JP2003240554A

JP2003240554A - 振動型ジャイロスコープ、振動子の収容構造および振動子用パッケージ

Info

Publication number: JP2003240554A
Application number: JP2002036346A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tani; 信谷; Seiji Ishikawa; 石川　　誠司; Takayuki Kikuchi; 菊池　　尊行
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】振動型ジャイロスコープ用振動子をパッケージ
内に収容し、回路基板に実装するのに際し、振動子から
の出力信号に基づく０点温度ドリフトを抑制する。【解決手段】振動型ジャイロスコープ用の振動子を収容
するためのパッケージを提供する。このパッケージが、
振動子を設置するための基盤３Ｃ、パッケージ内の音波
を反射するための基盤３Ｃと一体の音波反射部３ｅ、３
ｆ、および基盤３Ｃに接合されているカバーを備えてい
る。基板３Ｃは、金属、セラミックスまたは金属とセラ
ミックスとの複合材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動型ジャイロス
コープ、振動子の収容構造および振動子用パッケージに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、自動車の車体回転速度フィードバ
ック式の車両制御方法に用いる回転速度センサーに、振
動型ジャイロスコープを使用することが検討されてい
る。こうしたシステムにおいては、操舵輪の方向自身
は、ハンドルの回転角度によって検出する。これと同時
に、実際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロ
スコープによって検出する。そして、操舵輪の方向と実
際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づ
いて車輪トルク、操舵角に補正を加えることによって、
安定した車体制御を実現する。

【０００３】こうした振動子は、セラミックパッケージ
などの収容部材に収容し、これを回路基板に実装し、さ
らに所定の筐体内に収容し、筐体を車体へと取り付け可
能とする必要がある。

【０００４】これまで振動型ジャイロスコープが利用さ
れてきた各種分野では、精密な観測機器であることか
ら、周囲環境の温度変化が少ないことが多く、このため
測定値に対する０点温度ドリフトの影響は少なかった。
しかし、例えば車体制御システムにおいては、振動型ジ
ャイロスコープおよびその振動子は、幅広い環境温度、
即ち高温と低温とにさらされる。このような使用温度範
囲は、通常は−３０℃−＋８5℃（更には−4０℃−＋８
５℃）の範囲にわたっており、一層厳しい仕様では更に
広い温度範囲にわたる場合もある。

【０００５】本出願人は、特開２００１−１６５６６５
号公報において、パッケージの内部空間を伝搬する音波
が、０点温度ドリフトの原因となっていることを開示し
た。そして、このような音波による０点温度ドリフトを
抑制するために、パッケージの内部に振動子を収容する
際に、パッケージの内壁面と振動子との間に、樹脂等の
材質からなる音波反射体を設置することを開示した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の方法によって多
くのパッケージにおいて０点温度ドリフトが顕著に低減
された。しかし、本発明者が更に検討したところ、回路
基板上にパッケージを実装した後に、実装プロセスによ
っては、０点温度ドリフトの低減作用が乏しい場合があ
った。例えば、パッケージを回路基板上に設置し、リフ
ロー炉を用いてパッケージ及び回路基板を加熱して、パ
ッケージの半田パッドを回路基板上の半田パッドに対し
て半田付けすると、０点温度ドリフトが発生することが
あり、歩留り低下の原因になっていた。

【０００７】本発明の課題は、振動型ジャイロスコープ
用振動子をパッケージ内に収容し、回路基板に実装する
のに際して、振動子からの出力信号に基づく０点温度ド
リフトを抑制できるようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転角速度を
所定温度範囲内で検出するための振動型ジャイロスコー
プであって、振動子、振動子に駆動モードの振動を励振
するための駆動手段、振動子の回転に対応して前記振動
子中にコリオリ力によって生ずる検出モードの振動を検
出するための検出手段、振動子を収容するためのパッケ
ージおよびパッケージを実装するための回路基板を備え
ており、パッケージが、振動子を設置するための基盤、
パッケージ内の音波を反射するための基盤と一体の音波
反射部、および基盤に接合されているカバーを備えてお
り、基盤が金属、セラミックスまたは金属とセラミック
スとの複合材料からなることを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、振動型ジャイロスコープ
用の振動子を収容する収容構造であって、振動子、振動
子に駆動モードの振動を励振するための駆動手段、振動
子の回転に対応して前記振動子中にコリオリ力によって
生ずる検出モードの振動を検出するための検出手段、お
よび振動子を収容するためのパッケージを備えており、
パッケージが、振動子を設置するための基盤、パッケー
ジ内の音波を反射するための基盤と一体の音波反射部、
および基盤に接合されているカバーを備えており、基盤
が金属、セラミックスまたは金属とセラミックスとの複
合材料からなることを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、振動型ジャイロスコープ
用の振動子を収容するためのパッケージであって、パッ
ケージが、振動子を設置するための基盤、パッケージ内
の音波を反射するための基盤と一体の音波反射部、およ
び基盤に接合されているカバーを備えており、基盤が金
属、セラミックスまたは金属とセラミックスとの複合材
料からなることを特徴とする。

