專利名稱：壓電振動(dòng)片及其支撐結(jié)構(gòu)、壓電振子及振動(dòng)型壓電陀螺儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)、壓電振子及振動(dòng)型壓電陀螺儀。
背景技術(shù)：
以往，作為用于檢測旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)角速度的角速度傳感器，采用壓電振動(dòng)片或使用了在容器中收容了壓電振動(dòng)片的壓電振子的振動(dòng)型壓電陀螺儀。振動(dòng)型壓電陀螺儀用于汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、VTR或靜物攝像機(jī)等的手晃動(dòng)的檢測等。
振動(dòng)型壓電陀螺儀中使用的壓電振動(dòng)片，使用由在同一平面內(nèi)延伸的多個(gè)振動(dòng)臂和接合該振動(dòng)臂的基部構(gòu)成的壓電振動(dòng)片。振動(dòng)型壓電陀螺儀利用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)壓電振動(dòng)片振動(dòng)，利用檢測電路檢測根據(jù)旋轉(zhuǎn)角速度而產(chǎn)生的檢測振動(dòng)，輸出電信號(hào)。驅(qū)動(dòng)振動(dòng)產(chǎn)生于多個(gè)振動(dòng)臂的全部或一部分中。當(dāng)向壓電振動(dòng)片施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)方向正交的方向的哥氏力作用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)中的振動(dòng)臂，多個(gè)振動(dòng)臂的全部或一部分中產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)角速度相應(yīng)的檢測振動(dòng)。
作為由多個(gè)振動(dòng)臂和接合該振動(dòng)臂的基部所構(gòu)成的壓電振動(dòng)片，例如，一種公知的壓電振動(dòng)片具有從基部的周緣部在相對(duì)的方向延伸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、和在與所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的延伸方向正交的兩個(gè)方向延伸的兩個(gè)檢測用振動(dòng)臂。所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)具有連接基部的周緣部的連接部；和從該連接部在與連接部交叉的方向延伸的驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂。
作為以往的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，采用使壓電振動(dòng)片與支撐臺(tái)相對(duì)，把壓電振動(dòng)片的基部中振動(dòng)振幅最小的部位固定在支撐臺(tái)上的支撐部件的結(jié)構(gòu)。而且，壓電振動(dòng)片的電極是通過金屬導(dǎo)線與設(shè)在支撐臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)電路和檢測電路連接(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1 特開2001-12955號(hào)公報(bào)但是，在該專利文獻(xiàn)1的支撐結(jié)構(gòu)中，由于支撐點(diǎn)僅為一處，所以在從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，壓電振動(dòng)片容易傾斜。結(jié)果，壓電振動(dòng)片接觸支撐臺(tái)，因此，存在著不能保持穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的問題。
另外，由于壓電振動(dòng)片被支撐，所以還存在著驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)容易受到抑制的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)也能保持穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)、壓電振子及振動(dòng)型壓電陀螺儀。
另外，本發(fā)明的其他目的是提供一種即使壓電振動(dòng)片被支撐，上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)也不易受到抑制的壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)、壓電振子及振動(dòng)型壓電陀螺儀。
本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的特征在于，形成有以下部分基部；從該基部在同一平面內(nèi)呈放射狀延伸的多個(gè)振動(dòng)臂；在所述振動(dòng)臂之間從所述基部延伸的具有彈性的多個(gè)梁；至少形成在所述梁的前端部的第1支撐部。
此處，振動(dòng)臂包括驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂和檢測用振動(dòng)臂。
本發(fā)明的壓電振動(dòng)片，例如使具有彈性的梁從壓電振動(dòng)片的基部的周緣部在四個(gè)方向呈放射狀延伸，在各個(gè)梁的前端形成支撐壓電振動(dòng)片的第1支撐部，所以壓電振動(dòng)片通過位于四個(gè)方向的4個(gè)第1支撐部保持良好平衡且穩(wěn)定的姿勢，同時(shí)由于在基部和支撐部之間設(shè)有具有彈性的梁，所以即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，利用該梁吸收來自外部的振動(dòng)或沖擊，能夠穩(wěn)定保持驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
并且，具有即使支撐壓電振動(dòng)片，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)也不易受其影響的效果。
在所述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選形成有所述第1支撐部和設(shè)在所述基部的中心位置的第2支撐部。
在這種結(jié)構(gòu)的壓電振動(dòng)片中，在基部的中心部設(shè)置第2支撐部。因此，利用所述第1支撐部支撐壓電振動(dòng)片的外周附近，利用第2支撐部支撐中心部，所以能夠更加穩(wěn)定地支撐壓電振動(dòng)片，并且在從外部施加較強(qiáng)的沖擊時(shí)，通過所述的第2支撐部，梁在彈性區(qū)域以上彎曲，可以防止壓電振子損壞。
并且，在所述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選形成有以下部分形成在所述梁的前端部的第1支撐部；隔著所述基部的中心位置對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)開口部；形成在所述開口部之間的具有彈性的第2梁；設(shè)在該梁的中心位置的第2支撐部；以及所述第1梁。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在所述第1支撐部的基礎(chǔ)上，設(shè)置有設(shè)在基部的第2支撐部，第2支撐部也設(shè)有具有彈性的梁，利用該梁吸收基部周邊的振動(dòng)，所以能夠減少振動(dòng)傳遞到第2支撐部的情況，減少由于設(shè)置第2支撐部給驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)帶來的影響。
并且，在所述壓電振動(dòng)片的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選具有用于驅(qū)動(dòng)形成在所述振動(dòng)臂表面的所述壓電振動(dòng)片振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電極，和形成在所述第1支撐部的表面和所述第2支撐部的表面的導(dǎo)通電極，所述驅(qū)動(dòng)電極連接所述導(dǎo)通電極。
此處，所述導(dǎo)通電極表示進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電極和后述的半導(dǎo)體裝置或外部電路的連接的電極。
這樣，可以從形成在所述第1支撐部的表面和所述第2支撐部的表面上的導(dǎo)通電極發(fā)送用于驅(qū)動(dòng)壓電振動(dòng)片振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
并且，在所述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選具有形成在所述振動(dòng)臂表面上的所述驅(qū)動(dòng)電極以及檢測電極，檢測電極形成在和所述驅(qū)動(dòng)電極不同的部位，在從外部向所述壓電振動(dòng)片施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和所述旋轉(zhuǎn)角速度，檢測產(chǎn)生于所述壓電振動(dòng)片的檢測振動(dòng)，所述檢測電極和所述驅(qū)動(dòng)電極分別連接在不同的所述導(dǎo)通電極。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從設(shè)在第1支撐部或第2支撐部的導(dǎo)通電極除了可以取出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)外，還可以取出檢測振動(dòng)信號(hào)。
并且，所述第1支撐部的特征在于，是與形成在所述振動(dòng)臂周圍的框部連續(xù)形成的。
所述壓電振動(dòng)片例如采用晶片通過光刻法制造。此時(shí)，壓電振動(dòng)片形成為用框部包圍周圍的狀態(tài)。此處，壓電振動(dòng)片由于所述第1支撐部和該框部是連續(xù)形成的，所以支撐部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增強(qiáng)，能夠保持更穩(wěn)定的姿勢。并且，如后面所述，壓電振動(dòng)片被收容在容器中，進(jìn)行該收容作業(yè)時(shí)由于框部和支撐部是連續(xù)的，所以具有能夠提高作業(yè)效率的效果。
另外，所述框部優(yōu)選形成為所述基部和所述振動(dòng)臂和所述梁之間具有大致相同的間隙。
這樣，在進(jìn)行所述的光刻工序時(shí)，具有通過蝕刻來形成壓電振動(dòng)片的形狀的抗蝕劑涂覆工序，通過使壓電振動(dòng)片和沿著周圍框部的大致全周的間隙隔開大致相同的間隔，可以形成一定的抗蝕劑厚度。由此，可以穩(wěn)定形成壓電振動(dòng)片的各部分的形狀，結(jié)果能夠穩(wěn)定地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
另外，所述梁的一部分優(yōu)選形成為剛性小于所述梁的其他部分的形狀。
此處，作為剛性小于其他部分的形狀，可以采用到基部和支撐部之間的梁的一部分的厚度薄于其他部分的結(jié)構(gòu)等。
這樣，由于外部環(huán)境造成的沖擊或振動(dòng)不易從支撐部通過梁傳遞到基部，由此可以使沖擊或振動(dòng)的影響不易波及振動(dòng)臂，具有即使支撐壓電振動(dòng)片，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)也不易被抑制的效果。另外，剛性小的部分如果位于接近基部的部位，可以進(jìn)一步提高該效果。
