JP2003028643A - Electrode forming method for columnar piezoelectric vibrator and vibrator for piezoelectric vibration gyroscope - Google Patents

Electrode forming method for columnar piezoelectric vibrator and vibrator for piezoelectric vibration gyroscope

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JP2003028643A
JP2003028643A JP2001210940A JP2001210940A JP2003028643A JP 2003028643 A JP2003028643 A JP 2003028643A JP 2001210940 A JP2001210940 A JP 2001210940A JP 2001210940 A JP2001210940 A JP 2001210940A JP 2003028643 A JP2003028643 A JP 2003028643A
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Japan
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printing
electrode
screen
piezoelectric vibrator
emulsion
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JP2001210940A
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Inventor
Koichi Okamoto
幸一 岡本
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Tokin Corp
Original Assignee
NEC Tokin Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a columnar piezoelectric vibrator comprising strip-like electrodes all of which have uniform thickness, and to provide a piezoelectric vibration gyroscope using the columnar piezoelectric vibrator reduced in the irregularity of characteristics, especially in the irregularity of transmission characteristics. SOLUTION: The electrodes of the columnar piezoelectric vibrator are formed by a screen printing method, and a plurality of strip-like patterns vertical to a printing direction are formed on a screen. The thickness of the emulsion at the portion on the surface of the screen excepting the insides of two straight lines, which respectively pass two outermost points in both directions of the printing patterns in the direction (widthwise direction) vertical to the printing direction among portions on the surface of the screen positioned on the side of a printing advance direction from the terminal lines of the finally printed strip-like pattern and the extention lines thereof, is made larger than that of the emulsion of other part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円柱形圧電振動子
とその電極形成方法に関し、特に圧電振動ジャイロ用振
動子の電極形成にも好適な方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical piezoelectric vibrator and a method of forming electrodes thereof, and more particularly to a method suitable for forming electrodes of a vibrator for a piezoelectric vibration gyro.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電セラミックスは、様々な分野に応用
されており、円柱形圧電振動子を用いた圧電振動ジャイ
ロもその一例であり、角速度センサとして、ビデオ、カ
メラの手ぶれ補正や、船舶、自動車等の移動体に搭載さ
れる機器類の姿勢制御装置や、自動車のナビゲーション
システム等の分野で用いられている。
2. Description of the Related Art Piezoelectric ceramics have been applied to various fields, and a piezoelectric vibrating gyro using a cylindrical piezoelectric vibrator is an example thereof. As an angular velocity sensor, video, camera shake correction, ship, automobile, etc. It is used in fields such as attitude control devices for devices mounted on moving bodies, navigation systems for automobiles, and the like.

【0003】図7は、圧電振動ジャイロに用いられる圧
電振動子の概略構造の例を示したもので、図7(a)は
圧電振動子40の斜視図、図7(b)は圧電振動子40
の中央部における断面図である。この圧電振動子40
は、円柱形の圧電セラミックス41に電極を形成して成
る。圧電セラミックス41の外周面上には、等角間隔か
つ長さ方向と平行な位置に7個の帯状電極42〜48が
形成されている。これら7本の帯状電極において、42
と43、43と44、44と45、45と46、46と
47、46と47、47と48の全ての間隔は、等角度
で配置され、かつ図7(a)に示すように、互いに長手
方向に平行に位置している。
7A and 7B show an example of a schematic structure of a piezoelectric vibrator used in a piezoelectric vibrating gyro. FIG. 7A is a perspective view of the piezoelectric vibrator 40, and FIG. 7B is a piezoelectric vibrator. 40
It is sectional drawing in the center part. This piezoelectric vibrator 40
Is formed by forming electrodes on a cylindrical piezoelectric ceramic 41. Seven strip-shaped electrodes 42 to 48 are formed on the outer peripheral surface of the piezoelectric ceramic 41 at equiangular intervals and at positions parallel to the length direction. In these seven strip electrodes, 42
And 43, 43 and 44, 44 and 45, 45 and 46, 46 and 47, 46 and 47, 47 and 48 are all equiangularly arranged and, as shown in FIG. It is located parallel to the longitudinal direction.

【0004】これら帯状電極42〜48の内、円周上に
沿って、1つおきに位置する帯状電極42,44,4
6,48は、アース用帯状電極で、それらの両端は、図
7(a)に示すように、環状のアース用接続電極49
a、49bに接続されている。そして、帯状電極45は
駆動端子とも呼ばれ、さらに、残りの2個の帯状電極4
3,47が検出端子とも呼ばれる。
Of these strip-shaped electrodes 42 to 48, every other strip-shaped electrode 42, 44, 4 is positioned along the circumference.
Reference numerals 6 and 48 are earth band electrodes, and both ends thereof are ring-shaped earth connection electrodes 49 as shown in FIG. 7A.
a, 49b. The strip electrode 45 is also called a drive terminal, and the remaining two strip electrodes 4 are
3, 47 are also called detection terminals.

【0005】従来、これら帯状電極42〜48を形成す
る方法として、曲面スクリーン印刷法が用いられてい
る。図2に、従来の電極形成に使用されるスクリーンの
概略図を示す。図2(a)は、その上面図であり、図2
(b)は、図2(a)のB-B′で示される切断面によ
る断面図である。
Conventionally, a curved screen printing method has been used as a method for forming these strip electrodes 42 to 48. FIG. 2 shows a schematic view of a screen used for forming a conventional electrode. FIG. 2 (a) is a top view of FIG.
2B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 2A.

【0006】一般的に使用されるスクリーン30は、枠
11とメッシュ12と乳剤13から構成される。メッシ
ュ12は、ある張力を保ちながら枠11に固定されてい
る。乳剤13は、メッシュ12の片側に一定の厚みで形
成されている。圧電セラミックス41上に形成される電
極と同形の部分に対応して、エッチング等により乳剤を
落とし、印刷パターン14を形成している。
A commonly used screen 30 comprises a frame 11, a mesh 12 and an emulsion 13. The mesh 12 is fixed to the frame 11 while maintaining a certain tension. The emulsion 13 is formed on one side of the mesh 12 with a constant thickness. The print pattern 14 is formed by removing the emulsion by etching or the like corresponding to the portion having the same shape as the electrode formed on the piezoelectric ceramics 41.

【0007】図4に、従来のスクリーンを用いた電極形
成方法のプロセスフローを示す。図4(a)から図4
(f)は、ステップ4aからステップ4fまでの6つの
過程を説明する図である。また、それぞれの図は、左右
に並んだ側面図と正面図から構成されている。ここで、
22はスキージ、23は導電ペースト、そして24は振
動子受けステージである。
FIG. 4 shows a process flow of a conventional electrode forming method using a screen. 4 (a) to 4
(F) is a figure explaining six processes from step 4a to step 4f. Further, each drawing is composed of a side view and a front view which are arranged side by side. here,
22 is a squeegee, 23 is a conductive paste, and 24 is a vibrator receiving stage.

【0008】まず最初に、スキージ22は、スクリーン
30の乳剤13の非形成面側から印刷パターン14の手
前で、スクリーン30にある圧力で押し当てられ、圧電
セラミックス41は、スクリーン30の乳剤13と接触
している(ステップ4a)。その様子は図4(a)に示
されている。
First, the squeegee 22 is pressed from the non-formed surface side of the emulsion 30 of the screen 30 in front of the print pattern 14 with a pressure on the screen 30, and the piezoelectric ceramic 41 is pressed against the emulsion 13 of the screen 30. They are in contact (step 4a). The situation is shown in FIG.

【0009】この状態からスクリーンを水平に動かし始
めると、スクリーン30と圧電セラミックス41の間の
摩擦力により、圧電セラミックス41はスクリーン30
と同期して回転を始める(ステップ4b)。その様子は
図4(b)に示されている。
When the screen is started to move horizontally from this state, the piezoelectric ceramic 41 is moved to the screen 30 by the frictional force between the screen 30 and the piezoelectric ceramic 41.
The rotation starts in synchronization with (step 4b). The situation is shown in FIG.

【0010】そして、速度Vでスクリーンの速度を一
定にする(ステップ4c)。その様子は図4(c)に示
されている。
Then, the speed of the screen is kept constant at the speed V 0 (step 4c). The situation is shown in FIG.

【0011】この速度Vを保ったまま、スキージ22
が印刷パターン14上を通過するとき、導電ペースト2
3がメッシュ12を通してかき出され、圧電セラミック
ス41の円周上に塗布され、帯状電極42から順次形成
されていく(ステップ4d)。その様子は図4(d)に
示されている。
While maintaining this speed V 0 , the squeegee 22
When the paste passes over the printed pattern 14, the conductive paste 2
3 is scraped out through the mesh 12, applied on the circumference of the piezoelectric ceramics 41, and sequentially formed from the strip electrode 42 (step 4d). The situation is shown in FIG.

【0012】そして、途中からスクリーンは減速する
(ステップ4e)。その様子は図4(e)に示されてい
る。
Then, the screen decelerates from the middle (step 4e). The situation is shown in FIG.

【0013】最後に印刷される帯状電極48を形成する
と同時にスクリーンは止まる(ステップ4f)。その様
子は図4(e)に示されている。
At the same time as the last printed strip electrode 48 is formed, the screen stops (step 4f). The situation is shown in FIG.

【0014】 図6は、この従来法における印刷
速度とスクリーン位置の関係を示す図である。このよう
なスクリーンを用いた曲面印刷方法の場合、スクリーン
30を必要以上に動かしてしまうと、圧電セラミックス
41は回転を続けてしまい、そうした場合、最初に形成
された電極が、乳剤13と接触してしまう。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the printing speed and the screen position in this conventional method. In the case of the curved surface printing method using such a screen, if the screen 30 is moved more than necessary, the piezoelectric ceramics 41 continue to rotate, and in that case, the electrode formed first comes into contact with the emulsion 13. Will end up.

