加速度校正数据计算装置以及加速度传感器的制造方法制造方法及图纸

提供一种能够容易地计算出在静电容量型的加速度传感器中用于温度校正的校正数据的加速度校正数据计算装置以及加速度传感器的制造方法，该加速度校正数据计算装置具有：电极间隔测量部，其在基准温度下测量加速度传感器中设置的可动电极与固定电极之间的电极间隔；变形量计算部，其计算温度相对于基准温度发生变化的情况下的可动电极和固定电极的变形量；静电容量计算部，其基于由电极间隔测量部测量出的电极间隔以及由变形量计算部计算出的变形量，来计算可动电极与固定电极之间的静电容量；以及校正数据计算部，其基于由静电容量计算部计算出的静电容量，来计算温度相对于基准温度发生变化的情况下的校正数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加速度校正数据计算装置以及加速度传感器的制造方法。
技术介绍
已知一种基于可动电极与固定电极之间的静电容量的变化来测量加速度的静电容量型的加速度传感器。在静电容量型的加速度传感器中，存在以下情况：结构部件由于温度变化而以膨胀或收缩的方式变形，可动电极与固定电极之间的静电容量发生变动，从而测量结果产生偏差。因此，已知如下一种方法：在不同的多个温度环境下测量加速度传感器的灵敏度/偏移，使用基于测量值的校正数据对加速度传感器的输出进行校正(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开平6-331647号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，为了在不同的多个温度环境下测量加速度传感器的灵敏度/偏移来准备校正数据就得需要大量的工时和非常长的时间。因此，为了针对每个加速度传感器在不同的多个温度环境下测量灵敏度/偏移来准备校正数据就得需要极大的劳动量，从而招致制造成本的上升。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够容易地计算出在静电容量型的加速度传感器中用于温度校正的校正数据的加速度校正数据计算装置。用于解决问题的方案根据本专利技术的一个方式，是一种加速度校正数据计算装置，该加速度校正数据计算装置计算在静电容量型的加速度传感器中用于温度校正的校正数据，具有：电极间隔测量部，其在基准温度下测量所述加速度传感器中设置的可动电极与固定电极之间的电极间隔；变形量计算部，其计算温度相对于所述基准温度发生变化的情况下的所述可动电极和所述固定电极的变形量；静电容量计算部，其基于由所述电极间隔测量部测量出的电极间隔以及由所述变形量计算部计算出的变形量，来计算所述可动电极与所述固定电极之间的静电容量；以及校正数据计算部，其基于由所述静电容量计算部计算出的静电容量，来计算温度相对于所述基准温度发生变化的情况下的校正数据。专利技术的效果根据本专利技术的实施方式，提供一种能够容易地计算出在静电容量型的加速度传感器中用于温度校正的校正数据的加速度校正数据计算装置。附图说明图1是例示实施方式中的加速度传感器和校正数据计算装置的结构的图。图2是例示实施方式中的传感器部的结构的图。图3是例示实施方式中的传感器部的结构的截面图。图4是例示实施方式中的检测部的电路结构的图。图5是例示实施方式中的校正数据计算处理的流程图的图。图6是说明实施方式中的电极间隔的变化的图。图7是例示实施方式中的加速度传感器的校正数据的图。图8是例示实施方式中的校正表的图。附图标记说明100：加速度传感器；110：传感器部；111：可动电极；112a：第一固定电极；112b：第二固定电极；112c：第三固定电极；112d：第四固定电极；200：校正数据计算装置；210：电极间隔测量部；220：变形量计算部；230：静电容量计算部；240：校正数据计算部。具体实施方式下面，参照附图来说明用于实施专利技术的方式。在各附图中，有时对同一结构部分标注同一标记，从而省略重复的说明。<加速度传感器和校正数据计算装置的结构>图1是例示实施方式中的加速度传感器100和校正数据计算装置200的结构的图。加速度传感器100使用由校正数据计算装置200计算出的校正数据对检测出的加速度进行校正并输出校正后的加速度。校正数据计算装置200在制造加速度传感器100时等计算校正数据，使包含计算出的校正数据的校正表存储到加速度传感器100。(加速度传感器)加速度传感器100具有传感器部110、检测部130、加速度计算部140、校正部150、校正数据存储部160、温度检测部170。传感器部110具有可动电极和固定电极等。当传感器部110被施加外力而产生加速度时，可动电极与固定电极之间的静电容量发生变化，基于该静电容量的变化来检测加速度。图2是例示实施方式中的传感器部110的结构的图。另外，图3是图2的A-A截面图。此外，在图2中省略了上部保护构件125的图示。图2和图3所示的X方向和Y方向是相互正交的方向，分别与矩形的可动电极111的各边平行或正交。另外，Z方向是与X方向及Y方向正交的、传感器部110的高度方向。