JP2007024810A - Angular velocity sensor element and manufacturing method thereof - Google Patents

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Hidenori Nishiwaki
英謙 西脇
Nobukazu Hayashi
信和 林
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an angular velocity sensor element capable of reducing erroneous detection and improving the durability/reliability of itself. <P>SOLUTION: The angular velocity sensor element comprises a vibration section 2; a fixing section 3 for supporting the vibration section 2; a drive electrode 6 that is formed on one surface of the vibration section 2 and excites the vibration section 2; and a detection electrode 7 that is formed on a surface in the same direction as the drive electrode 6 at the vibration section 2 and detects vibration generated in a direction vertical to the excitation direction by allowing the vibration section 2 to perform rotation. A protective film 8 for covering the drive electrode 6 and the detection electrode 7 is provided only on a surface where the drive electrode 6 and the detection electrode 7 are formed at the vibration section 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、航空機、車両など移動体の姿勢制御やナビゲーションシステムおよびカメラ等の民生用機器の手ぶれ補正等に用いられる角速度センサ素子およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an angular velocity sensor element used for posture control of a moving body such as an aircraft and a vehicle, camera shake correction of a consumer device such as a navigation system and a camera, and a manufacturing method thereof.

一般に、航空機、車両など移動体の姿勢制御やナビゲーションシステムおよびカメラ等の民生用機器の手ぶれ補正等に用いられる角速度センサ素子には、柱状の形状のものと音叉形状のもの、さらにはアルファベットの「H」形状のものなどがある。ここでは、音叉形状のものを例にして説明する。角速度センサ素子は固着部と一対の柱状の振動部とにより構成され、それぞれの振動部の上面には2つの駆動電極と1つの検出電極およびモニタ電極が同一面上に形成されている。固着部の上面には外部への出力取り出し用の電極部が設けられており、そしてこの出力取り出し用の電極部は、駆動電極、検出電極およびモニタ電極のそれぞれと同一面上に形成された配線パターンにより接続されている。角速度センサ素子は台座等に実装された後、ワイヤーボンディング等により外部回路と接続され、処理回路であるICとともにパッケージされて、角速度センサとなる。   In general, angular velocity sensor elements used for attitude control of moving bodies such as airplanes and vehicles, and camera shake correction for consumer systems such as navigation systems and cameras, have columnar shapes, tuning fork shapes, and the alphabet " Some have an “H” shape. Here, a tuning fork shape will be described as an example. The angular velocity sensor element includes a fixed portion and a pair of columnar vibration portions, and two drive electrodes, one detection electrode, and a monitor electrode are formed on the same surface on the upper surface of each vibration portion. An electrode part for taking out the output to the outside is provided on the upper surface of the fixing part, and the electrode part for taking out the output is a wiring formed on the same plane as each of the drive electrode, the detection electrode and the monitor electrode Connected by pattern. After the angular velocity sensor element is mounted on a pedestal or the like, it is connected to an external circuit by wire bonding or the like, and is packaged together with an IC that is a processing circuit to become an angular velocity sensor.

角速度センサ素子の各振動部の2つの駆動電極に交流電圧を印加することにより固有振動数で屈曲運動させることができる。このとき、ある瞬間に振動部のある部分が速度Vで運動しているとする。角速度センサ素子が振動部の長手方向と平行な軸周りに角速度ωで回転すると、振動部にF=2mV・ωのコリオリ力が発生する。このコリオリ力により検出電極に電荷が発生し、これを外部の処理回路で増幅し処理することにより角速度を検出する。   By applying an alternating voltage to the two drive electrodes of each vibration part of the angular velocity sensor element, the bending motion can be performed at the natural frequency. At this time, it is assumed that a certain part of the vibration part is moving at a speed V at a certain moment. When the angular velocity sensor element rotates at an angular velocity ω around an axis parallel to the longitudinal direction of the vibration part, a Coriolis force of F = 2 mV · ω is generated in the vibration part. Due to this Coriolis force, a charge is generated in the detection electrode, and this is amplified and processed by an external processing circuit to detect the angular velocity.

角速度センサ素子を作製する場合、角速度センサ素子の耐久信頼性向上や、電極間への異物の付着によるショート防止等のために、角速度センサ素子の表面に保護膜を設ける場合がある。   When manufacturing an angular velocity sensor element, a protective film may be provided on the surface of the angular velocity sensor element in order to improve the durability and reliability of the angular velocity sensor element or prevent a short circuit due to adhesion of foreign matter between electrodes.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開平11−145758号公報
As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-145758

しかしながら、上記従来の角速度センサ素子は、振動部の全面にわたって浸漬と熱処理によって保護膜を形成するため、この保護膜の膜厚が均一でないと、振動部が振動した際に振動方向以外にも振動し、これにより、角速度が加わっていなくても検出電極に電荷が発生し、誤検出をしてしまうという課題を有していた。   However, since the conventional angular velocity sensor element forms a protective film by dipping and heat treatment over the entire surface of the vibration part, if the film thickness of the protective film is not uniform, the vibration part vibrates in addition to the vibration direction. As a result, there is a problem that even if the angular velocity is not applied, charges are generated in the detection electrode and erroneous detection is performed.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、誤検出を低減させることができるとともに、角速度センサ素子の耐久信頼性を向上させることができる角速度センサ素子およびその製造方法を提供することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide an angular velocity sensor element that can reduce erroneous detection and improve the durability reliability of the angular velocity sensor element and a method for manufacturing the same. To do.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、振動部と、この振動部を支持する固着部と、前記振動部の一面に形成され、かつこの振動部を励振させる駆動電極と、前記振動部における前記駆動電極と同一方向の面に形成され、かつ前記振動部が回転運動をすることにより励振方向の垂直方向に生じる振動を検知する検出電極とを備え、前記振動部における前記駆動電極および前記検出電極が形成された面のみに前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を設けたもので、この構成によれば、前記振動部における前記駆動電極および前記検出電極が形成された面のみに前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を設けているため、角速度センサ素子の耐久信頼性を向上させることができ、また、振動部における駆動電極および検出電極が形成されない面には保護膜を形成しないため、保護膜を形成する面積を小さくでき、これにより、保護膜の厚みのばらつきに起因する誤検出を極力低減させることができるという作用効果を有するものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibrating portion, a fixing portion that supports the vibrating portion, a drive electrode that is formed on one surface of the vibrating portion and excites the vibrating portion, and the vibrating portion. A detection electrode that is formed on a surface in the same direction as the drive electrode and that detects vibration generated in a direction perpendicular to the excitation direction when the vibration unit rotates. The drive electrode and the detection in the vibration unit A protective film that covers the drive electrode and the detection electrode is provided only on the surface on which the electrode is formed. According to this configuration, only the surface on which the drive electrode and the detection electrode are formed in the vibration unit is provided. Since the protective film covering the drive electrode and the detection electrode is provided, the durability reliability of the angular velocity sensor element can be improved, and the drive electrode and the detection electrode in the vibration part are formed. Since the protective film is not formed on the non-exposed surface, the area where the protective film is formed can be reduced, thereby having the effect of reducing the false detection caused by the variation in the thickness of the protective film as much as possible. .

