[发明专利]传感器芯片、应变体以及力传感器装置

说明书

本发明提供一种传感器芯片，其具有：基板；第一支撑部，其配置于上述基板的四个角；第二支撑部，其配置于上述基板的中央；第一探测用梁，其连结相邻的上述第一支撑部彼此；第二探测用梁，其在各个上述第一探测用梁与上述第二支撑部之间与各个上述第一探测用梁平行地设置；第三探测用梁，其在平行地设置的上述第一探测用梁及上述第二探测用梁的组中连结上述第一探测用梁和上述第二探测用梁；力点，其配置于各个上述第一探测用梁与各个上述第三探测用梁的交点，且供施加力；以及多个应变检测元件，其配置于上述第一探测用梁、上述第二探测用梁、以及上述第三探测用梁的预定位置，其中，上述基板的作为厚度方向的Z轴方向的位移至少基于上述第三探测用梁的变形探测，与上述Z轴方向正交的X轴方向及Y轴方向的位移基于上述第一探测用梁及上述第二探测用梁的至少一方的变形探测。

技术领域

本发明涉及传感器芯片、应变体以及力传感器装置。

背景技术

一直以来，已知有一种力传感器装置，其在由金属构成的应变体粘贴多个应变计，通过将施加外力时的应变转换为电信号来检测多轴的力。然而，该力传感器装置需要通过手动操作逐个粘贴应变计，因此，在精度、生产性方面存在问题，且构造上难以小型化。

另一方面，提出有一种力传感器装置，其通过将应变计置换为应变检测用的MEMS的传感器芯片，从而消除贴合精度的问题，而且实现小型化(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4011345号

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述的力传感器装置中，需要对传感器芯片的来自多个应变元件的输出进行运算(信号处理)而得到六轴输出，无法通过简单的方法得到多轴输出。

本发明是鉴于上述点而做成的，其目的在于提供一种传感器芯片，其能够通过简单的方法探测多轴的位移并输出。

用于解决课题的方案

本传感器芯片10基于与施加于力点的力或者位移的朝向相应的配置于预定的梁的多个应变检测元件的输出的变化，对预定的轴向的位移最多进行六轴探测，且具备：基板；第一支撑部11a～11d，其配置于上述基板的四个角；第二支撑部11e，其配置于上述基板的中央；第一探测用梁13a、13d、13g、13j，其连结相邻的上述第一支撑部11a～11d彼此；第二探测用梁13b、13e、13h、13k，其在各个上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j与上述第二支撑部11e之间与各个上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j平行地设置；第三探测用梁13c、13f、13i、13l，其在平行地设置的上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j及上述第二探测用梁13b、13e、13h、13k的组中连结上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j和上述第二探测用梁13b、13e、13h、13k；力点14a～14d，其配置于各个上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j与各个上述第三探测用梁13c、13f、13i、13l的交点，且供施加力；以及多个应变检测元件MxR1～MxR4、MyR1～MyR4、MzR1～MzR4、FxR1～FxR4、FyR1～FyR4、FzR1～FzR4，其配置于上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j、上述第二探测用梁13b、13e、13h、13k、以及上述第三探测用梁13f、13l的预定位置，上述基板的作为厚度方向的Z轴方向的位移至少基于上述第三探测用梁13f、13l的变形探测，与上述Z轴方向正交的X轴方向及Y轴方向的位移基于上述第一探测用梁13a、13d、13g、13j及上述第二探测用梁13b、13e、13h、13k的至少一方的变形探测。

此外，上述参照符号是为了容易理解而标注的，仅为一例，并不限定于图示的方式。

发明效果