特許 6247122 電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6247122

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   G01P 15/135 20060101AFI20171204BHJP

   G01P 15/08 20060101ALI20171204BHJP

   H01H 35/14 20060101ALI20171204BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G01P15/135 Z

   G01P15/08 101A

   G01P15/08 102F

   H01H35/14 E

   B81B3/00

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-54045(P2014-54045)

(22)【出願日】2014年3月17日

(65)【公開番号】特開2015-175792(P2015-175792A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2017年1月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(72)【発明者】

【氏名】小室 雄太郎

(72)【発明者】

【氏名】小山 喜弘

(72)【発明者】

【氏名】高橋 寛

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４１２６７３９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００８−２８２８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５７９０４２９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平６−８２４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４９２４２３８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００２−２５７８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４９９６７７１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５４９７８３５（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｐ１５

Ｈ０１Ｌ２９

Ｈ０１Ｈ３５

Ｂ８１Ｂ３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中央電極と、
前記中央電極を内側に収容するとともに、内側面が前記中央電極の外側面に接離可能とされた錘部と、前記錘部の周囲を取り囲むとともに、支持部との間で前記錘部を弾性支持する梁部と、を備えた構造体基板と、
前記構造体基板を重力方向の下方より封止し、前記錘部を前記重力方向において離間した状態で収容する下側収容部を備えた下側封止基板と、
前記下側収容部のうち前記錘部の前記重力方向の下端面と対向する面の少なくとも一部に、前記下端面に向けて突出する下側突出部と、
を備え、
前記錘部の内側面の一部と対向する前記中央電極の外側面の一部とには、それぞれ電極膜が形成され、
前記下側突出部は前記錘部の前記重力方向の下端面と当接する際に、前記電極膜同士が当接可能な高さに前記錘部を支持することを特徴とする電子デバイス。

【請求項2】

前記下側突出部は、平面視で前記中央電極に対して対称な位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記下側突出部は、導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記下側突出部は、前記錘部の重力方向の下端面に対向する面が導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する膜で覆われることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子デバイス。

【請求項5】

前記構造体基板を重力方向の上方より封止し、前記錘部を前記重力方向において離間した状態で収容する上側収容部を備えた上側封止基板と、
前記上側収容部のうち前記錘部の前記重力方向の上端面と対抗する面の少なくとも一部に、前記上端面に向けて突出する上側突出部と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記上側突出部は、導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する材料からなることを特徴とする請求項５記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記上側突出部は、前記錘部の重力方向の上端面に対向する面が導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する膜で覆われることを特徴とする請求項５記載の電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子デバイスに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子デバイスの一つとして、初期状態では接点が開（ＯＦＦ状態）であり、加速度が入力されたときに接点が閉（ＯＮ状態）となる加速度スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

以下、図１５に基づいて従来の加速度スイッチ１００について簡単に説明する。
図１５に示すように、加速度スイッチ１００は、中央電極１３２と、中央電極１３２を内側に収容する収容孔１３３を有するとともに、中央電極１３２に接離可能とされた錘部１３４と、錘部１３４の周囲を取り囲む円弧状とされ、枠体１３１との間で錘部１３４を弾性支持する梁部１３５と、枠体１３１の上下に設けられた封止用の基板の対向面側に備わり、錘部１３４の変位を許容するための窪みである逃げ部１５６，１５７とを備えている。

