(57)【要約】【解決手段】  加速度計（１０）は、基板（１２）表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレート（３６、３８）、基板の表面に連結され、導電性プレートの上方に掛けられている構造体、及び、基板の表面に取り付けられている少なくとも１つの保護シールド（４４、４６）を含んでいる。構造体は、総モーメントが異なり、それぞれの導電性プレートの上方に配置されており、可撓軸（２６）によって分離されている２つの領域（２８、３０）を含んでおり、基板に垂直に加速度が掛かっている間は、構造体が可撓軸周りに回転するようになっており、各領域（２８、３０）は、実質的に平らな外側表面と、第１の起伏（３２、３４）が形成されている内側表面を有している。２つの領域それぞれにおいて、内側の間隙は、第１の起伏と、相対する導電性プレートの間に存在し、外側の間隙は、実質的に平らな外側表面と、相対する導電性プレートの間に存在しており、外側の間隙は、内側の間隙よりも大きい。少なくとも１つの保護シールド（４４、４６）が、導電性プレート（３６、３８）の何れかから離して配置されている。【選択図】          図２Ａ
2008529001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度計において、
表面を有する基板と、
前記基板の表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレートと、
前記基板の表面に連結され、前記導電性プレートの上方に掛けられている構造体であって、前記構造体は、質量が異なる第１及び第２の領域を有しており、前記第１及び第２の領域は、それぞれの前記導電性プレートの上方に配置され、かつ可撓軸で分離されており、前記構造体は、前記基板に対し垂直に加速度が掛かっている間は、前記可撓軸周りに回転する、構造体と、
前記基板の表面上に取り付けられており、前記第１及び第２の導電性プレートの何れかから離して配置されていて、前記構造体の回転を制限して前記構造体が前記導電性プレートの一方に接触するのを防ぐ保護シールドと、
を備えている加速度計。
【請求項２】
請求項１に記載の加速度計であって、
一対の保護シールドが、前記基板の表面に取り付けられており、前記対の第１の保護シールドは、前記構造体の第１の領域に相対して配置されており、前記対の第２の保護シールドは、前記構造体の第２の領域に相対して配置されている、加速度計。
【請求項３】
請求項１に記載の加速度計であって、
前記構造体は、前記保護シールドに相対し、前記保護シールドに向かって突き出ている少なくとも１つのストッパを更に備えている、加速度計。
【請求項４】
請求項２に記載の加速度計であって、
前記構造体は、前記第１の保護シールドに相対し、前記第１の保護シールドに向かって突き出ている第１のストッパと、前記第２の保護シールドに相対し、前記第２の保護シールドに向かって突き出ている第２のストッパと、を更に備えている、加速度計。
【請求項５】
請求項１に記載の加速度計であって、
前記少なくとも１つの保護シールドと、前記対の導電性プレートとは、同じ材料で形成されている、加速度計。
【請求項６】
請求項５に記載の加速度計であって、
前記少なくとも１つの保護シールドと、前記対の導電性プレートとは、前記基板の表面上に直接形成されている、加速度計。
【請求項７】
加速度計において、
表面を有する基板と、
前記基板の表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレートと、
前記基板の表面に連結され、前記導電性プレートの上方に掛けられている構造体であって、
総モーメントが異なり、それぞれの前記導電性プレートの上方に配置されており、可撓軸によって分離されている第１及び第２の領域であって、前記構造体は、前記基板に対し垂直に加速度が掛かっている間は、前記可撓軸周りに回転し、前記各領域は、実質的に平らな外側表面と、第１の起伏が形成されている内側表面とを有している、第１及び第２の領域を備えており、
前記第１及び第２の領域それぞれにおいて、内側の間隙は、前記第１の起伏と、相対する導電性プレートの間に存在し、外側の間隙は、前記実質的に平らな外側表面と、前記相対する導電性プレートとの間に存在しており、前記外側の間隙は、前記内側の間隙よりも大きい、構造体と、