【0015】一般的に、スクリーン印刷に用いられる導
電ペーストは、作業性、再現性を良くするために、常温
では、ほとんど乾燥しないように作られている。そのた
め、乾燥していない電極が乳剤と接触することで、最初
に形成された電極が滲んでしまい、鮮明に形成すること
ができなくなってしまう。これを回避するために、図6
に示すように、最後に印刷される帯状電極48を形成す
ると同時にスクリーンを止めて、即ち電極塗布の後、圧
電セラミックス41が1回転以上しないようにして、既
に形成された帯状電極42〜48を滲ませることなく、
鮮明に保つようにしている。
Generally, the conductive paste used for screen printing is made so as not to dry at room temperature in order to improve workability and reproducibility. Therefore, when the non-dried electrode comes into contact with the emulsion, the electrode formed first is bleeding and cannot be clearly formed. In order to avoid this, FIG.
As shown in FIG. 6, the screen is stopped at the same time when the strip electrode 48 to be printed last is formed, that is, the piezoelectric ceramics 41 is prevented from rotating more than once after the electrode application, and the strip electrodes 42 to 48 already formed are removed. Without blurring
I try to keep it clear.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
方法では、図6から明かなように、最後に印刷される帯
状電極48だけが、他の帯状電極よりも遅い速度で印刷
されることになり、その結果、帯状電極48の厚みが薄
くなるという問題点があった。これは、圧電振動子40
の特性劣化を招き、そのまま圧電振動子ジャイロの歩留
まりが悪くなるという問題点となっていた。
However, in the above-described method, as is clear from FIG. 6, only the last printed strip electrode 48 is printed at a slower speed than the other strip electrodes. As a result, there is a problem that the thickness of the strip electrode 48 becomes thin. This is the piezoelectric vibrator 40
However, there is a problem in that the yield of the piezoelectric vibrator gyro deteriorates as it is.

【0017】 本発明は、かかる問題点を解消すべく
なされたもので、全ての帯状電極の厚みが均一な円柱形
圧電振動子の作製を可能にし、圧電振動子の特性のばら
つき、特に伝送特性のばらつきを低減し、この圧電振動
子を用いた圧電振動ジャイロの歩留まりの向上を図るこ
とを課題とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and enables the production of a cylindrical piezoelectric vibrator in which all the strip electrodes have a uniform thickness, and the dispersion of the characteristics of the piezoelectric vibrator, particularly the transmission characteristics. Therefore, it is an object of the present invention to reduce the dispersion of the above and to improve the yield of the piezoelectric vibrating gyroscope using this piezoelectric vibrator.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、以下の手段が用いられる。
In order to solve the above problems, the following means are used in the present invention.

【0019】即ち、円柱の側面に電極を持つ形状の円柱
形圧電振動子の電極形成方法において、前記電極形成は
スクリーン印刷法で行われ、このとき用いるスクリーン
面上には印刷方向に対して略垂直な複数本の帯状パター
ンから成る印刷パターンが形成されており、前記帯状パ
ターンのうち、最後に印刷される帯状パターンの終端線
と、この終端線を前記印刷方向に対して垂直な方向(幅
方向)へ延長して作られた境界線よりも印刷の進行方向
側に位置するスクリーン面上の部分であって、かつ前記
印刷方向に対して垂直方向(幅方向)での印刷パターン
の両方向における最も外側の2点を通る印刷方向に平行
な2本の直線の外側に位置するスクリーン面上の部分に
おける乳剤の厚みを、スクリーン面上の他の部分におけ
る乳剤の厚みよりも厚く形成したスクリーンを用いて印
刷するとよい。
That is, in the method of forming an electrode of a cylindrical piezoelectric vibrator having a shape in which an electrode is provided on the side surface of a cylinder, the electrode formation is performed by a screen printing method, and the screen surface used at this time is substantially parallel to the printing direction. A print pattern composed of a plurality of vertical strip-shaped patterns is formed. Of the strip-shaped patterns, the end line of the strip-shaped pattern to be printed last and the end line in the direction perpendicular to the printing direction (width Direction) and a portion on the screen surface located on the side of the printing direction with respect to the boundary line formed by extending the printing pattern in both the directions perpendicular to the printing direction (width direction). The thickness of the emulsion on the part on the screen surface outside the two straight lines passing through the two outermost points and parallel to the printing direction is set to be smaller than the thickness of the emulsion on the other parts on the screen surface. It may be printed using a thick and screen.

【0020】また、前記円柱形圧電振動子の電極形成方
法において、前記の乳剤を厚く形成する部分とその他の
部分における乳剤の厚みの差を、印刷厚みよりも大きく
したスクリーンを用いて印刷するとよい。
In the method for forming the electrode of the cylindrical piezoelectric vibrator, it is preferable to print using a screen in which the difference in the thickness of the emulsion between the portion where the emulsion is thickly formed and the other portion is larger than the printing thickness. .

【0021】また、前記円柱形圧電振動子の電極形成方
法において、前記乳剤を厚く形成する部分にテーパを設
けたスクリーンを用いて印刷することにより円柱形圧電
振動子の電極を形成するとよい。
In the method of forming the electrode of the cylindrical piezoelectric vibrator, it is preferable that the electrode of the cylindrical piezoelectric vibrator is formed by printing using a screen having a taper on a portion where the emulsion is thickly formed.

