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CN1480710A - 音叉型振动元件及其制作方法,振动回转部件及电子装置 - Google Patents

音叉型振动元件及其制作方法,振动回转部件及电子装置 Download PDF

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CN1480710A
CN1480710A CNA031454593A CN03145459A CN1480710A CN 1480710 A CN1480710 A CN 1480710A CN A031454593 A CNA031454593 A CN A031454593A CN 03145459 A CN03145459 A CN 03145459A CN 1480710 A CN1480710 A CN 1480710A
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山本浩诚
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种可以获得叉股部间平衡的音叉型振动元件,使用这种音叉型振动元件的振动回转部件,使用这种振动回转部件的电子装置,以及这种音叉型振动元件的制作方法。这种音叉型振动元件(10)包括具有一个主面和另一主面的、呈直尺形状的振动部(13),设置在振动部(13)位于另一主面沿纵向方向的一个端部侧的基台部(14),以及沿纵向方向将振动部(13)分割成沿宽度方向左右对称的、构成音叉用的两个叉股部(16)和(17)的槽缝部(15)。而且,槽缝部(15)按照包含基台部(14)上的位于振动部(13)侧的一部分的方式形成。

Description

音叉型振动元件及其制作方法,振动回转部件及电子装置
所属技术领域
本发明涉及用于诸如视频摄象机的手抖动修正装置的音叉型振动元件,使用这种音叉型振动元件的振动回转部件,使用这种振动回转部件的电子装置,以及这种音叉型振动元件的制作方法。
背景技术
在先技术中的音叉型振动元件实例,已经记载在专利文献1(下面称为在先技术实例1)和专利文献2(下面称为在先技术实例2)中。
在作为在先技术实例1的音叉型振动元件中,正如图22所示,音叉型振动元件1在呈直尺形状的板状压电晶片2处,通过由其一个端部侧起设置的由一个主面至另一主面的槽缝部3,形成为两个叉股部4、5。
在作为在先技术实例2的音叉型振动元件中,正如专利文献2中的图1所示,由压电晶片构成的两个棱柱状振动元件并列设置,其一个端部侧固定在基台部处。
对于各在先技术实例中的音叉型振动元件的驱动方法,在这儿省略了相应的说明。
【专利文献1】
日本特开平8-128830号公报
【专利文献2】
日本特开2000-193458号公报
发明所要解决的技术问题
然而,在制作作为在先技术实例1的音叉型振动元件时,难以使用诸如切割锯等等工具,由压电晶片的一个主面侧或另一主面侧起形成位于两个叉股部之间的槽缝部。而且,如图23所示的、形成槽缝部之前的压电晶片,沿其厚度方向和宽度方向构成为若干个粘贴结合用部分6,在这种状态下使用诸如线锯和切割锯等等工具形成槽缝部3,随后将粘贴结合着的各压电晶片2逐个分离开。
对于这种场合,存在有需要最初对压电晶片实施粘贴结合,随后实施分离向和宽度方向构成为若干个粘贴结合用部分6,在这种状态下使用诸如线锯和切割锯等等工具形成槽缝部3,随后将粘贴结合着的各压电晶片2逐个分离开。
对于这种场合,存在有需要最初对压电晶片实施粘贴结合,随后实施分离等等麻烦的操作,从而使制作工序复杂的问题。而且,对于在音叉型振动元件的一个主面和另一主面处形成电极的场合,还存在有在分离开的各音叉型振动元件处均需要形成电极,从而使制作工序复杂的问题。或者对于在槽缝部形成前的母体基板阶段形成电极的场合,电极形成工序和随后的槽缝部形成工序为不同的工序,所以存在有各叉股部中的电极位置精度不高的问题。
另一方面,在作为在先技术实例2的音叉型振动元件中,由于各振动元件形成为简单柱形,所以能够使用切割锯由母体基板处容易地实施分离。就电极形成而言,可以通过在使用切割锯对各振动元件实施分离之前,使用同一切割锯在母体基板的表面处设置沟槽的方式,对通过在母体基板阶段预先形成在压电晶片前面处的电极实施分离,以形成电极。对于这种场合,由于实际上可以通过一个工序实施电极的分离和振动元件的分离,所以不会出现在先技术实例1那样的问题。
然而对于为在先技术实例2的场合,由于振动元件与基台部彼此独立,所以存在有部件数目增多、制作工序复杂的问题。而且,当将两个振动元件固定在一个基台部处时,还存在有由于位置偏差和固定强度平衡破坏而难以获得平衡的音叉形状的问题。
本发明就是解决上述问题用的发明,本发明的目的就是提供一种可以获得叉股部间平衡的音叉型振动元件,使用这种音叉型振动元件的振动回转部件,使用这种振动回转部件的电子装置,以及这种音叉型振动元件的制作方法。
解决问题用的技术解决方案
为了能够实现上述目的,本发明提供的一种音叉型振动元件的特征在于包括具有一个主面和另一主面的、呈直尺形状的振动部;设置在该振动部的另一主面沿纵向方向的一个端部侧处的基台部;以及沿着纵向方向将所述振动部分按照沿宽度方向左右对称的方式分割成两个以上叉股部用的槽缝部,而且所述槽缝部按照包含所述基台部上的振动部一侧的一部分的方式形成。
而且,还可使所述振动部通过所述槽缝部分割成三个以上的叉股部,所述振动部和所述基台部通过实施悬空支撑用的支撑销钉固定在中央的所述叉股部的另一主面侧处。
而且,也可使所述基台部通过所述振动部,借助在由一个端部方向和沿宽度方向的两侧方向构成的三个方向实施围绕的三个直线部分构成,其大体呈U字型。而且,还可使所述基台部呈通过所述振动部,借助在由两个端部方向和沿宽度方向的两侧方向构成的四个方向实施围绕的长方形框体形状。
而且,在本发明的音叉型振动元件中还可使所述基台部至少与所述振动部上的另一主面侧形成为一体。或者,还可使所述基台部与所述振动部分别形成,并且粘贴结合在所述振动部处。
而且,还可使所述振动部由位于一个主面侧和另一主面侧的、沿厚度方向逆向极化的压电晶片粘贴结合而形成,呈双压电晶片的结构形式。也可使所述振动部由沿厚度方向逆向极化的压电晶片和非压电晶片粘贴结合而形成,呈单压电晶片的结构形式,此外,还可使所述振动部由在一个主面处设置有沿所述振动部的厚度方向极化的压电元件的非压电晶片构成。
而且,本发明提供的一种振动回转部件的特征在于使用上述的音叉型振动元件,
此外,本发明提供的一种振动回转部件采用具有由一个主面侧和另一主面侧沿厚度方向逆向极化的压电晶片粘贴结合而形成的两个呈直尺形状的叉股部,对其一个端部侧实施固定以呈音叉型配置的音叉型振动元件,其特征在于所述两个叉股部在一个主面处形成有分别沿宽度方向分割开的两个电极,在另一主面处分别形成有电极,在形成在所述两个叉股部上的一个主面处的四个电极中,位于内侧的两个电极或位于外侧的两个电极相互连接以构成驱动电极,剩余的两个电极构成兼作反馈电极的检测电极,而且形成在所述两个叉股部上的另一主面处的全部电极相互连接,并且与基准电压相连接,而处于浮动连接状态。还可以采用具有上述双压电晶片结构的音叉型振动元件,作为这种音叉型振动元件。
而且,本发明提供的一种振动回转部件采用具有由在一个主面处形成有沿宽度方向分割开的两个电极且在另一主面处形成有电极的、沿厚度方向实施极化的压电晶片和非压电晶片构成为一个主面侧和另一主面侧并粘贴结合而形成的两个呈直尺形状的叉股部,对其一个端部侧实施固定以呈音叉型配置的音叉型振动元件,其特征在于在形成在所述两个叉股部上的一个主面处的四个电极中,位于内侧的两个电极或位于外侧的两个电极相互连接以构成驱动电极,剩余的两个电极构成兼用反馈电极的检测电极,而且形成在所述两个叉股部上的另一主面处的全部电极相互连接,并且与基准电压相连接,而处于浮动连接状态。还可以采用上述呈单压电晶片结构的音叉型振动元件,作为这种音叉型振动元件。
而且,本发明提供的一种振动回转部件采用具有由非压电晶片构成的两个呈直尺形状的叉股部,对其一个端部侧实施固定以呈音叉型配置的音叉型振动元件,其特征在于所述两个叉股部在一个主面处设置有沿厚度方向极化的压电元件,设置在所述两个叉股部处的压电元件,分别具有下侧电极,设置在其上的压电晶片层,以及设置在其上的、沿所述叉股部的宽度方向实施分割的两个上侧电极,在所述的四个电极中,位于内侧的两个电极或位于外侧的两个电极相互连接以构成驱动电极,剩余的两个电极构成兼用反馈电极的检测电极,而且对全部下侧电极实施相互连接,并且与基准电压相连接,而处于浮动连接状态。还可以采用上述振动部由非电压材料构成的音叉型振动元件,作为这种音叉型振动元件。
另外,本发明的一种电子装置的特征在于使用上述的振动回转部件。
而且,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括对具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面实施切削,以分别形成一个以上的、具有预定长度、宽度和深度的切削去除部,以及与该切削去除部沿宽度方向相邻接的、呈直尺形状的非切削去除部用的工序;由所述母体基板上的一个主面侧起,沿着所述切削去除部和所述非切削去除部的宽度方向,形成对所述切削去除部实施完全分割的第一槽缝部用的工序;沿着所述切削去除部和所述非切削去除部的宽度方向和纵向方向,形成将所述母体基板切割成每一个均包括所述切削去除部的一部分和所述非切削去除部的一部分的、沿所述切削去除部和所述非切削去除部的宽度方向比较长的、从平面上看呈长方形形状的部分的第二槽缝部用的工序,所述第一槽缝部按照使所述从平面上看呈长方形形状的部分呈沿宽度方向左右对称形状的方式,沿其纵向方向形成。
或者,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括在具有一个主面和另一主面的母体基板处,由其一个主面侧起按照比所述母体基板的厚度小的第一深度形成一个或两个以上平行的第一槽缝部用的工序;按照由所述母体基板上的一个主面侧起,在所形成的所述第一槽缝部的纵向方向上比较长的、从平面上看呈长方形形状的部分中,沿纵向方向包含有一个以上的所述第一槽缝部的方式,沿所述第一槽缝部的纵向方向和与其相正交的方向,形成其深度为比所述母体基板的厚度小且比所述第一深度大的第二深度的第二槽缝部用的工序;在通过所述第二槽缝部形成的从平面上看呈长方形形状的部分上的纵向方向一个端部侧相对应的位置处,由所述母体基板上的另一主面侧起按照使所述第一槽缝部完全曝露出来的方式实施去除以形成切削去除部用的工序;对于所述母体基板上未形成所述切削去除部的部分,由所述母体基板上的另一主面侧起按照使所述第二槽缝部完全曝露出来的方式实施去除的工序,所述第一槽缝部按照使所述从平面上看呈长方形形状的部分呈沿宽度方向左右对称形状的方式,沿其纵向方向形成。
