(57)【要約】  加速度センサ素子（１００）がパッケージングされることにより加速度センサとなる。加速度センサ素子（１００）は、錘部（１１）と、この錘部（１１）を囲む枠形状の基体部（１２）と、基体部（１２）に対して錘部（１１）を支持する梁部（１３）と、梁部（１３）に形成された歪み検出部（１４）とを備えている。基体部（１２）は４つの枠辺（１２Ｓａ，１２Ｓｂ，１２Ｓｃ，１２Ｓｄ）を備えている。実装先基板の実装面（ＭＳ）に加速度センサ素子（１００）の枠辺（１２Ｓｃ）が対向する関係で加速度センサは実装される。すなわち、加速度センサ素子（１００）の梁部（１３）は実装面とは反対側の枠辺（１２Ｓａ）に形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
錘部と、前記錘部を囲む複数の枠辺を有する基体部と、前記基体部に対して前記錘部を支持する梁部と、前記梁部に形成された歪み検出部とを備えた加速度センサにおいて、
前記梁部は、前記基体部の前記枠辺のうち、実装面に接続された枠辺以外の枠辺に形成されていることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記梁部は、前記基体部の前記枠辺のうち、実装面から離れた枠辺に形成されている、請求項１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技術を用いた加速度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、MEMS技術を用いた加速度センサは、錘部の変位により梁が応力を受けることで、梁に形成されたピエゾ抵抗部の抵抗値が変動し、この抵抗値変化に基づいて加速度を検出する。このような一般的なMEMS加速度センサは例えば特許文献１に示されている。【０００３】
特許文献１に示されている加速度センサは、シリコン基体に空洞部が形成され、その内部に３次元方向に可動な角型の錘部が架橋構造となる梁部で支持され、梁部にはピエゾ抵抗部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のMEMS技術を用いた加速度センサにおいて、錘部およびその周辺は、錘部の変位を検出するための梁部に発生する応力が極力大きくなるような構造であるため、加速度センサを構成する要素の中で最も変位し易い。また構造上、錘部を囲む枠形状の基体部を備え、この基体部に対して錘部を支持する梁部が形成されている。そして特許文献１に示されているように、一般的に基体部は枠形状部の一方主面（底面）が支持面に接合される。【０００６】
ところが、このように基体部が枠形状部の一方主面（底面）で支持面に接合される構造においては、加速度センサが実装先の基板に実装された状態で、基板の捻れや撓みを受ける。そして支持面に捻れや撓みが生じると、基体部を介して梁部に応力が加わる。その結果、支持面の捻れや撓みが梁に変位を与え、本来は検知すべきではないノイズ成分（オフセットバイアス）が重畳されてしまう。【０００７】
本発明の目的は、実装先の基板の捻れや撓みの影響を受けにくくして、ノイズ成分の少ない加速度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の加速度センサは、錘部と、前記錘部を囲む複数の枠辺を有する（枠形状の）基体部と、前記基体部に対して前記錘部を支持する梁部と、前記梁部に形成された歪み検出部とを備えた加速度センサにおいて、
前記梁部は、前記基体部の前記枠辺のうち、実装面に接続された枠辺以外の枠辺に形成されていることを特徴とする。【０００９】
（２）前記梁部は、前記基体部の前記枠辺のうち、実装面から離れた（例えば反対側）の枠辺に形成されていることが特に好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、実装先の基板の捻れや撓みの影響が緩和されて、ノイズ成分の少ない加速度センサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態である加速度センサ素子１００の三面図である。
【図２】加速度センサ素子１００と実装先基板との向きの関係を示す図である。
【図３】本発明の実施形態である加速度センサ２００の基板２０への実装状態での斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である加速度センサ素子１００と実装先基板との向きの関係を示す図である。
【図５】比較例としての加速度センサ素子と実装先基板との向きの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《第１の実施形態》
図１は本発明の第１の実施形態である加速度センサ素子１００の三面図である。この加速度センサ素子１００が後に示すようにパッケージングされることにより加速度センサとなる。加速度センサ素子１００は、錘部１１と、この錘部１１を囲む枠形状の基体部１２と、基体部１２に対して錘部１１を支持する梁部１３と、梁部１３に形成された歪み検出部１４とを備えている。
【００１３】
錘部１１、基体部１２および梁部１３はＳｉ基板のMEMS技術による加工によって形成されている。Ｓｉ基板は概略正方形板状であり、錘部１１と基体部１２との厚み寸法は等しい。
【００１４】