【００１１】本発明者は、パッケージ内に音波反射体を
設置した場合にも０点温度ドリフトが発生する場合につ
いて種々検討した結果、次の発見に至った。０点温度ド
リフトとは、目的とする温度範囲において、振動子が回
転していないときのジャイロ出力の変化のことである。

【００１２】即ち、パッケージ内部に振動子および音波
反射体を設置した後、パッケージを回路基板上に実装す
る必要がある。この場合には、例えば図１２に示すよう
に、回路基板２２上にパッケージ１Ｃを設置し、回路基
板上の半導体回路パッケージ２１とプリント配線４０に
よって接続する。パッケージ１Ｃは、パッケージ１Ｃの
例えば底面にある端子４に対して、例えば半田付けによ
ってプリント配線４０に接続する。このためには、回路
基板２２上にパッケージ１Ｃを設置した後、回路基板２
２およびパッケージ１Ｃをリフロー炉内に収容し、加熱
する。しかし、この加熱工程の際に、パッケージ１Ｃ内
部の充填材（音波反射体）が熱変形したり、あるいは有
機成分をパッケージ内雰囲気へと揮発する場合がある。
この場合には、パッケージ内雰囲気の組成が変化し、所
望の０点温度ドリフト特性が得られないものと考えられ
る。

【００１３】本発明者は、こうした知見に立ち、パッケ
ージに、パッケージ本体部分と一体の音波反射部を設
け、パッケージの全体を、金属、セラミックスまたは金
属とセラミックスとの複合材料によって構成することを
想到した。このようなパッケージ形態および材質の変更
によって、前述した０点温度ドリフトの増大やバラツキ
が顕著に抑制されることが判明した。

【００１４】この理由は断定はできないが、パッケージ
本体に対して音波反射部を一体化し、かつパッケージの
構成材料である金属等、セラミックス、あるいは両者の
複合材料によって形成することで、前述したパッケージ
内雰囲気への不純物成分の飛散が抑制され、雰囲気成分
の変動が防止されたためと考えられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の一実施形
態に係るパッケージ１Ａを示す正面図であり、図１
（ｂ）は、パッケージ１Ａの底面図であり、図２は、パ
ッケージ１Ａの基盤３Ａおよび接合部材５Ａを示す平面
図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ａの断
面図である。図３（ａ）は図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線
断面に対応しており、図３（ｂ）は図２のＩＩＩｂ−Ｉ
ＩＩｂ線断面に対応している。

【００１６】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、パッケ
ージ１Ａは、基盤３Ａ、接合部材５Ａおよびカバー６を
備えている。基盤３Ａの底面３ａには端子７が露出して
おり、側面には端子４が露出している。基盤３Ａの上端
面には接合部材５Ａが接合されており、接合部材５Ａ上
にカバー６が接合されている。本例では端子４、７は半
田パッドである。

【００１７】図２、図３に示すように、基盤３Ａは、平
板状部３ｃと、平板状部３ｃの周縁から上方へと突出す
る側壁部３ｂとを備えている。そして、平板状部３ｃの
内壁面１０上に、後述するように振動子を設置する。本
例では、側壁部３ｂの内壁面から、例えば４対の音波反
射部３ｄが突出している。各音波反射部３ｄは、側壁部
３ｂと一体成形されている。各音波反射部３ｄの上面に
は、それぞれワイヤーボンディングパッド４５が形成さ
れており、各ワイヤーボンディングパッド４５は、図示
しない配線および側壁部のハーフスルーホールを通し
て、端子４、７に接続されている。ワイヤーボンディン
グパッド４５は、後述するように、振動子上の端子に対
して電気的に接続されるものである。