【0022】また、前記円柱形圧電振動子の電極形成方
法において、少なくともスキージが前記印刷パターン上
を通過する時は、一定速度で印刷することにより円柱形
圧電振動子の電極を形成するとよい。
Further, in the method of forming the electrode of the cylindrical piezoelectric vibrator, it is preferable that the electrode of the cylindrical piezoelectric vibrator is formed by printing at a constant speed at least when the squeegee passes over the print pattern.

【0023】また、前記円柱形圧電振動子の電極形成方
法によって円柱形の圧電振動ジャイロ用振動子を作製す
るとよい。
A cylindrical piezoelectric vibrating gyroscope vibrator may be manufactured by the method of forming an electrode of the cylindrical piezoelectric vibrator.

【0024】[0024]

【作用】本発明においては、円柱形圧電振動子の電極形
成はスクリーン印刷法で行われる。このスクリーン上に
は印刷方向に対して主に垂直な帯状パターンが複数本形
成されており、最後に印刷される帯状パターンの終端線
およびその延長線よりも印刷の進行方向側に位置するス
クリーン面上の部分のうち、印刷方向に対して垂直方向
(幅方向)での印刷パターンの両方向での最も外側の2
点を通りかつ印刷方向に平行な2本の線の内側を除いた
スクリーン面上の部分における乳剤の厚みが、他の部分
よりも厚く形成されている。その結果、印刷の最後の過
程において、厚く形成された乳剤の部分に圧電セラミッ
クスの両端が乗り上げるような形になり、圧電セラミッ
クスの印刷面はスクリーン面から離れるように移動す
る。
In the present invention, the electrodes of the cylindrical piezoelectric vibrator are formed by the screen printing method. A plurality of strip-shaped patterns that are mainly perpendicular to the printing direction are formed on this screen, and the screen surface that is located on the print advancing direction side with respect to the end line of the strip-shaped pattern to be printed last and its extension line. Of the upper part, the outermost 2 in both directions of the print pattern in the direction perpendicular to the print direction (width direction)
The thickness of the emulsion in the portion on the screen surface excluding the inside of the two lines passing through the points and parallel to the printing direction is formed thicker than the other portions. As a result, in the final step of printing, both ends of the piezoelectric ceramic ride on the thick emulsion portion, and the printing surface of the piezoelectric ceramic moves away from the screen surface.

【0025】し、また、乳剤を厚くする形成する部分
と、その他の部分との乳剤の厚みの差を、印刷厚みより
も大きくすることで、未乾燥の電極に乳剤が接触するこ
とを防ぐ。
Further, by making the difference in the thickness of the emulsion between the portion where the emulsion is made thicker and the other portion larger than the printing thickness, the emulsion is prevented from coming into contact with the undried electrode.

【0026】さらに、乳剤を厚く形成する部分にテーパ
を設けたスクリーンを用いることによって、乳剤の厚み
が変化する場所で、圧電セラミックスの回転を滑らかに
保つことができる。
Further, by using a screen having a taper in a portion where the emulsion is thickly formed, it is possible to keep the rotation of the piezoelectric ceramic smooth in a place where the thickness of the emulsion changes.

【0027】そして、少なくともスキージが印刷パター
ン上を通過する時は、一定速度で印刷することにより、
全ての帯状電極の厚みが均一な圧電振動子を提供するこ
とが可能となる。その結果、圧電振動子の特性のばらつ
きを低減し、圧電セラミックスの応用の一つである圧電
振動ジャイロの製作歩留まりの向上に寄与することがで
きる。
By printing at a constant speed at least when the squeegee passes over the print pattern,
It is possible to provide a piezoelectric vibrator in which all the strip electrodes have a uniform thickness. As a result, it is possible to reduce variations in the characteristics of the piezoelectric vibrator and contribute to an improvement in the manufacturing yield of the piezoelectric vibrating gyro, which is one of the applications of piezoelectric ceramics.

【0028】[0028]

【実施例】本発明に係る実施例を、圧電振動ジャイロの
場合を例に挙げて説明する。
Embodiments of the present invention will be described by taking the case of a piezoelectric vibrating gyro as an example.

【0029】図1は、本発明の電極形成方法で使用され
る圧電振動ジャイロ用振動子の電極パターンが形成され
たスクリーンの構造を示す図である。図1(a)は、そ
の上面図であり、図1(b)は、図1(a)のA-A′
で示される切断面による断面図である。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a screen on which an electrode pattern of a vibrator for a piezoelectric vibrating gyroscope used in the electrode forming method of the present invention is formed. FIG. 1 (a) is a top view thereof, and FIG. 1 (b) is A-A 'of FIG. 1 (a).
It is sectional drawing by the cut surface shown by.

【0030】本発明で用いられるスクリーン10は、枠
11とメッシュ12と乳剤13から構成される。メッシ
ュ12の材料は、ステンレスで作られており、一定の張
力で枠11に接着固定されている。乳剤13は、メッシ
ュ12の片側に厚み15μmで形成されている。
The screen 10 used in the present invention comprises a frame 11, a mesh 12 and an emulsion 13. The material of the mesh 12 is made of stainless steel, and is fixedly adhered to the frame 11 with a constant tension. The emulsion 13 is formed on one side of the mesh 12 with a thickness of 15 μm.

