慣性センサ及びその製造方法
【課題】従来よりも小型であっても、従来の性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能な慣性センサを得る。
【解決手段】本発明の慣性センサは、基板１０上面部の所定位置に配設された電極２１〜２９（Ｚ軸方向慣性検出用）、電極３１〜３９（Ｘ軸方向慣性検出用）と、該電極間の所定箇所に配設された圧電素子６１〜６８（Ｚ軸方向慣性検出用）、圧電素子７１〜７８（Ｘ軸方向慣性検出用）とを備えている。圧電素子６１〜６８は、各圧電素子で出力された電圧が加算されるように設けられている。また、圧電素子７１〜７８も、各圧電素子で出力された電圧が加算されるように設けられている。
【解決手段】本発明の慣性センサは、基板１０上面部の所定位置に配設された電極２１〜２９（Ｚ軸方向慣性検出用）、電極３１〜３９（Ｘ軸方向慣性検出用）と、該電極間の所定箇所に配設された圧電素子６１〜６８（Ｚ軸方向慣性検出用）、圧電素子７１〜７８（Ｘ軸方向慣性検出用）とを備えている。圧電素子６１〜６８は、各圧電素子で出力された電圧が加算されるように設けられている。また、圧電素子７１〜７８も、各圧電素子で出力された電圧が加算されるように設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を用いた慣性センサであって、加速度などの慣性を検出することが可能なセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度センサなどの慣性センサは公知となっており、例えば、下記特許文献１に開示されたセンサがある。該センサは、板状の圧電素子と、この圧電素子の上面に形成された上部電極と、この圧電素子の下面に形成された下部電極と、によって構成される検出子を４組用意し、可撓性をもった基板内の１点に原点を定義し、この原点を通りかつ基板面に平行な方向にＸ軸を定義し、用意した４組の検出子のうちの２組をＸ軸の正の側に、他の２組を負の側に、それぞれＸ軸に沿って並べて配置し、各検出子の一方の電極を基板に固定し、基板外側の周囲部分をセンサ筺体に固定し、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を、原点に伝達する機能を有する作用体を形成し、この作用体に発生した力を、４組の検出子の各電極に発生する電荷に基づいて検出するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ９３／０２３４２
【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、上記特許文献１のセンサにおいては、小型化しようとした場合、従来の性能を維持したまま電極を従来通りに設けるということは困難となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、従来よりも小型であっても、従来の性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能な慣性センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 本発明の慣性センサは、可撓性を有した基板と、前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１の圧電素子及び板状の第２の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第１の圧電素子及び第２の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第３の圧電素子及び板状の第４の圧電素子と、前記第２の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１の電極と、前記第２の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第１の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第２の電極と、前記第１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第３の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第３の電極と、前記第３の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第４の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第４の電極と、前記第４の圧電素子の上部と接続されている第５の電極と、を備えているものである。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＺ軸方向の加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【０００８】
（２） 別の観点として、本発明の慣性センサは、可撓性を有した基板と、前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備えているものであってもよい。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＸ軸又はＹ軸の加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【００１０】
（３） 上記（１）の慣性センサにおいては、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備え、前記第１の圧電素子と前記第５の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と第６の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第７の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第８の圧電素子とが並設されていることが好ましい。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＺ軸、及び、Ｘ軸又はＹ軸の２軸方向における加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【００１２】
（４） 上記（３）の慣性センサにおいては、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第９の圧電素子及び板状の第１０の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第９の圧電素子及び第１０の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１１の圧電素子及び板状の第１２の圧電素子と、前記第１０の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１１の電極と、前記第１０の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第９の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１２の電極と、前記第９の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、他端部が前記第１１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１３の電極と、前記第１１の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第１２の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１４の電極と、前記第１２の圧電素子の下部と接続されている第１５の電極と、を備え、前記第１の圧電素子と前記第９の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と前記第１０の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第１１の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第１２の圧電素子とが並設されていることが好ましい。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向における加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【００１４】
（５） 本発明の慣性センサの製造方法は、上記（１）の慣性センサの製造方法であって、基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第１の電極及び前記第４の電極と、前記第１の圧電素子、前記第２の圧電素子、前記第３の圧電素子及び前記第４の圧電素子とを形成する第１工程と、前記第１工程後に、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第２の電極、前記第３の電極及び前記第５の電極を形成する第２工程と、を有しているものである。
【００１５】
（６） 別の観点として、本発明の慣性センサの製造方法は、上記（２）の慣性センサの製造方法であって、基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第６の電極、前記第８の電極及び前記第１０の電極と、前記第５の圧電素子、前記第６の圧電素子、前記第７の圧電素子及び前記第８の圧電素子とを形成する第１工程と、前記第１工程後であって、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第７の電極及び前記第１０の電極を形成する第２工程と、を有しているものであってもよい。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、上記（１）の慣性センサを容易に製造することができる。また、上記（６）の構成によれば、上記（２）の慣性センサを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る慣性センサの概略平面図である。
【図２】（ａ）が図１に示した慣性センサのI−I矢視断面図、（ｂ）が図１に示した慣性センサのII−II矢視断面図、（ｃ）が図１に示した慣性センサのIII−III矢視断面図である。
【図３】（ａ）が図１に示した慣性センサのIV−IV矢視断面図、（ｂ）が図１に示した慣性センサのV−V矢視断面図、（ｃ）が図１に示した慣性センサのVI−VI矢視断面図である。
【図４】図１に示した慣性センサの一部破断斜視図であって、基板と各圧電素子との配置関係を説明するためのものである。
【図５】図１に示した慣性センサの動作を説明するための断面図である。
【図６】図１に示した慣性センサの製造工程の説明に用いる図であって、（ａ）が基板上に電極用薄膜、圧電素子用薄膜を順にスパッタリングしたもの、（ｂ）が（ａ）に示した圧電素子用薄膜を所定形状にエッチングし圧電素子としたもの、（ｃ）が（ａ）に示した電極用薄膜を所定形状にエッチングしたもの、（ｄ）が絶縁体用薄膜を（ｃ）に示した部位の上部にスパッタリングしたもの、（ｅ）が（ｄ）に示した絶縁体用薄膜を所定形状にエッチングしたもの、（ｆ）が電極用薄膜を（ｅ）に示した部位の上部にスパッタリングした後、該電極用薄膜を所定形状にエッチングしたもの、を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る慣性センサについて説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、慣性センサ１０００は、可撓部１１ａ〜１１ｄと、作用体１２ａ〜１２ｄ、１４と、略矩形のスリット１３ａ〜１３ｄと、枠状のフレーム１５とを有した基板１０と、基板１０上面部の所定位置に配設された電極２１〜２９（Ｚ軸方向慣性検出用）、電極３１〜３９（Ｘ軸方向慣性検出用）、電極４１〜４９（Ｙ軸方向慣性検出用）と、該電極間の所定箇所に配設された圧電素子６１〜６８（Ｚ軸方向慣性検出用）、圧電素子７１〜７８（Ｘ軸方向慣性検出用）、圧電素子８１〜８８（Ｙ軸方向慣性検出用）とを備えている。なお、基板１０は、可撓性のある絶縁体、又は、絶縁層を表面に有した可撓性のある金属体などを用いることができる。また、各圧電素子は、加えられた力を電圧に変換する圧電効果を利用した素子であって、ＰＺＴなどの圧電セラミックスを用いることができる。また、各電極は、導体であればどのような材質のものであってもよい。また、各絶縁体は、電気的に絶縁できる材質のものであればどのようなものであってもよい。
【００２０】
可撓部１１ａ〜１１ｄのそれぞれは、外部から力が加わった際、フレーム１５の内部側において撓むことができるように、図２、図３（理解を容易にするため、各部位の厚みなどを誇張して示している。）に示すような所定厚さの板状部となっている。また、図１に示すように、可撓部１１ａは、基板１０において、スリット１３ａ、１３ｂを介して作用体１２ａと作用体１２ｂとの間に設けられている。可撓部１１ｂは、基板１０において、スリット１３ｃ、１３ｄを介して作用体１２ｃと作用体１２ｄとの間に設けられている。可撓部１１ｃは、基板１０において、スリット１３ｂ、１３ｃを介して作用体１２ｂと作用体１２ｃとの間に設けられている。可撓部１１ｄは、基板１０において、スリット１３ａ、１３ｄを介して作用体１２ａと作用体１２ｄとの間に設けられている。