【００１８】本例では、接合部材５Ａは、側壁部３ｂ上
を一周するリング状の本体部分５ａと、本体部分５ａか
ら内側へと突出する音波反射部５ｂとを備えている。音
波反射部５ｂは、音波反射部３ｄ上に載っており、両者
の間には隙間がない。このように、音波反射部５ｂおよ
び３ｄによって、異形の振動子収容空間８が形成されて
いる。なお、図２においては、カバー６を図示省略し
た。

【００１９】図４（ａ）は、本発明の他の実施形態に係
るパッケージ１Ｂを示す正面図であり、図４（ｂ）は、
パッケージ１Ｂの底面図であり、図５は、パッケージ１
Ｂの基盤３Ｂおよび接合部材５Ｂを示す平面図であり、
図６（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ｂの断面図であ
る。図６（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線断面に対応し
ており、図６（ｂ）は図５のＶＩｂ−ＶＩｂ線断面に対
応している。

【００２０】図４〜６において、図１〜３に既に示した
部材については、その説明を省略する。本例において
は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、基盤１Ｂの底面
３ａには、端子７、９と、４隅に形成された略円形の端
子４６とを備えている。端子７、９は本例では半田パッ
ドである。パッド７は、パッケージ側面のハーフスルー
ホールを介して、パッケージ内側のワイヤーボンディン
グパッドと電気的に接続されている。４箇所のパッド９
は、パッケージ側面のハーフスルーホールを介して、パ
ッケージ内側のべたパターンと電気的に接続している。
パッド４６は、パッケージの平板状部３ｃを貫通するビ
ア導体を介して、パッケージ内側のべたパターンと電気
的に接続している。

【００２１】パッド７、９は、回路基板上のプリント配
線に対してハンダ付けされ、プリント配線を通して半導
体回路に接続される。パッド４６は、パッケージを回路
基板に固定するためのパッドであり、半導体回路と電気
的に接続される必要はない。

【００２２】このように回路基板との電気的接続を要し
ない半田パッド４６を設けることで、以下の作用効果が
得られる。即ち、パッケージを回路基板にハンダ付けし
た場合には、その後にパッケージおよび回路基板が冷却
される。この際の温度変化によって、半田パッド７、９
には熱応力が加わる。半田パッド４６を設けることによ
り、振動子と半導体回路との間の信号伝達に関与する半
田パッド７、９に加わる熱応力を緩和し、半田パッド
７、９における抵抗値上昇や接合不良を防止することが
できる。

【００２３】図５、図６に示すように、本例の基盤３Ｂ
は３層構造からなっている。基盤３Ｂの最下層は平板状
部３ｃである。平板状部３ｃの底面３ａには前述の半田
パッドが設けられており、平板状部３ｃには、図示しな
いビア導体が設けられている。平板状部３ｃの内壁面１
０には、べたパターンが形成されている。

【００２４】基盤３Ｂの第二層（中間層）には、音波反
射部３ｅが形成されている。音波反射部３ｅは、後述す
るように、振動子の駆動振動片と検出振動片との間に介
在するものである。各音波反射部３ｅの上面には、それ
ぞれワイヤーボンディングパッド４５が形成されてい
る。基盤３Ｂの最上層には、音波反射部３ｆが形成され
ている。音波反射部３ｆの寸法は音波反射部３ｅの寸法
よりも若干小さくなっており、音波反射部３ｆは、音波
反射部３ｅ上のワイヤーボンディングパッド４５を避け
るように形成されている。この音波反射部を設けること
で、ワイヤーボンディングパッド４５と接合部材５Ｂと
の間のクリアランスを確保することが容易になる。

【００２５】基盤３Ｂの側壁部３ｂおよび音波反射部３
ｆの上端面には、接合部材５Ｂが固定されている。接合
部材５Ｂは、側壁部３ｂの上端面を一周する本体部分５
ａと、本体部分５ａから内側へと向かって突出する音波
反射部５ｃとを備えている。音波反射部５ｃは、基盤３
Ｂの音波反射部３ｆと隙間なく接合されている。接合部
材５Ｂ上にはカバー６が接合されている。