而且,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括在具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面处,对一个或两个以上具有预定长度、宽度和厚度的、呈直尺形状的基台部件实施平行并列粘贴结合用的工序;由所述母体基板上的一个主面侧起,沿着所述基台部件的宽度方向,形成对所述母体基板实施完全分割的第一槽缝部用的工序;以及沿着所述基台部件的宽度方向和纵向方向,形成将所述母体基板和所述基台部件切割成每一个均包括所述母体基板的一部分和粘贴结合在所述母体基板上的所述基台部件的一部分的、沿所述基台部件的宽度方向比较长的、从平面上看呈长方形形状的部分的第二槽缝部用的工序,所述第一槽缝部按照使所述从平面上看呈长方形形状的部分呈沿宽度方向左右对称形状的方式,沿其纵向方向形成。
而且,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括将具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面,与由该另一主面侧起形成有从平面上看呈长方形形状的凹部或贯穿孔的基台部用母体基板的一个主面实施粘贴结合用的工序;由所述母体基板上的一个主面侧起,形成对所述母体基板实施完全分割的第一槽缝部用的工序;以及形成对所述母体基板和所述基台部用母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序,所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述基台部用母体基板上的凹部或贯穿孔之中,并且沿着所述凹部或贯穿孔的纵向方向形成为相互平行的三个以上的槽缝部,所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部或贯穿孔的方式,沿着所述凹部或贯穿孔的纵向方向和宽度方向形成的槽缝部,以及将所述基台部用母体基板上的凹部或贯穿孔从平面上看分割为沿纵向方向一个方向侧和另一个方向侧用的槽缝部。
而且,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括将具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面,与由该另一主面侧起形成有从平面上看呈长方形形状的凹部或贯穿孔的基台部用母体基板的一个主面实施粘贴结合用的工序;由所述母体基板上的一个主面侧起,形成对所述母体基板实施完全分割的第一槽缝部用的工序;以及形成对所述母体基板和所述基台部用母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序,所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述基台部用母体基板上的凹部或贯穿孔之中,并且沿着所述凹部或贯穿孔的纵向方向形成的相互平行的三个以上的槽缝部,以及沿着所述凹部或贯穿孔的宽度方向形成的一个槽缝部,所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部或贯穿孔的方式,沿着所述凹部或贯穿孔的纵向方向和宽度方向形成的槽缝部。
而且,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括在具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面处,形成具有预定深度的、从平面上看呈长方形形状的凹部用的工序;由所述母体基板上的一个主面侧起,形成其深度大于从所述母体基板厚度中减去所述凹部深度得到的尺寸的第一槽缝部用的工序;以及形成对所述母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序,所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述凹部之中,并且沿着所述凹部的纵向方向形成为相互平行的三个以上的槽缝部,所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部的方式,沿着所述凹部或贯穿孔的纵向方向和宽度方向形成的槽缝部,以及将所述凹部从平面上看分割为沿纵向方向一个方向侧和另一个方向侧用的槽缝部。
而且,本发明提供的一种音叉型振动元件的制作方法的特征在于包括在具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面处,形成具有预定深度的、从平面上看呈长方形形状的凹部用的工序;由所述母体基板上的一个主面侧起,形成其深度大于从所述母体基板厚度中减去所述凹部深度得到的尺寸的第一槽缝部用的工序;以及形成对所述母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序,所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述凹部之中,并且沿着所述凹部的纵向方向形成为相互平行的三个以上的槽缝部,以及从平面上看通过所述凹部之中,并且沿着所述凹部的宽度方向形成的一个槽缝部,所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部的方式形成的槽缝部。
如果象这样构成,可以使本发明的音叉型振动元件的制作方法中的制作工序简单。而且,对于本发明的音叉型振动元件,可以提高形成在叉股部和底部处的电极的尺寸精度,并且提高两个叉股部相对于基台部的平衡性。另外,可以降低若干个音叉型振动元件间的特性偏差。
而且,对于本发明的振动回转部件,可以对角速度实施高精度的检测。
而且,对于本发明的电子装置,由于使用本发明的振动回转部件,所以可以获得正确的角速度信息,进一步提高其性能。
附图的简要说明
图1为表示本发明的音叉型振动元件的一个实施例用的斜视图。
图2为表示如图1所示的音叉型振动元件的制作方法用的工序图。
图3为表示如图1所示的音叉型振动元件的制作方法用的、与图2相衔接的工序图。
图4为表示本发明的振动回转部件的一个实施例用的示意性结构的方框图。
图5为表示本发明的音叉型振动元件的另一实施例用的斜视图。
图6为表示本发明的音叉型振动元件的又一实施例用的斜视图。
图7为表示本发明的音叉型振动元件的再一实施例用的斜视图。
图8为表示如图7所示的音叉型振动元件的制作方法用的工序图。
图9为表示如图7所示的音叉型振动元件的制作方法用的、与图8相衔接的工序图。
图10为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。
图11为表示如图10所示的音叉型振动元件用的侧面图。
图12为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。
图13为表示本发明的振动回转部件的另一实施例用的示意性结构的方框图。
图14为表示本发明的振动回转部件的又一实施例用的侧面图。
图15为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。
图16为表示如图15所示的音叉型振动元件的制作方法用的工序图。
图17为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。
图18为表示如图17所示的音叉型振动元件的制作方法用的工序图。
图19为表示本发明的振动回转部件的其它实施例用的侧面图。
图20为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。
图21为表示本发明的电子装置的一个实施例用的斜视图。
图22为表示在先技术的音叉型振动元件用的斜视图。
图23为表示形成如图22所示的音叉型振动元件的叉股部的工序用的工序图。
附图中的参考标号的含义为:
10、60、70、80、100、140、160、160’……音叉型振动元件
11、12、81……压电晶片基板
13、63、83……振动部
14、64、72、84、141、161……基台部
15、18、21、67、101、102、142、143、162、163、164……槽缝部
16、17、65、66、73、74、85、86、103、104、105……叉股部
19、20、22、23、24、61、82……电极
25……固定区域
30、90……母体基板
31、32、91、92……压电晶片母体基板
33……切削去除部
34……非切削去除部
35、36、37、94、95、96、152、153、154、155、156、172、173、174、175、176、177……槽缝部
38、39、97、98……电极
50、180……振动回转部件
62、71……非压电晶片基板
75、76、77、78……压电元件
93……基台部件
106……支撑销钉
150、170……基台部用母体基板
151、171……贯穿孔
181……壳体
182、183……凹部
184……电子装置
185……罩盖部
200……视频摄象机
实施发明用的最佳实施形式
图1为表示本发明的音叉型振动元件的一个实施例用的斜视图。图1(a)和图1(b)表示的是从彼此相反方向观察时的示意图。正如图1所示,音叉型振动元件10具有沿厚度方向极化了的、呈直尺形状的压电晶片基板11,沿与压电晶片基板11相反方向极化了的、其一个主面与压电晶片基板11上的另一主面相互粘贴结合着的、呈直尺形状的压电晶片基板12,以及设置在压电晶片基板12上的另一主面沿纵向方向的一个端部侧处的基台部14。基台部14上的一个主面侧构成压电晶片基板12的一侧。压电晶片基板12和基台部14可以由相同的压电晶片材料整体形成。其中,压电晶片基板11与压电晶片基板12中相互吻合的部分被称为振动部13,压电晶片基板11上的一个主面构成振动部13的一个主面,压电晶片基板12上的另一主面构成振动部13的另一主面。这种音叉型振动元件10在压电晶片基板11与压电晶片基板12间的边界部处未设置有电极,然而也可以在边界部处形成有电极。
