JP2002372421A

JP2002372421A - 角速度センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002372421A
Application number: JP2001179707A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ootsuchi; 哲郎大土; Takafumi Koike; 隆文小池; Mitsuhiro Yamashita; 光洋山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】片持ち梁型の角速度センサ素子において、梁
を固定する支持体が小さいと実装が困難であり、かつ十
分な固定条件が得られず振動損失が大きくなるという課
題があった。【解決手段】２枚の圧電基板２、３を貼り合わせた圧
電素子１をコの字型に加工し、一方の側の振動子部４の
片方の主面に幅方向に分割された２つの電極６ａ、６ｂ
を設け、相対する主面に共通電極７を設け、別の固定用
梁部５を固定することにより角速度センサを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は角速度センサに関
し、特にナビゲーションシステムや手ぶれなどの防振シ
ステム、動作検知に関する角速度センサに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来の角速度センサを構成する
振動子の斜視図である。圧電素子１には圧電基板２と圧
電基板３が接合され、接合された基板の一方の主面に電
極６ａ、６ｂ、反対側の主面に電極７が設けられてい
る。振動子部４は支持体２０にその一端を支持されてお
り、片持ち梁を構成している。電極６ａ、６ｂと電極７
の間に駆動信号を与え、振動子を振動させる。角速度が
加わると、振動している梁にコリオリ力が発生し、電極
６ａ、電極６ｂに発生する電荷に差が生じる。この差を
検出回路で検出することにより、角速度を検知する。同
様な構造の角速度センサは特開平８−１２２０８２号公
報にも述べられている。

【０００３】片持ち梁構造は振動子が小型にできるとい
う利点を有する。しかしながら、振動子を固定する支持
体が小さいと、振動が安定せず振動損失が大きくなり梁
の振動速度が大きく取れず、結果として角速度に対する
感度が小さくなる。また、支持体が小さいと振動が支持
体部まで伝わり、支持体をパッケージ等に固定すると振
動子部の振動が阻害され、振動損失が大きくなる。

【０００４】このような問題を避けるためには、支持体
部を大きくすることが必要である。例えば、支持体の幅
は振動子部と同じであっても、支持体の長さを長く取
り、振動子部の長さと同等以上とすることや、厚さを十
分に厚くするという方法がある。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
は実質的に検出に係わる振動子部以上に設置面積を必要
とするなど小型化を阻害する要因となる。例えば、特開
昭６１−１７９１０号公報には、圧電セラミックに切り
抜きを入れて振動子部を形成する角速度センサが開示さ
れている。この場合には、支持部は大きく安定性は高く
なるが、振動子の周辺部分の面積が大きく、角速度セン
サの小型化には反する。

【０００５】また、支持体を小型化にできたとしても、
小さな支持体を圧電基板上に位置精度良く固着するのは
困難であり、量産を行う場合には極めて効率の悪い工程
であると言う問題を有していた。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、振動子部の損失を損なうことなく振動子を支持
し、かつ設置面積が実質振動部と同じ程度とすることが
できる小型の圧電素子を用いた角速度センサを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１記載の発明は、圧電素子が、圧電
基板と前記圧電基板の相対する面に形成された電極から
なる振動子部と、前記圧電基板からなり前記振動子部の
一端で連結された梁部とからなり、前記梁部が固定され
たことを特徴とする。本構成によれば、振動子とほぼ同
じ長さの固定部を有するため、固定が容易でかつ固定部
をパッケージ等に固定する際も振動子部の振動が減衰し
ており、振動子部の振動が抑圧されることがないため、
先端の振動速度が高く、小型でありながら感度の高い角
速度センサが提供される。

【０００８】本発明の請求項２記載の発明は、圧電素子
が、圧電基板と前記圧電基板の相対する面に形成された
電極からなる振動子部と、前記圧電基板からなり前記振
動子部の中央で連結された梁部とからなり、前記梁部が
固定されたことを特徴とする。本構成によれば、振動子
の中央を支持するため、全体の振動子の重心が連結部か
らなる支持部にあり振動のバランスが良いため、振動損
失が少なく、高感度でかつ小型の角速度センサが提供さ
れる。