另外，所述壓電振動(dòng)片優(yōu)選形成在所述振動(dòng)臂的驅(qū)動(dòng)電極和檢測電極與形成在所述框部的導(dǎo)通電極連接。
并且，以后，有時(shí)將驅(qū)動(dòng)電極稱為驅(qū)動(dòng)信號(hào)電極，將檢測電極稱為檢測信號(hào)電極。
如上所述，支撐部和框部是連續(xù)形成的。由于設(shè)在振動(dòng)臂的驅(qū)動(dòng)電極和檢測電極與設(shè)在框部的導(dǎo)通電極連接，所以能夠簡化電極形成工序，同時(shí)可以提高把壓電振動(dòng)片收容在后述的容器中的作業(yè)效率。
另外，本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)的特征在于，具有所述壓電振動(dòng)片；面對(duì)面地支撐所述壓電振動(dòng)片的支撐臺(tái)；把所述壓電振動(dòng)片固定在所述第1支撐部和所述支撐臺(tái)之間以及所述第2支撐部和所述支撐臺(tái)之間的固定部件。
此處，作為支撐臺(tái)可以采用在表面形成規(guī)定的電極圖形的電路基板等。
根據(jù)本發(fā)明，壓電振動(dòng)片例如利用固定部件把第1支撐部和第2支撐部的5個(gè)部位固定在支撐臺(tái)上，所以即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，也能夠相對(duì)支撐臺(tái)保持穩(wěn)定的姿勢。并且，在與支撐臺(tái)之間確保穩(wěn)定的間隙，即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，如果把固定部件的高度(厚度)設(shè)定合適，就可以防止壓電振動(dòng)片接觸支撐臺(tái)，所以能夠穩(wěn)定保持驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
另外，所述固定部件優(yōu)選是導(dǎo)電性材料。
此處，作為固定部件可以采用導(dǎo)電性粘接劑等。
由此，通過使用導(dǎo)電性材料，把壓電振動(dòng)片固定在支撐臺(tái)的固定部件和形成在壓電振動(dòng)片的驅(qū)動(dòng)電極或檢測電極通過形成在支撐部的導(dǎo)通電極，例如容易進(jìn)行與形成在支撐臺(tái)上的電極圖形的電連接。
另外，所述固定部件優(yōu)選是具有彈性的材料。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，固定部件具有彈性，所以能夠更加緩和來自外部的振動(dòng)或沖擊，能夠穩(wěn)定保持驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。并且，固定部件還具有作為泄漏到各支撐部的微小振動(dòng)的緩沖部件的功能，所以能夠進(jìn)一步減少通過固定各支撐部給驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)帶來的影響。
并且，在所述結(jié)構(gòu)中，所述第2支撐部和所述支撐臺(tái)之間的所述固定部件的厚度優(yōu)選厚于所述第1支撐部和所述支撐臺(tái)之間的所述固定部件的厚度。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，作為一例，使支撐壓電振動(dòng)片的支撐臺(tái)的第1支撐部的支撐部位形成為高于其他部位。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，壓電振動(dòng)片通過厚度較薄的固定部件由第1支撐部支撐在支撐臺(tái)上，在第2支撐部和支撐臺(tái)之間設(shè)置厚度較厚的固定部件。第2支撐部如上所述設(shè)在壓電振動(dòng)片的基部。因此，第2支撐部的固定部件設(shè)定成比第1支撐部的固定部件厚，從而容易彎曲，可以減少由于第2支撐部的固定給驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)帶來的影響。
另外，本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)的特征在于，所述第1支撐部具有與形成在所述振動(dòng)臂周圍的框部連續(xù)形成的壓電振動(dòng)片，和固定粘接所述壓電振動(dòng)片的基部部件，把形成在所述壓電振動(dòng)片的框部固定粘接在所述基部部件上。
此處，基部部件具有作為所述支撐臺(tái)的功能，表示收容后述的壓電振動(dòng)片的容器的一部分。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，壓電振動(dòng)片例如使用所述固定部件將包括支撐部的框部固定支撐在基部部件上，所以能夠更加穩(wěn)定地支撐。并且，不使用前面所述的支撐臺(tái)，可以把壓電振動(dòng)片直接固定在基部部件上，所以能夠使結(jié)構(gòu)簡單化、小型化。
另外，這種壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)選把所述壓電振動(dòng)片的框部的周緣部固定粘接在所述基部部件的周緣部上。
這樣，固定部件的材質(zhì)不限于導(dǎo)電性粘接劑，壓電振動(dòng)片被直接固定在基部部件上，所以進(jìn)一步提高固定力，能夠減少壓電振子的振動(dòng)泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的壓電振子，其特征在于，具有所述壓電振動(dòng)片；固定所述壓電振動(dòng)片的基部部件；收容所述壓電振動(dòng)片，并和所述基部部件一起進(jìn)行密封固定的蓋部件。
這樣，由于壓電振動(dòng)片被基部部件和蓋部件密封，所以能夠提供即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，也能保持穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的壓電振子。并且，本發(fā)明的壓電振子的內(nèi)部例如是真空狀態(tài)，所以不受濕度、沖擊等的外部環(huán)境的影響，因此能夠長期維持規(guī)定的性能。
本發(fā)明的振動(dòng)型壓電陀螺儀的特征在于，具有所述壓電振動(dòng)片；用于驅(qū)動(dòng)所述壓電振動(dòng)片振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路；以及在從外部向所述壓電振動(dòng)片施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，檢測出所述壓電振動(dòng)片所產(chǎn)生的檢測振動(dòng)的檢測電路。
根據(jù)本發(fā)明，壓電振動(dòng)片設(shè)有具有彈性的梁，所以能夠提供即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，也能保持穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)，并且即使支撐壓電振動(dòng)片也不易影響驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的振動(dòng)型壓電振動(dòng)片。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的一方的主面的電極圖形的俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的另一方的主面的電極圖形的俯視圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例1的基板的電極圖形的俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例1的基板的電極圖形的俯視圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的說明圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的檢測振動(dòng)的說明圖。
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的振動(dòng)姿態(tài)的說明圖。
圖11是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的振動(dòng)姿態(tài)的說明圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施例1的振動(dòng)型壓電陀螺儀的剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片的一方的主面的俯視圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片的另一方的主面的俯視圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖16是表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片的振動(dòng)姿態(tài)的說明圖。
圖17是表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片的振動(dòng)姿態(tài)的說明圖。
圖18是表示本發(fā)明實(shí)施例3的壓電振子的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖19是表示本發(fā)明實(shí)施例3的壓電振子的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖20是表示本發(fā)明實(shí)施例4的壓電振動(dòng)片的俯視圖。
圖21是表示本發(fā)明實(shí)施例4的壓電振動(dòng)片的變形例的俯視圖。
圖22是表示本發(fā)明實(shí)施例4的壓電振動(dòng)片的其他變形例的俯視圖。
圖23是表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的俯視圖。
圖24是表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的變形例的俯視圖。
圖25是表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的其他變形例的俯視圖。
圖26是表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的其他變形例的俯視圖、局部剖面圖。
圖27是表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的表面的電極圖形的剖面圖。
圖28是表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的背面的電極圖形的剖面圖。
圖29是表示本發(fā)明實(shí)施例5的振動(dòng)型壓電陀螺儀的剖面圖。
圖30是表示本發(fā)明實(shí)施例6的振動(dòng)型壓電陀螺儀的主要部分剖面圖。
圖31是表示本發(fā)明實(shí)施例7的壓電振子的主要部分剖面圖。