如图2和图3所示，传感器部110具有可动电极111、第一固定电极112a、第二固定电极112b、第三固定电极112c、第四固定电极112d、上部固定电极113、支承体116、梁构件118、上部保护构件125、下部保护构件126。在下面的说明中，有时将第一固定电极112a、第二固定电极112b、第三固定电极112c以及第四固定电极112d仅称为固定电极112。可动电极111具有矩形平板状的形状，以能够发生位移的方式被梁构件118所支承。可动电极111以能够在X方向、Y方向以及Z方向上发生位移的方式被支承，当传感器部110被施加外力时，该可动电极111向某一个方向或者这些方向的合成方向发生位移。第一固定电极112a、第二固定电极112b、第三固定电极112c以及第四固定电极112d分别具有矩形平板状的形状，分别被设置成与可动电极111的各边相向。第一固定电极112a与第二固定电极112b被设置成将可动电极111夹在中间地在X方向上相向。另外，第三固定电极112c与第四固定电极112d被设置成将可动电极111夹在中间地在Y方向上相向。第一固定电极112a、第二固定电极112b、第三固定电极112c以及第四固定电极112d分别与可动电极111之间形成规定的间隔。此外，可动电极111的各边也可以形成为梳齿状。在该情况下，第一固定电极112a、第二固定电极112b、第三固定电极112c以及第四固定电极112d各自的与可动电极111相向的边形成为梳齿状，并被配置成与可动电极111之间梳齿状的边彼此相啮合。上部固定电极113以与可动电极111在Z方向上相向的方式设置于上部保护构件125的与可动电极111相向的面。上部固定电极113与可动电极111的上表面之间形成规定的间隔。支承体116具有矩形的开口，被设置成包围可动电极111的周围。支承体116借助梁构件118以使可动电极111能够发生位移的方式支承可动电极111。梁构件118具有能够伸缩的弹簧状的形状，一端连结于支承体116，另一端连结于可动电极111。在本实施方式中，4根梁构件118以使可动电极111能够发生位移的方式支承可动电极111。可动电极111、固定电极112以及梁构件118由SOI(SiliconOnInsulator：绝缘体上硅)基板120形成。SOI基板120具有硅支承层121、氧化硅层122、活性硅层123。通过蚀刻来去除硅支承层121和氧化硅层122的与可动电极111相向的部分。通过各向异性的干式蚀刻来局部去除活性硅层123，由此形成可动电极111、固定电极112以及梁构件118。上部保护构件125由TEMPAX玻璃(日语：テンパックスガラス)形成，以覆盖可动电极111的方式设置于SOI基板120的上表面。下部保护构件126与上部保护构件125同样地由TEMPAX玻璃形成，以覆盖从硅支承层121露出的可动电极111的方式设置于SOI基板120的下表面。图4是例示实施方式中的检测部130的电路结构的图。如图4所示，检测部130具有用于检测传感器部110中产生的X方向的加速度的X方向检测电路131。X方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加速度校正数据计算装置，计算在静电容量型的加速度传感器中用于温度校正的校正数据，该加速度校正数据计算装置的特征在于，具有：电极间隔测量部，其在基准温度下测量所述加速度传感器中设置的可动电极与固定电极之间的电极间隔；变形量计算部，其计算温度相对于所述基准温度发生变化的情况下的所述可动电极和所述固定电极的变形量；静电容量计算部，其基于由所述电极间隔测量部测量出的电极间隔以及由所述变形量计算部计算出的变形量，来计算所述可动电极与所述固定电极之间的静电容量；以及校正数据计算部，其基于由所述静电容量计算部计算出的静电容量，来计算温度相对于所述基准温度发生变化的情况下的校正数据。

【技术特征摘要】
2015.09.28 JP 2015-1903011.一种加速度校正数据计算装置，计算在静电容量型的加速度传感器中用于温度校正的校正数据，该加速度校正数据计算装置的特征在于，具有：电极间隔测量部，其在基准温度下测量所述加速度传感器中设置的可动电极与固定电极之间的电极间隔；变形量计算部，其计算温度相对于所述基准温度发生变化的情况下的所述可动电极和所述固定电极的变形量；静电容量计算部，其基于由所述电极间隔测量部测量出的电极间隔以及由所述变形量计算部计算出的变形量，来计算所述可动电极与所述固定电极之间的静电容量；以及校正数据计算部，其基于由所述静电容量计算部计算出的静电容量，来计算温度相对于所述基准温度发生变化的情况下的校正数据。2.根据权利要求1所述的加速度校正数据计算装置，其特征在于，所述变形量计算部基于所述基准温度与周围温度之间的温度差以及所述可动电极和所述固定电极的线膨胀系数，来计算所述可动电极和所述固定电极的变形量。3.根据权利要求1或2所述的加速度校正数据计算装置，其特征在于，所述变形量计算部基于所述可动电极和所述固定电极的弹性模量，来计算所述可动电极和所述固定电极的变形量。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：柿沼实，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP