(57)【要約】【課題】熱歪みの影響を低減しつつ、検出精度の低下を抑制できる加速度センサを提供する。【解決手段】第１、第２可動部２０、３０を、それぞれ回転する際の回転軸となると共に支持基板１１にアンカー部２４、３４を介して支持されたトーション梁２３、３３を備える同じ平面形状とし、かつ、支持基板１１の所定の基準点１９を中心としてトーション梁２３、３３に沿って延びる互いの仮想線Ｌが一致するように回転対称に配置する。そして、仮想線Ｌ上に位置する連結梁６０を介して第１、第２可動部２０、３０を一体化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板（１１）と、
前記支持基板の面方向に対する法線方向に前記支持基板から離間して配置され、前記法線方向に加速度が印加されたとき、加速度に応じて回転可能とされた第１、第２可動部（２０、３０）と、
前記支持基板に前記第１、第２可動部と対向する状態で配置された下部電極（７１〜７４）と、を備え、
前記第１、第２可動部は、それぞれ回転する際の回転軸となると共に前記支持基板にアンカー部（２４、３４）を介して支持されたトーション梁（２３、３３）を有していると共に平面形状が同じとされ、かつ、前記支持基板の所定の基準点（１９）を中心として前記トーション梁に沿って延びる互いの仮想線（Ｌ）が一致するように回転対称に配置され、前記仮想線上に位置する連結梁（６０）を介して一体化されていることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記連結梁のねじれバネ定数［ｋ］は、前記第１、第２可動部における前記トーション梁のねじれバネ定数［ｋｍ］より大きくされていることを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】
前記連結梁のねじれバネ定数［ｋｍ］は、前記第１、第２可動部における前記トーション梁のねじれバネ定数［ｋ］より１．５倍以上大きくされていることを特徴とする請求項１または２に記載の加速度センサ。
【請求項４】
前記支持基板には、前記可動部を覆うキャップ部（２００）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記第１、第２可動部は、前記仮想線によって分割される一方の部位を第１部位（２２ａ、３２ａ）とすると共に他方の部位を第２部位（２２ｂ、３２ｂ）としたとき、前記トーション梁から前記第１部位のうち前記トーション梁から最も離れている端部までの長さ（Ｌ１）と、前記トーション梁から前記第２部位のうち前記トーション梁から最も離れている端部までの長さ（Ｌ２）とが等しくされており、
前記第２部位は、切り欠け部（２２ｃ、３２ｃ）が形成されることによって前記第１部位より質量が小さくされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の加速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板の面方向に対する法線方向に印加された加速度を検出する加速度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の加速度センサとして、例えば、特許文献１に次のような加速度センサが提案されている。
【０００３】
すなわち、この加速度センサでは、支持基板には、支持基板と所定距離だけ離間して配置され、支持基板の面方向に対する法線方向に加速度が印加されると、加速度に応じて回転（シーソ運動）可能な第１、第２可動部が分離して備えられている。
【０００４】
具体的には、第１、第２可動部は、それぞれ内側に開口部が形成された矩形枠状の枠部と、開口部を分割するように枠部に備えられ、可動部が回転する際の回転軸となるトーション梁とを有しており、同じ大きさとされている。そして、トーション梁がアンカー部を介して支持基板に支持されることによって支持基板に備えられている。また、枠部は、支持基板の面方向に対する加速度が印加されたとき、枠部（第１、第２可動部）がトーション梁を回転軸として回転することができるように、トーション梁を中心に対して非対称形状とされている。そして、第１、第２可動部は、支持基板上の所定の基準点を中心として回転対称に配置されている。
【０００５】
さらに、支持基板には、第１、第２可動部との間に所定の容量を形成するように、第１、第２可動部と対向する下部電極がそれぞれ配置されている。
【０００６】
このような加速度センサでは、支持基板の面方向に対する法線方向に加速度が印加されると、第１、第２可動部がトーション梁を回転軸として回転するため、第１、第２可動部と下部電極との間の容量が加速度に応じて変化する。したがって、容量の変化を検出することにより、加速度の検出が行われる。
【０００７】
また、上記加速度センサでは、支持基板に熱歪みが発生すると、熱歪みによっても第１、第２可動部と下部電極との間の距離が変化するが、第１、第２可動部が同じ大きさであると共に回転対称に配置されているため、第１、第２可動部が熱歪みによって同じように変位する。このため、第１、第２可動部と下部電極との間の容量を適宜減算することにより、熱歪みの影響を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１５４９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記加速度センサでは、第１、第２可動部という２つの可動部が分離して備えられているため、支持基板の法線方向に対する加速度や支持基板の面方向に対する加速度に対して、第１、第２可動部の変位がばらつくことがある。このため、検出精度が低下する可能性があるという問題がある。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、熱歪みの影響を低減しつつ、検出精度の低下を抑制できる加速度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、支持基板（１１）と、支持基板の面方向に対する法線方向に支持基板から離間して配置され、法線方向に加速度が印加されたとき、加速度に応じて回転可能とされた第１、第２可動部（２０、３０）と、支持基板に第１、第２可動部と対向する状態で配置された下部電極（７１〜７４）と、を備え、以下の点を特徴としている。
【００１２】
すなわち、第１、第２可動部は、それぞれ回転する際の回転軸となると共に支持基板にアンカー部（２４、３４）を介して支持されたトーション梁（２３、３３）を有していると共に平面形状が同じとされ、かつ、支持基板の所定の基準点（１９）を中心としてトーション梁に沿って延びる互いの仮想線（Ｌ）が一致するように回転対称に配置され、仮想線上に位置する連結梁（６０）を介して一体化されていることを特徴としている。
【００１３】
これによれば、第１、第２可動部は平面形状が同じとされて回転対称に配置されているため、従来と同様に、熱歪みの影響を低減できる。そして、第１、第２可動部が連結梁を介して一体化されているため、第１、第２可動部は一体的に変位する。このため、支持基板の法線方向に対する加速度や支持基板の面方向に対する加速度に対して第１、第２可動部の変位がばらつくことを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。
【００１４】
また、連結梁は、トーション梁に沿って延びる仮想線上に配置されているため、支持基板の法線方向に加速度が印加されたとき、第１、第２可動部が異なる回転をすることもなく、検出精度が低下することもない。
【００１５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態における加速度センサの平面模式図である。
【図２】図１中のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１中のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図１に示す加速度センサの回路構成を示す図である。
【図５】図１に示すセンサ部の製造工程を示す断面図である。
【図６】ねじれバネ定数比率と熱歪み比率との関係を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるセンサ部の平面模式図である。
【図８】図７中のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態におけるセンサ部の平面模式図である。
【図１０】本発明の他の実施形態における加速度センサの回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示されるように、本実施形態の加速度センサは、加速度を検出するセンサ部１０が回路部１００に接続されて構成されている。まず、センサ部１０の構成について説明する。
【００１９】
センサ部１０は、図１〜図３に示されるように、支持基板１１上に第１、第２絶縁膜１２、１３を介して半導体層１４が配置された基板１５を用いて構成されている。なお、支持基板１１は、例えば、シリコン基板等が用いられ、第１、第２絶縁膜１２、１３はＳｉＯ２やＳｉＮ等が用いられ、半導体層１４はポリシリコン等が用いられる。
【００２０】
そして、半導体層１４には、マイクロマシン加工が施されて第１、第２溝部１６、１７が形成され、第１溝部１６によって第１、第２可動部２０、３０が区画されていると共に、第２溝部１７によって接続部４１〜４５が区画されている。また、半導体層１４のうち、第１、第２溝部１６、１７で区画されていない部分は、周辺部５０とされている。
