[發明專利]加速度傳感器

有效

• 申請號: 201310613108.3
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103837705A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 鈴木利尚
• 申請（專利權）人: 雅馬哈株式會社
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

技術領域

本申請所公開的技術涉及一種加速度傳感器，特別是涉及構成為微機電系統（Micro?Electro?Mechanical?Systems：MEMS）的加速度傳感器。

背景技術

在基于MEMS技術制造的加速度傳感器中，已經制造了一些加速度傳感器，其配備有靜電電容器，所述靜電電容器的靜電電容根據加速度改變。例如，用于加速度傳感器的典型的靜電電容器包括固定到基板的固定電極和安裝在錘部上的可動電極，所述錘部相對于基板相對地可動，從而采用這樣的靜電電容器的加速度傳感器可檢測與靜電電容器中靜電電容改變相關的加速度（例如，日本已公開專利No.11-344507）。日本已公開專利No.11-344507中公開的加速度傳感器配置為使得，對于具有沿x軸線長的矩形形狀的錘部（質量體），其x軸線方向的兩端部經由支撐件和彈性構件（例如，彈簧）連接到基板，所述支撐件固定到基板，而靜電電容器分開地設置在錘部的y軸線方向的兩側，以沿x軸線方向運動。由此，該公開專利公開的加速度傳感器設置為單軸加速度傳感器，其中在錘部沿檢測方向（x軸線方向）運動時造成的靜電電容的改變與加速度成比例地輸出。

進一步地，上述加速度傳感器的每一個可動電極設置為從錘部沿一個方向（y軸線方向）延伸，以便面對安裝在基板上的固定電極。由此，該公開專利公開的加速度傳感器設置為單軸加速度傳感器，其中靜電電容的改變基于在錘部沿檢測方向（x軸線方向）運動時造成的固定電極和可動電極之間距離的改變而輸出。

在用于檢測沿單個起作用的加速度的上述單軸加速度傳感器以外，已經存在一些三維加速度傳感器，其能檢測三個維度的加速度，即碳x、y和z軸線（例如，日本日本已公開專利No.07-245413，已公開日文翻譯的PCT國際專利申請No.2005-534016，日本已公開專利No.06-258340，日本已公開專利No.05-340960，日本已公開專利No.2773495，日本已公開專利No.3327595等）。例如，日本已公開專利07-245413公開的加速度傳感器配置使得錘部連接到四個梁部，每一個梁部固定到基板，以便允許錘部三維地運動即相對于x軸線、y軸線和z軸線方向。對于公開的加速度傳感器，參考錘部的中心（在俯視觀察時錘部的中心），分開地設置了用于檢測沿x軸線方向起作用的加速度和沿y軸線方向起作用的加速度的靜電電容器，其中xy平面與錘部的平面方向平行。進一步地，靜電電容器的可動電極設置為從錘部沿相應的軸向方向延伸，以便面對相關的固定電極。

發明內容

上述加速度傳感器配置為例如使得安裝在靜電電容器上的每一個固定電極連接到基板，以便最終連接到處理電路，所述處理電路從靜電電容的變化計算加速度。為了建立到處理電路的連接，例如，日本已公開專利No.11-344507公開的加速度傳感器配置為使得用于將固定電極連接到基板的連接件（在該文獻中稱為支撐件）設置為在錘部的兩端部與相應固定電極聯接。日本已公開專利No.2773495中公開的加速度傳感器例如配置為使得連接件（在該文獻中稱為端子）設置為將相應靜電電容器的固定電極和基板連接，所述靜電電容器設置在錘部的x軸線方向的兩側和其y軸線方向的兩側。

然而，使用這樣的連接件需要制造用于建立基板和平坦板狀固定電極的連接，這使得固定電極與其他部分相比變厚。進一步地，取決于其形狀、結構環境、布置方式，會存在這樣的情況，連接件設置為不充分面對相關的可動電極。甚至在連接件充分地設置為面對相關的可動電極的情況下，有效的靜電電容也會由于消除了對加速度做出響應的電容變化而不被輸出。在任一情況下，采用這樣的連接件不對更好的加速度檢測有貢獻。

在上述加速度傳感器中，分開地設置多個靜電電容器，每一個靜電電容器對一個檢測方向做出響應。因為不用于檢測加速度的連接件連接到每一個靜電電容器的固定電極，所以每一個靜電電容器占據的區域變大且作為一個整體的加速度傳感器的尺寸因此變大。

因而，本發明一個方面的目標是提供一種加速度傳感器，其能實現加速度傳感器的全面小型化和靈敏度的改善。

（權利要求1）根據本發明的一個方面，提供一種加速度傳感器，包括:

基板;

錘部，其可動地設置為與基板分開;和

靜電電容器，配備有固定電極和可動電極，靜電電容器的靜電電容根據每一個固定電極和每一個可動電極之間的沿檢測方向的距離而變化，所述距離根據沿檢測方向起作用的加速度而變化，所述檢測方向與基板平坦表面方向平行，