(57)【要約】【課題】  強い衝撃を受けても破損しにくい加速度センサを提供する。【解決手段】  枠部（Ｓ）と、前記枠部の内側に一端が結合している板ばね形の可撓部（Ｆ）と、前記可撓部の他端が結合している錘部（Ｍ）と、前記可撓部の歪みを検出する第一歪み検出手段（Ｐ１〜Ｐ４）と、前記枠部および前記可撓部および前記錘部のいずれかに設けられ前記錘部が予め設計された所定範囲より大きく変位することを抑制するダンパであって、前記錘部の運動方向に撓む板ばね形のダンパ（４０，４１）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部と、
前記枠部の内側に一端が結合している板ばね形の可撓部と、
前記可撓部の他端が結合している錘部と、
前記可撓部の歪みを検出する第一歪み検出手段と、
前記枠部および前記可撓部および前記錘部のいずれかに設けられ前記錘部が予め設計された所定範囲より大きく変位することを抑制するダンパであって、前記錘部の運動方向に撓む板ばね形のダンパと、
を備える加速度センサ。
【請求項２】
前記ダンパの厚さ方向と直交する前記ダンパの短手方向と、前記可撓部の厚さ方向と直交する前記可撓部の短手方向と、前記枠部の開口面に直交する方向とが、平行である、
請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】
前記ダンパの歪みを検出する第二歪み検出手段を備える、
請求項１または請求項２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、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）センサに関し、特に、加速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度センサにおいて、過度の衝撃が加わったときに錘が所定範囲を超えて変位することを防止するためのストッパを設けることが知られている（例えば特許文献１〜８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０４２６２号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８１２４号公報
【特許文献３】特開平７−１５９４３２号公報
【特許文献４】特開２００３−２７０２６２号公報
【特許文献５】特開２００４−２３３０７２号公報
【特許文献６】特開２００６−１５３５１９号公報
【特許文献７】特開２００６−２０８２７２号公報
【特許文献８】特開２００６−３１７１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜８に記載されているストッパは強直であるため、それ自体が変形したり変位したりして錘部の運動を抑制するものではない。そのため、衝撃を吸収できずに錘部や可撓部やストッパ自体が破損してしまう可能性がある。
本発明は、強い衝撃を受けても破損しにくい加速度センサを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記目的を達成するための加速度センサは、枠部と、前記枠部の内側に一端が結合している板ばね形の可撓部と、前記可撓部の他端が結合している錘部と、前記可撓部の歪みを検出する第一歪み検出手段と、前記枠部および前記可撓部および前記錘部のいずれかに設けられ前記錘部が予め設計された所定範囲より大きく変位することを抑制するダンパであって、前記錘部の運動方向に撓む板ばね形のダンパと、を備える。
【０００６】
錘部が所定範囲を超えて変位すると、ダンパが錘部または枠部に接触する（ダンパが設けられる構成によって接触する対象は異なる）。ダンパは錘部の運動方向に撓む板ばね形をしているので、ダンパは錘部が所定範囲より大きく変位することを抑制しつつ可撓部とともに撓む。そのため、錘部は枠部の内壁に強い衝撃で衝突することを防ぐことができ、錘部や可撓部を破損しにくくすることができる。また、ダンパ自体も弾性を有するため破損しにくい。なお、予め設計された所定範囲とは、撓んだダンパが接触対象部位（ダンパを設ける構成に応じて異なる）に接触しない状態で錘部が運動可能な範囲を指す。
