CN101666811A

CN101666811A - 角速度传感器

Info

Publication number: CN101666811A
Application number: CN200910168306A
Authority: CN
Inventors: 渡边恒介; 冈野惠一
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2010-03-10
Also published as: US20100050769A1; JP2010060358A

Abstract

本发明提供一种角速度传感器。在电路基板上一体式密封振荡器与内部电路的角速度传感器中，在产品装配后，能够检测经由内部电路的输出信号不能检测的振荡器的微小特征变化，能够准确筛选在制造过程中发生的振荡器的细小裂缝等的不合格，并能够提高产品的可靠性。该角速度传感器具备：振荡器(70、72)；固定构成驱动振荡器并检测角速度信号的内部电路的IC(50)或被动部件(60)等部件且电连接这些部件的电路基板(20)；和覆盖电路基板的表面而装载且密封振荡器或电路内部的罩(110)，在将由内部电路处理的输出信号引出到电路基板的背面的外部电极(40)的角速度传感器中，在电路基板的背面设置振荡器检查用电极(42)，由于电连接振荡器的表面电极，因而在装配后能够直接测量振荡器的电气特性。

Description

角速度传感器

技术领域

本发明涉及检测旋转角速度的角速度传感器，特别是例如涉及用于照相机的手抖动检测装置或车导航系统等的角速度传感器。

背景技术

以往，作为相关的角速度传感器，例如有专利文献1中所记载的角速度传感器。该角速度传感器构成为具备：振荡器；驱动振荡器并检测角速度信号的内部电路；对构成振荡器和内部电路的部件进行固定并电连接这些部件的电路基板；和为了对固定在电路基板上的振荡器或内部电路进行机械/电气保护而密封的罩，该角速度传感器在外部端子取出由内部电路处理得到的输出信号。

并且，装配后的角速度传感器通过利用外部端子测量电气特性，进行产品的特性筛选。

专利文献1：日本特开2005-257615号公报

但是，所述以往的角速度传感器在直到成为成品为止的制造工序中，受到各种各样的机械性冲击或热应力等，虽然存在振荡器特性发生变化的情况，但是由于如上所述产品的特性筛选是利用经由内部电路引出的外部端子而进行的，因此不能直接检测振荡器自身的特性变化。

因此，例如，在角速度传感器的制造工序中振荡器发生了细小裂缝等的情况下，即使振荡器自身的特性发生变化，经由内部电路的输出信号多数情况下也不发生大的变化，存在难以准确筛选由振荡器的特性变化引起的潜在的不合格品的问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的是：在电路基板上一体式密封振荡器与内部电路的角速度传感器中，在产品装配后，为能够检测经由内部电路的输出信号不能检测的振荡器的微小特性变化，准确筛选在制造过程中发生的振荡器的细小裂缝等不合格品，从而提高产品的可靠性。

为了解决所述课题，本发明的角速度传感器具备：

振荡器；

内部电路，其驱动所述振荡器，检测角速度信号；

电路基板，固定所述振荡器与构成所述内部电路的部件，电连接所述振荡器的各表面电极与构成所述内部电路的部件，并且具有用于取出角速度检测信号的外部电极，电连接所述内部电路的输出电极与所述外部电极；和

罩，为了覆盖所述电路基板的表面而被装载，密封固定在所述电路基板上的所述振荡器与所述内部电路，其中，

所述电路基板具有用于由所述罩密封所述振荡器与所述内部电路之后从外部检查所述振荡器的特性的振荡器检查用电极，电连接所述振荡器的各表面电极与所述振荡器检查用电极。

基于本发明，由于在电路基板上，除了设置取出由内部电路处理的输出信号的外部电极之外，还设置用于从外部检测振荡器的特性的振荡器检查用电极，并电连接振荡器的各表面电极与振荡器检查用电极，因此能够在电路基板上固定振荡器与内部电路并由罩密封后，直接测量振荡器的例如阻抗特性或频率特性等电气特性，在产品装配后，能够检测经由内部电路的输出信号不能检测的振荡器的微小特性变化，并能够准确筛选在制造过程中发生的振荡器的细小裂缝等不合格品。

