CN104075701B

CN104075701B - 振动片及其制造方法

Info

Publication number: CN104075701B
Application number: CN201410119976.0A
Authority: CN
Inventors: 中川啓史; 西泽竜太
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2019-09-06
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: CN104075701A; JP2014190949A; JP6171475B2; US9683843B2; US20140290362A1

Abstract

本发明提供一种振动片及其制造方法，所述振动片具有较高的检测灵敏度。振动片具有第一振动模式和第二振动模式，其中，所述第一振动模式为，使第一检测部以及第二检测部以与根据科里奥利力而彼此向相反的方向进行振动的第一驱动部以及第二驱动部相反的相位、且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动模式，所述第二振动模式为，使第一检测部以及第二检测部以与根据科里奥利力而彼此向相反的方向进行振动的第一驱动部以及第二驱动部相同的相位、且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动模式。第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1被设定在0.15～6.0之间。

Description

振动片及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种振动片及利用了该振动片的陀螺传感器、以及组装有该振动片的电子设备以及移动体等。

背景技术

例如如专利文献1所述，被用于陀螺传感器中的振动片被普遍公知。当在驱动用振动臂上施加有角速度运动时，因科里奥利力的作用而使驱动用振动臂的振动方向发生变化。与科里奥利力相对应地而在特定的方向上产生有新的分力。该分力将引起检测用振动臂的运动。如此，从检测用振动臂输出与分力相对应的输出信号。振动片具有第一振动模式以及第二振动模式。在第一振动模式中，驱动用振动臂根据科里奥利力而在面外方向上以相邻的彼此相互反向的方式进行弯曲振动，且检测用振动臂以与驱动用振动臂相反的相位且相邻的彼此相互反向的方式进行弯曲振动。在第二振动模式中，驱动用振动臂根据科里奥利力而在面外方向上以相邻的彼此相互反向的方式进行弯曲振动，且检测用振动臂以与驱动用振动臂相同的相位且相邻的彼此相互反向的方式进行弯曲振动。

在专利文献1中，在实现检测灵敏度的提高时对第一振动模式的共振频率和第二振动模式的共振频率进行调节。因此，在实现检测灵敏度的提高时要求较高的加工精度和组装精度。因此，存在当加工精度或组装精度恶化时振动片的检测灵敏度将会降低的课题。

专利文献1：日本特开2012-98091号公报

发明内容

根据本发明的至少一个方式，能够提供具有较高的检测灵敏度的振动片。

本发明是为了解决上述的课题中的至少一部分而完成的，并能够作为以下的方式或应用例来实现。

应用例1

本应用例所涉及的振动片的特征在于，具备：第一检测部和第二检测部；第一驱动部和第二驱动部，在如下情况下，所述第二振动模式的等效串联电阻R2相对于所述第一振动模式的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1在0.15～6.0之间，所述情况为，将使所述第一驱动部和所述第二驱动部彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动模式设为驱动振动模式、并将包含第一振动和第二振动的振动模式设为第一振动模式，其中，所述第一振动为，在使所述振动片进行旋转时，使所述第一驱动部和所述第二驱动部彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第二振动为，使所述第一检测部和所述第二检测部以与所述第一振动相反的相位且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动、并将包含第三振动和第四振动的振动模式设为第二振动模式，其中，所述第三振动为，在使所述振动片进行旋转时，使所述第一驱动部和所述第二驱动部向彼此相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第四振动为，使所述第一检测部和所述第二检测部以与所述第三振动相同的相位且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动的情况。

通过本发明人观察而发现：根据本应用例所涉及的振动片，当等效串联电阻的比率r＝R2／R1在0.15～6.0之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的50％以上的灵敏度。

应用例2

在上述的应用例中，具备基部，所述第一检测部以及所述第二检测部为，从所述基部起在第一方向上延伸，并沿着与所述第一方向交叉的第三方向而排列的第一检测用振动臂以及第二检测用振动臂，所述第一驱动部以及所述第二驱动部为，从所述基部起在与所述第一方向为相反方向的第二方向上延伸，并沿着所述第三方向而排列的第一驱动用振动臂以及第二驱动用振动臂，所述驱动振动模式为，沿着包含所述第一方向以及所述第三方向的面的面内方向而使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂朝彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动模式，所述第一振动模式为，包含所述第一振动和所述第二振动的振动模式，其中，所述第一振动为，在使所述振动片围绕与所述第二方向平行的轴而进行旋转时，使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着与包含所述第一方向以及所述第三方向的所述面交叉的面外方向彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动，所述第二振动为，使所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂以与所述第一振动相反的相位且在所述面外方向上彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动，所述第二振动模式为，包含所述第三振动和所述第四振动的振动模式，其中，所述第三振动为，在使所述振动片围绕与所述第二方向平行的所述轴进行旋转时，使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂在所述面外方向上彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动，所述第四振动为，使所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂以与所述第三振动相同的相位且彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动。