圖中10…壓電振動(dòng)片；12…基部；16-1、16-2、16-3、16-4…驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂；18-1、18-2…連接臂；20-1、20-2…檢測用振動(dòng)臂；30-1、30-2、30-3、30-4…第1支撐部；32-1、32-2、32-3、32-4…梁；33、34…凹部；40、140…第2支撐部；60、160…基板；70、74、170…導(dǎo)電性粘接劑；82、182…基部部件；84、184…蓋部件；90…振動(dòng)型壓電陀螺儀；102-1、102-2…第2梁；190、200…壓電振子。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1～圖3表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片，圖4～圖7表示壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，圖8～圖11表示壓電振動(dòng)片的動(dòng)作，圖12表示實(shí)施例1的振動(dòng)型壓電陀螺儀，圖13～圖15表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片及壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，圖16、圖17表示壓電振動(dòng)片的動(dòng)作，圖18、圖19表示實(shí)施例3的壓電振子，圖20～圖22表示實(shí)施例4的壓電振動(dòng)片。另外，圖23～圖29表示本發(fā)明的實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片及振動(dòng)型壓電陀螺儀，圖30表示實(shí)施例6的振動(dòng)型壓電陀螺儀，圖31表示實(shí)施例7的壓電振子。
(實(shí)施例1)圖1～圖3表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的形式。圖1是表示實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片的形狀的俯視圖。圖2、圖3是表示形成在壓電振動(dòng)片表面的電極圖形的俯視圖。在圖1中，壓電振動(dòng)片10形成在XY平面內(nèi)。在實(shí)施例1中，壓電振動(dòng)片是由石英形成的，在平面方向被切割成稱為電軸的X軸、稱為機(jī)械軸的Y軸以及稱為光學(xué)軸的Z軸的Z切割石英基板。
壓電振動(dòng)片10由規(guī)定的厚度的石英基板形成。壓電振動(dòng)片10的平面形狀形成為對(duì)準(zhǔn)石英的結(jié)晶軸在XY平面擴(kuò)展，相對(duì)中心點(diǎn)G呈180°點(diǎn)對(duì)稱的形狀。中心點(diǎn)G是壓電振動(dòng)片10的重心位置。另外，雖然在圖1中未被示出，但在壓電振動(dòng)片10的表面上形成有后述的規(guī)定的電極(參照?qǐng)D2、圖3)。
在壓電振動(dòng)片10上，形成有具有分別與X軸方向和Y軸方向平行的端面的矩形狀基部12，并且形成有從基部12的與Y軸平行的兩個(gè)端面的中央向與X軸平行的方向延伸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1、14-2，和從基部12的與X軸平行的兩個(gè)端面的中央向與Y軸平行的方向延伸的兩個(gè)檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2。驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1由與基部12的端面連接的連接臂18-1、從該連接臂18-1在與連接臂18-1交叉的方向延伸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2構(gòu)成。同樣，位于中心點(diǎn)G的相反側(cè)的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-2由連接臂18-2和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-3、16-4構(gòu)成。
在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4的前端分別形成寬度比其他部分寬的大致呈四方形的平衡錘部22-1、22-2、22-3、22-4。并且，在檢測用振動(dòng)臂20-1和20-2的臂前端也形成寬度比其他部分寬的大致呈四方形的平衡錘部22-5、22-6。
在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4的寬度方向中央形成在厚度方向?yàn)榘夹螤畹牟?4-1、24-2、24-3、24-4，同樣在檢測用振動(dòng)臂20-1和20-2也形成槽24-5、24-6。
所述梁32-1、32-2、32-3、32-4的各部分的寬度和長度被設(shè)定為能夠在X軸方向和Y軸方向獲得合適的彈性的尺寸。
所述平衡錘部22-1～22-6以及槽24-1～24-6是為了形成小型的壓電振動(dòng)片10，但本發(fā)明不限于此。
設(shè)定驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4的寬度和長度、平衡錘部22-1～22-4的尺寸、槽24-1～24-4的尺寸，使驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4產(chǎn)生規(guī)定的頻率的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)。并且，設(shè)定所述檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2的寬度和長度、平衡錘部22-5、22-6的尺寸、槽24-5、24-6的尺寸，使檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2和連接臂18-1、18-2產(chǎn)生規(guī)定的檢測振動(dòng)。
另外，在壓電振動(dòng)片10的基部12的一方的表面的中央形成第2支撐部40，第2支撐部40包括中心點(diǎn)G。第2支撐部40是在將壓電振動(dòng)片10進(jìn)行與后述的基板60(參照?qǐng)D12)相面對(duì)地配置時(shí)的基部12的面向支撐臺(tái)的表面的中央部小區(qū)域。第2支撐部40大致為圓形狀，其面積是所述基部12的面積的1/4～1/1000，優(yōu)選設(shè)定為1/16～1/100。
在所述梁32-1、32-2、32-3、32-4的前端分別形成大致呈四方形的第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4。本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10形成為以所述4個(gè)第1支撐部30-1～30-4和第2支撐部40的5處為支撐部，支撐在后述的基板60上。
并且，所述梁32-1～32-4形成為相對(duì)基部12的周緣部的振動(dòng)具有彈性的形狀，所以能夠吸收在把壓電振動(dòng)片10支撐于基板60上時(shí)來自外部的振動(dòng)或沖擊。
另外，本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10是利用使用光刻技術(shù)的蝕刻加工一體形成的，能夠同時(shí)形成多個(gè)壓電振動(dòng)片。
下面，根據(jù)圖2和圖3說明實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的電極圖形。圖2是表示本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的一方的主面的電極圖形的俯視圖。圖3是表示其另一方的主面的電極圖形的俯視圖。此處，所說主面是指與形成在壓電振動(dòng)片10的XY平面平行的面，圖3所示的面是與作為后述的壓電振動(dòng)片10的支撐結(jié)構(gòu)的支撐臺(tái)的基板60相對(duì)的面(參照?qǐng)D12)。用相同符號(hào)表示圖1所示的構(gòu)成部分，并省略說明。在圖2和圖3中，格紋部分表示導(dǎo)通電極，為了容易判別多個(gè)電極，用斜紋、縱紋、橫紋表示。另外，雖然未圖示，但在與Z軸平行的面(以下稱為側(cè)面)也形成電極。但是，在圖2、圖3中用箭頭S表示的側(cè)面沒有形成電極，而進(jìn)行了與相鄰電極的電絕緣。
在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2的兩主面，在臂的寬度中央部形成在臂的長度方向較長的第1驅(qū)動(dòng)電極52-1。并且，在側(cè)面兩側(cè)形成第2驅(qū)動(dòng)電極52-2。在一方的驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-3、16-4的兩主面，在臂的寬度中央部形成在臂的長度方向較長的第2驅(qū)動(dòng)電極52-2。并且，在側(cè)面兩側(cè)形成第1驅(qū)動(dòng)電極52-1。
驅(qū)動(dòng)電極52-1用形成在所述連接臂18-1、18-2、所述基部12的連接電極58-1連接，并且電連接形成在第1支撐部30-2表面的導(dǎo)通電極50-2。另外，第2驅(qū)動(dòng)電極52-2同樣用連接電極58-2電連接形成在第1支撐部30-3表面的導(dǎo)通電極50-3。
在檢測用振動(dòng)臂20-1的兩主面上，在臂的寬度中央部形成在臂的長度方向較長的第1檢測電極54-1。并且，在檢測用振動(dòng)臂20-2的兩主面同樣形成第2檢測電極54-2。在檢測用振動(dòng)臂20-1和20-2的側(cè)面兩側(cè)形成第3檢測電極54-3。
第1檢測電極54-1用形成在基部12和梁32-1的連接電極58-3電連接形成在第1支撐部30-1兩面的導(dǎo)通電極50-1。并且，第2檢測電極54-2用連接電極58-4電連接形成在第1支撐部30-4表面的導(dǎo)通電極50-4。第3檢測電極54-3用形成在基部12的連接電極58-5連接形成在第2支撐部40的導(dǎo)通電極56。
如上所述，在本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10中，通過向形成在第1支撐部30-2的導(dǎo)通電極50-2和形成在第1支撐部30-3的導(dǎo)通電極50-3之間施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在第1驅(qū)動(dòng)電極52-1和第2驅(qū)動(dòng)電極52-2之間產(chǎn)生電場，能夠驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4振動(dòng)。
并且，產(chǎn)生于檢測用振動(dòng)臂20-1的檢測振動(dòng)表現(xiàn)為第1檢測電極54-1和第3檢測電極54-3之間的電荷，可以作為信號(hào)從形成在第1支撐部30-1的導(dǎo)通電極50-1和形成在第2支撐部40的導(dǎo)通電極56取出。同樣，產(chǎn)生于檢測用振動(dòng)臂20-2的檢測振動(dòng)可以作為信號(hào)從形成在第1支撐部30-4的導(dǎo)通電極50-4和形成在第2支撐部40的導(dǎo)通電極56取出。
另外，所述本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的電極圖形可以通過在成形的壓電振動(dòng)片10的表面上形成金屬膜，并進(jìn)行使用光刻技術(shù)的蝕刻加工來形成。
然后，根據(jù)圖4和圖5說明本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的支撐結(jié)構(gòu)。圖4表示在圖1所示的壓電振動(dòng)片10的A-A線的對(duì)應(yīng)位置的支撐結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖5表示在圖1的B-B線的對(duì)應(yīng)位置的支撐結(jié)構(gòu)的剖面圖。用相同符號(hào)表示和圖1相同的構(gòu)成部分，并省略說明。在本實(shí)施例中，作為固定部件使用導(dǎo)電性粘接劑70，作為支撐壓電振動(dòng)片10的支撐臺(tái)，使用利用陶瓷材料等形成的基板60。
在圖4和圖5中，壓電振動(dòng)片10被支撐成與基板60相面對(duì)的狀態(tài)。并且，利用導(dǎo)電性粘接劑70粘接固定第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4及第2支撐部40和基板60之間。導(dǎo)電性粘接劑70具有厚度，壓電振動(dòng)片10被支撐為與基板60之間具有間隙，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1、14-2和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2不接觸基板60。