【0004】

この構成によれば、加速度スイッチ１００に入力される加速度に応じて、中央電極１３２と錘部１３４とが相対移動することで、中央電極１３２と錘部１３４とが接触する。これにより、中央電極１３２及び錘部１３４に形成された電極膜１４６，１４５同士が導通し、ＯＮ状態となる。このような加速度スイッチでは、ノーマリーオフかつ無指向のスイッチとして使用でき、またＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を利用して製造することにより、小型化及び大量生産が可能になる等のメリットがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４９９６７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した従来の加速度スイッチでは、図１５に示すように、錘部１３４が重力によって重力方向（図１５の上方から下方向き）に沈み込む為、錘部１３４の内側面のうち、少なくとも張出部１３６に位置する部分に形成された電極膜１４６と、中央電極１３２の外側面のうち、張出部１３６と対向する部分に形成された電極膜１４５との水平位置にずれが生じ、それによって電極同士の接触不良が生じ、動作不良が発生するおそれがある。また、仮に錘部１３４の変位の許容を犠牲にして加速度スイッチに逃げ部１５６，１５７を設けない場合、錘部１３４の上下面を上記封止用の基板の対向面に当接させて支持することで、錘部１３４の沈みこみを抑えることはできる。ただし、その状態で加速度が入力された場合、錘部１３４の上下両面全体と基板とが相対的に摺動することになるため、双方の摩擦力の影響により中央電極１３２と錘部１３４とが接触（接離）せず、動作不良が発生するおそれがある。
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、動作信頼性を向上させることができる電子デバイスを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明の電子デバイスは、中央電極と、前記中央電極を内側に収容するとともに、内側面が前記中央電極の外側面に接離可能とされた錘部と、前記錘部の周囲を取り囲むとともに、支持部との間で前記錘部を弾性支持する梁部と、を備えた構造体基板と、前記構造体基板を重力方向の下方より封止し、前記錘部を前記重力方向において離間した状態で収容する下側収容部を備えた下側封止基板と、記下側収容部のうち前記錘部の前記重力方向の下端面と対向する面の少なくとも一部に、前記下端面に向けて突出する下側突出部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、錘部が重力（自重）によって沈み込んだ際、下側収容部に設けられた下側支持部によって支えられるので、錘部の内側面と中央電極の外側面との接離位置（水平位置）のずれを抑止できる。その結果、本発明によれば、錘部の変位を許容するための収容部に当該錘部を配置した場合でも、錘部への重力の作用にかかわらず中央電極と錘部との接離可能な状態を保つことが出来る為、電子デバイスとしての動作信頼性を向上させることができる。

【0008】

また、前記下側突出部は、平面視で前記中央電極に対して対称な位置に形成されることを特徴とする。
この構成によれば、錘部を中央電極に対して対称な位置で支えることが出来る為、錘部が傾くことによる感度ばらつきを抑制することができる。

【0009】

また、前記下側突出部は、導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する材料からなることを特徴とする。
この構成によれば、下側突出部と錘部の間に作用する静電気力・摩擦力を抑制することができる為、静電引力による錘部と下側突出部との張り付きや、摩擦力による錘部の中央電極との接離動作の阻害を防ぎ、一層の電子デバイスとしての動作信頼性の向上を図ることができる。

【0010】

また、前記下側突出部は、前記錘部の重力方向の下端面に対向する面が導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する膜で覆われることを特徴とする。
この構成によれば、下側突出部と錘部の間に作用する静電気力・摩擦力を抑制することができる為、静電引力による錘部と下側突出部との張り付きや、摩擦力による錘部の中央電極との接離動作の阻害を防ぎ、一層の電子デバイスとしての動作信頼性の向上を図ることができる。しかも、下側突出部自体は、材料が限定されないため、例えば、下側封止基板と同一材によって当該下側封止基板と一体形成することも可能となり、製造工程の簡略化も図ることが出来る。

【0011】

また、前記構造体基板を重力方向の上方より封止し、前記錘部を前記重力方向において離間した状態で収容する上側収容部を備えた上側封止基板と、前記上側収容部のうち前記錘部の前記重力方向の上端面と対抗する面の少なくとも一部に、前記上端面に向けて突出する上側突出部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、本発明に係る電子デバイスが上下方向逆向きに利用される場合であっても、錘部が重力によって沈み込んだ際、上側収容部に設けられた上側支持部によって支持することが出来る。

【0012】

また、前記上側突出部は、導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する材料からなることを特徴とする。
この構成によれば、上側突出部と錘部の間に作用する静電気力・摩擦力を抑制することができる為、静電引力による錘部と上側突出部との張り付きや、摩擦力による錘部の中央電極との接離動作の阻害を防ぎ、一層の電子デバイスとしての動作信頼性の向上を図ることができる。