通过本发明人观察而发现：根据本应用例，当等效串联电阻的比率r＝R2／R1在0.15～6.0之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的50％以上的灵敏度。

应用例3

在上述的应用例中，其特征在于，所述比率r在0.3～3.0之间。

通过本发明人观察而发现：根据本应用例，当等效串联电阻的比率R＝R2／R1在0.3～3.0之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的70％以上的灵敏度。

应用例4

上述的应用例中，其特征在于，所述比率r在0.55～1.8之间。

通过本发明人观察而发现：根据本应用例，当等效串联电阻的比率r＝R2／R1在0.55～1.8之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的90％以上的灵敏度。

应用例5

在上述的应用例中，其特征在于，具备膜体，所述膜体被形成于所述第一检测部以及所述第二检测部中的至少一方的表面上。

根据本应用例，膜体被重叠固定于检测部的表面上。其结果为，能够根据膜体的附加或去除而对等效串联电阻的比率r进行调节。

应用例6

上述的应用例中，其特征在于，具备去除痕，所述去除痕以所述膜体邻接地方式而被形成于所述第一检测部以及所述第二检测部中的至少一方的表面上。

根据本应用例，膜体被重叠固定于检测部的表面上。其结果为，能够根据膜体的去除而对等效串联电阻的比率r进行调节。

应用例7

上述的应用例的振动片能够被安装于陀螺传感器中来利用。陀螺传感器的特征在于，具有振动片。

应用例8

上述的应用例的振动片能够被安装于电子设备中来利用。电子设备的特征在于，具有振动片。

应用例9

上述的应用例的振动片能够被安装于移动体中来利用。移动体的特征在于，具有振动片。

应用例10

本应用例的振动片的制造方法的特征在于，包括：对于具备第一检测部、第二检测部、第一驱动部以及第二驱动部的振动片，在所述振动片中激发包含第一振动和第二振动的第一振动模式，并对所述第一振动模式的等效串联电阻R1进行测量的工序，其中，所述第一振动为，使所述第一驱动部和所述第二驱动部彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第二振动为，使所述第一检测部以及所述第二检测部以与所述第一振动相反的相位且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动；在所述振动片中激发包含第三振动和第四振动的第二振动模式，并对所述第二振动模式的等效串联电阻R2进行测量的工序，其中，所述第三振动为，使所述第一驱动部和所述第二驱动部彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第四振动为，使所述第一检测部和所述第二检测部以与所述第三振动相同的相位且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动；对所述第二振动模式的所述等效串联电阻R2相对于所述第一振动模式的所述等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1进行计算，并实施所述振动片的适否判断的工序。

根据本应用例，能够对等效串联电阻的比率r＝R2／R1是否处于0.15～6.0之间进行判断。如此，能够制造出等效串联电阻的比率r在0.15～6.0之间的振动片。

应用例11

在上述的应用例中，其特征在于，所述振动片具备基部，所述第一检测部以及所述第二检测部为，从所述基部起在第一方向上延伸的第一检测用振动臂以及第二检测用振动臂，所述第一驱动部以及所述第二驱动部为，从所述基部起在与所述第一方向为相反方向的第二方向上延伸的第一驱动用振动臂以及第二驱动用振动臂，所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂沿着与所述第一方向交叉的第三方向而排列配置，所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着所述第三方向而排列配置，对所述第一振动模式的所述等效串联电阻R1进行测量的工序为，对所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂通电，并在所述振动片中激发包括所述第一振动和所述第二振动的所述第一振动模式的工序，其中，所述第一振动为，使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着与包含所述第一方向以及所述第三方向的面交叉的面外方向且彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动，所述第二振动为，使所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂以与所述第一振动相反的相位且沿着所述面外方向彼此向相反的方向进行所述弯曲振动的振动，对所述第二振动模式的所述等效串联电阻R2进行测量的工序为，对所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂通电，并在所述振动片中激发包括所述第三振动和第四振动的所述第二振动模式，其中，所述第三振动为，使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着所述面外方向且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第四振动为，使所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂以与所述第三振动相同的相位且沿着所述面外方向彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动。

