(57)【要約】【課題】電極部を不要としてセンサの小型化を図ることのできる加速度センサを提供する。【解決手段】凹部４１，５１と充実部４０，５０が一体に形成された重り部４，５と、１対のビーム部６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂと、可動電極４ａ，５ａと、第１の固定電極及び第２の固定電極と、検出電極とから成るセンサ部を備え、重り部４，５の可動電極４ａ，５ａ側の面と所定の間隔を空けて配置される上部固定板２ａと、上部固定板２ａに厚み方向に沿って埋設されるシリコン材料から成る埋込電極Ａ１〜Ａ４とを有し、埋込電極Ａ１〜Ａ４は、その可動電極４ａ，５ａと対向する側の端部が固定電極として用いられ、他端部が検出電極として用いられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に開口する凹部と凹部を除く充実部が一体に形成された重り部と、凹部と充実部とが回動方向に沿って並ぶように重り部を回動自在に支持する１対のビーム部と、凹部が開口する前記一面と異なる他の一面において凹部と充実部とに跨って設けられた可動電極と、可動電極における凹部側と対向する位置に配設された第１の固定電極と、可動電極における充実部側と対向する位置に配設された第２の固定電極と、固定電極に電気的に接続されて可動電極と固定電極との間の静電容量を検出する検出電極とから成るセンサ部を備え、１対のビーム部を結ぶ直線を回動軸とした重り部の回動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する加速度センサであって、重り部の可動電極側の面と所定の間隔を空けて配置される第１の固定板と、第１の固定板に厚み方向に沿って埋設される埋込電極とを有し、埋込電極は、その可動電極と対向する側の端部が固定電極として用いられ、他端部が検出電極として用いられることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記埋込電極は、Ｐ＋型半導体から成ることを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
【請求項３】
前記重り部に印加された第１の方向の加速度と、第１の方向と直交する第２の方向の加速度とを検出することを特徴とする請求項１又は２記載の加速度センサ。
【請求項４】
前記センサ部は、同一のチップに複数形成されることを特徴とする請求項３記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記センサ部が同一のチップに２つ形成され、一方のセンサ部が他方のセンサ部に対して同一平面において１８０度回転して配置されたことを特徴とする請求項４記載の加速度センサ。
【請求項６】
前記２つのセンサ部が隣接して配置されたことを特徴とする請求項５記載の加速度センサ。
【請求項７】
前記センサ部は同一のチップに３つ形成され、２つのセンサ部は、それぞれ残りの１つのセンサ部に対して同一平面において９０度及び１８０度回転して配置されたことを特徴とする請求項４記載の加速度センサ。
【請求項８】
前記各固定電極の可動電極との対向面、又は可動電極の各固定電極との対向面には突起部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の加速度センサ。
【請求項９】
前記突起部は、シリコン又はシリコン酸化膜から形成されたことを特徴とする請求項８記載の加速度センサ。
【請求項１０】
前記突起部は、その表層がカーボン材料から形成されたことを特徴とする請求項８記載の加速度センサ。
【請求項１１】
前記カーボン材料はカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１０記載の加速度センサ。
【請求項１２】
前記重り部の固定電極が対向する側と反対側の面と所定の間隔を空けて配置される第２の固定板を有し、第２の固定板の重り部と対向する面には、重り部の付着を防止するための付着防止膜が設けられたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１３】
前記付着防止膜は、固定電極と同じ材料から形成されたことを特徴とする請求項１２記載の加速度センサ。
【請求項１４】
前記付着防止膜は、固定電極と同時に形成されることを特徴とする請求項１２又は１３記載の加速度センサ。
【請求項１５】
前記付着防止膜は、半導体製造プロセスを利用して成膜されることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１６】
前記付着防止膜は、アルミニウム系合金から形成されたことを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１７】
前記固定電極と可動電極との間に吸引力を発生させることにより、第１及び第２の固定電極と可動電極との間の静電容量の変化を検出することを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１８】
前記付着防止膜の表面には、有機材料から成る薄膜が設けられたことを特徴とする請求項１７に記載の加速度センサ。
【請求項１９】
前記薄膜は、ポリイミド薄膜であることを特徴とする請求項１８記載の加速度センサ。
