(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量型マイクロメカニカル加速度センサであって、前記容量型マイクロメカニカル加速度センサは、
基板（１）を有し、
第１のセンサ（２）であって、前記基板（１）の平面（３）に対して垂直なｚ軸に沿って加速度を測定するための前記第１のセンサ（２）を有し、
第２のセンサ（４）であって、ｘ軸に沿って、またはｙ軸に沿って、またはｘ軸およびｙ軸に沿って加速度を測定するための前記第２のセンサ（４）を有し、前記ｘ軸と前記ｙ軸とは、前記基板（１）の前記平面（３）に平行であり、かつ、前記ｙ軸は前記ｘ軸に垂直であり、および、
第３のセンサ（５）であって、前記ｙ軸に沿って、または前記ｘ軸に沿って、または前記ｘ軸およびｙ軸に沿って加速度を測定するための前記第３のセンサ（５）を有し、
前記第１のセンサ（２）が、ロータ電極（６）とステータ電極（７）とを有するものであって、および、
前記ロータ電極（６）が、ロータ固定点（１６）にて前記基板（１）に可動に固定されているものであって、
前記容量型マイクロメカニカル加速度センサが、
第１のビーム（８）であって、第１の接続点（４７）にて第１のばね構造（１０）によって、前記基板（１）に固定されたロータ電極支持構造（１９）に接続されている第１の端部（９）と、前記第１のセンサ（２）の前記ロータ電極（６）に第２の接続点（４８）にて接続されている第２の端部（１１）とを有する前記第１のビーム（８）を有すること、
第２のビーム（１２）であって、第３の接続点（４９）にて第２のばね構造（１４）によって、前記基板（１）に固定された前記ロータ電極支持構造（１９）に接続されている第１の端部（１３）と、第４の接続点（５０）にて前記第１のセンサ（２）の前記ロータ電極（６）に接続されている第２の端部（１５）とを有する前記第２のビーム（１２）を有すること、
前記第１のビーム（８）と前記第２のビーム（１２）とが前記加速度センサの中心軸（Ａ）に平行であること、
前記第２のセンサ（４）が、前記第１のビーム（８）、前記第１のセンサ（２）、前記ロータ電極支持構造（１９）、および前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）によって囲まれる第１の空間（１７）に位置すること、および、
前記第３のセンサ（５）が、前記第２のビーム（１２）、前記第１のセンサ（２）、前記ロータ電極支持構造（１９）、および前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）によって囲まれる第２の空間（１８）に位置すること
を特徴とする、前記容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２】
前記ステータ電極（７）が、ステータ固定点（５１；２９，３０）にて前記基板（１）に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項３】
前記ロータ電極支持構造（１９）が、ロータ固定点（１６）にて前記基板（１）に強固に固定されていること、
前記ロータ固定点（１６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第１の想像線（Ｂ）に位置すること、
前記ロータ電極（６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第２の想像線（Ｇ）に接触し、かつ、前記第１の接続点（４７）を基準にして前記第２の想像線（Ｇ）より後ろに位置すること、および、
前記第１の接続点（４７）と前記第１の想像線（Ｂ）との間の距離Ｈと、前記第１の接続点（４７）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の距離Ｅとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｈが前記距離Ｅの５０％を超えること
を特徴とする、請求項１または２に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項４】
前記第１の接続点（４７）と前記第１の想像線（Ｂ）との間の前記距離Ｈと、前記第１の接続点（４７）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の距離Ｅとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｈが前記距離Ｅの６６％を超えることを特徴とする、請求項３に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項５】
前記第１のセンサ（２）の前記ロータ電極（６）が、第１のロータ櫛歯（２０）と第２のロータ櫛歯（２１）とを有すること、
前記第１のセンサ（２）の前記ステータ電極（７）が、第１のステータ櫛歯（２２）と第２のステータ櫛歯（２３）とを有すること、
前記ロータ電極（６）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と、前記ステータ電極（７）の前記第１のステータ櫛歯（２２）とが、第１のコーム構造（２４）を形成すること、
前記ロータ電極（６）の前記第２のロータ櫛歯（２１）と、前記ステータ電極（７）の前記第２のステータ櫛歯（２３）とが、第２のコーム構造（２５）を形成すること、
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）とが、前記第１のセンサ（２）の前記ロータ電極（６）の第３のビーム（２６）に接続されていること、
前記第３のビーム（２６）が、前記第２の接続点（４８）にて前記第１のビーム（８）の前記第２の端部（１１）に強固に固定されている第１の端部（２７）を有すること、
前記第３のビーム（２６）が、前記第４の接続点（５０）にて前記第２のビーム（１２）の前記第２の端部（１５）に強固に固定されている第２の端部（２８）を有すること、
前記第３のビーム（２６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直であること、
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）が、前記第１のセンサ（２）の前記ステータ電極（７）の第４のビーム（３１）に接続されているものであって、前記第４のビーム（３１）が前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直に伸びること、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）が、前記第１のセンサ（２）の前記ステータ電極（７）の第５のビーム（３２）に接続されているものであって、前記第５のビーム（３２）が前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直に伸びること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項６】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）とが、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）とが、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行に伸びるように、前記第３のビーム（２６）に接続されていること、
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）が、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）が前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行に伸びるように、前記第４のビーム（３１）に接続されていること、および
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）が、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）が前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行に伸びるように、前記第５のビーム（３２）に接続されていること
を特徴とする、請求項５に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項７】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）とが、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）とが、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直に伸びるように、前記第３のビーム（２６）に接続されていること、