【0013】

また、前記上側突出部は、前記錘部の重力方向の上端面に対向する面が導電性と固体潤滑性との少なくとも何れか一方の性質を有する膜で覆われる。
この構成によれば、上側突出部と錘部の間に作用する静電気力・摩擦力を抑制することができる為、静電引力による錘部と上側突出部との張り付きや、摩擦力による錘部の中央電極との接離動作の阻害を防ぎ、一層の電子デバイスとしての動作信頼性の向上を図ることができる。
しかも、上側突出部自体は、材料が限定されないため、例えば、上側封止基板と同一材によって当該上側封止基板と一体形成することも可能となり、製造工程の簡略化も図ることが出来る。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、電子デバイスの動作信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態におけるスイッチ本体の平面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線に相当する加速度スイッチの断面図である。

【図3】図２に示したスイッチ本体の突起部の形成位置を説明するための平面図である。

【図4】加速度スイッチの製造方法を説明するための工程図であって、図２に相当する断面図である。

【図5】加速度スイッチの製造方法を説明するための工程図であって、図２に相当する断面図である。

【図6】加速度スイッチの作用を説明するための説明図であって、図２に相当する断面図である。

【図7】第２実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。

【図8】図７に示したスイッチ本体の突起部の形成位置を説明するための平面図である。

【図9】第３実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。

【図10】第４実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。

【図11】第５実施形態におけるスイッチ本体の断面図である。

【図12】第５実施形態の変形例を示す図１１に相当する断面図である。

【図13】第５実施形態の変形例を示す図１１に相当する断面図である。

【図14】図１３に示した加速度スイッチにおいて、錘の突起部との対向面に固体潤滑膜を形成した状態を例示する図である。

【図15】従来の加速度スイッチを表す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
［加速度スイッチ］
図１は第１実施形態におけるスイッチ本体１１（電子デバイス）の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
図１、図２に示すように、本実施形態の加速度スイッチ１は、スイッチ本体１１（構造体基板）と、スイッチ本体１１を厚さ方向で挟持する第１基板１２（下側封止基板）及び第２基板１３（上側封止基板）と、を備えている。

【0017】

（スイッチ本体の構成について）
図２に示すように、スイッチ本体１１は、例えばシリコン材やＳＯＩ(Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ)材等からなる基板２０を用いてＭＥＭＳ技術によって製造されるものである。なお、以下の説明では、基板２０の厚さ方向（図２における上下方向）を単に高さ方向といい、特に図２における上方から下方向きを重力方向として、図２における下側を下方とし、上側を上方とする。ただし、本実施形態における加速度スイッチ１は、上記高さ方向が逆向きに使用される態様もあるため、当該上下の向きは便宜上の表現に過ぎない。

【0018】

図１、図２に示すように、スイッチ本体１１は、枠体３１（支持部）と、枠体３１の内側に配置された中央電極３２と、枠体３１と中央電極３２との間に配置され、中央電極３２を内側に収容する収容孔３３を有する錘部３４と、錘部３４の周囲を取り囲む円弧状とされ、枠体３１との間で錘部３４を弾性支持する梁部３５と、を備えている。なお、以下の説明において、梁部３５の周方向を単に周方向とし、梁部３５の径方向を単に径方向とする。
枠体３１は、厚さ方向から見た平面視（縦断面視）で矩形状とされ、その中央部には基板２０を厚さ方向に貫通する上面視円形状の貫通孔３１ａが形成される。

【0019】

中央電極３２は、枠体３１の中心（貫通孔３１ａの中心）を通り、厚さ方向に沿って延在する円柱状からなる。なお、スイッチ本体１１のうち、少なくとも枠体３１及び中央電極３２の両面には、第１基板１２及び第２基板１３とスイッチ本体１１とをそれぞれ接合するための第１接合膜４１及び第２接合膜４２（例えば、Ａｕ／Ｎｉ等）が形成される。図示の例において、スイッチ本体１１のうち、厚さ方向における他端側の主面には、錘部３４及び梁部３５上を含む全体に第２接合膜４２が形成される。
錘部３４は、平面視で円形状からなり、その中央部には基板２０を厚さ方向に貫通する収容孔３３が形成される。

【0020】

なお、錘部３４の外径は、枠体３１の貫通孔３１ａの内径よりも小さく、収容孔３３の内径は中央電極３２の外径よりも大きくなる。したがって、錘部３４は、その内側面と中央電極３２の外側面との間に径方向におけるギャップが設定されるとともに、加速度スイッチ１への加速度の入力により中央電極３２に対して接離可能とされる。なお、ギャップの径方向における幅は、周方向の全周に亘って均一になっていることが好ましい。