【００２１】
作用体１２ａ〜１２ｄのそれぞれは、図１、図４に示すように、揺動可能に基板１０中央部から四方へ延設されている略直方体状のものであり、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を、基板１０中央部及び可撓部１１ａ〜１１ｄを介して基板１０全体に伝達することができるようになっている。
【００２２】
作用体１４は、図２、図３に示すように、基板１０中央部の下方面側に設けられている略直方体状のものであり、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を、基板１０中央部及び可撓部１１ａ〜１１ｄを介して基板１０全体に伝達することができるようになっている。
【００２３】
＜可撓部１１ａ及び可撓部１１ｂ付近の構成＞
圧電素子６２（第１の圧電素子）、圧電素子６１（第２の圧電素子）は、共に板状の部材であって、図２（ａ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ａ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子６３（第３の圧電素子）、圧電素子６４（第４の圧電素子）は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子６２、圧電素子６１と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｂ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。なお、図４は、図１に示した慣性センサ１０００のフレーム１５を取り去った場合を示す破断斜視図であって、基板１０と基板１０上の各圧電素子との配置関係を説明するために、各電極、各絶縁体を省略して示した図である。
【００２４】
圧電素子７２（第５の圧電素子）、圧電素子７１（第６の圧電素子）は、共に板状の部材であって、図２（ｂ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ａ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子７３（第７の圧電素子）、圧電素子７４（第８の圧電素子）は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子７２、圧電素子７１と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｂ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ａ上において、圧電素子６２（第１の圧電素子）と圧電素子７２（第５の圧電素子）とが並設され、圧電素子６１（第２の圧電素子）と圧電素子７１（第６の圧電素子）とが並設されているとともに、可撓部１１ｂ上において、圧電素子６３（第３の圧電素子）と圧電素子７３（第７の圧電素子）とが並設され、圧電素子６４（第４の圧電素子）と圧電素子７４（第８の圧電素子）とが並設されている。
【００２５】
圧電素子８２（第９の圧電素子）、圧電素子８１（第１０の圧電素子）は、共に板状の部材であって、図２（ｃ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ａ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子８３（第１１の圧電素子）、圧電素子８４（第１２の圧電素子）は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子８２、圧電素子８１と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｂ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ａ上において、圧電素子６２（第１の圧電素子）と圧電素子８２（第９の圧電素子）とが並設され、圧電素子６１（第２の圧電素子）と圧電素子８１（第１０の圧電素子）とが並設されているとともに、可撓部１１ｂ上において、圧電素子６３（第３の圧電素子）と圧電素子８３（第１１の圧電素子）とが並設され、圧電素子６４（第４の圧電素子）と圧電素子８４（第１２の圧電素子）とが並設されている。
【００２６】
（Ｚ軸方向慣性検出用の各電極）
電極２１（第１の電極）は、図１に示すように、外部からの配線を取付可能な配線取付部２１ａを有しており、また、図２（ａ）に示すように、一部が圧電素子６１（第２の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられている。
【００２７】
電極２２（第２の電極）は、図２（ａ）に示すように、圧電素子６１（第２の圧電素子）の上部に設けられた一端部２２ａと、圧電素子６２（第１の圧電素子）の上部に設けられた他端部２２ｂと、一端部２２ａと他端部２２ｂとを接続する接続部２２ｃとを有している。
【００２８】
電極２３（第３の電極）は、圧電素子６２（第１の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部２３ａと、圧電素子６３（第３の圧電素子）の上部に設けられた他端部２３ｂと、一端部２３ａと他端部２３ｂとを接続する接続部２３ｃとを有している。接続部２３ｃ上には、絶縁体５２、５４、５５が積層されている。これら絶縁体５２、５４、５５のそれぞれの上部には、接続部２３ｃと電気的に導通しないように電極２７、３７、４７がそれぞれ積層されている。
【００２９】
電極２４（第４の電極）は、圧電素子６３（第３の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部２４ａと、圧電素子６４（第４の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた他端部２４ｂと、一端部２４ａと他端部２４ｂとを接続する接続部２４ｃとを有している。
【００３０】
電極２５（第５の電極）は、一端部が圧電素子６４（第４の圧電素子）の上部と接続されており、他端部が圧電素子６５の下部と接続されている（図１、図３（ａ）参照）。
【００３１】
また、図２（ａ）に示すように、電極２１と電極２２とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９１が電極２１と電極２２の接続部２２ｃとの間に設けられている。同様に、電極２２と電極２３とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９２が電極２２の接続部２２ｃと電極２３の一端部２３ａとの間に設けられている。また、電極２３と電極２４とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９３が電極２３の接続部２３ｃと電極２４の一端部２４ａとの間に設けられている。また、電極２４と電極２５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９４が電極２４の他端部２４ｂと電極２５との間に設けられている。
【００３２】
（Ｘ軸方向慣性検出用の各電極）
電極３１（第６の電極）は、図１に示すように、外部からの配線を取付可能な配線取付部３１ａを有しており、また、図２（ｂ）に示すように、一部が圧電素子７１（第６の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられている。
【００３３】
電極３２（第７の電極）は、図２（ｂ）に示すように、圧電素子７１（第６の圧電素子）の上部に設けられた一端部３２ａと、圧電素子７２（第５の圧電素子）の上部に設けられた他端部３２ｂと、一端部３２ａと他端部３２ｂとを接続する接続部３２ｃとを有している。
【００３４】
電極３３（第８の電極）は、圧電素子７２（第５の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部３３ａと、圧電素子７３（第７の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた他端部３３ｂと、一端部３３ａと他端部３３ｂとを接続する接続部３３ｃとを有している。接続部３３ｃ上には、絶縁体５２、５４、５５が積層されている。これら絶縁体５２、５４、５５のそれぞれの上部には、接続部３３ｃと電気的に導通しないように電極２７、３７、４７がそれぞれ積層されている。
【００３５】
電極３４（第９の電極）は、圧電素子７３（第７の圧電素子）の上部に設けられた一端部３４ａと、圧電素子７４（第８の圧電素子）の上部に設けられた他端部３４ｂと、一端部３４ａと他端部３４ｂとを接続する接続部３４ｃとを有している。
【００３６】
電極３５（第１０の電極）は、一端部が圧電素子７４（第８の圧電素子）の下部と接続されており、他端部が圧電素子７５の下部と接続されている（図１、図３（ｂ）参照）。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示すように、電極３１と電極３２とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０１が電極３１と電極３２の接続部３２ｃとの間に設けられている。同様に、電極３２と電極３３とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０２が電極３２の接続部３２ｃと電極３３の一端部３３ａとの間に設けられている。また、電極３３と電極３４とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０３が電極３３の他端部３３ｂと電極３４の接続部３４ｃとの間に設けられている。また、電極３４と電極３５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０４が電極３４の接続部３４ｃと電極３５との間に設けられている。
【００３８】
（Ｙ軸方向慣性検出用の各電極）
電極４１（第１１の電極）は、図１に示すように、外部からの配線を取付可能な配線取付部４１ａを有しており、また、図２（ｃ）に示すように、一部が圧電素子８１（第１０の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられている。
【００３９】
電極４２（第１２の電極）は、図２（ｃ）に示すように、圧電素子８１（第１０の圧電素子）の上部に設けられた一端部４２ａと、圧電素子８２（第９の圧電素子）の上部に設けられた他端部４２ｂと、一端部４２ａと他端部４２ｂとを接続する接続部４２ｃとを有している。
【００４０】
電極４３（第１３の電極）は、圧電素子８２（第９の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部４３ａと、圧電素子８３（第１１の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた他端部４３ｂと、一端部４３ａと他端部４３ｂとを接続する接続部４３ｃとを有している。接続部４３ｃ上には、絶縁体５２、５４、５５が積層されている。これら絶縁体５２、５４、５５のそれぞれの上部には、接続部４３ｃと電気的に導通しないように電極２７、３７、４７がそれぞれ積層されている。
【００４１】
電極４４（第１４の電極）は、圧電素子８３（第１１の圧電素子）の上部に設けられた一端部４４ａと、圧電素子８４（第１２の圧電素子）の上部に設けられた他端部４４ｂと、一端部４４ａと他端部４４ｂとを接続する接続部４４ｃとを有している。
【００４２】
電極４５（第１５の電極）は、一端部が圧電素子８４（第１２の圧電素子）の下部と接続されており、他端部が圧電素子８５の下部と接続されている（図１、図３（ｃ）参照）。
【００４３】
また、図２（ｃ）に示すように、電極４１と電極４２とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１１が電極４１と電極４２の接続部４２ｃとの間に設けられている。同様に、電極４２と電極４３とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１２が電極４２の接続部４２ｃと電極４３の一端部４３ａとの間に設けられている。また、電極４３と電極４４とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１３が電極４３の他端部４３ｂと電極４４の接続部４４ｃとの間に設けられている。また、電極４４と電極４５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１４が電極４４の接続部４４ｃと電極４５との間に設けられている。
【００４４】
＜可撓部１１ｃ及び可撓部１１ｄ付近の構成＞
圧電素子６６、圧電素子６５は、共に板状の部材であって、図３（ａ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｃ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子６７、圧電素子６８は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子６６、圧電素子６５と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｄ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。
【００４５】