应用例12

在上述的应用例中，其特征在于，还包括在所述基部侧于所述检测用振动臂的表面上形成膜体的工序。

根据本应用例，膜体被重叠固定于检测用振动臂的表面上。其结果为，能够根据膜体的附加而对等效串联电阻的比率r进行调节。如此，能够制造出预期的振动片。

应用例13

在上述的应用例中，振动片的制造方法还可以还包括对在所述基部侧于在所述检测部的表面上所形成的膜体进行去除的工序。

根据本应用例，膜体能够被预先重叠固定于检测部的表面上。能够根据膜体的去除而对等效串联电阻的比率r进行调节。如此，能够制造出预期的振动片。

附图说明

图1为概要地表示一个实施方式所涉及的陀螺传感器的结构的垂直剖视图。

图2为概要地表示第一实施方式所涉及的振动片的结构的放大俯视图。

图3为概要地表示第二振动臂的表面的结构的局部放大俯视图。

图4为概要地表示从表面侧透视时的第二振动臂的背面的结构的放大俯视图。

图5为概要地表示第一振动臂以及第三振动臂的表面的结构的局部放大俯视图。

图6为概要地表示从表面侧透视时的第一振动臂以及第三振动臂的背面的结构的局部放大俯视图。

图7为概要地表示驱动振动模式时第二振动臂即驱动用振动臂的振动的情况的振动片的立体图。

图8为概要地表示在第一振动模式时第一振动臂即检测用振动臂的振动的情况的振动片的立体图。

图9为概要地表示在第二振动模式时第一振动臂即检测用振动臂的振动的情况的振动片的立体图。

图10为表示第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1、与检测灵敏度之间的关系的图表。

图11为概要地表示第二实施方式所涉及的振动片的结构的局部放大俯视图。

图12为概要地表示第三实施方式所涉及的振动片的结构的局部放大俯视图。

图13为概要地表示作为电子设备的一个具体例的智能电话的结构的概念图。

图14为概要地表示作为电子设备的其他具体例的数码静态照像机的结构的概念图。

图15为概要地表示作为移动体的一个具体例的汽车的结构的概念图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，以下所说明的本实施方式并不对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不适当地限定，并且本实施方式中说明的结构不全为本发明的解决手段所必需的。

（1）包含第一实施方式所涉及的振动片的陀螺传感器的结构

图1概要地图示了一个实施方式所涉及的陀螺传感器11的结构。陀螺传感器11具备例如箱形的容器12。容器12具备容器主体13以及盖部件14。容器主体13的开口通过盖部件14而被气密性地封闭。容器12的内部空间例如可以被密封为真空。容器12作为刚体而发挥功能。至少盖部件14可以由导体形成。如果盖部件14被接地，则盖部件14能够对于电磁波而发挥屏蔽效果。

在容器12中收钠有振动片15以及IC（集成电路）芯片16。振动片15以及IC芯片16被配置于容器12的内部空间内。振动片15具备主体17以及导电膜18。在主体17的表面上层叠有导电膜18。导电膜18可以由金（Au）、铜（Cu）、其他金属等的导电材料形成。导电膜18可以由薄膜或厚膜构成。由图1可知，振动片15的主体17具有表面17a以及背面17b。表面17a在第一基准平面RP1内延展。背面17b在第二基准平面RP2内延展。第二基准平面RP2以与第一基准平面RP1平行的方式而延展。在此，主体17整体由一个压电体形成。压电体例如可以使用水晶。

振动片15被悬臂支承于容器主体13上。在实施悬臂支承时，在主体17的一端上划分形成有固定部19。在固定部19配置有连接端子组21。连接端子组21由在背面17b上延展的导电膜18的一部分而形成。连接端子组21包括多个连接端子即导电材料制衬垫。连接端子的详细情况将在后文进行叙述。另一方面，在容器主体13的底板上配置有导电端子组22。导电端子组22包括多个连接端子即导电材料制衬垫。振动片15的连接端子组21被接合于底板上的导电端子组22。在实施接合时例如可以使用焊锡凸块、金凸块等导电接合材料23。如此，振动片15通过固定部19而被固定于容器主体13的底板上。导电端子组22通过导电膜18的配线（未图示）而与IC芯片16相连接。IC芯片16例如只要被粘合于容器主体13的底板上即可。

如图2所示，第一实施方式所涉及的振动片15的主体17具有：基部25、一对第一振动臂26a、26b、一对第二振动臂27a、27b以及一对第三振动臂28a、28b。振动片15的表面17a和背面17b分别相当于第一振动臂26a、26b的表面和背面、第二振动臂27a、27b的表面和背面、以及第三振动臂28a、28b的表面和背面。如后文所述，振动片15的表面17a以及背面17b，对由驱动信号激发的振动的方向即第二振动臂27a、27b的激励方向进行规定。

基部25具有预定的刚性。在基部25上设有旋转轴29。旋转轴29穿过基部25的重心。陀螺传感器11对围绕旋转轴29的角速度进行检测。

一对第一振动臂26a、26b从基部25起并排地以与旋转轴29平行的方式在第一方向D1上延伸。第一振动臂26a、26b在与旋转轴29大致正交的方向（第三方向）上并排配置。第一振动臂26a、26b被悬臂支承在基部25上。第一振动臂26a、26b彼此以相互平行地方式而延伸。第一振动臂26a、26b被形成为，关于包含旋转轴29且与第一以及第二基准平面RP1、RP2正交的对称面31面对称。在此，一对第一振动臂26a、26b为一对检测用振动臂，且作为一对检测部而发挥功能。