另外，本发明的角速传感器也可配备为：所述振荡器检查用电极与所述振荡器的各表面电极相对应地设置在所述电路基板的背面，与所述振荡器的各表面电极相对应地设置的振荡器检查用电极的重心位置位于装配后的所述电路基板的背面重心位置附近。

基于本发明，由于配备振荡器检查用电极，使得在电路基板的背面与振荡器的各表面电极对应设置的振荡器检查用电极的重心位置位于装配后的电路基板的背面重心位置附近，因此为了检查振荡器的特性而使检查用探针与振荡器检查用电极接触时，能够抑制使电路基板旋转的转矩发生，能够防止检查用探针的接触不良并提高测量精度。

另外，本发明的角速度传感器可以在所述电路基板的同一面上设置所述振荡器检查用电极与所述外部电极。

基于本发明，由于将振荡器检查用电极与外部电极设置在电路基板的同一面上，因此能够同时进行基于振荡器检查用电极的振荡器的电气特性的检查与基于外部电极的产品的特性筛选，能够高效率地生产可靠性高的产品。

另外，本发明的角速度检测器也可以将所述振荡器检查用电极的重心位置配置在所述外部电极的重心位置的附近。

因此，即使进行基于振荡器检查用电极的振荡器的电气特性的检查与基于外部电极的产品的特性筛选的任一个时，另外即使同时进行基于振荡器检查用电极的振荡器的电气特性的检查与基于外部电极的产品的特性筛选时，也能够抑制使检查用探针接触时的电路基板的转矩的产生，能够防止检查用探针的接触不良并提高测量精度。

基于本发明，存在如下的效果：在电路基板上一体式密封振荡器与内部电路的角速度传感器中，在产品装配后，能够检测经由内部电路的输出信号不能检测的振荡器的微小特性变化，能够准确筛选在制造过程中发生的振荡器的细小裂缝等不合格品并提高产品的可靠性。

本发明的所述目的、其他目的、特征及优点能从用于实施参照附图进行的以下的发明的最佳实施方式的说明中变得更明确。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的角速度传感器的大致结构图。

图2是本发明的一个实施方式的角速度传感器的分解结构图。

图3是本发明的一个实施方式的角速度传感器的电路基板的背面的电极配置图。

图4是本发明的一个实施方式的角速度传感器的音叉型振荡器的大致结构图。

图5是本发明的一个实施方式的角速度传感器的电路结构图。

图6是表示本发明的一个实施方式的角速度传感器的音叉型振荡器的驱动时动作状态的图。

图7是表示本发明的一个实施方式的角速度传感器的音叉型振荡器的角速度检测时的动作状态的图。

图8是对于设置在本发明的一个实施方式的角速度传感器上的振荡器检查用电极的说明图。

(符号说明)

10-角速度传感器，20-电路基板，22-凹部，24-IC用电极，26a、26b、26c-第一音叉型振荡器用电极，28a、28b、28c-第二音叉型振荡器用电极，30-片式电容器(chip capacitor)用电极，40-外部电极，42a、42b、42c、42d-第一音叉型振荡器检查用电极，42e、42f、42g、42h-第二音叉型振荡器检查用电极，50-IC，60-片式电容器，70-第一音叉型振荡器，72-第二音叉型振荡器，74-音叉型振荡器的基座部，76a、76b-音叉型振荡器的脚部，80、82-音叉型振荡器的压电体基板，84-音叉型振荡器的中间电极，86、88、90-音叉型振荡器的表面电极，92-音叉型振荡器的整面电极，100-音叉型振荡器的接合材料，110-罩，112-罩的粘结剂，114-贯通孔。

具体实施方式

图1是表示本发明的角速度传感器的一个例子的内部透视立体图，图2是其分解立体图。角速度传感器10包括电路基板20。电路基板20例如形成为长方形板状等形状。在电路基板20的一个面上形成凹部22。凹部22例如形成为靠近电路基板20的一个角部侧的位置。另外，在图2中，虽然凹部22形成为钩形，但是也可以是后述安装IC得到的形状，例如也可以是四角形状等。