圧電素子７６、圧電素子７５は、共に板状の部材であって、図３（ｂ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｃ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子７７、圧電素子７８は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子７６、圧電素子７５と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｄ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ｃ上において、圧電素子６６と圧電素子７６とが並設され、圧電素子６５と圧電素子７５とが並設されているとともに、可撓部１１ｄ上において、圧電素子６７と圧電素子７７とが並設され、圧電素子６８と圧電素子７８とが並設されている。
【００４６】
圧電素子８６、圧電素子８５は、共に板状の部材であって、図３（ｃ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｃ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子８７、圧電素子８８は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子８６、圧電素子８５と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｄ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ｃ上において、圧電素子６６と圧電素子８６とが並設され、圧電素子６５と圧電素子８５とが並設されているとともに、可撓部１１ｄ上において、圧電素子６７と圧電素子８７とが並設され、圧電素子６８と圧電素子８８とが並設されている。
【００４７】
（Ｚ軸方向慣性検出用の各電極）
電極２５は、図３（ａ）に示すように、一端部が絶縁体５１の上部に設けられ、他端部が圧電素子６５の下部と基板１０との間に設けられているものである。なお、絶縁体５１は電極４５の一部を覆うように基板１０上に形成されており、電極２５と電極４５とが電気的に導通しないようになっている。
【００４８】
電極２６は、図３（ａ）に示すように、圧電素子６５の上部に設けられた一端部２６ａと、圧電素子６６の上部に設けられた他端部２６ｂと、一端部２６ａと他端部２６ｂとを接続する接続部２６ｃとを有している。
【００４９】
電極２７は、圧電素子６６の下部と基板１０との間に設けられた一端部２７ａと、圧電素子６７の上部に設けられた他端部２７ｂと、一端部２７ａと他端部２７ｂとを接続する接続部２７ｃとを有している。接続部２７ｃは、電極２３、３３、４３のうち基板１０中央部を通過する部分を覆うように設けられた絶縁体５２の上に積層されており、接続部２７ｃと電極２３、３３、４３のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００５０】
電極２８は、圧電素子６７の下部と基板１０との間に設けられた一端部２８ａと、圧電素子６８の下部と基板１０との間に設けられた他端部２８ｂと、一端部２８ａと他端部２８ｂとを接続する接続部２８ｃとを有している。
【００５１】
電極２９は、一端部が圧電素子６８の上部と接続されており、他端部には外部からの配線を取付可能な配線取付部２９ａが設けられている（図１、図３（ａ）参照）。
【００５２】
また、図３（ａ）に示すように、電極２５と電極２６とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９５が電極２５と電極２６の接続部２６ｃとの間に設けられている。同様に、電極２６と電極２７とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９６が電極２６の接続部２６ｃと電極２７の一端部２７ａとの間に設けられている。また、電極２７と電極２８とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９７が電極２７の接続部２７ｃと電極２８の一端部２８ａとの間に設けられている。また、電極２８と電極２９とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９８が電極２８の他端部２８ｂと電極２９との間に設けられている。
【００５３】
（Ｘ軸方向慣性検出用の各電極）
電極３５は、図３（ｂ）に示すように、一端部が絶縁体５３の上部に設けられ、他端部が圧電素子７５の下部と基板１０との間に設けられているものである。なお、絶縁体５３は電極２５、４５の一部を覆うように基板１０上に形成されており、電極３５と電極２５、４５のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００５４】
電極３６は、図３（ｂ）に示すように、圧電素子７５の上部に設けられた一端部３６ａと、圧電素子７６の上部に設けられた他端部３６ｂと、一端部３６ａと他端部３６ｂとを接続する接続部３６ｃとを有している。
【００５５】
電極３７は、圧電素子７６の下部と基板１０との間に設けられた一端部３７ａと、圧電素子７７の下部と基板１０との間に設けられた他端部３７ｂと、一端部３７ａと他端部３７ｂとを接続する接続部３７ｃとを有している。接続部３７ｃは、電極２３、３３、４３のうち基板１０中央部を通過する部分を覆うように設けられた絶縁体５４の上に積層されており、接続部３７ｃと電極２３、３３、４３のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００５６】
電極３８は、圧電素子７７の上部に設けられた一端部３８ａと、圧電素子７８の上部に設けられた他端部３８ｂと、一端部３８ａと他端部３８ｂとを接続する接続部３８ｃとを有している。
【００５７】
電極３９は、一端部が圧電素子７８の下部と接続されており、他端部には外部からの配線を取付可能な配線取付部３９ａが設けられている（図１、図３（ｂ）参照）。
【００５８】
また、図３（ｂ）に示すように、電極３５と電極３６とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０５が電極３５と電極３６の接続部３６ｃとの間に設けられている。同様に、電極３６と電極３７とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０６が電極３６の接続部３６ｃと電極３７の一端部３７ａとの間に設けられている。また、電極３７と電極３８とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０７が電極３７の他端部３７ｂと電極３８の接続部３８ｃとの間に設けられている。また、電極３８と電極３５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０８が電極３８の接続部３８ｃと電極３９との間に設けられている。
【００５９】
（Ｙ軸方向慣性検出用の各電極）
電極４５は、図３（ｃ）に示すように、一部が圧電素子８５の下部と基板１０との間に設けられているものである。
【００６０】
電極４６は、図３（ｃ）に示すように、圧電素子８５の上部に設けられた一端部４６ａと、圧電素子８６の上部に設けられた他端部４６ｂと、一端部４６ａと他端部４６ｂとを接続する接続部４６ｃとを有している。
【００６１】
電極４７は、圧電素子８６の下部と基板１０との間に設けられた一端部４７ａと、圧電素子８７の下部と基板１０との間に設けられた他端部４７ｂと、一端部４７ａと他端部４７ｂとを接続する接続部４７ｃとを有している。接続部４７ｃは、電極２３、３３、４３のうち基板１０中央部を通過する部分を覆うように設けられた絶縁体５５の上に積層されており、接続部４７ｃと電極２３、３３、４３のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００６２】
電極４８は、圧電素子８７の上部に設けられた一端部４８ａと、圧電素子８８の上部に設けられた他端部４８ｂと、一端部４８ａと他端部４８ｂとを接続する接続部４８ｃとを有している。
【００６３】
電極４９は、一端部が圧電素子８８の下部と接続されており、他端部には外部からの配線を取付可能な配線取付部４９ａが設けられている（図１、図３（ｃ）参照）。
【００６４】
また、図３（ｃ）に示すように、電極４５と電極４６とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１５が電極４５と電極４６の接続部４６ｃとの間に設けられている。同様に、電極４６と電極４７とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１６が電極４６の接続部４６ｃと電極４７の一端部４７ａとの間に設けられている。また、電極４７と電極４８とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１７が電極４７の他端部４７ｂと電極４８の接続部４８ｃとの間に設けられている。また、電極４８と電極４５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１８が電極４８の接続部４８ｃと電極４５との間に設けられている。
【００６５】
＜慣性センサ１０００の動作＞
次に、加速度が作用した場合の慣性センサ１０００の動作について、図５（理解を容易にするため、各部位の厚み、伸び縮みなどを誇張して示している。）を用いて説明する。まず、フレーム１５が固定されている状態で、作用体１４にＺ軸方向の加速度が作用した場合について、慣性センサ１０００におけるＺ軸方向慣性検出用の構成（図２（ａ）、図３（ａ）の構成）を用いて説明する。
【００６６】
作用体１４にＺ軸方向の加速度が作用した場合、作用体１４の重心にＺ軸方向の力Ｆｚが発生することになる。この力Ｆｚにより、作用体１４は図５（ａ）下方へ向かって引っ張られ、基板１０が図５（ａ）に示したように撓む。この撓みによって、圧電素子６１には圧縮応力、圧電素子６２には引張応力、圧電素子６３には引張応力、圧電素子６４には圧縮応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。このとき、電極２１〜２５の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ａ、１１ｂの変形方向とがそれぞれ等しくなっているので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。また、図示しないが、圧電素子６５〜６８においても圧電素子６１〜６４と同様に電圧が出力される。すなわち、圧電素子６５には圧縮応力、圧電素子６６には引張応力、圧電素子６７には引張応力、圧電素子６８には圧縮応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。そして、電極２５〜２９の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ｃ、１１ｄの変形方向とがそれぞれ等しくなるので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。つまり、圧電素子６１〜６８において出力された各電圧が全て加算される。
【００６７】
次に、フレーム１５が固定されている状態で、作用体１４にＸ軸方向の加速度が作用した場合について、図５（ｂ）、及び、慣性センサ１０００におけるＸ軸方向慣性検出用の構成（図２（ｂ）、図３（ｂ）の構成）を用いて説明する。
【００６８】
作用体１４にＸ軸方向の加速度が作用した場合、作用体１４の重心にＸ軸方向の力Ｆｘが発生することになる。この力Ｆｘにより、基板１０が図５（ａ）に示したように撓む。この撓みによって、圧電素子７１には圧縮応力、圧電素子７２には引張応力、圧電素子７３には圧縮応力、圧電素子６４には引張応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。このとき、電極３１〜３５の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ａ、１１ｂの変形方向とがそれぞれ等しくなっているので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。また、図示しないが、圧電素子７５〜７８においても圧電素子７１〜７４と同様に電圧が出力される。すなわち、圧電素子７５には圧縮応力、圧電素子７６には引張応力、圧電素子７７には圧縮応力、圧電素子７８には引張応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。そして、電極３５〜３９の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ｃ、１１ｄの変形方向とがそれぞれ等しくなっているので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。つまり、圧電素子７１〜７８において出力された各電圧が全て加算される。
【００６９】
一方、フレーム１５が固定されている状態で、作用体１４にＹ軸方向の加速度が作用した場合においては、図示しないが、作用体１４の重心にＹ軸方向の力が発生することになる。したがって、作用体１４にＸ軸方向の加速度が作用した場合と同様の現象が起こる。すなわち、圧電素子８１〜８８において出力された各電圧が全て加算されることになる。
【００７０】
＜慣性センサの製造＞
次に、図６を用いて、本発明の慣性センサの製造の一例について説明する。なお、本製造工程で製造する慣性センサは、上述の慣性センサ１０００と絶縁体付近の構造が異なっているが、上述の慣性センサ１０００についても、本製造工程におけるスパッタリング工程及びエッチング工程を適宜用いることで同様に製造することが可能である。ここでは、本発明の慣性センサの一部分の製造工程を説明した後、本発明の慣性センサ全体の製造工程について説明する。