【請求項２０】
前記重り部の重心位置から前記回動軸に下ろした垂線と可動電極の表面とが成す角度が略４５度となるように、ビーム部を凹部側にずらして配置したことを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項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、静電容量型の加速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動電極を有する直方体形状の重り部と、重り部の長手方向における略中央において重り部を回動自在に支持する１対のビーム部と、１対のビーム部を結ぶ直線を境界線とした重り部の表面のそれぞれ一方側及び他方側に対して所定距離を空けて対向配置された１対の固定電極とを備えた加速度センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、このような加速度センサの従来例について図面を用いて説明する。尚、以下の説明では、図４における上下を上下方向、センサチップ１の短手方向と平行な方向をｘ方向、センサチップ１の長手方向と平行な方向をｙ方向、ｘ方向及びｙ方向に互いに直交する方向をｚ方向と定めるものとする。この従来例は、図４，５に示すように、外形が矩形板状であるセンサチップ１と、センサチップ１の上面側に固定される上部固定板２ａと、センサチップ１の下面側に固定される下部固定板２ｂとを備える。
【０００４】
センサチップ１は、上下方向から見て矩形状の２つの枠部３ａ，３ｂが長手方向に並設されたフレーム部３と、枠部３ａ，３ｂの内周面に対して隙間を空けた状態で枠部３ａ，３ｂ内に配置された直方体形状の重り部４，５と、枠部３ａ，３ｂの内周面と重り部４，５の側面とを連結してフレーム部３に対して重り部４，５を回動自在に支持する各１対のビーム部６ａ，６ｂ及び７ａ，７ｂと、重り部４，５の上面に形成される可動電極４ａ，５ａとを備える。
【０００５】
重り部４，５は、一面（下面）に開口する凹部４１，５１と、凹部４１，５１を除く充実部４０，５０とが一体に形成されている。凹部４１，５１は、開口面の法線方向（上下方向）から見て平面視四角形状に形成され、また、凹部４１，５１内を２分割する補強壁４２，５２が重り部４，５と一体に形成されている。
【０００６】
１対のビーム部６ａ，６ｂは、重り部４の枠部３ａと対向する側面のｘ方向における略中央部と枠部３ａとを連結している。同様に、１対のビーム部７ａ，７ｂは、重り部５の枠部３ｂと対向する側面のｘ方向における略中央部と枠部３ｂとを連結している。而して、１対のビーム部６ａ，６ｂを結ぶ直線、並びに１対のビーム部７ａ，７ｂを結ぶ直線が回動軸となり、回動軸の回りに各重り部４，５が回動するようになっている。
【０００７】
センサチップ１は、半導体の微細加工技術によりＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を加工して形成され、重り部４，５の上面を含む部位が可動電極４ａ，５ａとなる。また、重り部４，５の上面及び下面には、重り部４，５が上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂに直接衝突するのを防止するための突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂが突設されている。
【０００８】
上部固定板２ａは、例えばガラス等の絶縁材料から形成され、その下面には、上下方向に沿ってセンサチップ１の重り部４（可動電極４ａ）と対向する位置に第１の固定電極２０ａと第２の固定電極２０ｂとがｘ方向に並設されるととともに、上下方向に沿ってセンサチップ１の重り部５（可動電極５ａ）と対向する位置に第１の固定電極２１ａと第２の固定電極２１ｂとがｘ方向に並設されている。また、上部固定板２ａのｘ方向一端側には、５つの貫通孔２２ａ〜２２ｅがｙ方向に並べて貫設されている。更に、上部固定板２ａの下面には、各固定電極２０ａ，２０ｂ及び２１ａ，２１ｂと電気的に接続された複数の導電パターン（図示せず）が形成されている。
【０００９】
一方、センサチップ１のｘ方向一端側には、フレーム部３から離間された計４つの電極部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂが並設されている。これら４つの電極部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、上面における略中央に金属膜から成る検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂがそれぞれ形成されるとともに、枠部３ａ，３ｂに臨む端部の上面に金属膜から成る圧接電極８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂがそれぞれ形成されている。尚、フレーム部３上面の電極部８ｂ，９ａの間には接地電極１０が形成されている。そして、センサチップ１の上面に上部固定板２ａが接合されると、上部固定板２ａの下面に形成されている導電パターンと圧接電極８１ａ，…とが圧接接続されることで、各検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂが各固定電極２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂと電気的に接続されるとともに、上部固定板２ａの貫通孔２２ａ〜２２ｄを介して各検出電極８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂが外部に露出する。尚、接地電極１０も貫通孔２２ｅを介して外部に露出する。