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）が、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）が前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直に伸びるように、前記第４のビーム（３１）に接続されていること、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）が、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）が前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直に伸びるように、前記第５のビーム（３２）に接続されていること
を特徴とする、請求項５に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項８】
前記ロータ電極支持構造（１９）が、ロータ固定点（１６）にて前記基板（１）に強固に固定されていること、
前記ロータ固定点（１６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第１の想像線（Ｂ）に位置すること、
前記ロータ電極（６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第２の想像線（Ｇ）に接触し、かつ、前記第１の接続点（４７）を基準にして前記第２の想像線（Ｇ）より後ろに位置すること、
前記第４のビーム（３１）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第３の想像線（Ｃ）に位置する第１のステータ固定点（２９）の形式のステータ固定点（５１）にて、前記基板（１）に強固に固定されていること、
前記第１の接続点（４７）と前記第３の想像線（Ｃ）との間の距離Ｐと、前記第１の接続点（４７）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の前記距離Ｅとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｐが前記距離Ｅの５０％を超えること、および、
前記第５のビーム（３２）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第４の想像線（Ｄ）に位置する第２のステータ固定点（３０）の形式のステータ固定点（５１）にて、前記基板（１）に強固に固定されていること、
前記第３の接続点（４９）と前記第４の想像線（Ｄ）との間の距離Ｒと、前記第３の接続点（４９）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の前記距離Ｆとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｒが前記距離Ｆの５０％を超えること
を特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項９】
前記第１のステータ固定点（２９）が、前記第３の想像線（Ｃ）に沿う前記第１のビーム（８）よりも前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に近い位置にあることを特徴とする、請求項８に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１０】
前記第２のステータ固定点（３０）が、前記第４の想像線（Ｄ）に沿う前記第２のビーム（１２）よりも前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に近い位置にあることを特徴とする、請求項８または９に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１１】
前記第１の接続点（４７）と前記第３の想像線（Ｃ）との間の前記距離Ｐと、前記第１の接続点（４７）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の前記距離Ｅとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｐが前記距離Ｅの６６％を超えることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１２】
前記第３の接続点（４９）と前記第４の想像線（Ｄ）との間の前記距離Ｒと、前記第３の接続点（４９）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の前記距離Ｆとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｒが前記距離Ｆの６６％を超えることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１３】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さが、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さよりも低いこと、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さが、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さよりも高いこと
を特徴とする、請求項５〜１２のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１４】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さが、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さよりも高いこと、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さが、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）の前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向の高さよりも低いこと
を特徴とする、請求項５〜１２のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１５】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と前記第１のステータ櫛歯（２２）とが、前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向に基本的に同じ高さであること、
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）が、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）よりも前記基板（１）から遠い距離に位置すること、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）と前記第２のステータ櫛歯（２３）とが、前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向に基本的に同じ高さであること、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）が、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）よりも前記基板（１）から近い距離に位置すること
を特徴とする、請求項５〜１２のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１６】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）とが、前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向に基本的に同じ高さであること、
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）が、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）よりも前記基板（１）から近い距離に位置すること、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）と前記第２のステータ櫛歯（２３）とが、前記基板（１）の前記平面（３）に垂直な方向に基本的に同じ高さであること、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）が、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）よりも前記基板（１）から遠い距離に位置すること
を特徴とする、請求項５〜１２のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１７】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）と前記第１のステータ櫛歯（２２）とが、垂直コーム電極であること、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）と前記第２のステータ櫛歯（２３）とが、垂直コーム電極であること
