JP2002286741A - リードフレームおよびそれを用いた振動ジャイロの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動子と支持部材を高い位置精度で固定する
ことのできる振動ジャイロの製造方法およびそれに用い
られるリードフレームを提供する。 【解決手段】 リードフレーム６０に支持部２２ととも
に振動子２を保持する保持部６１を設ける。 【効果】 支持部と振動子の位置精度を高めることがで
きるため、振動子の振動が安定し、共振特性（共振周波
数、Ｑｍ）のばらつきや劣化が小さくなり、振動ジャイ
ロの性能の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動ジャイロの製
造方法およびそれに用いられるリードフレーム、例えば
車両横転検出、車両姿勢検出、カメラの手ぶれ検出など
に用いられる振動ジャイロの製造方法およびそれに用い
られるリードフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来の振動ジャイロにおける振
動子部の斜視図を示す。図３において、振動子部１は振
動子２と金属製の支持部材８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂから
構成されている。

【０００３】このうち、振動子２は、厚み方向に分極さ
れるとともに一方主面に分割電極４Ｌと４Ｒが形成され
た圧電体基板３と、厚み方向に分極されるとともに一方
主面に共通電極６が形成された圧電体基板５が、互いに
分極の方向が逆になるように、中間電極７を介して他方
主面同士で貼り合わされて構成されている。

【０００４】支持部材８ａ、８ｂは、圧電体基板３の一
方主面上において、分割電極４Ｌ、４Ｒにまたがって電
気的かつ機械的に接続されている。また、支持部材９
ａ、９ｂは、圧電体基板５の一方主面上において、共通
電極６に電気的かつ機械的に接続されている。なお、支
持部材８ａと８ｂが分割電極４Ｌ、４Ｒを介して短絡し
ないように、分割電極４Ｌ、４Ｒにはそれぞれギャップ
ｇ１、ｇ２が形成されている。

【０００５】図４を用いて、このような振動ジャイロの
製造方法、より具体的には振動子部１の製造方法につい
て説明する。なお、ここでは振動子２に支持部材８ａ、
８ｂ、９ａ、９ｂを接続する方法について説明し、振動
子２自身の製造方法については省略する。また、振動ジ
ャイロの製造方法としては、振動子に接続された支持部
材の端部をベース部材の固定することによって振動子を
中空に保持したり、さらに振動子を駆動したり振動子か
ら出力される信号からコリオリ力を検出したりする回路
が形成された回路基板と接続したりする工程があるが、
これらについても本願発明の主要部ではないために説明
を省略する。

【０００６】まず、治具１０とリードフレーム２０を準
備する。治具１０は、ベース部１１に、ベース部１１に
植設されたそれぞれ２つのガイドピン１２および１３、
ベース部１１に設けられた２つの保持部１４、ベース部
１１に形成された２つの貫通孔１５をひとまとまりとし
て複数セット設けられて構成されている。また、リード
フレーム２０は、枠部２１と、枠部２１と一体に形成さ
れた接続部である２つの支持部２２と、枠部２１に形成
された２つのガイド穴２３をひとまとまりとしたフレー
ムユニットが複数連結されて構成されている。なお、こ
こで言うフレームユニットとは、リードフレームにおけ
る１つの単位という意味である。

【０００７】次に、治具１０にリードフレーム２０をの
せる。このとき、ガイドピン１２がガイド穴２３を貫通
するようにするため、リードフレーム２０の支持部２２
が治具１０に対して位置決めされる。

【０００８】次に、治具１０の保持部１４に被搭載物で
ある振動子２をのせる。振動子２は保持部１４によっ
て、治具１０に対して位置決めされる。このとき、リー
ドフレーム２０の支持部２２の中央部は振動子２の共通
電極６と接触する。また、支持部２２と共通電極６の接
触部分は貫通孔１５上に位置する。なお、支持部２２も
しくは共通電極６の互いに接触する部分には、振動子２
をのせる前にクリームはんだを塗布しておく。