通过按照沿纵向方向延伸且沿宽度方向左右对称的方式形成的槽缝部15,可以将振动部13分割成构成音叉用的两个叉股部16和17。两个叉股部16和17上的一个主面和另一主面,与振动部13上的一个主面和另一主面相同。如果从振动部13上的一个主面侧观察,槽缝部15不仅对振动部13实施着分割,而且还进一步切削形成在基台部14上的一部分处。因此,音叉型振动元件10呈两个叉股部16和17上的一个端部,固定在位于另一主面侧的基台部14处的音叉结构。两个叉股部16和17呈由极化方向彼此相反的两个压电晶片粘贴结合而成的双压电晶片结构。
在叉股部16上的一个主面处还形成有由槽缝部18分割而成的两个电极19、20。另外,在叉股部17的一个主面处形成有由槽缝部21分割而成的两个电极22、23。槽缝部18、21沿着槽缝部15的纵向方向形成,其深度比电极厚度略大些。而且,在叉股部16和17的另一主面中的未与基台部14粘贴结合的部分处,还形成有由基台部14的侧面朝向另一主面延伸的电极24。
下面,参考图2和图3,对音叉型振动元件10的制作方法进行说明。
首先如图2(a)所示,按照一个主面侧由压电晶片母体基板31构成、另一主面侧由压电晶片母体基板32构成的方式,对压电晶片母体基板31和32实施粘贴结合以制备出母体基板30。两个压电晶片母体基板31和32预先沿厚度方向,按照彼此相反的方式实施极化处理。而且,在母体基板30上的一个主面和另一主面的整个表面上形成电极。
随后如图2(b)所示,在由母体基板30上的一个主面侧贴合切割带,然后使其朝下,在另一主面侧、即压电晶片母体基板32侧通过背侧磨削方式形成具有预定长度、宽度和深度的、呈直尺形状的若干个切削去除部33。背侧磨削的深度比压电晶片母体基板32的厚度小。在这儿所称的切削去除部33,不仅指的是通过背侧磨削方式削去的部分,也用来指未被削去的剩余部分。若干个切削去除部33按照沿宽度方向平行且等间隔方式形成。采用这种方式,可以在若干个切削去除部33之间,形成相同的、呈直尺形状的若干个非切削去除部34。切削去除部33与非切削去除部34沿宽度方向相邻接。在通过背侧磨削方式形成有切削去除部33的另一主面处,还通过诸如蒸发等方式再次形成电极。这时,不仅在切削去除部33上的另一主面处,而且在切削去除部33和非切削去除部34间的边界部侧壁面处也形成有电极,从而可以与非切削去除部34上的另一主面上的电极导通。
随后如图3(a)、图3(b)所示,在由母体基板30上的另一主面处贴合切割带,然后使其朝下,并且由一个主面侧起通过切割锯形成槽缝部35、36、37。各个槽缝部可以按上述顺序形成,然而本发明并不仅限于此。图3(b)为表示图3(a)中的部分A用的放大图。
在这里,可以沿着切削去除部33和非切削去除部34的宽度方向,按照在母体基板30上的一个主面处形成浅槽的方式设置槽缝部35。通过采用这种方式,可以使形成在压电晶片母体基板31上的一个主面处的电极38,通过槽缝部35被完全分割开。
可以沿着切削去除部33和非切削去除部34的宽度方向,按照由母体基板30上的一个主面侧起形成完全分割开切削去除部33的深度的沟槽的方式,设置槽缝部36。因此,槽缝部36的沟槽深度比切削去除部33的厚度大。该槽缝部36被称为第一槽缝部。
而且,可以沿着切削去除部33和非切削去除部34的纵向方向和宽度方向,按照完全分割开母体基板30的深度设置槽缝部37。这时,与切削去除部33和非切削去除部34的纵向方向相对应的槽缝部37,可以按照除了一部分外均通过切削去除部33和非切削去除部34沿纵向方向中心线的方式设置。采用这种方式,母体基板30将被切割成具有切削去除部33上的一部分和非切削去除部34上的一部分,沿切削去除部33和非切削去除部34的宽度方向比较长的、从平面上看(从母体基板30的一个主面侧观察时)呈长方形的子基板。该槽缝部37被称为第二槽缝部。
对于使用切割锯形成槽缝部36的场合,由于切削去除部33上的另一主面侧象非切削去除部34上的另一主面侧那样,未粘贴结合有切割带,所以在实施切割时,存在有容易出现破损(チツピング)的问题。于是,为了防止出现破损(チツピング),还可以通过诸如石蜡等对切削去除部33上的另一主面侧进行加固。
按照这种方式获得的子基板,与如图1所示的音叉型振动元件10相当。因此,当对图3和图1进行比较时,槽缝部35与槽缝部18和槽缝部21相当,槽缝部36与槽缝部15相当。通过槽缝部35至37实施分割的电极38与电极19、20、22、23相当,通过槽缝部37实施分割的电极39与电极24相当。
当按照这种方式制作音叉型振动元件10时,可以通过切割锯,对母体基板30由一个主面侧起实施切割的方式,形成两个叉股部16和17。因此,不再需要象在先技术实例1那样,在设置位于两个叉股部间的槽缝部时,需要在沿厚度方向对若干个压电晶片基板实施粘贴结合后再进行分离,所以可以简化制作工序。
而且,可以采用一个切割锯通过一个工序,形成两个叉股部16和17。因此,可以使两个叉股部16和17的尺寸精度相当高,不会象在先技术实例2那样,出现两个叉股部间存在位置偏置和与基台部间的固定强度平衡破坏的问题。而且,即使对于四个电极19、20、22、23,也可以按照与两个叉股部16和17的场合相类似的方式,采用一个切割锯通过一个工序实施制作,所以可以按照非常高的尺寸精度实施制作。因此,不仅可以降低音叉型振动元件自身的叉股部之间的制作偏差,而且可以降低若干个音叉型振动元件彼此之间的特性偏差。
下面参考图4,对使用音叉型振动元件10的振动回转部件的动作进行说明。图4为表示振动回转部件用的示意性结构的方框图。对于将音叉型振动元件10应用于振动回转部件的场合,基台部14上的另一主面中位于宽度方向中央部分处的固定区域25,可以通过诸如导电性粘接剂等,固定在固定台等处供使用。通过将固定部限制在固定区域25处的方式,可以使基台部14上的沿宽度方向的中央部分构成音叉型振动元件10的振动节点,所以可以抑制由固定部扩展至以外区域处的振动,不会增大振动泄露。因此,可以尽可能地将固定区域25限制在基台部14上的另一主面中的宽度方向中央部分处。还可以通过使用导电性粘接剂,将音叉型振动元件10上的电极24通过固定台连接至接地点处实施接地。音叉型振动元件10上的两个叉股部16和17,是以从另一端部侧观察的方式示出的。基台部14和固定台等的、除了叉股部以外的部分被省略了。
正如图4所示,振动回转部件50可以由音叉型振动元件10,电阻R1、R2,自激振荡电路51,缓冲电路52和53,差动电路54,同步检波电路55,平滑电路56,以及直流(DC)放大器57构成。在这里,音叉型振动元件10上的电极19与缓冲电路52相连接,并且与电阻R1的一端相连接。电极23与缓冲电路53相连接,并且与电阻R2的一端相连接。电阻R1、R2的另一端彼此连接,并且与自激振荡电路51相连接,自激振荡电路51的输出端部与音叉型振动元件10上的电极20和22相连接。音叉型振动元件10上的电极24象上述那样接地。而且,自激振荡电路51中包含有自动测量控制调整(AGC)电路、相位补正电路、驱动用放大电路。
缓冲电路52和53的输出端与差动电路54相连接,差动电路54的输出端与同步检波电路55相连接。自激振荡电路51还连接至同步检波电路55处。同步检波电路55的输出端依次通过平滑电路56和直流(DC)放大器57,与输出端子58相连接。
在象这样构成的振动回转部件50中,音叉型振动元件10可以由两个叉股部16和17,依次通过电极19和23、电阻R1和R2、自激振荡电路51、电极20和22至两个叉股部16和17构成回路,从而可以通过自激励形式产生振动。对此实施的驱动被称为振动,这种振动为两个叉股部16和17以对其一个端部侧实施固定的基台部14为节点,使另一端部侧产生离开、接近的振动模式。因此对于这种场合,电极20、22为驱动电极,电极19、23为反馈电极。
对于按照这种方式产生振动的音叉型振动元件10,当施加以两个叉股部16、17的纵向方向作为转动轴的角速度时,两个叉股部16和17将在科里奥利力的作用下沿厚度方向产生挠曲振动。这时,两个叉股部16和17沿彼此相反的方向挠曲。因此,从电极19和23产生驱动产生的振动同相位信号,以及由科里奥利力产生出的振动造成的逆相位信号。
由电极19和23产生的信号分别由缓冲电路52、53实施放大后,通过差动电路54,仅仅形成彼此相反的逆相位信号,即由科里奥利力产生的信号。通过同步检波电路55对由该科里奥利力产生的信号实施同步检波,由平滑电路56实施平滑处理,并由直流(DC)放大器57实施放大和信号输出。因此,电极19、23可以同时用作反馈电极和检测电极。
在振动回转部件50中由于采用象上述那样构成的音叉型振动元件10,所以可以使驱动产生的音叉型振动元件10的振动稳定,使由振动元件10输出的、由科里奥利力产生的信号中的偏差减少而稳定。因此,可以高精度地对角速度实施检测。
音叉型振动元件10中的两个叉股部16、17为双压电晶片结构,然而本发明的音叉型振动元件并非必须为具有双压电晶片结构的叉股部的形式。下面参考图5、图6对其它结构的音叉型振动元件进行说明。
图5为表示本发明的音叉型振动元件的另一实施例用的斜视图。在图5中,与图1中所示的相同部分采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。而且,省略按图1(b)所示的角度进行观察时的示意图。
正如图5所示,音叉型振动元件60在压电晶片基板11的另一主面处形成有电极61。电极61按照通过压电晶片基板11上的一个端部侧的端面一直延伸至一个主面处的方式形成。在压电晶片基板11上的一个主面处,通过诸如切割锯等沿压电晶片基板11的宽度方向形成的比较浅的槽缝部67,分离形成有电极19、20、22、23和电极61。电极61一直延伸至压电晶片基板11上的一个主面侧处,所以可以使用导线结合部件等,容易地在各电极与驱动、检测电路间实施连接。而且,在这里未使用如图1所示的压电晶片基板12和基台部14,而是采用着非压电晶片基板62,以及与其采用同一材料整体形成的基台部64。制作非压电晶片基板62和基台部64的材料为绝缘材料。其中,压电晶片基板11与非压电晶片基板62相互吻合的部分被称为振动部63,压电晶片基板11上的一个主面构成振动部63的一个主面,非压电晶片基板62上的另一主面构成振动部63上的另一主面。
通过按照沿纵向方向延伸且沿宽度方向左右对称的方式形成的槽缝部15,可以将振动部63分割成构成音叉用的两个叉股部65和66。两个叉股部65和66上的一个主面和另一主面,与振动部63上的一个主面和另一主面相同。如果从振动部63上的一个主面侧观察,槽缝部15按照不仅对振动部63实施着分割,而且还进一步切削基台部64上的一部分的方式形式。因此,音叉型振动元件60呈两个叉股部65和66上的一个端部,固定在位于另一主面侧的基台部64处的音叉结构。两个叉股部65和66为由一个压电元件和一个非压电元件粘贴结合而成的单压电晶片结构。