在电路基板20的凹部22内，多个电极24例如以四角形状并列的方式形成。另外，在电路基板20的凹部22的外侧，在接近凹部22的短边附近并列形成有三个长方形状的电极26a、26b、26c。这些电极26a～26c其长边方向配置为与接近凹部22的电路基板20的短边相同的方向。另外，在电路基板20的凹部22的外侧，在接近凹部22的长边附近并列形成有三个长方形状的电极28a、28b、28c。这些电极28a～28c其长边方向配置为与接近凹部22的电路基板20的长边相同的方向。

另外，在凹部22与位于离开凹部22的位置的电路基板20的短边之间形成有多对对置电极30。各自对置电极30在电路基板20的长边方向以相互对置的方式形成。并且，多对对置电极30沿着电路基板20的短边并列的方式配置。另外，在这些对置电极30与电路基板20的短边之间形成有多个电极32。另外，在接近凹部22的电路基板20的短边附近所形成的电极26a～26c附近，形成有多个电极34。这些电极34沿着离开凹部22的电路基板20的长边配置。

在电路基板20的另一个面，如图3所示，形成有多个外部电极40及8个检查用电极42a～42h。外部电极40沿着电路基板20对置的长边并列形成。另外，检查用电极42a～42h在外部电极40的内侧并列形成。4个检查用电极42a～42d及另外4个检查用电极42e～42h沿着电路基板20对置的长边分别形成。8个检查用电极42a～42h的中心点(重心位置)C在电路基板20的另一个面上进行配置，使其与角速度传感器10整体的重心对应的位置G一致。

电路基板20例如由氧化铝等形成。另外，形成在电路基板20上的电极24、26a～26c、28a～28c、30、32、34、40、42a～42h等，例如通过由钨形成的电极上依次镀镍及镀金而形成。另外，在电路基板20上形成有具有导电性的多个通孔及图案等配线部件(未图示)。

在电路基板20的凹部22中嵌入IC50。IC50用于驱动后述的音叉型振荡器，并处理音叉型振荡器的输出信号。在IC50中形成有多个外部电极(未图示)，该IC50的外部电极与凹部22内的电极24分别连接。此时，例如在电极24上形成有金凸部52，由该金凸部52连接电极24与IC50的外部电极。另外，IC50通过由环氧类粘结剂等构成的底层填料54被固定在电路基板20上。

在电路基板20上形成的对置电极30分别连接片式电容器60。作为片式电容器60，例如利用叠层陶瓷电容器等，形成在其两端的外部电极通过焊锡62等与对置电极30连接。

另外，在凹部22的外侧形成的电极26a～26c、28a～28c上分别安装第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72。第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72形成为包括大致长方形状的基座部74，两个脚部76a、76b从其长边方向的一端延伸。这些脚部76a、76b在比基座部74的宽度方向的两端更内侧形成为延伸至相互平行。

第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72如图4所示，分别包括两个音叉型的压电体基板80、82，在这些压电体基板80、82之间具有夹持中间电极84的结构。压电体基板80、82例如由钛酸锆酸铅(PZT)等压电体材料形成，例如在相反的厚度方向上相互极化。

在一个压电体基板80的表面形成有三个表面电极86、88、90。表面电极86、88在一个脚部76a的宽度方向的中央部被相互分割，端部侧的表面电极86形成为从基座部74延伸至脚步76a。另外，表面电极80、90在另一脚部76b的宽度方向的中央部被相互分割，端部侧的表面电极90形成为从基座部74延伸至脚部76b。另外，中央部的表面电极88形成为从基座部74延伸至两个脚部76a、76b。在此，表面电极86、88、90之间的分割宽度在基座部74部分变宽且在脚部76a、76b部分变窄。另外，在另一个压电体基板82的表面形成有整面电极92。

第一音叉型振荡器70与第二音叉型振荡器72被安装在电路基板20的凹部22的外侧所形成的电极26a～26c及电极28a～28c。此时，利用接合材料100将两个音叉型振荡器70、72的表面电极86、88、90分别与电极26a、26b、26c及电极28a、28b、28c连接。作为接合材料100例如能够利用各向异性导电性粘结剂、导电性粘结剂、树脂-金属复合材料、金凸部等。由于在表面电极86、88、90之间有必要确保绝缘性，因此作为接合材料100，虽然在利用各向异性导电性粘结剂或树脂-金属复合材料的情况下，能够在基座部74中，对三个电极86、88、90侧的表面的整面提供接合材料100，但是在利用其他的材料的情况下，有必要分割为各自的表面电极86、88、90并提供接合材料100。