【００７１】
図６（ａ）の一部拡大図に示したように、基板１０と同様の基板１２０上面に順に積層されている電極用薄膜１２１、圧電素子用薄膜１２２を順にスパッタリングする。次に、圧電素子用薄膜１２２をドライエッチングして、図６（ｂ）に示したような形状の圧電素子１２２ａ（上記圧電素子６３と同様のもの）を形成した後、電極用薄膜１２１をドライエッチングして、図６（ｃ）に示したような形状の電極１２１ａ（上記電極２４と同様のもの）を形成する（第１工程）。続いて、図６（ｃ）に示した部位の上面に図６（ｄ）に示したような絶縁体層１２３を形成した後、絶縁体層１２３をドライエッチングして、図６（ｅ）に示したような形状の絶縁体１２３ａを形成する（絶縁体形成工程）。そして、図６（ｅ）に示した部位の上面に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をドライエッチングして、図６（ｆ）に示したような形状の電極１２４（上記電極２３と同様のもの）を形成する（第２工程）。
【００７２】
上述した第１〜第３工程のいずれかを、各電極、各圧電素子、各絶縁体において同様に行うことで、本発明の慣性センサを製造することが可能である。また、上記慣性センサ１０００を製造する場合も同様である。なお、上記慣性センサ１０００における絶縁体の形成は、圧電素子を形成する前に行って、各電極間を絶縁するようにしてもよい。また、例えば、本発明に係る各電極は、配置されている部位によって形状などが異なるように形成しなければならないことがあるが、このような場合の部位形成は、従来から存在するパターンニング技術のいずれか１以上を用いることで対応できる。また、上述した第１〜第３工程以外にも、他の電極及び絶縁体を形成する必要がある場合があるが、これら他の電極及び絶縁体の形成においても、従来から存在するパターンニング技術のいずれか１以上を用いることで対応できる。
【００７３】
上記構成の慣性センサ１０００によれば、以下の作用効果を得ることができる。すなわち、従来よりも小型の慣性センサであっても、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向における加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま、基板１０端部（フレーム１５の上面）から配線取付部４９ａを介して外部と電気的に接続することができる。
【００７４】
また、慣性検出用の各部位の可撓部１１ａ〜１１ｄに対する占有率を従来よりも増加させることができるので、一定面積あたりの出力電圧を向上することができる。
【００７５】
また、Ｚ軸方向慣性検出用の圧電素子６１〜６８において出力された各電圧を全て加算することができるので、従来よりも一定面積あたりの出力電圧を向上することができる。特に、該出力電圧を加速度などの慣性の力に対して１対１とすることができる。なお、慣性センサ１０００によれば、Ｘ軸方向の慣性検出、及び、Ｙ軸方向の慣性検出においても同様である。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示したＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向における慣性検出をするための部位のみの構成（図３（ａ）〜（ｃ）に示した可撓部１１ｃ、１１ｄ上の圧電素子及び電極がないもの）とし、外部からの配線を取付可能な配線取付部（配線取付部３１ａなどと同様のもの）を電極２５、３５、４５に接続した慣性センサとしてもよい。
【００７７】
また、本発明の慣性センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうちいずれか１方向の慣性検出をするための部位のみの構成であってもよい。すなわち、図２（ａ）、図３（ａ）に示した部位のみを有した慣性センサ、図２（ｂ）、図３（ｂ）に示した部位のみを有した慣性センサ、又は、図２（ｃ）、図３（ｃ）に示した部位のみを有した慣性センサであってもよい。また、本発明の慣性センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうちいずれか２方向の慣性検出をするための部位のみの構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１２０ 基板
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 可撓部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１４ 作用体
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ スリット
１５ フレーム
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、１２１ａ、１２４ 電極
２１ａ、２９ａ、３１ａ、４１ａ、３９ａ、４９ａ 配線取付部
２２ａ、２３ａ、２４ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３６ａ、３７ａ、３８ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、４６ａ、４７ａ、４８ａ 一端部
２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２６ｂ、２７ｂ、２８ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ、３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ、４６ｂ、４７ｂ、４８ｂ 他端部
２２ｃ、２３ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２７ｃ、２８ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ、３６ｃ、３７ｃ、３８ｃ、４２ｃ、４３ｃ、４４ｃ、４６ｃ、４７ｃ、４８ｃ 接続部
５１、５２、５３、５４、５５、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１２３ａ 絶縁体
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、１２２ａ 圧電素子
１２１ 電極用薄膜
１２２ 圧電素子用薄膜
１２３ 絶縁体層
１０００ 慣性センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を用いた慣性センサであって、加速度などの慣性を検出することが可能なセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度センサなどの慣性センサは公知となっており、例えば、下記特許文献１に開示されたセンサがある。該センサは、板状の圧電素子と、この圧電素子の上面に形成された上部電極と、この圧電素子の下面に形成された下部電極と、によって構成される検出子を４組用意し、可撓性をもった基板内の１点に原点を定義し、この原点を通りかつ基板面に平行な方向にＸ軸を定義し、用意した４組の検出子のうちの２組をＸ軸の正の側に、他の２組を負の側に、それぞれＸ軸に沿って並べて配置し、各検出子の一方の電極を基板に固定し、基板外側の周囲部分をセンサ筺体に固定し、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を、原点に伝達する機能を有する作用体を形成し、この作用体に発生した力を、４組の検出子の各電極に発生する電荷に基づいて検出するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ９３／０２３４２
【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、上記特許文献１のセンサにおいては、小型化しようとした場合、従来の性能を維持したまま電極を従来通りに設けるということは困難となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、従来よりも小型であっても、従来の性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能な慣性センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 本発明の慣性センサは、可撓性を有した基板と、前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１の圧電素子及び板状の第２の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第１の圧電素子及び第２の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第３の圧電素子及び板状の第４の圧電素子と、前記第２の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１の電極と、前記第２の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第１の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第２の電極と、前記第１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第３の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第３の電極と、前記第３の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第４の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第４の電極と、前記第４の圧電素子の上部と接続されている第５の電極と、を備えているものである。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＺ軸方向の加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【０００８】
（２） 別の観点として、本発明の慣性センサは、可撓性を有した基板と、前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備えているものであってもよい。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＸ軸又はＹ軸の加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【００１０】
（３） 上記（１）の慣性センサにおいては、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備え、前記第１の圧電素子と前記第５の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と第６の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第７の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第８の圧電素子とが並設されていることが好ましい。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＺ軸、及び、Ｘ軸又はＹ軸の２軸方向における加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【００１２】
（４） 上記（３）の慣性センサにおいては、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第９の圧電素子及び板状の第１０の圧電素子と、前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第９の圧電素子及び第１０の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１１の圧電素子及び板状の第１２の圧電素子と、前記第１０の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１１の電極と、前記第１０の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第９の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１２の電極と、前記第９の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、他端部が前記第１１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１３の電極と、前記第１１の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第１２の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１４の電極と、前記第１２の圧電素子の下部と接続されている第１５の電極と、を備え、前記第１の圧電素子と前記第９の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と前記第１０の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第１１の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第１２の圧電素子とが並設されていることが好ましい。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、従来よりも小型の慣性センサであっても、従来のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向における加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま電極を設けることが可能となる。