を特徴とする、請求項５〜１６のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１８】
前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のロータ櫛歯（２０）の厚さが、前記第１のコーム構造（２４）の前記第１のステータ櫛歯（２２）の厚さと異なること、および、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）の厚さが、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）の厚さと異なること
を特徴とする、請求項１７に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項１９】
前記第１のコーム構造（２４）が、第１のロータ櫛歯構造部（３８）および第１のステータ櫛歯構造部（３９）を有する第１のコーム構造部（３７）と、第１のロータ櫛歯構造部（４１）および第１のステータ櫛歯構造部（４２）を有する第２のコーム構造部（４０）とに分割されていること、
前記第２のコーム構造（２５）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）にて前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に対して対称的に配置されていること、
前記第１のコーム構造部（３７）が、前記第２のコーム構造（２５）と前記第１のビーム（８）との間に配置されていること、および、
前記第２のコーム構造部（４０）が、前記第２のコーム構造（２５）と前記第２のビーム（１２）との間に配置されていること
を特徴とする、請求項５〜１８のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２０】
前記第１のコーム構造部（３７）の前記第１のロータ櫛歯構造部（３８）、前記第２のコーム構造部（４０）の前記第２のロータ櫛歯構造部（４１）、および前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）が、前記第３のビーム（２６）に接続されていること、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）にて前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に対して対称的に配置されている構造を形成すること、
第１のコーム構造部（３７）の前記第１のロータ櫛歯構造部（３８）が、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のロータ櫛歯（２１）と、前記第２の接続点（４８）にて前記第１のビーム（２６）の前記第２の端部（１１）に強固に接続されている前記第３のビーム（２６）の前記第１の端部（２７）との間に配置されていること、
第２のコーム構造部（４０）の前記第２のロータ櫛歯構造部（４０）が、前記第２のロータ櫛歯（２１）と、前記第４の接続点（５０）にて前記第２のビーム（１２）の前記第２の端部（１５）に強固に接続されている前記第３のビーム（２６）の前記第２の端部（２８）との間に配置されていること、
前記第４のビーム（３１）が、第１の第４のビーム部（４３）と第２の第４のビーム部（４４）とに分割されていること、
第１のコーム構造部（３７）の前記第１のステータ櫛歯構造部（３９）が、前記第１の第４のビーム部（４３）に接続されていること、
第２のコーム構造部（４０）の前記第２のステータ櫛歯構造部（４２）が、前記第２の第４のビーム部（４４）に接続されていること、
前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）が、前記第５のビーム（３２）とともに、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）にて前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に対して対称的に配置されている構造を形成すること、
第１のコーム構造部（３７）の前記第１のステータ櫛歯構造部（３９）が、前記第１の第４のビーム部（４３）とともに、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）と前記第１のビーム（８）との間に配置されていること、および、
第２のコーム構造部（４０）の前記第１のステータ櫛歯構造部（４２）が、前記第２の第４のビーム部（４４）とともに、前記第２のコーム構造（２５）の前記第２のステータ櫛歯（２３）と前記第２のビーム（１２）との間に配置されていること
を特徴とする、請求項１９に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２１】
前記第１の第４のビーム部（４３）が、前記第３のビーム（２５）に平行であること、および、
前記第２の第４のビーム部（４４）が、前記第３のビーム（２６）に平行であること
を特徴とする、請求項２０に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２２】
前記ロータ電極支持構造（１９）が、ロータ固定点（１６）にて前記基板（１）に強固に固定されていること、
前記ロータ固定点（１６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第１の想像線（Ｂ）に位置すること、
前記ロータ電極（６）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第２の想像線（Ｇ）に接触し、かつ、前記第１の接続点（４７）を基準にして前記第２の想像線（Ｇ）より後ろに位置すること、
前記第１の第４のビーム部（４３）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第３の想像線（Ｃ）に位置する第１のステータ固定点（２９）の形式のステータ固定点（５１）にて前記基板（１）に強固に固定され、かつ、前記第２の第４のビーム部（４４）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直な第３の想像線（Ｃ）に位置する第１のステータ固定点（２９）の形式のステータ固定点（５１）にて前記基板（１）に強固に固定されていること、および、
前記第１の接続点（４７）と前記第３の想像線（Ｃ）との間の距離Ｐと、前記第１の接続点（４７）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の前記距離Ｅとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｐが前記距離Ｅの５０％を超えること
を特徴とする、請求項２０または２１に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２３】
前記第１の接続点（４７）と前記第３の想像線（Ｃ）との間の前記距離Ｐと、前記第１の接続点（４７）と前記第２の想像線（Ｇ）との間の前記距離Ｅとを前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に平行な方向に測定した場合に、前記距離Ｐが前記距離Ｅの６６％を超えることを特徴とする、請求項２２に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２４】
前記ロータ電極支持構造（１９）が、前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に垂直に伸びる第６のビーム（３３）と、前記第６のビーム（３３）に強固に接続され前記加速度センサの前記中心軸（Ａ）に沿って伸びる第７のビーム（３４）とを有することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２５】
前記ロータ電極支持構造（１９）が、前記ロータ固定点（１６）にて前記第７のビーム（３４）から前記基板（１）に固定されていることを特徴とする、請求項２４に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２６】
前記ロータ電極支持構造（１９）が、前記ロータ固定点（１６）にて、前記第７のビーム（３４）のみから前記基板（１）に固定されていることを特徴とする、請求項２４または２５に記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２７】
前記第７のビーム（３４）が、前記第６のビーム（３３）に強固に固定されている第１の端部（３５）と、反対側の第２の端部（３６）とを有すること、
前記ロータ電極支持構造（１９）が、前記第７のビーム（３４）の前記反対側の第２の端部（３６）の領域において、前記ロータ固定点（１６）にて、前記第７のビーム（３４）から前記基板（１）に固定されていること