【0031】圧電セラミックス41上に形成される帯状
電極と同形の部分に対応して、エッチングにより乳剤を
落とし、印刷パターン14を形成している
The print pattern 14 is formed by removing the emulsion by etching corresponding to the portion having the same shape as the strip electrode formed on the piezoelectric ceramics 41.

【0032】印刷パターンの終端線17およびその延長
線19a、19bよりも印刷方向の進行方向側の部分か
ら、印刷方向に対して垂直方向での印刷パターン14の
最も外側の2点18aおよび18bを通り、かつ印刷方
向に平行な2本の線20aおよび20bの内側の部分1
6を除いた部分15a,15bの乳剤厚みは100μm
と、他の部分の乳剤厚みである15μmより厚く形成さ
れている。
The outermost two points 18a and 18b of the print pattern 14 in the direction perpendicular to the printing direction are provided from the portion on the traveling direction side of the printing direction with respect to the end line 17 of the printing pattern and its extension lines 19a and 19b. Part 1 inside two lines 20a and 20b that pass through and are parallel to the printing direction
Emulsion thickness of parts 15a and 15b excluding 6 is 100 μm
And is thicker than 15 μm which is the emulsion thickness of other portions.

【0033】また、厚く形成されている乳剤15aおよ
び15bには、それぞれテーパ21aおよび21bが設
けられている。また、乳剤15aおよび15bの厚み
は、圧電セラミックス41に印刷される電極の印刷厚み
より大きい必要があるが、印刷速度やテーパ形状など、
いくつかの要因に応じて決定される。
The thick emulsions 15a and 15b are provided with tapers 21a and 21b, respectively. Further, the thickness of the emulsions 15a and 15b needs to be larger than the printing thickness of the electrodes printed on the piezoelectric ceramics 41, but the printing speed, taper shape, etc.
It depends on several factors.

【0034】 図3に、本発明による電極形成方法のプ
ロセスフローを示す。図3(a)から図3(g)は、ス
テップ3aからステップ3gまでの7つの過程を説明す
る図である。また、それぞれの図は、左右に並んだ側面
図と正面図から構成されている。
FIG. 3 shows a process flow of the electrode forming method according to the present invention. 3 (a) to 3 (g) are diagrams for explaining seven processes from step 3a to step 3g. Further, each drawing is composed of a side view and a front view which are arranged side by side.

【0035】図3(a)〜図3(d)に示すステップ3
aからステップ3dまでは、図4(a)〜図4(d)で
示した従来の方法と同様に進む。
Step 3 shown in FIGS. 3 (a) to 3 (d)
The steps from a to step 3d proceed in the same manner as the conventional method shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d).

【0036】しかし、本発明においては、図3(e)に
示すように、最後に印刷される帯状電極48が形成され
るまで減速することなく、この帯状電極48も他の帯状
電極と同じ印刷速度Vで印刷される。(ステップ4
e)。その様子は、図3(e)に示されている。
However, in the present invention, as shown in FIG. 3 (e), the strip-shaped electrode 48 is printed in the same manner as other strip-shaped electrodes without deceleration until the strip-shaped electrode 48 to be printed last is formed. Printed at speed V 0 . (Step 4
e). This is shown in FIG. 3 (e).

【0037】その後、スクリーンは動き続け、帯状電極
が形成されていない圧電セラミックス41の両端が厚く
形成された乳剤15a,15bに乗り上げるような形に
なり、スクリーンは減速し始める。(ステップ3f)。
その様子は、図3(f)に示されている。
After that, the screen continues to move, and the piezoelectric ceramics 41 on which the strip electrodes are not formed rides on the emulsions 15a and 15b which are thickly formed at both ends, and the screen starts decelerating. (Step 3f).
This is shown in FIG. 3 (f).

【0038】そして、最終的にスクリーンが止まって印
刷が終わる。(ステップ3g)。その様子は図3(g)
に示されている。
Finally, the screen stops and printing ends. (Step 3g). The situation is shown in Fig. 3 (g).
Is shown in.

【0039】この時、乳剤16と乳剤15aまたは15
bの厚みの差により、未乾燥の電極は乳剤16に接触す
ることはない。また、テーパ21があるために、乳剤の
厚みが変わる地点でも、圧電セラミックス41は、滑ら
かに回転することができる。
At this time, the emulsion 16 and the emulsion 15a or 15
Due to the difference in thickness of b, the undried electrode does not come into contact with emulsion 16. Further, because of the taper 21, the piezoelectric ceramics 41 can smoothly rotate even at a point where the thickness of the emulsion changes.

【0040】図5は、7つの帯状電極に対する印刷速度
を示す図である。横軸には、スクリーン位置が示され、
また、電極パターンが存在する部分が同時に表示され、
縦軸には、印刷速度が示されている。図5に示すよう
に、本発明の印刷方法(電極形成方法)を用いると、全
ての帯状電極を同一の速度で印刷することが可能とな
る。
FIG. 5 is a diagram showing the printing speed for seven strip electrodes. The horizontal axis shows the screen position,
Also, the part where the electrode pattern exists is displayed at the same time,
Printing speed is shown on the vertical axis. As shown in FIG. 5, by using the printing method (electrode forming method) of the present invention, it becomes possible to print all the strip electrodes at the same speed.

