[發明專利]傳感器芯片及力傳感器裝置

有效

• 申請號: 201980009485.1
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN111670349B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 山口真也
• 申請（專利權）人: 美蓓亞三美株式會社
• 主分類號: G01L5/162
• 分類號: G01L5/162;B81B3/00;H01L29/84
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;杜嘉璐

本傳感器芯片具有：基板；第一支撐部；在周圍配置有上述第一支撐部且配置于上述基板的中央的第二支撐部；連結相鄰的上述第一支撐部彼此的第一探測用梁；配置于上述第一探測用梁且被施加力的力點；以及配置于上述第一探測用梁的預定位置的多個形變檢測元件。上述多個形變檢測元件包括上述第一支撐部與上述力點之間的形成于上述第一探測用梁的第一形變檢測元件，相較于作為上述第一探測用梁與上述第一支撐部或上述力點連結的位置的上述第一探測用梁的寬度的第一梁寬度，作為形成有上述第一形變檢測元件的位置的上述第一探測用梁的寬度的第二梁寬度更小。另外，上述第一探測用梁具有直線部和通過連結部與上述直線部連結的傾斜部，多個上述形變檢測元件包括配置于比上述連結部靠上述傾斜部側的第一形變檢測元件。

技術領域

本發明涉及傳感器芯片及力傳感器裝置。

背景技術

一直以來，已知有力傳感器裝置，其在由金屬構成的應變體粘貼多個應變儀，通過將施加有外力時的形變轉換成電信號來檢測多軸的力。但是，該力傳感器裝置需要通過手工作業將應變儀逐張粘貼，因此在精度、生產性上存在問題，而且在構造上難以小型化。

另一方面，提出了一種力傳感器裝置，其通過將應變儀置換成形變檢測用的MEMS的傳感器芯片，從而消除貼合精度的問題，而且實現小型化(例如，參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4011345號

發明內容

發明所要解決的課題

另外，在上述現有的使用了MEMS的傳感器芯片的力傳感器裝置中，如果在輸入為單軸的情況(沿六個軸[Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz]中的任一個軸的方向的情況)下，則力傳感器能夠得到高的精度。

但是，在輸入為復合輸入的情況(沿六個軸[Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz]中的任意兩個以上的軸的復合的輸入的情況)下，由于軸分離性不充分，因此，力傳感器的誤差增大，精度降低。尤其是，在復合輸入的情況下，存在不足精度的目標值的復合輸入的軸的組合。

本發明鑒于上述的點而做成，其目的在于提高傳感器芯片相對于復合輸入的軸分離性，改善傳感器精度。

用于解決課題的方案

本傳感器芯片110具有：基板；第一支撐部111a、111b、111c、111d；第二支撐部111e，其在周圍配置有上述第一支撐部，且配置于上述基板的中央；第一探測用梁113a、113d、113g、113j，其連結相鄰的上述第一支撐部彼此；力點114a、114b、114c、114d，其配置于上述第一探測用梁，且被施加力；以及多個形變檢測元件，其配置于上述第一探測用梁的預定位置，上述多個形變檢測元件包括上述第一支撐部與上述力點之間的形成于上述第一探測用梁的第一形變檢測元件MzR1、MzR2、MzR3、MzR4、MzR1’、MzR2’、MzR3’、MzR4’，相較于作為上述第一探測用梁與上述第一支撐部或上述力點連結的位置的上述第一探測用梁的寬度的第一梁寬度，作為形成有上述第一形變檢測元件的位置的上述第一探測用梁的寬度的第二梁寬度更小。

另外，本傳感器芯片110具有：基板；第一支撐部111a、111b、111c、111d；第二支撐部111e，其在周圍配置有上述第一支撐部，且配置于上述基板的中央；第一探測用梁113a、113d、113g、113j，其連結相鄰的上述第一支撐部彼此；力點114a、114b、114c、114d，其配置于上述第一探測用梁，且被施加力；以及多個形變檢測元件，其配置于上述第一探測用梁的預定位置，上述第一探測用梁具有直線部113n1和通過連結部連結于上述直線部的傾斜部113n2、113n3，多個上述形變檢測元件包括配置于比上述連結部靠上述傾斜部側的第一形變檢測元件FzR1、FzR2。

此外，上述參照符號是為了容易理解而添加的，只是一例，并非限定于圖示的方案。