特許
J-GLOBAL ID：200903089170272320
抵抗素子を用いた力センサおよび加速度センサならびにその製造方法
発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
志村 浩
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2002-226925
公開番号（公開出願番号）：特開2004-069405
出願日： 2002年08月05日
公開日（公表日）： 2004年03月04日
要約：
【課題】作用体の変位を制限するための精密な制御構造を容易に構成する。【解決手段】シリコン層/酸化シリコン層/シリコン層の3層構造をもったSOI基板を用意し、上層からシリコンのみ選択除去可能な誘導結合型プラズマエッチングを行い、開口部H1〜H4を掘り、島状部110、橋梁部120、固定部131〜134を形成する。下層にも同様のエッチングを行い、送風機の羽根状をした作用体(311〜314)と台座330とに分離し、次に、酸化シリコンのみ選択除去可能なエッチングにより、中層の中央部分と周囲部分のみを残す。橋梁部120に設けたピエゾ抵抗素子の抵抗値変化により撓みを検出し、作用体に作用した外力や加速度を検出する。作用体の上方向の変位は、ハッチングを施した制御面が、固定部131〜134に接触して制御される。【選択図】 図9
請求項（抜粋）：
上層部、中層部、下層部の少なくとも3層構造を有するセンサ本体と、検出値を電気信号として取り出すための検出回路と、を備え、
前記上層部の上面の中心位置に原点Oをとり、前記上層部の上面において互いに直交する方向にそれぞれX軸およびY軸をとり、前記上層部の上面に対して垂直な方向にZ軸をとることにより、XYZ三次元直交座標系を定義したときに、
前記上層部は、前記原点Oの近傍に配置された島状部と、前記島状部からX軸正方向に伸びる第1の橋梁部と、前記島状部からY軸正方向に伸びる第2の橋梁部と、前記島状部からX軸負方向に伸びる第3の橋梁部と、前記島状部からY軸負方向に伸びる第4の橋梁部と、の5つの部分を有する十字形部材と、XY座標における第1象限に位置する第1の固定部と、XY座標における第2象限に位置する第2の固定部と、XY座標における第3象限に位置する第3の固定部と、XY座標における第4象限に位置する第4の固定部と、の4つの部分を有する固定部材と、によって構成されており、前記十字形部材の周囲は前記固定部材によって取り囲まれ、前記各橋梁部の外側部分は前記固定部材に接続されており、
前記下層部は、XY座標における第1象限に位置する第1の羽根部と、XY座標における第2象限に位置する第2の羽根部と、XY座標における第3象限に位置する第3の羽根部と、XY座標における第4象限に位置する第4の羽根部と、中央付近において前記第1の羽根部、前記第2の羽根部、前記第3の羽根部、前記第4の羽根部を互いに接続する羽根接合部と、を有する作用体と、この作用体に対して所定間隔をおきながら、その周囲を取り囲む台座と、によって構成されており、
前記中層部は、前記島状部の下面と前記羽根接合部の上面とを接続する中央接続部と、前記台座の上面と前記固定部材の下面とを接続する周囲接続部と、によって構成されており、
前記第1の羽根部の上面の外側の一部分は、前記第1の固定部の下面の内側の一部分に対向する制御面を構成し、前記第2の羽根部の上面の外側の一部分は、前記第2の固定部の下面の内側の一部分に対向する制御面を構成し、前記第3の羽根部の上面の外側の一部分は、前記第3の固定部の下面の内側の一部分に対向する制御面を構成し、前記第4の羽根部の上面の外側の一部分は、前記第4の固定部の下面の内側の一部分に対向する制御面を構成し、
前記第1の橋梁部、前記第2の橋梁部、前記第3の橋梁部、前記第4の橋梁部は、前記作用体に外力が作用した場合に撓みを生じる性質を有し、前記撓みにより前記作用体が前記台座に対して変位を生じるように構成されており、
前記第1の橋梁部、前記第2の橋梁部、前記第3の橋梁部、前記第4の橋梁部の所定箇所には、ピエゾ抵抗素子が配置されており、前記検出回路は、前記ピエゾ抵抗素子の抵抗値に基づいて、前記作用体に作用した外力を示す検出値を出力し、
所定の許容範囲を越える外力が作用した場合に、少なくともいずれか1つの羽根部の上面が、対向する固定部の下面に接触して変位が制御されるように、前記中層部の厚みが設定されていることを特徴とする抵抗素子を用いた力センサ。
IPC (4件)：
G01L1/18
, G01P15/08
, G01P15/12
, H01L29/84
G01L1/18 A
, G01P15/12 D
, H01L29/84 A
, G01P15/08 P
4M112AA01
, 4M112AA02
, 4M112BA01
, 4M112CA21
, 4M112CA22
, 4M112CA27
, 4M112CA29
, 4M112CA32
, 4M112DA03
, 4M112DA04
, 4M112DA18
, 4M112EA02
, 4M112EA06
, 4M112FA01
, 4M112FA07
, 4M112FA20