【0041】図8は、本発明の方法および従来の方法で
形成された圧電振動子の帯状電極の厚みを示す図であ
る。その厚みは、各々、45個の平均値が示されてい
る。圧電セラミックスの寸法は、直径2mm×長さ14
mmであり、帯状電極は42,43,44,45,4
6,47,48の順に印刷されていく。
FIG. 8 is a diagram showing the thickness of the strip electrode of the piezoelectric vibrator formed by the method of the present invention and the conventional method. The thickness is shown as an average value of 45 pieces. The dimensions of the piezoelectric ceramics are 2 mm in diameter and 14 in length.
mm, the strip electrodes are 42, 43, 44, 45, 4
It is printed in the order of 6, 47 and 48.

【0042】図8から分かるように、本発明の方法で
は、全ての電極が平均値で約8.5μmの厚みで形成さ
れているのに対し、従来の方法では、最後に印刷される
帯状電極48だけが平均値で約5μmとなっており、他
の帯状電極より薄くなっていることが分かる。これは、
図5および図6で示したとおり、印刷速度の違いが原因
となって厚みの違いが生じているためである。
As can be seen from FIG. 8, in the method of the present invention, all the electrodes are formed to have an average thickness of about 8.5 μm, while in the conventional method, the strip electrode to be printed last is printed. It is understood that only 48 has an average value of about 5 μm, which is thinner than the other strip electrodes. this is,
This is because, as shown in FIGS. 5 and 6, a difference in thickness occurs due to a difference in printing speed.

【0043】図9は、本発明および従来の方法で電極形
成された圧電振動ジャイロ用振動子の伝送特性の分布を
示す図である。ここで、伝送特性とは、駆動用帯状電極
45に電圧を印加した時に、2つの検出用帯状電極43
および47から出力される電圧のことで、2つの出力電
圧の差(以下、ΔVと呼ぶ)が少ないほど、帯状電極が
対称に形成されていることを示す。
FIG. 9 is a diagram showing the distribution of transmission characteristics of the piezoelectric vibrating gyroscope electrode formed by the method of the present invention and the conventional method. Here, the transmission characteristic means that when a voltage is applied to the driving strip electrode 45, the two detection strip electrodes 43 are formed.
And 47, the smaller the difference between the two output voltages (hereinafter referred to as ΔV), the more symmetrically the strip electrodes are formed.

【0044】図9には、駆動用帯状電極45に20mV
の交流電圧を印加した時の、検出用帯状電極43および
47から出力された電圧を各々50倍に増幅した時のΔ
Vを示した。
In FIG. 9, 20 mV is applied to the driving strip electrode 45.
Δ when the voltages output from the detection strip electrodes 43 and 47 are respectively amplified 50 times when the AC voltage is applied.
V was shown.

【0045】本発明の方法で作製された圧電振動子は、
電極が均一に形成されているために、ΔVは0mVを中
心に±10mV以内に分布している。それに対して、従
来の方法で印刷された圧電振動子は帯状電極48だけが
薄く印刷されているために、電極の対称性が崩れ、ΔV
が0ないし−50mVとなっており、中心値は−25m
Vとなって、0mVからずれてしまっている。
The piezoelectric vibrator manufactured by the method of the present invention is
Since the electrodes are formed uniformly, ΔV is distributed within ± 10 mV with 0 mV as the center. On the other hand, in the piezoelectric vibrator printed by the conventional method, since only the strip electrode 48 is thinly printed, the symmetry of the electrode is broken, and ΔV
Is 0 to -50 mV, and the central value is -25 m
It has become V and has deviated from 0 mV.

【0046】図10に、圧電振動ジャイロの斜視図を示
す。圧電振動ジャイロ50は、樹脂成形回路基板(以
下、MIDと呼ぶ)51、支持ゴム52aおよび52
b、リード線53a〜53d、そしてケース54から構
成される。
FIG. 10 shows a perspective view of the piezoelectric vibrating gyro. The piezoelectric vibration gyro 50 includes a resin molded circuit board (hereinafter referred to as MID) 51, support rubbers 52a and 52.
b, lead wires 53a to 53d, and a case 54.

【0047】この圧電振動ジャイロ50は、まず、支持
ゴム52a,52bとMID51、および支持ゴム52
a,52bと圧電振動子40をシリコーン接着剤で接着
固定する。次に、圧電振動子40上の各帯状電極とMI
D51をリード線53a〜53dを半田付けすることに
よって電気的接続をとった後、ケース54をかぶせて組
立られる。
In this piezoelectric vibrating gyro 50, first, the support rubbers 52a and 52b, the MID 51, and the support rubber 52 are provided.
The a and 52b and the piezoelectric vibrator 40 are bonded and fixed with a silicone adhesive. Next, each strip electrode on the piezoelectric vibrator 40 and MI
The D51 is electrically connected by soldering the lead wires 53a to 53d, and then the case 54 is covered to assemble.

【0048】圧電振動ジャイロ50は、その後、感度と
オフセット電圧の調整工程に入る。
The piezoelectric vibrating gyro 50 then enters the process of adjusting sensitivity and offset voltage.