【０００９】次に、その上にリードフレーム３０をのせ
る。リードフレーム３０は、枠部３１と、枠部３１と一
体に形成された２つの支持部３２と、枠部３１に形成さ
れた２つのガイド穴３３をひとまとまりとしたフレーム
ユニットが複数連結されてフープ状に構成されている。
このとき、ガイドピン１３がガイド穴３３を貫通するよ
うにするため、リードフレーム３０の支持部３２が治具
１０に対して位置決めされる。このとき、リードフレー
ム３０の支持部３２の中央部は振動子２の分割電極４
Ｌ、４Ｒと接触する。なお、分割電極４Ｌ、４Ｒもしく
は支持部３２の互いに接触する部分には、リードフレー
ム３０をのせる前にクリームはんだを塗布しておく。

【００１０】次に、その上に治具４０をのせる。治具４
０は、ベース部４１、ベース部４１に形成されたそれぞ
れ２つのガイド穴４２および４３と貫通孔４４が複数セ
ット設けられて構成されている。このとき、ガイドピン
１２、１３がガイド穴４２、４３をそれぞれ貫通するよ
うに位置決めされ、その結果、分割電極４Ｌ、４Ｒと支
持部３２の接触部分が貫通孔４４の下に位置する。

【００１１】次に、貫通孔１５、４４を通して支持部２
２と共通電極６の接触部分および分割電極４Ｒ、４Ｌと
支持部３２の接触部分に熱ごてを当ててクリームはんだ
を溶かして両者をはんだ付けする。

【００１２】最後に、治具１０、４０を外し、リードフ
レーム２０の枠部２１と支持部２２の境界およびリード
フレーム３０の枠部３１と支持部３２の境界部分を切断
する。これによって図３に示した振動子部１が構成され
る。このとき、リードフレーム２０の支持部２２が支持
部材９ａおよび９ｂに、リードフレーム３０の支持部３
２が支持部材８ａおよび８ｂになる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図４を用いて説明した
振動子部１の製造方法においては、治具１０を基準にし
て支持部２２、振動子２、支持部３２が位置決めされ
る。そのため、治具１０のガイドピン１２、１３とリー
ドフレーム２０および３０のガイド穴２３および３３の
寸法差、治具１０の保持部１４と振動子２の寸法差の２
重の寸法差により、振動子２に対する支持部２２、３２
の固定位置がばらつき、高い位置精度を保つのが困難に
なる。

【００１４】振動子２と支持部２２、３２、すなわち支
持部材８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂの位置精度が悪くなる
と、振動子部１の振動の安定性が低下し、振動子部１の
共振特性（共振周波数、Ｑｍ）のばらつきや劣化が生
じ、振動ジャイロとしての性能が阻害されることにな
る。

【００１５】本発明は上記の問題点を解決することを目
的とするもので、振動子と支持部材を高い位置精度で固
定することのできる振動ジャイロの製造方法およびそれ
に用いられるリードフレームを提供する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のリードフレームは、枠部と、該枠部と連続
して形成される接続部と、前記枠部と連続して形成され
るとともに前記接続部に固定される被搭載物を保持して
前記接続部に対して位置決めするための保持部とからな
るフレームユニットを有することを特徴とする。

【００１７】また、本発明のリードフレームは、前記被
搭載物が音片型の振動子であって、前記接続部が前記振
動子を中空に支持するための支持部であることを特徴と
する。

【００１８】また、本発明のリードフレームは、前記保
持部は、前記振動子を前記フレームユニットの水平方向
に関して位置決めする形状を有することを特徴とする。

【００１９】また、本発明のリードフレームは、前記保
持部は、前記振動子を前記フレームユニットの厚み方向
に関して位置決めする形状を有することを特徴とする。

【００２０】また、本発明のリードフレームは、複数の
前記フレームユニットがフープ状に形成されていること
を特徴とする。

【００２１】また、本発明の振動ジャイロの製造方法
は、音片型の振動子および請求項２ないし４のいずれか
に記載のリードフレームを準備する工程と、前記保持部
で前記振動子の両端を保持して、前記支持部に対して前
記振動子を位置決めする工程と、前記振動子に前記支持
部を固定する工程と、前記支持部を前記枠部から切り離
すことによって前記振動子から前記保持部を外す工程と
を備えたことを特徴とする。