を備えている加速度計。
【請求項８】
請求項７に記載の加速度計であって、
前記構造体の第１及び第２の領域のそれぞれは、前記第１の起伏と前記外側表面との間に形成されている、少なくとも１つの追加の起伏を更に備えており、
前記各追加の起伏と前記相対する導電性プレートとの間に中間の間隙が存在しており、前記各中間の間隙は、前記内側の間隙より大きく、前記外側の間隙より小さい、加速度計。
【請求項９】
請求項８に記載の加速度計であって、
前記内側の間隙から前記外側の間隙まで、各連続する中間の間隙は寸法が大きくなっている、加速度計。
【請求項１０】
請求項７に記載の加速度計であって、
前記構造体は、前記導電性プレートが形成されていない、前記基板の表面領域に向けて突き出ている少なくとも１つのストッパを更に備えている、加速度計。
【請求項１１】
請求項７に記載の加速度計であって、
前記構造体は、前記導電性プレートが形成されている、それぞれの前記基板の表面領域に向けて突き出ている第１及び第２のストッパを更に備えている、加速度計。
【請求項１２】
加速度計において、
表面を有する基板と、
前記基板の表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレートと、
前記基板の表面に連結され、前記導電性プレートの上方に掛けられている構造体であって、
総モーメントが異なり、それぞれの前記導電性プレートの上方に配置されており、可撓軸によって分離されている第１及び第２の領域であって、前記構造体は、前記基板に対し垂直に加速度が掛かっている間は、前記可撓軸周りに回転し、前記各領域は、実質的に平らな外側表面と、第１の起伏が形成されている内側表面と、を有している第１及び第２の領域を備えており、
前記第１及び第２の領域それぞれにおいて、内側の間隙は、前記第１の起伏と、相対する前記導電性プレートの間に存在しており、外側の間隙は、前記実質的に平らな外側表面と、前記相対する導電性プレートとの間に存在しており、前記外側の間隙は、前記内側の間隙よりも大きい、構造体と、
前記基板の表面上に取り付けられており、前記第１及び第２の導電性プレートの何れかから離して配置されており、前記構造体の回転を制限して前記構造体が前記導電性プレートの一方に接触するのを防ぐ少なくとも１つの保護シールドと、
を備えている加速度計。
【請求項１３】
請求項１２に記載の加速度計であって、
一対の保護シールドが前記基板の表面に取り付けられており、前記対の第１の保護シールドは、前記構造体の第１の領域に相対して配置されており、前記対の前記第２の保護シールドは、前記構造体の第２の領域に相対して配置されている、加速度計。
【請求項１４】
請求項１２に記載の加速度計であって、
前記構造体は、前記保護シールドに相対し、前記保護シールドに向かって突き出ている、少なくとも１つのストッパを更に備えている、加速度計。
【請求項１５】
請求項１２に記載の加速度計であって、
前記構造体は、前記第１の保護シールドに相対し、前記第１の保護シールドに向かって突き出ている第１のストッパと、前記第２の保護シールドに相対し、前記第２の保護シールドに向かって突き出ている第２のストッパと、を更に備えている、加速度計。
【請求項１６】
請求項１２に記載の加速度計であって、
前記少なくとも１つの保護シールドと前記対の導電性プレートとは、同じ材料で形成されている、加速度計。
【請求項１７】
請求項１６に記載の加速度計であって、
前記少なくとも１つの保護シールドと前記対の導電性プレートとは、前記基板の表面上に直接形成されている、加速度計。
【請求項１８】
請求項８に記載の加速度計であって、
前記構造体の第１及び第２の領域のそれぞれは、前記第１の起伏と前記外側表面との間に形成されている、少なくとも１つの追加の起伏を更に備えており、前記各追加の起伏と前記相対する導電性プレートとの間に中間の間隙が存在しており、前記各中間の間隙は、前記内側の間隙より大きく、前記外側の間隙より小さい、加速度計。
【請求項１９】
請求項８に記載の加速度計であって、