一对第二振动臂27a、27b从基部25起并排地以与旋转轴29平行的方式而在第二方向D2上延伸。第二振动臂27a、27b在与旋转轴29大致正交的方向（第三方向）上并排配置。第二方向D2相当于第一方向D1的相反方向。第二振动臂27a、27b被悬臂支承在基部25上。第二振动臂27a、27b彼此以相互平行的方式而延伸。第二振动臂27a、27b被形成为，关于对称面31面对称。在此，一对第二振动臂27a、27b为一对驱动用振动臂，且作为一对驱动部而发挥功能。

一对第三振动臂28a、28b从基部25起在第一方向D1上延伸。第三振动臂28a、28b被悬臂支承在基部25上。第三振动臂28a、28b彼此以相互平行的方式而延伸。第三振动臂28a、28b被形成为，关于对称面31面对称。在此，一对第三振动臂28a、28b为一对调节用振动臂，且作为调节部而发挥功能。在调节用振动臂彼此之间的空间内配置有一对检测臂。

振动片15的主体17具有至少一对第一吊臂32a、32b和一对第二吊臂33a、33b。在此，在主体17上划分形成有一对第一吊臂32a、32b。第一吊臂32a、32b在一对第二振动臂27a、27b的两侧分别从固定部19起在第一方向D1上延伸。第一吊臂32a、32b的顶端分别与基部25的第一连结部34相连结。两个第一连结部34位于一对第二振动臂27a、27b的两侧。

第二吊臂33a、33b分别在一对第二振动臂27a、27b以及一对第一吊臂32a、32b的两侧从固定部19起在第一方向D1上延伸。第二吊臂33a、33b的顶端与基部25的第二连结部35相连结。第二连结部35位于与第一连结部34相比靠第一方向D1侧的位置处。

如图3所示，导电膜18形成两对第一驱动电极41a、41b以及两对第二驱动电极42a、42b。第一对第一驱动电极41a被固定于一个第二振动臂27a上。第一驱动电极41a在第二振动臂27a的侧面延展。第二振动臂27a被夹在第一驱动电极41a彼此之间。第一驱动电极41a彼此在第二振动臂27a的自由端侧相互连接。第二对第一驱动电极41b被固定于另一个第二振动臂27b上。第一驱动电极41b在第二振动臂27b的表面17a以及背面17b上延展。第二振动臂27b被夹在第一驱动电极41b彼此之间。第二对第一驱动电极41b在基部25与第一对第一驱动电极41a相连接。

第一对第二驱动电极42a被固定于一个第二振动臂27a上。第二驱动电极42a在第二振动臂27a的表面17a以及背面17b上延展。第二振动臂27a被夹在第二驱动电极42a彼此之间。第二对第二驱动电极42b被固定于另一个第二振动臂27b上。第二驱动电极42b在第二振动臂27b的侧面上延展。第二振动臂27b被夹在第二驱动电极42b彼此之间。第二驱动电极42b彼此在第二振动臂27b的自由端侧相互连接。第二对第二驱动电极42b在基部25与第一对第二驱动电极42a相连接。当在第一驱动电极41a、41b和第二驱动电极42a、42b之间施加电场时，第二振动臂27a、27b会发生变形。

导电膜18形成第一驱动配线43以及第二驱动配线44。第一驱动配线43被固定于一个第一吊臂32a上。第一驱动配线43遍及第一吊臂32a的全长在第一吊臂32a上延伸。第一驱动配线43与第一驱动电极41a、41b相连接。第二驱动配线44固定于另一方的第一吊臂32b上。第二驱动配线44遍及第一吊臂32b的全长而在第一吊臂32b上延伸。第二驱动配线44与第二驱动电极42a、42b相连接。

如图4所示，连接端子组21包括第一驱动端子45以及第二驱动端子46。第一驱动端子45以及第二驱动端子46分别被固定于固定部19的背面17b上。第一驱动端子45被连接于第一驱动配线43。第二驱动端子46被连接于第二驱动配线44。能够从第一驱动端子45以及第二驱动端子46向第一驱动电极41a、41b以及第二驱动电极42a、42b供给驱动信号。

导电膜18形成两组第一检测电极对（信号电极47a以及接地电极47b）以及两组第二检测电极对（信号电极48a以及接地电极48b）。如图5所示，第一检测电极对的信号电极47a以及接地电极47b被固定于一个第一振动臂26a上。第一检测电极对的信号电极47a在第一振动臂26a的表面17a上从第一振动臂26a的根部朝向自由端而延伸。第一检测电极对的接地电极47b在第一振动臂26a的表面17a上从第一振动臂26a的根部朝向自由端而延伸。

第二检测电极对的信号电极48a以及接地电极48b被固定于另一个第一振动臂26b上。第二检测电极对放入信号电极48a在第一振动臂26b的表面17a上从第一振动臂26b的根部朝向顶端而延伸。第二检测电极对的接地电极48b在第一振动臂26b的表面17a上从第一振动臂26b的根部朝向自由端而延伸。

导电膜18形成两组第一调节用电极对49以及两组第二调节用电极对51。第一调节用电极对49被固定于第三振动臂28a上。第一调节用电极对49具有第一电极片49a以及一对第二电极片49b。第一电极片49a被配置于第三振动臂28a的第一侧面52上。