【0021】

また、錘部３４のうち、厚さ方向における他端部は、一端部よりも径方向の内側に張り出した張出部３６を有する。そして、錘部３４の内側面のうち、少なくとも張出部３６に位置する部分と、中央電極３２の外側面のうち、張出部３６と対向する部分と、には、それぞれ電極膜４５，４６が形成されている。したがって、加速度スイッチ１は、初期状態において、ギャップを挟んで電極膜４５，４６同士が離間して対向した状態（ＯＦＦ状態）となる。なお、電極膜４５，４６は、上述した第２接合膜４２に各別に接続される。

【0022】

梁部３５は、枠体３１及び錘部３４よりも薄く形成され、弾性変形可能とされる。具体的に、梁部３５は、錘部３４の周囲をほぼ全周に亘って取り囲む枠体状の円弧部５１と、円弧部５１における周方向の一端部と錘部３４との間を接続する錘部側接続部５２と、円弧部５１における周方向の他端部と枠体３１との間を接続する枠体側接続部５３と、からなる。
円弧部５１は、周方向の全周に亘って一定の曲率半径で延在し、その周方向の両端部が近接した状態で対向する。

【0023】

（第１基板及び第２基板の構成について）
図２に示すように、第１基板１２は、例えば、ボロシリケートガラス等のガラス材等からなり、平面視外形がスイッチ本体１１と同等の形状を呈し、重力方向の下方よりスイッチ本体１１を封止する。また、第１基板１２は、第１接合膜４１を介してスイッチ本体１１の枠体３１及び中央電極３２に接合されている。また、第１基板１２におけるスイッチ本体１１側の主面のうち、枠体３１及び中央電極３２以外に位置する部分は、錘部３４の変位を許容する（錘部３４を重力方向において離間した状態で収容する）逃げ部５６（下側収容部）が形成されている。そして、図２に示すように、当該逃げ部５６の上面のうち、錘部３４の下方に相当する位置には、突起部７０（下側突出部）が設けられる。

【0024】

突起部７０は、例えば、ガラス材等で構成され、逃げ部５６の上面より錘部３４の底面（重力方向の下端面）に向かって突出した形状（図２では縦断面視で台形状）からなる。当該突起部７０は、錘部３４が自重によって突起部７０に向かって沈みこんだ際に、錘部３４の底面と当接して当該錘部３４を所定高さに支持する。ここで、上記所定高さとは、重力方向において中央電極３２と錘部３４の電極膜４５，４６が形成された側の端面（図２では各々の上面）同士が水平な位置関係を保つための高さであることが好ましいが、少なくとも、中央電極３２の外側面に設けられた電極膜４６の下端と、張出部３６の外側面に設けられた電極膜４５の上端とが、図２における左右方向において当接可能となる高さ以上の高さである。すなわち、加速度スイッチ１へ加速度が入力された際に、電極膜４５，４６同士が当接可能な状態（ＯＮ状態）を形成するための高さである。なお、図２に示す突起部７０の錘部３４との対向面における長さ（図２における左右方向の長さ）は、加速度が入力された際の錘部３４と突起部７０との相対移動時の摩擦力の影響を緩和するため、少なくとも錘部３４の底面の長さ（図２における左右方向の長さ）よりも短いことが好ましい。

【0025】

また、突起部７０は、例えば、図３に示すように、平面視で錘部３４の底部のうち何れかの箇所に設けられる。ここで、図３（ａ）は、突起部７０が平面視で円弧状の錘部３４の底部のうち、円弧の径方向中央近傍を中心として円形状に形成された場合を、図３（ｂ）は、突起部７０が半円弧状に形成された場合を、それぞれ示唆する。

【0026】

この場合、錘部３４は、自重によって沈みこんで突起部７０上に載置された状態で、平面位置に応じて異なる高さ位置で支持されることとなるが、各平面位置における錘部３４のうち、底面が最も第１基板１２に近接する箇所で上記所定高さとなるように突起部７０の高さを調整しておけば良い。