【００２６】図７は、本発明の更に他の実施形態に係る
パッケージ１Ｃの基盤３Ｃおよび接合部材５Ｃを示す平
面図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ｃの
断面図である。図８（ａ）は図７のＶＩＩＩａ−ＶＩＩ
Ｉａ線断面に対応しており、図８（ｂ）は図７のＶＩＩ
Ｉｂ−ＶＩＩＩｂ線断面に対応している。

【００２７】本例においては、基盤３Ｃの底面の端子の
構成は、図４に示した構成と同じなので、図示省略す
る。また、本例の基盤３Ｃの形態は、図４〜図６に示す
基盤３Ｂの形態とほぼ同様である。

【００２８】基盤３Ｂの側壁部３ｂおよび音波反射部３
ｆの上端面には、接合部材５Ｃが固定されている。接合
部材５Ｃは、側壁部３ｂの上端面を一周する本体部分５
ａを備えている。ここで、本例では、接合部材５Ｃが二
層構造に分かれている。接合部材５Ｃの下層には、本体
部分５ａから内側へと向かって突出する音波反射部５ｃ
が設けられており、音波反射部５ｃは、基盤３Ｂの音波
反射部３ｆと隙間なく接合されている。接合部材５Ｃの
上層には音波反射部５ｃが設けられておらず、その代り
に空隙１１が形成されている。空隙１１を設けることに
よって、本体部分５ａの上端面にカバー６を接合する際
に、音波反射部５ｃとカバー６との間のクリアランスを
確保することが容易である。

【００２９】振動子の材質は限定されず、恒弾性合金や
圧電性セラミックスであってよいが、特に好ましくは圧
電性単結晶である。

【００３０】振動子の形態は特に限定されず、例えば図
９に示すような形態を有する。本例においては、振動子
１３は、圧電単結晶からなる平板状の振動子であり，所
定平面に沿って形成されている。振動子１３の基部１３
ａから、細長い直線状の支持部１３ｃが突出しており、
各支持部１３ｃの先端側から支持部１３ｃに直交する方
向に、一対の駆動振動片１３ｄが延びている。各駆動振
動片１３ｄには、それぞれ駆動電極１５が設けられてい
る。また、基部１３ｃから一対の細長い検出振動片１３
ｂが突出しており、各検出振動片１３ｂには検出電極１
４が設けられている。基部１３ａ上には端子１６が設け
られている。

【００３１】図１０は、図７の基盤３Ｃおよび接合部材
５Ｃ内に、図９の振動子１３を収容した状態を示す平面
図であり、図１１（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ｃお
よび振動子１３からなる収容構造２０を示す断面図であ
る。図１１（ａ）は図１０のＸＩａ−ＸＩａ線断面に対
応しており、図１１（ｂ）は図１０のＸＩｂ−ＸＩｂ線
断面に対応している。

【００３２】本例では、図１１に示すように、基盤の平
板状部３ｃの内壁面１０に支持ピン４１が固定されてお
り、支持ピン４１上に接着層４２を介して振動子１３の
基部１３ａが固定されている。この結果、基盤および接
合部材内の空間８に振動子１３が収容される。そして、
駆動振動片１３ｄと検出振動片１３ｂとの間には、それ
ぞれ音波反射部３ｅ、３ｆ、５ｃが介在している。

【００３３】図１２は、パッケージの回路基板への取付
例を示す斜視図である。本例においては、回路基板２２
上に、パッケージ１Ｃ、半導体回路パッケージ２１、お
よびチップ抵抗／コンデンサ２３が実装されている。パ
ッケージ２５の端子４は、プリント配線４０を介して半
導体回路パッケージ２１の端子へと電気的に接続されて
いる。２４は基板保持部材である。パッケージ１Ｃ、２
１の実装方法それ自体は公知である。

【００３４】図１３は、本発明の更に他の実施形態に係
るパッケージ用のカバー３０内に振動子１３を収容した
状態を示す平面図であり、図１４は、カバー３０の正面
図であり、図１５は、カバー３０および基盤４４を備え
るパッケージ３１内に振動子１３が収容された状態を示
す断面図である。ただし、図１３においては基盤４４を
図示省略した。