一个第二电极片49b被配置于第三振动臂28a的表面17a上。第二电极片49b隔着第一侧面52和表面17a的棱线而与第一电极片49a相邻。在第一电极片49a和第二电极片49b之间沿着棱线而划分形成有间隙。根据第三振动臂28a的变形而从第一电极片49a以及第二电极片49b获取电流。

第二调节用电极对51同样被固定于第三振动臂28a上。第二调节用电极对51具有第三电极片51a以及一对第四电极片51b。第三电极片51a被配置于第三振动臂28a的第二侧面53上。第二侧面53位于第一侧面52的相反侧（里侧）。第三电极片51a隔着第三振动臂28a而与第一电极片49a对置。

一个第四电极片51b被配置于第三振动臂28a的表面17a上。第四电极片51b隔着第二侧面53和表面17a的棱线而与第三电极片51a相邻。在第三电极片51a和第四电极片51b之间沿棱线而划分形成有间隙。根据第三振动臂28a的变形而从第三电极片51a以及第四电极片51b获取电流。

同样，在另一个第三振动臂28b上固定有第一调节用电极对49以及第二调节用电极对51。在进行固定时，在第三振动臂28b上与第三振动臂28a同样地规定有第一侧面52以及第二侧面53。在第三振动臂28b的第一侧面52以及第二侧面53上分别固定有第一电极片49a以及第三电极片51a。在第三振动臂28b的表面（第一面）17a上固定有第二电极片49b以及第四电极片51b。

导电膜18形成第一检测配线55以及第二检测配线56。第一检测配线55以及第二检测配线56被固定于基部25及一个第二吊臂33a上。第三振动臂28a的第一电极片49a以及第四电极片51b与第一检测配线55电连接。第二电极片49b以及第三电极片51a与第二检测配线56电连接。同样，导电膜18形成第三检测配线57以及第四检测配线58。第三检测配线57以及第四检测配线58被固定于基部25及另一个第二吊臂33b上。第三振动臂28b的第一电极片49a以及第四电极片51b与第三检测配线57电连接。第二电极片49b以及第三电极片51a与第四检测配线58电连接。

如图6所示，在第一振动臂26a的背面17b上同样配置有第一检测电极对的信号电极47a以及接地电极47b。背面17b的信号电极47a能够在第一振动臂26a的自由端与表面17a的信号电极47a相连接。背面17b的接地电极47b能够在基部25与表面17a的接地电极47b相连接。根据第一振动臂26a的变形而从信号电极47a以及接地电极47b获取电流。

在另一个第一振动臂26b的背面17b上同样配置有信号电极48a以及接地电极48b。背面17b的信号电极48a能够在第一振动臂26b的自由端与表面17a的信号电极48a相连接。背面17b的接地电极48b能够在基部25与表面17a的接地电极48b相连接。根据第一振动臂26b的变形而从信号电极48a以及接地电极48b获取电流。

在第三振动臂28a的背面17b上同样配置有另一个第二电极片49b。第二电极片49b隔着第一侧面52和背面17b的棱线而与第一电极片49a相邻。在第一电极片49a和第二电极片49b之间沿着棱线而划分形成有间隙。根据第三振动臂28a的变形而从第一电极片49a以及第二电极片49b获取电流。同样，另一个第四电极片51b被配置于第三振动臂28a的背面17b上。第四电极片51b隔着第二侧面53和背面17b的棱线而与第三电极片51a相邻。在第三电极片51a和第四电极片51b之间沿着棱线而划分形成有间隙。根据第三振动臂28a的变形而从第三电极片51a以及第四电极片51b获取电流。

连接端子组21包括一对第一检测端子（信号端子59a以及接地端子59b）和一对第二检测端子（信号端子61a以及接地端子61b）。第一检测端子的信号端子59a和接地端子59b、以及第二检测端子的信号端子61a和接地端子61b被固定于固定部19上。第一检测端子的信号端子59a与第一检测配线55电连接。第一检测端子的接地端子59b与第二检测配线56电连接。第二检测端子的信号端子61a与第三检测配线57电连接。第二检测端子的接地端子61b与第四检测配线58电连接。接地端子59b被配置于信号端子59a与第一驱动端子45之间。同样，接地端子61b被配置于信号端子61a与第二驱动端子46之间。

（2）包含第一实施方式所涉及的振动片的陀螺传感器的动作

接下来，对陀螺传感器11的动作进行简单说明。如图7所示，当进行角速度的检测时，确定第二振动臂27a、27b的驱动振动模式。通过第二振动臂27a、27b而激发振动。在激发振动时，向振动片15输入来自第一驱动端子45以及第二驱动端子46的驱动信号。其结果为，在第一驱动电极41a、41b与第二驱动电极42a、42b之间，在振动片15的主体17上作用有电场。通过输入特定的频率的波形，从而第二振动臂27a、27b在第一基准平面RP1和第二基准平面RP2之间进行弯曲振动。即，第二振动臂27a、27b在包含旋转轴29且与第一以及第二基准平面RP1、RP2平行的假想平面（以下，简称为“假想平面”）的面内方向上以相邻的彼此相互反向的方式进行振动。如此，第二振动臂27a、27b反复相互分离或相互接近。