【０００９】本発明の請求項３記載の発明は、圧電素子
が、圧電基板と前記圧電基板の相対する面に形成された
電極からなり端部で連結された２つの振動子部と、前記
圧電基板からなり前記振動子部の中央で連結された梁部
とからなり、前記梁部が固定されたことを特徴とする。
本構成によれば、２つの振動子が音叉を形成するため、
振動損失が小さく、かつ固定が容易で小型な角速度セン
サが提供される。

【００１０】本発明の請求項４記載の発明は、前記圧電
素子の前記振動子部と梁部が２枚の圧電基板を積層して
形成されていることを特徴とする。本構成によれば、バ
イモルフ構造を構成できるため、同じ駆動電圧でも振動
速度を高くでき、感度が高い角速度センサが提供され
る。

【００１１】本発明の請求項５記載の発明は、前記圧電
素子の２枚の圧電基板の分極方向が互いに積層されてい
ることを特徴とする。本構成によれば、バイモルフ構造
を構成できるため、同じ駆動電圧でも振動速度を高くで
き、感度が高い角速度センサが提供される。

【００１２】本発明の請求項６記載の発明は、前記圧電
素子の２枚の圧電基板が直接接合されていることを特徴
とする。本構成によれば、直接接合することにより、振
動の損失を招く接着層がないため、高感度で安定な角速
度センサが提供される。

【００１３】本発明の請求項７記載の発明は、２枚の圧
電基板が酸素原子及び水酸基の少なくとも１つを介して
前記圧電体が直接接合によって接合されてなることを特
徴とする。本構成によれば、直接接合することにより、
振動の損失を招く接着層がないため、高感度で安定な角
速度センサが提供される。

【００１４】本発明の請求項８記載の発明は、前記電極
のうち、少なくとも一方の面の電極が振動部の幅方向に
分割されていることを特徴とする。本構成によれば、音
片型振動子でも角速度を検出できる。

【００１５】本発明の請求項９記載の発明は、前記圧電
素子の梁部を他の基板で固定し、前記他の基板を前記圧
電素子を収納するパッケージに固定することを特徴とす
る。

【００１６】本発明の請求項１０記載の発明は、圧電基
板の相対する主面に電極を形成する工程と、前記圧電基
板に溝を加工し振動子部と梁部を形成する工程と、前記
圧電基板に別の基板からなる固定部を接合する工程とを
含むことを特徴とする。これにより、比較的大きな支持
体を個別ではなく複数個まとめて形成できるため、取り
扱いが容易で量産性に優れた角速度センサの製造方法が
提供される。

【００１７】本発明の請求項１１記載の発明は、複数の
圧電基板を直接接合する工程と、前記接合された圧電基
板の相対する主面に電極を形成する工程と、前記圧電基
板に溝を加工し振動子部と梁部を形成する工程と、前記
圧電基板に別の基板からなる固定部を接合する工程とを
含むことを特徴とする。このように、直接接合すること
により、振動の損失を招く接着層がないため、高感度で
安定な角速度センサが提供される。

【００１８】本発明の請求項１２記載の発明は、前記固
定部を前記圧電基板に直接接合する工程を含むことを特
徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１３を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明に係る実
施の形態１における角速度センサの圧電素子の斜視図で
ある。圧電素子１は２枚の圧電基板２、３を接合して形
成されている。圧電基板には、ニオブ酸リチウム単結晶
を用いた。ニオブ酸リチウムは、圧電性が比較的大き
く、かつ振動損失が小さくＱの高い振動子を構成でき
る。２枚の圧電基板の分極方向は互いに逆になるように
接合されている。

【００２１】接合された圧電基板には切り込みが入れら
れ、２つの梁が形成されている。２つの梁は、その一端
で圧電基板２、３により連結されており、いずれも片持
ち梁構造となっている。２つの梁のうち、一方の主面に
は幅方向に等しい幅で分割された電極６ａ、６ｂが形成
されている。対向する面（図では隠れている面）には梁
全面に電極７が形成されている。電極にはクロムを下地
とした金を用いた。