在基板60形成后述的圖6、圖7所示的電極圖形，通過導(dǎo)電性粘接劑70獲得導(dǎo)通電極50-1、50-2、50-3、50-4和56的各自的電連接。
此處，導(dǎo)電性粘接劑70優(yōu)選具有彈性的材料。作為具有彈性的導(dǎo)電性粘接劑，已經(jīng)公知有以硅酮樹脂為基體材料的導(dǎo)電性粘接劑等。
圖6和圖7表示基板60的電極圖形。圖6是支撐壓電振動(dòng)片10的一面的電極圖形的圖，圖7是相反面的電極圖形的圖。在圖6、圖7中，用斜線表示的部分表示電極圖形，格紋表示用于和其他部件電導(dǎo)通的電極焊盤。
在圖6中，在基板60的大致中央部形成振動(dòng)片支撐用電極焊盤61-1、61-2、61-3、61-4，這些焊盤是分別粘接固定壓電振動(dòng)片10的第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4的部分。另外，61-5是用多個(gè)電極切槽64包圍的振動(dòng)片支撐用電極焊盤，是粘接固定壓電振動(dòng)片10的第2支撐部40的部分。電極切槽64是為了防止導(dǎo)電性粘接劑70從振動(dòng)片支撐用電極焊盤流出到周邊而設(shè)計(jì)的。
在圖7中，在大致呈四方形的基板60的長邊端部兩側(cè)形成外部導(dǎo)通用電極焊盤62-1、62-2、62-3、62-4和62-5A、62-5B。外部導(dǎo)通用電極焊盤62-1、62-2、62-3、62-4、62-5A、62-5B分別通過圖6所示電極圖形63D、63E、63C、63B、63A連接振動(dòng)片支撐用電極焊盤61-1、61-2、61-3、61-4、61-5。
如上所述，在本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的支撐結(jié)構(gòu)中，作為固定部件使用導(dǎo)電性粘接劑70，對(duì)在壓電振動(dòng)片10上所構(gòu)成的4個(gè)第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4和第2支撐部40這5處進(jìn)行支撐固定。另外，同時(shí)進(jìn)行與形成在基板60的振動(dòng)片支撐用電極焊盤61-1、61-2、61-3、61-4、61-5的電連接。
下面，說明采用本實(shí)施例1的支撐結(jié)構(gòu)的壓電振動(dòng)片10的動(dòng)作。壓電振動(dòng)片10通過梁32-1、32-2、32-3、32-4的彎曲吸收產(chǎn)生于所述基部12的周緣部的振動(dòng)。由此，即使支撐固定未產(chǎn)生較大振動(dòng)的所述基部12的中央部以外的部位(具體講是所述第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4)，也不易抑制驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
圖8和圖9是示意說明本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的動(dòng)作的俯視圖。在圖8、圖9中，為了容易理解振動(dòng)形式，利用線簡單表示各振動(dòng)臂。并且，省略所述梁32-1、32-2、32-3、32-4和第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4。用相同符號(hào)表示和圖1相同的構(gòu)成部分，并省略說明。
圖8是說明驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的圖。在圖8中，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)是用箭頭A表示的驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4的彎曲振動(dòng)，以規(guī)定的頻率反復(fù)進(jìn)行用實(shí)線表示的振動(dòng)形式和用虛線表示的振動(dòng)形式。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2和驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-3、16-4在通過中心點(diǎn)G的Y軸進(jìn)行線對(duì)稱的振動(dòng)，所以基部12、連接臂18-1、18-2和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2幾乎不振動(dòng)。
圖9是說明檢測振動(dòng)的圖。在圖9中，檢測振動(dòng)以所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的頻率反復(fù)進(jìn)行用實(shí)線表示的振動(dòng)形式和用虛線表示的振動(dòng)形式。檢測振動(dòng)是在壓電振動(dòng)片10進(jìn)行圖8所示驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的狀態(tài)下，在向壓電振動(dòng)片10施加了Z軸方向的旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，箭頭B所示方向的哥氏力作用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1、14-2而產(chǎn)生的。
由此，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1、14-2進(jìn)行用箭頭B表示的振動(dòng)。用箭頭B表示的振動(dòng)是相對(duì)中心點(diǎn)G的圓周方向的振動(dòng)。同時(shí)，檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2如箭頭C所示，與箭頭B的振動(dòng)相呼應(yīng)，進(jìn)行方向與箭頭B相反的圓周方向的振動(dòng)。
此時(shí)，基部12的周緣部如箭頭D所示，相對(duì)中心點(diǎn)G在圓周方向振動(dòng)。這是因?yàn)闄z測振動(dòng)不是僅與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1、14-2和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2的平衡振動(dòng)，而是還包括基部12的平衡振動(dòng)。
所述用箭頭D表示的基部12的周緣部的振動(dòng)振幅小于用箭頭B表示的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)14-1、14-2的振動(dòng)振幅和用箭頭C表示的檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2的振動(dòng)振幅，但例如在利用導(dǎo)電性粘接劑等把基部12的周緣部粘接固定在基板60上的情況下，通過固定抑制基部12的周緣部的振動(dòng)振幅，抑制整個(gè)檢測振動(dòng)。
圖10和圖11是更詳細(xì)說明本實(shí)施例1的檢測振動(dòng)的振動(dòng)形式的示意俯視圖。在圖10和圖11中，相對(duì)圖9追加了梁32-1、32-2、32-3、32-4和第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4。用線表示各振動(dòng)臂和梁，用黑點(diǎn)表示各支撐部。圖10對(duì)應(yīng)圖9中用實(shí)線表示的振動(dòng)形式，圖11對(duì)應(yīng)圖9中用虛線表示的振動(dòng)形式。用相同符號(hào)表示和圖1相同的構(gòu)成部分，并省略說明。
在圖10和圖11中，第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4和第2支撐部40被粘接固定在基板60上，所以在各振動(dòng)形式之間的相互位置關(guān)系不變。在檢測振動(dòng)中，如圖9說明的那樣，基部12的周緣部相對(duì)中心點(diǎn)G進(jìn)行圓周方向的振動(dòng)。此時(shí)，梁32-1、32-2、32-3、32-4可以對(duì)應(yīng)基部12的周緣部的振動(dòng)而彎曲。
梁32-1、32-2、32-3、32-4由于與Y軸平行的梁32-1B、32-2B、32-3B、32-4B容易在X軸方向彎曲，與X軸平行的梁32-1A、32-2A、32-3A、32-4A容易在Y軸方向彎曲，所以能夠?qū)?yīng)基部12在周緣部的圓周方向上的振動(dòng)。
下面，結(jié)合圖12說明使用壓電振動(dòng)片10的振動(dòng)型壓電陀螺儀90的結(jié)構(gòu)。圖12是表示本實(shí)施例1的振動(dòng)型壓電陀螺儀90的結(jié)構(gòu)的剖面圖。用相同符號(hào)表示和圖4、圖5相同的構(gòu)成部分，并省略說明。在圖12中，振動(dòng)型壓電陀螺儀90和壓電振動(dòng)片10、半導(dǎo)體裝置80被收容在由基部部件82和蓋部件83構(gòu)成的容器中。由基部部件82和蓋部件83構(gòu)成的容器被氣密密封，內(nèi)部保持真空狀態(tài)。
基部部件82由疊層陶瓷形成，并形成有必要的電極布線。在基部部件82的周緣部上面形成金屬膜，蓋部件84由金屬形成，被焊接在基部部件82上面。
半導(dǎo)體裝置80構(gòu)成為包括用于驅(qū)動(dòng)壓電振動(dòng)片10振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路以及檢測電路，檢測電路在從外部向壓電振動(dòng)片10施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，檢測產(chǎn)生于壓電振動(dòng)片10的檢測振動(dòng)，輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角速度的電信號(hào)。
半導(dǎo)體裝置80被固定粘接在基部部件82的最下段表面，通過金線76連接形成在基部部件82的電極布線(未圖示)。壓電振動(dòng)片10用導(dǎo)電性粘接劑70固定粘接在基板60上，基板60用導(dǎo)電性粘接劑74固定粘接在基部部件82的中段。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，形成在壓電振動(dòng)片10上的驅(qū)動(dòng)電極和檢測電極通過形成在基板60上的電極圖形和基部部件82的電極布線及金線76，與半導(dǎo)體裝置80形成電連接。由此，壓電振動(dòng)片10通過半導(dǎo)體裝置80的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)，向半導(dǎo)體裝置80的檢測電路輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角速度的檢測振動(dòng)的信號(hào)。并且，半導(dǎo)體裝置80輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角速度的電信號(hào)。
因此，在上述實(shí)施例1中，壓電振動(dòng)片10通過設(shè)在從基部12呈放射狀延伸的梁32-1～32-4的前端的第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4、設(shè)在基部12的中央部的第2支撐部40這5處支撐部固定粘接在基板60上，所以在基板60上能夠以穩(wěn)定的姿勢支撐著。
