JP2006242590A - Oscillation gyroscope sensor - Google Patents

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JP2006242590A JP2005054843A JP2005054843A JP2006242590A JP 2006242590 A JP2006242590 A JP 2006242590A JP 2005054843 A JP2005054843 A JP 2005054843A JP 2005054843 A JP2005054843 A JP 2005054843A JP 2006242590 A JP2006242590 A JP 2006242590A
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成人 渡邊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the characteristic by suppressing the occurrence of a pyroelectric effect of a piezo-electric thin film layer by external light while keeping the small size and small thickness. <P>SOLUTION: A cover member 40 that covers each mounted component mounted to a component mounting region 16 and is combined on to a support substrate 2 fixes the entire circumference of the opening edge of the outer peripheral wall section 42 in a frame-like region 18 between a light blocking stage section 17 formed around the component mounting region 16 and the outer periphery edge, thereby blocking the external light permeating an adhesion resin 45 with the light blocking stage section 17. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、片持ち梁の振動素子を備える振動型ジャイロセンサに関する。   The present invention relates to a vibration gyro sensor including a cantilever vibration element.

ジャイロセンサは、例えば高ズーム率化や小型化に伴って録画画像に手振れ現象が生じやすくなるようになったビデオカメラ等に搭載されてCCD(Charge-Coupled Device)等の撮像基板上の画像情報の取り込み位置を制御する制御信号を出力する手振れ補正機構に用いられる。また、ジャイロセンサは、バーチャルリアリティ装置に用いられて動作検知器を構成したり、カーナビゲーション装置に用いられて方向検知器を構成する。   The gyro sensor is mounted on a video camera or the like that is likely to cause a camera shake phenomenon in a recorded image due to, for example, high zoom ratio and miniaturization, and image information on an imaging substrate such as a CCD (Charge-Coupled Device). This is used in a camera shake correction mechanism that outputs a control signal for controlling the take-in position. Further, the gyro sensor is used in a virtual reality device to constitute a motion detector, and is used in a car navigation device to constitute a direction detector.

ビデオカメラの手振れ補正機構は、録画画像の時間軸での位置ズレ自体のマッチングを行って補正を行うように構成したものも提供されているが、一般的にビデオカメラの保持状態の回転角を検出して対応する角速度を出力するジャイロセンサを用いて実際の手振れ量を補正するように構成したものが用いられている。ジャイロセンサには、検出機構として回転体や光学手段が用いられたり、振動素子が用いられている。   A video camera shake correction mechanism is also provided that performs correction by matching the positional deviation itself on the time axis of the recorded image, but in general, the rotation angle of the holding state of the video camera is set. A configuration in which an actual camera shake amount is corrected using a gyro sensor that detects and outputs a corresponding angular velocity is used. In the gyro sensor, a rotating body or optical means is used as a detection mechanism, or a vibration element is used.

振動型ジャイロセンサは、シリコン材の主面上に圧電薄膜層を挟んで一対の電極層を積層形成した片持ち梁の振動子部を有する振動素子を備える(例えば、特許文献1参照)。振動型ジャイロセンサは、振動子部を所定の共振周波数で振動させておき、角速度の変化によって生じるコリオリ力を圧電素子と検出電極とによって検出することで振動等による角速度の変化を検出する。振動型ジャイロセンサは、簡易な構造や短時間で起動することによる高応答性或いは小型で安価である等の特徴を有している。   The vibration-type gyro sensor includes a vibration element having a cantilever vibrator portion in which a pair of electrode layers are stacked on a main surface of a silicon material with a piezoelectric thin film layer interposed therebetween (see, for example, Patent Document 1). The vibration-type gyro sensor detects a change in angular velocity due to vibration or the like by vibrating a vibrator unit at a predetermined resonance frequency and detecting a Coriolis force generated by a change in angular velocity with a piezoelectric element and a detection electrode. The vibration-type gyro sensor has features such as a simple structure, high responsiveness by being activated in a short time, small size, and low cost.

特開平7−113643号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-113643

ところで、振動型ジャイロセンサにおいては、搭載機器の小型軽量化、多機能高性能化に伴って、さらなる小型化や高性能化が要求されている。振動型ジャイロセンサにおいては、例えば各種センサと組み合わせて多機能化が図られているが、各種センサとともに1個の支持基板に搭載することによって全体として小型化が図られている。しかしながら、振動型ジャイロセンサにおいては、振動素子の各電極と支持基板側の端子部とが一般にワイヤボンディング法によって接続されており、振動素子の周囲にワイヤを引き回すためのスペースが必要で、これが小型化の実現を阻害する大きな要因となっていた。   By the way, in the vibration type gyro sensor, further downsizing and high performance are demanded with the reduction in size and weight of the mounted device and the improvement in multifunctional performance. In the vibration type gyro sensor, for example, various functions are achieved in combination with various sensors. However, the vibration gyro sensor is reduced in size as a whole by being mounted on one support substrate together with the various sensors. However, in the vibration type gyro sensor, each electrode of the vibration element and the terminal portion on the support substrate side are generally connected by a wire bonding method, and a space for routing the wire around the vibration element is required, which is small. It was a major factor that hindered the realization of the system.

振動型ジャイロセンサにおいては、小型化に伴って外部の振動等の影響を大きく受けるようになり振動素子の支持構造等が複雑となるためにコストがアップするといった問題が生じる。振動型ジャイロセンサにおいては、設置の状態が機器の仕様によって決定されることから、あらゆる状態で用いられる場合でも所定の特性が安定して得られように構成されなければならない。   In the vibration-type gyro sensor, there is a problem that the cost is increased because the structure of the vibration element becomes complicated due to the influence of external vibration and the like as the size is reduced. In the vibration type gyro sensor, since the installation state is determined by the specifications of the device, it must be configured so that predetermined characteristics can be stably obtained even when used in any state.

振動型ジャイロセンサは、上述したようにシリコン材の主面上にチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電薄膜層を挟んで一対の電極層を積層形成した片持ち梁の振動子部を有する振動素子が備えられる。振動型ジャイロセンサにおいては、圧電薄膜層が光の照射を受けると焦電効果による電圧を発生させる特性を有しており、この焦電圧(焦電気)がセンサ出力に影響を及ぼして検出特性を低下させるといった問題がある。   As described above, the vibration type gyro sensor includes a vibration element having a cantilever vibrator portion in which a pair of electrode layers are stacked on a main surface of a silicon material with a piezoelectric thin film layer such as lead zirconate titanate sandwiched therebetween. Provided. In the vibration type gyro sensor, the piezoelectric thin film layer has a characteristic of generating a voltage due to the pyroelectric effect when irradiated with light, and this pyroelectric voltage (pyroelectricity) affects the sensor output and has a detection characteristic. There is a problem of lowering.

半導体パッケージ等においては、PN接合部に光が当たることによって起電力が発生して特性が変化する等の問題があるために、黒色等に着色したエポキシ系樹脂等の遮光性樹脂によって素子が封止される。半導体パッケージ等においては、遮光性樹脂体により素子の機械的保護とともに遮光対応による特性の向上が図られるようにしている。   In a semiconductor package or the like, there is a problem that an electromotive force is generated when light hits the PN junction and the characteristics change. Therefore, the element is sealed with a light shielding resin such as an epoxy resin colored black. Stopped. In a semiconductor package or the like, the light-shielding resin body is designed to improve the characteristics by supporting the light shielding as well as mechanically protecting the element.