【００２２】電極６ａ、６ｂ、電極７を形成した梁は振
動子部４となり、他方の梁は固定用梁部５となる。振動
子部の幅は、振動子の厚みとほぼ同じになるようにす
る。具体的には、駆動方向（厚み方向）の共振周波数と
幅方向の共振周波数がほぼ等しくなるように決める。

【００２３】図２は圧電素子の固定状態を示す外観図で
ある。圧電素子１の固定用梁部５と連結部２１を固定部
材８で固定した。固定部材にはアルミナ系セラミックを
用い、接着剤で接着固定した。固定用梁部５が振動子部
４と同じ長さであるため固定部材を接着するのも容易で
ある。また、固定部材で固定することにより、片持ち梁
を強固に支えると同時に固定部材の底面では振動振幅が
零に近く、パッケージに固定しても振動子部の振動を抑
圧することがなく、振動損失が小さく先端の振動速度を
高くすることができた。

【００２４】図３は角速度センサの分解斜視図である。
圧電素子１は固定部材８を介してパッケージ１０ａに固
定されている。パッケージ１０ａには、圧電素子１を駆
動するための駆動回路とコリオリ力を検出するための検
出回路を含む半導体回路素子９が実装されている。パッ
ケージ１０ａは他のパッケージ部材であるパッケージ１
０ｂにより蓋をされ、角速度センサ１００を構成してい
る。

【００２５】図４は本発明の角速度センサの駆動・検出
方法を示すブロック図である。振動子部４の上に形成さ
れた電極６ａ、６ｂと電極７の間には振動子部４を撓み
振動させるための駆動回路１１が接続されている。駆動
回路１１からは振動子部４の共振周波数に近い周波数の
交流信号が出力される。これにより、振動子部４は撓み
振動する。

【００２６】電極６ａと電極６ｂには検出回路１２が接
続されている。検出回路は、バッファ回路や差動増幅回
路で構成され、振動中の振動子部４に回転が加わった場
合に生じるコリオリ力により電極６ａと電極６ｂの間に
生じる発生電荷の差を検出する。例えば、電極６ａと電
極６ｂに発生する電位差を差動増幅回路で検出する。差
動検出された信号は同期検波回路１３に入力される。同
期検波回路１３には、参照信号として駆動回路１１から
の信号が入力されている。同期検波回路１３で検出回路
１２からの出力信号は同期検波され、角速度の大きさに
見合う直流信号が得られる。同期検波後にさらに直流増
幅回路を設けてもよい。

【００２７】次に、本発明の角速度センサの製造方法に
ついて説明する。図５は、角速度センサに用いる圧電素
子の製造工程を示す図である。ニオブ酸リチウムからな
る２枚の圧電基板２、３を指定された厚さにまで研磨し
たのち、表面を鏡面に研磨する（ａ）。次に、２枚の圧
電基板を互いに分極方向が逆になるよう貼り合わせる
（ｂ）。貼り合わせる方法としては、直接接合法を用い
た。直接接合の工程では基板の表面を研磨して表面を均
一な鏡面にしたのち、洗浄し表面のゴミや汚染物を取り
去る。この基板を親水化処理して表面を活性化し、乾燥
した後、２枚の基板を重ね合わせる（直接接合の原理に
ついては後述する）。この後に、研削などで厚さ調整の
ための加工をしてもよい。接合された圧電基板に電極６
ａ、６ｂと７を形成する。クロムと金を真空蒸着法で全
面に蒸着し、フォトリソグラフィーでレジストパターン
を形成したのち、エッチングすることにより電極パター
ンを作製した（ｃ）。電極形成した圧電基板をダイシン
グテープなどで固定し、電極パターンにあわせてダイシ
ング法を用いて切り込みをいれて、２つの梁を作製し
た。さらに、Ａ−Ａ’線で切断加工することにより個々
の圧電素子に分離する（ｄ）。以上の方法により、圧電
素子が製造された。