【００１４】
（５） 本発明の慣性センサの製造方法は、上記（１）の慣性センサの製造方法であって、基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第１の電極及び前記第４の電極と、前記第１の圧電素子、前記第２の圧電素子、前記第３の圧電素子及び前記第４の圧電素子とを形成する第１工程と、前記第１工程後に、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第２の電極、前記第３の電極及び前記第５の電極を形成する第２工程と、を有しているものである。
【００１５】
（６） 別の観点として、本発明の慣性センサの製造方法は、上記（２）の慣性センサの製造方法であって、基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第６の電極、前記第８の電極及び前記第１０の電極と、前記第５の圧電素子、前記第６の圧電素子、前記第７の圧電素子及び前記第８の圧電素子とを形成する第１工程と、前記第１工程後であって、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第７の電極及び前記第１０の電極を形成する第２工程と、を有しているものであってもよい。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、上記（１）の慣性センサを容易に製造することができる。また、上記（６）の構成によれば、上記（２）の慣性センサを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る慣性センサの概略平面図である。
【図２】（ａ）が図１に示した慣性センサのI−I矢視断面図、（ｂ）が図１に示した慣性センサのII−II矢視断面図、（ｃ）が図１に示した慣性センサのIII−III矢視断面図である。
【図３】（ａ）が図１に示した慣性センサのIV−IV矢視断面図、（ｂ）が図１に示した慣性センサのV−V矢視断面図、（ｃ）が図１に示した慣性センサのVI−VI矢視断面図である。
【図４】図１に示した慣性センサの一部破断斜視図であって、基板と各圧電素子との配置関係を説明するためのものである。
【図５】図１に示した慣性センサの動作を説明するための断面図である。
【図６】図１に示した慣性センサの製造工程の説明に用いる図であって、（ａ）が基板上に電極用薄膜、圧電素子用薄膜を順にスパッタリングしたもの、（ｂ）が（ａ）に示した圧電素子用薄膜を所定形状にエッチングし圧電素子としたもの、（ｃ）が（ａ）に示した電極用薄膜を所定形状にエッチングしたもの、（ｄ）が絶縁体用薄膜を（ｃ）に示した部位の上部にスパッタリングしたもの、（ｅ）が（ｄ）に示した絶縁体用薄膜を所定形状にエッチングしたもの、（ｆ）が電極用薄膜を（ｅ）に示した部位の上部にスパッタリングした後、該電極用薄膜を所定形状にエッチングしたもの、を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る慣性センサについて説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、慣性センサ１０００は、可撓部１１ａ〜１１ｄと、作用体１２ａ〜１２ｄ、１４と、略矩形のスリット１３ａ〜１３ｄと、枠状のフレーム１５とを有した基板１０と、基板１０上面部の所定位置に配設された電極２１〜２９（Ｚ軸方向慣性検出用）、電極３１〜３９（Ｘ軸方向慣性検出用）、電極４１〜４９（Ｙ軸方向慣性検出用）と、該電極間の所定箇所に配設された圧電素子６１〜６８（Ｚ軸方向慣性検出用）、圧電素子７１〜７８（Ｘ軸方向慣性検出用）、圧電素子８１〜８８（Ｙ軸方向慣性検出用）とを備えている。なお、基板１０は、可撓性のある絶縁体、又は、絶縁層を表面に有した可撓性のある金属体などを用いることができる。また、各圧電素子は、加えられた力を電圧に変換する圧電効果を利用した素子であって、ＰＺＴなどの圧電セラミックスを用いることができる。また、各電極は、導体であればどのような材質のものであってもよい。また、各絶縁体は、電気的に絶縁できる材質のものであればどのようなものであってもよい。
【００２０】
可撓部１１ａ〜１１ｄのそれぞれは、外部から力が加わった際、フレーム１５の内部側において撓むことができるように、図２、図３（理解を容易にするため、各部位の厚みなどを誇張して示している。）に示すような所定厚さの板状部となっている。また、図１に示すように、可撓部１１ａは、基板１０において、スリット１３ａ、１３ｂを介して作用体１２ａと作用体１２ｂとの間に設けられている。可撓部１１ｂは、基板１０において、スリット１３ｃ、１３ｄを介して作用体１２ｃと作用体１２ｄとの間に設けられている。可撓部１１ｃは、基板１０において、スリット１３ｂ、１３ｃを介して作用体１２ｂと作用体１２ｃとの間に設けられている。可撓部１１ｄは、基板１０において、スリット１３ａ、１３ｄを介して作用体１２ａと作用体１２ｄとの間に設けられている。
【００２１】
作用体１２ａ〜１２ｄのそれぞれは、図１、図４に示すように、揺動可能に基板１０中央部から四方へ延設されている略直方体状のものであり、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を、基板１０中央部及び可撓部１１ａ〜１１ｄを介して基板１０全体に伝達することができるようになっている。
【００２２】
作用体１４は、図２、図３に示すように、基板１０中央部の下方面側に設けられている略直方体状のものであり、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を、基板１０中央部及び可撓部１１ａ〜１１ｄを介して基板１０全体に伝達することができるようになっている。
【００２３】
＜可撓部１１ａ及び可撓部１１ｂ付近の構成＞
圧電素子６２（第１の圧電素子）、圧電素子６１（第２の圧電素子）は、共に板状の部材であって、図２（ａ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ａ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子６３（第３の圧電素子）、圧電素子６４（第４の圧電素子）は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子６２、圧電素子６１と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｂ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。なお、図４は、図１に示した慣性センサ１０００のフレーム１５を取り去った場合を示す破断斜視図であって、基板１０と基板１０上の各圧電素子との配置関係を説明するために、各電極、各絶縁体を省略して示した図である。
【００２４】
圧電素子７２（第５の圧電素子）、圧電素子７１（第６の圧電素子）は、共に板状の部材であって、図２（ｂ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ａ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子７３（第７の圧電素子）、圧電素子７４（第８の圧電素子）は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子７２、圧電素子７１と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｂ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ａ上において、圧電素子６２（第１の圧電素子）と圧電素子７２（第５の圧電素子）とが並設され、圧電素子６１（第２の圧電素子）と圧電素子７１（第６の圧電素子）とが並設されているとともに、可撓部１１ｂ上において、圧電素子６３（第３の圧電素子）と圧電素子７３（第７の圧電素子）とが並設され、圧電素子６４（第４の圧電素子）と圧電素子７４（第８の圧電素子）とが並設されている。
【００２５】
圧電素子８２（第９の圧電素子）、圧電素子８１（第１０の圧電素子）は、共に板状の部材であって、図２（ｃ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ａ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子８３（第１１の圧電素子）、圧電素子８４（第１２の圧電素子）は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子８２、圧電素子８１と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｂ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ａ上において、圧電素子６２（第１の圧電素子）と圧電素子８２（第９の圧電素子）とが並設され、圧電素子６１（第２の圧電素子）と圧電素子８１（第１０の圧電素子）とが並設されているとともに、可撓部１１ｂ上において、圧電素子６３（第３の圧電素子）と圧電素子８３（第１１の圧電素子）とが並設され、圧電素子６４（第４の圧電素子）と圧電素子８４（第１２の圧電素子）とが並設されている。
【００２６】
（Ｚ軸方向慣性検出用の各電極）
電極２１（第１の電極）は、図１に示すように、外部からの配線を取付可能な配線取付部２１ａを有しており、また、図２（ａ）に示すように、一部が圧電素子６１（第２の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられている。
【００２７】
電極２２（第２の電極）は、図２（ａ）に示すように、圧電素子６１（第２の圧電素子）の上部に設けられた一端部２２ａと、圧電素子６２（第１の圧電素子）の上部に設けられた他端部２２ｂと、一端部２２ａと他端部２２ｂとを接続する接続部２２ｃとを有している。
【００２８】
電極２３（第３の電極）は、圧電素子６２（第１の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部２３ａと、圧電素子６３（第３の圧電素子）の上部に設けられた他端部２３ｂと、一端部２３ａと他端部２３ｂとを接続する接続部２３ｃとを有している。接続部２３ｃ上には、絶縁体５２、５４、５５が積層されている。これら絶縁体５２、５４、５５のそれぞれの上部には、接続部２３ｃと電気的に導通しないように電極２７、３７、４７がそれぞれ積層されている。
【００２９】
電極２４（第４の電極）は、圧電素子６３（第３の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部２４ａと、圧電素子６４（第４の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた他端部２４ｂと、一端部２４ａと他端部２４ｂとを接続する接続部２４ｃとを有している。
【００３０】
電極２５（第５の電極）は、一端部が圧電素子６４（第４の圧電素子）の上部と接続されており、他端部が圧電素子６５の下部と接続されている（図１、図３（ａ）参照）。
【００３１】
また、図２（ａ）に示すように、電極２１と電極２２とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９１が電極２１と電極２２の接続部２２ｃとの間に設けられている。同様に、電極２２と電極２３とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９２が電極２２の接続部２２ｃと電極２３の一端部２３ａとの間に設けられている。また、電極２３と電極２４とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９３が電極２３の接続部２３ｃと電極２４の一端部２４ａとの間に設けられている。また、電極２４と電極２５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９４が電極２４の他端部２４ｂと電極２５との間に設けられている。
【００３２】
（Ｘ軸方向慣性検出用の各電極）
電極３１（第６の電極）は、図１に示すように、外部からの配線を取付可能な配線取付部３１ａを有しており、また、図２（ｂ）に示すように、一部が圧電素子７１（第６の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられている。
【００３３】
電極３２（第７の電極）は、図２（ｂ）に示すように、圧電素子７１（第６の圧電素子）の上部に設けられた一端部３２ａと、圧電素子７２（第５の圧電素子）の上部に設けられた他端部３２ｂと、一端部３２ａと他端部３２ｂとを接続する接続部３２ｃとを有している。
【００３４】