一方、振動型ジャイロセンサにおいては、可動部の振動子部を有していることから、上述した半導体パッケージのように振動素子を遮光樹脂体によって封止する構造を採用することができない。振動型ジャイロセンサにおいては、従来、例えば振動素子を適宜の遮光構造を介して支持基板に実装するといった対応が図られるが、構造が複雑になるとともに大型化してしまうといった問題があった。   On the other hand, since the vibration type gyro sensor has the vibrator portion of the movable portion, a structure in which the vibration element is sealed with a light shielding resin body as in the semiconductor package described above cannot be employed. Conventionally, in the vibration type gyro sensor, for example, the vibration element is mounted on the support substrate through an appropriate light shielding structure. However, there is a problem that the structure is complicated and the size is increased.

振動型ジャイロセンサにおいては、振動素子や電子部品等の実装部品を実装した支持基板に実装空間部を構成して遮光カバー部材を組み合わせるといった対応も図られる。しかしながら、振動型ジャイロセンサは、支持基板に対して各実装部品を表面実装法によって実装することで実装工程の効率化が図られるが、遮光カバー部材を別工程により組み立てるために組立の効率化が図れないといった問題があった。   In the vibration type gyro sensor, it is possible to cope with such a case that a mounting space portion is formed on a support substrate on which mounting parts such as vibration elements and electronic parts are mounted, and a light shielding cover member is combined. However, the vibration type gyro sensor can improve the efficiency of the mounting process by mounting each mounting component on the support substrate by the surface mounting method, but the assembly efficiency is improved because the light shielding cover member is assembled in a separate process. There was a problem of not being able to plan.

振動型ジャイロセンサは、例えば支持基板の主面上に、各実装部品を覆うようにして遮光カバー部材を載せ、その開口縁を全周に亘って接着樹脂等によって接合することで実装効率の向上が図られるようになる。しかしながら、振動型ジャイロセンサにおいては、接着樹脂が一般に光透過性を有していることから、外部光が接着樹脂層を透過して内部の振動素子に作用してしまうといった問題がある。振動型ジャイロセンサにおいては、外部光の透過を抑制するために接着樹脂層の厚みを大きくすることによって、接着樹脂の充填量管理が面倒ととなったり大型化するといった問題が生じてしまう。   The vibration type gyro sensor improves mounting efficiency by placing a light-shielding cover member on the main surface of the support substrate, for example, so as to cover each mounted component, and bonding the opening edge with adhesive resin or the like over the entire circumference. Comes to be planned. However, in the vibration type gyro sensor, since the adhesive resin generally has light transmittance, there is a problem that external light passes through the adhesive resin layer and acts on the internal vibration element. In the vibration type gyro sensor, by increasing the thickness of the adhesive resin layer in order to suppress the transmission of external light, there arises a problem that managing the filling amount of the adhesive resin becomes troublesome or large.

さらに、振動型ジャイロセンサにおいては、薄型化の要求に対して、カバー部材の小型化や薄厚化によって対応を図るようにしている。しかしながら、振動型ジャイロセンサにおいては、赤外波長の光に対して充分な遮光特性を保持することが困難となり、赤外波長の光によって圧電薄膜層に焦電効果が生じて検出特性が低下するといった問題があった。   Furthermore, in the vibration type gyro sensor, the demand for thinning is dealt with by reducing the size and thickness of the cover member. However, in the vibration type gyro sensor, it becomes difficult to maintain sufficient light shielding characteristics for infrared light, and the pyroelectric effect is generated in the piezoelectric thin film layer by the infrared light, and the detection characteristics are deteriorated. There was a problem.

したがって、本発明は、小型・薄型化を保持して外部光による圧電薄膜層の焦電効果の発生を抑制して特性向上を図る振動型ジャイロセンサを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration type gyro sensor that is improved in characteristics while maintaining a small size and a thin shape and suppressing generation of a pyroelectric effect of a piezoelectric thin film layer by external light.

上述した目的を達成する本発明にかかる振動型ジャイロセンサは、主面上の部品実装領域に振動素子や回路素子或いは電子部品を実装するとともに部品実装領域を囲んで枠状の遮光段部が形成された支持基板と、部品実装領域を被覆する主面部の外周部に全周に亘って外周壁部が一体に形成された略箱状を呈して支持基板の主面上に各実装部品の実装空間部を構成して組み合わされるカバー部材とを備える。振動型ジャイロセンサは、カバー部材が、外周壁部の開口縁部を主面の遮光段部と外周縁との間に構成された枠状固定部に全周に亘って固定されることにより、支持基板に組み合わされる。   The vibration-type gyro sensor according to the present invention that achieves the above-described object mounts a vibration element, a circuit element, or an electronic component in a component mounting region on the main surface, and forms a frame-shaped light shielding step portion surrounding the component mounting region. Each mounted component is mounted on the main surface of the support substrate by presenting a substantially box shape in which the outer peripheral wall portion is integrally formed over the entire periphery on the outer peripheral portion of the main surface portion covering the component mounting area. And a cover member that forms a space portion and is combined. In the vibration type gyro sensor, the cover member is fixed to the frame-shaped fixing portion formed between the light shielding step portion of the main surface and the outer peripheral edge at the opening edge portion of the outer peripheral wall portion, Combined with the support substrate.

振動型ジャイロセンサにおいては、支持基板の主面上に組み合わせたカバー部材によって、各実装部品が機械的かつ電気的に保護される。振動型ジャイロセンサにおいては、カバー部材も振動素子や電子部品等と同様に、支持基板の主面上に表面側から組み合わせを行ういわゆる表面実装法によって組み立てが行われることで、全体の組立工程の効率化が図られるようになる。振動型ジャイロセンサにおいては、カバー部材が支持基板の主面上に接着樹脂によって固定される場合でも、この接着樹脂層を透過する外部光が遮蔽段部によって各実装部品の実装領域への進入を抑制されるようになる。振動型ジャイロセンサにおいては、カバー部材と支持基板との固定部位が薄型化されて全体が薄型化される。振動型ジャイロセンサにおいては、外部光による圧電薄膜層の焦電効果の発生を抑制して、検出特性の向上が図られる。   In the vibration type gyro sensor, each mounting component is mechanically and electrically protected by a cover member combined on the main surface of the support substrate. In the vibration type gyro sensor, the cover member is assembled by a so-called surface mounting method in which the cover member is combined from the surface side on the main surface of the support substrate in the same manner as the vibration element and the electronic component. Efficiency will be improved. In the vibration type gyro sensor, even when the cover member is fixed on the main surface of the support substrate with an adhesive resin, external light transmitted through the adhesive resin layer enters the mounting area of each mounting component by the shielding step. It will be suppressed. In the vibration type gyro sensor, the fixing portion between the cover member and the support substrate is thinned to make the whole thin. In the vibration type gyro sensor, generation of pyroelectric effect of the piezoelectric thin film layer due to external light is suppressed, and detection characteristics are improved.

本発明かかる振動型ジャイロセンサによれば、部品実装領域に実装した各実装部品を覆って支持基板に組み合わされるカバー部材が、部品実装領域を囲んで形成した遮光段部と外周縁との間の枠状固定部において外周壁部の開口縁部を全周に亘って固定するように構成したことから、遮光段部によって固定部位から部品実装領域への外部光の進入が抑制されて振動素子が安定かつ正確に動作されるようにする。したがって、本発明かかる振動型ジャイロセンサによれば、薄型化が図られるとともに高感度で安定した特性を得ることが可能となる。   According to the vibration type gyro sensor of the present invention, the cover member that covers each mounted component mounted in the component mounting region and is combined with the support substrate is between the light shielding step portion formed around the component mounting region and the outer peripheral edge. Since the opening edge portion of the outer peripheral wall portion is fixed over the entire circumference in the frame-shaped fixing portion, the entrance of external light from the fixing portion to the component mounting area is suppressed by the light shielding step portion, and the vibration element is Ensure stable and accurate operation. Therefore, according to the vibration-type gyro sensor of the present invention, it is possible to obtain a stable characteristic with high sensitivity while being thinned.