本発明の請求項2に記載の発明は、特に、保護膜を振動部と固着部との境界部にも形成し、かつこの境界部に位置する保護膜に溝を形成するか、または振動部と固着部との境界部に保護膜を形成せずに欠落部を設けたもので、この構成によれば、振動部において振動した際の歪が最も大きい部分である振動部と固着部との境界部に位置する保護膜に溝を形成するか、または振動部と固着部との境界部に保護膜を形成せずに欠落部を設けているため、効率よく角速度を検知することができるという作用効果を有するものである。   According to the second aspect of the present invention, in particular, the protective film is also formed at the boundary portion between the vibrating portion and the fixing portion, and a groove is formed in the protective film located at the boundary portion, or the vibrating portion is formed. In this configuration, a missing portion is provided without forming a protective film. According to this configuration, the vibration portion and the fixing portion, which are the portions with the largest distortion when vibrating in the vibration portion, are provided. Since the groove is formed in the protective film located at the boundary, or the missing part is provided without forming the protective film at the boundary between the vibrating part and the fixed part, the angular velocity can be detected efficiently. It has a working effect.

本発明の請求項3に記載の発明は、特に、振動部における保護膜に振動部の長手方向と直角の方向に1または2以上の溝を形成したもので、この構成によれば、振動部において保護膜を形成したことによる曲げ剛性の上昇を低下させることができるため、駆動効率の低下を減少させることができるという作用効果を有するものである。   In the invention according to claim 3 of the present invention, in particular, the protective film in the vibration part is formed with one or two or more grooves in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vibration part. Since the increase in bending rigidity due to the formation of the protective film can be reduced, the reduction in drive efficiency can be reduced.

本発明の請求項4に記載の発明は、特に、保護膜を振動部における駆動電極および検出電極が形成された面、およびこの面と対向する面の両方に形成したもので、この構成によれば、振動部の上下面に均等に保護膜を形成できるため、振動時に上下方向の不要信号が発生しないという作用効果を有するものである。   According to the fourth aspect of the present invention, in particular, the protective film is formed on both the surface on which the drive electrode and the detection electrode are formed in the vibration portion and the surface facing this surface. For example, since the protective film can be formed evenly on the upper and lower surfaces of the vibration part, there is an effect that an unnecessary signal in the vertical direction is not generated during vibration.

本発明の請求項5に記載の発明は、特に、保護膜を振動部の熱膨張係数と等しい熱膨張係数の材料で構成したもので、この構成によれば、使用温度が変化しても振動部は保護膜からの応力を受けないという作用効果を有するものである。   According to the fifth aspect of the present invention, the protective film is made of a material having a thermal expansion coefficient equal to the thermal expansion coefficient of the vibrating part. The portion has the effect of not receiving stress from the protective film.

本発明の請求項6に記載の発明は、特に、保護膜を樹脂系の材料で形成したもので、この構成によれば、振動部の動作を阻害することがなく、機械的強度に優れた保護膜が得られるという作用効果を有するものである。   The invention according to claim 6 of the present invention is particularly that the protective film is formed of a resin-based material. According to this configuration, the operation of the vibration part is not hindered and the mechanical strength is excellent. This has the effect of obtaining a protective film.

本発明の請求項7に記載の発明は、特に、保護膜の厚みを0.1μm〜5μmの範囲に設定したもので、この構成によれば、最適な膜厚を設定することにより振動部の動作を阻害することがなく、保護膜としての効果が得られるという作用効果を有するものである。   In the invention according to claim 7 of the present invention, in particular, the thickness of the protective film is set in a range of 0.1 μm to 5 μm. According to this configuration, the vibration portion is set by setting an optimum film thickness. It has an effect that the effect as a protective film can be obtained without hindering the operation.

本発明の請求項8に記載の発明は、特に、パッケージを付加し、このパッケージの内部に角速度センサ素子を配置したもので、この構成によれば、機械的衝撃に対しては主としてパッケージによって角速度センサ素子を保護し、耐久信頼性の向上に対してはパッケージと保護膜により行い、電極間のショート防止に対しては主として保護膜により行うようにしているため、角速度センサ素子の保護をより適切に行うことができるという作用効果を有するものである。   In the invention according to claim 8 of the present invention, in particular, a package is added and an angular velocity sensor element is arranged inside the package. According to this configuration, the angular velocity is mainly affected by the package against mechanical impact. The sensor element is protected by a package and a protective film to improve durability and reliability, and the protective film is mainly used to prevent a short circuit between the electrodes. It has the effect that it can be performed.

本発明の請求項9に記載の発明は、特に、パッケージを少なくとも2以上の部品を溶接で接合して構成したもので、この構成によれば、パッケージ内に角速度センサ素子を容易に配置することができるという作用効果を有するものである。   According to the ninth aspect of the present invention, in particular, the package is configured by joining at least two parts by welding, and according to this configuration, the angular velocity sensor element can be easily arranged in the package. It has the effect of being able to.

本発明の請求項10に記載の発明は、1枚の板状のウェハから1または2以上の角速度センサ素子を製造する方法において、ウェハの一方の面に直接または間接的に複数の駆動電極と複数の検出電極とを形成する工程と、前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を形成する工程と、前記ウェハを所定形状の個片に分割し角速度センサ素子を形成する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を形成しているため、角速度センサ素子の耐久信頼性を向上させることができ、また、保護膜を形成した後にウェハを分割するようにしているため、保護膜がウェハの分割面すなわち角速度センサ素子の側面に形成されることはなくなり、これにより、保護膜の厚みのばらつきに起因する誤検出を極力低減させることができるという作用効果を有するものである。   According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing one or more angular velocity sensor elements from one plate-like wafer, a plurality of drive electrodes are directly or indirectly provided on one surface of the wafer. A step of forming a plurality of detection electrodes, a step of forming a protective film covering the drive electrodes and the detection electrodes, and a step of dividing the wafer into pieces of a predetermined shape to form angular velocity sensor elements. Therefore, according to this manufacturing method, since the protective film covering the drive electrode and the detection electrode is formed, it is possible to improve the durability reliability of the angular velocity sensor element, and after forming the protective film Since the wafer is divided, the protective film is not formed on the divided surface of the wafer, that is, the side surface of the angular velocity sensor element. The one having an effect that can be reduced as much as possible.