を特徴とする、請求項２４〜２６のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２８】
前記ロータ電極支持構造（１９）の前記第６のビーム（３３）が、前記第１の接続点（４７）にて、前記第１のばね構造（１０）によって、前記第１のビーム（８）に、前記第１のビーム（８）の第１の端部（９）にて接続されている第１の端部（４５）を有すること、および、
前記ロータ電極支持構造（１９）の前記第６のビーム（３３）が、前記第３の接続点（４９）にて、前記第２のばね構造（１４）によって、前記第２のビーム（１２）に、前記第２のビーム（１２）の前記第１の端部（１３）にて接続されている第２の端部（４６）を有すること
を特徴とする、請求項２４〜２７のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項２９】
前記ロータ固定点（２９）と、前記ステータ固定点（５１；２９，３０）とが、基本的に同じ位置に位置することを特徴とする、請求項１〜２８のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項３０】
前記第１のビーム（８）と前記第２のビーム（１２）とが、等しい長さであることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項３１】
前記第１の接続点（４７）と前記第２の接続点（４８）との間の距離が、基本的に前記第３の接続点（４９）と前記第４の接続点（５０）との間の距離と同じであることを特徴とする、請求項１〜３０のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項３２】
前記第２のセンサ（４）が、少なくとも１つのコーム構造を有することを特徴とする、請求項１〜３１のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【請求項３３】
前記第３のセンサ（５）が、少なくとも１つのコーム構造を有することを特徴とする、請求項１〜３２のいずれかに記載の容量型マイクロメカニカル加速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、独立請求項１の前文に定義されるような容量型マイクロメカニカル加速度センサに関する。
【０００２】
本発明は、容量型のＭＥＭＳ（微小電気機械システム；ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）加速度センサに関する。
【０００３】
米国特許公報７，４３０，９０９は、３軸加速度センサを提示する。この３軸加速度センサの実施態様において、基板、第１のセンサ、および第２のセンサを含む微小電気機械（ＭＥＭＳ）加速度センサが提供される。第１のセンサは、基板の平面に平行な第１の軸に沿って加速度を測定するように構成される。第２のセンサは、基板の平面に垂直な軸に沿って加速度を測定するように構成される。第２のセンサは、第１のビーム、第２のビーム、および単独支持構造を有する。単独支持構造は、基板に対して第１のビームおよび第２のビームを支持し、第１のビームおよび第２のビームは、第１のセンサを囲む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明の課題
本発明の目的は、外部応力および振動に対して機械的に堅牢で、かつ、小型である容量型マイクロメカニカル３軸加速度センサを提供することである。
【０００５】
発明の概要
本発明の容量型マイクロメカニカル加速度センサは、独立請求項１の定義によって特徴づけられる。
【０００６】
容量型マイクロメカニカル加速度センサの好ましい実施態様は、従属請求項に定義される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、第１のセンサのロータ電極を基板に可動に固定（ａｎｃｈｏｒ）するための第１のばね構造と、第１のセンサのロータ電極を基板に可動に固定するための第２のばね構造とが、できる限り互いから遠くに配置される。この結果、容量型マイクロメカニカル加速度センサが外部振動に対してより堅牢になり、測定モードと第１の寄生モードとの間の周波数差が最大化される。追加的に、第１のばね構造と第２のばね構造とが、信号を生成する、第１のセンサのロータ電極から可能な限り遠くに配置されて、測定モードのねじり運動における慣性モーメントを最大化する。これにより、第１のセンサのステータ電極に対して第１のセンサのロータ電極を十分に偏向させるために要する質量を減らしつつ、加速度に対する容量型マイクロメカニカル加速度センサの感度を上げるという結果につながる。
【０００８】
容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、第１のセンサのロータ電極の全質量は、信号を生成する非対称質量である。これは、第１のセンサのロータ電極の質量が、ばねの軸の反対側に全くないことを意味する。この構造は、より小さなセンサ面積と、より安価な容量型マイクロメカニカル加速度センサにつながる。
【０００９】
容量型マイクロメカニカル加速度センサの好ましい実施態様において、全てのアンカー、すなわち、第１のセンサのロータ電極を基板に可動に固定するためのロータアンカーおよび第１のセンサのステータ電極を基板に強固に固定するためのステータアンカーは、基本的に１つの同じ場所に位置するか、あるいは、基本的に隣り合っている。そのようなアンカー配置（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）は、第１のセンサのロータ電極と第１のセンサのステータ電極とを同じように移動させる機械的応力を生じさせる。ロータ電極とステータ電極との間の相対位置が変化しなければ、センサ出力も変化しない。ロータ電極とステータ電極の共通運動からのエラーは、このようにして最小化できる。
【００１０】
容量型マイクロメカニカル加速度センサの好ましい実施態様において、ロータ電極を基板に可動に固定するためのロータアンカーと、ステータ電極を基板に強固に固定するためのステータアンカーとは、信号を生成するロータ電極とステータ電極の近くに位置する。これにより、各アンカーに対する機械的応力によって生成されるエラー信号はロータ電極とステータ電極の運動に比例するので、エラー信号の減少につながる。ロータ電極とステータ電極の運動は、それぞれ、各アンカーからロータ電極とステータ電極までの距離に比例する。
【００１１】
容量型マイクロメカニカル加速度センサの好ましい実施態様において、第１のコーム構造（櫛形構造；ｃｏｍｂ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は、第１のコーム構造部と第２のコーム構造部とに分割される。上記実施態様では、第２のコーム構造は、加速度センサの中心軸にて、加速度センサの中心軸に対して対称的に配置される。上記実施態様において、第１のコーム構造部は、第２のコーム構造と第１のビームとの間に配置される。上記実施態様において、第２のコーム構造部は第２のコーム構造と第２のビームとの間に配置される。第１のコーム構造が第１のコーム構造部および第２のコーム構造部に分割され、第２のコーム構造が加速度センサの中心軸にて、加速度センサの中心軸に対して対称的に配置され、第１のコーム構造部が第２のコーム構造と第１のビームとの間に配置され、そして、第２のコーム構造部が第２のコーム構造と第２のビームとの間に配置されるので、その結果、加速度センサの中心軸に対して質量が釣り合ったロータ電極を有する容量型マイクロメカニカル加速度センサとなる。ロータ電極の質量の中心は、加速度センサの中心軸上にあるので、センサの外部振動に対する感度が低下する。追加的に、ロータ電極の質量分布の大部分を加速度センサの中心軸付近に有することで、測定モード以外のモードにおいて、慣性モーメントが最小化される。
【００１２】
図面のリスト
以下に、下記各図を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施態様による容量型マイクロメカニカル加速度センサの上面図である。
【図２】図２は、図１の容量型マイクロメカニカル加速度センサの第１のセンサのロータ電極支持構造、ロータ電極、第１のステータ電極、および第２のステータ電極を示す図であり、また、追加的に、図１の容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、どのように第１のセンサのロータ電極がロータ電極支持構造にて支持されるかを示す図である。
【図３】図３は、図１の容量型マイクロメカニカル加速度センサの第１のセンサのロータ電極支持構造、ロータ電極、第１のステータ電極、および第２のステータ電極を示す図であり、また、追加的に、図１の容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、どのように第１のセンサのロータ電極がロータ電極支持構造にて支持されるかを示す図である。