【００２１】
ここで、図１〜図３中のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各方向について説明する。図１〜図３中では、ｘ軸方向は図１中紙面左右方向とし、ｙ軸方向は支持基板１１の面内においてｘ軸と直交する方向とし、ｚ軸方向は支持基板１１の面方向に対する法線方向としている。
【００２２】
第１、第２可動部２０、３０は、それぞれ平面矩形状の開口部２１、３１が形成された矩形枠状の枠部２２、３２と、開口部２１、３１の対向辺部を連結するように備えられたトーション梁２３、３３とを有しており、同じ大きさの平面形状とされている。そして、トーション梁２３、３３が第２絶縁膜１３に支持されたアンカー部２４、３４と連結されることにより、支持基板１１に支持されている。
【００２３】
なお、第２絶縁膜１３のうち枠部２２、３２およびトーション梁２３、３３と対向する部分は除去されて開口部１８とされている。つまり、枠部２２、３２は、支持基板１１（第１絶縁膜１２）からｚ軸方向に所定距離だけ離間して配置され、支持基板１１（第１絶縁膜１２）から浮遊した状態で支持基板１１に支持されている。
【００２４】
トーション梁２３、３３は、ｚ軸方向の加速度が印加されたとき、第１、第２可動部２０の回転中心となる回転軸となる部材であり、本実施形態では開口部２１、３１を２分割するように備えられている。また、トーション梁２３、３３は、トーション梁２３、３３に沿って延びる仮想線Ｌが互いに一致するように形成されている。
【００２５】
枠部２２、３２は、ｚ軸方向の加速度が印加されたとき、トーション梁２３、３３を回転軸として回転できるように、トーション梁２３、３３を基準として非対称な形状とされている。本実施形態では、枠部２２、３２は、トーション梁２３、３３に沿って延びる仮想線Ｌから枠部２２、３２の第１部位２２ａ、３２ａにおけるトーション梁２３、３３から最も離れている部分の端部までのｘ軸方向の長さＬ１が、トーション梁２３、３３から枠部２２、３２の第２部位２２ｂ、３２ｂにおけるトーション梁２３、３３から最も離れている部分の端部までのｘ軸方向の長さＬ２より短くされている。このため、本実施形態では、第１部位２２ａ、３２ａの質量が第２部位２２ｂ、３２ｂの質量より小さくされている。つまり、トーション梁２３、３３は、第１、第２可動部２０、３０の重心を通り、ｙ軸方向に延びる重心線からｘ軸方向に平行に移動した線分と一致するように枠部２２、３２に備えられているともいえる。
【００２６】
また、第１、第２可動部２０、３０は、支持基板１１上における所定の基準点１９を中心に回転対称に配置されている。つまり、第１、第２可動部２０、３０は、第１可動部２０を基準点１９に対して１８０°回転させると第２可動部３０と一致するように配置されている。
【００２７】
なお、図１中では、枠部２２のうち紙面左側の部分が第１部位２２ａに相当し、紙面右側の部分が第２部位２２ｂに相当している。また、枠部３２のうち紙面右側の部分が第１部位３２ａに相当し、紙面右側の部分が第２部位３２ｂに相当している。
【００２８】
そして、第１、第２可動部２０、３０は、連結梁６０を介して一体化されている。本実施形態では、連結梁６０は、仮想線Ｌと一致するように備えられている。つまり、トーション梁２３、３３、連結梁６０は、回転軸を通る同じ直線上に配置されているといえる。
【００２９】
また、第１、第２可動部２０、３０は、共通の可動部用配線２５を介して接続部４１と接続されている。具体的には、可動部用配線２５は、第１絶縁膜１２のうちアンカー部２４の直下に位置する部分からアンカー部３４の直下に位置する部分を通って接続部４１の直下に位置する部分まで延設された平面矩形状とされている。そして、アンカー部２４、３４（第１、第２可動部２０、３０）および接続部４１は、それぞれ、第２絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して可動部用配線２５と接続されている。
【００３０】
また、第１絶縁膜１２のうち第２絶縁膜１３が除去された部分であって第１、第２可動部２０、３０と対向する部分には、第１〜第４下部電極７１〜７４が形成されている。具体的には、第１可動部２０における第１部位２２ａと対向するように第１下部電極７１が配置され、第１可動部２０における第２部位２２ｂと対向するように第２下部電極７２が配置されている。また、第２可動部３０における第１部位３２ａと対向するように第３下部電極７３が配置され、第２可動部３０における第２部位３２ｂと対向するように第４下部電極７４が配置されている。
【００３１】
