(57)【要約】【課題】本発明は、静電容量型の加速度計を多層プリント基板に取付けて小型で軽量のシリコン加速度センサを得ることを目的とする。【解決手段】本発明によるシリコン加速度センサは、シリコン板（２１）を用いた加速度検出部（２０）を多層プリント基板（３０）の一面（３０ａ）に設け、他面（３０ｂ）に集積回路（４１）等を設け、全体を樹脂モールド等のカバー部材（５０）で覆った構成である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン板（２１）よりなりヒンジ部（２）を介して可動するように形成された質量可動体からなる可動電極（３）と、前記シリコン板（２１）の両側に前記可動電極（３）を挟む状態で設けられた第１、第２ガラス板（２２、２３）と、前記第１、第２ガラス板（２２、２３）の内面に形成された第１、第２固定電極（６、６Ａ）とからなる加速度検出部（２０）と、前記加速度検出部（２０）を一面（３０ａ）に設けた多層プリント基板（３０）と、前記多層プリント基板（３０）の他面（３０ｂ）に設けられ前記加速度検出部（２０）へ接続された信号処理用の集積回路（４１）とからなり、前記加速度検出部（２０）、多層プリント基板（３０）及び集積回路（４１）は、カバー部材（５０）で覆われていることを特徴とするシリコン加速度センサ。
【請求項２】
前記カバー部材（５０）は、樹脂モールド又は金属キャップよりなり、前記多層プリント基板（３０）に設けられ前記集積回路（４１）に接続されたリード（４０）は、前記カバー部材（５０）から外部へ露出していることを特徴とする請求項１記載のシリコン加速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコン加速度センサに関し、特に、加速度検出部と信号処理用の集積回路を多層プリント基板の二面を用いて取付け、小型・軽量化を実現し、多方面に用いることができるようにするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の加速度計としては、例えば、図４で示される機械式加速度センサを挙げることができる（例えば、非特許文献１参照）。
図４において、符号１で示されるものは、全体形状が筒形をなすケースであり、このケース１の上部裏面１ａには、フレクチャ２を有する板状の可動電極としての振子３が矢印Ａの方向に沿って振れることができるように構成されている。
【０００３】
前記ケース１の両側部４、５の内側には、マグネット６ａが設けられ、前記振子３の両側にはコイル６ｂが設けられ、各マグネット６ａと各コイル６ｂよりなる各トルカ６、６Ａの下方位置には静電容量型の一対の固定電極としての変位検出器７、８が設けられている。
【０００４】
前述の状態で、外部から加速度が矢印Ｂで示される方向に沿って加えられた場合、前記振子３がフレクチャ２を介して変位し、各変位検出器７、８間と振子３との間の静電容量が変化する。
前記静電容量の変化量に基づきサーボ増幅器１０を介して前記振子３に設けられたコイル６ｂに電流を印加し、対向するマグネット６ａとの磁界の変化により、振子３の位置が常に元の零位置に戻るように制御する。
【０００５】
前述のように、加速度入力後に、変位した振子３を元の位置に戻す、いわゆるゼロリセット動作に必要とする印加電流の値を信号出力１１として取り出し、入力加速度の読み取りを行っていた。
【０００６】
【非特許文献１】
ジャイロ活用技術入門（多摩川精機株式会社編、２００２年工業調査会発行）の第９１頁及び９２頁の加速度計の欄に記載
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の加速度計は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の加速度計の場合、各部品の大半を機械加工で製作した後に、接着剤等で組立てなければならず、その構成上、小型化には限度があり、金属部品を用いているが故に、重量も増加し、軽量化が困難であった。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、加速度検出部と信号処理用の集積回路を多層プリント基板の二面を用いて取付け、小型・軽量化を実現し、多方面に用いることができるようにしたシリコン加速度センサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるシリコン加速度センサは、シリコン板よりなりヒンジ部を介して可動するように形成された質量可動体からなる可動電極と、前記シリコン板の両側に前記可動電極を挟む状態で設けられた第１、第２ガラス板と、前記第１、第２ガラス板の内面に形成された第１、第２固定電極とからなる加速度検出部と、前記加速度検出部を一面に設けた多層プリント基板と、前記多層プリント基板の他面に設けられ前記加速度検出部へ接続された信号処理用の集積回路とからなり、前記加速度検出部、多層プリント基板及び集積回路は、カバー部材で覆われている構成であり、また、前記カバー部材は、樹脂モールド又は金属キャップよりなり、前記多層プリント基板に設けられ前記集積回路に接続されたリードは、前記カバー部材から外部へ露出している構成である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるシリコン加速度センサの好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
図１において符号２０で示されるものは、加速度検出部であり、この加速度検出部２０は、シリコン板２１と、このシリコン板２１にエッチング処理によって形成されたヒンジ部２により曲折可能に構成された質量可動体からなる可動電極３と、前記シリコン板２１の両面側に設けられ前記可動電極３を挟持するように配設された第１、第２ガラス板２２、２３と、前記第１、第２ガラス板２２、２３の内面に形成された第１、第２固定電極６、６Ａとから構成されている。
【００１１】
前述の加速度検出部２０は、前記可動電極３と各固定電極６、６Ａにより、一対の静電容量型の可変コンデンサＣ１、Ｃ２を形成し、加速度の印加により前記可動電極３がヒンジ部２を介して曲折することにより、一対の各可変コンデンサＣ１、Ｃ２の容量が変化し、この容量差を求めて加速度の大きさを得ており、図１の基本的な構成は周知である。
【００１２】
前述の加速度検出部２０は、図２で示されるように、多層プリント基板３０の一面３０ａに取付けられ、この加速度検出部２０に設けられたリードワイヤ３１、３２がこの一面３０ａに形成されたパターン電極３３に接続されている。
【００１３】
前記多層プリント基板３０の周縁には複数のリード４０が設けられており、その他面３０ｂには、前記加速度検出部２０からの検出信号等を処理するための集積回路４１及び電子部品４２等が設けられている。尚、加速度検出部２０、集積回路４１、電子部品４２及び各リード４０は、多層プリント基板３０の各層のパターン（図示せず）を用いて電気的に接続されている。
【００１４】
前記多層プリント基板３０は、図２の状態で、前記加速度検出部２０及び集積回路４１等を覆うためのカバー部材５０が形成されている。
前記カバー部材５０は、樹脂モールド又は金属キャップで形成され、図２のシリコン加速度センサ６０をこの樹脂モールド又は金属キャップで覆うように構成されている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によるシリコン加速度センサは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、静電容量型の加速度検出部を多層プリント基板の一面に設け、他面に集積回路及び電子部品を設けて全体を樹脂モールド等で覆っているため、加速度センサを従来よりも大幅に小型・軽量化できる。
また、全体構成を半導体製造技術で形成できるため、生産性が高く、かつ安価で安定した品質を得ることができ、広い分野への応用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシリコン加速度センサの加速度検出部を示す断面図である。
【図２】本発明によるシリコン加速度センサを示す斜視図である。
【図３】図２の構成にカバー部材を設けた状態の斜視図である。
【図４】従来の加速度計の縦断面図である。
【符号の説明】
２    ヒンジ部
３    可動電極
６、６Ａ    第１、第２固定電極
２０    加速度検出部
２１    シリコン板
２２、２３    第１、第２ガラス板
３０    多層プリント基板
３０ａ    一面
３０ｂ    他面
４０    リード
４１    集積回路
５０    カバー部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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