象这样构成的音叉型振动元件60,可以按照与音叉型振动元件10相类似的方式制作。其中的不同在于形成在电极61中位于压电晶片基板11上的一个端部侧的端面处的部分,需要在由母体基板处切割出来后再实施形成。而且,电极61可以按照与音叉型振动元件10中的电极24相类似的方式实施接地,从而可以按照与音叉型振动元件10相类似的方式实施驱动,因此采用它的振动回转部件,可以获得与振动回转部件50相类似的作用和效果。
而且,音叉型振动元件60中形成在压电晶片基板11上的另一主面处的电极61一直延伸至一个主面侧,但是如果采用具有导电性的金属和半导体材料等,作为构成非压电晶片基板62和基台部64的材料,由于能够通过这些材料,将电极61接地,故还可不必要求在压电晶片基板11的一个端部侧的端面处形成的电极和槽缝部67。对于这种场合,音叉型振动元件60的制作方法可以与音叉型振动元件10的制作方法相类似。或者,如果采用通过某种的方式与电极61间实施导通的制作方法,则不必使电极61一直延伸至压电晶片基板11上的一个主面侧,还可以不采用具有导电性的材料形成非压电晶片基板62和基台部64。
图6为表示本发明的音叉型振动元件的又一实施例用的斜视图。在图6中,与图1中所示的相同部分采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。而且,省略按图1(b)所示的角度进行观察时的图。
正如图6所示,音叉型振动元件70没有采用如图1所示的压电晶片基板11、12和基台部14,而是采用了一个非压电晶片基板71,以及与其采用同一材料整体形成的基台部72。制作非压电晶片基板71和基台部72的材料可以为硅片和电感应型陶瓷等的绝缘材料。其中,非压电晶片基板71自身构成振动部,所以在下面的说明中,也采用相同的参考标号表示振动部71。
在非压电晶片基板71上的一个主面处,形成有通过槽缝部15、18、21分割形成的四个压电元件75、76、77、78。各压电元件均为由形成在非压电晶片基板71上的一个主面处的下侧电极,通过溅射方式等形成在下侧电极上的、作为压电晶片层的薄膜压电晶片,以及形成在薄膜压电晶片之上的上侧电极构成的三层结构。为了使下侧电极能够曝露出来,薄膜压电晶片按照形成小于下侧电极的面积的方式形成。而且,为了能够防止在上侧电极和下侧电极间产生短路,可以使上侧电极形成的尺寸比薄膜压电晶片更小。可以采用比如金等的材料制作下侧电极和上侧电极。如果举例来说,可以采用氧化锌(ZnO)材料制作薄膜压电晶片,并且沿厚度方向实施极化处理。
通过按照沿纵向方向延伸且沿宽度方向左右对称的方式形成的槽缝部15,可以将振动部71分割成构成音叉用的两个叉股部73和74。如果从振动部71上的一个主面侧观察,槽缝部15按照不仅对振动部71实施着分割,而且还进一步切削基台部72上的一部分的方式形成。因此,音叉型振动元件70为两个叉股部73和74上的一个端部,固定在位于另一主面侧的基台部72处的音叉结构。
象这样的音叉型振动元件70,可以按照与音叉型振动元件10和60大体相类似的方式制作。如果使四个压电元件75、76、77、78中的下侧电极按照与音叉型振动元件10中的电极24相类似的方式实施接地连接,由于可以按照与音叉型振动元件10和60相类似的方式实施驱动,因此采用它的振动回转部件,可以获得与振动回转部件50相类似的作用和效果。
而且,非压电晶片基板71和基台部72不仅可以采用绝缘材料制作,也可以采用金属等的导体材料制作。
但是,对于音叉型振动元件10,在实施背侧磨削之后,在切削去除部上的另一主面侧等处再次形成电极,为了能够良好的形成第一和第二槽缝部,需要按照如上所述的方式,在切削去除部上的另一主面侧通过诸如石蜡等实施固定,以防止出现破损(チツピング)。然而,对于为音叉型振动元件60和音叉型振动元件70的场合,不再需要在实施背侧磨削之后的切削去除部上的另一主面侧等处再次形成电极。由此,还可以采用在整个母体基板上形成槽缝部之后,最后在通过背侧磨削的方式将母体基板分割成子基板的制作方法。
对于这种场合,将母体基板分割成子基板用的第二槽缝部(比如说图3中的槽缝部37),可以按照未达到母体基板上的另一主面侧的、剩余比较少的方式形成,所以在全部槽缝部形成后,母体基板也不会分离成子基板。而且,还可以按照其他顺序,形成第一槽缝部和第二槽缝部。而且在实施背侧磨削时,需要对切削去除部,以及与非切削去除部相当的部分中实施相当于未形成第二槽缝部的剩余部分的厚度的背侧磨削处理,采用这种方式可以使将母体基板分割成子基板用的第二槽缝部完全曝露出来。在此场合,随着近年来背侧磨削技术的进步,已经可以通过不向母体基板和子基板施加大部分负载的方式实施背侧磨削处理,所以对于如图2和图3所示的制作方法,即使不采用可以根据需要采用的、通过石蜡实施固定的附加工序,仍可以防止在切削去除部和非切削去除部上的另一主面侧处出现破损(チツピング)。
在如上所述的各实施例中,振动部中的至少一部分是采用相同的材料与基台部整体制作的,然而也可以分别独立地制作振动部和基台部。下面参考图7、图8、图9,对具有其它结构的音叉型振动元件及其制作方法进行说明。
图7为表示根据本发明构造的音叉型振动元件的再一实施例用的斜视图。图7(a)和图7(b)表示的是从彼此相反方向观察时的图。在图7中,与图1中所示的相同部分采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。
正如图7所示,音叉型振动元件80没有采用如图1所示的压电晶片基板12和基台部14,而是采用沿与压电晶片基板11相反方向实施极化的、呈直尺形状的压电晶片基板81,以及由非压电晶片材料形成的基台部84。压电晶片基板81上的一个主面与压电晶片基板11上的另一主面彼此粘贴结合,在其另一主面处形成有电极82。基台部84与压电晶片基板81上位于另一主面处的另一端部侧彼此粘贴结合。制作基台部84的材料可以为金属等的导体材料。其中,压电晶片基板11与压电晶片基板81相互吻合的部分被称为振动部83,压电晶片基板11上的一个主面构成振动部83的一个主面,压电晶片基板81上的另一主面构成振动部83上的另一主面。而且,在音叉型振动元件80中的压电晶片基板11与压电晶片基板81的边界部处未设置有电极,然而也可以在边界部处形成电极。
通过按照沿纵向方向延伸且沿宽度方向左右对称的方式形成的槽缝部15,可以将振动部83分割成构成音叉用的两个叉股部85和86。两个叉股部85和86上的一个主面和另一主面,与振动部83上的一个主面和另一主面相同。如果从振动部83上的一个主面侧观察,槽缝部15按照不仅对振动部83实施着分割,而且还进一步切削基台部84上的一部分的方式形成。因此,音叉型振动元件80为两个叉股部85和86上的一个端部,固定在位于另一主面侧的基台部84处的音叉结构。两个叉股部85和86为由极化方向彼此相反的两个压电晶片粘贴结合而成的双压电晶片结构。
在叉股部85上的一个主面处,形成有由槽缝部18分割形成的两个电极19和20。在叉股部86上的一个主面处,形成有由槽缝部21分割形成的两个电极22和23。
下面参考图8和图9,对音叉型振动元件80的制作方法进行说明。
首先如图8(a)所示,按照一个主面侧由压电晶片母体基板91构成、另一主面侧由压电晶片母体基板92构成的方式,对压电晶片母体基板91和92实施粘贴结合以制备出母体基板90。对两个压电晶片母体基板91和92预先沿厚度方向,按照彼此相反的方式实施极化处理。而且,可以在母体基板90上的一个主面和另一主面的整个表面上,形成电极97和98(在图8中未示出,在图9(b)中示出)。
随后如图8(b)所示,在母体基板90上的另一主面处、即压电晶片母体基板92上的另一主面处,沿宽度方向按具有一定间隔的方式,并列粘贴结合有具有预定长度、宽度和深度的、呈直尺形状的基台部件93。基台部件93可以由金属材料制作。
随后如图9(a)和图9(b)所示,由母体基板90上的另一主面侧、即基台部件93上的另一主面处贴合切割带,将其朝下,通过切割锯由母体基板90上的一个主面侧起依次形成槽缝部94、95、96。各槽缝部可以按这种顺序形成,然而本发明并不仅限于此。图9(b)为表示图9(a)中的部分B用的放大图。
在这里,可以沿着基台部件93的宽度方向,按照在母体基板90上的一个主面处形成浅槽的方式设置槽缝部94。通过采用这种方式,可以使形成在压电晶片母体基板91上的位于一个主面处的电极97,通过槽缝部94完全分割开。
可以沿着基台部件93的宽度方向,按照由母体基板90上的一个主面侧起形成能够完全分割开母体基板90的深度的方式,设置槽缝部95。因此,槽缝部95的沟槽深度比母体基板90的厚度大。该槽缝部95被称为第一槽缝部。
可以沿着基台部件93的纵向方向和宽度方向,按照不仅完全分割开母体基板90,而且可以完全分割开基台部件93的方式设置槽缝部96。这时,与基台部件93的纵向方向相对应的槽缝部96,可以按照除了一部分外通过基台部件93,以及通过由基台部件93限定着的部分的纵向方向中心线的方式设置。由此,体基板90将被切割成在一个端部侧仅具有基台部件93上的一部分,沿基台部件93的宽度方向比较长的、从平面上看(从母体基板90的一个主面侧观察时)呈长方形的子基板。该槽缝部96被称为第二槽缝部。
对于使用切割锯形成槽缝部95的场合,由于母体基板90上的另一主面侧未粘贴结合有基台部件93的部分,并没有象基台部件93上的另一主面侧那样粘贴结合有切割带,所以在实施切割时存在有容易出现破损(チツピング)的问题。为了防止出现破损(チツピング),还可以采用通过石蜡等,对母体基板90上的另一主面侧中未粘贴结合有基台部件93的部分进行加固的方式。
象这样获得的子基板与如图7所示的音叉型振动元件80相当。因此,当对图9和图7进行比较时,槽缝部94与槽缝部18和槽缝部21相当,槽缝部95与槽缝部15相当。通过槽缝部94至96实施分割的电极97与电极19、20、22、23相当,通过槽缝部96实施分割的电极98与电极82相当。
当按照这种方式制作音叉型振动元件80时,两个叉股部85和86可以使用切割锯,通过由母体基板90上的一个主面侧起实施切割的方式形成。因此,不再需要象在先技术实例1那样,在设置位于两个叉股部间的槽缝部时,需要在沿厚度方向对若干个压电晶片基板实施粘贴结合后再进行分离,所以可以简化制作工序。