そして、第１、第４下部電極７１〜７４は、第１〜第４下部電極用配線７１ａ〜７４ａを介して接続部４２〜４５と接続されている。具体的には、第１〜第４下部電極用配線７１ａ〜７４ａは、第１絶縁膜１２上に第１〜第４下部電極７１〜７４と一体的に形成されて接続部４２〜４５の直下に位置する部分まで延設されている。そして、接続部４２〜４５は、それぞれ第２絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して第１〜第４下部電極用配線７１ａ〜７４ａと接続されている。
【００３２】
また、半導体層１４のうち、接続部４１〜４５および周辺部５０にはそれぞれ回路部１００と接続されるパッド８１〜８６が形成されており、各パッド８１〜８６はワイヤ９１〜９６を介して回路部１００と電気的に接続されている。なお、周辺部５０に形成されたパッド８６は、周辺部５０の電位を固定するために回路部１００から所定の電位が印加されるものである。
【００３３】
以上が本実施形態におけるセンサ部の構成である。次に、上記加速度センサの回路構成について図４を参照しつつ説明する。
【００３４】
図４に示されるように、回路部１００には、演算増幅器１０１、コンデンサ１０２、スイッチ１０３によって構成されるＣ−Ｖ変換回路１１０が備えられている。
【００３５】
具体的には、コンデンサ１０２およびスイッチ１０３は、演算増幅器１０１の反転入力端子と出力端子との間に並列的に配置されている。そして、演算増幅器１０１は、反転入力端子がパッド８１を介して第１、第２可動部２０、３０と電気的に接続され、非反転入力端子にＶｃｃ／２（例えば、Ｖｃｃ＝５Ｖ）の電圧が入力されるようになっている。
【００３６】
また、第１、第３下部電極７１、７３には、回路部１００から電圧Ｖｃｃと０Ｖとの間で振幅し、所定の周波数を有するパルス状の第１搬送波Ｐ１がパッド８２、８４を介して入力されるようになっている。そして、第２、第４下部電極７２、７４には、回路部１００から第１搬送波Ｐ１と振幅および周波数が同じであり、位相が１８０°異なる第２搬送波Ｐ２がパッド８３、８５を介して入力されるようになっている。
【００３７】
なお、図４では、第１可動部２０における第１部位２２ａと第１下部電極７１との間に構成される容量を容量Ｃｓ１とし、第２可動部３０における第２部位３２ｂと第４下部電極７４との間に構成される容量を容量Ｃｓ２として示している。そして、第１可動部２０における第２部位２２ｂと第２下部電極７２との間に構成される容量を容量Ｃｓ３とし、第２可動部３０における第１部位３２ａと第３下部電極７３との間に構成される容量をＣｓ４として示している。また、以下では、第１可動部２０における第１部位２２ａと第１下部電極７１との間に構成される容量を容量Ｃｓ１とし、第２可動部３０における第２部位３２ｂと第４下部電極７４との間に構成される容量を容量Ｃｓ２として説明する。そして、第１可動部２０における第２部位２２ｂと第２下部電極７２との間に構成される容量を容量Ｃｓ３とし、第２可動部３０における第１部位３２ａと第３下部電極７３との間に構成される容量をＣｓ４として説明する。また、このような回路部１００では、スイッチ１０３がオフされているときに加速度の検出が行われ、スイッチ１０３がオン（閉）されているときにコンデンサ１０２のリセットが行われる。
【００３８】
続いて、上記加速度センサの作動について説明する。上記加速度センサは、第１、第３下部電極７１、７３に第１搬送波Ｐ１が入力され、第２、第４下部電極７２、７４に第２搬送波Ｐ２が入力された状態で加速度の検出が行われる。
【００３９】
そして、支持基板１１から第１、第２可動部２０、３０側に向かうｚ軸方向の加速度が印加されると、第１、第２可動部２０、３０はトーション梁２３、３３を回転軸として加速度に応じた回転を一体的にする。具体的には、第１部位２２ａ、３２ａが第１、第３下部電極７１、７３に近づき、第２部位２２ｂ、３２ｂが第２、第４下部電極７２、７４から遠ざかるように第１、第２可動部２０、３０が回転する。このため、容量Ｃｓ１〜Ｃｓ４は次のように示される。
【００４０】
（数１）Ｃｓ１＝Ｃ０＋ΔＣａ
（数２）Ｃｓ２＝Ｃ０−ΔＣａ
（数３）Ｃｓ３＝Ｃ０−ΔＣａ
（数４）Ｃｓ４＝Ｃ０＋ΔＣａ
なお、Ｃ０は初期容量であり、ΔＣａは加速度に依存する加速度項である。このため、コンデンサ１０２の容量をＣｆとすると、演算増幅器１０１から出力されるセンサ信号Ｖｏｕｔは次式で示される。
【００４１】
（数５）Ｖｏｕｔ＝４ΔＣａ・Ｖｄｄ／Ｃｆ
また、支持基板１１に熱歪みが発生した場合には、容量Ｃｓ１〜Ｃｓ４にそれぞれ歪みに依存する歪み項が加算されることになる。しかしながら、本実施形態では、第１、第２可動部２０、３０は、平面形状が同じとされており、基準点１９に対して回転対称に配置されているため、従来と同様に、熱歪みの影響を低減できる。