【０００７】
（２）上記目的を達成するための加速度センサにおいて、前記ダンパの厚さ方向と直交する前記ダンパの短手方向と、前記可撓部の厚さ方向と直交する前記可撓部の短手方向と、前記枠部の開口面に直交する方向とが、平行であってもよい。
この構成によると、ダンパの形成と、可撓部の形成と、枠部の開口の形成を、共通の工程で行うことができる。
【０００８】
（３）上記目的を達成するための加速度センサにおいて、前記ダンパの歪みを検出する第二歪み検出手段を備えていてもよい。
この構成によると、錘部や枠部や可撓部の破損を防止できるとともに、検出する加速度のダイナミックレンジを広げることができる。錘部の変位が所定範囲内である間は、可撓部の歪みを検出する第一歪み検出手段によって加速度を検出することができる。錘部が所定範囲を超えて変位すると、可撓部とともにダンパも撓む。そのときのダンパの歪みを第二歪み検出手段によって検出すると、所定範囲を超えて錘部が変位するほどの大きな加速度も検出することができる。すなわち、一つの加速度センサの中に、検出する加速度の大きさ別に二種類の検出機構を設け、可撓部の厚さを薄くして感度を上げることと、ダンパの存在によって大きな加速度も検出できることとを両立させダイナミックレンジを広げることができる。また、所定範囲を超えて錘部が運動するような大きな加速度が加わったか否かを、第一歪み検出手段の出力のみならずダンパの第二歪み検出手段の出力によっても判定することができるので、当該大きな加速度が加わったか否かの判定の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（１Ａ）は第一実施形態にかかる加速度センサの上面図、（１Ｂ）〜（１Ｄ）はその断面図。
【図２】（２Ａ）は第一実施形態にかかる加速度センサの動作を説明するための図、（２Ｂ）は歪みを検出するための回路図。
【図３】（３Ａ），（３Ｃ）〜（３Ｅ）は第一実施形態にかかる加速度センサの製造方法を示す断面図、（３Ｂ）は上面図。
【図４】（４Ａ）は第二実施形態にかかる加速度センサの上面図、（４Ｂ）は出力電圧と加速度との関係を示すグラフ。
【図５】（５Ａ）〜（５Ｄ）は他の実施形態にかかる加速度センサの上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
【００１１】
１．第一実施形態
（構成）
図１および図２は、本発明による加速度センサの第一実施形態を示している。図１Ａは加速度センサ１の上面図、図１Ｂは図１ＡのＢＢ線における断面図、図１Ｃは図１ＡのＣＣ線における断面図、図１Ｄは図１ＡのＤＤ線における断面図を示している。説明の便宜のために図１に示すように直交するｘｙｚ軸を定める（静止状態における可撓部Ｆの長手方向をｘ軸とし、可撓部Ｆの厚さ方向をｙ軸とし、ｘｙ軸に直交する軸をｚ軸とする）。加速度センサ１はｙ軸方向の加速度を検出する１軸加速度センサである。加速度センサ１はＭＥＭＳとして構成され、単結晶珪素（Ｓｉ）からなるバルク層１０、二酸化珪素（ＳｉＯ２）などからなる絶縁層１１、アルミニウム（Ａｌ）等からなる配線部１３などで構成される積層構造体である。加速度センサ１は、図示しないパッケージに収容され、パッケージ内部に枠部Ｓが固定される。
【００１２】
加速度センサ１は、矩形枠形態を有する枠部Ｓと、枠部Ｓの内側に一端が結合している板ばね形の可撓部Ｆと、可撓部Ｆの他端に結合している錘部Ｍと、可撓部Ｆの両端近傍に設けられたピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４（第一歪み検出手段）と、枠部Ｓの内側に一端が結合しているダンパ４０，４１とを備えている。図２Ａにおいては、請求項に対応する各構成要素の境界を破線で示している。加速度センサ１は、錘部Ｍに作用する力に応じた可撓部Ｆの変形をピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４によって電気信号に変換することによって加速度を検出することができる。枠部Ｓは、バルク層１０と絶縁層１１とで主に構成される。バルク層１０の厚さは６２５μｍ、絶縁層１１の厚さは１μｍである。