【００２８】ここで、直接接合による接合の原理につい
て述べる。図６は本発明の実施の形態１における加速度
センサに用いる圧電素子の製造方法における直接接合に
よる接合の各段階における圧電基板の界面状態を示す。
図６中、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は圧電基板間の距離を示して
いる。まず、圧電基板である２枚のニオブ酸リチウム基
板２、３の両面を鏡面研磨する。次いで、これらのニオ
ブ酸リチウム基板２１ａ、２１ｂを、アンモニアと過酸
化水素と水の混合液（アンモニア水：過酸化水素水：水
＝１：１：６（容量比））で洗浄して、ニオブ酸リチウ
ム基板２１ａ、２１ｂに親水化処理を施す。図６の
（ａ）に示すように、前記混合液で洗浄された圧電基板
２、３の表面は水酸基（−ＯＨ基）で終端され、親水性
になっている（接合の前の状態）。

【００２９】次いで、図６の（ｂ）に示すように、親水
化処理を施した２枚の圧電基板２、３を、分極軸の向き
が互いに反対方向となるようにして接合する（Ｌ１＞Ｌ
２）。これにより、脱水が起こり、圧電基板２と圧電基
板３は、水酸基の重合や水素結合などの引力により引き
合って接合される。このように、鏡面研磨された面同士
を表面処理して、接触させることにより、界面に接着剤
などの接着層を介さずに対向する面を接合することを
「直接接合」による接合と呼ぶ。

【００３０】直接接合による接合では接着剤を使用しな
いので、接合界面に接着層が存在しない。接着層は振動
を吸収して感度を劣化させたり、ばらつきの原因となっ
たり、温度特性を劣化させたりするが、直接接合による
接合を用いることにより接合界面での振動吸収がなく、
ばらつきや温度変化のない接合を得ることができる。ま
た、一般的には、熱処理を施すことにより、分子間力に
よる接合から共有結合やイオン結合などの原子レベルの
より強力な接合となる。

【００３１】また、所望により、上記のようにして接合
した圧電基板２、３に、４５０℃の温度で熱処理を施し
てもよい。これにより、図６（ｃ）に示すように、圧電
基板２の構成原子と圧電基板３の構成原子との間が酸素
原子Ｏを介して共有結合した状態となり（Ｌ２＞Ｌ
３）、圧電基板２、３が原子レベルでさらに強固に直接
接合される。即ち、接合の界面に接着剤などの接着層の
存在しない結合状態が得られる。別の場合としては、圧
電基板２の構成原子と圧電基板３の構成原子との間が水
酸基を介して共有結合した状態となり、圧電基板２、３
が原子レベルで強固に直接接合される場合もある。

【００３２】なお、圧電基板が熱に弱い場合には熱処理
を行う必要はない。また、熱処理を行う場合には、圧電
体の分極が消失してしまうキュリー点を超えない温度範
囲での熱処理を行うことが好ましい。ニオブ酸リチウム
のキュリー点は１２１０℃であり、これに近い温度履歴
を受けることによって特性が劣化するため、上記キュリ
ー点以下の温度範囲で熱処理を行うのが望ましい。これ
によって、さらに強固な直接接合による接合をさせるこ
とができる。

【００３３】以上のように、本実施の形態によれば、振
動子部の長さとほぼ同じ長さ固定用梁を同一基板上に形
成して、この固定部を固定部材をパッケージに固定する
ことにより、振動の損失がなく感度の高い、小型の角速
度センサが実現できた。また、片持ち梁を固定する支持
部が振動子部の大きさと同じ程度にできるので、精度が
高く量産が容易な角速度センサの製造方法が提供でき
た。

【００３４】なお、圧電基板としてはニオブ酸リチウム
の他にタンタル酸リチウム、水晶などの圧電単結晶や、
ＰＺＴ系などの圧電セラミックを用いてもよい。

【００３５】また、電極材料はクロム、金に限るもので
はなく、チタンやニッケル、プラチナ等圧電基板に合わ
せて選択すればよい。

【００３６】また、固定部材はアルミナに限るものでは
なく、圧電基板と同じ材料や他のセラミック、金属など
を用いてもよい。また、圧電素子に接着した後、パッケ
ージに固着するのではなく、パッケージに固定部材を設
け、そこに圧電素子を固定してもよい。

