Pat
J-GLOBAL ID：200903095869075694

容量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

Inventor：
岡田 和廣

About 岡田 和廣


Applicant, Patent owner：
株式会社ワコー

About 株式会社ワコー


Agent (1)： 志村 浩
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2002219590
Publication number (International publication number)：2004061280
Application date： Jul. 29, 2002
Publication date： Feb. 26, 2004
Summary：
【課題】構造を単純化し、量産に適合させる。【解決手段】導電性シリコン層/酸化シリコン層/導電性シリコン層の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、L字形スリットS1〜S4を掘り、十字形部材120と固定部材121〜124とに分離する。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(311〜315)と台座330とに分離する。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。各羽根部311〜314と各固定部材121〜124とにより4組の容量素子C1〜C4(ハッチング部分)を形成し、その静電容量値に基づいて、作用体に作用した外力や加速度を検出する。【選択図】 図9
Claim (excerpt)：
導電性をもった上層部と、絶縁性をもった中層部と、導電性をもった下層部と、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の固定部材と、XY座標における第2象限に位置する第2の固定部材と、XY座標における第3象限に位置する第3の固定部材と、XY座標における第4象限に位置する第4の固定部材と、によって構成されており、前記十字形部材、前記第1の固定部材、前記第2の固定部材、前記第3の固定部材、前記第4の固定部材は、物理的に互いに非接触となるように配置されており、 前記下層部は、前記第1の固定部材の内側部分の一部の領域に対向する第1の羽根部と、前記第2の固定部材の内側部分の一部の領域に対向する第2の羽根部と、前記第3の固定部材の内側部分の一部の領域に対向する第3の羽根部と、前記第4の固定部材の内側部分の一部の領域に対向する第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、前記第1の固定部材、前記第2の固定部材、前記第3の固定部材、前記第4の固定部材、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、のそれぞれ外側部分の下面と、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、この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、 前記検出回路は、前記第1の固定部材と前記第1の羽根部とによって構成される第1の容量素子、前記第2の固定部材と前記第2の羽根部とによって構成される第2の容量素子、前記第3の固定部材と前記第3の羽根部とによって構成される第3の容量素子、前記第4の固定部材と前記第4の羽根部とによって構成される第4の容量素子、の各静電容量値に基づいて、前記作用体に作用した外力を示す電気信号を出力することを特徴とする容量素子を用いた力センサ。
IPC (7)：
G01L1/14 ,  G01P15/08 ,  G01P15/125 ,  G01P15/18 ,  H01L21/822 ,  H01L27/04 ,  H01L29/84
FI (6)：
G01L1/14 K ,  G01P15/125 Z ,  H01L29/84 Z ,  H01L27/04 C ,  G01P15/00 K ,  G01P15/08 P
F-Term (18)：
4M112AA01 ,  4M112AA02 ,  4M112BA07 ,  4M112CA21 ,  4M112CA24 ,  4M112CA32 ,  4M112DA03 ,  4M112DA04 ,  4M112DA15 ,  4M112DA18 ,  4M112EA03 ,  4M112EA06 ,  4M112FA20 ,  5F038AC05 ,  5F038AC15 ,  5F038AZ07 ,  5F038EZ06 ,  5F038EZ20
Patent cited by the Patent：
Cited by applicant (4)
Show all
Cited by examiner (1)

Return to Previous Page

TOP

BOTTOM