【００３５】カバー３０は、平板状部３０ａと、平板状
部３０ａからの突出部３０ｂとを備えている。各突出部
３０ｂの裏面側には空間３０ｄが設けられている。この
ような形状のカバー３０は、例えば金属板の絞り加工に
よって容易に形成できる。収容構造４３を構成する際に
は、図１５に示すように、基盤４４上にピン４１を固定
し、ピン４１上に振動子１３を前述のように設置する。
振動子１３は、図１３に示すように、カバー３０の収容
空間３０ｃ内に収容され、カバー３０の内壁面３０ｅに
面する。そして、駆動振動片１３ｄと検出振動片１３ｂ
とは、各突出部３０ｂによって遮蔽される。従って、突
出部３０ｂは、それぞれ、駆動振動片と検出振動片との
間の音波を反射、遮蔽する音波反射部として機能する。

【００３６】カバー３０と基盤４４とは接合材３２によ
って接合する。この結果、振動子１３の収容構造４３が
構成される。

【００３７】本発明において、パッケージを構成するセ
ラミックスは限定されないが、アルミナ、アルミナとマ
グネシアの共晶セラミックスなどが好ましい。パッケー
ジを構成する金属は限定されないが、コバール、ＳＰ
Ｃ、ステンレス、シリコン、タングステン、タンタル、
モリブデンなどが好ましい。また、複合材料の種類も限
定されないが、シリコンとシリカの複合材料が好まし
い。

【００３８】いわゆるセラミックパッケージの場合に
は、基盤をセラミックスによって形成し、接合部材およ
びカバーを前述のような金属によって形成することが好
ましい。また、基盤と接合部材との接合方法としては、
ロウ付け、はんだ付け、ガラス接合などが好ましい。接
合部材とカバーとの接合方法としては、シーム溶接、は
んだ付け、ガラス接合などが好ましい。

【００３９】

【実施例】（本発明例）図１０、図１１に示すパッケー
ジ１Ｃ内に振動子１３を収容し、パッケージ１Ｃを、図
１２に示すように回路基板上に実装した。

【００４０】まず、図９に示す振動子１３を作製した。
厚さ０．３ｍｍの水晶のＺ板のウエハーに、スパッタ法
によって、所定位置に、厚さ１００オングストロームの
クロム膜と、厚さ１５００オングストロームの金膜とを
形成した。ウエハーの両面にレジストをコーティングし
た。

【００４１】このウエハーを、ヨウ素とヨウ化カリウム
との水溶液に浸漬し、余分な金膜をエッチングによって
除去し、更に硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸との
水溶液にウエハーを浸漬し、余分なクロム膜をエッチン
グして除去した。温度８０℃の重フッ化アンモニウムに
１０時間ウエハーを浸漬し、ウエハーをエッチングし、
振動子の外形を形成した。メタルマスクを使用して、厚
さ２０００オングストロームのアルミニウム膜を電極膜
として形成した。

【００４２】得られた振動子１３の基部１３ａの寸法は
３ｍｍ×３ｍｍであり、各検出振動片１３ｂの寸法は、
幅０．５ｍｍ×長さ３ｍｍであった。検出電極１４の寸
法は、幅０．４ｍｍ×長さ２．０ｍｍであり、検出振動
片１３ｂの付け根から０．５−２．５ｍｍの位置に形成
されていた。駆動振動片と検出振動片との間隔は７．９
ｍｍとした。振動子１３の中央部に０．２５ｍｍ×０．
２５ｍｍの正方形の貫通孔を形成した。

【００４３】一方、図１０、図１１に示すパッケージを
作製した。アルミナのグリーンシート３層を、図１１に
示すような形態に成形し、一体焼結させることによっ
て、基盤３Ｃを作製した。コバール製の接合部材５Ｃを
基盤の上端面にろう付けした。基盤３ｃの平板状部３ｃ
の内壁面１０をタングステンでメタライズし、電解ニッ
ケルメッキ、電解金メッキを施して、べたパターンを形
成した。この上に金属ピン４１をエポキシ銀ペーストに
よって接合した。シリコーン樹脂組成物によって振動子
の基部１３ａと金属ピン４１とを接着した。パッケージ
の内部に乾燥窒素を封入し、溶接部材上にコバール製の
カバー６をシーム溶接し、パッケージ１Ｃを密封した。
この溶接に際しては、溶接前に、減圧容器中でパッケー
ジとその内容物とを加熱し、吸着ガス、水分を除去し、
次いでパッケージとその内容物とを溶接室内に移動させ
た。溶接室も隔壁によって外部と遮断されている。溶接
室内には乾燥窒素を満たした。