【００１３】
錘部Ｍは、凹部５０が形成されたコの字形状を有しており、錘部Ｍの重心は当該凹部５０の内部にある。錘部Ｍは、バルク層１０と絶縁層１１とで主に構成される。可撓部Ｆは、ｙ軸方向に薄い板ばね形を有しており、錘部Ｍの凹部５０の底面と結合している。ピエゾ抵抗素子Ｐ１とピエゾ抵抗素と子Ｐ２の配列方向、およびピエゾ抵抗素子Ｐ３とピエゾ抵抗素子Ｐ４の配列方向が可撓部Ｆの厚さ方向と平行である。可撓部Ｆは、バルク層１０と絶縁層１１とで主に構成される。ダンパ４０，４１は、ｙ軸方向に薄い板ばね形を有しており、静止状態において可撓部Ｆの長手方向とダンパ４０，４１の長手方向とは平行であり、枠部Ｓの開口面とも平行である。ダンパ４０，４１は、バルク層１０と絶縁層１１とで主に構成される。すなわち、可撓部Ｆと枠部Ｓと錘部Ｍとダンパ４０，４１とは共通の積層構造を有しており、ｚ軸方向の厚さが等しい。
【００１４】
錘部Ｍのｙ軸方向の全長Ｗ１は８００μｍ、凹部５０の両外側の幅Ｗ２は３７０μｍ、凹部５０の深さＷ４は６５０μｍ、凹部５０の底面からｘ軸方向の錘部Ｍの端部までの長さＷ３は１００μｍである。また、可撓部Ｆのｙ軸方向の幅（厚さ）Ｗ５は３０μｍ、ダンパ４０，４１のｙ軸方向の幅（厚さ）Ｗ６は３０μｍである。枠部Ｓの幅Ｗ７は可撓部Ｆやダンパ４０，４１の厚さに比べて十分厚く強直であり、３００μｍ程度である。
【００１５】
可撓部Ｆの端部近傍のバルク層１０には、前述のピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４が形成されている。ピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４は、厚さ方向に直交する方向が厚さ方向よりも長く形成されている。ピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４の両端には低抵抗部６０がそれぞれ形成されている。絶縁層１１にはコンタクトホールが形成されており、ピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４は低抵抗部６０を介してコンタクトホール内の配線部１３に接続する。ピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４は図２Ｂに示すように、可撓部Ｆの厚さ方向および長手方向に隣り合う素子同士で結線されブリッジ回路が構成されている。
【００１６】
（動作）
加速度センサ１がｙ軸方向に加速したとき、可撓部Ｆは略Ｓ字形状に変形する。枠部Ｓを基準にすると、枠部Ｓに対して錘部Ｍ（凹部５０内に重心がある）は、加速方向と逆方向に平行移動しようとするが、凹部５０の底面に可撓部Ｆが結合しているため、錘部Ｍは加速方向と逆方向に移動しつつ、凹部５０の底面を中心として加速方向に回転する。そのために可撓部Ｆは弓なりではなく略Ｓ字に変形する。図２Ａは、ピエゾ抵抗素子Ｐ２，Ｐ４が圧縮され、ピエゾ抵抗素子Ｐ１，Ｐ３が引っ張られている状態を示している。可撓部ＦがＳ字形状に変形すると、図２Ｂに示すブリッジ回路において隣り合うピエゾ抵抗の抵抗値の差が広がり、出力電圧が変化する。この出力電圧の変化から加速度を導出することができる。
【００１７】
予め設計された所定範囲（本実施形態では、錘部Ｍが、静止状態のダンパ４０またはダンパ４１に接触しない範囲）を超えて錘部Ｍが変位すると、錘部Ｍはダンパ４０またはダンパ４１に接触し、ダンパ４０またはダンパ４１がｙ軸方向に撓む。図２Ａは、錘部Ｍが所定範囲をダンパ４１側に超えて変位した場合にダンパ４１がｙ軸方向に撓んでいる様子を表している。ダンパ４０またはダンパ４１が撓むことにより、錘部Ｍとの接触による衝撃をダンパ４０またはダンパ４１が吸収することができる。そのため、枠部Ｓや錘部Ｍ、可撓部Ｆ、ダンパ４０，４１が破損しにくい。
【００１８】
（製造方法）