以下、本発明の実施の形態として図面に示した振動型ジャイロセンサ1について、詳細に説明する。振動型ジャイロセンサ1は、図1に示すように支持基板2と、この支持基板2の主面上に組み付けられて部品実装空間部3を構成するカバー部材40とにより外観部材を構成し、例えばビデオカメラに搭載されて手振れ補正機構を構成する。また、振動型ジャイロセンサ1は、例えばバーチャルリアリティ装置に用いられて動作検知器を構成したり、カーナビゲーション装置に用いられて方向検知器を構成する。   Hereinafter, the vibration type gyro sensor 1 shown in the drawings as an embodiment of the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 1, the vibration type gyro sensor 1 constitutes an external member by a support substrate 2 and a cover member 40 that is assembled on the main surface of the support substrate 2 and forms the component mounting space portion 3. It is mounted on a video camera and constitutes a camera shake correction mechanism. The vibration type gyro sensor 1 is used, for example, in a virtual reality device to constitute an operation detector, or is used in a car navigation device to constitute a direction detector.

振動型ジャイロセンサ1は、支持基板2に例えばセラミック基板やガラス基板等が用いられ、主面上に詳細を省略するが多数個のランド4を有する所定の配線パターン5が形成されて部品実装領域16が構成される。支持基板2には、各ランド4に接続されて部品実装領域16上に詳細を後述する一対の振動素子20A、20B(以下、個別に説明する場合を除いて振動素子20と総称する。)と、IC回路素子6或いは外付け用の多数個のセラミックコンデンサや適宜の電子部品7が搭載されている。   In the vibration type gyro sensor 1, for example, a ceramic substrate or a glass substrate is used as the support substrate 2, and a predetermined wiring pattern 5 having a large number of lands 4 is formed on the main surface, although details are omitted. 16 is configured. The support substrate 2 is connected to each land 4 and a pair of vibration elements 20A and 20B (details will be collectively referred to as the vibration element 20 unless otherwise described), which will be described in detail later on the component mounting region 16. The IC circuit element 6 or a large number of external ceramic capacitors and appropriate electronic components 7 are mounted.

支持基板2には、詳細を後述するように部品実装領域16を縁ち取るようにして外周部が全周に亘って主面から段落ちされており、この段落ち部位に形成される垂直壁部が後述するように部品実装領域16に対してカバー部材40の接合部から入射される外部光を遮光する遮光段部17を構成する。支持基板2は、遮光段部17に連続する枠状の薄肉部位がカバー部材40を接合固定するためのカバー部固定領域18を構成する。   As will be described in detail later, an outer peripheral portion of the support substrate 2 is stepped down from the main surface over the entire periphery so as to rim the component mounting region 16, and a vertical wall formed at the stepped portion. As will be described later, the light shielding step portion 17 that shields external light incident from the joint portion of the cover member 40 to the component mounting region 16 is configured. In the support substrate 2, a frame-like thin portion continuous with the light shielding step portion 17 forms a cover portion fixing region 18 for fixing the cover member 40 to be bonded.

振動型ジャイロセンサ1は、振動素子20が、詳細を後述するようにシリコン単結晶基板21(以下、シリコン基板21と略称する。)をベースにして形成され、支持基板2の部品実装領域16上に互いに90°ずれた状態で搭載される。振動素子20は、詳細を後述するが、図2及び図3に示すようにやや厚みのある矩形状に形成された基部22と、この基部22の一側部から一体に突設された振動子部23とから構成される。   In the vibration type gyro sensor 1, the vibration element 20 is formed on the basis of a silicon single crystal substrate 21 (hereinafter abbreviated as a silicon substrate 21) as will be described in detail later, and on the component mounting region 16 of the support substrate 2. Are mounted in a state shifted by 90 ° from each other. The vibration element 20 will be described in detail later. As shown in FIGS. 2 and 3, as shown in FIGS. 2 and 3, a base portion 22 formed in a slightly thick rectangular shape and a vibrator integrally projecting from one side portion of the base portion 22. Part 23.

振動素子20は、後述するようにシリコン基板21の第2主面によって構成される基部22の第2主面が支持基板2に対する実装面を構成する。振動素子20には、基部22の第2主面上に第1端子部24A乃至第4端子部24D(以下、個別に説明する場合を除いて端子部24と総称する。)が形成されるとともに、これら端子部24上にそれぞれ第1金バンプ25A乃至第4金バンプ25D(以下、個別に説明する場合を除いて金バンプ25と総称する。)が形成されている。   In the vibration element 20, the second main surface of the base 22 constituted by the second main surface of the silicon substrate 21 constitutes a mounting surface for the support substrate 2 as described later. In the vibration element 20, the first terminal portion 24 </ b> A to the fourth terminal portion 24 </ b> D (hereinafter collectively referred to as the terminal portion 24 unless otherwise described) are formed on the second main surface of the base portion 22. The first gold bumps 25A to the fourth gold bumps 25D (hereinafter collectively referred to as gold bumps 25 unless otherwise described) are formed on the terminal portions 24, respectively.

振動素子20は、端子部24がそれぞれ支持基板2側の配線パターン5に形成したランド4に対応して形成されており、詳細を後述するように相対する端子部24とランド4とを位置合わせして支持基板2に組み合わされる。振動素子20は、この状態で支持基板2に押し当てながら金バンプ25に超音波を印加して溶着処理を施すことによって、支持基板2上に実装される。振動素子20は、所定の高さを有する金バンプ25を介して実装することによって、振動子部23がその第2主面を支持基板2の主面に対して所定の高さ位置に保持される。   The vibration element 20 is formed so that the terminal portions 24 correspond to the lands 4 formed on the wiring pattern 5 on the support substrate 2 side, and the opposing terminal portions 24 and the lands 4 are aligned as will be described in detail later. Then, it is combined with the support substrate 2. The vibration element 20 is mounted on the support substrate 2 by applying an ultrasonic wave to the gold bumps 25 while performing the welding process while pressing the vibration element 20 against the support substrate 2. The vibration element 20 is mounted via a gold bump 25 having a predetermined height, so that the vibrator unit 23 holds the second main surface at a predetermined height position with respect to the main surface of the support substrate 2. The

振動素子20は、振動子部23が、シリコン基板21の第2主面によって構成される第2主面を基部22の第2主面と同一面を構成し、一端部を基部22に一体化されて片持ち梁状に突設されている。振動素子20は、振動子部23が、第1主面側をシリコン基板21の第1主面によって構成される基部22の第1主面から段落ちされることによって所定の厚みとされる。振動素子20は、振動子部23が、所定の長さと断面積を有して基部22と一体に形成された矩形の片持ち梁によって構成される。   In the resonator element 20, the vibrator portion 23 has a second principal surface constituted by the second principal surface of the silicon substrate 21, the same surface as the second principal surface of the base portion 22, and one end portion integrated with the base portion 22. And cantilevered. The vibration element 20 has a predetermined thickness as the vibrator portion 23 is stepped down from the first main surface of the base portion 22 constituted by the first main surface of the silicon substrate 21 on the first main surface side. The vibration element 20 is configured by a rectangular cantilever in which the vibrator portion 23 has a predetermined length and a cross-sectional area and is integrally formed with the base portion 22.

振動子部23には、第2主面上に長さ方向の略全長に亘って基準電極層(第1電極層)26が形成されるとともに、この基準電極層26上にほぼ同長の圧電薄膜層27が積層形成されている。振動子部23には、圧電薄膜層27上にほぼ同長でかつ幅狭の駆動電極層(第2電極層)28が幅方向の中央部に位置して積層形成されるとともに、この駆動電極層28を挟んで圧電薄膜層27上に一対の検出電極29R、29L(以下、個別に説明する場合を除いて検出電極29と総称する。)が積層形成されている。   In the vibrator portion 23, a reference electrode layer (first electrode layer) 26 is formed on the second main surface over substantially the entire length in the length direction, and a piezoelectric element having substantially the same length is formed on the reference electrode layer 26. A thin film layer 27 is laminated. In the vibrator portion 23, a drive electrode layer (second electrode layer) 28 having a substantially same length and a narrow width is formed on the piezoelectric thin film layer 27 so as to be laminated at the center in the width direction. A pair of detection electrodes 29R and 29L (hereinafter collectively referred to as detection electrodes 29 unless otherwise described) are laminated on the piezoelectric thin film layer 27 with the layer 28 interposed therebetween.