【００４２】
次に、上記センサ部１０の製造方法について図５を参照しつつ説明する。なお、図５は、図１中のII−II線に沿った断面図である。
【００４３】
まず、図５（ａ）に示されるように、支持基板１１上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によって第１絶縁膜１２を形成する。
【００４４】
続いて、図５（ｂ）に示されるように、第１絶縁膜１２上にＣＶＤ法等によってポリシリコンや金属膜等を形成する。そして、図示しないマスク等を用いて適宜パターニングすることにより、可動部用配線２５、第１〜第４下部電極７１〜７４、第１〜第４下部電極用配線７１ａ〜７４ａを形成する。
【００４５】
その後、図５（ｃ）に示されるように、可動部用配線２５、第１〜第４下部電極７１〜７４、第１〜第４下部電極用配線７１ａ〜７４ａを覆うように、ＣＶＤ法等によって第２絶縁膜１３を形成する。次に、第２絶縁膜１３のうちアンカー部２４、３４、および接続部４１〜５５と接続される部分と対応する部分にコンタクトホール１３ａを形成する。
【００４６】
続いて、図５（ｄ）に示されるように、コンタクトホール１３ａを埋め込みつつ、第２絶縁膜１３上にＣＶＤ法等で半導体層１４を形成することにより、基板１５を構成する。そして、半導体層１４上にアルミニウム等を蒸着し、マスクを用いてパターニングすることにより、図５とは別断面にパッド８１〜８６を形成する。
【００４７】
次に、図５（ｅ）に示されるように、図示しないマスクを用いて、半導体層１４に第１、第２溝部１６、１７を形成することにより、第１、第２可動部２０、３０、接続部４１〜４５、周辺部５０を区画形成する。
【００４８】
その後、図５（ｆ）に示されるように、第２絶縁膜１３の所定領域を除去して第１、第２可動部２０、３０を支持基板１１（第１絶縁膜１２）からリリースすることにより、上記センサ部１０が形成される。つまり、第２絶縁膜１３は、いわゆる犠牲層となるものである。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、第１、第２可動部２０、３０は平面形状が同じとされて回転対称に配置されているため、従来と同様に、熱歪みの影響を低減できる。そして、第１、第２可動部２０、３０が連結梁６０を介して一体化されているため、第１、第２可動部２０、３０は一体的に変位する。このため、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向に加速度が印加された場合、第１、第２可動部２０、３０の変位がばらつくことを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。
【００５０】
また、トーション梁２３、３３、連結梁６０は、回転軸を通る同じ直線上に配置されている。このため、ｚ軸方向の加速度が印加されたとき、第１、第２可動部２０、３０が異なる回転をすることもなく、検出精度が低下することもない。
【００５１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してトーション梁２３、３３のねじれバネ定数と連結梁６０のねじれバネ定数との関係を規定したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の加速度センサは、基本的な構成は上記第１実施形態と同様であるが、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数と連結梁６０のねじれバネ定数とを規定したものである。
【００５３】
具体的には、図６に示されるように、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］に対する連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］をねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］とすると、ねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］が大きくなるほど熱歪み比率が小さくなる。なお、図６は、ねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］が０．５のときの可動部全体の熱歪み変化を１（基準）としたときのシミュレーション結果である。
【００５４】