【0027】

第２基板１３は、第１基板１２と同一の材料からなるとともに、平面視外形がスイッチ本体１１と同等の形状を呈し、重力方向の下方よりスイッチ本体１１を封止する。また、第２基板１３は、第２接合膜４２を介してスイッチ本体１１の枠体３１及び中央電極３２に接合される。これにより、加速度スイッチ１のうち、枠体３１、第１基板１２、及び第２基板１３で画成された内側空間に、中央電極３２、及び梁部３５が封止される。また、第２基板１３におけるスイッチ本体１１側の主面のうち、枠体３１及び中央電極３２以外に位置する部分は、錘部３４の変位を許容する逃げ部５７（上側収容部）が形成される。

【0028】

さらに、第２基板１３のうち、中央電極３２上部に位置する部分、及び枠体３１上部に位置する部分には、それぞれ厚さ方向に貫通して第２接合膜４２を露出させる露出孔５８が形成される。そして、第２基板１３には、各露出孔５８を通して第２接合膜４２と外部装置とを導通させるための貫通電極５９（例えば、Ａｌ等）が各々形成される。すなわち、第２接合膜４２のうち、中央電極３２上部及び枠体３１上部に位置する箇所は、中央電極３２及び錘部３４の各電極膜４５，４６と外部装置との間を接続するための回路としても機能する。

【0029】

［加速度スイッチの製造方法］
次に、上述した加速度スイッチ１の製造方法について説明する。図４、図５は、加速度スイッチ１の製造方法を説明するための工程図であって、図２に相当する断面図である。
まず、図４（ａ）に示すように、基板２０の厚さ方向における一端側の主面上に、第１接合膜４１を形成する（第１接合膜形成工程）。具体的には、リフトオフ法等を用い、基板２０の厚さ方向における一端側の主面上のうち、枠体３１、及び中央電極３２に相当する部分のみに第１接合膜４１を残存させる。

【0030】

次に、図４（ｂ）に示すように、図示しないマスクを用いてＤＲＩＥ（深掘り反応性イオンエッチング）等のドライエッチングを、基板２０の厚さ方向における一端側から行い、基板２０のうち、枠体３１、中央電極３２、及び錘部３４以外に相当する部分に、所定深さの凹部６０を形成する（第１エッチング工程）。なお、凹部６０の深さ（エッチング量）は、基板２０の厚さと梁部３５の厚さとの差分に相当している。

【0031】

次に、図４（ｃ）に示すように、第１基板１２の逃げ部５６の上面において、例えばマスクスパッタ法やスクリーン印刷法を用いて低融点ガラス等から成る突起部７０を、図３で例示した位置に形成する（突起部形成工程）。その後、図４（ｄ）に示すように、基板２０のうち、枠体３１及び中央電極３２に対して、第１接合膜４１を介して第１基板１２を接合する（第１基板接合工程）。

【0032】

次に、図５（ａ）に示すように、図示しないマスクを用いてＤＲＩＥ等のドライエッチングを、基板２０の厚さ方向における他端側から行い、基板２０のうち、枠体３１、中央電極３２、錘部３４、及び梁部３５以外に相当する部分を除去する（第２エッチング工程）。これにより、凹部６０が厚さ方向に貫通することで、梁部３５が成形されるとともに、中央電極３２と錘部３４とがギャップを介して離間した状態になる。

【0033】

続いて、図５（ｂ）に示すように、スパッタ等を用い、基板２０の厚さ方向における他端側の主面全体に亘って第２接合膜４２を成膜する（金属膜形成工程）。なお、第２接合膜４２を形成する際の粒子の回り込みにより、錘部３４の内側面及び中央電極３２の外側面に粒子を堆積させることで、錘部３４の内側面及び中央電極３２の外側面に電極膜４５，４６が形成される。
その後、図５（ｃ）に示すように、基板２０のうち、枠体３１及び中央電極３２に対して、第２接合膜４２を介して第２基板１３を接合する（第２基板接合工程）。

【0034】

最後に、図２に示すように、第２基板１３に対してＡｌ等からなる金属膜を成膜し、その後パターニングすることで、貫通電極５９を形成する（貫通電極形成工程）。
以上により、上述した加速度スイッチ１が完成する。