第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72配置在几乎垂直的方向上，但是为了各个振荡器不给其他振荡器带来影响，利用具有不同的谐振频率的振荡器。第一音叉型振荡器70的脚部76a、76b形成为比第二音叉型振荡器72的脚部76a、76b长。因此，第一音叉型振荡器70具有比第二音叉型振荡器72低的谐振频率。

具有低的谐振频率的第一音叉型振荡器70与在电路基板20的短边附近所形成的电极26a～26c连接。另外，具有高的谐振频率的第二音叉型谐振荡器72与在电路基板20的长边附近所形成的电极28a～28c连接。这些第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72的脚部76a、76b配置为沿着电路基板20的短边及长边向凹部22侧延伸。

由IC50及片式电容器60等形成的电路经由电极24、对置电极30及配线部件(未图示)与在电路基板20的另一个面上所形成的外部电极40连接。另外，第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72的表面电极86、88、90经由电极26a～26c、28a～28c及配线部件(未图示)与IC 50的电路连接，并且与在电路基板20的其他面上所形成的检查用电极42a～42h连接。此时，第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72的表面电极86、88、90分别与配置为2列的4个检查用电极42a～42d及4个检查用电极42e～42h连接。

其中，在4个并列的一方的检查用电极42a～42d中，在两外侧的2个检查用电极42a、42d上连接有第一音叉型振荡器70的中央部的表面电极88，在内侧的2个检查用电极42b、42c上连接有第一音叉型振荡器70的两侧的表面电极86、90。另外，在4个并列的另一方的检查用电极42e～42h中，在两外侧的2个检查用电极42e、42h上连接有第二音叉型振荡器72的中央部的表面电极88，在内侧的2个检查用电极42f、42g上连接有第二音叉型振荡器72的两侧的表面电极86、90。

在电路基板20的一个面上安装罩110，使其覆盖IC50、片式电容器60、第一音叉型振荡器70及第二音叉型振荡器72。罩110例如利用氧化铝或镍银等材料形成为符合电路基板20的外形的矩形器状。

为了在电路基板20上安装罩110，在罩110的端部与电路基板20之间提供罩粘结剂112。作为罩粘结剂112，例如在安装氧化铝等绝缘性罩110的情况下，能够利用环氧类粘结剂等，在安装镍银等导电性罩110的情况下，能够利用环氧类粘结剂及环氧型导电性粘结剂等。

在罩110中形成有防爆用的贯通孔114。在与第一音叉型振荡器70的基座部74对应的位置，贯通孔114形成在罩110的角部附近。贯通孔114在与第二音叉型振荡器72的基座部74对应的位置中也可形成在罩110的角部附近。即，即使罩110翻转180℃而安装在电路基板20上，贯通孔114也优选形成在不能配置于IC50上的位置。

接着，参照图5等，对该角速度传感器10的电路结构进行说明。其中，在角速度传感器10中，由于第一音叉型振荡器70的电路结构与第二音叉振荡器72的电路结构是相同的电路结构，因此首先对第一音叉型振荡器70的电路结构进行详细说明，其后对第二音叉型振荡器72的电路结构进行简单说明。

在角速度传感器10中，第一音叉型振荡器70的表面电极86、90经由电极24、26a、26c及配线部件(未图示)，与包括在IC50中的输入缓冲器200的2个输入端连接。该输入缓冲器200具有一侧的输出端及另一侧的2个输出端，一侧的输出端用于输出被输入在2个输入端的信号之和的信号，另一侧的2个输出端用于输出被输入在2个输入端的信号。在IC50内，输入缓冲器200的一侧的输出端与用于控制信号的振幅的振幅控制电路202的输入端连接，振幅控制电路202的输出端与用于矫正信号相位的移相电路204的输入端连接。IC50内的移相电路204的输出端经由电极24、26b及配线部件(未图示)，与第一音叉型振荡器70的表面电极88连接。由此，在第一音叉型振荡器70中形成有驱动用的反馈回路。另外，第一音叉型振荡器70的表面电极86、88、90如上所述分别与4个检查用电极42a～42d的规定电极连接。