図３は加速度センサ１の製造方法を説明するための断面図および上面図である。まず、図３Ａに示すように、バルク層１０としての単結晶シリコン基板の表面に絶縁層１１を形成し、フォトレジストからなる保護層Ｒ１を用いて、絶縁層１１をエッチングしてコンタクトホールＨ１と凹部３０とを形成する。凹部３０は、完成状態において枠部Ｓと錘部Ｍと可撓部Ｆとダンパ４０，４１との間に形成されている空隙の位置と重なり（図３Ｂは図３Ａに示す状態における上面図を示している）、絶縁層１１のみが除去されバルク層１０が残存した状態であるために出現する凹部である。絶縁層１１としては例えば、プラズマ−ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて厚さ１μｍのＳｉＯ２あるいはＳｉｘＮｙを成膜する。ＬＰ（Low Pressure）−ＣＶＤを用いてＳｉＯｘＮｙを成膜してもよい。絶縁層１１のエッチングには、例えばＣＨＦ３を用いた反応性イオンエッチング法を用いる。コンタクトホールＨ１および凹部３０が形成された位置ではバルク層１０が露出している（図３Ｂ参照）。その後、保護層Ｒ１を除去する。
【００１９】
続いて、図３Ｃに示すように、低抵抗部６０およびピエゾ抵抗素子Ｐｘを形成する位置に開口が形成された保護層Ｒ２（フォトレジスト）を絶縁層１１の表面に形成する。このとき、低抵抗部６０を形成しようとする位置においてバルク層１０は露出しており、ピエゾ抵抗素子Ｐｘを形成しようとする位置においてバルク層１０の表面には絶縁層１１が積層している状態である。その状態で保護層Ｒ２の開口位置に絶縁層１１ごしに、バルク層１０に不純物イオンを導入し、ピエゾ抵抗素子Ｐｘと低抵抗部６０とを形成する。例えば、ホウ素（Ｂ）イオンを６×１０２０／ｃｍ３の濃度で注入すると、ピエゾ抵抗素子ＰｘのＢイオン濃度は２×１０１８／ｃｍ３となる。この工程によると、一度の不純物イオン注入で、ピエゾ抵抗素子Ｐｘと低抵抗部６０を形成できる。
【００２０】
続いて、コンタクトホールＨ１内部と絶縁層１１の表面に配線層を形成し、図３Ｄに示すように、フォトレジストからなる保護層Ｒ４を用いて配線層をエッチングして配線部１３を形成する。配線層には例えば、厚さ０．６μｍのＡｌを用いる。Ａｌを成膜する前に密着層として厚さ３００ＡのＴｉを成膜してもよい。また、バリアメタルとしてＴｉＮｘを成膜してもよい。また、Ａｌの代わりにＡｌＳｉやＡｌＳｉＣｕを用いてもよい。配線層のエッチングには、例えばＣｌ２ガスを用いた反応性イオンエッチングを採用する。配線層をエッチングして配線部１３を形成した後、保護層Ｒ４を除去する。
【００２１】
続いて、図３Ｅに示すように、絶縁層１１をマスクパターンに用いて、バルク層１０をエッチングすることによって、枠部Ｓと可撓部Ｆと錘部Ｍとダンパ４０，４１とを形成する。具体的には例えば、絶縁層１１をマスクパターンに用いて、バルク層１０をＤｅｅｐ−ＲＩＥによりエッチングする。Ｄｅｅｐ−ＲＩＥには、Ｃ４Ｆ８プラズマによる保護ステップと、ＳＦ６プラズマによるエッチングステップを短く交互に繰り返すボッシュプロセスを用いる。以上の工程によって、図１に示す加速度センサ１を製造することができる。
【００２２】
２．第二実施形態
（構成）
図４Ａは、第二実施形態にかかる加速度センサ２を示している。第二実施形態の加速度センサ２は、ダンパに４０，４１の端部近傍に第二歪み検出手段としてのピエゾ抵抗素子Ｐ５〜Ｐ８，Ｐ９〜Ｐ１２が設けられている点で、第一実施形態の加速度センサ１と相違する。ピエゾ抵抗素子Ｐ５，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１２は枠部Ｓに設けられ、ピエゾ抵抗素子Ｐ６，Ｐ７はダンパ４０の枠部Ｓと結合している端部に設けられ、ピエゾ抵抗素子Ｐ１０，Ｐ１１はダンパ４１の枠部Ｓと結合している端部に設けられている。Ｐ５〜Ｐ８の４つのピエゾ抵抗素子を一組としてブリッジ回路を構成しており、ダンパ４０の歪みを検出することができる。また、Ｐ９〜Ｐ１２の４つのピエゾ抵抗素子を一組としてブリッジ回路を構成しているおり、ダンパ４１の歪みを検出することができる。その他の構成は第一実施形態と共通する。
【００２３】
（動作）