而且,可以采用一个切割锯通过一个工序,形成两个叉股部85和86。因此,可以使两个叉股部85和86的尺寸精度相当高,不会象在先技术实例2那样,出现两个叉股部间存在位置偏置和与基台部间的固定强度平衡破坏的问题。而且,即使为四个电极19、20、22、23,也可以与具有两个叉股部85和86的场合相类似,采用一个切割锯通过一个工序实施制作,所以可以按照非常高的尺寸精度实施制作。其结果是,不仅可以降低音叉型振动元件自身的叉股部之间的制作偏差,而且可以降低若干个音叉型振动元件彼此之间的特性偏差。
采用这种方法制作出的音叉型振动元件80,可以按照与上述的音叉型振动元件10、60、70相类似的方式使用在振动回转部件中,而且采用该元件80的振动回转部件,可以获得与振动回转部件50相类似的作用和效果。
而且,音叉型振动元件80中的基台部件84是由金属等的导体材料制作的,然而也可以由绝缘材料制作,并且可以获得与采用导体材料时相同的作用和效果。另外,采用下述等的方法,其中对于这种场合,电极82与固定台之间的导通,还可以通过比如,在由绝缘材料制作的基台部件的大体整个表面上形成电极的方式,使基台部上的一个主面侧与另一主面侧间实施导通。
而且,音叉型振动元件80中的振动部83为双压电晶片的结构,然而按照这样的制作方法制作出的音叉型振动元件,也可以为音叉型振动元件60那样的单压电晶片的结构,为音叉型振动元件70那样的、通过在由非压电元件构成的振动元件的侧面处粘贴结合上压电元件的那样的结构,所以可以获得与双压电晶片结构形式相类似的作用和效果。
而且在上述各实施例中,将两个叉股部分开用的槽缝部的宽度,是按照与将各叉股部中的电极分割为两个用的槽缝部具有相同宽度的方式示出在图面中的。这是由于全部槽缝部均是由一个切割锯形成的。然而如果举例来说,将两个叉股部分开用的槽缝部的宽度还可以比将各叉股部中的电极分割为两个用的槽缝部的宽度更宽些。如果举例来说,当使将两个叉股部分开用的槽缝部的宽度比较窄时,音叉型振动元件的振动节点位置将处于非常临界的状态下,通过增大槽缝部的宽度可以缓和这种状况。由此,还可以在将基台部上的另一主面固定在固定台处时,增大固定区域的宽度。这样将可以使采用这种音叉型振动元件的振动回转部件的制作容易,并且可以进一步简化制作工序。与此相反,如果可使固定区域的宽度比较窄小,将难以对音叉振动形成进一步抑制,从而可以进一步减低振动泄露。
图10和图11为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的性斜视图。在图10和图11中,与图1中所示的相同部分采用相同的参考标号表示,并且省略相应的说明。
如图1所示的音叉型振动元件10中的振动部13,是通过槽缝部15分割成两个叉股部16、17的,与此相对,如图10所示的音叉型振动元件100中的振动部13,是通过按照沿纵向方向延伸且沿宽度方向左右对称的方式形成的两个槽缝部101和102分割成三个叉股部103、104、105的。如果从振动部13上的一个主面侧观察,槽缝部101和102按照不仅对振动部13实施着分割,而且还进一步切削基台部14上的一部分的方式形成。其中,叉股部103、104为构成音叉用的叉股部,分别与音叉型振动元件10中的叉股部16、17相当。叉股部105的宽度大约为叉股部103和104宽度的一半,所以沿其宽度方向的振动共振频率,与叉股部103和104沿宽度方向的共振频率,即音叉型振动元件100的驱动频率不同。因此,叉股部105不会在叉股部103和104振动的共振作用下振动。这种音叉型振动元件100可以通过与音叉型振动元件10的场合相类似的制作方法,采用母体基板实施制作。位于中央处的叉股部105可以按照与位于两侧处的叉股部103、104相类似的方法制作,即可以由压电晶片材料构成,沿宽度方向极化,在两个表面处形成电极,然而这些方法不是必需的。
叉股部105在另一主面的大体中央部处,固定有由该面沿垂直方向延伸的支撑销钉106上的一个端部。支撑销钉106的长度比基台部14的宽度长,从而使其另一端部可以固定在如图11所示的固定台107处。其结果是,音叉型振动元件100可以通过支撑销钉106支撑在固定台107上。与音叉型振动元件10不同的地方在于,基台部14呈悬空的浮起状态,所以在基台部14处不存在固定区域。
在象这样构成的音叉型振动元件100中,如前所述的叉股部105沿宽度方向的共振频率与驱动频率不同,所以叉股部105不会沿宽度方向振动。因此,可以通过支撑销钉106实施稳定的支撑。由于基台部14未固定在固定台107处,所以与音叉型振动元件10等相比,将难以对振动形成进一步的抑制。特别是对于支撑销钉106的一个端部固定在音叉型振动元件100的重心位置处的场合,该固定位置不仅仅形成通过驱动产生的叉股部103和104沿宽度方向的振动的重心,而且形成通过科里奥利力产生的沿宽度方向的振动的重心,所以难以对由科里奥利力产生的振动形成抑制,从而可以获得能够抑制由于振动泄露而使科里奥利力检测敏感度低下的技术效果。
然而,音叉型振动元件100中的叉股部105的厚度与叉股部103和104的厚度大体相同,所以叉股部105沿厚度方向振动的共振频率与叉股部103和104沿厚度方向振动的共振频率大体一致。当叉股部103和104在科里奥利力的作用下沿厚度方向产生振动时,通过共振作用叉股部105也可能会产生振动。
于是,为了使叉股部105沿厚度方向振动的共振频率,与叉股部103和104沿厚度方向振动的共振频率彼此不同,可以诸如,象图12所示的,音叉型振动元件110中的那样,中央部的叉股部111仅由压电晶片基板12构成。在图12中,与图10中所示的相同部分采用相同的参考标号。对于这种场合,叉股部111与叉股部103和104在宽度方面和厚度方面均不相同,所以其沿宽度方向和厚度方向中的任何一个方向上的共振频率,均与叉股部103和104不同。因此,可以降低由于与叉股部103和104驱动产生的振动和由科里奥利力驱动产生的振动的共振作用,使叉股部111产生振动的可能性。
上述音叉型振动元件100和音叉型振动元件110的叉股部数目为三个,但是如果可设置有支撑销钉可固定的中央叉股部,叉股部的数目也可以为四个以上。而且,对于固定销钉端子用的叉股部数目为奇数,从而使叉股部的数目为偶数的场合,其组成与使用位于中央部处的两个叉股部对支撑销钉实施固定,从而使叉股部的数目为奇数的场合具有相同的结构。
象这样构成的音叉型振动元件100和110,可以与上述的音叉型振动元件10、60、70、80相类似,应用在振动回转部件中,而且将其使用在振动回转部件时,可以获得与振动回转部件50相类似的作用和效果。
上述的各音叉型振动元件是以通过如图4所示的电路,构成振动回转部件的场合为例进行说明的。然而,使用本发明的音叉型振动元件的振动回转部件的驱动电路,还可以采用其它方式构成。
图13为表示本发明的振动回转部件的另一实施例用的电路图。在图13中,与图4中所示的相同部分采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。
在如图13所示的振动回转部件120中,音叉型振动元件10上的电极24呈在两个叉股部16和17间相互连接,除此之外不形成连接的浮动连接状态。电阻R1和R2的另一端接地。缓冲电路52和53的输出端进一步与累积电路121相连接,累积电路121的输出端与自激振荡电路51相连接。
在象这样构成的振动回转部件120中,音叉型振动元件10可以由两个叉股部16和17,依次通过电极19和23、缓冲电路52和53、累积电路121、自激振荡电路51、电极20和22至两个叉股部16和17构成回路,从而可以通过自激励形式产生振动。对其实施的驱动被称为振动,这种振动为两个叉股部16和17以对其一个端部侧实施固定的基台部14为节点,使另一端部侧产生离开、接近的振动模式。因此,与振动回转部件50的场合相同,也可以对科里奥利力实施检测和输出。
而且对于振动回转部件120,音叉型振动元件10中的布线所需要的电极仅为作为叉股部16、17上一个主面侧处的电极的电极19、20、22、23,位于叉股部16、17上的另一主面侧的电极24不是布线所需要的电极。因此,此场合具有可以使振动回转部件容易制作的优点。
振动回转部件120中的音叉型振动元件10上的电极24呈浮动连接状态,即与电路相连接的全部电极仅存在于音叉型振动元件10的一个主面侧处。因此,音叉型振动元件10的振动回转部件的配置方法可采用如图14所示的方案。
在如图14所示的振动回转部件130中,可以使音叉型振动元件10上的振动部的一个主面侧朝下,通过焊接方式和使用导电性粘接剂等,将位于其一个端部侧的电极19、20、22、23,固定配置在形成有驱动检测电路(图中未示出)等的搭载衬底131上的连接用电极132处。连接用电极132仅设置在音叉型振动元件10上的振动部的一个端部侧之下,并未沿纵向方向由中央部延伸至另一端部侧之下。而且,连接用电极132按照分别与音叉型振动元件10上的各电极19、20、22、23相对应的方式设置。如果举例来说,连接用电极132的厚度可以为30微米(μm)左右,所以振动部的另一端部侧呈由搭载衬底131的表面浮起的状态。
象这样,可以仅仅使振动回转部件130中的振动部的一个端部侧固定在搭载衬底131处,使另一端部侧呈浮起状态,所以不会对音叉的动作产生妨碍。而且,振动部上的位于一个主面侧的电极23等可连接在连接用电极132处,而不需要连接振动部上的另一主面侧的电极24,所以不需要设置空中布线,从而可以使振动回转部件130的制作容易。
而且在振动回转部件130中,可以在音叉型振动元件10上的基台部14处使两个叉股部16、17相互固定,并且作为振动节点使用,所以不需要将音叉型振动元件10固定在固定台等处。
而且,振动回转部件130中使用了音叉型振动元件10,但是使用音叉型振动元件60、70、80时也可以按照相同的方式构成。不仅如此,如果采用的是呈如图4所示的叉股部剖面形状的音叉型振动元件,则不限本发明提供的音叉型振动元件。换句话说就是,对于如在先技术实例1和2所示的音叉型振动元件,如果使叉股部上的位于一个主面侧的电极分别沿宽度方向分割成两个,使另一主面侧的电极仅为一个,并且使位于另一主面侧的电极相互连接,进而与基准电压相连接呈浮动连接状态时,也可以通过相同的电路布线方式实施驱动和检测动作。
在振动回转部件120中,电极24呈浮动连接状态,然而电极24也可以不必呈浮动连接状态,虽然有科里奥利力的检测敏感度降低且需要空中布线等问题,但是仍可采用比如,不与基准电压相连接(即接地)的方式。
图15为表示本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。图15(a)和图15(b)表示的是从彼此相反方向观察时的示意图。在图15中,与图7中所示的相同部分采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。