另外，梁32-1～32-4形成為相對(duì)基部12的周緣部的振動(dòng)具有彈性的形狀，所以除能夠減少由于在基板60上固定粘接壓電振動(dòng)片10造成的對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的影響外，梁32-1～32-4吸收來自外部的振動(dòng)或沖擊等，能夠減少給壓電振動(dòng)片10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測振動(dòng)帶來的影響。
另外，形成在壓電振動(dòng)片10的各振動(dòng)臂表面的驅(qū)動(dòng)電極52-1、52-2和檢測電極54-1～54-3連接形成在各支撐部表面的導(dǎo)通電極50-1～50-4、56，所以通過導(dǎo)通電極50-1～50-4、56進(jìn)行規(guī)定的電連接，可以簡化電極圖形的構(gòu)成。
并且，根據(jù)本實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10的支撐結(jié)構(gòu)，利用合計(jì)5處支撐部進(jìn)行支撐，所以即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，相對(duì)基板60也能保持穩(wěn)定的姿勢。并且，能夠穩(wěn)定確保壓電振動(dòng)片10和基板60之間的間隙，即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4、檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2也不接觸基板，所以能夠穩(wěn)定保持驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
另外，作為固定部件使用導(dǎo)電性粘接劑70，所以即使不使用金屬線等其他電連接部件，也能利用較小的空間進(jìn)行規(guī)定的電連接。
并且，導(dǎo)電性粘接劑70具有彈性，所以能夠緩和來自外部的振動(dòng)或沖擊，可以穩(wěn)定保持驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。另外，固定部件作為泄漏到各支撐部的振動(dòng)的緩沖部件發(fā)揮作用，所以能夠進(jìn)一步減少由于各支撐部的固定造成的對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的影響。
本實(shí)施例1的振動(dòng)型壓電陀螺儀90是由能保持穩(wěn)定姿勢的壓電振動(dòng)片10或使用壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，所以即使從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，也能不受振動(dòng)妨礙地穩(wěn)定動(dòng)作。并且，壓電振子的容器內(nèi)是真空狀態(tài)，不受濕度、沖擊等的外部環(huán)境的影響，所以能夠長期維持規(guī)定的性能。
(實(shí)施例2)下面，結(jié)合圖13～圖17說明本發(fā)明實(shí)施例2的形式。
實(shí)施例2相對(duì)實(shí)施例1的形式，其特征點(diǎn)是設(shè)在壓電振動(dòng)片110的基部112的第2支撐部140的結(jié)構(gòu)。
首先，說明本實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片110的形狀。
圖13、圖14是表示實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片110的基部112的形狀和電極圖形的俯視圖。圖13表示其一方的主面，圖14表示另一方的主面。本實(shí)施例2的各臂部的形狀和電極圖形與實(shí)施例1的形式相同，所以在圖13、圖14中省略。
在圖13、圖14中，壓電振動(dòng)片110的基部112在基部112的中央部隔著中心點(diǎn)G形成一對(duì)開口部100。并且，在一對(duì)開口部100之間形成具有彈性的第2梁102-1、102-2，在第2梁102-1、102-2的中央部形成第2支撐部140。第2支撐部140的中心和壓電振動(dòng)片110的中心點(diǎn)G大致一致。
另外，第2梁102-1、102-2的延伸方向的中心線和通過壓電振動(dòng)片的中心點(diǎn)G的Y軸線一致。第2梁102-1、102-2的各部分的寬度和長度被設(shè)定為在Y軸方向可以獲得合適的彈性的尺寸。
在圖13、圖14中，用斜線部表示電極圖形。在第2支撐部140的表面形成導(dǎo)通電極156。通過連接電極形成的各部分的電連接和第1實(shí)施方式相同，所以省略說明。
下面，說明本實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片110的支撐結(jié)構(gòu)。
圖15表示在圖13所示的C-C線的對(duì)應(yīng)位置的本實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片110的支撐結(jié)構(gòu)的剖面圖。在圖15中，第2支撐部140位于從基部112離開開口部100之間的位置，利用導(dǎo)電性粘接劑170粘接固定在基板160上。并且，導(dǎo)通電極156電連接基板160上的振動(dòng)片支撐用電極焊盤161-5。
下面，說明本實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片110的動(dòng)作。
圖16、圖17是示意表示本實(shí)施例2的壓電振動(dòng)片110的檢測振動(dòng)的振動(dòng)形式的俯視圖。和圖10、圖11相同，用線表示各振動(dòng)臂和梁，用黑點(diǎn)表示各支撐部。圖16表示與圖9的實(shí)線對(duì)應(yīng)的振動(dòng)形式，圖17表示與圖9的虛線對(duì)應(yīng)的振動(dòng)形式。用相同符號(hào)表示和圖13、圖14相同的構(gòu)成部分，并省略說明。
在圖16和圖17中，基部112的周緣部和上述實(shí)施例1相同，相對(duì)中心點(diǎn)G進(jìn)行圓周方向的振動(dòng)。并且，第2梁102-1、102-2接合的開口部100的內(nèi)周緣相對(duì)中心點(diǎn)G也進(jìn)行圓周方向的振動(dòng)。此時(shí)，第2梁102-1、102-2以第2支撐部140為支點(diǎn)，可以在圓周方向具有彈性地彎曲。
因此，根據(jù)所述實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，除所述第1支撐部30-1～30-4外，設(shè)有設(shè)在基部112的第2支撐部140，第2支撐部140也具有有彈性的梁102-1、102-2，所以利用該梁吸收基部112周邊的振動(dòng)，能夠減少振動(dòng)傳遞到第2支撐部140的情況。由此，可以減少由于設(shè)置第2支撐部140造成的對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的影響。
(實(shí)施例3)下面，結(jié)合圖18和圖19說明本發(fā)明的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3的形式。圖18、圖19表示振動(dòng)型壓電陀螺儀中使用的壓電振子的結(jié)構(gòu)。
圖18是本實(shí)施例3的壓電振子200的俯視圖，通過切出蓋部件284的一部分來透視內(nèi)部。圖19是沿圖18中的D-D線的剖面圖。本實(shí)施例3中支撐的壓電振動(dòng)片10的形狀和上述實(shí)施例1中說明的壓電振動(dòng)片10相同。
在圖18和圖19中，壓電振子200將壓電振動(dòng)片10收容在由基部部件282和蓋部件284構(gòu)成的容器內(nèi)。在基部部件282的凹部底面形成凸?fàn)畹闹坞姌O260，壓電振動(dòng)片10的第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4利用導(dǎo)電性粘接劑270粘接固定在支撐電極260上。并且，第2支撐部40利用導(dǎo)電性粘接劑271粘接固定在形成在基部部件282的凹部底面的電極焊盤262上。
基部部件282由疊層陶瓷材料形成。支撐電極260和電極焊盤262連接形成在基部部件282外面的外部連接電極264。支撐電極260例如在通過絲網(wǎng)印刷把電極焊盤262的材料疊層在陶瓷材料上時(shí)，通過僅將支撐電極260的部分印刷多次，形成為高出電極焊盤262的狀態(tài)。
另外，蓋部件284由金屬形成，被焊接在在基部部件282上面形成的金屬層上。由基部部件282和蓋部件284構(gòu)成的容器內(nèi)部被保持成真空狀態(tài)。
本實(shí)施例3的壓電振子200被支撐在形成振動(dòng)型壓電陀螺儀的電路基板上(未圖示)。通過把外部連接電極264連接驅(qū)動(dòng)電路和檢測電路，可以構(gòu)成振動(dòng)型壓電陀螺儀。
因此，根據(jù)所述實(shí)施例3的壓電振動(dòng)片10的支撐結(jié)構(gòu)，第2支撐部40的導(dǎo)電性粘接劑271形成為比第1支撐部30-1～30-4的導(dǎo)電性粘接劑270厚，隨著第2支撐部40的振動(dòng)而容易彎曲，特別是相對(duì)基部12的平面旋轉(zhuǎn)方向的振動(dòng)，導(dǎo)電性粘接劑271容易扭曲，能夠減少由于第2支撐部40的固定造成的對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的影響。
另外，在本實(shí)施例3中，作為壓電振動(dòng)片使用在上述實(shí)施例1所示的壓電振動(dòng)片10，但也可以使用在實(shí)施例2說明(參照?qǐng)D13、圖14)的壓電振動(dòng)片110，可以進(jìn)一步減少由于第2支撐部140的固定造成的對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的影響。
(實(shí)施例4)下面，根據(jù)

壓電振動(dòng)片的其他實(shí)施例。
圖20～圖22表示本發(fā)明的實(shí)施例4的壓電振動(dòng)片的俯視圖。實(shí)施例4的特征點(diǎn)是實(shí)施例1所示的壓電振動(dòng)片10(參照?qǐng)D1)的梁及形成在梁的前端的支撐部的形狀。在圖20～圖22中，用相同符號(hào)表示和實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10相同的構(gòu)成部分，并省略說明。
圖20所示的壓電振動(dòng)片10A，從基部12的4個(gè)角部分別在垂直方向各設(shè)兩個(gè)具有彈性的梁32A-1、32A-2、32A-3、32A-4、和32A-5、32A-6、32A-7、32A-8，在這些梁交叉的前端形成第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4。在基部12的中央設(shè)置第2支撐部40，利用和上述實(shí)施例1相同的支撐結(jié)構(gòu)，用導(dǎo)電性粘接劑固定在作為支撐臺(tái)的基板60上(參照?qǐng)D12)。
圖21表示具有從基部12延伸的其他形狀的梁的壓電振動(dòng)片10B。除梁和第1支撐部以外，其他和實(shí)施例1(參照?qǐng)D1)相同，所以省略相同部分的說明，并對(duì)相同部分賦予相同符號(hào)。在圖21中，壓電振動(dòng)片10B設(shè)有連續(xù)形成為渦流狀的梁32B-1、32B-2、32B-3、32B-4，以使4個(gè)梁從基部12的4個(gè)角部構(gòu)成正方形的邊的一邊。在這些梁的內(nèi)側(cè)前端分別形成第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4。在基部12的中央設(shè)有第2支撐部40，利用和上述實(shí)施例1相同的支撐結(jié)構(gòu)，用導(dǎo)電性粘接劑固定在作為支撐臺(tái)的基板60上(參照?qǐng)D12)。