図４Ｂは、加速度センサ２に作用する加速度と、上述のブリッジ回路の出力電圧との関係を示すグラフである。予め設計された所定範囲内で錘部Ｍが変位するとき、すなわち、錘部Ｍがダンパに接触しない範囲で変位するときは、可撓部Ｆのみが撓むので、ピエゾ抵抗素子Ｐ１〜Ｐ４で構成されるブリッジ回路の出力電圧から加速度を導出することができる。錘部Ｍが所定範囲を超えて変位すると、錘部Ｍはダンパ４０あるいはダンパ４１に接触し、ダンパ４０あるいはダンパ４１を撓ませる。例えば錘部Ｍがダンパ４１に接触しダンパ４１が撓むと、ダンパ４１の歪みを検出するピエゾ抵抗素子Ｐ９〜Ｐ１２で構成されるブリッジ回路の出力電圧が変化する。すなわち、錘部Ｍがダンパ４１に接触した直後から、図４Ｂの第二歪み検出手段として示した直線のように、加速度に比例して第二歪み検出手段に対応するブリッジ回路の出力電圧が変化する。そのため、錘部Ｍが所定範囲を超えて変位するほどの大きな加速度も本実施形態の加速度センサ２によって検出することができる。したがって、本実施形態の加速度センサ２によると、検出する加速度のダイナミックレンジを広げることができる。
【００２４】
なお、ダンパの歪みを検出するブリッジ回路の出力電圧と加速度の関係（図４Ｂのグラフにおける傾き）は、ダンパの厚さで制御することができる。可撓部Ｆについても同様に、ブリッジ回路の出力電圧と加速度との関係は可撓部Ｆの厚さによって制御することができる。
また、本実施形態によると、所定範囲を超えて錘部Ｍが運動するような大きな加速度が加わったか否かを、可撓部Ｆの第一歪み検出手段の出力のみならずダンパ４０，４１の第二歪み検出手段の出力によっても判定することができるので、当該大きな加速度が加わったか否かの判定の信頼性を高めることができる。
なお、ストッパ４０，４１のｙ軸方向に直交する側面であって錘部Ｍと対向しない方の側面の、枠部Ｓと結合していない端部に、ストッパ４０，４１と枠部Ｓとのスティッキングを防止するための凸部あるいは凹凸部を形成してもよい。
【００２５】
（製造方法）
第一実施形態の製造方法における図３Ａで説明した工程において、第一実施形態の保護層Ｒ１の開口に加えて、ダンパ４０，４１に対応する低抵抗部６０を形成する位置に開口が形成された保護層Ｒ１を用いる。また、図３Ｃの工程においては、ピエゾ抵抗素子Ｐ５〜Ｐ１２と当該ピエゾ抵抗素子Ｐ５〜Ｐ１２の両端の低抵抗部６０とを形成するために、第一実施形態の保護層Ｒ２の開口に加えて、当該ピエゾ抵抗素子と低抵抗部６０とを形成する位置が追加された保護層Ｒ２を用いる。他の工程は第一実施形態と共通する。
【００２６】
３．他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態で示した材質や寸法や形状や成膜方法やパターン転写方法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。
【００２７】
上記実施形態では、ダンパが枠部に設けられている例を説明したが、ダンパは枠部以外にも可撓部や錘部に設けられていてもよい。図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の他の実施形態にかかる加速度センサを示している。図５Ａ〜図５Ｄにおいては、請求項に対応する各構成要素の境界を破線で示している。また、説明の便宜のためにｘｙ軸を定義している（静止状態における可撓部Ｆの長手方向をｘ軸とし、可撓部Ｆの厚さ方向をｙ軸とする）。図５Ａに示す実施形態では、ダンパ４０，４１の両端が枠部Ｓの内側のｙ軸に垂直な面においてそれぞれ結合し、ｘ軸方向の中央部が両端部より錘部Ｍ側に接近するようにカーブした形状となっており、錘部Ｍのｙ軸方向に所定範囲を超える変位を抑制する。錘部Ｍの重心は可撓部Ｆの端部より先にあるため錘部Ｍが運動するとき可撓部Ｆは弓なりに変形する。ピエゾ抵抗素子Ｐは可撓部Ｆの枠部Ｓと結合している端部でかつ可撓部Ｆの厚さ方向に離間して２つ設けられ、他の２つのピエゾ抵抗素子Ｐは枠部Ｓに設けられる。なお、ダンパ４０，４１は、ｙ軸に平行な枠部Ｓの内側の２つの面に両端が結合している形態でもよい。
【００２８】