在IC50内，输入缓冲器200的另一侧的2个输出端与差动放大电路206的2个输入端连接，差动放大电路206的输出端经由振幅调整电路208，与同步检波电路210的一侧的输入端连接，另外，输入缓冲器200的一侧的输出端经由检波时钟生成电路212，与同步检波电路210的另一侧的输入端连接。同步检波电路210用于将被输入到其一侧的输入端的信号同步于被输入到另一侧的输入端的信号(检波时钟)并进行检波。同步检波电路210的输出端与IC50的一个外部电极(电极24)连接，在该外部电极与施加基准电压的IC50的另一外部电极(另一电极24、外部电极40(REF))之间，经由电极30及配线部件(未图示)，与电容器C1(片式电容器60)连接。

另外，在IC50内，同步检波电路210的输出端与调整电路214的1个输入端连接。该调整电路214用于温度补偿同步检波电路210的输出信号。因此，在IC50内设置有串行接口216、逻辑电路218、存储器220及温度传感器222。串行接口216的3个输入端分别与IC50的3个外部电极(3个电极24)及3个外部电极40(ACS、ACLK及ASDIO)连接，其输出端与逻辑电路218的输入端连接。另外，逻辑电路218的输入输出端与存储器220的输入输出端连接。另外，存储器220的VPP电压端子与IC50的外部电极(电极24)及外部电极40(VPP)连接。因此，能够将实际测量出的第一音叉型振荡器70的温度变化相对的阻抗变化特性相关的数据等种种数据，从外部电极40经由串行接口216及逻辑电路218，存储到存储器220中。另外，逻辑电路218的输出端与调整电路214的另一输入端连接。因此，能够将存储到存储器220中的数据经由逻辑电路218，提供给调整电路214。另外，温度传感器222的输出端与调整电路214的另一输入端连接。因此，通过调整电路214，并基于存储到存储器220中的数据及温度传感器222的输出信号，能够对其输入信号即同步检波电路210的输出信号进行温度补偿。

另外，虽然未图示，但是存储器220也与所述的振幅调整电路208连接，基于存储在存储器220中的增益相关的数据，能够通过振幅调整电路208来调整差动放大电路206的输出信号的振幅。

在IC50内，调整电路214的输出端与低通滤波器224的输入端连接。低通滤波器224用于通过包括利用角速度传感器10检测的角速度的频率如10Hz～50Hz的低频带。低通滤波器224的输出端与IC50的外部电极(电极24)、电极30及外部电极40(OUTx)连接。另外，低通滤波器224也具有通过输入信号并输出的另一输出端，该另一输出端与IC50的另一外部电极(电极24)及另一电极30连接。并且，在低通滤波器224的输出端与其他输出端之间(电极30间)连接有电容器C2(片式电容器60)。

低通滤波器224的输出端即外部电极40(OUTx)与被设置在外部的高通滤波器226的输入端连接。高通滤波器226用于消除信号中的直流分量。高通滤波器226包括电容器C3及电阻R1，在其输入端与输出端之间连接有电容器C3，在其输出端与施加IC50的基准电压的另一外部电极40(REF)之间连接有电阻R1。

高通滤波器226的输出端即电容器C3及电阻R1的连接点与外部电极40(AINx)连接。该外部电极40(AINx)经由电极24等，与用于IC50内的后级放大器的运算放大器228的正输入端连接。后级放大器用于对输入到外部电极40(AINx)的信号的振幅进行例如50倍左右放大。运算放大器228的负输入端经由电极24等，与外部电极40(AFBx)连接，其输出端经由另一电极24等，与另一外部电极40(APOx)连接。另外，在这些外部电极40(AFBx、APOx)中连接有设置在外部的低通滤波器230。低通滤波器230包括电阻R2及电容器C4，电阻R2及电容器C4在外部电极40(AFBx、APOx)之间并列连接。另外，在外部电极40(AFBx)与施加基准电压的另一外部电极40(REF)之间连接电阻R3。因此，通过包括运算放大器228的后级放大器，对输入到外部电极40(AINx)的信号的振幅进行例如50倍左右放大，并能够从运算放大器228的输出端即外部电极40(APOx)输出。