【0035】

「加速度スイッチの動作」
次いで、本実施形態に係る加速度スイッチ１の動作について説明する。ここで、図６は、加速度スイッチ１の動作説明図であって、図２に相当する断面図である。
このように構成された加速度スイッチ１では、図２に示した初期状態より、錘部３４が自重（重力）によって下方に沈み込み、図６に示すように突起部７０に支持される。この際、例えば加速度スイッチ１に対して、図６における左側〜右側方向（以下、加速度方向）への加速度が入力されると、錘部３４を除く加速度スイッチ１全体が当該加速度方向に移動する。一方、錘部３４は、梁部３５を介して枠体３１に支持されているため、慣性によりその場に留まろうとする。これにより、枠体３１及び中央電極３２と錘部３４とが相対移動するとともに、この相対移動に伴い梁部３５が弾性変位する。

【0036】

その結果、図６に示すように、中央電極３２と錘部３４との電極膜４５，４６同士が電気的に接触することで、加速度スイッチ１がＯＮ状態となる。この際、錘部３４が自重によって下方に沈み込んでいるため、中央電極３２と錘部３４との厚み方向位置は初期状態からずれたものとなるが、上述の通り、錘部３４は突起部７０によって所定高さに支持されるため、電極膜４５，４６同士は確実に電気的接触を行うことが出来る。
そして、外部装置は、貫通電極５９を介して加速度スイッチ１のＯＮ状態を検出信号として検出することで、所定の動作を行う。

【0037】

以上、本実施形態に係る加速度スイッチ１によると、錘部３４の底面に対向する第１基板１２の逃げ部５６の上面に突起部７０が設けられる。そして、当該突起部７０は、錘部３４が自重によって沈みこんだ際に当該錘部３４を所定高さ（少なくとも、中央電極３２の外側面に設けられた電極膜４６の下端と、張出部３６に設けられた電極膜４５の上端とが、図２における左右方向において当接可能となる高さ以上の高さ）に支持するので、電極膜４５，４６同士は確実に電気的接触を行うことが出来る。したがって、本実施形態に係る加速度スイッチ１によると、加速度スイッチとしての動作信頼性を向上させることができる。

【0038】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。ここで、図７は第２実施形態におけるスイッチ本体１００の断面図であり、図８は突起部の形成位置を説明するためのスイッチ本体１００の平面図である。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0039】

第１実施形態に係るスイッチ本体１００では、突起部７０を図３に示した箇所にのみ設ける場合を例示したが、本実施形態に係るスイッチ本体１００では、図７及び図８に示すように、錘部３４の下方に相当する箇所のうち、中央電極３２を中心として対称な位置に突起部７０ａを設ける。ここで、図８（ａ）は、図３（ａ）に示した平面位置に相当する箇所に形成された突起部７０ａと同一形状の突起部７０ａを、中央電極３２を中心として対称な位置に形成した状態を例示する図である。一方、図８（ｂ）は、円弧状の錘部３４の底部のうち、当該円弧の径方向中央近傍に亘って突起部７０ａが円弧状に形成された場合を示唆する図である。この場合、第１実施形態に係るスイッチ本体１００では、図６に示した通り、錘部３４が突起部７０に支持された状態で錘部３４の高さ位置は局所的にバラつくこととなるが、本実施形態に係るスイッチ本体１００では、突起部７０ａによって、中央電極３２を中心として対称な位置の錘部３４を均等な高さに支持することができる。

【0040】

したがって、本実施形態に係る加速度スイッチ１によると、第１実施形態に係る加速度スイッチ１と同様の効果が得られることは勿論、何れの方向から加速度が入力された場合であっても一層確実に電極膜４５，４６同士の電気的接触を実現することができるので、加速度スイッチとしてのさらなる動作信頼性の向上が期待できる。

【0041】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９は第３実施形態におけるスイッチ本体１００の断面図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るスイッチ本体１００では、図９に示すように、突起部７０ａの上面に導電性膜７１が形成される。

【0042】

導電性膜７１は、例えば、Au、Cr、Ni、Si等の金属材からなる導電性を有する膜であり、突起部７０ａの上面を覆うように形成される。当該導電性膜７１は、加速度スイッチ１に加速度が入力された際の、錘部３４と突起部７０との間に生ずる静電気力の影響を緩和する。