前記内側の間隙から前記外側の間隙まで、各連続する前記中間の間隙は寸法が大きくなっている、加速度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）装置に、より具体的にはシーソー構造を有する加速度計を含んでいるＭＥＭＳ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの装置及びシステムは、様々な監視及び／又は制御機能を実行する様々な数と型式のセンサーを含んでいる。精密機械加工及び他の精密組み立て技法並びに関係する工程の進歩によって、多種多様な超小型電気機械（ＭＥＭＳ）装置を製造できるようになった。近年、監視及び／又は制御機能を実行するのに用いられる多くのセンサーが、ＭＥＭＳ装置に実装されている。
【０００３】
様々な用途に用いられているＭＥＭＳセンサーの１つの具体的な型式は、加速度計である。通常、ＭＥＭＳ加速度計は、他の構成要素はさておき、１つ又は複数の懸架ばねによって弾性的に吊り下げられている保証質量を含んでいる。ＭＥＭＳ加速度計に加速度が掛かると、保証質量が動く。すると、保証質量の動きは、加速度に比例するパラメーター振幅（例えば、電圧、電流、周波数など）を有する電気信号に変換される。
【０００４】
加速度を感知するのに用いられるもう１つの型式のＭＥＭＳ加速度計は、一般に、シーソー容量性加速度変換器又は「シーソーの加速度計」と呼ばれている。代表的なシーソー加速度計は、支点又は他の軸を使って基板の上に吊り下げられている不平衡状態の保証質量を含んでいる。保証質量は、共に基板上に形成されている第１及び第２の導電性電極と、第１及び第２のコンデンサを形成している。基板に垂直な加速度の際には、保証質量は、加速度に比例する或る角度に傾斜し、保証質量の間の間隙は、軸の一方の側で大きくなり、軸の反対側で小さくなる。第１と第２のコンデンサの静電容量は反対方向に変化し、静電容量の変化が検出されて、加速度の方向と強さを判断するのに用いられる。
【０００５】
シーソー加速度計は、一般的に、製造が簡単で経費効率が良い。しかしながら、保証質量は、相対する電極に対して、一様な様式で動くのではなく傾斜するので、保証質量と、相対する電極の間の平均間隙寸法の変化は、比較的小さい。平均間隙寸法の小さな変化は、時には、或る目的で次善の静電容量の変化に転換される。平均間隙寸法の変化が比較的小さいので、シーソー加速度計は、小さな加速度を適切に感知しないことがある。更に、基本静電容量（ゼロ加速度での静電容量）は、プレートを大きくするとダイ面積が大きくなり、従って製作費用が高くなるので、必要を満たさないことが多い。
【０００６】
更に、先に説明したＭＥＭＳ加速度計の１つの様なＭＥＭＳ装置は、比較的高い加速度が掛かるか、又は比較的強い力に曝されると、保証質量が、望ましい距離を超えて動く。或る例では、その様な運動は、ＭＥＭＳ装置を損傷させる可能性がある。更に、ＭＥＭＳ装置に電圧が供給されているときに、ＭＥＭＳ装置の保証質量及び／又は他の部分があまり遠くに移動すると、ＭＥＭＳ装置が不安的な挙動を示すこともある。従って、多くのＭＥＭＳ装置は、ＭＥＭＳ装置の保証質量及び／又は他の部分の運動を制限するように配置されている１つ又は複数の型式の行程ストッパ又は運動制限器を含んでいる。
【０００７】
目下知られている、ＭＥＭＳ装置構成要素の移動を制限するための装置及び方法は、概ね安全で、信頼性があり、頑丈だが、これらの装置及び方法は、或る欠点を有している。例えば、或るコンデンサ構造は、活性コンデンサ領域内に一体型の行程ストッパを含んでいる。或る代表的な行程ストッパは、保証質量で又は保証質量上に形成されており、２つの質量が電気又は機械的に接触するのを防ぐために、保証質量と他のコンデンサプレートの間に嵌るように配置されている、起伏又は窪みを含んでいる。別の一般的な工程ストッパは、保証質量の一部ではなく、保証質量とコンデンサプレートの間の活性空間内に配置されている別の構造である。行程ストッパは、活性空間内に配置されているので、保証質量と接触すると保証質量の動きを妨げる誘電性又は他の非導電性の層を含んでいる。時間が経過すると、非導電性層は、摩耗し、即ち保証質量とコンデンサプレートを絶縁する能力を失って、ＭＥＭＳ装置の機能寿命を短くする。
【０００８】