在如图15所示的音叉型振动元件140中,由构成音叉用的两个叉股部85和86构成的振动部83结构与如图7所示的音叉型振动元件80完全相同,仅仅是基台部有所不同。在图15中省略了表示振动部83中细部用的参考标号。
在音叉型振动元件140中,三个直线部分彼此成直角连接,使基台部141形成为大体呈U字型的形状,位于中央部处的直线部分上的一个主面,粘贴结合在振动部83上的位于另一主面的一个端部侧。基台部141上的位于彼此平行的另两个直线部分上的一个主面,与构成振动部83用的两个压电晶片基板11和81彼此粘贴结合。因此,基台部141通过由两个叉股部85和86构成的振动部83,由一个端部方向和沿宽度方向的两侧方向围绕的形式。因此,在粘贴结合在基台部141上的位于两个相互平行的直线部分处的压电晶片基板11、81和两个叉股部85和86之间,分别沿振动部83的纵向方向设置有槽缝部142、143。槽缝部142、143可以按照如后所述的方式,与位于两个叉股部85和86间的槽缝部15相同,按照对两个压电晶片基板11、81实施完全切断,并且进一步切削基台部141上的一部分的方式形成。采用这种方式,振动部83可以与压电晶片基板11、81上的其它部分分离开。
下面参考图16,对这种音叉型振动元件140的制作方法进行说明。在图16中,与说明音叉型振动元件80的制作方法用的图8中所示的相同部分,采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。
首先如图16(a)所示,按照一个主面侧由压电晶片母体基板91构成、另一主面侧由压电晶片母体基板92构成的方式,对压电晶片母体基板91和92实施粘贴结合以制备出母体基板90。与此同时,制备出沿纵横方向并列形成有若干个平面呈长方形的贯穿孔151的基台部用母体基板150。对于如图16所示的基台部用母体基板150的场合,形成有8×4=32个贯穿孔151。该贯穿孔151可以通过任何方式,由基台部用母体基板150上的某一个面起形成。
随后如图16(b)所示,使母体基板90上的另一主面侧、即压电晶片母体基板92上的另一主面侧,与基台部用母体基板150上的一个主面实施粘贴结合。
随后,在基台部用母体基板150上的另一主面贴合切割带,使其朝下,使用切割锯在母体基板90上的一个主面侧形成彼此平行的三个槽缝部152、153、154。槽缝部152、153、154均按照沿呈长方形的贯穿孔151的纵向方向,对母体基板90实施完全切断,并且对基台部用母体基板150上的一部分实施稍微切削的深度形成。从平面上观察时,槽缝部152沿贯穿孔151的纵向方向通过其大体中央部处,槽缝部153和154通过与位于槽缝部152两侧的贯穿孔151的内侧壁相对应的连线。然而,也可以不必通过与内侧壁相对应的连线,而是通过位于与内侧壁相对应的连线的内侧处。换句话说就是,从平面上观察时,槽缝部153和154也可以通过贯穿孔151之中。槽缝部152与153之间的间隔与槽缝部152与154之间的间隔相同。在图16(b)中,为了避免图面杂乱,没有示出通过一部分贯穿孔151的槽缝部152、153、154,但是实际上相对于全部贯穿孔,均可以形成相同的槽缝部。形成在母体基板90上的三个槽缝部152、153、154之间的两个棱柱型部分,可以通过随后的加工处理形成构成音叉用的两个叉股部。该槽缝部152、153、154被称为第一槽缝部。
虽然在图中未示出,然而在形成槽缝部152、153、154之前或之后,还可以在槽缝部152与153的中间部分处,以及在槽缝部152与154的中间部分处,沿贯穿孔151的纵向方向,形成有可以切割出形成在位于压电晶片母体基板91上的一个主面处的电极的深度的槽缝部。该槽缝部与音叉型振动元件80中的对驱动和检测电极实施分割用的槽缝部18和21相当。
随后,由母体基板90上的一个主面侧起形成槽缝部155、156、157。槽缝部155按照沿贯穿孔151的纵向方向,不仅对母体基板90、而且对基台部用母体基板150实施切断的方式形成。这时,如果从平面上观察,槽缝部155通过两个贯穿孔151的正中间处。槽缝部156按照沿贯穿孔151的宽度方向,不仅对母体基板90、而且对基台部用母体基板150实施切断的方式形成。此时,如果从平面上观察,槽缝部156通过两个贯穿孔151的正中间处。因此,贯穿孔151被完全包含在由槽缝部155和156切割形成的、从平面上观察呈长方形的部分之中。如果从平面上观察,槽缝部157通过贯穿孔151的中央部处。由此,通过在前工序形成在母体基板90中的三个槽缝部152、153、154间的两个棱柱型部分,可以通过由槽缝部155、156实施的切断而形成构成音叉用的两个叉股部。而且,通过槽缝部155、156、157切断出的子基板构成为音叉型振动元件140。对于如图16所示的场合,子基板的数目为64个。这些槽缝部155、156、157被称为第二槽缝部。
另外,在使用切割锯形成槽缝部152、153、154的场合,对于母体基板90的另一主面侧中未与基台部用母体基板150实施粘贴结合的部分,由于未粘贴结合有切割带,所以在实施切割时存在有容易出现破损(チツピング)的问题。为了防止出现破损(チツピング),可以采用通过石蜡等,对母体基板90的另一主面侧中未与基台部用母体基板150实施粘贴结合的部分实施固定的方式。
在所述音叉型振动元件140的制作方法中,使用沿纵横方向并列形成有若干个平面呈长方形的贯穿孔151的基台部用母体基板150,然而这些贯穿孔部分的主要目的是为音叉上的叉股部振动提供空间,所以这些贯穿孔并不是必需的。如果举例来说,为在接近音叉叉股部的部分处提供空间的方式,还可以是设置有呈方形的、具有预定深度且不贯穿的凹部。对于这种场合,可以使基台部用母体基板中形成有凹部的面朝向母体基板实施粘贴结合处理。
图17为表示具有与如图15所示的音叉型振动元件140相类似的结构的、本发明的音叉型振动元件的其它实施例用的斜视图。图17(a)和图17(b)表示的是从彼此相反方向观察时的示意图。在图17中,与图15中所示的相同部分采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。
在如图17所示的音叉型振动元件160中,由构成音叉用的两个叉股部85和86构成的振动部83的结构与如图7所示的音叉型振动元件80完全相同,仅仅是基台部有所不同。于是,在图17中省略了表示振动部83中的细部用的参考标号。
在音叉型振动元件160中,基台部161由四个直线部分构成,呈沿振动部83的纵向方向比较长的长方形框体形状,沿其宽度方向上的一边部分上的一个主面,粘贴结合在振动部83上的另一主面的一个端部侧。在基台部161上其它三个边部分上的一个主面,与振动部83的结构相同,和两个压电晶片基板11和81彼此粘贴结合。由此,基台部161为通过由两个叉股部85和86构成的振动部83,由沿两端方向和沿宽度方向两侧方向的周围四个方向围绕的形式。因此,可以在粘贴结合在基台部161上的振动部83处的、除了一边部分之外的三个边部分处的压电晶片基板11、81和两个叉股部85和86之间,分别设置槽缝部162、163、164。槽缝部162、163沿振动部83的纵向方向形成,槽缝部164沿振动部83的宽度方向形成。槽缝部162、163、164按照如后所述的方式,与位于两个叉股部85和86间的槽缝部15相同,对两个压电晶片基板11、81实施完全切断,并且进一步切削形成在基台部141上的一部分处。由此,振动部83可以与压电晶片基板11、81上的其它部分分离开。
下面参考图18,对这种音叉型振动元件160的制作方法进行说明。在图18中,与说明音叉型振动元件80的制作方法用的图8中所示的相同部分,采用相同的参考标号,并且省略相应的说明。
首先如图18(a)所示,按照一个主面侧由压电晶片母体基板91构成、另一主面侧由压电晶片母体基板92构成的方式,对压电晶片母体基板91和92实施粘贴结合以制备出母体基板90。与此同时,制备出具有沿纵横方向并列形成有若干个平面呈长方形的贯穿孔171的基台部用母体基板170。对于如图18所示的基台部用母体基板170的场合,形成有8×4=32个贯穿孔171。
随后如图18(b)所示,使母体基板90上的另一主面侧、即压电晶片母体基板92上的另一主面侧,与基台部用母体基板170上的一个主面实施粘贴结合。该贯穿孔171可以通过任何方式,由基台部用母体基板170上的某一个面起形成。
随后,由基台部用母体基板170上的另一主面处贴合切割带,使其朝下,使用切割锯在母体基板90上的一个主面侧形成槽缝部172、173、174、175。彼此平行的三个槽缝部172、173、174、175沿呈长方形的贯穿孔171的纵向方向,按照对母体基板90实施完全切断,并且对基台部用母体基板170上的一部分实施稍微切削的深度形成。从平面上观察时,槽缝部172沿贯穿孔171的纵向方向通过其大体中央部处,槽缝部173和174通过与位于槽缝部172两侧的贯穿孔171的内侧壁相对应的连线。然而,也可以不必通过与内侧壁相对应的连线,而是通过位于与内侧壁相对应的连线的内侧处。换句话说就是,从平面上观察时,槽缝部173和174可以通过贯穿孔171之中。另外,槽缝部175沿呈长方形的贯穿孔171的宽度方向,按照对母体基板90实施完全切断,并且对基台部用母体基板170上的一部分实施稍微切削的深度形成。槽缝部175通过与位于贯穿孔171的内侧壁相对应的连线。然而,也可以不必通过与内侧壁相对应的连线,而是通过位于与内侧壁相对应的连线的内侧处。换句话说就是,从平面上观察时,槽缝部175可以通过贯穿孔151之中。此外,在图18(b)中,为了避免图面杂乱,没有示出通过一部分贯穿孔171的槽缝部172、173、174、175,实际上相对于全部贯穿孔,均可以形成相同的槽缝部。另外,由母体基板90上的四个槽缝部172、173、174、175形成的两个棱柱型部分,可以构成音叉用的两个叉股部。该槽缝部172、173、174、175被称为第一槽缝部。
虽然在图中未示出,然而在形成槽缝部172、173、174、175之前或之后,还可以在槽缝部172与173的中间部分处,以及在槽缝部172与174的中间部分处,沿贯穿孔171的纵向方向,形成有可以切割出形成在压电晶片母体基板91上的一个主面处的电极用的深度的槽缝部。该槽缝部与音叉型振动元件80中对驱动和检测电极实施分割用的槽缝部18和21相当。