【図４】図４は、第２の実施態様による容量型マイクロメカニカル加速度センサの上面図であり、第１のコーム構造の第１のロータ櫛歯（ｒｏｔｏｒ  ｃｏｍｂ  ｆｉｎｇｅｒｓ）の高さは第１のコーム構造の第１のステータ櫛歯の高さと異なり、かつ、第２のコーム構造の第２のロータ櫛歯の高さは第２のコーム構造の第２のステータ櫛歯の高さと異なる。
【図５】図５は、図４の容量型マイクロメカニカル加速度センサのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６は、図４の第１のセンサのロータ電極支持構造、第１のコーム構造、および第２のコーム構造を示す図であり、また、追加的に、図４の容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、第１のセンサの第１のコーム構造の第１のロータ櫛歯、および第２のコーム構造の第２のロータ櫛歯が、それぞれどのようにロータ電極支持構造にて支持されるかを示す図である。
【図７】図７は、図４の第１のセンサの第１のコーム構造、および第２のコーム構造を示す図である。
【図８】図８は、図５の構造の代替的構成を示す図である。
【図９】図９は、図６の構造の代替的構成を示す図である。
【図１０】図１０は、図４〜図６に示す第２の実施態様の代替的構成を示す図であり、この代替的構成において、第１のコーム構造の第１のロータ櫛歯と第１のコーム構造の第１のステータ櫛歯とは、高さは同じであるが、基板の平面から異なる距離に位置し、また、この代替的構成において、第２のコーム構造の第２のロータ櫛歯と第２のコーム構造の第２のステータ櫛歯とは、高さは同じであるが、基板の平面から異なる距離に位置する。
【図１１】図１１は、図１０の容量型マイクロメカニカル加速度センサのＴ−Ｔ線断面図である。
【図１２】図１２は、図１０の第１のセンサのロータ電極支持構造、第１のコーム構造、および第２のコーム構造を示す図であり、また、追加的に、図１０の容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、第１のセンサの第１のコーム構造の第１のロータ櫛歯と、第２のコーム構造の第２のロータ櫛歯とが、それそれどのようにロータ電極支持構造にて支持されるかを示す図である。
【図１３】図１３は、第３の実施態様による容量型マイクロメカニカル加速度センサの上面図である。
【図１４】図１４は、第４の実施態様による容量型マイクロメカニカル加速度センサの上面図であり、第１のセンサの第１のコーム構造は、第１のコーム構造部と第２のコーム構造部とに分割されている。
【図１５】図１５は、図１４の第４の実施態様の代替的構成を示す図である。
【図１６】図１６は、図１４の容量型マイクロメカニカル加速度センサのＳ−Ｓ線断面図である。
【図１７】図１７は、図１４の第１のセンサのロータ電極支持構造、第１のロータコーム構造部、第２のロータコーム構造部、および第２のコーム構造を示す図であり、また、追加的に、図１４の容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、第１のセンサの第１のコーム構造部の第１のロータ櫛歯構造部、第２のコーム構造部の第２のロータ櫛歯構造部、および第２のコーム構造の第２のロータ櫛歯が、それぞれどのようにロータ電極支持構造にて支持されるかを示す図である。
【図１８】図１８は、第５の実施態様による容量型マイクロメカニカル加速度センサの上面図である。
【図１９】図１９は、図１８の第５の実施態様の代替的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
上記の各図は、容量型マイクロメカニカル加速度センサのいくつかの実施態様を例示するものである。容量型マイクロメカニカル加速度センサは、少なくとも部分的にシリコン基板から作成されてもよい。
【００１５】
容量型マイクロメカニカル加速度センサは、基板１を有する。
【００１６】
容量型マイクロメカニカル加速度センサは、基板１の平面３に対して垂直なｚ軸に沿って加速度を測定するための第１のセンサ２を有する。
【００１７】
容量型マイクロメカニカル加速度センサは、追加的に、基板１の平面３に対して平行な方向に加速度を測定するための第２のセンサ４と第３のセンサ５とを有する。例えば、容量型マイクロメカニカル加速度センサは、基板１の平面３に対して平行なｘ軸に沿って加速度を測定するための第２のセンサ４、および基板１の平面３に対して平行で、ｘ軸に対して垂直なｙ軸に沿って加速度を測定するための第３のセンサ５を有していてもよい。第２のセンサ４と第３のセンサ５とは、それぞれ、ｘ軸、ｙ軸、またはｘ軸およびｙ軸の両方に沿って加速度を測定してもよい。
【００１８】
容量型マイクロメカニカル加速度センサの機能は、例えば、米国特許公報７，４３０，９０９から知られるような、当該分野で知られるものであり、該公報は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１９】
第１のセンサ２は、ロータ電極６と各ステータ電極７とを有する。
【００２０】
ステータ電極７は、ステータ固定点５１、すなわち２９、３０で、基板１に固定（ａｎｃｈｏｒ）されてもよい。
【００２１】
第１のセンサ２は第１のビーム８を有し、該第１のビーム８は、第１の接続点４７にて第１のばね構造１０によって、基板１に固定されたロータ電極支持構造１９に接続される第１の端部９と、第２の接続点４８にて第１のセンサ２のロータ電極６に接続される第２の端部１１とを有する。
【００２２】
第１のセンサ２は第２のビーム１２を有し、該第２のビーム１２は、第３の接続点４９にて第２のばね構造１４によって、基板１に固定されたロータ電極支持構造１９に接続される第１の端部１３と、第４の接続点５０にて第１のセンサ２のロータ電極６に接続される第２の端部１５とを有する。
【００２３】
第１のビーム８および第２のビーム１２は、加速度センサの中心軸Ａに平行である。中心軸Ａは、基板１の平面３に平行であり、かつ、第１の接続点４７と第２の接続点４９との間の線に垂直であり、好ましくは、第１の接続点４７および第２の接続点４９から等しい距離にある。
【００２４】
ロータ電極支持構造１９は、（ｉ）ロータ電極６が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第２の想像線Ｇに接触し、かつ、第１の接続点４７を基準にして第２の想像線Ｇより後ろに位置するような方法、および（ｉｉ）第１の接続点４７と第１の想像線Ｂとの間の距離Ｈと、第１の接続点４７と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｅとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｈが、距離Ｅの５０％を超える、好ましくは６６％を超えるような方法で、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第１の想像線Ｂに位置するロータ固定点１６で、基板１に強固に固定されてもよい。
【００２５】
ロータ電極支持構造１９は、（ｉ）ロータ電極６が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第２の想像線Ｇに接触し、かつ、第１の接続点４７を基準にして第２の想像線Ｇより後ろに位置するような方法、および（ｉｉ）第１の接続点４７と第１の想像線Ｂとの間の距離Ｈと、第１の接続点４７と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｅとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｈが、距離Ｅの５０〜１５０％、好ましくは６６〜１２５％、より好ましくは７５〜９０％であるような方法で、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第１の想像線Ｂに位置するロータ固定点１６で、基板１に強固に固定されてもよい。
【００２６】
第２のセンサ４は、第１のビーム８、第１のセンサ２、ロータ電極支持構造１９、および加速度センサの中心軸Ａによって囲まれる第１の空間１７に位置する。
【００２７】
第３のセンサ５は、第２のビーム１２、第１のセンサ２、ロータ電極支持構造１９、および加速度センサの中心軸Ａによって囲まれる第２の空間１８に位置する。
【００２８】
図１〜図３に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第１の実施態様において、容量型マイクロメカニカル加速度センサの第１のセンサは、第１のステータ電極７ａと、第２のステータ電極７ｂと、第１のステータ電極７ａと第２のステータ電極７ｂとの間に位置するロータ電極６とを有する。
【００２９】
この第１の実施態様において、ロータ電極６は、ロータ電極６が加速度センサの中心軸Ａに対して垂直に伸びるように、第１のビーム８の第２の端部１１と第２のビーム１２の第２の端部１５との間に強固に取付けられる。この第１の実施態様において、ロータ電極６は、ロータ電極６が加速度センサの中心軸Ａに対して垂直に伸びるように、第２の接続点４８にて第１のビーム８の第２の端部１１に強固に取付けられ、かつ、第４の接続点５０にて第２のビーム１２の第２の端部１５に強固に取付けられる。
【００３０】