従って、高感度で、基本静電容量が大きく、ダイ面積が最小で済むＭＥＭＳ加速度計を提供することが望まれている。更に、機能構成要素を巻き込む衝撃による損傷を受け難いＭＥＭＳ加速度計を提供することが望まれている。更に、本発明のこの他の望ましい特徴及び特性は、添付図面及び上記技術分野及び背景と関連付けて、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲の内容を読めば明らかになるであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の実施形態によれば、加速度計は、表面を有する基板と、基板の表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレートと、基板の表面に連結され、導電性プレートの上方に掛けられている（吊り下げられている）構造体と、基板の表面上に取り付けられている少なくとも１つの保護シールドと、を備えている。構造体は、質量が異なる第１及び第２の領域を有しており、各領域は、それぞれの導電性プレートの上方に配置され、可撓軸で分離され、基板に対し垂直な加速度の際は構造体がその周りに回転するようになっている。前記少なくとも１つの保護シールドは、構造体の回転を制限して、構造体が導電性プレートの一方に接触するのを防ぐため、第１及び第２の導電性プレートの何れかから離して配置されている。
【００１０】
本発明の第２の実施形態によれば、加速度計は、表面を有する基板と、基板の表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレートと、基板の表面に連結され、導電性プレートの上方に掛けられている構造体と、を備えている。構造体は、総モーメントが異なり、それぞれの導電性プレートの上方に配置され、可撓軸で分離されている第１及び第２の領域を有しており、基板に対し垂直な加速度の際は構造体がその可撓軸の周りに回転するようになっており、各領域は、実質的に平らな外側表面と、第１の起伏が形成されている内側表面と、を有している。第１及び第２の領域それぞれで、第１の起伏と、相対する導電性プレートの間に内側の間隙が存在し、実質的に平らな外側表面と、相対する導電性プレートの間に外側の間隙が存在しており、外側の間隙は、内側の間隙より大きい。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、加速度計は、表面を有する基板と、基板の表面に堅く取り付けられている一対の導電性プレートと、基板の表面に連結され、第２の実施形態に関連して先に述べた様な起伏部分を含んでいる構造体と、第１の実施形態に関連して先に述べた保護シールドと、を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以後、本発明について、図面と関連付けて説明するが、図中、同様の番号は同様の要素を示している。
【００１３】
以下の詳細な説明は、もともと代表的な例を挙げているに過ぎず、本発明又は、その用途及び使用法を制限するものではない。更に、先に述べた技術分野、背景、課題を解決するための手段、又は以下の詳細な説明に提示されている明示的又は暗示的理論で、本発明の境界を定める意図は全くない。
【００１４】
代表的なシーソーの加速度計の上面図を図１に示している。加速度計１０は、取付システムによって基板１２の上方に取り付けられている可動プレートを含んでおり、以後、この可動プレートを保証（プルーフ）質量２０と呼ぶ。保証質量２０の内部領域が取り除かれ、開口部１６が形成されている。取付システムは、開口部１６内に配置されている受け台１８と、ねじり棒２１、２２と、を含んでおり、ねじり棒２１と２２は、受け台１８から保証質量２０まで互いに反対方向に伸張している。保証質量２０、受け台２８、及びねじり棒２１、２２は、全てポリシリコンの様な導電性材料で作られている。ねじり棒２１、２２は、可撓軸２６を画定し、この可撓軸２６の周りに保証質量２０が受け台１８と基板１２に対して回転する。より具体的には、ねじり棒２１、２２は、保証質量２０が可撓軸２６の周りに回転できるようにする軸方向にコンプライアンス（順応性）のある懸架装置を提供している。対を成すねじり棒２１、２２は、多くの考えられる懸架機構の１つに過ぎない。保証質量２０と基板１２の上面２４とは、実質的に平らであり、取付システムは、上面２４に垂直な加速度が無い場合には、保証質量２０が上面２４の上方に間隔を空けて平行に配置されるように、保証質量２０を取り付けている。