ここで、ねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］が大きくなるほど熱歪み比率が小さくなる理由について説明する。すなわち、支持基板１１に熱歪みが発生した場合には、当該熱歪みがアンカー部２４、３４を介してトーション梁２３、３３に印加され、その後、連結梁６０に印加される。このため、熱歪みがアンカー部２４、３４を介してトーション梁２３、３３に印加された際、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］が小さいほどトーション梁２３、３３がねじれ易く、トーション梁２３、３３がねじれることによって熱歪みを緩和できる。すなわち、可動部全体の熱歪み変化を小さくできる。
【００５５】
このため、本実施形態では、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］より連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］の方を大きくしている。さらに、詳述すると、図６に示されるように、ねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］が１．５以上になると、熱歪み比率が急峻に小さくなる。このため、本実施形態では、ねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］を１．５以上としている。さらに、好ましくは、製造誤差等を考慮し、ねじれバネ定数比率［ｋｍ／ｋ］を２．０以上にすることが好ましい。
【００５６】
なお、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］および連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］は、トーション梁２３、３３および連結梁６０の幅、長さ、厚さ等を適宜調整することによって任意に変更できる。例えば、連結梁６０の幅（図１中のｘ軸方向の長さ）を長くすることにより、ねじれバネ定数［ｋ］を大きくできる。
【００５７】
そして、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］より連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］の方を大きくしているため、検出精度が低下することを抑制できる。
【００５８】
つまり、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］より連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］の方を大きくしているため、上記のように、可動部全体の熱歪み変化を小さくできる。
【００５９】
また、第１、第２可動部２０、３０が連結梁６０を介して一体化されている加速度センサの場合、可動部全体としてのねじれバネ定数は、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］および連結梁６０におけるねじれバネ定数［ｋ］のうちの大きい方に依存する。すなわち、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］より連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］の方を大きくした場合には、連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］に依存する。
【００６０】
そして、上記のように、トーション梁２３、３３がねじれることによって熱歪みを緩和できるため、連結梁６０に印加される熱歪みを低減できる。このため、連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］が変化することを抑制でき、可動部全体としてのねじれバネ定数が変化することを抑制できる。したがって、検出精度が低下することを抑制できる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、トーション梁２３、３３のねじれバネ定数［ｋｍ］より連結梁６０のねじれバネ定数［ｋ］の方を大きくしている。このため、熱歪みによって検出精度が低下することをさらに抑制しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してキャップ部を備えたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６３】
図７および図８に示されるように、本実施形態では、センサ部１０にキャップ部２００が備えられている。具体的には、キャップ部２００は、シリコン基板等で構成され、センサ部１０と対向する一面２００ａのうち第１、第２可動部２０、３０と対向する部分に凹部２０１が形成されている。そして、センサ部１０の周辺部５０における接合部５０ａと接合部材２１０を介して接合され、第１、第２可動部２０、３０を封止している。