另外，在IC50内设置有开关SW。开关SW在外部电极40(AINx)所连接的IC50的外部电极(电极24)与施加IC50的基准电压的另一外部电极40(REF)所连接的IC50的另一外部电极(另一电极24)之间连接。另外，开关SW与外部电极40(SCT)所连接的IC50的外部电极(电极24)连接。另外，开关SW构成为：通过输入到外部电极40(SCT)的控制信号，能够切换为接通(ON)或断开(OFF)。若通过以例如0.2秒时间接通该开关SW来对高通滤波器226的电容器C3进行充电的话，则低通滤波器224的输出端即外部电极40(OUTx)的信号在短时间内被传输到运算放大器228的正输入端，能够提前运算放大器228的输出端即外部电极40(APOx)中的输出信号的上升时间。

另外，外部电极40(VCC)经由配线部件(未图示)，分别与IC50的VCC及VDD所连接的电极24连接，外部电极40(GND)经由配线部件(未图示)，与IC50的GND所连接的电极24连接。另外，外部电极40(SLP)经由配线部件(未图示)，与IC50的休眠控制用端子所连接的电极24连接。

在角度传感器10中，与第一音叉型振荡器70相同，第二音叉型振荡器72的表面电极86、90经由电极24、28a、28c及配线部件(未图示)，与IC50所包括的输入缓冲器200相同的输入缓冲器200′的2个输入端连接。输入缓冲器200′的一侧的输出端经由与振幅控制电路202相同的振幅控制电路202′、与移相电路204相同的移相电路204′、电极24、28b及配线部件(未图示)，与第二音叉型振荡器72的表面电极88连接。这样一来，在第二音叉型振荡器72中也形成有驱动用的反馈回路。只是，驱动用的反馈回路形成为第二音叉型振荡器72中的驱动频率比第一音叉型振荡器70中的驱动频率高。

输入缓冲器200′的另一侧的2个输出端也经由与差动放大电路206及振幅调整电路208相同的差动放大电路206′及振幅调整电路208′，与同步检波电路210相同的同步检波电路210′的一侧的输入端连接，另外，输入缓冲器200′的一侧的输出端经由与检波时钟生成电路212相同的检波时钟生成电路212′，与同步检波电路210′的另一侧的输入端连接。虽然未图示，但调整电路208′中也连接有存储器220，基于存储器220中存储的增益相关的数据，能够通过振幅调整电路208′来调整差动放大电路206′的输出信号的振幅。另外，检波时钟生成电路212′与检波时钟生成电路212相比，生成与第二音叉型振荡器72的高驱动频率对应的短周期检波时钟，同步检波电路210′中的检波周期与同步检波电路210中的检波周期相比也短。

同步检波电路210′的输出端与IC50的一个外部电极(电极24)及电极30连接，在该电极30与施加基准电压的IC50的另一外部电极(另一电极24、外部电极40(REF))之间连接有电容器C5(片式电容器60)。

另外，在IC50内，同步检测电路210′的输出端连接与调整电路214相同的调整电路214′的1个输入端。另外，调整电路214′的另一输入端及又一输入端之间分别连接存储器220及温度检测器222。因此，能够将存储器220中存储的数据提供给调整电路214′。另外，通过调整电路214′，基于存储器220中存储的第二音叉型振荡器72的数据及温度传感器222的输出信号，能够对同步检波电路210′的输出信号进行温度补偿。

在IC50内，调整电路214′的输出端连接与低通滤波器224相同的低通滤波器224′的输入端。低通滤波器224′的输出端与IC50的外部电极(电极24)、电极30及外部电极40(OUTy)连接，低通滤波器224′的另一输出端与IC50的另一外部电极(电极24)及另一电极30连接。在低通滤波器224′的输出端与另一输出端之间(电极30间)连接有电容器C6(片式电容器60)。

低通滤波器224′的输出端即外部电极40(OUTy)连接与高通滤波器226相同的外部所设置的高通滤波器226′的输入端。高通滤波器226′在其输入端与输出端之间连接有电容器C7，在其输出端与施加IC50的基准电压的另一外部电极40(REF)之间连接有电阻R4。