振動素子20は、図3に示すように基準電極層26が、その基端部からリード26−1を基部22の第2主面上に延長して第2端子部24Bと一体化されている。振動素子20は、同様にして駆動電極層28が、リード28−1を介して第3端子部24Cと一体化されている。さらに、振動素子20は、同様にして第1検出電極29Rがリード29R−1を介して第1端子部24Aと一体化されるとともに、第2検出電極29Lがリード29L−1を介して第4端子部24Dと一体化されている。   As shown in FIG. 3, the reference electrode layer 26 is integrated with the second terminal portion 24 </ b> B by extending the lead 26-1 from the base end portion onto the second main surface of the base portion 22. . Similarly, in the vibration element 20, the drive electrode layer 28 is integrated with the third terminal portion 24 </ b> C via the lead 28-1. Further, in the vibration element 20, similarly, the first detection electrode 29R is integrated with the first terminal portion 24A via the lead 29R-1, and the second detection electrode 29L is fourth via the lead 29L-1. It is integrated with the terminal portion 24D.

なお、振動素子20は、上述したように基部22の第2主面上に、ほぼ四隅に位置して第1端子部24A乃至第4端子部24Dを配置するようにしたが、かかる構成に限定されるものでは無い。振動素子20は、端子部24が、各電極層からのリードの引き回しや支持基板2に対する固定数或いは大きさ等によって適宜の位置や個数を以って基部22に形成される。振動素子20は、各端子部24に対してそれぞれ金バンプ25を形成したが、図3に鎖線で示すように基部22の第2主面上に電気的接続を行わないいわゆるダミーの第5金バンプ25Eを形成するようにしてもよい。勿論、支持基板2側には、この第5金バンプ25Eが溶着固定されるダミー端子部が形成される。   As described above, the vibration element 20 has the first terminal portion 24A to the fourth terminal portion 24D arranged at substantially the four corners on the second main surface of the base portion 22, but is limited to this configuration. It is not what is done. In the vibration element 20, the terminal portion 24 is formed on the base portion 22 with an appropriate position and number depending on the lead routing from each electrode layer and the fixed number or size with respect to the support substrate 2. In the vibration element 20, gold bumps 25 are formed on the respective terminal portions 24. However, as shown by a chain line in FIG. 3, a so-called dummy fifth gold that does not electrically connect to the second main surface of the base portion 22. The bump 25E may be formed. Of course, a dummy terminal part to which the fifth gold bump 25E is welded and fixed is formed on the support substrate 2 side.

振動型ジャイロセンサ1は、上述したように支持基板2の部品実装領域16上に第1振動素子20Aと第2振動素子20Bとを実装する。振動型ジャイロセンサ1は、第1振動素子20Aが支持基板2に対して、図1に示すように支持基板2の一方コーナ部2C−1において基部22を固定するとともに振動子部23を長さ方向の一方側縁に沿って延在させて実装する。振動型ジャイロセンサ1は、第2振動素子20Bが支持基板2に対して、コーナ部2C−1と対角位置のコーナ部2C−2において基部22を固定するとともに振動子部23を幅方向の一方側縁に沿って延在させて実装する。   The vibration type gyro sensor 1 mounts the first vibration element 20A and the second vibration element 20B on the component mounting region 16 of the support substrate 2 as described above. In the vibration type gyro sensor 1, the first vibration element 20 </ b> A fixes the base portion 22 at one corner portion 2 </ b> C- 1 of the support substrate 2 with respect to the support substrate 2 as shown in FIG. Mount along one side edge of the direction. In the vibration type gyro sensor 1, the second vibration element 20 </ b> B fixes the base portion 22 to the support substrate 2 at the corner portion 2 </ b> C- 2 and the corner portion 2 </ b> C- 2 diagonally with respect to the support substrate 2. Mount along one side edge.

振動型ジャイロセンサ1は、後述するように振動素子20によって検出したビデオカメラの手振れによる振動状態に基づく制御信号を出力して手振れ補正機構を構成する。振動型ジャイロセンサ1は、振動素子20と接続されたIC回路素子6や電子部品7等によって構成された例えば図4に示す駆動検出回路部8を備えている。振動型ジャイロセンサ1は、駆動検出回路部8が、インピーダンス変換回路9と、加算回路10と、発振回路11と、差動増幅回路12と、同期検波回路部13と、直流増幅回路14等を備えている。   As will be described later, the vibration type gyro sensor 1 outputs a control signal based on a vibration state caused by a camera shake detected by the vibration element 20 to constitute a camera shake correction mechanism. The vibration type gyro sensor 1 includes, for example, a drive detection circuit unit 8 shown in FIG. 4 configured by an IC circuit element 6 and an electronic component 7 connected to the vibration element 20. In the vibration type gyro sensor 1, the drive detection circuit unit 8 includes an impedance conversion circuit 9, an addition circuit 10, an oscillation circuit 11, a differential amplification circuit 12, a synchronous detection circuit unit 13, a DC amplification circuit 14, and the like. I have.

駆動検出回路部8は、図4に示すように、振動素子20の第1検出電極29Rに対してインピーダンス変換回路9と差動増幅回路12とが接続される。駆動検出回路部8は、インピーダンス変換回路9に加算回路10が接続され、この加算回路10に接続された発振回路11が第2検出電極29Lと接続される。駆動検出回路部8は、差動増幅回路12と発振回路11とに同期検波回路部13が接続され、この同期検波回路部13に直流増幅回路14が接続される。なお、振動素子20の基準電極層26は、支持基板2側の基準電位15と接続される。   As shown in FIG. 4, in the drive detection circuit unit 8, the impedance conversion circuit 9 and the differential amplifier circuit 12 are connected to the first detection electrode 29 </ b> R of the vibration element 20. In the drive detection circuit unit 8, the addition circuit 10 is connected to the impedance conversion circuit 9, and the oscillation circuit 11 connected to the addition circuit 10 is connected to the second detection electrode 29L. In the drive detection circuit unit 8, a synchronous detection circuit unit 13 is connected to the differential amplifier circuit 12 and the oscillation circuit 11, and a DC amplifier circuit 14 is connected to the synchronous detection circuit unit 13. The reference electrode layer 26 of the vibration element 20 is connected to the reference potential 15 on the support substrate 2 side.

駆動検出回路部8は、振動素子20とインピーダンス変換回路9と加算回路10と発振回路11とによって自励発振回路を構成し、発振回路11から振動子部23に対して所定周波数の発振出力Vg0を印加することによって固有振動を生じさせる。駆動検出回路部8は、振動素子20の第1検出電極29Rからの出力Vgrと第2検出電極29Lからの出力Vglとがインピーダンス変換回路9に供給され、これらの入力に基づいてインピーダンス変換回路9から加算回路10に対してそれぞれ出力VzrとVzlとを出力する。駆動検出回路部8は、これらの入力に基づいて加算回路10から発振回路11に対して加算出力Vsaが帰還される。   In the drive detection circuit unit 8, a self-excited oscillation circuit is configured by the vibration element 20, the impedance conversion circuit 9, the addition circuit 10, and the oscillation circuit 11, and an oscillation output Vg 0 having a predetermined frequency is output from the oscillation circuit 11 to the transducer unit 23. Is applied to cause natural vibration. The drive detection circuit unit 8 is supplied with the output Vgr from the first detection electrode 29R and the output Vgl from the second detection electrode 29L of the vibration element 20 to the impedance conversion circuit 9, and based on these inputs, the impedance conversion circuit 9 Output Vzr and Vzl to the adder circuit 10, respectively. The drive detection circuit unit 8 feeds back the addition output Vsa from the addition circuit 10 to the oscillation circuit 11 based on these inputs.