【００１０】
下部固定板２ｂは、上部固定板２ａと同様にガラス等の絶縁材料から形成され、その上面には上下方向に沿ってセンサチップ１の重り部４，５と対向する位置にそれぞれ付着防止膜２３ａ，２３ｂが形成されている。この付着防止膜２３ａ，２３ｂは、アルミニウム系合金等の固定電極２０ａ，…と同じ材料で形成されており、回動した重り部４，５の下面が下部固定板２ｂに付着するのを防止している。
【００１１】
ここで、本実施形態では、枠部３ａ、重り部４、ビーム部６ａ，６ｂ、可動電極４ａ、第１及び第２の固定電極２０ａ，２０ｂ、検出電極８０ａ，８０ｂと、枠部３ｂ、重り部５、ビーム部７ａ，７ｂ、可動電極５ａ、第１及び第２の固定電極２１ａ，２１ｂ、検出電極９０ａ，９０ｂとで各々センサ部が構成され、重り部４，５の向き（充実部４０，５０と凹部４１，５１の配置）を１８０度反転させた状態で２つのセンサ部が一体に形成されている。
【００１２】
次に、上記従来例の検出動作について説明する。先ず、一方の重り部４にｘ方向の加速度が印加された場合を考える。ｘ方向に加速度が印加されると、重り部４が回動軸の回りに回動して可動電極４ａと第１の固定電極２０ａ並びに第２の固定電極２０ｂとの間の距離が変化し、その結果、可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量Ｃ１，Ｃ２も変化する。ここで、ｘ方向の加速度が印加されていないときの可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量をＣ０とし、加速度の印加によって生じる静電容量の変化分をΔＣとすれば、ｘ方向の加速度が印加されたときの静電容量Ｃ１，Ｃ２は、
Ｃ１＝Ｃ０−ΔＣ  …（１）
Ｃ２＝Ｃ０＋ΔＣ  …（２）
と表すことができる。
【００１３】
同様に、他方の重り部５にｘ方向の加速度が印加された場合、可動電極５ａと各固定電極２１ａ，２１ｂとの間の静電容量Ｃ３，Ｃ４は、
Ｃ３＝Ｃ０−ΔＣ  …（３）
Ｃ４＝Ｃ０＋ΔＣ  …（４）
と表すことができる。
【００１４】
ここで、静電容量Ｃ１〜Ｃ４の値は、検出電極８０ａ，８０ｂ及び９０ａ，９０ｂから取出す電圧信号を演算処理することで検出することができる。そして、一方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分値ＣＡ（＝Ｃ１−Ｃ２）と、他方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ３，Ｃ４の差分値ＣＢ（＝Ｃ３−Ｃ４）との和（±４ΔＣ）を算出すれば、この差分値ＣＡ，ＣＢの和に基づいてｘ方向に印加された加速度の向きと大きさを演算することができる。
【００１５】
次に、一方の重り部４にｚ方向の加速度が印加された場合を考える。ｚ方向に加速度が印加されると重り部４が回動軸の回りに回動して可動電極４ａと第１の固定電極２０ａ並びに第２の固定電極２０ｂとの間の距離が変化し、その結果、可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量Ｃ１，Ｃ２も変化する。ここで、ｚ方向の加速度が印加されていないときの可動電極４ａと各固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量をＣ０とし、加速度の印加によって生じる静電容量の変化分をΔＣとすれば、ｚ方向の加速度が印加されたときの静電容量Ｃ１，Ｃ２は、
Ｃ１＝Ｃ０＋ΔＣ  …（５）
Ｃ２＝Ｃ０−ΔＣ  …（６）
と表すことができる。
【００１６】
同様に、他方の重り部５にｚ方向の加速度が印加された場合、可動電極５ａと各固定電極２１，２１ｂとの間の静電容量Ｃ３，Ｃ４は、
Ｃ３＝Ｃ０−ΔＣ  …（７）
Ｃ４＝Ｃ０＋ΔＣ  …（８）
と表すことができる。
【００１７】
そして、一方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分値ＣＡ（＝Ｃ１−Ｃ２）と、他方のセンサ部から得られる静電容量Ｃ３，Ｃ４の差分値ＣＢ（＝Ｃ３−Ｃ４）との差（±４ΔＣ）を算出すれば、この差分値ＣＡ，ＣＢの差に基づいてｚ方向に印加された加速度の向きと大きさを演算することができる。尚、差分値ＣＡ，ＣＢの和と差とに基づいてｘ方向及びｚ方向の加速度の向きと大きさを求める演算処理については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特表２００８−５４４２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、上記従来の加速度センサでは、各重り部４，５及び枠部３と離間して設けられてセンサチップ１と電気的に絶縁された各電極部８ａ，…と各固定電極２０ａ，…とを圧接電極８１ａ，…で接続し、各電極部８ａ，…に設けられた各検出電極８０ａ，…を介して静電容量Ｃ１〜Ｃ４を検出していた。しかしながら、各電極部８ａ，…を設けるために必要なスペースがセンサチップ１の面積の約３０〜４０％を占めるため、センサの小型化を図ることが難しいという問題があった。仮に、各重り部４，５の小型化を図ることができたとしても、各電極部８ａ，…に必要なスペースは依然として必要であるため、やはりセンサの小型化が困難であった。