本発明の請求項11に記載の発明は、特に、板状のウェハを所定形状の個片に分割する工程の前に前記板状のウェハにおける複数の駆動電極と複数の検出電極とが形成されていない面に保護膜を形成する工程を付加したもので、この製造方法によれば、角速度センサ素子における駆動電極等が形成された面と、この面と対向する面の両方に保護膜が形成されるため、振動部の上下面に均等に保護膜が位置することになり、これにより、振動時に上下方向の不要信号が発生しないという作用効果を有するものである。   According to the eleventh aspect of the present invention, in particular, a plurality of drive electrodes and a plurality of detection electrodes in the plate-shaped wafer are formed before the step of dividing the plate-shaped wafer into pieces of a predetermined shape. In this manufacturing method, a protective film is formed on both the surface on which the drive electrodes and the like in the angular velocity sensor element are formed and the surface facing this surface. Therefore, the protective film is evenly positioned on the upper and lower surfaces of the vibration part, and this has the effect of preventing unnecessary signals from being generated in the vertical direction during vibration.

本発明の請求項12に記載の発明は、特に、保護膜をスピンコートまたはディップにより形成したもので、この製造方法によれば、安価な方法で優れた保護膜を安定して得ることができるという効果を有するものである。   In the invention according to claim 12 of the present invention, in particular, the protective film is formed by spin coating or dipping. According to this manufacturing method, an excellent protective film can be stably obtained by an inexpensive method. It has the effect.

本発明の請求項13に記載の発明は、特に、下部電極をウェハ上に形成し、かつ、駆動電極および検出電極を圧電体を介して前記下部電極に対向するように形成し、さらに、保護膜を形成する工程の前に前記圧電体の分極を行う工程を付加したもので、この製造方法によれば、ウェハを高温にする必要がある分極を行う工程の後に、保護膜を形成する工程を設けているため、保護膜が分極時の熱によるダメージを受けることはないという作用効果を有するものである。   In the invention according to claim 13 of the present invention, in particular, the lower electrode is formed on the wafer, and the drive electrode and the detection electrode are formed so as to face the lower electrode through the piezoelectric body. The step of polarizing the piezoelectric body is added before the step of forming a film. According to this manufacturing method, the step of forming a protective film after the step of performing polarization that requires the wafer to be heated to a high temperature. Since the protective film is provided, the protective film has an effect that it is not damaged by heat during polarization.

本発明の請求項14に記載の発明は、特に、角速度センサ素子をパッケージの中に入れる工程を付加したもので、この製造方法によれば、機械的衝撃に対しては主としてパッケージによって角速度センサ素子を保護し、耐久信頼性の向上に対してはパッケージと保護膜により行い、電極間のショート防止に対しては主として保護膜により行うようにしているため、角速度センサ素子の保護をより適切に行うことができるという作用効果を有するものである。   According to the fourteenth aspect of the present invention, in particular, the step of putting the angular velocity sensor element into the package is added. According to this manufacturing method, the angular velocity sensor element is mainly affected by the package against mechanical shock. In order to improve durability and reliability, the package and the protective film are used, and the prevention of short circuit between the electrodes is mainly performed using the protective film, so that the angular velocity sensor element is protected more appropriately. It has the effect that it can be performed.

本発明の請求項15に記載の発明は、特に、角速度センサ素子をパッケージの中に入れる工程を、前記角速度センサ素子を少なくとも2以上の部品で覆い、この少なくとも2以上の部品を溶接により接合する工程にしたもので、この製造方法によれば、パッケージ内に角速度センサ素子を容易に配置することができるという作用効果を有するものである。   According to the fifteenth aspect of the present invention, in particular, in the step of placing the angular velocity sensor element in a package, the angular velocity sensor element is covered with at least two parts, and the at least two parts are joined by welding. According to this manufacturing method, the angular velocity sensor element can be easily arranged in the package.

以上のように本発明の角速度センサ素子は、振動部と、この振動部を支持する固着部と、前記振動部の一面に形成され、かつこの振動部を励振させる駆動電極と、前記振動部における前記駆動電極と同一方向の面に形成され、かつ前記振動部が回転運動をすることにより励振方向の垂直方向に生じる振動を検知する検出電極とを備え、前記振動部における前記駆動電極および前記検出電極が形成された面のみに前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を設けているため、前記振動部における前記駆動電極および前記検出電極が形成された面に前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を形成でき、これにより、角速度センサ素子の耐久信頼性を向上させることができ、また、振動部における駆動電極および検出電極が形成されない面には保護膜を形成していないため、保護膜を形成する面積を小さくでき、これにより、保護膜の厚みのばらつきに起因する誤検出を極力低減させることができるという優れた効果を奏するものである。   As described above, the angular velocity sensor element of the present invention includes a vibrating portion, a fixing portion that supports the vibrating portion, a drive electrode that is formed on one surface of the vibrating portion and excites the vibrating portion, and the vibrating portion. A detection electrode that is formed on a surface in the same direction as the drive electrode and that detects vibration generated in a direction perpendicular to the excitation direction when the vibration unit rotates. The drive electrode and the detection in the vibration unit Since the protective film that covers the drive electrode and the detection electrode is provided only on the surface on which the electrode is formed, the drive electrode and the detection electrode are provided on the surface on which the drive electrode and the detection electrode are formed in the vibration unit. A covering protective film can be formed, whereby the durability reliability of the angular velocity sensor element can be improved, and the drive electrode and the detection electrode in the vibration part are not formed Since the protective film is not formed, the area for forming the protective film can be reduced, thereby producing an excellent effect that false detection due to variations in the thickness of the protective film can be reduced as much as possible. is there.

(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1、5〜7、10、12、13に記載の発明について説明する。ここで、図1は本発明の実施の形態1における角速度センサ素子の上面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は本発明の実施の形態1における角速度センサ素子の製造中の部分拡大図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, with reference to the first embodiment, the inventions according to claims 1, 5 to 7, 10, 12, and 13 of the present invention will be described. Here, FIG. 1 is a top view of the angular velocity sensor element according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of manufacturing the angular velocity sensor element according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.