駆動検出回路部8は、振動素子20の第1検出電極29Rからの出力Vgrと第2検出電極29Lからの出力Vglとが差動増幅回路12に供給される。駆動検出回路部8は、後述するように振動素子20が手振れを検出した状態でこれら出力Vgrと出力Vglとに差異が生じることから、差動増幅回路12によって所定の出力Vdaを得る。駆動検出回路部8は、差動増幅回路12からの出力Vdaが同期検波回路部13に供給される。駆動検出回路部8は、同期検波回路部13において出力Vdaを同期検波することで直流信号Vsdに変換して直流増幅器14に供給し、所定の直流増幅を行った直流信号Vsdを出力する。   In the drive detection circuit unit 8, the output Vgr from the first detection electrode 29R of the vibration element 20 and the output Vgl from the second detection electrode 29L are supplied to the differential amplifier circuit 12. The drive detection circuit unit 8 obtains a predetermined output Vda by the differential amplifier circuit 12 because a difference occurs between the output Vgr and the output Vgl in a state where the vibration element 20 detects a hand shake as described later. In the drive detection circuit unit 8, the output Vda from the differential amplifier circuit 12 is supplied to the synchronous detection circuit unit 13. The drive detection circuit unit 8 synchronously detects the output Vda in the synchronous detection circuit unit 13 to convert it into a DC signal Vsd, supplies it to the DC amplifier 14, and outputs a DC signal Vsd that has been subjected to predetermined DC amplification.

駆動検出回路部8は、同期検波回路部13が、差動増幅回路12の出力Vdaを、発振回路11が駆動信号に同期して出力するクロック信号Vckのタイミングで全波整流した後で積分して直流信号Vsdを得る。駆動検出回路部8は、上述したようにこの直流信号Vsdを直流増幅器14において増幅して、手振れにより生じる角速度変化を検出して検出信号を検出する。   The drive detection circuit unit 8 integrates after the synchronous detection circuit unit 13 full-wave rectifies the output Vda of the differential amplifier circuit 12 at the timing of the clock signal Vck output from the oscillation circuit 11 in synchronization with the drive signal. To obtain a DC signal Vsd. The drive detection circuit unit 8 amplifies the DC signal Vsd in the DC amplifier 14 as described above, detects a change in angular velocity caused by camera shake, and detects a detection signal.

駆動検出回路部8は、インピーダンス変換回路9がハイ・インピーダンス入力z2の状態でロー・インピーダンス出力z3を得るようになっており、第1検出電極29Rと第2検出電極29L間のインピーダンスz1と加算回路10の入力間のインピーダンスz4を分離する作用を奏する。駆動検出回路部8においては、インピーダンス変換回路9を設けることによってこれら第1検出電極29Rと第2検出電極29Lとから大きな出力差異を得ることが可能となる。   The drive detection circuit unit 8 is configured to obtain a low impedance output z3 when the impedance conversion circuit 9 is in a high impedance input z2, and adds to the impedance z1 between the first detection electrode 29R and the second detection electrode 29L. The effect of separating the impedance z4 between the inputs of the circuit 10 is achieved. In the drive detection circuit unit 8, by providing the impedance conversion circuit 9, it is possible to obtain a large output difference from the first detection electrode 29R and the second detection electrode 29L.

駆動検出回路部8においては、インピーダンス変換回路9が入力と出力とのインピーダンス変換機能を奏し信号の大きさに影響を与えることは無い。したがって、駆動検出回路部8においては、第1検知電極29Rからの出力Vgrとインピーダンス変換回路9の一方側の出力Vzr及び第2検知電極29Lからの出力Vglとインピーダンス変換回路9の他方側の出力Vzlとがそれぞれ同一の大きさである。駆動検出回路部8においては、振動素子20によって手振れ検出が行われて第1検知電極29Rからの出力Vgrと第2検知電極29Lからの出力Vglとに差があっても、加算回路10からの出力Vsaに保持される。駆動検出回路部8においては、例えばスイッチング動作等によってノイズが重畳されることがあっても、発振回路の出力Vgoに重畳されたノイズ成分が振動素子20におけるバンドフィルタと同等の働きによって共振周波数以外の成分が除去されることで差動増幅回路12からノイズ成分が除去された出力Vdaを得る。   In the drive detection circuit unit 8, the impedance conversion circuit 9 performs an impedance conversion function between input and output, and does not affect the magnitude of the signal. Therefore, in the drive detection circuit unit 8, the output Vgr from the first detection electrode 29R, the output Vzr on one side of the impedance conversion circuit 9, the output Vgl from the second detection electrode 29L, and the output on the other side of the impedance conversion circuit 9 Vzl is the same size. In the drive detection circuit unit 8, even if there is a difference between the output Vgr from the first detection electrode 29 </ b> R and the output Vgl from the second detection electrode 29 </ b> L due to the detection of camera shake by the vibration element 20, It is held at the output Vsa. In the drive detection circuit unit 8, even if noise may be superimposed due to, for example, switching operation or the like, the noise component superimposed on the output Vgo of the oscillation circuit functions other than the resonance frequency by the same function as the band filter in the vibration element 20. The output Vda from which the noise component has been removed is obtained from the differential amplifier circuit 12.

振動素子20は、例えば主面の方位面が(100)面、側面の方位面が(110)面となるように切り出されたシリコン基板21をベースにして多数個が一括して形成された後に、切断工程を経て1個ずつに切り分けられる。シリコン基板21には、熱酸化処理が施されて、表裏主面上にそれぞれシリコン酸化膜(SiO膜)30A、30Bが全面に亘って形成されている。シリコン酸化膜30A、30Bは、シリコン基板21に結晶異方性エッチング処理を施す際に保護膜として機能する。 For example, after a large number of vibration elements 20 are formed in a lump on the basis of the silicon substrate 21 cut out so that the azimuth plane of the main surface is the (100) plane and the side azimuth plane is the (110) plane, After the cutting process, it is cut into pieces one by one. The silicon substrate 21 is subjected to a thermal oxidation process, and silicon oxide films (SiO 2 films) 30A and 30B are formed over the entire front and back main surfaces, respectively. The silicon oxide films 30A and 30B function as protective films when the silicon substrate 21 is subjected to crystal anisotropic etching.

振動素子製造工程は、詳細を省略するが、シリコン基板21の第1主面に形成したシリコン酸化膜30Aに対して、各振動素子20の形成領域に対応した振動素子形成部位を除去して開口部を形成する工程が施される。振動素子製造工程は、シリコン基板21のシリコン酸化膜30A上に例えば感光性フォトレジスト材によってフォトレジスト層を全面に亘って形成する。振動素子製造工程は、フォトレジスト層に対して各振動素子形成部位を開口部としたマスキングを行った状態で、フォトレジスト層に対して露光、現像処理を施す。振動素子製造工程は、これらの工程を経て、振動素子形成部位に対応したフォトレジスト層を除去してシリコン酸化膜30Aを外方に臨ませる開口部を形成する。   Although details of the vibration element manufacturing process are omitted, the vibration element forming portions corresponding to the formation regions of the vibration elements 20 are removed from the silicon oxide film 30 </ b> A formed on the first main surface of the silicon substrate 21. A step of forming the part is performed. In the vibration element manufacturing process, a photoresist layer is formed on the entire surface of the silicon oxide film 30A of the silicon substrate 21 with, for example, a photosensitive photoresist material. In the vibration element manufacturing process, the photoresist layer is exposed and developed in a state in which the photoresist layer is masked with each vibration element forming portion as an opening. In the vibration element manufacturing process, through these steps, the photoresist layer corresponding to the vibration element forming portion is removed to form an opening that allows the silicon oxide film 30A to face outward.