当对陀螺传感器11施加角速度运动时，如图8所示，因围绕旋转轴29的旋转而产生科里奥利力。根据科里奥利力的作用而使第二振动臂27a、27b的振动方向发生变化。第二振动臂27a、27b以与假想平面垂直的面外方向即与对称面31平行且相邻的彼此相互反向的方式进行弯曲振动。引起所谓的行走（walk）模式激励。第二振动臂27a、27b与对称面31平行地进行振动。此时，与科里奥利力相对应地而产生与对称面31平行的新的分力。

第二振动臂27a、27b的行走模式激励从基部25传递至第一振动臂26a、26b。其结果为，基于与对称面31平行的分力而引起第一振动臂26a、26b的振动。第一振动臂26a、26b以与对称面31平行且相邻的彼此相互反向的方式进行弯曲振动。根据这种弯曲振动，在第一振动臂26a、26b中基于压电效应而产生电场，并生成电荷。第一振动臂26a的弯曲振动在第一检测电极对的信号电极47a和接地电极47b之间产生电位差。同样，第一振动臂26b的弯曲振动在第二检测电极对的信号电极48a和接地电极48b之间产生电位差。

此时，当在振动片15中确定了第一振动模式时，第一振动臂26a、26b以与第二振动臂27a、27b的弯曲振动相反的相位而进行弯曲振动。即，如图8所示，当第一振动臂26a向前方弯曲并且第一振动臂26b向后方弯曲时，第二振动臂27a向后方弯曲并且第二振动臂27b向前方弯曲。在该时刻，第二振动臂27a、27b反复进行弯曲振动。当在振动片15中确定了第二振动模式时，第一振动臂26a、26b以与第二振动臂27a、27b的弯曲振动相同的相位而进行弯曲振动。即，如图9所示那样，当第一振动臂26a向前方弯曲并且第一振动臂26b向后方弯曲时，第二振动臂27a同样向前方弯曲并且第二振动臂27b向后方弯曲。在该时刻，第二振动臂27a、27b反复进行弯曲振动。

第二振动臂27a、27b的行走模式激励从基部25传递至第三振动臂28a、28b。其结果为，将引起第三振动臂28a、28b的运动。根据这种运动而分别从第一调节用电极对49以及第二调节用电极对51输出电信号。在第一振动臂26a、26b的输出信号中重叠有第一调节用电极对49的电信号以及第二调节用电极对51的电信号。电信号的大小被调节。调节的结果为，第一以及第二调节用电极对49、51的电信号能够抵消振动泄露的成分。如此，提高了输出信号的S／N比。

在振动片15中，第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1，被设定在0.15～6.0之间。根据这种设定，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的50％以上的灵敏度。能够可靠地降低每个振动片15的灵敏度的误差。优选为，第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r被设定在0.3～3.0之间。根据这种设定，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的70％以上的灵敏度。能够可靠地降低每个振动片15灵敏度的误差。进一步优选为，第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r被设定在0.55～1.8之间。根据这种设定，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的90％以上的灵敏度。能够更加可靠地降低每个振动片15的灵敏度的误差。

（3）振动片的检测灵敏度的验证

本发明人对振动片15的检测灵敏度进行验证。在进行验证时，根据计算机软件来实施模拟实验。在模拟实验中构建振动片15的分析模型。基于分析模型来实施模态分析。从第一振动臂26a、26b上的信号电极47a、48a供给交流电流。在分析模型中，根据交流电流的供给而设定了第一振动模式以及第二振动模式。在第一振动模式以及第二振动模式中分别计算出等效串联电阻（CI）。其结果为，如图10所示，发现当将第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1设定为“1.0”时，能够得到检测灵敏度的最大灵敏度。除此以外，发现当振动片15将等效串联电阻的比率r＝R2／R1表现为0.15～6.0之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的50％以上的灵敏度。发现当振动片15将等效串联电阻的比率r表现为0.3～3.0之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的70％以上的灵敏度。发现当振动片15将等效串联电阻的比率r＝R2／R1表现为0.55～1.8之间时，能够将角速度的检测灵敏度确保为最大灵敏度的90％以上的灵敏度。

（4）第一实施方式所涉及的振动片的制造方法

在制造陀螺传感器11时制造出振动片15。由水晶体切削出振动片15的主体17。在主体17上形成有导电膜18。导电膜18按照设计的图案而形成。在形成导电膜18时，例如可以使用光刻技术。在此，在设计振动片15时，对等效串联电阻的比率r进行调节。