高通滤波器226′的输出端即电容器C7及电阻R4的连接点与外部电极40(AINy)连接。该外部电极40(AINy)经由电极24等，连接与用于在IC50内的后级放大器相同的另一后级放大器的运算放大器228′的正输入端。该另一后级放大器用于对外部电极40(AINy)所输入的信号的振幅进行例如50倍左右放大。运算放大器228′的负输入端经由电极24等，与外部电极40(AFBy)连接，其输出端经由另一电极24等，与另一外部电极40(APOy)连接。另外，在这些外部电极40(AFBy、APOy)中连接与低通滤波器230相同的外部所设置的低通滤波器230′。低通滤波器230′的电阻R5及电容器C8在外部电极40(AFBy、APOy)之间并联连接。另外，在外部电极40(AFBy)与施加基准电压的另一外部电极40(REF)之间连接有电阻R6。因此，通过包括运算放大器228′的另一后级放大器对外部电极40(AINy)所输入的信号的振幅进行例如50倍左右放大，并能够从运算放大器228′的输出端即外部电极40(APOy)输出。

另外，在IC50内设置有与开关SW相同的开关SW′。开关SW′在外部电极40(AINy)所连接的IC50的外部电极(电极24)与施加IC50的基准电压的另一外部电极40(REF)所连接的IC50的另一外部电极(另一电极24)之间连接。另外，开关SW′也与IC50的外部电极(电极24)及外部电极40(SCT)连接。另外，开关SW′也构成为：通过外部电极40(SCT)所输入的控制信号能够切换到接通或断开。因此，通过将该开关SW′以例如0.2秒时间接通，对高通滤波器226′的电容器C7进行充电时，低通滤波器224′的输出端即外部电极40(OUTy)的信号在短时间内被传输到运算放大器228′的正输入端，能够提前运算放大器228′的输出端即外部电极40(APOy)中的输出信号的上升时间。

接着，对该角速度传感器10的动作状态进行说明。在该角速度传感器10中，例如第一音叉型振荡器70用于检测以电路基板20的短边平行的X轴为中心的旋转角速度，第二音叉型振荡器72用于检测以电路基板20的长边平行的Y轴为中心的旋转角速度。

在第一音叉型振荡器70中，通过由输入缓冲器200、振幅控制电路202及移相电路204构成的驱动用的反馈回路来形成自激励驱动电路，脚部76a、76b如图6所示，以打开或关闭的基本振动的方式进行振动。脚部76a、76b在相互打开的状态下(图6中用实线表示的状态)，在第一音叉型振荡器70中，形成了中央的表面电极88的部分延伸，形成了两侧的表面电极86、90的部分缩短。相反，在脚部76a、76b相互关闭的状态下，在第一音叉型振荡器70中，形成了中央的表面电极88的部分缩短，形成了两侧的表面电极86、90的部分延伸。在该基本振动时，由于2个脚部76a、76b相对于极化方向以相同的状态对称地振动，因此从两侧的表面电极86、90输出相同信号。因此，从检测电路用的差动放大电路206进而从外部电极40(APO×)输出“0”信号。

在该基本振动的状态下，若在第一音叉型振荡器70中添加以X轴作为中心的旋转角速度，则在脚部76a、76b中，在与基本振动的方向正交的方向上施加科氏(Coriolis)力。由于在脚部76a、76b中施加的科氏力彼此是相反的方向，因此2个脚部76a、76b如图7所示例如在相反的方向上位移。通过该位移，从两侧的表面电极86、90能够输出逆相位，从差动放大电路206能够输出与旋转速度对应的大的信号。这样输出的信号的大小与极性分别与旋转角速度的大小与旋转方向对应。

差动放大电路206的输出信号的振幅基于存储器220所存储的数据，通过振幅调整电路208来调整。这样调整了振幅的信号，通过同步检波电路210，与检波时钟生成电路212的检波时钟同步并进行检波。检波后的信号通过调整电路214等进行温度补偿。温度补偿后的信号通过低通滤波器224，通过必要的低频带，并通过高通滤波器226，来消除直流分量。并且，消除直流分量后的信号利用由运算放大器228等构成的后级放大器进行放大，从运算放大器228的输出端即外部电极40(APOx)输出。因此，通过来自外部电极40(APOx)的输出信号的大小和极性，能够检测以X轴作为中心的旋转角速度的大小和旋转方向。