容量型マイクロメカニカル加速度センサの第１のセンサ２のロータ電極６は、図４〜図１２に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第２の実施態様、図１３に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第３の実施態様、図１４〜図１７に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第４の実施態様、および図１８および図１９に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第５の実施態様のように、第１のロータ櫛歯２０と、第２のロータ櫛歯２１とを有していてもよい。上記各実施態様において、第１のセンサ２のステータ電極７は、第１のロータ櫛歯２０との連携のための第１のステータ櫛歯２２と、第２のロータ櫛歯２１との連携のための第２のステータ櫛歯２３とを有する。ロータ電極６の第１のロータ櫛歯２０と、ステータ電極７の第１のステータ櫛歯２２とは、第１のコーム構造２４を形成し、ロータ電極６の第２のロータ櫛歯２１と、ステータ電極７の第２のステータ櫛歯２３とは、第２のコーム構造２５を形成する。第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１とは、第１のセンサ２のロータ電極６の第３のビーム２６に接続される。第３のビーム２６は、第２の接続点４８にて第１のビーム８の第２の端部１１に強固に接続される第１の端部２７を有し、また、第３のビーム２６は、第４の接続点５０にて第２のビーム１２の第２の端部１５に強固に接続される第２の端部２８を有する。第３のビーム２６は、加速度センサの中心軸Ａに垂直に伸びる。第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２は、第１のセンサ２のステータ電極７の第４のビーム３１に接続され、この第４のビーム３１は、加速度センサの中心軸Ａに垂直に伸びる。第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３は、第１のセンサ２のステータ電極７の第５のビーム３２に接続され、この第５のビーム３２は、加速度センサの中心軸Ａに垂直に伸びる。
【００３１】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１とは、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と第２のコーム構造５の第２のロータ櫛歯２１とが加速度センサの中心軸Ａに平行に伸びるように、第３のビーム２６に接続されていてもよく、また、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２は、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２が加速度センサの中心軸Ａに平行に伸びるように、第４のビーム３１に接続されていてもよく、また、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３は、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３が加速度センサの中心軸Ａに平行に伸びるように、第５のビーム３２に接続されていてもよい。上記の各実施態様が図４〜図１２および図１４〜図１９に示される。
【００３２】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１とは、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１とが加速度センサの中心軸Ａに垂直に伸びるように、第３のビーム２６に接続されていてもよく、また、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２は、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２が加速度センサの中心軸Ａに垂直に伸びるように、第４のビーム３１に接続されていてもよく、また、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３は、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３が加速度センサの中心軸Ａに垂直に伸びるように、第５のビーム３２に接続されていてもよい。上記の実施態様が図１３に示される。図１３において、第１のロータ櫛歯２０、および第２のロータ櫛歯２１は、ロータ歯支持体５２によって第３のビーム２６に固く固定（ｆａｓｔｅｎｅｄ）される。図１３において、第１のステータ櫛歯２２は、ステータ歯支持体５３によって第４のビーム３１に固く固定される。図１３において、第２のステータ櫛歯２３は、ステータ歯支持体５３によって第５のビーム３２に固く固定される。
【００３３】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第４のビーム３１は、第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて、基板１に強固に固定されていてもよく、また、第５のビーム３２は、第２のステータ固定点３０の形式のステータ固定点５１にて、基板１に強固に固定されていてもよい。この第１のステータ固定点２９とこの第２の固定点３０の位置は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、次の方法で基板１に強固に固定されるロータ電極支持構造１９を固定するためのロータ固定点１６の位置に依存する：ロータ電極支持構造１９が、ロータ固定点１６で基板１に強固に固定される。ロータ固定点１６が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第１の想像線Ｂに位置し、ロータ電極６が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第２の想像線Ｇに接触し、かつ、第１の接続点４７を基準にして第２の想像線Ｇより後ろに位置する。第４のビーム３１が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第３の想像線Ｃに位置する第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて、基板１に強固に固定される。第１の接続点４７と第３の想像線Ｃとの間の距離Ｐと、第１の接続点４７と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｅとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｐが距離Ｅの５０％を超える、好ましくは６６％を超える。第５のビーム３２が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第４の想像線Ｄに位置する第２のステータ固定点３０の形式のステータ固定点５１にて基板１に強固に固定される。第３の接続点４９と第４の想像線Ｄとの間の距離Ｒと、第３の接続点４９と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｆとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｒが距離Ｆの５０％を超える、好ましくは６６％を超える。
【００３４】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第４のビーム３１は、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第３の想像線Ｃに位置する第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて、第１の接続点４７と第３の想像線Ｃとの間の距離Ｐと、第１の接続点４７と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｅとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｐが距離Ｅの５０〜１５０％、好ましくは６６〜１２５％、より好ましくは７５〜９０％であるような方法で、基板１に強固に固定されていてもよい。
【００３５】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第５のビーム３２は、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第４の想像線Ｄに位置する第２のステータ固定点３０の形式のステータ固定点５１にて、第３の接続点４９と第４の想像線Ｄとの距離Ｒと、第３の接続点４９と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｆとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｒが距離Ｆの５０〜１５０％、好ましくは６６〜１２５％、より好ましくは７５〜９０％であるような方法で、基板１に強固に固定されていてもよい。