准备容器12。将IC芯片16固定在容器主体13内。接下来，将振动片15固定在容器主体13内。连接端子组21被接合于连接端子组22。第一以及第二驱动端子45、46、第一检测端子59a、59b以及第二检测端子61a、61b分别与相对应的连接端子相接。如此振动片15与IC芯片16电连接。

在振动片15中确定第一振动模式。向信号电极47a、48a以及接地电极47b、48b供给交流电流。其结果为，在第一振动臂26a、26b上施加有交流的电场。此时，对第一振动模式时的等效串联电阻R1进行测量。

在振动片15中确定第二振动模式。向信号电极47a、48a以及接地电极47b、48b供给交流电流。其结果为，在第一振动臂26a、26b上施加有交流的电场。此时，对第二振动模式时的等效串联电阻R2进行测量。如此，计算出第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1。对所计算出的比率r是否收敛于预定的数值范围内进行判断。如果所计算出的比率r收敛于预定的数值范围内，则判断为振动片15合适，容器主体13的开口被盖部件14气密性地封闭。容器12的内部空间被密封。陀螺传感器11的制造完成。如果所计算出的比率r未收敛于预定的数值范围内，则判断为振动片15不合适。在判断为不合适的情况下，可以通过后文所述的方法来对等效串联电阻的比率r进行调节以使其收敛于预定的数值范围内。

根据这种制造方法，能够对等效串联电阻的比率r＝R2／R1是否处于预定的数值范围内进行判断。如此，能够制造等效串联电阻的比率r处于预定的数值范围内的振动片。

（5）第二实施方式所涉及的振动片的结构

图11图示了第二实施方式所涉及的振动片15a的一部分。在该振动片15a中，在基部25侧于第一振动臂26a、26b的表面上形成有膜体63。膜体63例如由镍等金属材料形成。此外，膜体63也可以由绝缘材料形成。但是，在膜体63由金属材料形成的情况下，膜体63与信号电极47a、48a以及接地电极47b、48b的电气性地隔离。膜体63被重叠固定在第一振动臂26a、26b的表面上。膜体63从第一振动臂26a、26b的基端朝向自由端而延展。膜体63也可以连续至基部25的表面。膜体63能够在第一振动臂26a、26b的基端处提高其刚性。膜体63的大小、厚度只需根据所要求的刚性的调节幅度来决定即可。此外，振动片15a的结构可以以与前文所述的第一实施方式所涉及的振动片15相同的方式而构成。在该振动片15a中，能够根据膜体63而将等效串联电阻的比率r设定为预定的值。在实施这种设定时，对膜体63的大小、厚度、形成位置进行调节。膜体63可以通过电镀、无电镀、蒸镀及其他的方法来形成。如此，能够根据附加膜体63而对等效串联电阻的比率r进行调节。能够制造出预期的振动片15a。

（6）第三实施方式的振动片的结构

图12图示了第三实施方式的振动片15b的一部分。在该振动片15b中，在基部25侧于第一振动臂26a、26b的表面上形成有膜体64。膜体64可以以与膜体63相同的方式而构成。以与膜体64邻接的方式而在第一振动臂26a、26b的表面上形成有去除痕65。去除痕65的大小根据所要求的刚性的调节幅度来决定。此外，振动片15b的结构可以以与前文所述的第一实施方式的振动片15相同的方式而构成。在该振动片15b中，可以根据膜体64而将等效串联电阻的比率r设定为预定的值。

（7）第三实施方式的振动片的制造方法

首先，制造第二实施方式所涉及的振动片15a。此时，膜体63的大小根据刚性的调节幅度的最大值来决定。振动片15a被固定于容器主体13内。振动片15a与IC芯片16电连接。与前文所述相同，在振动片15a中，计算出第二振动模式时的等效串联电阻R2相对于第一振动模式时的等效串联电阻R1的比率r＝R2／R1。如果所计算出的比率r收敛于预定的数值范围内，则将容器主体13的开口由盖部件14来气密性地封闭。容器12的内部空间被密封。陀螺传感器11的制造完成。

另一方面，如果等效串联电阻的比率r偏离了预定的数值范围，则将部分去除膜体63。根据膜体63的去除而对等效串联电阻的比率r进行调节。在进行去除时，例如向膜体63照射激光光线。根据激光光线的照射而使膜体63局部挥发。与膜体63的挥发相对应地形成有去除痕65。如此，形成被调节为预定的大小的膜体64。从而能够制造出预期的振动片15b。

（8）电子设备及其他

图13概要地图示了作为电子设备的一个具体例的智能电话201。在智能电话201中安装有具有振动片15、15a、15b的陀螺传感器11。陀螺传感器11能够对智能电话201的姿态进行检测。实施所谓的运动传感检测。陀螺传感器11的检测信号例如能够被供给至微型计算机芯片（MPU）202。MPU202能够根据运动传感检测而执行各种处理。此外，这种运动传感检测可以在移动电话机、便携式游戏机、游戏控制器、汽车导航系统、定点设备、头戴式可视设备、平板电脑等电子设备中利用。在实现运动传感检测时，可以安装陀螺传感器11。