即使在第二音叉型振荡器72中也与第一音叉型振荡器70相同，脚部76a、76b通过由输入缓冲器200′等构成的驱动用反馈回路，用基本振动进行振动。只是，在第二音叉型振荡器72中，根据以Y轴作为中心的旋转角速度，位移脚部76a、76b的基本振动的方向。因此，对于第二音叉型振荡器72而言，通过来自差动放大电路206′进而通过来自外部电极40(APOy)的输出信号的大小和极性，能够检测以Y轴作为中心的旋转角速度的大小和方向。

所述的本发明的一个实施方式的角速度传感器10如图8所示，在电路基板20上，固定2个音叉型振荡器70、72和构成驱动振荡器并检测角速度信号的内部电路的IC50或被动部件60，通过罩110密封IC50或被动部件60，在电路基板内，电连接音叉型振荡器70、72的表面电极和IC50或被动部件60，内部电路的输出信号电连接设置在电路基板的表面的外部电极40，并引出到外部，在电路基板20的背面还设置用于检查振荡器电气特性的检查用电极42，通过在电路基板内不经由IC50或被动部件60而将音叉型振荡器70、72的各表面电极与检查用电极42电连接，在产品装配后能够直接测量阻抗特性或频率特性等电气特性。

另外，检查用电极42虽然在利用罩110密封的电路基板20的背面与音叉型振荡器的各表面电极对应设置，但是基于这些检查用电极42的重心位置配置为：与包括角速度传感器10的装配后的IC50或被动部件60等的电路基板的背面重心位置一致。因此，为了在装配后检查振荡器的电气特性而使检查用探针与振荡器检查用电极接触时，能够抑制使电路基板旋转的转矩的发生，并能够防止检查用探针的接触不良且提高振荡器的电气特性的测量精度。

在所述实施方式中，虽然说明了振荡器检查用电极配置为：振荡器检查用电极的重心位置与装配后的电路基板的背面重心位置一致，但是并不一定完全一致，也可以配置在不影响振荡器的电气特性的测量精度的范围内。

另外，为使外部电极和振荡器检查用电极的双方的重心位置位于装配后的所述电路基板的背面重心位置附近，也可以配置外部电极和振荡器检查用电极。由此，在同时进行基于振荡器检查用电极的振荡器的电气特性的检查与基于外部电极的产品的特性筛选的情况下，能够防止检查用探针的接触不良并提高测量精度。

在所述的实施方式中，说明了振荡器检查用电极与外部电极都设置在电路基板的背面，但是也可以将任意电极或双方电极例如设置在电路基板的侧面等背面以外。

在所述的实施方式中，罩作为器状进行了说明，但是本发明并不限定于此。例如，对于形成为器状的电路基板，也可以利用平板状的罩覆盖。

在所述实施方式中，说明了以利用了2个音叉型振荡器的2轴的角速度传感器作为对象，但是本发明并不限定于此，也可以是利用了单一音叉型振荡器的角速度传感器，也可以是利用了音叉型振荡器以外的角速度传感器。

(产业上的利用可能性)

如上所述，基于本发明，由于在产品的装配后能够检测经由内部电路的输出信号未能检测的振荡器的微小特性变化，并能够准确筛选在制造过程中发生的振荡器的细小裂缝等的不合格品，因此能够提供可靠性高的角速度传感器。

另外，本发明并不限定于所述的各实施方式，只要本发明的效果有效，也可以适当替换在各实施方式中所述的构成要素，或者追加新的构成要素，或者削除部分构成要素。

Claims

1.一种角速度传感器，具备：

振荡器；

内部电路，驱动所述振荡器，检测角速度信号；

罩，为了覆盖所述电路基板的表面而被装载，密封固定在所述电路基板上的所述振荡器与所述内部电路，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的角速度传感器，其特征在于，

所述振荡器检查用电极与所述振荡器的各表面电极相对应地设置在所述电路基板的背面，与所述振荡器的各表面电极相对应地设置的振荡器检查用电极的重心位置位于装配后的所述电路基板的背面重心位置附近。

3.根据权利要求1或2所述的角速度传感器，其特征在于，

所述振荡器检查用电极与所述外部电极设置在所述电路基板的同一面上。

4.根据权利要求2所述的角速度传感器，其特征在于，

所述振荡器检查用电极的重心位置配置在所述外部电极的重心位置的附近。