図1〜図3において、1はSiからなる基板で、この基板1は略音叉形状を有している。2は音叉形状の基板1において振動可能な振動部で、この振動部2は直方体形状であって、略平行に2本並んで配置されている。3は振動部2を支持している固着部である。4は前記振動部2上に形成された下部電極で、この下部電極4はそれぞれの振動部2の長手方向に略平行に3本ずつ形成されている。5はそれぞれの下部電極4上に形成された圧電体で、この圧電体5はPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)薄膜により構成されている。6は3本の圧電体5のうち、両側に位置する圧電体5上に形成された駆動電極であり、7は3本の圧電体5のうち、中央に位置する圧電体5上に形成された検出電極である。8は前記振動部2における駆動電極6および検出電極7が形成された面に、この駆動電極6および検出電極7を覆うように形成された保護膜である。9は前記駆動電極6または検出電極7と電気的に接続されると共に、外部の電気回路(図示せず)と接続するための導線等と物理的に接続するための接続電極である。この接続電極9と外部の電気回路との接続方法としては、例えばワイヤーボンディングで接続する方法があるが、はんだ付けでリード線を接続してもよい。また、外部の電気回路の基板上にランドを形成しておき、そのランドと直接接触させて接続させるフェイスダウン法によって接続してもよい。   1 to 3, reference numeral 1 denotes a substrate made of Si, and the substrate 1 has a substantially tuning fork shape. Reference numeral 2 denotes a vibrating portion that can vibrate on the tuning-fork-shaped substrate 1, and the vibrating portion 2 has a rectangular parallelepiped shape, and is arranged in parallel two in parallel. Reference numeral 3 denotes a fixing portion that supports the vibrating portion 2. Reference numeral 4 denotes a lower electrode formed on the vibrating portion 2, and three lower electrodes 4 are formed substantially parallel to the longitudinal direction of each vibrating portion 2. Reference numeral 5 denotes a piezoelectric body formed on each lower electrode 4, and the piezoelectric body 5 is composed of a PZT (lead zirconate titanate) thin film. Reference numeral 6 denotes a drive electrode formed on the piezoelectric bodies 5 located on both sides of the three piezoelectric bodies 5, and 7 denotes a drive electrode formed on the piezoelectric body 5 located in the center among the three piezoelectric bodies 5. Detection electrode. Reference numeral 8 denotes a protective film formed on the surface of the vibrating portion 2 where the drive electrode 6 and the detection electrode 7 are formed so as to cover the drive electrode 6 and the detection electrode 7. A connection electrode 9 is electrically connected to the drive electrode 6 or the detection electrode 7 and is physically connected to a lead wire or the like for connection to an external electric circuit (not shown). As a method for connecting the connection electrode 9 and an external electric circuit, for example, there is a method of connecting by wire bonding, but a lead wire may be connected by soldering. Alternatively, a land may be formed on a substrate of an external electric circuit and connected by a face-down method in which the land is brought into direct contact with the land.

次に、本発明の実施の形態1における角速度センサ素子の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the angular velocity sensor element according to Embodiment 1 of the present invention will be described.

まず、Siからなる円盤状のウェハである基板1上に、スパッタまたは蒸着により下部電極4となるPtとTiを約0.4μmの膜厚となるように成膜し、引き続き圧電体5となる膜厚約2.5μmのPZTを成膜する。この上に駆動電極6または検出電極7となるAuとTiを約0.3μmの膜厚となるように成膜する。その後、上記のように積層された薄膜をフォトリソグラフィー、エッチングにより所定のパターン形状に加工する。次に駆動電極6と下部電極4間、および検出電極7と下部電極4間に電圧を印加することにより圧電体5の分極ベクトル方向を一定方向に揃える。この後、スピンコートにより保護膜8となるポリイミドを塗布、乾燥させる。この状態が図3である。そして、保護膜8をフォトリソグラフィーおよびウェット処理により所定の形状にパターニングする。この時、接続電極9や素子分割時にダイシングを行う箇所には保護膜8を形成しないようにしておく。その後、250〜300℃でポリイミドの硬化のための熱処理を行うが、この熱処理により圧電体5の安定化の効果も同時に得ることができる。保護膜8を形成した後、エッチングおよびダイシングを行うことにより、各素子の形状形成と分割を行い、角速度センサ素子を得る。   First, Pt and Ti that become the lower electrode 4 are formed on the substrate 1, which is a disc-shaped wafer made of Si, by sputtering or vapor deposition so as to have a film thickness of about 0.4 μm, and subsequently the piezoelectric body 5. A PZT film having a thickness of about 2.5 μm is formed. On top of this, Au and Ti to be the drive electrode 6 or the detection electrode 7 are formed so as to have a film thickness of about 0.3 μm. Thereafter, the thin films laminated as described above are processed into a predetermined pattern shape by photolithography and etching. Next, by applying a voltage between the drive electrode 6 and the lower electrode 4 and between the detection electrode 7 and the lower electrode 4, the polarization vector direction of the piezoelectric body 5 is made uniform. Thereafter, a polyimide to be the protective film 8 is applied and dried by spin coating. This state is shown in FIG. Then, the protective film 8 is patterned into a predetermined shape by photolithography and wet processing. At this time, the protective film 8 is not formed on the connection electrode 9 or the portion where dicing is performed when the element is divided. Thereafter, a heat treatment for curing the polyimide is performed at 250 to 300 ° C., and the effect of stabilizing the piezoelectric body 5 can be obtained at the same time by this heat treatment. After forming the protective film 8, etching and dicing are performed to form and divide each element, thereby obtaining an angular velocity sensor element.

次に、以上のようにして製造された角速度センサ素子の動作について説明する。   Next, the operation of the angular velocity sensor element manufactured as described above will be described.

圧電体5は圧電特性を有するものであり、電圧を印加すると歪みを生じ、また機械的に歪みを生じさせると電位を生じるものである。この性質を利用して角速度センサ素子の振動部2を励振させる。具体的には、駆動電極6とこれと対向する下部電極4間に交流電圧を印加する際に、1本の振動部2における2本の駆動電極6への電圧印加の位相を180°ずらす等の工夫をすることによって、振動部2を図1における紙面左右方向へ励振させることができる。他方の振動部2における駆動電極6についても同様に電圧を印加する。このとき、2本の振動部2を略平行な状態に振動させるのではなく閉じたり開いたりするように振動させる。すなわち、図1において、右側の振動部2が右に傾いているときには、左側の振動部2を左側へ傾け、一方、右側の振動部2が左に傾いているときには、左側の振動部2を右側へ傾けるような振動の状態にする。   The piezoelectric body 5 has piezoelectric characteristics, and generates a strain when a voltage is applied, and generates a potential when a mechanical strain is generated. Utilizing this property, the vibration part 2 of the angular velocity sensor element is excited. Specifically, when an AC voltage is applied between the drive electrode 6 and the lower electrode 4 facing the drive electrode 6, the phase of voltage application to the two drive electrodes 6 in one vibrating portion 2 is shifted by 180 °, etc. By devising the above, the vibration unit 2 can be excited in the left-right direction in FIG. A voltage is similarly applied to the drive electrode 6 in the other vibration part 2. At this time, the two vibrating parts 2 are vibrated so as to be closed or opened instead of being vibrated in a substantially parallel state. That is, in FIG. 1, when the right vibrating portion 2 is tilted to the right, the left vibrating portion 2 is tilted to the left, while when the right vibrating portion 2 is tilted to the left, the left vibrating portion 2 is Make a vibration that tilts to the right.

