加速度传感器的构造及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种加速度传感器的构造及其制造方法，对于具有限位部构造的加速度传感器，特别是利用微细加工工艺制造的具有限位部构造的加速度传感器，能消除锤和限位部粘附的问题。本发明专利技术提供的加速度传感器，其特征在于，包括：锤部；具有间隔地包围所述锤部的周围的框部；连接所述锤部和所述框部的梁部；以及限位部，该限位部具有限制所述锤部垂直向上的变位的变位限制部，和连接在该变位限制部上并且与该锤部、所述框部、所述梁部具有间隔的挠性部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加速度传感器，特别涉及能提高受到过度的加速度时的 加速度传感器的动作可靠性的技术。
技术介绍
检测三维加速度的加速度传感器在移动电话、游戏机、PDA等便携设 备、以及汽车、电车、飞机等移动装置中得到广泛应用，用于检测搭载了 加速度传感器的设备等的状态。近年来，在便携设备等方面，向小型化急 iUU艮，与此相伴，对于加速度传感器，也要求小型化。根据这些要求，以往的加速度传感器4吏用MEMS ( Micro-Electro-Mechanical-Systems) 才支术来制造。 作为这样的加速度传感器，例如可 列举出专利文献l中给出的加速度传感器。这样的加速度传感器如图11 所示，由固定在外部的衬底等上的底座部10、锤部20、以及设置有检 测加速度的检测部并且使锤部和底座部挠性连接的梁部30构成，为了 防止锤部由于过度的加速度而大幅地发生变位，梁部破损，设置有限制 锤部的变位的限位部40。[专利文献l日本特开2004-198243可是，在这样的构造的加速度传感器中，在锤部由于过度的加速度 而发生变位，与限位部碰撞时，将发生锤部和限位部附着在一起的所谓 粘附。通过施加轻的冲击，可解除锤部和限位部的粘附，但是在施加冲 击之前的期间，无法检测加速度，加速度传感器动作时的可靠性下降。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于所述课题而做出的。在解决所述课题时，本专利技术的 加速度传感器具有以下的特征。本专利技术的加速度传感器包括锤部；与所述锤部具有间隔地包围所 述锤部的周围的框部；连接所述锤部和所述框部的梁部；以及限位部，其具有限制所述锤部垂直向上的变位的变位限制部、和连接在该变位限 制部上并且与该锤部、所述框部、所述梁部具有间隔的挠性部。根据本专利技术的加速度传感器，具有连接在限位部上的挠性部，由此， 即使锤部和限位部由于粘附而附着时，挠性部也能迅速对锤部施加冲 击，消除粘附。附图说明图1是表示本专利技术实施例1的加速度传感器的立体图。图2 ( a)是图1中的A-A，剖视图。 图2 ( b )是图1中的B-B，剖视图。图3(a)是本专利技术实施例1的加速度传感器的第一衬底101的俯视图。图3 (b)是本专利技术实施例1的加速度传感器的第二衬底102的俯 视图。图3 ( c)是本专利技术实施例1的加速度传感器的第三衬底103的俯视图。图3 (d)是图3 (c)中的区域D的局部放大图。图4是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的动作的图。图5是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的制造方法的图。图6是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的变形例1的俯视图。图7是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的变形例2的俯视图。图8是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的变形例3的俯视图。图9是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的变形例4的俯视图。图IO是说明本专利技术实施例1的加速度传感器的变形例5的俯视图。图11是表示以往的加速度传感器的图。符号说明101 —第一衬底；102—第二衬底；103—第三衬底；104—层叠衬底； 110—框部；111—第一框部分；112—第二框部分；；113—第三框部分； 120—锤部；121—第一锤部分；122—第二锤部分；123—第三锤部分； 130—梁部；140—限位部；141 —变位限制部；142—挠性部；143—开 口部；144—连接部；150—沟部；151 —沟部分；160—台阶；170—第 二沟部具体实施例方式下面，使用图1 图4，说明本专利技术的加速度传感器的构造。 [实施例1图1是本专利技术实施例1的加速度传感器100的立体图。图2是图1 的加速度传感器100的剖视图。图2 (a)是图1的加速度传感器100 的A-A，剖视图。图2 ( b )是图1的加速度传感器100的B-B，剖视图。 图3是构成图1所示的本专利技术实施例1的加速度传感器100的各层的俯 视图，图3 (a)是第一衬底101的俯视图，图3(b)是位于第一衬底 101的上方的第二衬底102的俯视图，图3 (c)是位于第二衬底102的 上方的第三衬底103的俯视图。此外，图3(d)是图3(c)中的D处 的局部放大图。图4是图2(a)中的C处的局部放大图，是说明本发 明的加速度传感器的动作的图。本专利技术的实施例1的加速度传感器100如图1所示，由3层的层叠 衬底104构成，该3层的层叠衬底104是按顺序层叠第一衬底101、第 二衬底102、第三衬底103，并且使各自的上表面为同一方向地层叠而 形成的。此外，本专利技术实施方式的加速度传感器IOO具有框部110、锤 部120、梁部130、限位部140。框部110如图2(a)和图2(b)所示，由形成于第一衬底101的 第一框部分111、形成于第二衬底102的第二框部分112和形成于第三 衬底103的第三框部分113构成。此外，如图1和图2所示，框部IIO 具有设置了以下通孔的形状，该通孔是贯穿具有上表面和下表面的方形 的层叠衬底104的上表面和下表面而设置的。成为框部110的最顶层的第三框部分113与后面描述的梁部130、限位部140连接。锤部120如图2(a)和图2(b)所示，由形成于第一衬底101的 第一锤部分121、形成于第二衬底102的第二锤部分122、形成于第三 衬底103的第三锤部分123构成。锤部120与后面描述的梁部130连接。梁部130如图2 (b)所示，形成于第三衬底103，具有一端与框部 110的第三框部分113连接，另一端与锤部120的第三锤部分123连接 的形状。此外，梁部130具有挠性，在梁部130上形成有梁部130由于 加速度而发生变形时检测梁部130的变形的变形检测元件(未图示)。限位部140如图l和图2 (a)所示，形成于第三衬底103，并且与 锤部120以及梁部130具有间隔地设置，连接在框部110的第三框部分 113上。此外，限位部140具有具有间隔地覆盖锤部120的第一锤部 分121、并且限制锤部120的变位的变位限制部141;和连接在变位限 制部141上，具有挠性的挠性部142。挠性部142随着加速度、以及锤 部120碰撞变位限制部141而产生的沖击，而产生挠曲，通过其反作用 来对锤部120施加冲击。另外，由图2 (a)中记载的虚线所包围的区域 C是后面描述的图4的说明中使用的区域。图3是构成本专利技术的加速度传感器100的各层的俯视图。图3 (a) 是构成本专利技术的加速度传感器100的第一衬底101的俯视图。图3 (b) 是构成本专利技术的加速度传感器100的第二衬底102的俯视图。另外，这 里，为了l更于说明，关于第一衬底IOI，用虚线补充。图3(c)是构成 本专利技术的加速度传感器100的第三衬底103的俯视图，也是表示整个加 速度传感器100的上表面的俯视图。图3 (d)是放大图3 (c)的D部 分的局部放大图。另外，这里，为了便于说明，关于被第三衬底103遮 盖的第一衬底101和第二衬底102的结构，使用虚线进行了补充。如图3 (a)所示，在构成本专利技术的加速度传感器100的第一衬底 101上形成有第一框部分111和第一锤部分121。在本实施例中，作为 第一衬底IOI，使用了珪衬底，使用了厚度300 400nm的硅衬底。第一 框部分lll如上所述，是在方形衬底的中央形成了通孔的形状，外形为 1.5~2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加速度传感器，其特征在于，包括：　锤部；　框部，与所述锤部具有间隔地包围所述锤部的周围；　梁部，连接所述锤部和所述框部；以及　限位部，具有限制所述锤部垂直向上的变位的变位限制部，和连接在该变位限制部上并且与该锤部 、所述框部、所述梁部具有间隔的挠性部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野村昭彦，
申请(专利权)人：OKI半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]