【００２２】このように構成することにより、本発明の
リードフレームおよびそれを用いた振動ジャイロの製造
方法においては、振動子と支持部材を高い位置精度で固
定することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１を用いて、本発明の振動ジャ
イロの製造方法について説明する。図１において、図４
と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説
明を省略する。

【００２４】図１において、治具１０に代えて治具５０
を、リードフレーム２０に代えてリードフレーム６０を
用いる点が図４を用いて説明した従来の振動ジャイロの
製造方法と異なる。ここで、治具５０においては、治具
１０において設けられていた保持部１４が除去されてい
る。逆に、リードフレーム６０においては、リードフレ
ーム２０では備えていなかった２つの保持部６１を備え
ている。

【００２５】ここで、図２に、リードフレーム６０の保
持部６１近傍の拡大図を示し、これを併用して振動子の
保持について説明する。

【００２６】図２に示すように、保持部６１はリードフ
レーム６０の枠部２１に一体に形成されており、振動子
２をその長手方向に保持する長手方向保持部６１ａと、
幅方向に保持する幅方向保持部６１ｂと、厚み方向に保
持する厚み方向保持部６１ｃから構成されている。

【００２７】長手方向保持部６１ａは、対になったもう
１つの保持部６１の長手方向保持部６１ａとで、振動子
２を両端部から挟むように保持する。また、幅方向保持
部６１ｂは１つの保持部６１に振動子２の幅と同じだけ
の間隔をあけて２つ設けられており、振動子２の端部を
幅方向から挟むように保持する。振動子２は、この長手
方向保持部６１ａと幅方向保持部６１ｂによって、リー
ドフレーム６０の１つのフレームユニットに対して水平
方向に関して位置決めされる。

【００２８】さらに、厚み方向支持部６１ｃには、振動
子２の端部がのせられる。これによって、振動子２はリ
ードフレーム６０の１つのフレームユニットの厚み方向
に関して位置決めされる。

【００２９】振動ジャイロの製造法については基本的に
は従来と同じなので、従来と異なる点についてのみ説明
する。

【００３０】まず、治具５０にリードフレーム６０がの
せられた状態で、リードフレーム６０の保持部６１に振
動子２をのせる。振動子２は保持部６１によって、リー
ドフレーム６０の１つのフレームユニットに対して位置
決めされる。

【００３１】そして、リードフレーム３０と治具４０が
のせられて、振動子２に支持部２２、３２がはんだ付け
された後、治具５０、４０を外し、リードフレーム６０
の枠部２１と支持部２２の境界およびリードフレーム３
０の枠部３１と支持部３２の境界部分を切断する。これ
によって図３に示した振動子部１が構成される。このと
き、リードフレーム６０の支持部２２が支持部材９ａお
よび９ｂに、リードフレーム３０の支持部３２が支持部
材８ａおよび８ｂになる。さらに、保持部６１はリード
フレーム６０の枠部２１に接続されているため、枠部２
１と同時に振動子２から取り除かれる。

【００３２】このように、本発明の振動ジャイロの製造
方法においては、振動子２がリードフレーム６０のフレ
ームユニットに対して位置決めされる。フレームユニッ
トには一体に形成された支持部２２も設けられているた
め、振動子２は支持部２２に対して直接位置決めされる
ことになる。そのため、振動子２と支持部２２の寸法差
は小さく、振動子２に対する支持部２２、３２の固定位
置があまりばらつかず、高い位置精度を保つことができ
る。

【００３３】そして、振動子と支持部材との固定の位置
精度を高くできるために、振動子の振動が安定し、共振
特性（共振周波数、Ｑｍ）のばらつきや劣化が小さくな
り、振動ジャイロの性能の向上を図ることができる。

【００３４】なお、上記の実施例においては支持部２２
の設けられているリードフレーム６０に保持部６１を設
けていたが、支持部３２の設けられているリードフレー
ム３０にも保持部を設けても構わないもので、その場合
には全ての支持部の振動子に対する位置精度を高めるこ
とができ、振動子の振動をさらに安定させ、振動ジャイ
ロの性能のさらなる向上を図ることができるものであ
る。