このような振動を行っているときに、角速度センサ素子を振動部2の長手方向に平行な軸周りに角速度運動をさせると、コリオリの力により振動部2が図1における紙面手前側または紙面奥側へ歪まされ、これにより検出電極7に接している圧電体5中に電位が生じる。この電位を知ることによって、角速度センサ素子に与えられた角速度を検出することができる。   When the angular velocity sensor element is caused to perform an angular velocity motion around an axis parallel to the longitudinal direction of the vibrating portion 2 during such vibration, the vibrating portion 2 is moved to the front side or the rear side of the drawing in FIG. 1 by Coriolis force. Accordingly, a potential is generated in the piezoelectric body 5 in contact with the detection electrode 7. By knowing this potential, the angular velocity given to the angular velocity sensor element can be detected.

上記した本発明の実施の形態1における角速度センサ素子は、振動部2における駆動電極6および検出電極7が形成された面のみに、駆動電極6および検出電極7を覆うように保護膜8を形成し、そして駆動電極6および検出電極7が形成されない振動部2の側面および裏面には保護膜8を形成していないため、保護膜8を形成する面積を小さくできる。すなわち、必要な部分のみに保護膜8を形成することにより、保護膜8の厚みのばらつきに起因する誤検出を極力低減させることができ、かつ角速度センサ素子の耐久信頼性も向上させることができる。   In the angular velocity sensor element according to Embodiment 1 of the present invention described above, the protective film 8 is formed so as to cover the drive electrode 6 and the detection electrode 7 only on the surface of the vibration unit 2 on which the drive electrode 6 and the detection electrode 7 are formed. And since the protective film 8 is not formed in the side surface and back surface of the vibration part 2 in which the drive electrode 6 and the detection electrode 7 are not formed, the area which forms the protective film 8 can be made small. That is, by forming the protective film 8 only in necessary portions, it is possible to reduce false detections due to variations in the thickness of the protective film 8 as much as possible, and to improve the durability reliability of the angular velocity sensor element. .

また、保護膜8を振動部2の熱膨張係数と等しい熱膨張係数の材料で構成すれば、使用温度が変化しても検出電極7の近傍においては、実質的に熱応力が発生せず、これにより、使用温度によらず精度の高い角速度の検出ができる。   Further, if the protective film 8 is made of a material having a thermal expansion coefficient equal to the thermal expansion coefficient of the vibrating part 2, even if the operating temperature changes, no thermal stress is substantially generated in the vicinity of the detection electrode 7, Thereby, it is possible to detect the angular velocity with high accuracy regardless of the operating temperature.

そしてまた、保護膜8は樹脂系の材料で構成しているため、振動部2の動作を阻害することはなく、かつ機械的強度にも優れた保護膜8が得られる。   Moreover, since the protective film 8 is made of a resin-based material, the protective film 8 that does not hinder the operation of the vibration unit 2 and is excellent in mechanical strength can be obtained.

さらに、保護膜8の厚みを0.1μm〜5μmの範囲の厚みに設定すれば、振動部2の動作を阻害することはなく、保護膜8としての効果が得られる。   Furthermore, if the thickness of the protective film 8 is set to a thickness in the range of 0.1 μm to 5 μm, the operation of the vibration unit 2 is not hindered and the effect as the protective film 8 is obtained.

さらにまた、保護膜8をスピンコートまたはディップにより形成すれば、安定して安価な方法で優れた保護膜8を得ることができる。   Furthermore, if the protective film 8 is formed by spin coating or dip, an excellent protective film 8 can be obtained by a stable and inexpensive method.

また、圧電体5の分極を行う工程の後に保護膜8を形成する工程を設けているため、保護膜8が分極時の熱によりダメージを受けることもないという効果が得られるものである。   In addition, since the step of forming the protective film 8 is provided after the step of polarizing the piezoelectric body 5, the effect that the protective film 8 is not damaged by the heat at the time of polarization can be obtained.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項8、9、14、15に記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second and second embodiments of the present invention will be described with reference to the second embodiment.

図4は本発明の実施の形態2における角速度センサ素子の断面図を示したもので、この図4においては、上記した本発明の実施の形態1の構成と同様の構成を有するものについては、同一番号を付しており、その説明は省略する。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of the angular velocity sensor element according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same configuration as that of the first embodiment of the present invention described above is used. The same number is given and the explanation is omitted.

この図4に示すように、本発明の実施の形態2が上記した実施の形態1と相違する点は、角速度センサ素子をパッケージ12で囲んだ点である。   As shown in FIG. 4, the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment described above in that the angular velocity sensor element is surrounded by a package 12.

図4において、10は上パッケージ、11は下パッケージで、この下パッケージ11と前記上パッケージ10とによりパッケージ12を構成している。そして、このパッケージ12の内部には角速度センサ素子が配置されている。また、パッケージ12を構成する材料としては、金属や、セラミックなどが考えられるが、パッケージ12を封止するために上パッケージ10と下パッケージ11の溶接を行うためには、少なくとも上パッケージ10と下パッケージ11との接合部は金属である必要がある。このようにパッケージ12の内部に角速度センサ素子を配置することにより、外部からの機械的衝撃から角速度センサ素子を保護することができる。また、パッケージ12を真空状態にしたり、あるいは窒素を充填し、酸素を排除することにより、角速度センサ素子の酸化防止も図ることができるため、角速度センサ素子の耐久信頼性も向上させることができる。なお、この場合、保護膜8を形成することにより、下部電極4、圧電体5、駆動電極6および検出電極7は保護膜8で覆われるため、これらの電極等の耐久信頼性の向上も図ることができ、さらには、パッケージ12による保護との相乗効果によって、角速度センサ素子の保護をより一層強固に行うことができる。   In FIG. 4, 10 is an upper package, 11 is a lower package, and the lower package 11 and the upper package 10 constitute a package 12. An angular velocity sensor element is arranged inside the package 12. The material constituting the package 12 may be metal, ceramic, or the like. In order to weld the upper package 10 and the lower package 11 in order to seal the package 12, at least the upper package 10 and the lower package 11 are used. The joint part with the package 11 needs to be a metal. By arranging the angular velocity sensor element inside the package 12 in this way, the angular velocity sensor element can be protected from an external mechanical shock. Further, since the angular velocity sensor element can be prevented from being oxidized by evacuating the package 12 or filling nitrogen and removing oxygen, durability reliability of the angular velocity sensor element can also be improved. In this case, since the lower electrode 4, the piezoelectric body 5, the drive electrode 6, and the detection electrode 7 are covered with the protective film 8 by forming the protective film 8, the durability and reliability of these electrodes and the like are also improved. In addition, the angular velocity sensor element can be further strongly protected by a synergistic effect with the protection by the package 12.