【００２０】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、電極部を不要としてセンサの小型化を図ることの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】
【００２１】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、一面に開口する凹部と凹部を除く充実部が一体に形成された重り部と、凹部と充実部とが回動方向に沿って並ぶように重り部を回動自在に支持する１対のビーム部と、凹部が開口する前記一面と異なる他の一面において凹部と充実部とに跨って設けられた可動電極と、可動電極における凹部側と対向する位置に配設された第１の固定電極と、可動電極における充実部側と対向する位置に配設された第２の固定電極と、固定電極に電気的に接続されて可動電極と固定電極との間の静電容量を検出する検出電極とから成るセンサ部を備え、１対のビーム部を結ぶ直線を回動軸とした重り部の回動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化から加速度を検出する加速度センサであって、重り部の可動電極側の面と所定の間隔を空けて配置される第１の固定板と、第１の固定板に厚み方向に沿って埋設される埋込電極とを有し、埋込電極は、その可動電極と対向する側の端部が固定電極として用いられ、他端部が検出電極として用いられることを特徴とする。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、埋込電極は、Ｐ＋型半導体から成ることを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、重り部に印加された第１の方向の加速度と、第１の方向と直交する第２の方向の加速度とを検出することを特徴とする。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、センサ部は、同一のチップに複数形成されることを特徴とする。
【００２５】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、センサ部が同一のチップに２つ形成され、一方のセンサ部が他方のセンサ部に対して同一平面において１８０度回転して配置されたことを特徴とする。
【００２６】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、２つのセンサ部が隣接して配置されたことを特徴とする。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項４の発明において、センサ部は同一のチップに３つ形成され、２つのセンサ部は、それぞれ残りの１つのセンサ部に対して同一平面において９０度及び１８０度回転して配置されたことを特徴とする。
【００２８】
請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１項の発明において、各固定電極の可動電極との対向面、又は可動電極の各固定電極との対向面には突起部が形成されたことを特徴とする。
【００２９】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、突起部は、シリコン又はシリコン酸化膜から形成されたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１０の発明は、請求項８の発明において、突起部は、その表層がカーボン材料から形成されたことを特徴とする。
【００３１】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、カーボン材料はカーボンナノチューブであることを特徴とする。
【００３２】
請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れか１項の発明において、重り部の固定電極が対向する側と反対側の面と所定の間隔を空けて配置される第２の固定板を有し、第２の固定板の重り部と対向する面には、重り部の付着を防止するための付着防止膜が設けられたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、付着防止膜は、固定電極と同じ材料から形成されたことを特徴とする。
【００３４】
請求項１４の発明は、請求項１２又は１３の発明において、付着防止膜は、固定電極と同時に形成されることを特徴とする。
【００３５】
請求項１５の発明は、請求項１２乃至１４の何れか１項の発明において、付着防止膜は、半導体製造プロセスを利用して成膜されることを特徴とする。
【００３６】
請求項１６の発明は、請求項１２乃至１５の何れか１項の発明において、付着防止膜は、アルミニウム系合金から形成されたことを特徴とする。