【0043】

つまり、錘部３４が突起部７０に支持された状態で、加速度スイッチ１に対して図９における左右方向に加速度が入力された場合、突起部７０（を含む錘部３４以外の加速度スイッチ１全体）が当該加速度方向に移動するため、突起部７０と錘部３４との間には摩擦による静電気力が生じ、双方が僅かながら引き合う可能性がある。この場合、突起部７０と連接した中央電極３２の電極膜４６が錘部３４の電極膜４５と十分に接触しない場合も考えられる。しかし、本実施形態に係るスイッチ本体１００では、突起部７０ａの上面に備わる導電性膜７１によって当該静電気力の影響が緩和されるので、中央電極３２を加速度方向に確実に移動させて、電極膜４６と電極膜４５との接触をより確かなものとすることができる。

【0044】

したがって、本実施形態に係る加速度スイッチ１によると、上記実施形態に係る加速度スイッチ１と同様の効果が得られることは勿論、加速度スイッチ１に加速度が入力された際の、錘部３４と突起部７０との間に生ずる静電気力の影響を緩和することができ、一層確実に電極膜４５，４６同士の電気的接触を実現し、加速度スイッチとしてのさらなる動作信頼性の向上が期待できる。

【0045】

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１０は第４実施形態におけるスイッチ本体１００の断面図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るスイッチ本体１００では、図１０に示すように、突起部７０ａの上面に固体潤滑膜７２が形成される。

【0046】

固体潤滑膜７２は、例えば、テフロン（登録商標）、二硫化モリブデン、等の固体潤滑性を有する材料からなる膜であり、突起部７０ａの上面を覆うように形成される。当該固体潤滑膜７２は、加速度スイッチ１に加速度が入力された際の、錘部３４と突起部７０との間に生ずる摩擦力の影響を緩和する。なお、固体潤滑膜７２は、銅、グラファイトなどのように、導電性と固体潤滑性の双方を有する材料からなる膜を用いてもよい。

【0047】

つまり、錘部３４が突起部７０に支持された状態で、加速度スイッチ１に対して図９における左右方向に加速度が入力された場合、突起部７０（を含む錘部３４以外の加速度スイッチ１全体）が当該加速度方向に移動する際、突起部７０と錘部３４との間には摩擦力が作用するので、突起部７０の加速度方向への移動が僅かながら阻害される可能性もある。この場合、突起部７０と連接した中央電極３２の電極膜４６が錘部３４の電極膜４５と十分に接触しない場合も考えられる。しかし、本実施形態に係るスイッチ本体１００では、突起部７０ａの上面に備わる固体潤滑膜７２によって当該突起部７０と錘部３４との間の摩擦係数を低くすることができるので、中央電極３２を加速度方向に確実に移動させて、電極膜４６と電極膜４５との接触をより確かなものとすることができる。また、固体潤滑膜７２は、上述の通り導電性と固体潤滑性の双方を有する材料からなる膜とすることもできるため、第３実施形態で述べたとおり、静電気力の影響の緩和も同時に図ることができる。

【0048】

したがって、本実施形態に係る加速度スイッチ１によると、上記実施形態に係る加速度スイッチ１と同様の効果が得られることは勿論、加速度スイッチ１に加速度が入力された際の、錘部３４と突起部７０との間に生ずる摩擦力の影響を緩和することができ、一層確実に電極膜４５，４６同士の電気的接触を実現し、加速度スイッチとしてのさらなる動作信頼性の向上が期待できる。

【0049】

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１１は第５実施形態におけるスイッチ本体１００の断面図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るスイッチ本体１００では、図１１に示すように、第２基板１３の逃げ部５７（上側収容部）にも突起部８０（上側突出部）が形成される。

【0050】

当該突起部８０は、逃げ部５７の下面（錘部３４との対向面）に形成され、突起部７０ａと同一材料且つ同一形状からなる。ここで、先述の通り、加速度スイッチ１は、図１１における上下方向が逆向きに使用される態様もある。つまり、当該逆向きに使用される場合、錘部３４は自重により逃げ部５７に向かって沈みこととなる。この場合、錘部３４は逃げ部５７に設けられた突起部８０によって、所定高さ（少なくとも、中央電極３２の外側面に設けられた電極膜４６の上端と、張出部３６に設けられた電極膜４５の下端とが、図１１における左右方向において当接可能となる高さ以上の高さ）に支持されるので、電極膜４５，４６同士は確実に電気的接触を行うことが出来る。