【００１５】
可撓軸２６は、保証質量２０を、可撓軸２６の一方の側の第１区画（第１の領域）２８と、可撓軸２６の反対の側の第２区画（第２の領域）３０と、に分割している。保証質量２０は、第１区画２８の、可撓軸２６周りの総モーメント（質量×モーメントアーム）が、第２区画３０の、可撓軸２６周りの総モーメントより小さくなるように構築されている。これらの総モーメントに差を付ける１つの方法は、保証質量２０の質量の中心を、可撓軸２６からオフセットさせることである。そうすると、上面２４に対して垂直な加速度が掛かると、保証質量２０は、可撓軸２６の周りに回転しようとし、回転の程度は、加速度の大きさにほぼ比例し、回転の方向は加速度方向に対応する。
【００１６】
基板１２は、１つ又は複数の図示していない絶縁層で覆われている図示していない半導体層を含んでいる。半導体層は、通常はシリコンウェハーで、その上に、従来の製造技術を使って、加速度計１０と関係付けられた電子機器が組み付けられている場合もある。絶縁層は、ガラス、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は他の匹敵する材料を含んでいる。導電性電極又は固定プレート３６は、半導体層に形成されており、保証質量２０の第１区画２８の一部分の下に配置されている。導電性の固定プレート３８も、半導体層に形成されており、保証質量２０の第２区画３０の一部分の下に配置されている。固定プレート３６、３８は、寸法形状が互いに等しいのが望ましく、可撓軸２６に対して対称に配置されているのが望ましい。
【００１７】
固定プレート３６、３８及び保証質量２０に別個の電気的接続を提供するため、図示していない導体が、基板１２内に形成されている。固定プレート３６、３８は、ポリシリコンの様な導電性材料で形成されており、各導体に同じ材料が選択されている場合は、各導体と同時に形成することもできる。以下に詳細に説明する様に、対を成す固定プレート３６と、保証質量２０の第１区画２８とは、第１コンデンサを形成し、対を成す固定プレート３８と、保証質量２０の第２区画３０とは、第２コンデンサを形成する。保証質量２０が加速度に応えて可撓軸２６の周りに回転すると、第１及び第２コンデンサの静電容量は、互いに反対方向に変化し、静電容量の変化が検出され、加速度の方向と大きさを求めるために使用される。
【００１８】
加速度計１０の感度は、保証質量２０のジオメトリ（幾何的配列）を変えて、その質量と、第１及び第２区画２８、３０の可撓軸２６周りのモーメントアームを変えることによって、広範囲に亘って調整することができる。その感度は、ねじり棒２０、２２の寸法、従ってばね定数を調整することによっても変わる。更に、慣性質量の中心を可撓軸２６の面内に置くことができれば、加速度計１０は、事実上、上面２４に平行な加速度に反応しない。
【００１９】
静電容量を測定するために、コンデンサのプレート（又は固定プレート３６、３８）の間に電圧差が加えられる。印加電圧は、固定プレート３６、３８の間に、静電引力を発生させる。力が撓みを引き起こして、静電容量を変化させると、静電容量測定プロセスが、測定されている静電容量の値を乱す。印加電圧が大きくて、コンデンサの間隔が小さい場合は、発生する力が取付システムの復元力に打ち勝ち、コンデンサプレート（固定プレート）３６、３８が互いに引き合って、装置を作動不能にする。これが、達成できる感度に上限を設定することのできる１つの所以である。シーソー設計は、測定する電圧によって起こるあらゆる摂動撓みを低減又は除去する取り消し効果を有している。より具体的には、固定プレート３６、３８は、固定プレート３６に加えられる電圧によって生じる可撓軸２６周りのトルクが、固定プレート３８の電圧によって作り出されるトルクを相殺するように配置されている。可撓軸２６の互いに反対側に配置されている２つの可変コンデンサを有するシーソーの別の利点は、差動静電容量が、１つの可変コンデンサと１つの固定コンデンサを使用している装置と比べて、２倍の感度の出力を提供することである。更に、ポリシリコンの様な同じ組成物から形成されている固定プレート３６、３８から成る各コンデンサを有する実施形態では、コンデンサの熱係数は、基本的に同じであり、従って、温度感度を実質的に取り除いている。