また、この場合には、パッケージ12が密封状態となるように上パッケージ10と下パッケージ11とを封止するように接合する必要がある。この接合方法として溶接を用いることができるが、この溶接時にはパッケージ12を構成する金属がパッケージ12から剥がれて、パッケージ12内に混入するおそれがある。このような場合であっても、保護膜8が下部電極4、駆動電極6および検出電極7を覆っているため、これらの間のショートを防止することができる。   In this case, it is necessary to join the upper package 10 and the lower package 11 so as to seal the package 12 in a sealed state. Although welding can be used as this joining method, the metal constituting the package 12 may be peeled off from the package 12 and mixed into the package 12 during the welding. Even in such a case, since the protective film 8 covers the lower electrode 4, the drive electrode 6, and the detection electrode 7, it is possible to prevent a short circuit therebetween.

上記したように本発明の実施の形態2における角速度センサ素子は、角速度センサ素子をパッケージ12で囲んでいるため、機械的衝撃に対しては主としてパッケージ12によって角速度センサ素子を保護することができ、また、耐久信頼性の向上はパッケージ12と保護膜8により行い、さらに、電極間のショート防止に対しては主として保護膜8により行うようにしているため、角速度センサ素子の保護をより適切に行うことができるものである。   As described above, the angular velocity sensor element according to the second embodiment of the present invention surrounds the angular velocity sensor element with the package 12, so that the angular velocity sensor element can be mainly protected by the package 12 against mechanical impact. Further, the durability and reliability are improved by the package 12 and the protective film 8, and further, the protective film 8 is mainly used for preventing the short-circuit between the electrodes, so that the angular velocity sensor element is more appropriately protected. It is something that can be done.

また、溶接でパッケージ12を封止する場合には、溶接時に金属片が飛び散ることがあるが、この場合も、保護膜8で覆っているため、下部電極4、駆動電極6、検出電極7間のショートを防止することができるものである。   Further, when the package 12 is sealed by welding, metal pieces may be scattered during welding, but in this case as well, since it is covered with the protective film 8, the space between the lower electrode 4, the drive electrode 6, and the detection electrode 7 is covered. Can be prevented.

(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項4、11に記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the invention described in the fourth and eleventh aspects of the present invention will be described using the third embodiment.

図5は本発明の実施の形態3における角速度センサ素子の断面図を示したものであり、この図5においては、上記した本発明の実施の形態1の構成と同様の構成を有するものについては、同一番号を付しており、その説明は省略する。   FIG. 5 shows a cross-sectional view of the angular velocity sensor element according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same structure as that of the first embodiment of the present invention described above is used. The same reference numerals are given, and the description thereof is omitted.

この図5に示すように、本発明の実施の形態3が上記した実施の形態1と相違する点は、保護膜8を、振動部2における駆動電極6等が形成された面と、この面と対向する面の両方に形成した点である。   As shown in FIG. 5, the third embodiment of the present invention is different from the first embodiment described above in that the protective film 8 is provided on the surface on which the drive electrode 6 and the like in the vibrating portion 2 are formed, and on this surface. It is a point formed on both of the opposite surfaces.

図5において、8は保護膜で、この保護膜8は振動部2における駆動電極6および検出電極7が形成された面だけでなく、この面と対向する面にも形成されているものである。   In FIG. 5, 8 is a protective film, and this protective film 8 is formed not only on the surface where the drive electrode 6 and the detection electrode 7 are formed in the vibration part 2, but also on the surface facing this surface. .

この角速度センサ素子の製造方法は、上記した本発明の実施の形態1における角速度センサ素子の製造方法と同様にして行うことができるもので、振動部2における駆動電極6および検出電極7が形成された面に保護膜8を形成する工程の前後、または同時にこの面と対向する面に保護膜8を形成すればよい。   This manufacturing method of the angular velocity sensor element can be performed in the same manner as the manufacturing method of the angular velocity sensor element in the first embodiment of the present invention described above, and the drive electrode 6 and the detection electrode 7 in the vibration part 2 are formed. The protective film 8 may be formed on the surface facing the surface before or after the step of forming the protective film 8 on the surface.

このように、振動部2の上下面に均等に保護膜8を形成することにより、振動時に上下方向の不要信号が発生しないという効果を得ることができるものである。   Thus, by forming the protective films 8 evenly on the upper and lower surfaces of the vibration part 2, it is possible to obtain an effect that no unnecessary signal in the vertical direction is generated during vibration.

なお、本発明の実施の形態3における角速度センサ素子についても、上記本発明の実施の形態2で説明したように、角速度センサ素子の周囲をパッケージ12で囲む構成にすることができるもので、この場合にも、上記本発明の実施の形態2と同様の効果を得ることができるものである。   Note that the angular velocity sensor element according to the third embodiment of the present invention can also be configured to surround the angular velocity sensor element with the package 12 as described in the second embodiment of the present invention. Even in this case, the same effects as those of the second embodiment of the present invention can be obtained.

(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項2、3に記載の発明について説明する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, with reference to the fourth embodiment, the present invention described in claims 2 and 3 will be described.

図6は本発明の実施の形態4における角速度センサ素子の側面図を示したもので、この図6においては、上記した本発明の実施の形態1の構成と同様の構成を有するものについては、同一番号を付しており、その説明は省略する。   FIG. 6 shows a side view of the angular velocity sensor element according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same structure as that of the first embodiment of the present invention described above is used. The same number is given and the explanation is omitted.

この図6に示すように、本発明の実施の形態4が上記した本発明の実施の形態1と相違する点は、保護膜8の形状を変えている点である。   As shown in FIG. 6, the fourth embodiment of the present invention is different from the first embodiment of the present invention described above in that the shape of the protective film 8 is changed.

この図6に示す角速度センサ素子は、保護膜8と振動部2と固着部3にそれぞれ形成し、そして、振動部2と固着部3との境界部には保護膜8を形成せずに、欠落部を設けたものである。この製造方法としては、振動部2と固着部3との境界部をマスクした状態で保護膜8を形成しても良いし、一方、保護膜8を図6における振動部2の上面全体に形成した後にエッチング等により欠落部を形成してもよいものである。   The angular velocity sensor element shown in FIG. 6 is formed on the protective film 8, the vibrating portion 2, and the fixing portion 3, respectively, and the protective film 8 is not formed on the boundary portion between the vibrating portion 2 and the fixing portion 3. A missing part is provided. In this manufacturing method, the protective film 8 may be formed in a state where the boundary portion between the vibrating portion 2 and the fixing portion 3 is masked, while the protective film 8 is formed on the entire upper surface of the vibrating portion 2 in FIG. After that, the missing portion may be formed by etching or the like.

この構成によれば、振動部2において振動した際の歪が最も大きい部分である振動部2と固着部3との境界の保護膜8を欠落させているため、効率よく角速度を検知することができるものである。   According to this configuration, since the protective film 8 at the boundary between the vibrating portion 2 and the fixing portion 3 that is the portion with the largest distortion when vibrating in the vibrating portion 2 is omitted, the angular velocity can be detected efficiently. It can be done.