【００４４】パッケージ１Ｃを回路基板２２上に設置
し、リフロー炉内に収容し、パッケージの半田パッドを
プリント配線に対してハンダ付けし、振動型ジャイロス
コープを作製した。そして、この振動型ジャイロスコー
プを温度試験槽に入れ、雰囲気温度を、図１６に示すよ
うに変化させた。駆動振動の共振周波数を２９ｋＨｚと
し、目的とする温度範囲を−４０℃−＋８５℃とした。
パッケージを静止させたときの振動子からの出力電圧を
測定した。

【００４５】あらかじめ、回転角速度に対するジャイロ
感度を測定し、検量線を準備しておいた。そして、出力
電圧を、予め測定しておいたジャイロ感度を用いて回転
角速度に換算し、換算結果を図１６に示した。図１６か
らわかるように、０点の温度ドリフトのグラフは直線的
であり、パッケージ内の雰囲気共鳴などの原因によるピ
ークは観測されず、比較的に良好であった。

【００４６】（比較例）本発明例と同様にしてパッケー
ジを作製し、パッケージを回路基板に実装し、０点温度
ドリフトを測定した。ただし、本発明例とは異なり、基
盤３Ｃの音波反射部３ｅ、３ｆ、接合部材５Ｃの音波反
射部５ｃを設けなかった。この結果を図１７に示す。図
１７からわかるように、低温領域においては、グラフが
湾曲し、かつ立ち上がっており、パッケージ内の雰囲気
共鳴によるピークが観測される。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、振動型ジャイロスコープ用振動子をパッケー
ジ内に収容し、回路基板に実装するのに際して、振動子
からの出力信号に基づく０点温度ドリフトを抑制でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るパッケー
ジ１Ａを示す正面図であり、（ｂ）は、パッケージ１Ａ
の底面図である。

【図２】パッケージ１Ａの基盤３Ａおよび接合部材５Ａ
を示す平面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ａの断面図で
あり、図３（ａ）は図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線断面に
対応しており、図３（ｂ）は図２のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ
線断面に対応している。

【図４】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係るパッケ
ージ１Ｂを示す正面図であり、（ｂ）は、パッケージ１
Ｂの底面図である。

【図５】パッケージ１Ｂの基盤３Ｂおよび接合部材５Ｂ
を示す平面図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ｂの断面図で
あり、図６（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線断面に対応
しており、図６（ｂ）は図５のＶＩｂ−ＶＩｂ線断面に
対応している。

【図７】本発明の更に他の実施形態に係るパッケージ１
Ｃの基盤３Ｃおよび接合部材５Ｃを示す平面図である。

【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ｃの断面
図である。図８（ａ）は図７のＶＩＩＩａ−ＶＩＩＩａ
線断面に対応しており、図８（ｂ）は図７のＶＩＩＩｂ
−ＶＩＩＩｂ線断面に対応している。

【図９】振動子１３を示す平面図である。

【図１０】図７の基盤３Ｃおよび接合部材５Ｃ内に、図
９の振動子１３を収容した状態を示す平面図である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は、パッケージ１Ｃおよび振
動子１３からなる収容構造２０を示す断面図であり、図
１１（ａ）は図１０のＸIａ−ＸIａ線断面に対応してお
り、図１１（ｂ）は図１０のＸIｂ−ＸIｂ線断面に対応
している。

【図１２】パッケージの回路基板への取付例を示す斜視
図である。

【図１３】本発明の更に他の実施形態に係るパッケージ
用のカバー３０内に振動子１３を収容した状態を示す平
面図である。

【図１４】カバー３０の正面図である。

【図１５】カバー３０および基盤４４を備えるパッケー
ジ３１内に振動子１３が収容された収容構造４３を示す
断面図である。

【図１６】本発明例の振動形ジャイロスコープにおいて
０点の温度変化を示すグラフである。

【図１７】比較例の振動形ジャイロスコープにおいて０
点の温度変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、３１パッケージ３Ａ、３
Ｂ、３Ｃ、４４基盤３ａ基盤の底面
３ｂ側壁部３ｃ平板状部３ｄ、３ｅ、
３ｆ音波反射部４、７、９半導体回路に接
続される半田パッド５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、３２
接合部材５ａ接合部の本体部分５
ｂ、５ｃ音波反射部６、３０カバー８振動子の収容空間１０平板状部の内壁面
（振動子の設置面）１１接合部分の音波反射部とカバー６との空隙
１３振動子１３ｂ検出振動片１３ｄ駆動振動片
１４検出手段１５駆動手段
１６振動子のワイヤーボンディングパッド
２０、４３収容構造２１半導体回路パッ
ケージ２２回路基板３０ｂ音波反射部４
６パッケージを回路基板に固定する半田パッド