図５Ｂに示す実施形態では、錘部Ｍは長手方向が互いに平行な２つの可撓部Ｆによって枠部Ｓの内側に連結しており、ダンパ４０，４１は、板ばね形であり、直方体形状の錘部Ｍのｙ軸方向に直交する側面に一端が結合するように設けられている。ダンパ４０，４１の錘部Ｍと結合していない方の端部には枠部Ｓに対するスティッキング防止用の凸部４０ａ、４１ａが形成されている。錘部Ｍにｙ軸方向の力が作用したとき、２つの可撓部Ｆが互いに錘部Ｍの回転運動を妨げるため、錘部Ｍはｙ軸方向に平行移動する。そのため可撓部Ｆが略Ｓ字形状に変形する。ピエゾ抵抗素子Ｐは、１つの可撓部につき４つずつ設けられている（当該可撓部の両端近傍に当該可撓部の厚さ方向に離間して２つずつ計４つ）。錘部Ｍが所定範囲（ダンパ４０，４１が枠部Ｓに接触しない状態で錘部Ｍが運動できる範囲）を超えて平行移動すると、ダンパ４０またはダンパ４１（凸部４０ａまたは凸部４１ａ）が枠部Ｓに接触して撓み、錘部Ｍが所定範囲を超えて変位することを抑制する。凸部４０ａ，４１ａは曲面を有しており、枠部Ｓとの接触面積は、凸部が設けられていない場合のストッパ４０，４１と枠部Ｓとの接触面積と比較すると小さい。そのため錘部Ｍがｙ軸方向に平行移動するために可撓部ＦがＳ字に変形するのにともなって錘部Ｍがわずかにｘ軸方向に変位する際に、枠部Ｓとの摩擦抵抗を少なくすることができ、ストッパ４０，４１は枠部Ｓに対して滑らかに摺動することができる。凸部を設けることにより、特に、ストッパの歪みからも加速度を検出する構成の場合に、精度よく加速度を検出することができる。
【００２９】
図５Ｃに示す実施形態では、可撓部Ｆのｙ軸に直交する側面にダンパ４０，４１が設けられている。錘部Ｍの重心は可撓部Ｆの端部より先にあるため、錘部Ｍが運動するとき可撓部Ｆは弓なりに変形する。この実施形態では、錘部Ｍに関する予め設計された所定範囲とは、すなわちダンパ４０あるいはダンパ４１が枠部Ｓに接触しない状態で錘部Ｍが運動する範囲である。当該所定範囲を超えて錘部Ｍが変位すると、ダンパ４０，４１は枠部Ｓに接触して撓み、錘部Ｍが当該所定範囲を超えて変位することを抑制する。ピエゾ抵抗素子Ｐは可撓部Ｆの枠部Ｓと結合している端部でかつ可撓部Ｆの厚さ方向に離間して２つ設けられ、他の２つのピエゾ抵抗素子Ｐは枠部Ｓに設けられる。
【００３０】
図５Ｄに示す実施形態では、互いに平行な２つの可撓部Ｆを介してＴ字形状の錘部Ｍが枠部Ｓの内周に連結している。錘部Ｍにｙ軸方向の力が作用したとき、２つの可撓部Ｆが互いに錘部Ｍの回転運動を妨げるため、錘部Ｍはｙ軸方向に平行移動する。ダンパ４０，４１は、可撓部Ｆの厚さ方向に直交する一方の側面（錘部Ｍと対向しない側の側面）に一端が結合するように設けられている。錘部Ｍがｙ軸方向に平行移動するとき、可撓部Ｆが略Ｓ字形状に変形する。本実施形態における錘部Ｍに対する予め設計された所定範囲とは、可撓部Ｆに設けられたダンパ４０，４１が枠部Ｓに接触しない状態で錘部Ｍが変位する範囲である。当該所定範囲を超えて錘部Ｍが変位すると、ダンパ４０あるいはダンパ４１が枠部に接触し、錘部Ｍの当該所定範囲を超える変位を抑制する。ピエゾ抵抗素子Ｐは、図５Ｂの実施形態と同様に１つの可撓部につき４つずつ設けられている。
【００３１】
なお、上記実施形態では、可撓部Ｆの厚さ方向に直交する可撓部Ｆの短手方向と、ダンパ４０，４１の厚さ方向に直交するダンパの短手方向と、枠部Ｓの開口面に直交する方向とが、平行である形態を説明したが、本発明はその形態に限定されるものではない。例えば、可撓部がｚ軸方向に薄い板ばね形で、ダンパがｙ軸方向に薄い板ばね形であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１：加速度センサ、２：加速度センサ、１０：バルク層、１１：絶縁層、１３：配線部、３０：凹部、４０，４１：ダンパ、４０ａ，４１ａ：凸部、５０：凹部、６０：低抵抗部、Ｆ：可撓部、Ｈ１：コンタクトホール、Ｍ：錘部、Ｐ，Ｐ１〜Ｐ１２，Ｐｘ：ピエゾ抵抗素子、Ｓ：枠部。
【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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