随后,由母体基板90上的一个主面侧起形成槽缝部176和177。槽缝部176按照沿贯穿孔171的纵向方向,不仅对母体基板90、而且对基台部用母体基板170实施切断的方式形成。这时,槽缝部176通过两个贯穿孔171的正中间处。槽缝部177按照沿着贯穿孔171的宽度方向,不仅对母体基板90、而且对基台部用母体基板170实施切断的方式形成。这时,槽缝部177由两个贯穿孔171之间靠近槽缝部175的位置处通过。因此,贯穿孔161被完全包含在由槽缝部176和177切割形成的、从平面上观察呈长方形的部分之中。而且,通过槽缝部176和177切断出的子基板构成音叉型振动元件160。对于如图18所示的场合,子基板的数目为32个。这些槽缝部176和177被称为第二槽缝部。
在使用切割锯形成槽缝部172、173、174、175的场合,对于母体基板90的另一主面侧中未与基台部用母体基板170实施粘贴结合的部分,由于未粘贴结合有切割带,所以在实施切割时存在有容易出现破损(チツピング)的问题。为了防止出现破损(チツピング),可以采用通过石蜡等,对母体基板90的另一主面侧中未与基台部用母体基板170实施粘贴结合的部分实施固定的方式。
在所述音叉型振动元件160的制作方法中,使用沿纵横方向并列形成有若干个呈长方形的贯穿孔171的基台部用母体基板170,然而这些贯穿孔部分的主要目的是为音叉上的叉股部振动提供空间,所以这些贯穿孔并不是必需的。如果举例来说,为在接近音叉叉股部的部分处提供空间的方式,还可以是设置有呈方形的、具有预定深度且不贯穿的凹部。对于这种场合,可以使基台部用母体基板中形成有凹部的面朝向母体基板实施粘贴结合处理。
而且在所述音叉型振动元件140和160中,振动部83为由两个压电晶片基板重叠构成的双压电晶片结构,然而振动部的结构并不仅限于双压电晶片形式,也可以呈如图1所示的、音叉型振动元件10等的单压电晶片形式,如图6所示的、音叉型振动元件70等在非压电元件的振动元件表面形成、或是粘贴结合有压电元件的结构。
而且,第一槽缝部可以呈相互平行的三个槽缝部,然而为了获得比如,如图10所示的音叉型振动元件100那样等的振动部,也可为四个以上槽缝部的结构。
而且在所述音叉型振动元件140和160的制作方法中,构成振动部用的母体基板,是与预先形成有贯穿孔或凹部的基台部用母体基板实施粘贴结合的。然而,预先为音叉叉股部处的振动提供空间的方式并不仅限于此。如果举例来说,还可以在将母体基板粘贴结合在未形成贯穿孔的基台部用母体基板处之后,通过喷砂和腐蚀等方式形成与贯穿孔相当的部分。对于随后再形成与贯穿孔相当部分的场合,母体基板部分和基台部用母体基板部分并非必需是单独形成的,也可以使基台部用母体基板与母体基板上的一部分或全部整体形成。对于这种场合,还可以形成虽然设置有音叉型振动元件140和160中的基台部,但是使如图1和图5、图6所示的音叉型振动元件10、60、70中的振动部的至少一部分,与基台部形成为一体的音叉型振动元件。
对于象这样构成的音叉型振动元件140和160,除了基台部141和161的构成形式有所不同之外,均与如图7所示的音叉型振动元件80相同。因此在这儿,省略了对驱动方法和科里奥利力检测方法等的说明,下面仅以音叉型振动元件160为例,对由于基台部的不同所产生的不同点进行说明。
图19为表示使用音叉型振动元件160的振动回转部件的一个实施例用的平面图、沿线A-A剖开时用的剖面图,以及沿线B-B剖开时用的剖面图。在沿线A-A剖开时用的剖面图和沿线B-B剖开时用的剖面图中,仅示出了剖面部分。
正如图19所示,振动回转部件180可以由壳体181、音叉型振动元件160、电子装置184和罩盖部185构成。
壳体181由绝缘材料构成,在一个主面和另一主面处分别形成有凹部182和183。凹部182的深度按两级台阶形状设置,音叉型振动元件160搭载在呈平面形状的最底部。音叉型振动元件160中的基台部161的另一主面的几乎全部与凹部182的底部相接。形成在凹部182的中段部分处的四个电极186,与形成在音叉型振动元件160的两个叉股部处的四个电极,通过导线相连接。而且,在凹部182上的另一主面处,还安装着盖覆音叉型振动元件160用的罩盖部185。
形成在壳体181上的另一主面处的凹部183,在平面上的底部处形成有电路布线(图中未示出),在电路布线上还搭载有构成对驱动音叉型振动元件160的科里奥利力实施检测的电路用的电子装置184。电路布线通过经由壳体181内部的布线与形成在凹部182中段部分处的电极186相连接。
在按照这种方式形成的振动回转部件180中,音叉型振动元件160可以象上述那样,使基台部161的另一主面的几乎全部与壳体181上的凹部182的底部相接。这一点与如图1所示的音叉型振动元件10由基台部14上的位于另一主面中央部分处的固定区域25,构成固定部的结构不同。而且,对于按照这种方式对音叉型振动元件160实施安装的场合,与音叉型振动元件10中采用固定方法的场合相类似,不会对音叉振动形成抑制,从而使功能低下,但是,通过利用固定部围绕振动部的方式,与仅对中央部分实施固定的场合相比,可以使固定状态稳定,减少科里奥利力的检测偏差。
在振动回转部件180中,音叉型振动元件160中的电极与音叉型振动元件160间的布线为导线。采用导线会使布线连接不稳定,而且造成制作工序的工序数目增多。对此实施改进的一个音叉型振动元件构成实例如图20所示。
如图20所示,音叉型振动元件160’是使形成在如图17所示的音叉型振动元件160中的振动部83(对于音叉型振动元件160’为振动部83’)上的一个主面处的四个电极,由振动部83的一个端部侧的端面起经由基台部161的端面,一直延伸至基台部161上的另一主面处。四个电极中位于内侧的两个电极,在基台部161上的另一主面处形成为一个。位于振动部83端面处的端面电极按照不会与设置在振动部83和基台部161间的边界部处的电极短路连接的方式形成,边界部电极按照不会到达端面的方式形成。
对于具有这种构成形式的音叉型振动元件160’,当安装在诸如图19所示的壳体181处时,由于在凹部182的底部处形成有电极,并且可以通过诸如导电性粘接剂等,当对该电极和形成在音叉型振动元件160’上的基台部161的另一主面处的电极实施固定时,可同时进行音叉型振动元件160’的固定和配线,可以不再使用构成布线用的导线。其结果是,可以减少诸如布线断路等的不稳定因素,同时还可以进一步减少制作工序的工序数目。
这样的对驱动音叉型振动元件,对科里奥利力实施检测的电极,也可以经由振动部和基台部的端面一直延伸至基台部的另一主面处的变换形式并不仅限于采用音叉型振动元件160的构成形式,还可以基本上采用上述的各实施例给出的音叉型振动元件。
图21为表示作为本发明的电子装置一个实施例的视频摄象机用的斜视图。如图21所示的视频摄象机200,具有手抖动修正用的、本发明的振动回转部件50。
在具有这种构成形式的视频摄象机200中,由于配置有本发明的振动回转部件,所以可以获得正确的角速度信息,从而可以实现正确的手抖动修正,进一步提高产品性能。
本发明的电子装置并不仅限于视频摄象机,还包括可以采用振动回转部件实施手抖动修正用的数字式摄象机,实施位置检测用的导航系统,汽车的左右回转检测系统等的、使用振动回转部件的各种电子装置。
本发明的技术效果
如果采用本发明提供的音叉型振动元件制作方法,可以简化制作工序,而且如果采用根据这种方法制作出的音叉型振动元件,可以使两个叉股部的尺寸精度非常高,从而不会产生诸如叉股部间位置偏置和基台部固定强度的平衡破坏的问题。而且,还可以减轻若干个音叉型振动元件彼此间的特性偏差。
其结果是,如果采用使用这种音叉型振动元件的振动回转部件,则可以对角速度实施高精度地检测。
而且,如果采用使用这种振动回转部件的电子装置,可以获得正确的角速度信息,进一步提高产品性能。
图1极化方向图2极化方向图351  自激振荡电路52  缓冲电路53  缓冲电路54  差动电路55  同步检波电路56  平滑电路57  直流(DC)放大器图5极化方向图7(a)极化方向图7(b)极化方向图10(a)极化方向图10(b)极化方向图11极化方向图12极化方向图1351  自激振荡电路52  缓冲电路53  缓冲电路54  差动电路55  同步检波电路56  平滑电路57  直流(DC)放大器121 累积电路图14极化方向图15(a)极化方向图15(b)极化方向图17(a)极化方向图17(b)极化方向图21a极化方向图21b极化方向

Claims (25)

1.一种音叉型振动元件,其特征在于包括具有一个主面和另一主面的、呈直尺形状的振动部;
设置在该振动部的另一主面沿纵向方向的一个端部侧处的基台部;
以及沿纵向方向将所述振动部分割成沿宽度方向左右对称的两个以上叉股部用的槽缝部;
所述槽缝部按照包含所述基台部上的振动部一侧的一部分的方式形成。
2.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述振动部通过所述槽缝部分割成三个以上的叉股部,所述振动部和所述基台部通过实施悬空支撑用的支撑销钉固定在中央的所述叉股部的另一主面侧处。
3.一种如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述基台部通过所述振动部,借助在由一个端部方向和沿宽度方向的两侧方向构成的三个方向实施围绕的三个直线部分构成,其大体呈U字型。
4.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述基台部呈通过所述振动部,借助在由两个端部方向和沿宽度方向的两侧方向构成的四个方向实施围绕的长方形框体形状。
5.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述基台部至少与所述振动部上的另一主面侧形成为一体。
6.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述基台部与所述振动部分别形成,并且粘贴结合在所述振动部处。
7.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述振动部由位于一个主面侧和另一主面侧的、沿厚度方向逆向极化的压电晶片粘贴结合而形成。
8.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述振动部由沿厚度方向逆向极化的压电晶片和非压电晶片粘贴结合而形成。
9.如权利要求1所述的音叉型振动元件,其特征在于所述振动部由在一个主面处设置有沿所述振动部的厚度方向极化的压电元件的非压电晶片构成。
10.一种振动回转部件,其特征在于使用着如权利1要求所述的音叉型振动元件,
11.一种使用具有由一个主面侧和另一主面侧沿厚度方向逆向极化的压电晶片粘贴结合而形成的两个呈直尺形状的叉股部,对其一个端部侧实施固定以呈音叉型配置的音叉型振动元件的振动回转部件,其特征在于:
所述两个叉股部在一个主面处形成有分别沿宽度方向分割开的两个电极,在另一主面处分别形成有电极;