【0049】表1に、本発明および従来の方法で電極形
成された圧電振動子を用いて組み立てられた圧電振動ジ
ャイロの調整工程での歩留まりを示す。
Table 1 shows the yield in the adjustment process of the piezoelectric vibrating gyro assembled by using the piezoelectric vibrator in which electrodes are formed by the present invention and the conventional method.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】調整工程での歩留まりは、圧電振動子の伝
送特性、即ち、ΔVと関係しており、ΔVが大きいと、
設計された感度に調整できなかったり、オフセット電圧
を小さく調整することができなくなる。従って、図9で
示したように、従来の方法では、ΔVの中心値が0mV
からずれて分布しているために、歩留まり55%となっ
ているのに対し、本発明の方法では、ΔVが0mVを中
心とし、ばらつきが小さいために、100%の歩留まり
で調整可能となった。
The yield in the adjustment process is related to the transmission characteristic of the piezoelectric vibrator, that is, ΔV. If ΔV is large,
The sensitivity cannot be adjusted to the designed sensitivity, or the offset voltage cannot be adjusted to a small value. Therefore, as shown in FIG. 9, in the conventional method, the center value of ΔV is 0 mV.
The yield is 55% because the distribution is deviated from the distribution, whereas in the method of the present invention, ΔV is centered at 0 mV and the variation is small, so that the yield can be adjusted at 100%. .

【0052】ところで、上述の実施例においては、圧電
振動ジャイロの例について説明したが、一般に円柱の側
面に電極を持つ形状の円柱形圧電振動子の電極形成方法
において、複数の電極の厚みを一定に保つことは、特性
ばらつきの低減に有効であり、その手段として、本発明
の電極形成方法を適用することができる。
By the way, in the above-mentioned embodiment, the example of the piezoelectric vibrating gyro has been described. However, in the electrode forming method of the cylindrical piezoelectric vibrator having a shape in which the electrode is generally on the side surface of the cylindrical column, the thickness of a plurality of electrodes is constant. It is effective to reduce the characteristic variation, and the electrode forming method of the present invention can be applied as the means.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上述べた通り、本発明により、全ての
電極の厚みが均一な円柱形圧電振動子を作製することが
可能となり、その結果、圧電振動子の特性のばらつきを
改善して、圧電振動ジャイロの歩留まりを向上すること
ができた。
As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a cylindrical piezoelectric vibrator in which all electrodes have a uniform thickness, and as a result, variations in characteristics of the piezoelectric vibrator are improved, The yield of the piezoelectric vibrating gyro could be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電極形成方法で用いられるスクリーン
の構造を示す図。図1(a)は、その上面図、図1
(b)は、図1(a)のA-A′で示される切断面によ
る断面図。
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a screen used in an electrode forming method of the present invention. FIG. 1A is a top view of FIG.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

【図2】従来の電極形成に使用されるスクリーンの概略
図を示す図。図2(a)は、その上面図、図2(b)
は、図2(a)のB-B′で示される切断面による断面
図。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic view of a screen used for forming a conventional electrode. 2 (a) is a top view thereof, FIG. 2 (b).
2A is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.

【図3】本発明の電極形成方法のプロセスフローを示す
図。図3(a)から図3(g)は、ステップ3aからス
テップ3gまでの7つの過程を説明する図。
FIG. 3 is a diagram showing a process flow of an electrode forming method of the present invention. FIGS. 3A to 3G are views for explaining seven processes from step 3a to step 3g.

【図4】従来方法のスクリーンを用いた電極形成方法の
プロセスフローを示す図。図4(a)から図4(f)
は、ステップ4aからステップ4fの6つの過程を説明
する図。
FIG. 4 is a diagram showing a process flow of an electrode forming method using a screen according to a conventional method. 4 (a) to 4 (f)
FIG. 6 is a diagram illustrating the six processes of steps 4a to 4f.

【図5】本発明の電極形成方法における7つの帯状電極
に対する印刷速度を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing printing speeds for seven strip electrodes in the electrode forming method of the present invention.

【図6】従来の電極形成方法における印刷速度とスクリ
ーン位置の関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a printing speed and a screen position in a conventional electrode forming method.

【図7】圧電振動ジャイロに用いられる圧電振動子の概
略構造を示す図。図7(a)は、その斜視図、図7
(b)は、その中央部における断面図。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic structure of a piezoelectric vibrator used in a piezoelectric vibrating gyro. FIG. 7A is a perspective view of FIG.
(B) is sectional drawing in the center part.

【図8】本発明と従来の電極形成方法で印刷された圧電
振動子の帯状電極の厚みを示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the thickness of a strip electrode of a piezoelectric vibrator printed by the present invention and a conventional electrode forming method.

【図9】本発明と従来の電極形成方法で印刷された圧電
振動子の伝送特性の分布を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a distribution of transmission characteristics of a piezoelectric vibrator printed by the present invention and a conventional electrode forming method.