圖22表示實(shí)施例4的其他壓電振動(dòng)片10C。除梁和第1支撐部以外，其他和實(shí)施例1(參照?qǐng)D1)相同，所以省略相同部分的說明，并對(duì)相同部分賦予相同符號(hào)。在圖22中，壓電振動(dòng)片10C設(shè)有從基部12的4個(gè)角部大致呈S狀的梁32C-1、32C-2、32C-3、32C-4。在這些梁的前端形成大致呈四方形的第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4。在基部12的中央設(shè)有第2支撐部40，利用和上述實(shí)施例1相同的支撐結(jié)構(gòu)，用導(dǎo)電性粘接劑固定在作為支撐臺(tái)的基板60上(參照?qǐng)D12)。
因此，根據(jù)所述實(shí)施例4，通過對(duì)壓電振動(dòng)片10A、10B、10C的梁的長度及其形狀進(jìn)行各種變化，調(diào)整彈性部的長度，從而容易彎曲，可以抑制把基部12的振動(dòng)傳遞到支撐部，并且不必改變壓電振動(dòng)片的大小，能夠獲得穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
另外，第2支撐部40雖和實(shí)施例1相同，但也可以和實(shí)施例2相同，在基部12形成具有彈性的第2梁，能夠獲得更加穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
(實(shí)施例5)下面，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施例5。圖23～圖25表示本實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的俯視圖。實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的特征點(diǎn)是實(shí)施例1所示的梁及支撐部的形狀，其他部分和實(shí)施例1(參照?qǐng)D1)相同，所以省略相同部分的說明，并對(duì)相同部分賦予相同符號(hào)。在圖23中，壓電振動(dòng)片10在中央部形成大致呈四方形的基部12，連接臂18-1、18-2從基部12的相對(duì)的X方向端部邊延伸，驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4從這些前端部附近在連接臂18-1、18-2的正交方向兩側(cè)延伸，在這些驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂前端形成平衡錘22-1、22-2和22-3、22-4。
并且，檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2從基部12的相對(duì)的Y方向端部邊在兩側(cè)延伸，在它們的前端形成大致呈四方形的平衡錘22-5、22-6。這些所述的基部、驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂、檢測用振動(dòng)臂的形狀和實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10(圖1所示)相同。具有彈性的剖面為矩形的梁32-1、32-2、32-3、32-4從基部12的4個(gè)角部在Y軸平行地延伸。這些梁32-1、32-2、32-3、32-4如圖23所示，形成為通過使大致呈曲柄形狀連續(xù)而構(gòu)成的形狀，其前端部的寬度形成為寬于梁部分。該寬度較寬的部分相當(dāng)于實(shí)施例1所示的第1支撐部30-1、30-2、30-3、30-4(圖中用雙點(diǎn)劃線表示)。
上述第1支撐部中位于Y軸的相同方向的支撐部30-1和支撐部30-3連接框部130，另一方的支撐部30-2和支撐部30-4連接框部131，并成為一體。
另外，壓電振動(dòng)片10是以基部12的中心點(diǎn)G為軸，在X方向和Y方向?qū)ΨQ的形狀。
然后，根據(jù)

實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片10的變形例。
圖24表示實(shí)施例5的變形例的壓電振動(dòng)片10的俯視圖。該變形例僅從基部延伸的梁的形狀和上述實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片(參照?qǐng)D23)不同，所以僅說明不同部分。在圖24中，具有彈性的梁32-1、32-2、32-3、32-4分別從基部12的4個(gè)角部在Y軸方向延伸。梁32-1、32-2、32-3、32-4形成為大致曲柄形狀。位于Y軸的相同方向的梁32-1、32-3的前端部連接框部130，位于另一方向的梁32-2、32-4的前端部連接框部131。
另外，壓電振動(dòng)片10是以基部12的中心點(diǎn)G為軸，在X方向和Y方向?qū)ΨQ的形狀。
下面，根據(jù)

實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片10的其他變形例。
圖25表示實(shí)施例5的其他變形例的壓電振動(dòng)片10的俯視圖。該變形例中的框部形狀和上述實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片(參照?qǐng)D23)不同，所以僅說明不同部分，對(duì)相同部分賦予相同符號(hào)。在圖25中，框部132以包圍驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2、16-3、16-4和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2全周的狀態(tài)形成為一體，梁32-1、32-2、32-3、32-4從基部12的4個(gè)角部延伸。這些梁的形狀和實(shí)施例5所示梁的形狀(圖23所示)相同。這些梁的前端部連接框部132。
該框部132和驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2及梁32-1～32-4之間設(shè)定成具有大致相同的間隙。即，包括框部132在內(nèi)的框部132內(nèi)的壓電振動(dòng)片10的各部位的間隙被設(shè)定成大致相同大小。另外，上述實(shí)施例5(參照?qǐng)D23)的壓電振動(dòng)片10各部位的間隙也被設(shè)定成大致相同大小。圖24所示的壓電振動(dòng)片10也可以展開成使框部130、131與其他部分的間隙大致相同。
另外，該壓電振動(dòng)片10是以基部12的中心點(diǎn)G為軸，在X方向和Y方向?qū)ΨQ的形狀。
然后，根據(jù)

實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片的其他變形例。
圖26表示實(shí)施例5的其他變形例的壓電振動(dòng)片10的俯視圖。該變形例因?yàn)榱旱钠拭嫘螤畹囊徊糠趾蜕鲜鰧?shí)施例5(參照?qǐng)D23～圖25)不同，所以僅說明不同部分。該變形例以在上述圖24所示的壓電振動(dòng)片的平面形狀為例進(jìn)行說明。圖26(a)是實(shí)施例5的其他變形例的壓電振動(dòng)片的俯視圖，圖26(b)和圖26(c)是從E方向觀看圖26(a)時(shí)的主要部分剖面圖。
在圖26(a)、(b)中，梁32-1～32-4從壓電振動(dòng)片10的中央部大致呈四方形的基部12的4個(gè)角部延伸。在該梁32-1～32-4和基部12的連接部，在壓電振動(dòng)片10的兩主面形成凹部33、34。該凹部33、34形成為從基部12的端面其寬度和梁32-1～32-4的寬度大致相同，并且剩余厚度被設(shè)定為大約1/3左右，并使其剛性小于構(gòu)成梁的其他部分的剛性。
在圖26(c)中，所述凹部33、34形成為從基部12的端部跨越到框部130或131與梁的連接部。即，梁32-1～梁32-2形成為薄于基部12或框部130、131的厚度，并被設(shè)定成小于它們的剛性。
另外，該凹部33、34也可以應(yīng)用于上述實(shí)施例1～實(shí)施例4所示的壓電振動(dòng)片。
下面，根據(jù)

形成在所述實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片10的電極圖形。
圖27、圖28是表示實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片10的電極圖形的構(gòu)成的俯視圖。圖27表示與后述(參照?qǐng)D29)基部部件82相對(duì)的主面(以后稱為表面)，圖28表示其他主面(以后稱為背面)的電極圖形的俯視圖。另外，有時(shí)以本實(shí)施例5的特征部分為中心進(jìn)行說明，省略其他部分。在圖27、圖28中，用斜線包圍的部分表示形成在主面的電極，用粗實(shí)線表示的部分表示形成在側(cè)面的電極。在圖27、圖28中，在該壓電振動(dòng)片10至少形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)電極、驅(qū)動(dòng)信號(hào)GND電極、檢測1信號(hào)電極、檢測1信號(hào)GND電極、檢測2信號(hào)電極、檢測2信號(hào)GND電極。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)電極的結(jié)構(gòu)為，在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-3、16-4的臂部表面連續(xù)的電極圖形150-1和形成在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2背面的電極圖形150-2、與在背面?zhèn)扰c連接臂18-1和基部12連續(xù)形成的電極圖形150-3和形成在梁32-1側(cè)面的電極圖形150-4，是與形成在框部130的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的導(dǎo)通電極部150連續(xù)形成的。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)GND電極的結(jié)構(gòu)為，形成在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1、16-2表面的電極圖形151-1、形成在驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-3、16-4背面的電極圖形151-2、形成在連接臂18-1側(cè)面的電極圖形151-3、形成在基部12表面的電極圖形151-4、和形成在梁32-3側(cè)面的電極圖形151-5，是與形成在框部130的驅(qū)動(dòng)信號(hào)GND的導(dǎo)通電極部151連續(xù)形成的。
另外，檢測1信號(hào)電極的結(jié)構(gòu)為，形成在檢測用振動(dòng)臂20-1的臂部和形成在基部12表面的電極圖形152-1和形成在梁32-1側(cè)面的電極圖形152-2，是與檢測1信號(hào)電極的導(dǎo)通電極部152連續(xù)形成的。
另外，檢測1信號(hào)GND電極的結(jié)構(gòu)為，形成在基部12和梁32-1表面的電極圖形153-1是與檢測1信號(hào)GND電極的導(dǎo)通電極部153連續(xù)形成的。
另外，檢測2信號(hào)電極的結(jié)構(gòu)為，形成在檢測用振動(dòng)臂20-2的臂部表面的電極圖形154-1、形成在梁32-2側(cè)面的電極圖形154-2、和形成在梁32-2表面的電極圖形154-3，是與形成在框部131表面的檢測2信號(hào)電極的導(dǎo)通電極部154連續(xù)形成的。
另外，檢測2信號(hào)GND電極的結(jié)構(gòu)為，形成在檢測用振動(dòng)臂20-2的臂部側(cè)面的電極圖形155-1、形成在基部12表面的電極圖形155-2、和形成在梁32-4側(cè)面的電極圖形155-3，是與形成在框部131表面的檢測2信號(hào)GND電極的導(dǎo)通電極部155連續(xù)形成的。
具有以上所述形狀和電極圖形的構(gòu)成的壓電振動(dòng)片10被收容在容器內(nèi)。