電極３３（第８の電極）は、圧電素子７２（第５の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部３３ａと、圧電素子７３（第７の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた他端部３３ｂと、一端部３３ａと他端部３３ｂとを接続する接続部３３ｃとを有している。接続部３３ｃ上には、絶縁体５２、５４、５５が積層されている。これら絶縁体５２、５４、５５のそれぞれの上部には、接続部３３ｃと電気的に導通しないように電極２７、３７、４７がそれぞれ積層されている。
【００３５】
電極３４（第９の電極）は、圧電素子７３（第７の圧電素子）の上部に設けられた一端部３４ａと、圧電素子７４（第８の圧電素子）の上部に設けられた他端部３４ｂと、一端部３４ａと他端部３４ｂとを接続する接続部３４ｃとを有している。
【００３６】
電極３５（第１０の電極）は、一端部が圧電素子７４（第８の圧電素子）の下部と接続されており、他端部が圧電素子７５の下部と接続されている（図１、図３（ｂ）参照）。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示すように、電極３１と電極３２とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０１が電極３１と電極３２の接続部３２ｃとの間に設けられている。同様に、電極３２と電極３３とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０２が電極３２の接続部３２ｃと電極３３の一端部３３ａとの間に設けられている。また、電極３３と電極３４とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０３が電極３３の他端部３３ｂと電極３４の接続部３４ｃとの間に設けられている。また、電極３４と電極３５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０４が電極３４の接続部３４ｃと電極３５との間に設けられている。
【００３８】
（Ｙ軸方向慣性検出用の各電極）
電極４１（第１１の電極）は、図１に示すように、外部からの配線を取付可能な配線取付部４１ａを有しており、また、図２（ｃ）に示すように、一部が圧電素子８１（第１０の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられている。
【００３９】
電極４２（第１２の電極）は、図２（ｃ）に示すように、圧電素子８１（第１０の圧電素子）の上部に設けられた一端部４２ａと、圧電素子８２（第９の圧電素子）の上部に設けられた他端部４２ｂと、一端部４２ａと他端部４２ｂとを接続する接続部４２ｃとを有している。
【００４０】
電極４３（第１３の電極）は、圧電素子８２（第９の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた一端部４３ａと、圧電素子８３（第１１の圧電素子）の下部と基板１０との間に設けられた他端部４３ｂと、一端部４３ａと他端部４３ｂとを接続する接続部４３ｃとを有している。接続部４３ｃ上には、絶縁体５２、５４、５５が積層されている。これら絶縁体５２、５４、５５のそれぞれの上部には、接続部４３ｃと電気的に導通しないように電極２７、３７、４７がそれぞれ積層されている。
【００４１】
電極４４（第１４の電極）は、圧電素子８３（第１１の圧電素子）の上部に設けられた一端部４４ａと、圧電素子８４（第１２の圧電素子）の上部に設けられた他端部４４ｂと、一端部４４ａと他端部４４ｂとを接続する接続部４４ｃとを有している。
【００４２】
電極４５（第１５の電極）は、一端部が圧電素子８４（第１２の圧電素子）の下部と接続されており、他端部が圧電素子８５の下部と接続されている（図１、図３（ｃ）参照）。
【００４３】
また、図２（ｃ）に示すように、電極４１と電極４２とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１１が電極４１と電極４２の接続部４２ｃとの間に設けられている。同様に、電極４２と電極４３とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１２が電極４２の接続部４２ｃと電極４３の一端部４３ａとの間に設けられている。また、電極４３と電極４４とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１３が電極４３の他端部４３ｂと電極４４の接続部４４ｃとの間に設けられている。また、電極４４と電極４５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１４が電極４４の接続部４４ｃと電極４５との間に設けられている。
【００４４】
＜可撓部１１ｃ及び可撓部１１ｄ付近の構成＞
圧電素子６６、圧電素子６５は、共に板状の部材であって、図３（ａ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｃ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子６７、圧電素子６８は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子６６、圧電素子６５と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｄ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。
【００４５】
圧電素子７６、圧電素子７５は、共に板状の部材であって、図３（ｂ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｃ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子７７、圧電素子７８は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子７６、圧電素子７５と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｄ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ｃ上において、圧電素子６６と圧電素子７６とが並設され、圧電素子６５と圧電素子７５とが並設されているとともに、可撓部１１ｄ上において、圧電素子６７と圧電素子７７とが並設され、圧電素子６８と圧電素子７８とが並設されている。
【００４６】
圧電素子８６、圧電素子８５は、共に板状の部材であって、図３（ｃ）、図４に示すように、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｃ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、圧電素子８７、圧電素子８８は、共に板状の部材であって、基板１０中央部を挟んで圧電素子８６、圧電素子８５と対向配置されており、後述する所定の電極を介して可撓部１１ｄ上に、基板１０中央部からＸ軸に沿って外側に向かって、順に一列に設けられているものである。また、図４に示したように、可撓部１１ｃ上において、圧電素子６６と圧電素子８６とが並設され、圧電素子６５と圧電素子８５とが並設されているとともに、可撓部１１ｄ上において、圧電素子６７と圧電素子８７とが並設され、圧電素子６８と圧電素子８８とが並設されている。
【００４７】
（Ｚ軸方向慣性検出用の各電極）
電極２５は、図３（ａ）に示すように、一端部が絶縁体５１の上部に設けられ、他端部が圧電素子６５の下部と基板１０との間に設けられているものである。なお、絶縁体５１は電極４５の一部を覆うように基板１０上に形成されており、電極２５と電極４５とが電気的に導通しないようになっている。
【００４８】
電極２６は、図３（ａ）に示すように、圧電素子６５の上部に設けられた一端部２６ａと、圧電素子６６の上部に設けられた他端部２６ｂと、一端部２６ａと他端部２６ｂとを接続する接続部２６ｃとを有している。
【００４９】
電極２７は、圧電素子６６の下部と基板１０との間に設けられた一端部２７ａと、圧電素子６７の上部に設けられた他端部２７ｂと、一端部２７ａと他端部２７ｂとを接続する接続部２７ｃとを有している。接続部２７ｃは、電極２３、３３、４３のうち基板１０中央部を通過する部分を覆うように設けられた絶縁体５２の上に積層されており、接続部２７ｃと電極２３、３３、４３のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００５０】
電極２８は、圧電素子６７の下部と基板１０との間に設けられた一端部２８ａと、圧電素子６８の下部と基板１０との間に設けられた他端部２８ｂと、一端部２８ａと他端部２８ｂとを接続する接続部２８ｃとを有している。
【００５１】
電極２９は、一端部が圧電素子６８の上部と接続されており、他端部には外部からの配線を取付可能な配線取付部２９ａが設けられている（図１、図３（ａ）参照）。
【００５２】
また、図３（ａ）に示すように、電極２５と電極２６とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９５が電極２５と電極２６の接続部２６ｃとの間に設けられている。同様に、電極２６と電極２７とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９６が電極２６の接続部２６ｃと電極２７の一端部２７ａとの間に設けられている。また、電極２７と電極２８とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９７が電極２７の接続部２７ｃと電極２８の一端部２８ａとの間に設けられている。また、電極２８と電極２９とが電気的に直接導通しないように、絶縁体９８が電極２８の他端部２８ｂと電極２９との間に設けられている。
【００５３】
（Ｘ軸方向慣性検出用の各電極）
電極３５は、図３（ｂ）に示すように、一端部が絶縁体５３の上部に設けられ、他端部が圧電素子７５の下部と基板１０との間に設けられているものである。なお、絶縁体５３は電極２５、４５の一部を覆うように基板１０上に形成されており、電極３５と電極２５、４５のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００５４】
電極３６は、図３（ｂ）に示すように、圧電素子７５の上部に設けられた一端部３６ａと、圧電素子７６の上部に設けられた他端部３６ｂと、一端部３６ａと他端部３６ｂとを接続する接続部３６ｃとを有している。
【００５５】
電極３７は、圧電素子７６の下部と基板１０との間に設けられた一端部３７ａと、圧電素子７７の下部と基板１０との間に設けられた他端部３７ｂと、一端部３７ａと他端部３７ｂとを接続する接続部３７ｃとを有している。接続部３７ｃは、電極２３、３３、４３のうち基板１０中央部を通過する部分を覆うように設けられた絶縁体５４の上に積層されており、接続部３７ｃと電極２３、３３、４３のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００５６】
電極３８は、圧電素子７７の上部に設けられた一端部３８ａと、圧電素子７８の上部に設けられた他端部３８ｂと、一端部３８ａと他端部３８ｂとを接続する接続部３８ｃとを有している。
【００５７】
電極３９は、一端部が圧電素子７８の下部と接続されており、他端部には外部からの配線を取付可能な配線取付部３９ａが設けられている（図１、図３（ｂ）参照）。
【００５８】
また、図３（ｂ）に示すように、電極３５と電極３６とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０５が電極３５と電極３６の接続部３６ｃとの間に設けられている。同様に、電極３６と電極３７とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０６が電極３６の接続部３６ｃと電極３７の一端部３７ａとの間に設けられている。また、電極３７と電極３８とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０７が電極３７の他端部３７ｂと電極３８の接続部３８ｃとの間に設けられている。また、電極３８と電極３５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１０８が電極３８の接続部３８ｃと電極３９との間に設けられている。
【００５９】
（Ｙ軸方向慣性検出用の各電極）
電極４５は、図３（ｃ）に示すように、一部が圧電素子８５の下部と基板１０との間に設けられているものである。
【００６０】
電極４６は、図３（ｃ）に示すように、圧電素子８５の上部に設けられた一端部４６ａと、圧電素子８６の上部に設けられた他端部４６ｂと、一端部４６ａと他端部４６ｂとを接続する接続部４６ｃとを有している。
【００６１】
電極４７は、圧電素子８６の下部と基板１０との間に設けられた一端部４７ａと、圧電素子８７の下部と基板１０との間に設けられた他端部４７ｂと、一端部４７ａと他端部４７ｂとを接続する接続部４７ｃとを有している。接続部４７ｃは、電極２３、３３、４３のうち基板１０中央部を通過する部分を覆うように設けられた絶縁体５５の上に積層されており、接続部４７ｃと電極２３、３３、４３のそれぞれとが電気的に導通しないようになっている。
【００６２】
電極４８は、圧電素子８７の上部に設けられた一端部４８ａと、圧電素子８８の上部に設けられた他端部４８ｂと、一端部４８ａと他端部４８ｂとを接続する接続部４８ｃとを有している。
【００６３】
電極４９は、一端部が圧電素子８８の下部と接続されており、他端部には外部からの配線を取付可能な配線取付部４９ａが設けられている（図１、図３（ｃ）参照）。
【００６４】