【００２０】
先に述べた様に、保証質量２０は、相対する固定プレート３６、３８に対して、一様に動くのではなく傾斜するので、保証質量２０と固定プレート３６、３８との間の平均の間隙寸法の変化は、比較的小さい。平均の間隙寸法の小さな変化は、或る目的で次善の感度に転換される。図２Ａと２Ｂに示している代表的なシーソー構造は、基本静電容量と、加速度が掛かっている間の静電容量の変化と、を増大させ、更に、可撓軸２６に近い領域の間隙寸法を小さくすることにより、コンデンサの感度を高める。起伏３２、３４は、固定プレート３６、３８の「内側」（可撓軸２６に近い）領域に、より小さな間隙を作る。保証質量２０と固定プレート３６、３８との間のより大きな間隙は、より小さな間隙に対して外側に（可撓軸２６から遠くに）配置されている。図２Ａは、代表的なシーソー構造の、保証質量２０が基板１２の上面２４に平行な状態の側面図であり、図２Ｂは、シーソーの加速度計１０の、基板１２の上面２４に対し垂直な加速度により保証質量２０が傾斜している状態を示している。間隙が小さい方が、一様な間隙寸法を有する従来型のシーソーの加速度計と比べて、加速度が掛かっている間は、保証質量２０の可撓軸２６近くの間隙寸法の比例変化が大きくなる。更に、保証質量２０の可撓軸２６付近の間隙寸法のより大きな比例変化は、加速度が掛かっている間の間隙寸法のより大きな全体的変化に転換される。使用する間隙が小さいほど、基本静電容量の値が高くなる。
【００２１】
図２Ａと図２Ｂに示している加速度計１０は、２つの間隙の構造を示しているが、シーソーの加速度計１０の各コンデンサを横切る間隙寸法の変化をもっと一様にするために、追加的な間隙レベルを採用することもできる。保証質量２０の外側縁部に向かって徐々に小さくなる起伏を追加することによって、加速度が掛かっている間の比例の間隙変化は、保証質量２０に亘って、もっと均一になる。図３は、加速度が掛かっている間の初期間隙寸法の百分率（％）としての保証質量２０の撓み、に対する、保証質量２０の撓み軸（可撓軸又は回転軸２６）からの距離、のグラフである。水平線Ｄは、保証質量２０全体に亘る理想的で一様な撓みを示している。しかしながら、撓みは、シーソーの加速度計１０の様な軸回転式の保証質量２０を有する加速度計１０では、全く一様にはならない。曲線ＡとＢは、それぞれ、従来型の初期間隙寸法とより小さな初期間隙寸法とを有する保証質量２０に関する、略線形（撓み％）／（可撓軸２６からの距離）の関係を示している。曲線Ｃは、保証質量２０の外側部分にある従来型の初期間隙寸法と、保証質量２０の内側部分にあるより小さな初期間隙寸法の両方を有する加速度計の構造による曲線ＡとＢの混成を示している。非線形曲線Ｃから分かるのは、３つ以上の初期間隙寸法で、初期間隙寸法を撓み軸２６からの保証質量２０の距離が長くなるにつれて大きくすると、水平線Ｄに近づく曲線が得られ、即ち、保証質量２０に沿う撓みは、追加の間隙それぞれを、保証質量２０内に徐々に小さくなってゆく起伏で形成すれば、より均一になるということである。その結果、代表的な構造は、可撓軸２６の各側の保証質量２０と固定プレート３６、３８との間に３つ以上の間隙寸法を含んでいる。
【００２２】
図２Ａと図２Ｂに戻るが、次に、保証質量２０の行程停止機構について説明する。シールド４４、４６は、基板１２の上面２４上に形成されており、活性コンデンサ空間の外側に配置されている。シールド４４、４６は固定プレート３６、３８から離して形成されているので、シールド４４、４６は、基本静電容量又は装置の感度に影響を与えない。シールド４４、４６は、加速度が大きくて、保証質量２０がシールド４４、４６の一方に接触する位置まで保証質量２０を回転させる場合、保証質量２０がそれ以上回転するのを止めるために配置されている。保証質量２０は、固定プレート３６、３８の一方が保証質量２０に接触する前に止められる。
【００２３】