【００３７】
請求項１７の発明は、請求項１２乃至１６の何れか１項の発明において、固定電極と可動電極との間に吸引力を発生させることにより、第１及び第２の固定電極と可動電極との間の静電容量の変化を検出することを特徴とする。
【００３８】
請求項１８の発明は、請求項１７の発明において、付着防止膜の表面には、有機材料から成る薄膜が設けられたことを特徴とする。
【００３９】
請求項１９の発明は、請求項１８の発明において、薄膜は、ポリイミド薄膜であることを特徴とする。
【００４０】
請求項２０の発明は、請求項１乃至１９の何れか１項の発明において、重り部の重心位置から前記回動軸に下ろした垂線と可動電極の表面とが成す角度が略４５度となるように、ビーム部を凹部側にずらして配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、埋込電極によって固定電極と検出電極とを兼ねることができるので、固定電極と検出電極とを第１の固定板の厚み方向に沿って配置することができる。したがって、センサに固定電極と検出電極とを電気的に接続するための電極部が不要となり、当該電極部を設けるためのスペースが不要となる。而して、センサの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る加速度センサの実施形態１を示す分解斜視図である。
【図２】同上の断面図である。
【図３】本発明に係る加速度センサの実施形態２を示す図で、（ａ）は上面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面矢視図である。
【図４】従来の加速度センサを示す分解斜視図である。
【図５】同上の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明に係る加速度センサの各実施形態について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は従来例と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。また、以下の説明では、図１における上下を上下方向、センサチップ１の短手方向と平行な方向をｘ方向、センサチップ１の長手方向と平行な方向をｙ方向、ｘ方向及びｙ方向に互いに直交する方向をｚ方向と定めるものとする。
【００４４】
（実施形態１）
本実施形態は、図１，２に示すように、上部固定板２ａの厚み方向に沿って複数（図示では５つ）のシリコン材料から成る埋込電極Ａ１〜Ａ５を埋設したことに特徴がある。埋込電極Ａ１〜Ａ４は、例えば不純物が高濃度にドープされた低抵抗シリコン（０．２Ω・ｃｍ以下）から成り、その下端部が各可動電極４ａ，５ａと対向する形で上部固定板２ａの下面から露出している。また、埋込電極Ａ１〜Ａ４の上端部は、上部固定板２ａの上面から露出しており、その露出部位に金属材料（たとえばアルミニウム）から成るワイヤボンディング用の配線電極Ｂが接合されている。而して、埋込電極Ａ１〜Ａ４は、何れもその下端部が固定電極、上端部が検出電極として用いられる。尚、埋込電極Ａ５は、その上端部に接地電極１０が設けられるとともに、下端部がセンサチップ１に埋設された金属材料（例えば、アルミニウム）から成る圧接電極１１に圧接することで接続されている。
【００４５】
上述のように、埋込電極Ａ１〜Ａ４によって固定電極と検出電極とを兼ねることができるので、固定電極と検出電極とを上部固定板２ａの厚み方向に沿って配置することができる。したがって、センサに固定電極と検出電極とを電気的に接続するための電極部８ａ，…が不要となり、当該電極部８ａ，…を設けるためのスペースが不要となる。而して、センサの小型化を図ることができる。また、従来の加速度センサのように固定電極２０ａ，…と電極部８ａ，…とを圧接電極８１ａ，…によって接続する必要がないので、センサの製造工程において、センサチップ１と上部固定板２ａとを陽極接合する工程の一部を簡略化することができる。
【００４６】
尚、ノイズを低減するために、固定電極及び検出電極を兼ねる埋込電極Ａ１〜Ａ４の配線抵抗は小さいことが望ましい。本実施形態では、埋込電極Ａ１〜Ａ４を塊状に構成することで、配線抵抗を小さくしている。また、埋込電極Ａ１〜Ａ５は、Ｐ＋型半導体で構成されるのが望ましい。このように構成することで、配線電極Ｂとのオーミック性を確保することができるので、配線電極Ｂ及び接地電極１０を埋込電極Ａ１〜Ａ５に接合する際に簡便なプロセスを適用することができる。尚、埋込電極Ａ１〜Ａ５は、上述のＰ＋型半導体に限定されるものではなく、例えばＮ＋型半導体であっても構わない。また、埋込電極Ａ１〜Ａ５は、半導体に限定されるものではなく、金属材料から構成しても構わない。
【００４７】
（実施形態２）
以下、本発明に係る加速度センサの実施形態２を図面を用いて説明するが、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、各固定電極２０ａ，…に各重り部４，５と対向しない位置まで延長した略矩形状の延設部２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを一体に形成し、当該延設部２４ａ，…に下端部が接合されるとともに、上端部に配線電極Ｂが接合される略円柱状の埋込電極Ａ１〜Ａ４を上部固定板２ａに埋設したことに特徴がある。尚、上部固定板２ａの略中央には貫通孔２２ｅが貫設されており、センサチップ１において当該貫通孔２２ｅを介して外部に露出する部位に接地電極１０が設けられている。