また、図３（ｃ）に示すように、電極４５と電極４６とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１５が電極４５と電極４６の接続部４６ｃとの間に設けられている。同様に、電極４６と電極４７とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１６が電極４６の接続部４６ｃと電極４７の一端部４７ａとの間に設けられている。また、電極４７と電極４８とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１７が電極４７の他端部４７ｂと電極４８の接続部４８ｃとの間に設けられている。また、電極４８と電極４５とが電気的に直接導通しないように、絶縁体１１８が電極４８の接続部４８ｃと電極４５との間に設けられている。
【００６５】
＜慣性センサ１０００の動作＞
次に、加速度が作用した場合の慣性センサ１０００の動作について、図５（理解を容易にするため、各部位の厚み、伸び縮みなどを誇張して示している。）を用いて説明する。まず、フレーム１５が固定されている状態で、作用体１４にＺ軸方向の加速度が作用した場合について、慣性センサ１０００におけるＺ軸方向慣性検出用の構成（図２（ａ）、図３（ａ）の構成）を用いて説明する。
【００６６】
作用体１４にＺ軸方向の加速度が作用した場合、作用体１４の重心にＺ軸方向の力Ｆｚが発生することになる。この力Ｆｚにより、作用体１４は図５（ａ）下方へ向かって引っ張られ、基板１０が図５（ａ）に示したように撓む。この撓みによって、圧電素子６１には圧縮応力、圧電素子６２には引張応力、圧電素子６３には引張応力、圧電素子６４には圧縮応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。このとき、電極２１〜２５の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ａ、１１ｂの変形方向とがそれぞれ等しくなっているので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。また、図示しないが、圧電素子６５〜６８においても圧電素子６１〜６４と同様に電圧が出力される。すなわち、圧電素子６５には圧縮応力、圧電素子６６には引張応力、圧電素子６７には引張応力、圧電素子６８には圧縮応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。そして、電極２５〜２９の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ｃ、１１ｄの変形方向とがそれぞれ等しくなるので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。つまり、圧電素子６１〜６８において出力された各電圧が全て加算される。
【００６７】
次に、フレーム１５が固定されている状態で、作用体１４にＸ軸方向の加速度が作用した場合について、図５（ｂ）、及び、慣性センサ１０００におけるＸ軸方向慣性検出用の構成（図２（ｂ）、図３（ｂ）の構成）を用いて説明する。
【００６８】
作用体１４にＸ軸方向の加速度が作用した場合、作用体１４の重心にＸ軸方向の力Ｆｘが発生することになる。この力Ｆｘにより、基板１０が図５（ａ）に示したように撓む。この撓みによって、圧電素子７１には圧縮応力、圧電素子７２には引張応力、圧電素子７３には圧縮応力、圧電素子６４には引張応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。このとき、電極３１〜３５の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ａ、１１ｂの変形方向とがそれぞれ等しくなっているので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。また、図示しないが、圧電素子７５〜７８においても圧電素子７１〜７４と同様に電圧が出力される。すなわち、圧電素子７５には圧縮応力、圧電素子７６には引張応力、圧電素子７７には圧縮応力、圧電素子７８には引張応力、がそれぞれ発生し、電圧を出力する。そして、電極３５〜３９の構成によって、各圧電素子の分極方向と可撓部１１ｃ、１１ｄの変形方向とがそれぞれ等しくなっているので、各圧電素子で出力された電圧が加算される。つまり、圧電素子７１〜７８において出力された各電圧が全て加算される。
【００６９】
一方、フレーム１５が固定されている状態で、作用体１４にＹ軸方向の加速度が作用した場合においては、図示しないが、作用体１４の重心にＹ軸方向の力が発生することになる。したがって、作用体１４にＸ軸方向の加速度が作用した場合と同様の現象が起こる。すなわち、圧電素子８１〜８８において出力された各電圧が全て加算されることになる。
【００７０】
＜慣性センサの製造＞
次に、図６を用いて、本発明の慣性センサの製造の一例について説明する。なお、本製造工程で製造する慣性センサは、上述の慣性センサ１０００と絶縁体付近の構造が異なっているが、上述の慣性センサ１０００についても、本製造工程におけるスパッタリング工程及びエッチング工程を適宜用いることで同様に製造することが可能である。ここでは、本発明の慣性センサの一部分の製造工程を説明した後、本発明の慣性センサ全体の製造工程について説明する。
【００７１】
図６（ａ）の一部拡大図に示したように、基板１０と同様の基板１２０上面に順に積層されている電極用薄膜１２１、圧電素子用薄膜１２２を順にスパッタリングする。次に、圧電素子用薄膜１２２をドライエッチングして、図６（ｂ）に示したような形状の圧電素子１２２ａ（上記圧電素子６３と同様のもの）を形成した後、電極用薄膜１２１をドライエッチングして、図６（ｃ）に示したような形状の電極１２１ａ（上記電極２４と同様のもの）を形成する（第１工程）。続いて、図６（ｃ）に示した部位の上面に図６（ｄ）に示したような絶縁体層１２３を形成した後、絶縁体層１２３をドライエッチングして、図６（ｅ）に示したような形状の絶縁体１２３ａを形成する（絶縁体形成工程）。そして、図６（ｅ）に示した部位の上面に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をドライエッチングして、図６（ｆ）に示したような形状の電極１２４（上記電極２３と同様のもの）を形成する（第２工程）。
【００７２】
上述した第１〜第３工程のいずれかを、各電極、各圧電素子、各絶縁体において同様に行うことで、本発明の慣性センサを製造することが可能である。また、上記慣性センサ１０００を製造する場合も同様である。なお、上記慣性センサ１０００における絶縁体の形成は、圧電素子を形成する前に行って、各電極間を絶縁するようにしてもよい。また、例えば、本発明に係る各電極は、配置されている部位によって形状などが異なるように形成しなければならないことがあるが、このような場合の部位形成は、従来から存在するパターンニング技術のいずれか１以上を用いることで対応できる。また、上述した第１〜第３工程以外にも、他の電極及び絶縁体を形成する必要がある場合があるが、これら他の電極及び絶縁体の形成においても、従来から存在するパターンニング技術のいずれか１以上を用いることで対応できる。
【００７３】
上記構成の慣性センサ１０００によれば、以下の作用効果を得ることができる。すなわち、従来よりも小型の慣性センサであっても、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向における加速度などの慣性を検出する性能を少なくとも維持したまま、基板１０端部（フレーム１５の上面）から配線取付部４９ａを介して外部と電気的に接続することができる。
【００７４】
また、慣性検出用の各部位の可撓部１１ａ〜１１ｄに対する占有率を従来よりも増加させることができるので、一定面積あたりの出力電圧を向上することができる。
【００７５】
また、Ｚ軸方向慣性検出用の圧電素子６１〜６８において出力された各電圧を全て加算することができるので、従来よりも一定面積あたりの出力電圧を向上することができる。特に、該出力電圧を加速度などの慣性の力に対して１対１とすることができる。なお、慣性センサ１０００によれば、Ｘ軸方向の慣性検出、及び、Ｙ軸方向の慣性検出においても同様である。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示したＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸方向における慣性検出をするための部位のみの構成（図３（ａ）〜（ｃ）に示した可撓部１１ｃ、１１ｄ上の圧電素子及び電極がないもの）とし、外部からの配線を取付可能な配線取付部（配線取付部３１ａなどと同様のもの）を電極２５、３５、４５に接続した慣性センサとしてもよい。
【００７７】
また、本発明の慣性センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうちいずれか１方向の慣性検出をするための部位のみの構成であってもよい。すなわち、図２（ａ）、図３（ａ）に示した部位のみを有した慣性センサ、図２（ｂ）、図３（ｂ）に示した部位のみを有した慣性センサ、又は、図２（ｃ）、図３（ｃ）に示した部位のみを有した慣性センサであってもよい。また、本発明の慣性センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうちいずれか２方向の慣性検出をするための部位のみの構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１２０ 基板
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 可撓部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１４ 作用体
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ スリット
１５ フレーム
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、１２１ａ、１２４ 電極
２１ａ、２９ａ、３１ａ、４１ａ、３９ａ、４９ａ 配線取付部
２２ａ、２３ａ、２４ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３６ａ、３７ａ、３８ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、４６ａ、４７ａ、４８ａ 一端部
２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２６ｂ、２７ｂ、２８ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ、３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ、４６ｂ、４７ｂ、４８ｂ 他端部
２２ｃ、２３ｃ、２４ｃ、２６ｃ、２７ｃ、２８ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ、３６ｃ、３７ｃ、３８ｃ、４２ｃ、４３ｃ、４４ｃ、４６ｃ、４７ｃ、４８ｃ 接続部
５１、５２、５３、５４、５５、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１２３ａ 絶縁体
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、１２２ａ 圧電素子
１２１ 電極用薄膜
１２２ 圧電素子用薄膜
１２３ 絶縁体層
１０００ 慣性センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有した基板と、
前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１の圧電素子及び板状の第２の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第１の圧電素子及び第２の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第３の圧電素子及び板状の第４の圧電素子と、
前記第２の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１の電極と、
前記第２の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第１の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第２の電極と、
前記第１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第３の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第３の電極と、
前記第３の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第４の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第４の電極と、
前記第４の圧電素子の上部と接続されている第５の電極と、を備えていることを特徴とする慣性センサ。
【請求項２】
可撓性を有した基板と、
前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、
前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、