フロントページの続き (72)発明者菊池尊行愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内Ｆターム(参考） 2F105 AA02 BB08 CC04 CD01 CD05 CD13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転角速度を検出するための振動型ジャイ
ロスコープであって、振動子、前記振動子に駆動モードの振動を励振するための駆動手
段、前記振動子の回転に対応して前記振動子中にコリオリ力
によって生ずる検出モードの振動を検出するための検出
手段、前記振動子を収容するためのパッケージおよび前記パッ
ケージを実装するための回路基板を備えており、前記パッケージが、前記振動子を設置するための基盤、
前記パッケージ内の音波を反射するための前記基盤と一
体の音波反射部、および前記基盤に接合されているカバ
ーを備えており、前記基盤が金属、セラミックスまたは
金属とセラミックスとの複合材料からなることを特徴と
する、振動型ジャイロスコープ。
【請求項２】前記振動子が駆動振動片および検出振動片
を備えており、前記音波反射部が、前記駆動振動片と前
記検出振動片との間に介在することを特徴とする、請求
項１記載の振動型ジャイロスコープ。
【請求項３】前記パッケージが、前記基盤と前記カバー
とを接合するための金属製の接合部材を備えており、こ
の接合部材の内壁面に前記接合部材と一体の他の音波反
射部が設けられていることを特徴とする、請求項１また
は２記載の振動型ジャイロスコープ。
【請求項４】前記接合部材が備える前記他の音波反射部
と前記カバーとの間に空隙が設けられていることを特徴
とする、請求項３記載の振動型ジャイロスコープ。
【請求項５】振動型ジャイロスコープ用の振動子を収容
する収容構造であって、振動子、前記振動子に駆動モードの振動を励振するための駆動手
段、前記振動子の回転に対応して前記振動子中にコリオリ力
によって生ずる検出モードの振動を検出するための検出
手段、および前記振動子を収容するためのパッケージを
備えており、前記パッケージが、前記振動子を設置するための基盤、
前記パッケージ内の音波を反射するための前記基盤と一
体の音波反射部、および前記基盤に接合されているカバ
ーを備えており、前記基盤が金属、セラミックスまたは
金属とセラミックスとの複合材料からなることを特徴と
する、振動子の収容構造。
【請求項６】前記振動子が駆動振動片および検出振動片
を備えており、前記音波反射部が前記駆動振動片と前記
検出振動片との間に介在することを特徴とする、請求項
５載の収容構造。
【請求項７】前記パッケージが、前記基盤と前記カバー
とを接合するための金属製の接合部材を備えており、前
記接合部材の内壁面に前記接合部材と一体の他の音波反
射部が設けられていることを特徴とする、請求項５また
は６記載の収容構造。
【請求項８】前記接合部材が備える前記他の音波反射部
と前記カバーとの間に空隙が設けられていることを特徴
とする、請求項７記載の収容構造。
【請求項９】振動型ジャイロスコープ用の振動子を収容
するためのパッケージであって、前記パッケージが、前記振動子を設置するための基盤、
前記パッケージ内の音波を反射するための前記基盤と一
体の音波反射部、および前記基盤に接合されているカバ
ーを備えており、前記基盤が金属、セラミックスまたは
金属とセラミックスとの複合材料からなることを特徴と
する、振動子用パッケージ。
【請求項１０】前記振動子が駆動振動片および検出振動
片を備えており、前記音波反射部が、前記駆動振動片と
前記検出振動片との間に介在するように形成されている
ことを特徴とする、請求項９記載のパッケージ。
【請求項１１】前記パッケージが、前記基盤と前記カバ
ーとを接合するための金属製の接合部材を備えており、
前記接合部材の内壁面に前記接合部材と一体の他の音波
反射部が設けられていることを特徴とする、請求項９ま
たは１０記載のパッケージ。
【請求項１２】前記接合部材が備える前記他の音波反射
部と前記カバーとの間に空隙が設けられていることを特
徴とする、請求項１１記載のパッケージ。