图14概要地图示了作为电子设备的其他具体例的数码静态照像机（以下称作“照像机”）203。在摄像机203安装有具有振动片15、15a、15b的陀螺传感器11。陀螺传感器11能够对摄像机203的姿态进行检测。陀螺传感器11的检测信号能够被供给至手抖补正装置204。手抖补正装置204能够根据陀螺传感器11的检测信号而例如使透镜组205内的特定的透镜进行移动。如此能够对手抖进行补正。此外，手抖补正可以被利用于数码摄像机中。在实现手抖补正时，可以安装陀螺传感器11。

图15概要地图示了作为移动体的一个具体例的汽车206。在汽车206上安装有具有振动片15、15a、15b的陀螺传感器11。陀螺传感器11能够对车身207的姿态进行检测。陀螺传感器11的检测信号能够被供给至车身姿态控制装置208。车身姿态控制装置208例如能够根据车身207的姿态而对悬架的硬软进行控制、或对各个车轮209的制动器进行控制。此外，这种姿态控制可以被利用于两足步行机器人、飞机、直升飞机等各种移动体中。在实现姿态控制时，可以安装陀螺传感器11。

此外，虽然如上文所述对本实施方式进行了详细说明，但对于本领域技术人员来说能够很容易理解出能够进行未实质地脱离从本发明的创新部分以及效果的多种改变。因此，这种改变例全部包含于本发明的范围内。

例如，虽然在上述实施方式中，对使用水晶以作为振动片的形成材料的示例进行了说明，但也可以使用水晶以外的压电体材料。可以使用氮化铝（AlN）、铌酸锂（LiNbO₃）、钽酸锂（LiTaO₃）、锆钛酸铅（PZT）、四硼酸锂（Li₂B₄O₇）、硅酸镓镧（La₃Ga₅SiO₁₄）等氧化物基板；在玻璃基板上层叠氮化铝、五氧化钽（Ta₂O₅）等压电体材料而构成的层叠压电基板；或者压电陶瓷等。另外，在说明书或者附图中，至少一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语，在说明书或附图中的任何位置处均能够被替换为该不同的用语。另外，振动片15、15a、15b、陀螺传感器11、电子设备、移动体等结构以及动作也不限定于本实施方式中所说明的情况，能够进行各种改变。

另外，虽然在上述的实施方式中，对驱动部和检测部为不同的振动臂的示例进行了说明，但也可以使这些驱动部和检测部设置于相同的振动臂上。

另外，虽然在上述的实施方式中，驱动部和检测部使用一端连接于基部另一端为自由端的振动臂而进行了说明，但也可以使用不具有自由端的、两端均连接于基部等上的振动臂。

符号说明

11陀螺传感器、15振动片、15a振动片、15b振动片、26a检测用振动臂（第一振动臂）、26b检测用振动臂（第一振动臂）、27a驱动用振动臂（第二振动臂）、27b驱动用振动臂（第二振动臂）、29旋转轴、63膜体、64膜体、65去除痕、201电子设备（智能电话）、203电子设备（数码静态照像机）、206移动体（汽车）。

Claims

1.一种振动片的制造方法，其特征在于，包括：

对于具备基部、从所述基部起在第一方向上延伸的第一检测用振动臂以及第二检测用振动臂、从所述基部起在与所述第一方向为相反方向的第二方向上延伸的第一驱动用振动臂以及第二驱动用振动臂，且所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂沿着与所述第一方向交叉的第三方向而排列配置，所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着所述第三方向而排列配置的振动片，对所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂通电，在所述振动片中激发包含第一振动和第二振动的第一振动模式，并对所述第一振动模式的等效串联电阻R1进行测量的工序，其中，所述第一振动为，使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着与包含所述第一方向以及所述第三方向的面交叉的面外方向且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第二振动为，使所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂以与所述第一振动相反的相位且沿着所述面外方向彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动；

对于所述振动片，对所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂通电，在所述振动片中激发包含第三振动和第四振动的第二振动模式，并对所述第二振动模式的等效串联电阻R2进行测量的工序，其中，所述第三振动为，使所述第一驱动用振动臂以及所述第二驱动用振动臂沿着所述面外方向且彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动，所述第四振动为，使所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂以与所述第三振动相同的相位且沿着所述面外方向彼此向相反的方向进行弯曲振动的振动；

对所述第二振动模式的所述等效串联电阻R2相对于所述第一振动模式的所述等效串联电阻R1的比率r＝R2/R1进行计算，并实施所述振动片的适否判断的工序。

2.如权利要求1所述的振动片的制造方法，其特征在于，

还包括在所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂中的至少一方的表面上形成膜体的工序。

3.如权利要求2所述的振动片的制造方法，其特征在于，

还包括对在所述第一检测用振动臂以及所述第二检测用振动臂中的至少一方的表面上所形成的膜体进行去除的工序。