【００３６】
第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第３の想像線Ｃに沿う第１のビーム８よりも加速度センサの中心軸Ａに近い位置にある。
【００３７】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第４のビーム３１は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第２のセンサ４と加速度センサの中心軸Ａとの間の第３の想像線Ｃに沿って位置する第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて、基板１に強固に固定される。
【００３８】
第２の固定点３０の形式のステータ固定点５１は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第４の想像線Ｄに沿う第２のビーム１２よりも加速度センサの中心軸Ａに近い位置にある。
【００３９】
第２の固定点３０の形式のステータ固定点５１は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第４の想像線Ｄに沿う第２のビーム１２よりも加速度センサの中心軸Ａに近い位置にある。
【００４０】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第５のビーム３２は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第３のセンサ５と加速度センサの中心軸Ａとの間の第４の想像線Ｄに沿って位置する第２の固定点３０の形式のステータ固定点５１にて、基板１に強固に固定される。
【００４１】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上述のようなロータ固定点１６とステータ点５１とを有する場合、第１のステータ固定点２９と第２のステータ固定点３０等のロータ固定点１６とステータ点５１とは、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、基本的に同じ位置に位置する。
【００４２】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０の基板１の平面３に垂直な方向の高さは、図５〜図７に示すように、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２の基板１の平面３に垂直な方向の高さより低くてもよく、また、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１の基板１の平面３に垂直な方向の高さは、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３の基板１の平面３に垂直な方向の高さより高くてもよい。
【００４３】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０の基板１の平面３に垂直な方向の高さは、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２の基板１の平面３に垂直な方向の高さより高くてもよく、また、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１の基板１の平面３に垂直な方向の高さは、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３の基板１の平面３に垂直な方向の高さより低くてもよい。
【００４４】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、図１２および図１３に示すように、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と第１のステータ櫛歯２２とは、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０が第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２よりも基板１から遠い距離に位置するように、基板１の平面３に垂直な方向に基本的に同じ高さであってもよく、また、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１と第２のステータ櫛歯２３とは、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１が第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３よりも基板１から近い距離に位置するように、基板１の平面３に垂直な方向に基本的に同じ高さであってもよい。
【００４５】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と第１のステータ櫛歯２２とは、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０が第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２よりも基板１から近い距離に位置するように、基板１の平面３に垂直な方向に基本的に同じ高さであってもよく、また、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１と第２のステータ櫛歯２３とは、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１が第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３よりも基板１から遠い距離に位置するように、基板１の平面３に垂直な方向に基本的に同じ高さであってもよい。
【００４６】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上記の第１のコーム構造２４と上記の第２のコーム構造２５とを有する場合は、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０と第１のステータ櫛歯２２とは、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、垂直コーム電極であり、また、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１と第２のステータ櫛歯２３とは、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、垂直コーム電極である。その場合、第１のコーム構造２４の第１のロータ櫛歯２０は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第１のコーム構造２４の第１のステータ櫛歯２２と異なる厚さであり、また、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３と異なる厚さである。
【００４７】
ロータ電極支持構造１９は、加速度センサの中心軸Ａに垂直な方向に伸びる第６のビーム３３と、第６のビーム３３に強固に接続され、かつ、加速度センサの中心軸Ａに沿って伸びる第７のビーム３４を有していてもよい。その場合、ロータ電極支持構造１９は、上述のような位置のロータ固定点１６にて第７のビーム３４から基板１に固定されていてもよい。その場合、ロータ電極支持構造１９は、上述のような位置のロータ固定点１６にて第７のビーム３４のみから基板１に固定されていてもよい。その場合、第７のビーム３４は、第６のビーム３３に強固に接続される第１の端部３５と、反対側の第２の端部３６とを有していてもよく、また、ロータ電極支持構造１９は、上述のような位置のロータ固定点１６にて第７のビーム３４の該反対側の第２の端部３６の領域において、第７のビーム３４から基板１に固定されていてもよい。その場合、ロータ電極支持構造１９の第６のビーム３３は、第１のビーム８の第１の端部９で第１のばね構造１０によって第１のビーム８に接続される第１の接続点４７にある第１の端部４５を有していてもよく、また、ロータ電極支持構造１９の第６のビーム３３は、第２のビーム１２の第１の端部１３にて第２のばね構造１４によって第２のビーム１２に接続される第３の接続点４９にある第２の端部４６を有していてもよい。
【００４８】
容量型マイクロメカニカル加速度センサにおいて、図１４〜図１７に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第４の実施態様、および図１８および図１９に示す容量型マイクロメカニカル加速度センサの第５の実施態様のように、第１のコーム構造２４は、第１のロータ櫛歯構造部３８と第１のステータ櫛歯構造部３９とを有する第１のコーム構造部３７と、第２のロータ櫛歯構造部４１と第２のステータ櫛歯構造部４２とを有する第２のコーム構造部４０とに分割されてもよい。上記実施態様において、第２のコーム構造２５は、加速度センサの中心軸Ａにて加速度センサの中心軸Ａに対して対称的に配置される。また、上記実施態様において、第１のコーム構造部３７は、第２のコーム構造２５と第１のビーム８との間に配置され、第２のコーム構造部４０は、第２のコーム構造２５と第２のビーム１２との間に配置される。
