[發明專利]加速度傳感器裝置及傳感器裝置

無效

• 申請號: 200580051337.4
• 申請日: 2005-08-18
• 公開（公告）號: CN101253411A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 田村泰弘
• 申請（專利權）人: C&N株式會社
• 主分類號: G01P15/08
• 分類號: G01P15/08
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余朦;方挺

技術領域

本發明涉及檢測加速度的加速度傳感器裝置及具有多個傳感器的傳感器裝置。

背景技術

目前，在汽車上裝載的安全氣囊系統等中使用了加速度傳感器。此外，隨著近年來加速度傳感器的小型化和省電化，在移動電話等小型信息終端上也裝載了加速度傳感器。

作為加速度傳感器的工作原理提出了各種各樣的方法，其中一種為人們所知的是利用了壓電電阻效應的壓電電阻型加速度傳感器。在壓電電阻型加速度傳感器中，通過對硅基板進行蝕刻加工，形成由錘部、支撐該錘部的梁部、和支撐梁部的框架構成的結構體，在梁部形成施加應力時其電阻值產生變化的壓電電阻。加速度傳感器元件一體地接合到由玻璃形成的基座的上面從而構成加速度傳感器芯片。當在加速度傳感器芯片上施加加速度時，梁部由于錘部的慣性而彎曲，從而壓電電阻的電阻值發生變化，因此可以獲取與加速度對應的電信號。

這樣的加速度傳感器芯片與硅相比熱膨脹系數差大，當安裝在環氧玻璃等材質的基板上時，由于外部環境的溫度變化引起的熱膨脹或者熱收縮將產生熱應力，從而加速度傳感器芯片將扭曲變形、輸出特性劣化。專利文獻1中公開了將加速度傳感器芯片安裝在熱膨脹系數與硅相近的陶瓷基板上的例子。

專利文獻1：特開平10-12805號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，如果將基板限定為熱膨脹系數與硅相近材質的基板，則基板的選擇空間變小，可能無法選擇更便宜的基板。特別是近年來，提出了將加速度傳感器、磁傳感器和溫度傳感器等多個傳感器一體化的混合傳感器裝置，但存在的問題是，正因為加速度傳感器的原因，限制了基板的種類從而妨礙了傳感器裝置的廉價化。

本發明是鑒于這樣的狀況而做出，其目的在于提供一種能夠抑制因熱膨脹或者熱收縮而使輸出特性劣化的加速度傳感器裝置及傳感器裝置。

解決課題的手段

為了解決上述課題，本發明某一方式的加速度傳感器裝置包括基板和加速度傳感器芯片，加速度傳感器芯片包括：具有根據所施加的加速度而搖動的錘部的加速度傳感器元件、以及支撐加速度傳感器元件的基座部，其中，在基座部和基板之間設有吸收兩者熱膨脹或者熱收縮時產生的熱應力的緩沖材料。

根據上述方式，設置在基座部與基板間的緩沖材料吸收熱膨脹或者熱收縮時所產生的熱應力。即使在加速度傳感器芯片的基座部與基板的熱膨脹系數存在差異的情況下，緩沖材料也可以抑制加速度傳感器芯片的扭曲變形從而抑制輸出特性的劣化，因此增大了基板的選擇空間。

緩沖材料的熱膨脹系數可以與基座部的熱膨脹系數大致相同。通過使緩沖材料和基座部的熱膨脹系數大致相同，可以適當地吸收熱應力和防止輸出特性劣化。

基板為環氧玻璃，基座部可以用硅、或者熱膨脹系數與硅相近的玻璃形成，緩沖材料可以用硅、或者熱膨脹系數與硅相近的玻璃形成。即使在使用熱膨脹系數為硅的10倍以上的環氧玻璃基板的情況下，由于使用了硅或者熱膨脹系數與硅相近的玻璃的緩沖材料吸收熱應力，從而可以防止輸出特性劣化。由于環氧玻璃基板比陶瓷基板的價格低，所以可以降低加速度傳感器裝置的制造成本。

基座部和緩沖材料可以使用硅系粘結劑固定，緩沖材料和基板也可以使用硅系粘結劑固定。在此情況下，可以抑制因粘結劑的熱膨脹或者熱收縮引起的熱應力的產生，能夠更適當地抑制輸出特性劣化。

本發明的另外的實施方式為傳感器裝置。該傳感器裝置包括：上述的加速度傳感器裝置、檢測磁場的磁傳感器和檢測壓力的壓力傳感器。在此情況下，可以構成使多個傳感器一體化的傳感器裝置。由于提高了基板的選擇空間，可以選擇更低廉的基板，從而可以削減傳感器裝置的制造成本。

此外，上述構成要素的任意組合、將本發明的表現方式在方法、系統等之間變換的內容作為本發明的方式也是有效的。

發明的效果

根據本發明，可以提供一種降低因熱膨脹或者熱收縮引起的輸出特性劣化的加速度傳感器裝置及傳感器裝置。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式涉及的加速度傳感器裝置的剖視圖。

圖2是加速度傳感器芯片的立體圖。

圖3(a)是表示將多種傳感器封裝在一起的傳感器裝置的圖。

圖3(b)是圖3(a)所示傳感器裝置的B-B剖視圖。

附圖標記說明