上記本発明の実施の形態4における角速度センサ素子の構成は上記構成に限定されることはなく、様々なバリエーションをとり得るもので、これらについて、図7、図8を用いて説明をする。   The configuration of the angular velocity sensor element according to the fourth embodiment of the present invention is not limited to the above configuration, and various variations can be taken. These will be described with reference to FIGS.

図7は本発明の実施の形態4における角速度センサ素子の第1のバリエーションの側面図を示したもので、この図7に示す角速度センサ素子は、保護膜8を振動部2と固着部3との境界部にも形成し、かつこの境界部に位置する保護膜8を他の部分より薄く形成したものである。言い換えると、振動部2と固着部3との境界部に位置する保護膜8に溝を形成したものである。このようにすれば、振動部2と固着部3との境界部における角速度センサ素子の保護を図ることができるとともに、効率よく角速度を検知することができるものである。   FIG. 7 shows a side view of the first variation of the angular velocity sensor element according to the fourth embodiment of the present invention. The angular velocity sensor element shown in FIG. The protective film 8 is also formed at the boundary portion of the thin film and is formed thinner than the other portions. In other words, a groove is formed in the protective film 8 located at the boundary between the vibrating portion 2 and the fixing portion 3. In this way, it is possible to protect the angular velocity sensor element at the boundary between the vibrating portion 2 and the fixing portion 3 and to detect the angular velocity efficiently.

図8は本発明の実施の形態4における角速度センサ素子の第2のバリエーションの側面図を示したもので、この図8に示す角速度センサ素子は、保護膜8に振動部2の長手方向と直角の方向に1または2以上の溝を形成したものである。この構成によれば、振動部2に保護膜8を形成したことによる曲げ剛性の上昇を低下させることができるため、効率よく角速度を検知することができるものである。   FIG. 8 shows a side view of a second variation of the angular velocity sensor element according to the fourth embodiment of the present invention. The angular velocity sensor element shown in FIG. 8 is perpendicular to the longitudinal direction of the vibrating portion 2 in the protective film 8. In this direction, one or more grooves are formed. According to this configuration, since the increase in bending rigidity due to the formation of the protective film 8 on the vibrating portion 2 can be reduced, the angular velocity can be detected efficiently.

なお、図6〜図8に記載のいずれの角速度センサ素子も、本発明の実施の形態2のようにパッケージ12の中に配置させることができるとともに、図5に示す本発明の実施の形態3のように振動部2の上下に保護膜8を形成することもできるものである。さらに、本発明の実施の形態2と実施の形態3の両方を適用すれば、パッケージ12の中に配置させることができるとともに、振動部2の上下に保護膜8を形成することもできるものである。   6 to 8 can be arranged in the package 12 as in the second embodiment of the present invention, and the third embodiment of the present invention shown in FIG. Thus, the protective film 8 can be formed on the upper and lower sides of the vibration part 2. Furthermore, if both the second embodiment and the third embodiment of the present invention are applied, the protective film 8 can be formed above and below the vibrating portion 2 as well as being arranged in the package 12. is there.

本発明にかかる角速度センサ素子およびその製造方法は、誤検出を低減させることができるとともに、角速度センサ素子の耐久信頼性も向上させることができるもので、航空機、車両など移動体の姿勢制御やナビゲーションシステムの他、カメラ等の民生用機器の手ぶれ補正等のセンサ等として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The angular velocity sensor element and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce false detection and can improve the durability reliability of the angular velocity sensor element. In addition to the system, it is useful as a sensor for camera shake correction of consumer devices such as cameras.

本発明の実施の形態1における角速度センサ素子の上面図The top view of the angular velocity sensor element in Embodiment 1 of this invention 図1のA−A線断面図AA line sectional view of FIG. 本発明の実施の形態1における角速度センサ素子の製造中の部分拡大図The elements on larger scale during manufacture of the angular velocity sensor element in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における角速度センサ素子の断面図Sectional drawing of the angular velocity sensor element in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における角速度センサ素子の断面図Sectional drawing of the angular velocity sensor element in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4における角速度センサ素子の側面図Side view of angular velocity sensor element according to embodiment 4 of the present invention. 同角速度センサ素子の第1のバリエーションの側面図Side view of first variation of same angular velocity sensor element 同角速度センサ素子の第2のバリエーションの側面図Side view of second variation of same angular velocity sensor element

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 振動部
3 固着部
4 下部電極
5 圧電体
6 駆動電極
7 検出電極
8 保護膜
9 接続電極
10 上パッケージ
11 下パッケージ
12 パッケージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Vibrating part 3 Adhering part 4 Lower electrode 5 Piezoelectric body 6 Drive electrode 7 Detection electrode 8 Protective film 9 Connection electrode 10 Upper package 11 Lower package 12 Package

Claims (15)