【００４９】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが第１のコーム構造部３７と第２のコーム構造部４０とを有する場合は、第１のコーム構造部３７の第１のロータ櫛歯構造部３８、第２のコーム構造部４０の第２のロータ櫛歯構造部４１、および第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１は、第３のビーム２６に接続されていてもよい。上記実施態様において、第２のロータコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１は、加速度センサの中心軸Ａにて加速度センサの中心軸Ａに対して対称的に配置される構造を形成する。上記実施態様において、第１のコーム構造部３７の第１のロータ櫛歯構造部３８は、第２のコーム構造２５の第２のロータ櫛歯２１と、第２の接続点４８にて第１のビーム８の第２の端部１１に強固に接続される第３のビーム２６の第１の端部２７との間に配置される。上記実施態様において、第２のコーム構造部４０の第２のロータ櫛歯構造部４１は、第２のロータ櫛歯２１と、第４の接続点５０にて第２のビーム１２の第２の端部１５に強固に接続される第３のビーム２６の第２の端部２８との間に配置される。上記実施態様において、第４のビーム３１は、第１の第４のビーム部４３と第２の第４のビーム部４４とに分割される。上記実施態様において、第１のコーム構造部３７の第１のステータ櫛歯構造部３９は、第１の第４のビーム部４３に接続される。上記実施態様において、第２のコーム構造部４０の第２のステータ櫛歯構造部４２は、第２の第４のビーム部４４に接続される。上記実施態様において、第２のコーム構造２５の第２のステータ櫛歯２３は、第５のビーム３２とともに、加速度センサの中心軸Ａにて加速度センサの中心軸Ａに対して対称的に配置される構造を形成する。上記実施態様において、第１のコーム構造部３７の第１のステータ櫛歯構造部３９は、第１の第４のビーム部４３とともに、第２のコーム構造２５と第１のビーム８との間に配置される。上記実施態様において、第２のコーム構造部４０の第２のステータ櫛歯構造部４２は、第２の第４のビーム部４４とともに、第２のコーム構造２５と第２のビーム１２との間に配置される。
【００５０】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、上述のように第１の第４のビーム部４３と第２の第４のビーム部４４とを有する場合は、第１の第４のビーム部４３は、第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて基板１に強固に固定されていてもよく、また、第２の第４のビーム部４４は、第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて基板１に強固に固定されていてもよい。この第１のステータ固定点２９の位置は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、次の方法で基板１に強固に固定されるロータ電極支持構造１９を固定するためのロータ固定点１６の位置に依存する：ロータ電極支持構造１９が、ロータ固定点１６で基板１に強固に固定される。ロータ固定点１６が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第１の想像線Ｂに位置し、ロータ電極６が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第２の想像線Ｇに接触し、かつ、第１の接続点４７を基準にして第２の想像線Ｇより後ろに位置する。第１の第４のビーム部４３が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第３の想像線Ｃに位置する第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて基板１に強固に固定され、また、第２の第４のビーム部４４が、加速度センサの中心軸Ａに垂直な第３の想像線Ｃに位置する第１のステータ固定点２９の形式のステータ固定点５１にて基板１に強固に固定される。第１の接続点４７と第３の想像線Ｃとの間の距離Ｐと第１の接続点４７と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｅとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｐが距離Ｅの５０％を超え、好ましくは６６％を超える。上記各第１のステータ固定点２９が、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、それぞれ第２のビーム１２について第１のビーム８よりも加速度センサの中心軸Ａに近い位置にある。第１の接続点４７と第３の想像線Ｃとの間の距離Ｐと、第１の接続点４７と第２の想像線Ｇとの間の距離Ｅとを加速度センサの中心軸Ａに平行な方向に測定した場合に、距離Ｐが、代替的には、距離Ｅの５０〜１５０％、好ましくは６６〜１２５％、より好ましくは７５〜９０％である。上記各第１のステータ固定点２９が、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、それぞれ第２のビーム１２について第１のビーム８よりも加速度センサの中心軸Ａに近い位置にある。
【００５１】
容量型マイクロメカニカル加速度センサが、第３及び第４の実施態様のように第１の第４のビーム部４３、第２の第４のビーム部４４、および第３のビーム２６を有する場合、第１の第４のビーム部４３は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第３のビーム２６に平行であり、また、第２の第４のビーム部４４は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、第３のビーム２６に平行である。
【００５２】
第１のビーム８と第２のビーム１２とは、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、等しい長さである。
【００５３】
第１のばね構造１０、および第２のばね構造１４は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、シーソー構造を有する。
【００５４】
第２のセンサ４は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、少なくとも１つのコーム構造を有する。
【００５５】
第３のセンサ５は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくてもよいが、少なくとも１つのコーム構造を有する。
【００５６】
技術の進歩に従い、本発明の基本概念が様々な方法で実施し得ることは、当業者に自明であろう。従って、本発明およびその実施態様は、上記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の適用範囲内で変化しうるものである。
【符号の説明】
【００５７】
参照符号のリスト
１  基板
２  第１のセンサ
３  平面
４  第２のセンサ
５  第３のセンサ
６  ロータ電極
７  ステータ電極
８  第１のビーム
９  第１のビームの第１端部
１０  第１のばね構造
１１  第１のビームの第２端部
１２  第２のビーム
１３  第２のビームの第１端部
１４  第２のばね構造
１５  第２のビームの第２端部
１６  ロータ固定点
１７  第１の空間
１８  第２の空間
１９  ロータ電極支持構造
２０  第１のロータ櫛歯
２１  第２のロータ櫛歯
２２  第１のステータ櫛歯
２３  第２のステータ櫛歯
２４  第１のコーム構造
２５  第２のコーム構造
２６  第３のビーム
２７  第３のビームの第１端部
２８  第３のビームの第２端部
２９  第１のステータ固定点
３０  第２のステータ固定点
３１  第４のビーム
３２  第５のビーム
３３  第６のビーム
３４  第７のビーム
３５  第７のビームの第１端部
３６  第７のビームの第２端部
３７  第１のコーム構造部
３８  第１のロータ櫛歯構造部
３９  第１のステータ櫛歯構造部
４０  第２のコーム構造部
４１  第２のロータ櫛歯構造部
４２  第２のステータ櫛歯構造部
４３  第１の第４のビーム部
４４  第２の第４のビーム部
４５  第６のビームの第１端部
４６  第６のビームの第２端部
４７  第１の接続点
４８  第２の接続点
４９  第３の接続点
５０  第４の接続点
５１  ステータ固定点
５２  ロータ歯支持体
５３  ステータ歯支持体
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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