在形成在所述两个叉股部上的一个主面处的四个电极中,位于内侧的两个电极或位于外侧的两个电极相互连接以构成驱动电极,剩余的两个电极构成兼作反馈电极的检测电极,而且形成在所述两个叉股部上的另一主面处的全部电极相互连接,并且与基准电压相连接,而处于浮动连接状态。
12.如权利要求11所述的振动回转部件,其特征在于所述音叉型振动元件具有包括一个主面和另一主面的、呈直尺形状的振动部,所述振动部由位于一个主面侧和另一主面侧的、沿厚度方向逆向极化的压电晶片粘贴结合而形成,并且具有设置在该振动部的另一主面沿纵向方向的一个端部侧处的基台部,以及沿着纵向方向将所述振动部分割成沿宽度方向左右对称的两个以上叉股部用的槽缝部;而且所述槽缝部按照包含所述基台部上的所述振动部侧一部分的方式形成。
13.一种使用具有由在一个主面处形成有沿宽度方向分割开的两个电极且在另一主面处形成有电极的、沿厚度方向实施极化的压电晶片和非压电晶片构成为一个主面侧和另一主面侧并粘贴结合而形成的两个呈直尺形状的叉股部,对其一个端部侧实施固定以呈音叉型配置的音叉型振动元件的振动回转部件,其特征在于:
在形成在所述两个叉股部上的一个主面处的四个电极中,位于内侧的两个电极或位于外侧的两个电极相互连接以构成驱动电极,剩余的两个电极构成兼作反馈电极的检测电极,而且形成在所述两个叉股部上的另一主面处的全部电极相互连接,并且与基准电压相连接,而处于浮动连接状态。
14.如权利要求13所述的振动回转部件,其特征在于所述音叉型振动元件具有包括一个主面和另一主面的、呈直尺形状的振动部,所述振动部由沿厚度方向实施极化的压电晶片和非压电晶片粘贴结合而形成,并且具有设置在该振动部的另一主面沿纵向方向的一个端部侧处的基台部,以及沿着纵向方向将所述振动部分割成沿宽度方向左右对称的两个以上叉股部用的槽缝部,所述槽缝部按照包含所述基台部上的所述振动部侧一部分的方式形成。
15.一种使用具有由非压电晶片构成的两个呈直尺形状的叉股部,对其一个端部侧实施固定以呈音叉型配置的音叉型振动元件的振动回转部件,其特征在于:
所述两个叉股部在一个主面处设置有沿厚度方向极化的压电元件;
设置在所述两个叉股部处的压电元件,分别具有下侧电极,设置在其上的压电晶片层,以及设置在其上的、沿所述叉股部的宽度方向实施分割的两个上侧电极;
在所述的四个电极中,位于内侧的两个电极或位于外侧的两个电极相互连接以构成驱动电极,剩余的两个电极构成兼作反馈电极的检测电极,而且对全部下侧电极实施相互连接,并且与基准电压相连接,而处于浮动连接状态。
16.如权利要求15所述的振动回转部件,其特征在于所述音叉型振动元件具有包括一个主面和另一主面的、呈直尺形状的振动部,所述振动部由设置有位于一个主面侧的、按沿厚度方向极化的压电元件的非压电晶片构成,并且具有设置在该振动部的另一主面沿纵向方向的一个端部侧处的基台部,以及沿着纵向方向将所述振动部分割成沿宽度方向左右对称的两个以上叉股部用的槽缝部,所述槽缝部按照包含所述基台部上的所述振动部侧一部分的方式形成。
17.一种电子装置,其特征在于使用如权利要求10所述的振动回转部件。
18.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
对具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面实施切削,以分别形成一个以上的、具有预定长度、宽度和深度的切削去除部,以及与该切削去除部沿宽度方向相邻接的、呈直尺形状的非切削去除部用的工序;
由所述母体基板上的一个主面侧起,沿着所述切削去除部和所述非切削去除部的宽度方向,形成对所述切削去除部实施完全分割的第一槽缝部用的工序;
沿所述切削去除部和所述非切削去除部的宽度方向和纵向方向,形成将所述母体基板切割成每一个均包括所述切削去除部上一部分和所述非切削去除部的一部分的、沿所述切削去除部和所述非切削去除部的宽度方向比较长的、从平面上看呈长方形形状的部分的第二槽缝部用的工序;
所述第一槽缝部按照使所述从平面上看呈长方形形状的部分呈沿宽度方向左右对称形状的方式,沿其纵向方向形成。
19.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
在具有一个主面和另一主面的母体基板处,由其一个主面侧起按照比所述母体基板的厚度小的第一深度形成一个或两个以上平行的第一槽缝部用的工序;
按照由所述母体基板上的一个主面侧起,在所形成的所述第一槽缝部的纵向方向上比较长的、从平面上看呈长方形形状的部分中,沿纵向方向包含有一个以上的所述第一槽缝部的方式,沿所述第一槽缝部的纵向方向和与其相正交的方向,形成其深度为比所述母体基板的厚度小且比所述第一深度大的第二深度的第二槽缝部用的工序;
在通过所述第二槽缝部形成的从平面上看呈长方形形状的部分上的纵向方向一个端部侧相对应的位置处,由所述母体基板上的另一主面侧起按照使所述第一槽缝部完全曝露出来的方式实施去除以形成切削去除部用的工序;
以及对于所述母体基板上未形成所述切削去除部的部分,由所述母体基板上的另一主面侧起按照使所述第二槽缝部完全曝露出来的方式实施去除的工序;
而且所述第一槽缝部按照使所述从平面上看呈长方形形状的部分呈沿宽度方向左右对称形状的方式,沿其纵向方向形成。
20.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
在具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面处,对一个或两个以上具有预定长度、宽度和厚度的、呈直尺形状的基台部件实施平行并列粘贴结合用的工序;
由所述母体基板上的一个主面侧起,沿着所述基台部件的宽度方向,形成对所述母体基板实施完全分割的第一槽缝部用的工序;
以及沿着所述基台部件的宽度方向和纵向方向,形成将所述母体基板和所述基台部件切割成每一个均包括所述母体基板上一部分和所述粘贴结合在所述母体基板上的所述基台部件上一部分的、沿所述基台部件的宽度方向比较长的、从平面上看呈长方形形状的部分的第二槽缝部用的工序;
而且所述第一槽缝部按照使所述从平面上看呈长方形形状的部分呈沿宽度方向左右对称形状的方式,沿其纵向方向形成。
21.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
将具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面,与由该另一主面侧起形成有从平面上看呈长方形形状的凹部或贯穿孔的基台部用母体基板的一个主面实施粘贴结合用的工序;
由所述母体基板上的一个主面侧起,形成对所述母体基板实施完全分割的第一槽缝部用的工序;
形成对所述母体基板和所述基台部用母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序;
所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述基台部用母体基板上的凹部或贯穿孔之中,并且沿所述凹部或贯穿孔的纵向方向形成为相互平行的三个以上的槽缝部;
所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部或贯穿孔的、沿所述凹部或贯穿孔的纵向方向和宽度方向形成的槽缝部,以及将所述基台部用母体基板上的凹部或贯穿孔从平面上看分割为沿纵向方向一个方向侧和另一个方向侧用的槽缝部。
22.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
将具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面,与由该另一主面侧起形成有从平面上看呈长方形形状的凹部或贯穿孔的基台部用母体基板的一个主面实施粘贴结合用的工序;
由所述母体基板上的一个主面侧起,形成对所述母体基板实施完全分割的第一槽缝部用的工序;
形成对所述母体基板和所述基台部用母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序;
所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述基台部用母体基板上的凹部或贯穿孔之中,并且沿所述凹部或贯穿孔的纵向方向形成的相互平行的三个以上的槽缝部,以及沿所述凹部或贯穿孔的宽度方向形成的一个槽缝部;
所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部或贯穿孔的、沿所述凹部或贯穿孔的纵向方向和宽度方向形成的槽缝部。
23.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
在具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面处,形成具有预定深度的、从平面上看呈长方形形状的凹部用的工序;
由所述母体基板上的一个主面侧起,形成其深度大于从所述母体基板厚度中减去与所述凹部深度而得到的尺寸的第一槽缝部用的工序;
形成对所述母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序;
所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述凹部之中,并且沿所述凹部的纵向方向形成为相互平行的三个以上的槽缝部;
所述第二槽缝部包含有在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含所述凹部的、沿着所述凹部或贯穿孔的纵向方向和宽度方向形成的槽缝部,以及将所述凹部从平面上看分割为沿纵向方向一个方向侧和另一个方向侧用的槽缝部。
24.一种音叉型振动元件的制作方法,其特征在于包括:
在具有一个主面和另一主面的母体基板上的另一主面处,形成具有预定深度的、从平面上看呈长方形形状的凹部用的工序;
由所述母体基板上的一个主面侧起,形成其深度大于从所述母体基板厚度中减去所述凹部深度而得到的尺寸的第一槽缝部用的工序;
形成对所述母体基板实施完全分割的第二槽缝部用的工序;
所述第一槽缝部包含有从平面上看通过所述凹部之中,并且沿所述凹部的纵向方向形成为相互平行的三个以上的槽缝部,以及从平面上看通过所述凹部之中,并且沿着所述凹部的宽度方向形成的一个槽缝部;
所述第二槽缝部包含有按照在切割开的长方形形状部分中,从平面上看完全包含着所述凹部的方式形成的槽缝部。
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