振動部と、この振動部を支持する固着部と、前記振動部の一面に形成され、かつこの振動部を励振させる駆動電極と、前記振動部における前記駆動電極と同一方向の面に形成され、かつ前記振動部が回転運動をすることにより励振方向の垂直方向に生じる振動を検知する検出電極とを備え、前記振動部における前記駆動電極および前記検出電極が形成された面のみに前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を設けた角速度センサ素子。 A vibration part, a fixing part that supports the vibration part, a drive electrode that is formed on one surface of the vibration part and that excites the vibration part, and is formed on a surface in the same direction as the drive electrode in the vibration part; And a detection electrode that detects vibration generated in a direction perpendicular to the excitation direction when the vibration unit performs a rotational movement, and the drive electrode and the detection electrode are formed only on the surface on which the drive electrode and the detection electrode are formed. An angular velocity sensor element provided with a protective film covering the detection electrode. 保護膜を振動部と固着部との境界部にも形成し、かつこの境界部に位置する保護膜に溝を形成するか、または振動部と固着部との境界部に保護膜を形成せずに欠落部を設けた請求項1記載の角速度センサ素子。 A protective film is also formed at the boundary between the vibration part and the fixed part, and a groove is formed in the protective film located at the boundary, or no protective film is formed at the boundary between the vibration part and the fixed part. The angular velocity sensor element according to claim 1, wherein a missing portion is provided in the sensor. 振動部における保護膜に振動部の長手方向と直角の方向に1または2以上の溝を形成した請求項1または2記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to claim 1 or 2, wherein one or two or more grooves are formed in the protective film in the vibration part in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vibration part. 保護膜を振動部における駆動電極および検出電極が形成された面、およびこの面と対向する面の両方に形成した請求項1〜3のいずれかに記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective film is formed on both the surface on which the drive electrode and the detection electrode are formed in the vibration portion and the surface opposite to the surface. 保護膜を振動部の熱膨張係数と等しい熱膨張係数の材料で構成した請求項1〜3のいずれかに記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to claim 1, wherein the protective film is made of a material having a thermal expansion coefficient equal to that of the vibration part. 保護膜を樹脂系の材料で形成した請求項1〜3のいずれかに記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to claim 1, wherein the protective film is formed of a resin-based material. 保護膜の厚みを0.1μm〜5μmの範囲に設定した請求項1〜3のいずれかに記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to claim 1, wherein the thickness of the protective film is set in a range of 0.1 μm to 5 μm. パッケージを付加し、このパッケージの内部に角速度センサ素子を配置した請求項1〜7のいずれかに記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to claim 1, wherein a package is added and an angular velocity sensor element is disposed inside the package. パッケージを少なくとも2以上の部品を溶接で接合したもので構成した請求項8記載の角速度センサ素子。 The angular velocity sensor element according to claim 8, wherein the package is configured by joining at least two or more parts by welding. 1枚の板状のウェハから1または2以上の角速度センサ素子を製造する方法において、ウェハの一方の面に直接または間接的に複数の駆動電極と複数の検出電極とを形成する工程と、前記駆動電極および前記検出電極を覆う保護膜を形成する工程と、前記ウェハを所定形状の個片に分割し角速度センサ素子を形成する工程とを備えた角速度センサ素子の製造方法。 Forming a plurality of drive electrodes and a plurality of detection electrodes directly or indirectly on one surface of the wafer in a method of manufacturing one or more angular velocity sensor elements from a single plate-like wafer; A method for manufacturing an angular velocity sensor element, comprising: forming a protective film covering the drive electrode and the detection electrode; and dividing the wafer into pieces having a predetermined shape to form an angular velocity sensor element. 板状のウェハを所定形状の個片に分割する工程の前に前記板状のウェハにおける複数の駆動電極と複数の検出電極とが形成されていない面に保護膜を形成する工程を付加した請求項10記載の角速度センサ素子の製造方法。 Claims in which a step of forming a protective film on a surface of the plate-like wafer where a plurality of drive electrodes and a plurality of detection electrodes are not formed is added before the step of dividing the plate-like wafer into pieces having a predetermined shape. Item 11. A method for manufacturing an angular velocity sensor element according to Item 10. 保護膜をスピンコートまたはディップにより形成した請求項10または11記載の角速度センサ素子の製造方法。 The method of manufacturing an angular velocity sensor element according to claim 10 or 11, wherein the protective film is formed by spin coating or dipping. 下部電極をウェハ上に形成し、かつ、駆動電極および検出電極を圧電体を介して前記下部電極に対向するように形成し、さらに、保護膜を形成する工程の前に前記圧電体の分極を行う工程を付加した請求項10または11記載の角速度センサ素子の製造方法。 A lower electrode is formed on the wafer, and a drive electrode and a detection electrode are formed so as to face the lower electrode through a piezoelectric body, and the piezoelectric body is polarized before the step of forming a protective film. The manufacturing method of the angular velocity sensor element of Claim 10 or 11 which added the process to perform. 請求項10〜13のいずれかに記載の角速度センサ素子の製造方法に、前記角速度センサ素子をパッケージの中に入れる工程を付加した角速度センサ素子の製造方法。 The manufacturing method of the angular velocity sensor element which added the process of putting the said angular velocity sensor element in a package to the manufacturing method of the angular velocity sensor element in any one of Claims 10-13. 角速度センサ素子をパッケージの中に入れる工程を、前記角速度センサ素子を少なくとも2以上の部品で覆い、この少なくとも2以上の部品を溶接により接合する工程にした請求項14記載の角速度センサ素子の製造方法。 15. The method of manufacturing an angular velocity sensor element according to claim 14, wherein the step of placing the angular velocity sensor element in a package is a process of covering the angular velocity sensor element with at least two or more parts and joining the at least two or more parts by welding. .
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007183147A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vibrating element and angular velocity sensor using the same
JP2009005024A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Seiko Epson Corp Tuning fork vibrator, and oscillator
JP2009005023A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Seiko Epson Corp Tuning fork vibrator, and oscillator
JP2011059125A (en) * 2010-10-28 2011-03-24 Panasonic Corp Angular velocity sensor element
JP2015103645A (en) * 2013-11-25 2015-06-04 セイコーエプソン株式会社 Polarization treatment method of piezoelectric layer, piezoelectric device, electronic apparatus and movable body
JP2016001160A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 株式会社デンソー Vibration type angular velocity sensor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5549020A (en) * 1978-10-04 1980-04-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezoelectric vibrator
JPH05209753A (en) * 1992-01-30 1993-08-20 Nippondenso Co Ltd Oscillatory type rate gyro sensor
JPH07159178A (en) * 1993-12-10 1995-06-23 Nippondenso Co Ltd Vibration type rate gyro-sensor
JPH11173850A (en) * 1997-12-11 1999-07-02 Nippon Soken Inc Angular velocity sensor
JPH11271062A (en) * 1998-03-20 1999-10-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Angular velocity sensor
JP2003227719A (en) * 2001-11-27 2003-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin-film micro-machine type resonator, thin-film micro- machine type resonator gyroscope, navigation system and automobile using the resonator gyroscope
JP2003302222A (en) * 2002-04-10 2003-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method for thin film micro-mechanical resonator gyro
JP2004079869A (en) * 2002-08-21 2004-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing resonance device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5549020A (en) * 1978-10-04 1980-04-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Piezoelectric vibrator
JPH05209753A (en) * 1992-01-30 1993-08-20 Nippondenso Co Ltd Oscillatory type rate gyro sensor
JPH07159178A (en) * 1993-12-10 1995-06-23 Nippondenso Co Ltd Vibration type rate gyro-sensor
JPH11173850A (en) * 1997-12-11 1999-07-02 Nippon Soken Inc Angular velocity sensor
JPH11271062A (en) * 1998-03-20 1999-10-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Angular velocity sensor
JP2003227719A (en) * 2001-11-27 2003-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin-film micro-machine type resonator, thin-film micro- machine type resonator gyroscope, navigation system and automobile using the resonator gyroscope
JP2003302222A (en) * 2002-04-10 2003-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method for thin film micro-mechanical resonator gyro
JP2004079869A (en) * 2002-08-21 2004-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing resonance device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007183147A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vibrating element and angular velocity sensor using the same
JP2009005024A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Seiko Epson Corp Tuning fork vibrator, and oscillator
JP2009005023A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Seiko Epson Corp Tuning fork vibrator, and oscillator
JP2011059125A (en) * 2010-10-28 2011-03-24 Panasonic Corp Angular velocity sensor element
JP2015103645A (en) * 2013-11-25 2015-06-04 セイコーエプソン株式会社 Polarization treatment method of piezoelectric layer, piezoelectric device, electronic apparatus and movable body
JP2016001160A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 株式会社デンソー Vibration type angular velocity sensor

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