前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、
前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、
前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、
前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備えていることを特徴とする慣性センサ。
【請求項３】
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、
前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、
前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、
前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、
前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、
前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備え、
前記第１の圧電素子と前記第５の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と第６の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第７の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第８の圧電素子とが並設されていることを特徴とする請求項１に記載の慣性センサ。
【請求項４】
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第９の圧電素子及び板状の第１０の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第９の圧電素子及び第１０の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１１の圧電素子及び板状の第１２の圧電素子と、
前記第１０の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１１の電極と、
前記第１０の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第９の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１２の電極と、
前記第９の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、他端部が前記第１１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１３の電極と、
前記第１１の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第１２の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１４の電極と、
前記第１２の圧電素子の下部と接続されている第１５の電極と、を備え、
前記第１の圧電素子と前記第９の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と第１０の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第１１の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第１２の圧電素子とが並設されていることを特徴とする請求項３に記載の慣性センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の慣性センサの製造方法であって、
基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第１の電極及び前記第４の電極と、前記第１の圧電素子、前記第２の圧電素子、前記第３の圧電素子及び前記第４の圧電素子とを形成する第１工程と、
前記第１工程後に、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第２の電極、前記第３の電極及び前記第５の電極を形成する第２工程と、を有していることを特徴とする慣性センサの製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載の慣性センサの製造方法であって、
基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第６の電極、前記第８の電極及び前記第１０の電極と、前記第５の圧電素子、前記第６の圧電素子、前記第７の圧電素子及び前記第８の圧電素子とを形成する第１工程と、
前記第１工程後であって、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第７の電極及び前記第１０の電極を形成する第２工程と、を有していることを特徴とする慣性センサの製造方法。
【請求項１】
可撓性を有した基板と、
前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１の圧電素子及び板状の第２の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第１の圧電素子及び第２の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第３の圧電素子及び板状の第４の圧電素子と、
前記第２の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１の電極と、
前記第２の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第１の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第２の電極と、
前記第１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第３の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第３の電極と、
前記第３の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第４の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第４の電極と、
前記第４の圧電素子の上部と接続されている第５の電極と、を備えていることを特徴とする慣性センサ。
【請求項２】
可撓性を有した基板と、
前記基板中央部の一方の面側に設けられ、外部から作用する物理量に基づいて発生した力を前記基板に伝達する作用体と、
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、
前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、
前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、
前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、
前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、
前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備えていることを特徴とする慣性センサ。
【請求項３】
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第５の圧電素子及び板状の第６の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第５の圧電素子及び第６の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第７の圧電素子及び板状の第８の圧電素子と、
前記第６の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第６の電極と、
前記第６の圧電素子の上部に設けられた一端部と、前記第５の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第７の電極と、
前記第５の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、前記第７の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第８の電極と、
前記第７の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第８の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第９の電極と、
前記第８の圧電素子の下部と接続されている第１０の電極と、を備え、
前記第１の圧電素子と前記第５の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と第６の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第７の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第８の圧電素子とが並設されていることを特徴とする請求項１に記載の慣性センサ。
【請求項４】
前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第９の圧電素子及び板状の第１０の圧電素子と、
前記基板の他方の面側において、前記中央部を挟んで前記第９の圧電素子及び第１０の圧電素子と対向配置されており、前記中央部から外側に向かって順に一列に設けられた板状の第１１の圧電素子及び板状の第１２の圧電素子と、
前記第１０の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた第１１の電極と、
前記第１０の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第９の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１２の電極と、
前記第９の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた一端部と、他端部が前記第１１の圧電素子の下部と前記基板との間に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１３の電極と、
前記第１１の圧電素子の上部に設けられた一端部と、他端部が前記第１２の圧電素子の上部に設けられた他端部と、該一端部と該他端部とを接続する接続部とを有している第１４の電極と、
前記第１２の圧電素子の下部と接続されている第１５の電極と、を備え、
前記第１の圧電素子と前記第９の圧電素子とが並設され、前記第２の圧電素子と第１０の圧電素子とが並設され、前記第３の圧電素子と前記第１１の圧電素子とが並設され、前記第４の圧電素子と前記第１２の圧電素子とが並設されていることを特徴とする請求項３に記載の慣性センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の慣性センサの製造方法であって、
基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第１の電極及び前記第４の電極と、前記第１の圧電素子、前記第２の圧電素子、前記第３の圧電素子及び前記第４の圧電素子とを形成する第１工程と、
前記第１工程後に、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第２の電極、前記第３の電極及び前記第５の電極を形成する第２工程と、を有していることを特徴とする慣性センサの製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載の慣性センサの製造方法であって、
基板表面に順に積層されている電極用薄膜と圧電素子用薄膜とをエッチングして、前記第６の電極、前記第８の電極及び前記第１０の電極と、前記第５の圧電素子、前記第６の圧電素子、前記第７の圧電素子及び前記第８の圧電素子とを形成する第１工程と、
前記第１工程後であって、前記基板の前記圧電素子が設けられている面側に電極用薄膜を形成した後、該電極用薄膜をエッチングして、前記第７の電極及び前記第１０の電極を形成する第２工程と、を有していることを特徴とする慣性センサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２２０７６５（Ｐ２０１１−２２０７６５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８６４３（Ｐ２０１０−８８６４３）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【出願人】（５９２２１６３８４）兵庫県 (258)
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【出願人】（５９２２１６３８４）兵庫県 (258)
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