基体部１２は４つの枠辺１２Ｓａ，１２Ｓｂ，１２Ｓｃ，１２Ｓｄを備えている。梁部１３には４箇所にピエゾ抵抗素子が形成されていて、外部で４つのピエゾ抵抗素子による抵抗ブリッジ回路が構成される。
【００１５】
図２は加速度センサ素子１００と実装先基板との向きの関係を示す図である。この例では、実装先基板の実装面ＭＳに加速度センサ素子１００の枠辺１２Ｓｃが対向する関係で加速度センサが実装される。すなわち、加速度センサ素子１００の梁部１３は、基体部１２の４つの枠辺のうち、実装面ＭＳに接続された枠辺以外の枠辺に形成されている。この例では実装面ＭＳから離れた反対側（上面側）の枠辺１２Ｓａに形成されている。
【００１６】
図３は本発明の実施形態である加速度センサ２００の基板２０への実装状態での斜視図である。加速度センサ２００は内部に加速度センサ素子１００を備えていて、加速度センサ素子１００の周囲がモールド樹脂１０１でパッケージングされている。加速度センサ素子１００は加速度センサ２００の実装面（底面）に対して縦置きされている。そして、図２に示したように、加速度センサ素子１００の梁部１３が形成されている枠辺が実装面とは反対側（上面側）に位置するように配置されている。
【００１７】
以上に示した構造により、実装先の基板の捻れや撓みの影響が緩和されて、ノイズ成分の少ない加速度センサが得られる。
【００１８】
ここで、比較例としての加速度センサ素子と実装先基板との向きの関係を図５に示す。比較例であるので、この加速度センサ素子の基本構成は第１に示したものと同様である。この例では、基体部１２の一方主面（底面）が実装先基板の実装面ＭＳに対向するように配置されている。
【００１９】
図５に示した配置では、加速度センサが実装先の基板に実装された状態で、基板に捻れや撓みが生じると、基体部１２を介して梁部１３に応力が加わる。その結果、基板の捻れや撓みが梁に変位を与え、本来は検知すべきではないノイズ成分（オフセットバイアス）が重畳されてしまう。
【００２０】
これに対し、本発明によれば、基板に捻れや撓みが生じると基体部１２の枠辺に応力が掛かるが、その応力は梁部には及びにくい。特に、梁部１３が基体部１２の枠辺のうち、実装面とは反対側（上面側）の枠辺に形成されていると、梁部に対する影響は極小さなものとなる。したがって、検出信号にノイズ成分の少ない加速度センサが得られる。
【００２１】
《第２の実施形態》
図４は本発明の第２の実施形態である加速度センサ素子１００と実装先基板との向きの関係を示す図である。この例では、実装先基板の実装面ＭＳに加速度センサ素子１００の枠辺１２Ｓｄが対向する関係で加速度センサが実装される。すなわち、加速度センサ素子１００の梁部１３は、基体部１２の４つの枠辺のうち、実装面に対して垂直な枠辺１２Ｓａに形成されている。
【００２２】
図４に示した配置であっても、梁部１３は実装面ＭＳから離れた位置にあるので、基板に生じる捻れや撓みによる応力が梁部には殆ど及ばない。
【００２３】
なお、図２、図４に示した例では、梁部１３の延びる方向が実装面ＭＳに対し水平、垂直の関係であったが、傾斜していてもよい。例えば４５°や１３５°に傾斜していてもよい。
【００２４】
なお、以上に示した各実施形態では、概略正方形板状の基板を加工することによって、錘部１１、基体部１２および梁部１３を形成する例を示したが、本発明は基板形状は概略正方形板状に限られるものではない。例えば三角形板状や円板状であってもよい。
【００２５】
また、以上に示した各実施形態では、歪み検出部にピエゾ抵抗素子を形成し、またそれらをブリッジ接続する例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。機械的歪みを電気信号に変換する機能部を設ければよい。
【符号の説明】
【００２６】
ＭＳ…実装面
１１…錘部
１２…基体部
１２Ｓａ，１２Ｓｂ，１２Ｓｃ，１２Ｓｄ…枠辺
１３…梁部
１４…検出部
２０…基板
１００…加速度センサ素子
１０１…モールド樹脂
２００…加速度センサ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年9月8日(2015.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（１）本発明の加速度センサは、錘部と、主面を有し、前記主面に沿って前記錘部を囲む複数の枠辺を有する（枠形状の）基体部と、前記基体部に対して前記錘部を支持する梁部と、前記梁部に形成された歪み検出部とを備えた加速度センサにおいて、
前記基体部は、前記主面が実装面に対して垂直となるように配置され、
前記梁部は、前記基体部の前記枠辺のうち、前記実装面に接続された枠辺以外の枠辺に形成されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
錘部と、主面を有し、前記主面に沿って前記錘部を囲む複数の枠辺を有する基体部と、前記基体部に対して前記錘部を支持する梁部と、前記梁部に形成された歪み検出部とを備えた加速度センサにおいて、
前記基体部は、前記主面が実装面に対して垂直となるように配置され、
前記梁部は、前記基体部の前記枠辺のうち、前記実装面に接続された枠辺以外の枠辺に形成されていることを特徴とする加速度センサ。
【国際調査報告】
2014088021.tif 000008
2014088021.tif 000009
2014088021.tif 000010