シールド４４、４６は、ポリシリコンの様な導電性材料で形成されている。代表的な処理方法の間に、シールド４４、４６は、固定プレート３６、３８と同じ材料で形成される。その様な処理方法は、シールド４４、４６と固定プレート３６、３８の材料とを、基板１２上に直接堆積させ、その後、選択的にエッチングしてシールド４４、４６と固定プレート３６、３８を同時にパターン化するので好都合である。
【００２４】
或る代表的な実施形態では、シールド４４、４６は、固定プレート３６、３８より保証質量２０の外側縁部に近接して配置されており、保証質量２０が固定プレート３６、３８の一方に接触して短絡を起こす前に、保証質量２０がシールド４４、４６の一方に自然に接触するほどに高い。別の代表的な実施形態では、保証質量２０は、ストッパ４０、４２を含んでおり、それぞれ、それぞれのシールド４４、４６に相対しそれに向かって突き出ていて、確実に短絡が起こらないようにしている。シールド４４、４６は、固定プレート３６、３８から離して配置されているので、ストッパ４０、４２も、保証質量２０が回転するとシールド４４、４６に接触できるように、全ての活性コンデンサ空間の外側に配置されている。
【００２５】
ストッパ４０、４２は、起伏３２、３４を含め、保証質量２０の残りの部分と同じ導電性材料で形成されている。ストッパ４０、４２は、代表的な処理方法の間に、ストッパ４０、４２の材料と起伏３２、３４の材料を、先に形成された保証質量２０の上に堆積させ、その後、選択的にエッチングしてシールドのストッパ４０、４２と起伏３２、３４とを同時にパターン化することによって、起伏３２、３４と同じ材料で形成される。従って、ストッパ４０、４２と起伏３２、３４とを等しい長さで形成するのが好都合である。
【００２６】
保証質量２０とシールド４４、４６の一方との間の各間隙は、図２Ｂに示している様に、保証質量２０が固定プレート３６、３８の一方に接触する前に閉じられるように調整される。例えば、加速度計１０は、シールド４４の内の１つが、固定プレート３６の非常に近くで保証質量２０に接触するように配置されるように構成されている場合は、シールド４４と保証質量２０との間の間隙は、比較的小さい。しかしながら、シールド４４と保証質量２０との間の間隙は、シールド４４と保証質量２０との間の接触の位置が、固定プレート３６から遠くて、保証質量２０の外側部分に近くなれば、大きくすることができ、それでも、加速度が掛かっている間に、保証質量２０が固定プレート３６と接触するのを防ぐ。この様に、行程ストッパアッセンブリ全体は、活性コンデンサ空間への衝突に関係する損傷を防ぐことにより、加速度計１０の機能寿命を守るために配置されている。
【００２７】
以上の詳細な説明では、少なくとも１つの代表的な実施形態を示してきたが、多数の変形例が在るものと理解されたい。１つ又は複数の代表的な実施形態は単なる例であって、本発明の範囲、適用性、又は構成を何ら制限する意図はないものと理解されたい。むしろ、以上の詳細な説明は、１つ又は複数の代表的な実施形態を実施するための便利な手引きを当業者に提供するものである。特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲とその法的等価物から逸脱することなく、要素の機能及び配置に様々な変更を施せるものと理解頂きたい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の或る実施形態による代表的なシーソーの加速度計の上面図である。
【図２】図２Ａは、本発明の或る実施形態による、導電性領域が向かい合う活性空間内に２つの間隙寸法を有し、更に、保証質量上にストッパを、そして下に配置されている基板上に停止シールドを有する、代表的なシーソーの加速度計の側面図である。
【００２９】
図２Ｂは、図２Ａに示しているシーソーの加速度計の側面図であり、保証質量が、保証質量のストッパが停止シールドに接触するまで傾いている状態を示している。
【図３】一般的な１つの間隙を有するシーソーの加速度計と代表的な本発明のシーソーの加速度計の感度を比較したグラフである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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