【００６４】
なお、接合部材２１０は、例えば、酸化膜や低誘電ガラス、金属等が用いられる。そして、接合部材２１０として金属が用いられる場合には、センサ部１０とキャップ部２００とを絶縁するための絶縁膜が一面２００ａに形成される。
【００６５】
これによれば、第１、第２可動部２０、３０に異物が付着することを抑制しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１、第２可動部２０、３０の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６７】
図９に示されるように、本実施形態では、枠部２２、３２は、仮想線Ｌから枠部２２、３２の第１部位２２ａ、３２ａにおけるトーション梁２３、３３から最も離れている部分の端部までのｘ軸方向の長さＬ１と、トーション梁２３、３３から枠部２２、３２の第２部位２２ｂ、３２ｂにおけるトーション梁２３から最も離れている部分の端部までのｘ軸方向の長さＬ２とが等しくされている。そして、第２部位２２ｂ、３２ｂには、枠部２２、３２を厚さ方向に貫通する貫通孔２２ｃ、３２ｃが形成されることにより、第１部位２２ａ、３２ａより質量が小さくされている。なお、本実施形態では、貫通孔２２ｃ、３２ｃが本発明の切り欠き部に相当している。
【００６８】
これによれば、支持基板１１から第１、第２可動部２０、３０側に向かう加速度が印加されて第２部位２２ｂ、３２ｂが支持基板１１に近づくように回転する場合と、第１、第２可動部２０、３０側から支持基板１１側に向かう加速度が印加されて第１部位２２ａ、３２ａが支持基板１１に近づくように回転する場合とで第１、第２可動部２０、３０の回転可能範囲を等しくできる。このため、支持基板１１から第１、第２可動部２０、３０側に向かう加速度が印加された場合と第１、第２可動部２０、３０から支持基板１１側に向かう加速度が印加された場合とにおける検出範囲を等しくでき、ひいては応答性を等しくできる。
【００６９】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００７０】
上記各実施形態において、回路部１００には、図１０に示されるように、演算増幅器１０１、第１、第２コンデンサ１０２ａ、１０２ｂ、第１、第２スイッチ１０３ａ、１０３ｂによって構成される全差動型のＣ−Ｖ変換回路１１０が備えられていてもよい。この場合、第１コンデンサ１０２ａおよび第１スイッチ１０３ａは、演算増幅器１０１の反転入力端子と＋側の出力端子との間に並列的に配置され、第２コンデンサ１０２ｂおよび第２スイッチ１０３ｂは、演算増幅器１０１の非反転入力端子と−側の出力端子との間に並列的に配置される。そして、演算増幅器１０１は、反転入力端子がパッド８２、８４を介して第１、第３下部電極７１、７３と電気的に接続され、非反転入力端子がパッド８３、８５を介して第２、第４下部電極７２、７４と電気的に接続される。
【００７１】
また、第１、第２可動部２０、３０には、回路部１００から電圧Ｖｃｃと０Ｖとの間で振幅し、所定の周波数を有するパルス状の搬送波Ｐがパッド８１を介して入力されるようになっている。
【００７２】
このように、全差動型のＣ−Ｖ変換回路１１０を用いて容量Ｃｓ１〜Ｃｓ４を演算することにより、センサ信号Ｖｏｕｔ（Ｖ１−Ｖ２）を出力するようにしてもよい。
【００７３】
そして、上記各実施形態では、第１、第２可動部２０、３０は矩形枠状の枠部２２、３２を備えているが、枠部２２、３２は矩形枠状でなくてもよい。
【００７４】
また、上記第４実施形態において、第２部位２２ｂ、３２ｂに複数の貫通孔２２ｃ、３２ｃを形成するようにしてもよい。この場合は、第２部位２２ｂ、３２ｂの重心を通り、ｘ軸方向に延びる延長線に対して各貫通孔２２ｃ、３２ｃがそれぞれ対称に配置されるようにすることが好ましい。また、例えば、第２部位２２ｂ、３２ｂに貫通孔２２ｃ、３２ｃを形成する変わりに、第２部位２２ｂ、３２ｂにおける端部に切り欠き部を形成することにより、第２部位２２ｂ、３２ｂの質量を第１部位２２ａ、３２ａの質量より小さくしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１１        支持基板
１９        基準点
６０        連結梁
２０、３０  第１、第２可動部
７１〜７４  第１〜第４下部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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