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公開番号2024039416
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-22
出願番号2022143952
出願日2022-09-09
発明の名称MEMSデバイス
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01P 15/08 20060101AFI20240314BHJP(測定;試験)
要約【課題】バンプストップを大型化することなく耐衝撃性を向上させたバンプストップを備えたMEMSデバイスを提供する。
【解決手段】可動部を備えたMEMSデバイスは、基板と、基板に設けられた凹部と、凹部内に中空で支持された可動部と、凹部内に中空で支持され、可動部と接触することで可動部の動きを制限するバンプストップとを含み、バンプストップは、可動部に接触する突起部と、突起部と基板との間に設けられ、弾性変形することで突起部に加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する衝撃吸収部とを含む。また、MEMSデバイスは、可動部と接触して弾性変形することで可動部から加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する第1バンプストップと、可動部と接触することで可動部の動きを制限する第2バンプストップと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
可動部を備えたＭＥＭＳデバイスであって、
基板と、
基板に設けられた凹部と、
凹部内に中空で支持された可動部と、
凹部内に中空で支持され、可動部と接触することで可動部の動きを制限するバンプストップと、を含み、
バンプストップは、可動部に接触する突起部と、突起部と基板との間に設けられ、弾性変形することで突起部に加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する衝撃吸収部と、を含むＭＥＭＳデバイス。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
突起部は、可動部の可動方向に延在する請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
衝撃吸収部は、第１端が基板に固定され、第２端が突起部に固定された片持ち梁である請求項１または２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
衝撃吸収部は、基板に固定された格子状の梁である請求項１または２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
可動部を備えたＭＥＭＳデバイスであって、
基板と、
基板に設けられた凹部と、
凹部内に中空で支持された可動部と、
凹部内に中空で支持され、可動部と接触して弾性変形することで可動部から加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する第１バンプストップと、
凹部内に中空で支持され、可動部と接触することで可動部の動きを制限する第２バンプストップと、を含み、
可動部と第１バンプストップとの間隔Ｗ１は、可動部と第２バンプストップとの間隔Ｗ２より小さいＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
第１バンプストップは、可動部に接触する突起部と、突起部と基板との間に設けられ、弾性変形することで突起部に加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する衝撃吸収部と、を含む請求項５に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
第２バンプストップは、基板に固定され、可動部の可動方向に延在する突起部を含む請求項５に記載のＭＥＭＳデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＥＭデバイスに関し、特にバンプストップを備えたＭＥＭＳデバイスに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ構造を用いた加速度センサでは、基板に設けた固定電極とプルーフマスに設けた可動電極とが対向配置された容量素子からなる検出部を形成する。加速度が加わった場合に、固定電極に対して可動電極が相対的に移動し、このときの容量素子の容量変化を測定することで加速度を検出する。加速度センサに加速度が加わり、可動電極が固定電極に接近し過ぎた場合、静電力により可動電極が固定電極に張り付く場合があるために、基板からプルーフマスに向けて突起状のバンプストップを設けて、可動電極と固定電極が一定距離以上に接近しないようにして張り付きを防止していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００９－５００６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば大きな加速度が加わった場合などは、プルーフマスからバンプストップに対して短時間に大きな力（衝撃力）が加わるため、バンプストップが折れてストッパとしての役目が果たせなくなったり、折れたバンプストップが電極部等に引っかかり故障原因になる等の問題があった。
【０００５】
これに対して、バンプストップの断面積を大きくすることによりバンプストップの強度は向上するが、相対的にバンプストップ以外の配置面積が小さくなるという問題があった。また製造工程で基板をエッチングして凹部を形成する場合にエッチャントの回り込みが不十分となり、可動電極やプルーフマスを基板から十分に分離できないという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、大型化することなく耐衝撃性を向上させたバンプストップを備えたＭＥＭＳデバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの形態は、
可動部を備えたＭＥＭＳデバイスであって、
基板と、
基板に設けられた凹部と、
凹部内に中空で支持された可動部と、
凹部内に中空で支持され、可動部と接触することで可動部の動きを制限するバンプストップと、を含み、
バンプストップは、可動部に接触する突起部と、突起部と基板との間に設けられ、弾性変形することで突起部に加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する衝撃吸収部と、を含むＭＥＭＳデバイスである。
【０００８】
本発明の他の形態は、
可動部を備えたＭＥＭＳデバイスであって、
基板と、
基板に設けられた凹部と、
凹部内に中空で支持された可動部と、
凹部内に中空で支持され、可動部と接触して弾性変形することで可動部から加わった衝撃力の少なくとも一部を吸収する第１バンプストップと、
凹部内に中空で支持され、可動部と接触することで可動部の動きを制限する第２バンプストップと、を含み、
可動部と第１バンプストップとの間隔Ｗ１は、可動部と第２バンプストップとの間隔Ｗ２より小さいＭＥＭＳデバイスである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかるＭＥＭＳデバイスでは、構成を大きくすることなく、耐衝撃性を向上させたバンプストップを備えたＭＥＭＳデバイスの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施の形態１にかかるＭＥＭＳセンサのレイアウト図である。
図１のＭＥＭＳセンサのバンプストップ近傍Ａの拡大平面図である。
図１のＭＥＭＳセンサのバンプストップ近傍Ａの拡大斜視図である。
本発明の実施の形態２にかかるＭＥＭＳセンサのレイアウト図である。
図３のＭＥＭＳセンサのバンプストップ近傍Ｂの拡大平面図である。
本発明の実施の形態３にかかるＭＥＭＳセンサのレイアウト図である。
図５のＭＥＭＳセンサのバンプストップ近傍Ｃの拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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