【００４８】
上述のように、埋込電極Ａ１〜Ａ４を各重り部４，５と対向しないように配置しているので、埋込電極Ａ１〜Ａ４と上部固定板２ａとの境界を介して異物が各重り部４，５に落下することがない。而して、異物の落下によって各重り部４，５の動作が阻害されるのを防止することができる。また、本実施形態では、貫通孔２２ｅを介して接地電極１０を外部に露出させているので、実施形態１のように埋込電極Ａ５及び圧接電極１１を用いる必要が無い。このため、センサチップ１と上部固定板２ａとを陽極接合する際の工程を更に簡略化することができる。
【００４９】
ところで、上記各実施形態では、上記従来例の加速度センサと同様に突起部４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂが設けられているが、突起部４３ａ，…をシリコン又はシリコン酸化膜といったセンサチップの主材料により形成した場合には、突起部４３ａ，…を容易に製造することができる。また、突起部４３ａ，…の表層をカーボン材料でコーティングしてもよい。この場合、突起部４３ａ，…の機械的強度が増し、上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂとの衝突によって突起部４３ａ，…が破損するのを防止することができる。更に、カーボン材料としてカーボンナノチューブを採用すれば、コーティングの厚み寸法を小さくできるので、突起部４３ａ，…を所望の高さ寸法に容易に調整することができる。
【００５０】
また、上記各実施形態では、上記従来例の加速度センサと同様に付着防止膜２３ａ，２３ｂが設けられているが、付着防止膜２３ａ，２３ｂを固定電極２０ａ，…と同一材料で形成することにより、付着防止膜２３ａ，２３ｂを容易に形成することができる。このとき、付着防止膜２３ａ，２３ｂを固定電極２０ａ，…と同時に形成すれば、各重り部４，５と各固定電極２０ａ，…との間、及び各重り部４，５と下部固定板２ｂとの間の距離の精度を高めることができる。
【００５１】
尚、付着防止膜２３ａ，２３ｂを半導体製造プロセスにより成膜した場合、付着防止膜２３ａ，２３ｂの表面に微小な凹凸が形成されるため、重り部４，５が下部固定板２ｂに付着するのをより好適に防止することができる。ここで、付着防止膜２３ａ，２３ｂをアルミニウム系合金により形成した場合、エッチング加工が容易になる。また、付着防止膜２３ａ，２３ｂの表面上に半導体製造プロセスとの整合性が良く、且つ加工がし易いポリイミド薄膜等の有機材料薄膜を形成することにより、付着防止膜２３ａ，２３ｂと重り部４，５との間の短絡を防止するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記各実施形態では、ビーム部６ａ，…を重り部４，５の長手方向における略中央から凹部４１，５１側にずらして配置することで、重り部４，５の重心位置から回動軸に下ろした垂線と可動電極４ａ，５ａの表面とが成す角度θを略４５度となるようにしている。而して、ビーム部６ａ，…をずらして配置するだけで角度θを略４５度に維持することができるため、重り部４，５の厚み寸法を大きくする、或いは重り部４，５を軽量化することなく検出感度を向上させることができる。
【００５３】
尚、上記各実施形態では、以下の手順を踏むことで加速度センサの動作確認を行うことができる。即ち、埋込電極Ａ１又はＡ２（第１の固定電極２０ａ又は第２の固定電極２０ｂ）と可動電極４ａとの間、若しくは埋込電極Ａ３又はＡ４（第１の固定電極２１ａ又は第２の固定電極２１ｂ）と可動電極５ａとの間に吸引力を発生させることで、重り部４，５を回動させる。そして、重り部４，５の回動に伴って生じる各埋込電極Ａ１〜Ａ４（各固定電極２０ａ，…）と重り部４，５との間の静電容量の変化を検出することで、加速度センサが正常に動作しているか否かを確認することができる。尚、付着防止膜２３ａ，２３ｂと可動電極４ａ，５ａとの間に吸引力を発生させることで同様の動作確認を行ってもよい。
【００５４】
また、上記各実施形態では、ｘ方向とｚ方向の２方向の加速度を検出する加速度センサを例示したが、上述のセンサ部の１つをｘｙ平面内で９０度回転対称に配置すれば、ｙ方向を加えた３方向の加速度を検出する加速度センサを実現することができる。また、３つのセンサ部を同一チップに配置し、２つのセンサ部を、それぞれ残りの１つのセンサ部に対してｘｙ平面において９０度及び１８０度回転対称に配置しても、上記と同様に３方向の加速度を検出する加速度センサを実現することができる。
【符号の説明】
【００５５】
２ａ  上部固定板（第１の固定板）
４，５  重り部
４ａ，５ａ  可動電極
４０，５０  充実部
４１，５１  凹部
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ  ビーム部
Ａ１〜Ａ４  埋込電極
【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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