【００３５】また、保持部の形状に関しても、リードフ
レームの枠部に一体に形成されるものであれば実施例の
構成に限定されるものではない。また、例えば厚み方向
保持部に関しては必ずしも必要なものではなく、なくて
も構わないものである。上記の実施例において厚み方向
保持部６１ｃが存在しない場合には、治具５０の一部が
その代わりをすることになる。

【００３６】また、上記の実施例においては、振動子と
支持部材をクリームはんだを使ってはんだ付けするとし
たが、それに限るものではない。たとえばリードフレー
ムの支持部にはんだめっきを施しておいて、振動子の電
極との接触部において、そのはんだめっきを一旦溶かし
て再度固めることによって固定する方法でも構わないも
のである。もちろん、はんだによる固定に限るものでも
なく、例えば導電性接着剤による固定でも構わないもの
である。その場合には、熱ごてを用いる代わりにオーブ
ンに入れて導電性接着剤を硬化させることになる。

【００３７】また、上記の実施例においては、振動ジャ
イロを例として被搭載物である振動子に固定する接続部
材である支持部材を形成したリードフレームについて説
明したが、本発明のリードフレームとしてはこれに限る
ものではない。振動子以外の何らかの被搭載物に対して
高い位置精度で固定したい接続部材を接続部として供給
するリードフレームであれば、用途は限定されないもの
である。

【００３８】

【発明の効果】本発明のリードフレームおよびそれを用
いた振動ジャイロの製造方法においては、枠部と、枠部
と連続して形成されるともに振動子に固定される接続部
である支持部と、枠部と連続して形成されるとともに振
動子を保持して支持部に対して位置決めするための保持
部とからなるフレームユニットを有することによって、
被搭載物である振動子と支持部材を高い位置精度で固定
することができ、振動ジャイロの性能の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の振動ジャイロの製造方法を説明するた
めの展開斜視図である。

【図２】図１におけるリードフレームにおける保持部を
示す拡大斜視図である。

【図３】振動ジャイロの振動子部を示す斜視図である。

【図４】従来の振動ジャイロの製造方法を説明するため
の展開斜視図である。

【符号の説明】

２…振動子 １１、４１…ベース部 １２、１３…ガイドピン １５、４４…貫通孔 ２１、３１…枠部 ２２、３２…支持部 ２３、３３、４２、４３…ガイド穴 ３０、６０…リードフレーム ４０、５０…治具 ６１…保持部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠部と、該枠部と連続して形成される接
   続部と、前記枠部と連続して形成されるとともに前記接
   続部に固定される被搭載物を保持して前記接続部に対し
   て位置決めするための保持部とからなるフレームユニッ
   トを有することを特徴とするリードフレーム。
2. 【請求項２】 前記被搭載物が音片型の振動子であっ
   て、前記接続部が前記振動子を中空に支持するための支
   持部であることを特徴とする、請求項１に記載のリード
   フレーム。
3. 【請求項３】 前記保持部は、前記振動子を前記フレー
   ムユニットの水平方向に関して位置決めする形状を有す
   ることを特徴とする、請求項２に記載のリードフレー
   ム。
4. 【請求項４】 前記保持部は、前記振動子を前記フレー
   ムユニットの厚み方向に関して位置決めする形状を有す
   ることを特徴とする、請求項３に記載のリードフレー
   ム。
5. 【請求項５】 複数の前記フレームユニットがフープ状
   に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４
   のいずれかに記載のリードフレーム。
6. 【請求項６】 音片型の振動子および請求項２ないし５
   のいずれかに記載のリードフレームを準備する工程と、 前記保持部で前記振動子の両端を保持して、前記支持部
   に対して前記振動子を位置決めする工程と、 前記振動子に前記支持部を固定する工程と、 前記支持部を前記枠部から切り離すことによって前記振
   動子から前記保持部を外す工程とを備えたことを特徴と
   する振動ジャイロの製造方法。