下面，根據(jù)

本實(shí)施例5的壓電振動(dòng)片10的支撐結(jié)構(gòu)以及使用該壓電振動(dòng)片10的振動(dòng)型壓電陀螺儀90的結(jié)構(gòu)。
圖29是本實(shí)施例5的振動(dòng)型壓電陀螺儀90的概略剖面圖。在圖29中，振動(dòng)型壓電陀螺儀90和壓電振動(dòng)片10、半導(dǎo)體裝置80被收容在由基部部件82和蓋部件84構(gòu)成的容器中。由基部部件82和蓋部件84構(gòu)成的容器被氣密密封，內(nèi)部保持真空狀態(tài)。
基部部件82由疊層陶瓷形成，形成有必要的電極布線。在基部部件82的周緣部上面形成金屬膜，蓋部件84由金屬形成，被焊接在基部部件82上面緣部。
半導(dǎo)體裝置80的結(jié)構(gòu)為包括用于驅(qū)動(dòng)壓電振動(dòng)片10振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路以及檢測電路，檢測電路在從外部向壓電振動(dòng)片10施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，檢測產(chǎn)生于壓電振動(dòng)片10的檢測振動(dòng)，輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角速度的電信號(hào)。
半導(dǎo)體裝置80被固定粘接在基部部件82的最下段表面，通過金線76連接形成在基部部件82的電極布線85。該電極布線與至少形成在壓電振動(dòng)片10上的導(dǎo)通電極部150～155對(duì)應(yīng)設(shè)置。壓電振動(dòng)片10在所述導(dǎo)通電極部150～155用導(dǎo)電性粘接劑74固定粘接在基部部件82的中段。導(dǎo)電性粘接劑74具有使壓電振動(dòng)片10接觸不到部件82的厚度，驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4、基部12、檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2形成為從基部部件82浮起的狀態(tài)。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，形成在壓電振動(dòng)片10的框部130的所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)電極的導(dǎo)通電極部150、驅(qū)動(dòng)信號(hào)GND電極的導(dǎo)通電極部151、檢測1信號(hào)電極的導(dǎo)通電極部152、檢測1信號(hào)GND電極的導(dǎo)通電極部153、形成在框部131的檢測2信號(hào)電極的導(dǎo)通電極部154、檢測2信號(hào)GND電極的導(dǎo)通電極部155，通過基部部件82的電布線和金線76與半導(dǎo)體裝置80電連接。由此，壓電振動(dòng)片10被半導(dǎo)體裝置80的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)振動(dòng)，向半導(dǎo)體裝置80的檢測電路輸出與旋轉(zhuǎn)角速度相對(duì)應(yīng)的檢測振動(dòng)信號(hào)。并且，半導(dǎo)體裝置80輸出與旋轉(zhuǎn)角速度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
另外，在圖25所示的壓電振動(dòng)片的其他變形例中，如上所述，也可以把框部132固定粘接在基部部件82的中段部。
并且，壓電振動(dòng)片10的動(dòng)作和實(shí)施例1(圖8～圖11、圖16、圖17所示)相同，所以省略說明。
因此，根據(jù)所述實(shí)施例5，壓電振動(dòng)片10的所述支撐部30-1、30-3和框部130、以及支撐部30-2、30-4和框部131是連續(xù)形成的，所以支撐部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增強(qiáng)，能夠保持更穩(wěn)定的姿勢。并且，如后面所述，壓電振動(dòng)片被收容在容器內(nèi)，在進(jìn)行該收容作業(yè)時(shí)，由于框部和支撐部是連續(xù)的，所以容易操作，具有提高作業(yè)效率的效果。
并且，框部130、131或框部132形成為基部12和驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2和梁32-1～32-4之間的間隙大致相同，所以如上所述，在進(jìn)行光刻時(shí)，具有通過蝕刻來形成壓電振動(dòng)片10的形狀的抗蝕劑涂覆工序，通過使壓電振動(dòng)片10和周圍框部130、131或框部132的大致全周的間隙形成大致相同的間隔，可以形成一定的抗蝕劑厚度。由此，可以穩(wěn)定形成壓電振動(dòng)片的各部分的形狀，結(jié)果能夠穩(wěn)定進(jìn)行驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
并且，在梁32-1～32-4的構(gòu)成部設(shè)置凹部33、34，并使其形成為剛性小于其他部分的形狀，所以由外部環(huán)境形成的沖擊和振動(dòng)不易從支撐部通過梁傳遞到基部12，反之，基部12的振動(dòng)不易傳遞到框部，具有減少對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)的影響的效果。
另外，如上所述，相當(dāng)于實(shí)施例1所示的支撐部30-1～30-4的部分和框部130、131或框部132是連續(xù)形成的。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)電極和檢測信號(hào)電極與設(shè)在框部的導(dǎo)通電極部150～155連接，所以能夠簡化電極形成工序，同時(shí)提高后述的把壓電振動(dòng)片10收容在容器內(nèi)的作業(yè)效率。
并且，壓電振動(dòng)片10由于包括支撐部的框部130、131、132被固定支撐在基部部件82上，所以能夠更加穩(wěn)定地支撐。另外，不使用實(shí)施例1所示的作為支撐臺(tái)的基板60，能夠把壓電振動(dòng)片10直接固定在基部部件82上，所以可以簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，實(shí)現(xiàn)小型化。
(實(shí)施例6)下面，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施例6的振動(dòng)型壓電陀螺儀。本實(shí)施例6與前面的實(shí)施例1、實(shí)施例5說明的振動(dòng)型壓電陀螺儀90(參照?qǐng)D12、圖29)的不同之處是壓電振動(dòng)片10的結(jié)構(gòu)，所以只說明不同部分。
圖30表示本實(shí)施例6的振動(dòng)型壓電陀螺儀90的主要部分剖面圖。在圖30中，振動(dòng)型壓電陀螺儀90和壓電振動(dòng)片10、半導(dǎo)體裝置80被收容在由基部部件82和蓋部件84構(gòu)成的容器中。由基部部件82和蓋部件84構(gòu)成的容器被氣密密封，內(nèi)部保持真空狀態(tài)。
基部部件82由疊層陶瓷形成，形成有必要的電極布線。在基部部件82的周緣部上面形成金屬膜，在框部132(參照?qǐng)D25)中未形成導(dǎo)通電極的部分放置兩面形成有固定用金屬層的壓電振動(dòng)片10，在其上面放置蓋部件84，基部部件82和壓電振動(dòng)片10和蓋部件84通過焊接、粘接等固定方式進(jìn)行疊層固定。蓋部件84由金屬形成，周緣部的固定粘接部以外形成不接觸壓電振動(dòng)片10的范圍的凹部。
半導(dǎo)體裝置80的結(jié)構(gòu)為包括用于驅(qū)動(dòng)壓電振動(dòng)片10振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路以及檢測電路，檢測電路在從外部向壓電振動(dòng)片10施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，檢測產(chǎn)生于壓電振動(dòng)片10的檢測振動(dòng)，輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角速度的電信號(hào)。
半導(dǎo)體裝置80被固定粘接在基部部件82的最下段表面，通過金線76與形成在基部部件82的電極布線85連接。該電極布線85與至少形成在壓電振動(dòng)片10的導(dǎo)通電極部150～155對(duì)應(yīng)設(shè)置。壓電振動(dòng)片10在所述導(dǎo)通電極部150～155用導(dǎo)電性粘接劑74固定粘接在基部部件82的中段。導(dǎo)電性粘接劑74具有使壓電振動(dòng)片10接觸不到基部部件82的厚度，驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4、基部12、檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2形成為從基部部件82浮起的狀態(tài)。
因此，根據(jù)上述實(shí)施例6，壓電振動(dòng)片10由基部部件82的周緣部和蓋部件84夾持固定，所以能夠更牢靠地固定，因此能夠減少驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂16-1～16-4和檢測用振動(dòng)臂20-1、20-2的振動(dòng)泄漏到基部部件82和蓋部件84的所謂振動(dòng)泄漏，獲得更加穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
并且，由于壓電振動(dòng)片10的剖面方向的高度位置被基部部件82的階梯差所限制，所以能夠適當(dāng)設(shè)定壓電振動(dòng)片10和基部部件82的間隙，可以防止相互接觸。
(實(shí)施例7)下面，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施例7。實(shí)施例7是表示以上述實(shí)施例6的技術(shù)構(gòu)思為基礎(chǔ)的壓電振子190的主要部分結(jié)構(gòu)的部分剖面圖。在圖31中，壓電振子190由基部部件182、壓電振動(dòng)片10和蓋部件184構(gòu)成?；坎考?82形成為周緣部182A突出的容器狀，由陶瓷材料等形成。蓋部件184同樣也形成為周緣部184A突出的容器狀，形狀和基部部件182大致相同的形狀。壓電振動(dòng)片10采用實(shí)施例5所述的圖25所示全周被框部132覆蓋的壓電振動(dòng)片。在壓電振動(dòng)片10的框部132形成上述的導(dǎo)通電極部150～155(參照?qǐng)D27)，但在實(shí)施例7中，導(dǎo)通電極部150～155形成在從基部部件182的端部突出的端面132A上。
雖然未圖示，但壓電振動(dòng)片10設(shè)有從框部132的外周切入到基部部件182和蓋部件184的周緣部182A、184A內(nèi)側(cè)的切入部，導(dǎo)通電極部150～155從該切入部到形成在側(cè)面的端面132A是連續(xù)的。因此，在與框部132的基部部件182和蓋部件184的周緣部182A、184A接觸的部分不存在電極，兩面是平面。并且，在與框部132的基部部件182和蓋部件184的周緣部182A、184A接觸的部分形成厚度相同的金屬層。
疊層這樣形成的基部部件182和壓電振動(dòng)片10和蓋部件184，并利用焊接或粘接等方法緊密粘接固定，使內(nèi)部形成為真空狀態(tài)。
這樣構(gòu)成的壓電振子190被支撐于形成振動(dòng)型壓電陀螺儀的電路基板上(未圖示)。使形成在壓電振動(dòng)片10的端面132A的導(dǎo)通電極部150～155連接外部的驅(qū)動(dòng)電路和檢測電路，由此可以構(gòu)成振動(dòng)型壓電陀螺儀。