【００３７】また、圧電基板の接合に直接接合を用いた
が、これに限るものではなくエポキシ樹脂系などの接着
剤を用いて接着してもよい。

【００３８】また、切り込みの加工にダイシングを用い
たが、研削やワイヤーソー加工、レーザ加工などの方法
を用いてもよい。

【００３９】また、振動部の駆動・検出方法は図４の方
法に限るものではない。

【００４０】また、半導体素子を図３のようにパッケー
ジ内に設けず、外部に別に実装してもよい。

【００４１】（実施の形態２）図７は本発明の角速度セ
ンサの製造方法の工程を示す図である。図７（ａ）〜
（ｃ）は、図５の工程と同じであるので説明は省略す
る。電極形成した接合された圧電基板に凸状の形をした
アルミナからなる固定部材を貼り合わせた。貼り合わせ
には接着剤を用いた（ｄ）。

【００４２】貼り合わせた後、圧電基板にダイシングで
切り込みをいれ、２つの梁部を形成した。さらに、Ａ−
Ａ’で固定部材の部分も含めて切断することにより、個
々の圧電素子に分離した。

【００４３】以上の方法によれば、複数の圧電素子に用
いる固定部材を一括して圧電基板上に形成できるので固
定部材を個々に取り付ける必要がなく、小さな圧電素子
でも量産性に優れた工法が提供される。

【００４４】なお、固定部材はアルミナに限るものでは
なく、圧電基板と同じ材料や他のセラミック、金属など
を用いてもよい。また、形状は凸上に限るものではな
く、格子状のものでもよい。

【００４５】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
おける角速度センサに用いる圧電素子の外観図を図８に
示す。ニオブ酸リチウムからなる圧電基板２、３が接合
され、その主たる相対する面に電極６ａ、６ｂと電極７
が形成されている。電極を６ａ、６ｂ、７を形成した部
分の両側に切り込みを入れ、一つの振動子部と２つの固
定部用梁を設けた圧電素子１となっている。３つの梁
は、圧電基板からなる連結部２１で接続されている。

【００４６】この圧電素子の固定部梁と連結部に固定部
材を貼り付けた。図９に固定状態を示す外観図を示す。
固定部材はアルミナ等からなる。この固定部材により、
より安定に梁を支持することができると同時にパッケー
ジに固定しても振動の減衰を招かない。また、取り扱い
を容易にし量産性が向上する。

【００４７】本実施の形態は実施の形態１に比べて、振
動子部の両側に固定部があるのでより安定な振動とな
り、振動損失が小さく、また検出方向への漏れ振動も小
さくできる。

【００４８】角速度センサとしての構成は、実施の形態
１と同様であるので詳細な説明は略す。

【００４９】なお、圧電基板としてはニオブ酸リチウム
の他にタンタル酸リチウム、水晶などの圧電単結晶や、
ＰＺＴ系などの圧電セラミックを用いてもよい。

【００５０】また、固定部材はアルミナに限るものでは
なく、圧電基板と同じ材料や他のセラミック、金属など
を用いてもよい。

【００５１】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
おける角速度センサに用いる圧電素子の外観図を図１０
に示す。ニオブ酸リチウムからなる圧電基板２、３が接
合され、その主たる相対する面に電極６ａ、６ｂと電極
７が形成されている。中央の連結部２１を残して電極を
６ａ、６ｂ、７を形成した部分の下部に切り込みを入れ
た構造となっている。これにより中心部が支持されたの
振動子部４と固定用梁部５を設けた圧電素子１となる。
２つの梁は、圧電基板からなる連結部２１で接続されて
いる振動子部の幅は、振動子の厚みとほぼ同じになるよ
うにする。具体的には、駆動方向（厚み方向）の共振周
波数と幅方向の共振周波数がほぼ等しくなるように決め
る。