【図10】圧電振動ジャイロを示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a piezoelectric vibrating gyro.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スクリーン 11 枠 12 メッシュ 13,16 通常の厚みの乳剤 14 印刷パターン 15a,15b 厚く形成された乳剤 17 印刷パターンの終端線 18a,18b 印刷方向に対して垂直な方向での印
刷パターンの最も外側の点 19a,19b 印刷パターンの終端線の延長線 20a,20b 印刷方向に対して垂直な方向での印
刷パターンの最も外側の点を通り、かつ印刷方向に平行
な線 21 テーパ 22 スキージ 23 導電ペースト 24 振動子受けステージ 30 スクリーン 40 圧電振動子 41 圧電セラミックス 42 アース用帯状電極 43,47 検出用帯状電極(検出端子) 44,46,48 アース用帯状電極 45 駆動用帯状電極(駆動端子) 49a,49b アース用接続電極 50 圧電振動ジャイロ 51 MID (樹脂成形回路基板) 52a,52b 支持ゴム 53a〜53d リード線 54 ケース
10 screen 11 frame 12 mesh 13, 16 emulsion 14 of normal thickness print pattern 15a, 15b thickly formed emulsion 17 end line 18a, 18b of print pattern outermost part of print pattern in a direction perpendicular to the print direction Points 19a, 19b Extension lines 20a, 20b of the end line of the print pattern A line 21 passing through the outermost point of the print pattern in a direction perpendicular to the print direction and parallel to the print direction 21 Taper 22 Squeegee 23 Conductive paste 24 Transducer receiving stage 30 Screen 40 Piezoelectric oscillator 41 Piezoelectric ceramics 42 Earth strip electrodes 43, 47 Detection strip electrodes (detection terminals) 44, 46, 48 Earth strip electrodes 45 Drive strip electrodes (drive terminals) 49a, 49b Ground connection electrode 50 Piezoelectric vibration gyro 51 MID (resin molded circuit board) 52a, 52b Support rubbers 53a to 53d Lead wire 54 Case

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円柱の側面に電極を持つ形状の円柱形圧
電振動子の電極形成方法において、前記電極形成はスク
リーン印刷法で行われ、このとき用いるスクリーン面上
には印刷方向に対して主に垂直な複数本の帯状パターン
から成る印刷パターンが形成されており、前記帯状パタ
ーンのうち、最後に印刷される帯状パターンの終端線
と、この終端線を前記印刷方向に対して垂直方向へ延長
して作られる境界線よりも印刷の進行方向側に位置する
スクリーン面上の部分であって、かつ前記印刷方向に対
して垂直方向での印刷パターンの両方向における最も外
側の2点をそれぞれ通る印刷方向に平行な2本の直線の
外側に位置するスクリーン面上の部分における乳剤の厚
みを、スクリーン面上の他の部分における乳剤の厚みよ
りも厚く形成したスクリーンを用いて印刷することを特
徴とする円柱形圧電振動子の電極形成方法。
1. A method for forming an electrode of a cylindrical piezoelectric vibrator having a shape in which an electrode is provided on a side surface of a cylinder, wherein the electrode formation is performed by a screen printing method, and a screen surface used at this time is mainly formed in a printing direction. A print pattern composed of a plurality of strip-shaped patterns perpendicular to is formed. The end line of the strip-shaped pattern to be printed last among the strip-shaped patterns and the end line is extended in a direction perpendicular to the printing direction. Printing that passes through the two outermost points in both directions of the print pattern in the direction perpendicular to the printing direction, which is a portion on the screen surface that is located on the side of the printing direction in relation to the boundary line created by The thickness of the emulsion in the portion on the screen surface located outside the two straight lines parallel to the direction is made thicker than the thickness of the emulsion in other portions on the screen surface. A method for forming an electrode of a cylindrical piezoelectric vibrator, which comprises printing using lean.
【請求項2】 請求項1に記載の円柱形圧電振動子の電
極形成方法において、前記の乳剤を厚く形成する部分
と、その他の部分における乳剤の厚みの差は、印刷厚み
よりも大きくしたスクリーンを用いて印刷することを特
徴とする円柱形圧電振動子の電極形成方法。
2. A screen according to claim 1, wherein the difference in the thickness of the emulsion between the portion where the emulsion is thickly formed and the other portion is larger than the printing thickness. A method for forming an electrode of a cylindrical piezoelectric vibrator, which is characterized in that printing is performed using.
【請求項3】 請求項1に記載の円柱形圧電振動子の電
極形成方法において、前記乳剤を厚く形成する部分にテ
ーパを設けたスクリーンを用いて印刷することを特徴と
する円柱形圧電振動子の電極形成方法。
3. The method for forming an electrode of a cylindrical piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein printing is performed by using a screen having a taper on a portion where the emulsion is thickly formed. Method for forming electrodes.
【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の円柱
形圧電振動子の電極形成方法において、少なくともスキ
ージが前記印刷パターン上を通過する時は、一定速度で
印刷することを特徴とする円柱形圧電振動子の電極形成
方法。
4. The method for forming an electrode of a cylindrical piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein printing is performed at a constant speed at least when the squeegee passes over the print pattern. Electrode forming method for cylindrical piezoelectric vibrator.
【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の円柱
形圧電振動子の電極形成方法を用いて電極を形成してな
ることを特徴とする圧電振動ジャイロ用振動子。
5. A vibrator for a piezoelectric vibration gyro, wherein electrodes are formed by using the electrode forming method for a cylindrical piezoelectric vibrator according to any one of claims 1 to 4.
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