振動素子製造工程は、開口部に臨ませられたシリコン酸化膜30Aを除去する第1エッチング処理を施した後に、シリコン基板21に対して振動素子20の振動子部23に対応する部位を形成する第2エッチング処理が施される。第1エッチング処理は、シリコン基板21の界面の平滑性を保持するために、シリコン酸化膜30Aのみを除去する湿式エッチング法を採用するが、この方法に限定されるものでは無く例えばイオンエッチング法等の適宜のエッチング処理であってもよい。第1エッチング処理には、エッチング液として例えばフッ化アンモニウム溶液を用いて、フォトレジスト層の開口部に臨ませられたシリコン酸化膜30Aを除去して開口部を形成することによりシリコン基板21の第1主面を外方に臨ませる。   In the vibration element manufacturing process, a portion corresponding to the vibrator portion 23 of the vibration element 20 is formed on the silicon substrate 21 after performing a first etching process for removing the silicon oxide film 30A exposed to the opening. A second etching process is performed. The first etching process employs a wet etching method in which only the silicon oxide film 30A is removed in order to maintain the smoothness of the interface of the silicon substrate 21, but is not limited to this method. For example, an ion etching method or the like is used. The appropriate etching process may be used. In the first etching process, for example, an ammonium fluoride solution is used as an etchant, and the silicon oxide film 30A exposed to the opening of the photoresist layer is removed to form the opening, thereby forming the first etching of the silicon substrate 21. 1 Make the main surface face outward.

第2エッチング処理は、シリコン酸化膜30Aの開口部から外方に臨ませられたシリコン基板21を振動子部23の厚みまでエッチングする工程であり、シリコン基板21の結晶方向にエッチング速度が依存する性質を利用した結晶異方性の湿式エッチングが施される。第2エッチング処理は、エッチング液として例えばTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)やKOH(水酸化カリウム)或いはEDP(エチレンジアミン−ピロカテコール−水)溶液が用いられる。   The second etching process is a step of etching the silicon substrate 21 exposed outward from the opening of the silicon oxide film 30A to the thickness of the vibrator portion 23, and the etching rate depends on the crystal direction of the silicon substrate 21. Crystal anisotropic wet etching utilizing properties is performed. In the second etching process, for example, TMAH (tetramethylammonium hydroxide), KOH (potassium hydroxide), or EDP (ethylenediamine-pyrocatechol-water) solution is used as an etchant.

第2エッチング処理は、シリコン基板21が第1主面に対して側面の対エッチング性が小さい特性によって、(100)面に対して約55°の角度の面方位となる(110)面が出現し、シリコン基板21の第1主面所定の寸法形状を有する矩形凹部を形成する。振動素子製造工程は、第1主面に多数個の矩形凹部を形成した後に、シリコン基板21からエッチング処理が施されて残ったフォトレジスト層が除去される。   In the second etching process, the (110) plane having a surface orientation of an angle of about 55 ° with respect to the (100) plane appears due to the characteristic that the silicon substrate 21 has a low etching resistance on the side surface relative to the first main surface. Then, a rectangular recess having a predetermined dimensional shape on the first main surface of the silicon substrate 21 is formed. In the vibration element manufacturing process, after a large number of rectangular recesses are formed on the first main surface, the remaining photoresist layer is removed from the silicon substrate 21 by etching.

振動素子製造工程は、上述した工程を経て、シリコン基板21に矩形凹部の底面と第2主面との間に所定の厚みを有して振動子部23を構成する矩形の振動子構成部位を形成する。振動素子製造工程は、振動子構成部位の第2主面側を加工面として電極形成工程が施される。電極形成工程は、例えばマグネトロンスパッタ装置によって、第2主面上に、シリコン酸化膜30Bを介して基準電極層26を構成する第1電極層と、圧電薄膜層27を構成する圧電膜層と、駆動電極層28及び検出電極29とを構成する第2電極層とを積層形成する。   In the vibration element manufacturing process, through the above-described steps, a rectangular vibrator constituent portion that has a predetermined thickness between the bottom surface of the rectangular recess and the second main surface of the silicon substrate 21 and constitutes the vibrator section 23 is formed. Form. In the vibrating element manufacturing process, an electrode forming process is performed with the second main surface side of the vibrator constituting portion as a processed surface. The electrode forming step includes, for example, a first electrode layer constituting the reference electrode layer 26 via the silicon oxide film 30B and a piezoelectric film layer constituting the piezoelectric thin film layer 27 on the second main surface by a magnetron sputtering apparatus. A second electrode layer constituting the drive electrode layer 28 and the detection electrode 29 is laminated.

圧電膜層形成工程は、第1電極層上に全面に亘って、圧電材料、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)をスパッタリングして所定の厚みの圧電膜層を積層形成する。圧電膜層形成工程は、電気炉により圧電膜層を加熱することによって、結晶化熱処理を施す。第2電極層形成工程は、上述した圧電膜層37上に全面に亘って、プラチナをスパッタリングしてプラチナ層を形成することによって第2電極層を積層形成する。   In the piezoelectric film layer forming step, a piezoelectric material, for example, lead zirconate titanate (PZT) is sputtered over the entire surface of the first electrode layer to form a piezoelectric film layer having a predetermined thickness. In the piezoelectric film layer forming step, a crystallization heat treatment is performed by heating the piezoelectric film layer with an electric furnace. In the second electrode layer forming step, the second electrode layer is laminated and formed by sputtering platinum over the entire surface of the piezoelectric film layer 37 to form a platinum layer.

振動素子製造工程は、上述した工程を経て最上層に形成された第2電極層に対してパターニング処理を施す第2電極層パターニング工程によって、所定形状の駆動電極層28と一対の検出電極29とを形成する。駆動電極層28は、上述したように振動子部23を駆動させる所定の駆動電圧が印加される電極であり、振動子部23の幅方向の中央領域に所定の幅を以って長さ方向のほぼ全域に亘って形成される。検出電極29は、振動子部23に発生したコリオリ力を検出する電極であり、駆動電極層28の両側に位置して長さ方向のほぼ全域に亘って互いに絶縁を保持されて平行に形成される。   The vibration element manufacturing process includes a driving electrode layer 28 having a predetermined shape, a pair of detection electrodes 29, and a second electrode layer patterning process in which a patterning process is performed on the second electrode layer formed in the uppermost layer through the above-described processes. Form. The drive electrode layer 28 is an electrode to which a predetermined drive voltage for driving the vibrator unit 23 is applied as described above, and a longitudinal direction with a predetermined width in the center region in the width direction of the vibrator unit 23. Is formed over almost the entire area. The detection electrodes 29 are electrodes that detect the Coriolis force generated in the vibrator portion 23, and are formed in parallel while being insulated from each other over almost the entire region in the length direction, located on both sides of the drive electrode layer 28. The

第2電極層パターニング工程は、第2電極層に対してフォトリソグラフ処理を施して駆動電極層28と検出電極29との対応部位にレジスト層を形成し、不要な部位の第2電極層を例えばイオンエッチング法等によって除去した後にレジスト層を洗浄する等の工程を経て、圧電膜層上に駆動電極層28と検出電極29とを形成する。振動素子製造工程は、上述した工程に限定されず、半導体プロセスにおいて採用されている適宜の導電層形成工程を利用して駆動電極層28や検出電極29を形成するようにしてもよいことは勿論である。   In the second electrode layer patterning step, a photolithographic process is performed on the second electrode layer to form a resist layer at a corresponding portion of the drive electrode layer 28 and the detection electrode 29, and an unnecessary portion of the second electrode layer is formed, for example, The drive electrode layer 28 and the detection electrode 29 are formed on the piezoelectric film layer through a process such as cleaning the resist layer after removal by an ion etching method or the like. The vibration element manufacturing process is not limited to the process described above, and the drive electrode layer 28 and the detection electrode 29 may be formed using an appropriate conductive layer forming process employed in the semiconductor process. It is.

