着制造效率差、管理变得繁杂等问题。

另外，也能够用高加速度检测用的加速度传感器元件检测低加速度或由低加速度检测用的加速度传感器元件检测高加速度。但是，在前者的情况下，为了检测低加速度，有必要用控制电路来提高输出电压，噪声也与输出电压一起变高，S/N比恶化。另一方面，在后者的情况下，如果在低加速度检测用的元件输入高加速度，则质量体的位移量变大，梁或质量体有时候被破坏。

因此，本发明的目的在于提供一种加速度传感器，该加速度传感器能够用一个加速度传感器元件检测宽范围的加速度。

为了达成上述的目的，本发明涉及的加速度传感器具备：第一质量体，由第一梁保持，能够因加速度而发生位移；固定电极，以能够将所述第一质量体的所述位移转换成电量的方式配置；以及位移容易度变化部件，在所述第一质量体的所述位移超过既定的范围时，给所述第一质量体的位移容易度带去变化。

本发明涉及的加速度传感器具备：第一质量体，由第一梁保持，能够因加速度而发生位移；固定电极，以能够将所述第一质量体的所述位移转换成电量的方式配置；以及位移容易度变化部件，在所述第一质量体的所述位移超过既定的范围时，给所述第一质量体的位移容易度带去变化。

因而，能够用一个加速度传感器元件检测宽范围的加速度(低加速度的区域和高加速度的区域的二者)。

附图说明

图1是示出前提技术的加速度传感器的构成的平面图。

图2是从图1的剖面线A-A观察的剖面图。

图3是示出实施方式1涉及的加速度传感器的构成的平面图。

图4是从图3的剖面线B-B观察的剖面图。

图5是示出实施方式1涉及的加速度传感器的其他构成例的放大平面图。

图6是示出实施方式2涉及的加速度传感器的构成的放大平面图。

图7是示出本发明涉及的加速度传感器的加速度-输出灵敏度特性的图。

图8是示出本发明涉及的加速度传感器的加速度-输出灵敏度特性的图。

图9是示出实施方式3涉及的加速度传感器的构成的放大平面图。

图10是示出实施方式3涉及的加速度传感器的其他构成例的放大平面图。

图11是示出实施方式3涉及的加速度传感器的其他构成例的放大平面图。

图12是示出实施方式4涉及的加速度传感器的构成的平面图。

图13是示出实施方式4涉及的加速度传感器的其他构成例的平面图。

图14是示出实施方式5涉及的加速度传感器的构成的平面图。

图15是用于说明实施方式5涉及的加速度传感器的动作的放大平面图。

图16是示出实施方式5涉及的加速度传感器的其他构成例的放大平面图。

图17是示出实施方式6涉及的加速度传感器的构成的平面图。

图18是用于说明实施方式6涉及的加速度传感器的动作的放大平面图。

图19是用于说明实施方式6涉及的加速度传感器的动作的放大平面图。

图20是示出实施方式6涉及的加速度传感器的其他构成例的平面图。

附图标记说明