【００５２】この圧電素子の固定部梁と連結部に固定部
材を貼り付けた。図１１に固定状態を示す外観図を示
す。固定部材はアルミナ等からなる。この固定部材によ
り、より安定に梁を支持することができると同時にパッ
ケージに固定しても振動の減衰を招かない。また、取り
扱いを容易にし量産性が向上する。

【００５３】本実施の形態は実施の形態１に比べて、振
動子部の中央に固定部があるのでより安定な振動とな
る。なぜならば固定部の左右で同じ振動が発生し、重心
が固定部にあるためバランスが取りやすいためである。
よって振動損失が小さく、かつ先端振動速度が高くな
り、また検出方向への漏れ振動も小さくできる。

【００５４】角速度センサとしての構成は、実施の形態
１と同様であるので詳細な説明は略す。

【００５５】なお、圧電基板としてはニオブ酸リチウム
の他にタンタル酸リチウム、水晶などの圧電単結晶や、
ＰＺＴ系などの圧電セラミックを用いてもよい。

【００５６】また、固定部材はアルミナに限るものでは
なく、圧電基板と同じ材料や他のセラミック、金属など
を用いてもよい。

【００５７】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
おける角速度センサに用いる圧電素子の外観図を図１２
に示す。ニオブ酸リチウムからなる圧電基板２、３が接
合され、その主たる相対する面に電極６ａ、６ｂと電極
７が形成されている。また別の部分に、電極２２と電極
２３が相対して設けられている。電極６ａ、６ｂ、電極
７と電極２２、電極２３の間及び電極６ａ、６ｂ、電極
７の下部に連結部２１を残して切り込みを入れて電極を
６ａ、６ｂ、７を形成した部分の下部に切り込みを入れ
た構造となっている。これにより端部が支持されたの２
つの振動子部４と固定用梁部５を設けた圧電素子１とな
る。２つの振動子部４は音叉を構成する。音叉型振動子
は振動の安定性が高く、振動損失も少なく高い振動速度
が得られる振動子部の幅は、振動子の厚みとほぼ同じに
なるようにする。具体的には、駆動方向（厚み方向）の
共振周波数と幅方向の共振周波数がほぼ等しくなるよう
に決める。

【００５８】この圧電素子の固定部梁と連結部に固定部
材を貼り付けた。図１３に固定状態を示す外観図を示
す。固定部材はアルミナ等からなる。この固定部材によ
り、より安定に梁を支持することができると同時にパッ
ケージに固定しても振動の減衰を招かない。また、取り
扱いを容易にし量産性が向上する。

【００５９】本実施の形態は実施の形態１に比べて、音
叉型の振動子であるのでより安定な振動となる。よって
振動損失が小さく、かつ先端振動速度が高くなり、また
検出方向への漏れ振動も小さくできる。

【００６０】角速度センサとしては、実施の形態１と同
様に固定部をパッケージに固着して構成する。

【００６１】振動子の駆動は音片型の場合と異なり、駆
動回路の出力信号を電極２２と電極２３に印加し、電極
６ａと６ｂの間の信号差を差動増幅する。

【００６２】なお、圧電基板としてはニオブ酸リチウム
の他にタンタル酸リチウム、水晶などの圧電単結晶や、
ＰＺＴ系などの圧電セラミックを用いてもよい。

【００６３】また、固定部材はアルミナに限るものでは
なく、圧電基板と同じ材料や他のセラミック、金属など
を用いてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上により、本発明の角速度センサは、
振動子とほぼ同じ長さの固定部を有するために固定が容
易で、かつ固定部をパッケージ等に固定する際も振動子
部の振動が減衰しており、振動部の振動が抑圧されるこ
とないため、先端の振動速度が高く、小型でありながら
感度の高い角速度センサが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における角速度センサに
用いる圧電素子の斜視図