第2電極層パターニング工程においては、基部22の形成領域に第2電極層と一体に形成された導体層にも同様のパターニング処理を施すことによって、この基部22の形成部位上に第1検出電極29Rから所定の幅を以って一体に引き出されたリード29R−1とその先端部に一体化された第1端子部24Aを形成する。第2電極層パターニング工程においては、同様にして第2検出電極29Lから所定の幅を以って一体に引き出されたリード29L−1とその先端部に一体化された第4端子部24Dと、駆動電極層28から所定の幅を以って一体に引き出されたリード28−1とその先端部に一体化された第3端子部24Cとを形成する。   In the second electrode layer patterning step, a similar patterning process is performed on the conductor layer formed integrally with the second electrode layer in the formation region of the base portion 22, thereby forming the first detection electrode on the formation portion of the base portion 22. A lead 29R-1 that is integrally drawn with a predetermined width from 29R and a first terminal portion 24A that is integrated at the tip thereof are formed. Similarly, in the second electrode layer patterning step, a lead 29L-1 that is integrally pulled out from the second detection electrode 29L with a predetermined width and a fourth terminal portion 24D that is integrated at the tip thereof, A lead 28-1 that is integrally pulled out from the drive electrode layer 28 with a predetermined width and a third terminal portion 24C that is integrated at the tip thereof are formed.

振動素子製造工程は、圧電膜層に対して上述した駆動電極層28と検出電極29よりも大きな面積の部位を残してパターニング処理を施すことによって、圧電薄膜層27を形成する。圧電薄膜層27は、振動子部23に対して、その幅よりもやや小幅であり基端部から先端部の先端近傍位置に亘って形成される。圧電膜層パターニング工程は、圧電膜層に対してフォトリソグラフ処理を施して圧電薄膜層27の対応部位にレジスト層を形成し、不要な部位の圧電膜層を例えば湿式エッチング法等によって除去した後にレジスト層を洗浄する等の工程を経て、圧電薄膜層27を形成する。   In the vibration element manufacturing process, the piezoelectric thin film layer 27 is formed by performing a patterning process on the piezoelectric film layer while leaving a portion having a larger area than the drive electrode layer 28 and the detection electrode 29 described above. The piezoelectric thin film layer 27 is slightly smaller than the width of the vibrator portion 23 and is formed from the proximal end portion to the vicinity of the distal end of the distal end portion. In the piezoelectric film layer patterning process, a photolithographic process is performed on the piezoelectric film layer to form a resist layer at a corresponding portion of the piezoelectric thin film layer 27, and an unnecessary portion of the piezoelectric film layer is removed by, for example, a wet etching method. The piezoelectric thin film layer 27 is formed through a process such as cleaning the resist layer.

振動素子製造工程は、第1電極層に対してパターニング処理を施す第1電極層パターニング工程によって、基準電極層26を形成する。基準電極層26は、振動子部23の第2主面上において、その幅よりもやや小幅で圧電薄膜層27よりも大きな幅を以って形成される。第1電極層パターニング工程においては、圧電膜層パターニング工程で基部22の形成部位を被覆していた圧電膜層が除去されることによって露出された状態の第1電極層に対して同時にパターニング処理が施される。第1電極層パターニング工程は、基部22の形成部位上に基準電極層26から所定の幅を以って一体に引き出されたリード26−1とその先端部に一体化された第2端子部24Bを形成する。   In the vibration element manufacturing process, the reference electrode layer 26 is formed by a first electrode layer patterning process in which a patterning process is performed on the first electrode layer. The reference electrode layer 26 is formed on the second main surface of the vibrator portion 23 with a width slightly smaller than the width and larger than the piezoelectric thin film layer 27. In the first electrode layer patterning step, a patterning process is simultaneously performed on the first electrode layer exposed by removing the piezoelectric film layer that has covered the formation portion of the base portion 22 in the piezoelectric film layer patterning step. Applied. In the first electrode layer patterning step, the lead 26-1 that is integrally drawn with a predetermined width from the reference electrode layer 26 on the formation site of the base 22 and the second terminal portion 24B integrated at the tip thereof. Form.

振動素子製造工程においては、上述したように振動素子20を支持基板2に表面実装することから、各端子部24上に金バンプ25が形成される。金バンプ形成工程は、上述した工程を経て端子部24が形成された基部22の第2主面上に全面に亘ってめっきレジスト層を形成し、このめっきレジスト層に対してフォトグラフ処理を施すことによって端子部24をそれぞれ外方に臨ませる開口部を形成する。   In the vibration element manufacturing process, since the vibration element 20 is surface-mounted on the support substrate 2 as described above, the gold bumps 25 are formed on the respective terminal portions 24. In the gold bump forming step, a plating resist layer is formed over the entire second main surface of the base portion 22 where the terminal portion 24 is formed through the above-described steps, and a photographic process is performed on the plating resist layer. Thereby, the opening part which makes each terminal part 24 face outward is formed.

金バンプ形成工程は、開口部から臨ませられた端子部24を電極として金めっき処理を施すことによって、端子部24と一体化された金バンプ25を形成する。金めっき処理は、例えばめっきレジスト層から金めっき層を所定の高さまで成長させるリフトオフ法によって行うことで、所定の高さを有する金バンプ25が形成されるようにする。なお、金バンプ形成工程は、必要に応じて基部22上にいわゆるダミーバンプ25Eも同時に形成する。   In the gold bump forming step, the gold bump 25 integrated with the terminal portion 24 is formed by performing a gold plating process using the terminal portion 24 exposed from the opening as an electrode. The gold plating process is performed, for example, by a lift-off method in which a gold plating layer is grown from a plating resist layer to a predetermined height, so that the gold bump 25 having a predetermined height is formed. In the gold bump forming step, so-called dummy bumps 25E are simultaneously formed on the base 22 as necessary.

振動素子製造工程においては、振動子部23の外周部が垂直面を構成するようにシリコン基板21に対して例えば反応性イオンエッチング法による溝切り工程が施される。溝切り工程は、誘導結合型プラズマ(ICP:Indactively Coupled Prasma)を備えたエッチング装置が用いられ、エッチング工程と、エッチングした箇所に外周壁を保護するための保護膜形成工程とを繰り返すBosch(Bosch社)プロセスによる反応性イオンエッチング法が採用される。   In the vibration element manufacturing process, a grooving process by, for example, a reactive ion etching method is performed on the silicon substrate 21 so that the outer peripheral portion of the vibrator portion 23 forms a vertical surface. In the grooving process, an etching apparatus equipped with inductively coupled plasma (ICP) is used, and the etching process and a protective film forming process for protecting the outer peripheral wall at the etched location are repeated. Reactive ion etching method is used.

振動素子製造工程においては、上述した溝切り工程によってシリコン基板21を貫通するコ字状の溝が形成されることによって各振動素子20の振動子部23の外形が形ち作りされる。振動素子製造工程においては、例えばダイヤモンドカッタ等によって基部22の部位に切断加工を施されることによって各振動素子20の切り分けが行われる。切断工程については、ダイヤモンドカッタによって切断溝を形成した後に、シリコン基板21を折って切り分けが行われる。なお、切断工程は、砥石や研削によりシリコン基板21の面方位を利用して切断を行うようにしてもよい。   In the vibration element manufacturing process, the outer shape of the vibrator portion 23 of each vibration element 20 is formed by forming a U-shaped groove penetrating the silicon substrate 21 by the above-described groove cutting process. In the vibration element manufacturing process, each vibration element 20 is cut by cutting the base 22 with a diamond cutter or the like, for example. About a cutting process, after forming a cutting groove with a diamond cutter, the silicon substrate 21 is folded and divided. In the cutting step, cutting may be performed using a surface orientation of the silicon substrate 21 by a grindstone or grinding.