因此，實(shí)施例7所述的壓電振子是通過將壓電振動(dòng)片10和基部部件182及蓋部件184疊層而構(gòu)成的，所以能夠提供更薄型的壓電振子。并且，在壓電振動(dòng)片10的端部形成導(dǎo)通電極部150～155，能夠利用較小空間容易連接所述外部的驅(qū)動(dòng)電路和檢測電路。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本發(fā)明還包括在可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的范圍內(nèi)的變形和改良等。
例如，在上述各實(shí)施例的壓電振動(dòng)片中，梁的數(shù)量是4個(gè)，第1支撐部的數(shù)量是4個(gè)，但也可以是其他數(shù)量。也可以根據(jù)壓電振動(dòng)片的基部的振動(dòng)振幅的大小和振動(dòng)方向等來設(shè)定所述第1梁的寬度、長度、厚度、數(shù)量、形狀等，以獲得合適的彈性。
另外，上述實(shí)施例記述的梁，可以根據(jù)壓電振動(dòng)片的基部的振動(dòng)振幅的大小和振動(dòng)方向等，適當(dāng)選擇設(shè)定寬度、厚度、長度、數(shù)量、延伸方向。
另外，在圖2、圖3所示的實(shí)施例1的壓電振動(dòng)片10中，在各支撐部的表面形成導(dǎo)通電極50、56，利用連接電極58-1～58-5連接導(dǎo)通電極50、56和形成在壓電振動(dòng)片的各振動(dòng)臂表面的驅(qū)動(dòng)電極52或檢測電極54，但也可以不在各支撐部表面形成導(dǎo)通電極50-1～50-4、56。在該情況下，在基部12設(shè)置與驅(qū)動(dòng)電極52-1～52-4或檢測電極54-1～54-4連接的導(dǎo)通電極，利用不會(huì)給振動(dòng)大來較大影響的柔軟金線等進(jìn)行電連接。
另外，在上述實(shí)施例1所述壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)中，是使用導(dǎo)電性粘接劑70把壓電振動(dòng)片10固定在基板60上，但本發(fā)明的壓電振動(dòng)片也可以采用其他的支撐結(jié)構(gòu)。例如，也可以使用形成為合適形狀的金屬導(dǎo)線支撐所述第1支撐部30-1～30-4和所述第2支撐部40。關(guān)于可以與支撐臺(tái)不進(jìn)行電連接的支撐部，也可以是非導(dǎo)電性粘接劑。
另外，在上述實(shí)施例的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)中，是使用了導(dǎo)電性粘接劑，但也可以是其他材料。例如，可以使用金球進(jìn)行熱壓接。金球可以同時(shí)進(jìn)行電連接和固定，并且具有彈性，所以具有和有彈性的導(dǎo)電性粘接劑相同的效果。并且，可以是利用金球固定第1支撐部30-1～30-4，利用彈性率低的導(dǎo)電性粘接劑固定第2支撐部40、140等的組合。
另外，在上述實(shí)施例中，作為壓電振動(dòng)片，用具有從基部的周緣部在相對(duì)的方向延伸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、和在與所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的延伸方向垂直的兩個(gè)方向延伸的兩個(gè)檢測用振動(dòng)臂的壓電振動(dòng)片進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于這種形狀的壓電振動(dòng)片。
例如，可以使用音叉型壓電振動(dòng)片，或具有從基部向一個(gè)方向延伸的一對(duì)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂和從所述基部向其他方向延伸的一對(duì)檢測用振動(dòng)臂的H型壓電振動(dòng)片等。
另外，在上述實(shí)施例中，說明了振動(dòng)型壓電陀螺儀用的壓電振動(dòng)片和壓電振子，但本發(fā)明也可以適用于不具有旋轉(zhuǎn)角速度檢測功能的壓電振動(dòng)片和壓電振子。例如，可以適用于基準(zhǔn)時(shí)鐘振蕩器用或加速度傳感器等的壓電振動(dòng)片和壓電振子。
因此，根據(jù)上述實(shí)施例1～實(shí)施例7，可以提供一種即使在從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，也能保持穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)，并且即使支撐壓電振動(dòng)片時(shí)也不易對(duì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)產(chǎn)生抑制的壓電振動(dòng)片、壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)、壓電振子以及振動(dòng)型壓電陀螺儀。
權(quán)利要求
1.一種壓電振動(dòng)片，其特征在于，形成有以下部分基部；從該基部在同一平面內(nèi)呈放射狀延伸的多個(gè)振動(dòng)臂；在所述振動(dòng)臂之間從所述基部延伸的多個(gè)具有彈性的第1梁；至少形成在所述梁的前端部的第1支撐部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，形成有所述第1支撐部和進(jìn)一步設(shè)在所述基部的中心位置的第2支撐部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，形成有以下部分形成在所述梁的前端部的第1支撐部；隔著所述基部的中心位置對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)開口部；形成在所述開口部之間的具有彈性的第2梁；設(shè)在該梁的中心位置的第2支撐部；以及所述第1梁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，具有用于驅(qū)動(dòng)形成在所述振動(dòng)臂表面上的所述壓電振動(dòng)片進(jìn)行振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電極，和形成在所述第1支撐部的表面和所述第2支撐部的表面上的導(dǎo)通電極，所述驅(qū)動(dòng)電極與所述導(dǎo)通電極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，具有形成在所述振動(dòng)臂表面上的所述驅(qū)動(dòng)電極；和形成在與所述驅(qū)動(dòng)電極不同的部位上，在從外部向所述壓電振動(dòng)片施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和所述旋轉(zhuǎn)角速度，檢測出在所述壓電振動(dòng)片上產(chǎn)生的檢測振動(dòng)的檢測電極，所述檢測電極和所述驅(qū)動(dòng)電極分別與不同的所述導(dǎo)通電極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述第1支撐部是與形成在所述振動(dòng)臂周圍的框部連續(xù)形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述框部形成為在所述基部和所述振動(dòng)臂和所述梁之間具有大致相同的間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，所述梁的一部分形成剛性小于所述梁的其他部分的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電振動(dòng)片，其特征在于，形成在所述振動(dòng)臂的驅(qū)動(dòng)電極和檢測電極與形成在所述框部上的導(dǎo)通電極連接。
10.一種壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片；面對(duì)面地配置所述壓電振動(dòng)片的支撐臺(tái)；把所述壓電振動(dòng)片固定在所述第1支撐部和所述支撐臺(tái)之間以及所述第2支撐部和所述支撐臺(tái)之間的固定部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定部件是導(dǎo)電性材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定部件是具有彈性的材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第2支撐部和所述支撐臺(tái)之間的所述固定部件的厚度厚于所述第1支撐部和所述支撐臺(tái)之間的所述固定部件的厚度。
14.一種壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有權(quán)利要求6所述的壓電振動(dòng)片和固定粘接所述壓電振動(dòng)片的基部部件，形成在所述壓電振動(dòng)片上的框部被固定粘接在所述基部部件上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓電振動(dòng)片的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壓電振動(dòng)片的框部的周緣部被固定粘接在所述基部部件的周緣部上。
16.一種壓電振子，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片；固定所述壓電振動(dòng)片的基部部件；收容所述壓電振動(dòng)片，并和所述基部部件一起將所述壓電振動(dòng)片密封固定的蓋部件。
17.一種振動(dòng)型壓電陀螺儀，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的壓電振動(dòng)片；用于驅(qū)動(dòng)所述壓電振動(dòng)片進(jìn)行振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路；以及在從外部向所述壓電振動(dòng)片施加旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，檢測出所述壓電振動(dòng)片所產(chǎn)生的檢測振動(dòng)的檢測電路。
全文摘要
一種壓電振動(dòng)片及其支撐結(jié)構(gòu)、壓電振子及振動(dòng)型壓電陀螺儀。壓電振動(dòng)片(10)具有基部(12)；從基部(12)在同一平面內(nèi)呈放射狀延伸的多個(gè)驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂(16－1～16－4)和檢測用振動(dòng)臂(20－1～20－2)，在所述振動(dòng)臂之間形成有從基部(12)延伸的具有彈性的多個(gè)第1梁(32－1～32－4)，至少形成在所述梁的前端部的第1支撐部(30－1～30－4)。在所述驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)臂和檢測用振動(dòng)臂形成電極圖形，連接半導(dǎo)體裝置(80)并被驅(qū)動(dòng)。該壓電振動(dòng)片(10)被收容在由基部部件(82)和蓋部件(84)構(gòu)成的容器內(nèi)，構(gòu)成壓電振子(200)、振動(dòng)型壓電陀螺儀(90)。從而，可保持穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)和檢測振動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L41/09GK1576785SQ200410069009
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者唐木榮二, 川內(nèi)修 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社