【図２】本発明の実施の形態１における角速度センサの
固定状態を示す図

【図３】本発明の実施の形態１における角速度センサの
分解斜視図

【図４】本発明の実施の形態１における角速度センサの
駆動・検出方法を示すブロック図

【図５】本発明の実施の形態１における角速度センサの
製造工程を示す図

【図６】本発明の実施の形態１における直接接合の原理
を説明する図

【図７】本発明の実施の形態２における角速度センサの
製造工程を示す図

【図８】本発明の実施の形態３における角速度センサに
用いる圧電素子の斜視図

【図９】本発明の実施の形態３における角速度センサの
固定状態を示す図

【図１０】本発明の実施の形態４における角速度センサ
に用いる圧電素子の斜視図

【図１１】本発明の実施の形態４における角速度センサ
の固定状態を示す図

【図１２】本発明の実施の形態５における角速度センサ
に用いる圧電素子の斜視図

【図１３】本発明の実施の形態５における角速度センサ
の固定状態を示す図

【図１４】従来の角速度センサに用いる圧電素子の斜視
図

【符号の説明】

１圧電素子２，３圧電基板４振動子部５固定用梁部６ａ，６ｂ，７，２２，２３電極８固定部材９半導体回路素子１０ａ，１０ｂパッケージ１１駆動回路１２検出回路１３同期検波回路２１連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下光洋大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2F105 AA08 AA10 BB02 BB13 CC01 CD02 CD06 CD13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子が、圧電基板と前記圧電基板の相
対する面に形成された電極からなる振動子部と、前記圧
電基板からなり前記振動子部の一端で連結された梁部と
からなり、前記梁部が固定されたことを特徴とする角速
度センサ。
【請求項２】圧電素子が、圧電基板と前記圧電基板の相
対する面に形成された電極からなる振動子部と、前記圧
電基板からなり前記振動子部の中央で連結された梁部と
からなり、前記梁部が固定されたことを特徴とする角速
度センサ。
【請求項３】圧電素子が、圧電基板と前記圧電基板の相
対する面に形成された電極からなり端部で連結された２
つの振動子部と、前記圧電基板からなり前記振動子部の
中央で連結された梁部とからなり、前記梁部が固定され
たことを特徴とする角速度センサ。
【請求項４】前記圧電素子の前記振動子部と梁部が、２
枚の圧電基板を積層して形成されていることを特徴とす
る請求項１から請求項３のいずれかに記載の加速度セン
サ。
【請求項５】前記圧電素子の２枚の圧電基板の分極方向
が互いに積層されていることを特徴とする請求項４に記
載の角速度センサ。
【請求項６】前記圧電素子の２枚の圧電基板が直接接合
されていることを特徴とする請求項４または５に記載の
角速度センサ。
【請求項７】２枚の圧電基板が、酸素原子及び水酸基の
少なくとも１つを介して前記圧電素子が直接接合によっ
て接合されてなることを特徴とする請求項６に記載の角
速度センサ。
【請求項８】前記電極のうち、少なくとも一方の面の電
極が振動子部の幅方向に分割されていることを特徴とす
る請求項１から請求項７のいずれかに記載の角速度セン
サ。
【請求項９】前記圧電素子の梁部を他の基板で固定し、
前記他の基板を前記圧電素子を収納するパッケージに固
定することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれ
かに記載の角速度センサ。
【請求項１０】圧電基板の相対する主面に電極を形成す
る工程と、前記圧電基板に溝を加工し振動子部と梁部を
形成する工程と、前記圧電基板に別の基板からなる固定
部を接合する工程とを含むことを特徴とする角速度セン
サの製造方法。
【請求項１１】複数の圧電基板を直接接合する工程と、
前記接合された圧電基板の相対する主面に電極を形成す
る工程と、前記圧電基板に溝を加工し振動子部と梁部を
形成する工程と、前記圧電基板に別の基板からなる固定
部を接合する工程を含むことを特徴とする角速度センサ
の製造方法。
【請求項１２】前記固定部を前記圧電基板に直接接合す
る工程を含むことを特徴とする請求項１０または１１に
記載の角速度センサの製造方法。