【0051】

したがって、本実施形態に係る加速度スイッチ１によると、上記実施形態に係る加速度スイッチ１と同様の効果が得られることは勿論、加速度スイッチ１が上下逆向きに使用される場合であっても、確実に電極膜４５，４６同士の電気的接触を実現し、加速度スイッチとしてのさらなる動作信頼性の向上が期待できる。

【0052】

＜変形例＞
第５実施形態に係るスイッチ本体１００は、第２基板１３の突起部８０に対して、図１２に示すような下面へ導電性膜８１を形成したものや、図１３に示すような下面へ固体潤滑膜８２を形成したもの、としても良い。

【0053】

ここで、図１２に示す導電性膜８１は、例えば、図９に示す導電性膜７１と同一材料からなり、加速度スイッチ１に加速度が入力された際の、錘部３４と突起部８０との間に生ずる静電気力の影響を緩和する。また、図１３に示す固体潤滑膜８２は、例えば、図１０に示す固体潤滑膜７２と同一材料からなり、加速度スイッチ１に加速度が入力された際の、錘部３４と突起部８０との間に生ずる摩擦力や静電気力の影響を緩和する。

【0054】

したがって、本変形例に係る加速度スイッチ１によると、加速度スイッチ１が上下逆向きに使用される場合であっても、錘部３４と突起部８０との間に生ずる静電気力や摩擦力に影響されることなく、確実に電極膜４５，４６同士の電気的接触を実現し、加速度スイッチとしてのさらなる動作信頼性の向上が期待できる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上記各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。

【0055】

例えば、上述した実施形態では、突起部７０，７０ａ，８０の形状を縦断面視で台形状としたが、三角形状や四角形状など、錘部３４を支持できる形状であれば適宜の変更が可能である。また、突起部７０，７０ａ，８０の材料として、低融点ガラスを例示したが、第１基板１２や第２基板１３と同一材料（例えば、ボロシリケートガラス等のガラス材）で形成することとしても良い。この場合、第１基板１２や第２基板１３に逃げ部５６，５７を加工形成する際に、逃げ部５６，５７も突起部７０，７０ａ，８０と一体的に形成することで、製造工程を簡略化することができる。さらに、突起部７０，７０ａ，８０は、逃げ部５６，５７のうち錘部３４と同じ平面位置に形成するものとしたが、梁部３５と同じ平面位置にも形成することとしても良い。この場合、錘部３４と接続された梁部３５の自重による沈み込みも防止できるため、一層確実な電極膜４５，４６同士の電気的接触が期待できる。

【0056】

さらに、突起部７０，７０ａ，８０がバネ状の構造を有し、自重により錘部３４と当接した状態でバネの反力によって錘部３４を押し上げるように構成してもよい。また、図１４に示すように、錘部３４の突起部７０，７０ａ，８０と対向する面全体に固体潤滑材膜９０、９１を形成してもよい。

【0057】

また、上述した実施形態では、梁部３５が円弧状である構成について説明したが、これに限らず、矩形状等、適宜設計変更が可能である。また、これに伴い、中央電極３２や錘部３４の平面視形状についても、矩形状等、適宜設計変更が可能である。すなわち、梁部３５は、錘部３４の周囲を取り囲んでいれば構わない。また、梁部３５の周方向における長さについても適宜設計変更が可能である。

【0058】

さらに、上述した実施形態では、本発明の電子デバイスを加速度スイッチ１に適用した場合について説明したが、これに限らず、加速度センサ等に本発明を適用しても構わない。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

【符号の説明】

【0059】

１…加速度スイッチ
１１…スイッチ本体
１２…第１基板
１３…第２基板
３１…枠体
３２…中央電極
３３…収容孔
３４…錘部
３５…梁部
３６…張出部
４１…第１接合膜
４２…第２接合膜
４５,４６…電極膜
５６,５７…逃げ部
５８…露出孔
５９…貫通電極
７０,７０ａ,８０…突起部
７１,８１…導電性膜
７２,８２,９０,９１…固体潤滑膜
１００…加速度スイッチ
１３１…枠体
１３２…中央電極
１３３…収容孔
１３４…錘部
１３５…梁部
１３６…張出部
１４５,１４６…電極膜
１５６,１５７…逃げ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】