以上の工程を経て製造された振動素子20は、基部22の第2主面を実装面として、支持基板2の部品実装領域16上に表面実装される。振動素子20は、各端子部24に設けられた金バンプ25を支持基板2側の相対するランド4に位置合わせされる。振動素子20は、支持基板2に押圧した状態で超音波が印加された各金バンプ25が相対するランド4に溶着されることで支持基板2の部品実装領域16上に実装される。   The vibration element 20 manufactured through the above steps is surface-mounted on the component mounting region 16 of the support substrate 2 with the second main surface of the base portion 22 as a mounting surface. In the vibration element 20, the gold bumps 25 provided on the terminal portions 24 are aligned with the opposing lands 4 on the support substrate 2 side. The vibration element 20 is mounted on the component mounting region 16 of the support substrate 2 by welding the gold bumps 25 to which the ultrasonic waves are applied while being pressed against the support substrate 2 to the opposing lands 4.

支持基板2には、部品実装領域16上に振動素子20とともにIC回路素子6や電子部品7を実装した後に、図1矢印で示すようにその上方から部品実装空間部3を構成してカバー部材40を組み付けて振動型ジャイロセンサ1を完成させる。カバー部材40は、振動素子20等の実装部品を外部からの機械的負荷から保護するとともに外部との絶縁を保持する。カバー部材40は、外部ノイズを遮断する機能も有することが好ましく、例えばSUS材やアルミ材等の金属薄板によって形成される。カバー部材40は、後述するように振動型ジャイロセンサ1に照射される外部光を遮蔽して、振動素子20の圧電薄膜層27に焦電効果が生じないようにする遮光機能も有している。   After mounting the IC circuit element 6 and the electronic component 7 together with the vibration element 20 on the component mounting area 16 on the support substrate 2, the component mounting space portion 3 is formed from above as shown by the arrow in FIG. 40 is assembled to complete the vibration type gyro sensor 1. The cover member 40 protects mounting components such as the vibration element 20 from an external mechanical load and maintains insulation from the outside. The cover member 40 preferably has a function of blocking external noise, and is formed of a thin metal plate such as a SUS material or an aluminum material. As will be described later, the cover member 40 also has a light shielding function that shields external light applied to the vibration type gyro sensor 1 so that the pyroelectric effect does not occur in the piezoelectric thin film layer 27 of the vibration element 20. .

カバー部材40は、図1に示すように支持基板2の部品実装領域16を被覆するに足る外形寸法を有する主面部41と、この主面部41の外周部に全周に亘って一体に折曲形成された外周壁部42とからなる全体箱状に形成されている。カバー部材40は、外周壁部42が部品実装空間部3において振動素子20の振動子部23が振動動作を可能とさせるに足る高さを以って形成される。カバー部材40には、外周壁部42の開口縁に全周に亘って水平方向に折曲された外周フランジ部43が一体に形成されている。外周フランジ部43は、幅寸法が支持基板2の外周部に形成したカバー部材固定領域18よりもやや小幅とされる。なお、カバー部材40には、図示しないが外周フランジ部43の一部にアース凸部を形成し、振動型ジャイロセンサ1が機器に搭載された状態でグランド接続される。   As shown in FIG. 1, the cover member 40 has a main surface portion 41 having an outer dimension sufficient to cover the component mounting region 16 of the support substrate 2, and an outer peripheral portion of the main surface portion 41 is integrally bent over the entire periphery. The entire outer peripheral wall portion 42 is formed in a box shape. In the cover member 40, the outer peripheral wall portion 42 is formed with a height sufficient to allow the vibrator portion 23 of the vibration element 20 to perform a vibration operation in the component mounting space portion 3. The cover member 40 is integrally formed with an outer peripheral flange portion 43 that is bent in the horizontal direction over the entire periphery at the opening edge of the outer peripheral wall portion 42. The outer peripheral flange portion 43 is slightly smaller in width than the cover member fixing region 18 formed on the outer peripheral portion of the support substrate 2. In addition, although not shown in figure, the cover member 40 forms an earth | ground convex part in a part of outer periphery flange part 43, and is ground-connected in the state in which the vibration type gyro sensor 1 was mounted in the apparatus.

ところで、カバー部材40は、上述したように金属薄板で形成することによって、振動型ジャイロセンサ1の薄型、軽量化を図っている。カバー部材40は、このために特に外部光の赤外波長の光成分に対する遮光性が低下して、上述した遮光機能が充分に奏し得ない虞もある。カバー部材40には、この対応として主面部41と外周壁部42の表面全体に、例えば赤外波長の光を吸収する周知の赤外線吸収塗料を塗布して遮光層44が形成されている。遮光層44は、カバー部材40を通して部品実装空間部3内への赤外線の放射を遮蔽して振動素子20が安定した検出動作が行われるようにする。   By the way, the cover member 40 is formed of a thin metal plate as described above, thereby reducing the thickness and weight of the vibration gyro sensor 1. For this reason, the cover member 40 has a possibility that the light shielding function with respect to the light component of the infrared light of the external light is deteriorated and the above-described light shielding function cannot be sufficiently achieved. The cover member 40 is formed with a light shielding layer 44 on the entire surface of the main surface portion 41 and the outer peripheral wall portion 42 by applying, for example, a well-known infrared absorbing paint that absorbs light having an infrared wavelength. The light shielding layer 44 shields infrared radiation into the component mounting space 3 through the cover member 40 so that the vibration element 20 performs a stable detection operation.

なお、カバー部材40は、主面部41と外周壁部42の表面に赤外線吸収塗料による遮光層44を形成したが、例えば赤外線吸収塗料中にディプすることによって表裏主面の全体に遮光層44が形成されるようにしてもよい。また、カバー部材40は、その素材に応じた適宜の表面処理を施すことによって遮光層44を形成するようにしてもよい。遮光層44は、例えば黒色クロムめっき処理や、鉄系素材に実施される黒染め処理或いはアルミ系素材に実施される黒色アルマイト(登録商標)処理等によって形成される。   In the cover member 40, the light shielding layer 44 made of infrared absorbing paint is formed on the surfaces of the main surface portion 41 and the outer peripheral wall portion 42. For example, the light shielding layer 44 is formed on the entire front and back main surfaces by dipping in the infrared absorbing paint. It may be formed. The cover member 40 may be formed with the light shielding layer 44 by performing an appropriate surface treatment according to the material. The light shielding layer 44 is formed by, for example, a black chrome plating process, a black dyeing process performed on an iron-based material, or a black anodized (registered trademark) process performed on an aluminum-based material.

以上のように構成されたカバー部材40は、主面部41によって部品実装領域16上に実装された各実装部品を被覆し、外周壁部42に一体に形成された外周フランジ部43がカバー部材固定領域18上に全域に亘って重ね合わされて支持基板2に組み合わされる。カバー部材40は、図5に示すようにカバー部材固定領域18上に充填されて硬化処理が施された接着樹脂45によって、重ね合わされた外周フランジ部43がカバー部材固定領域18に全周に亘って固定される。   The cover member 40 configured as described above covers each mounted component mounted on the component mounting region 16 by the main surface portion 41, and the outer peripheral flange portion 43 formed integrally with the outer peripheral wall portion 42 is fixed to the cover member. Overlaid on the region 18 over the entire region, it is combined with the support substrate 2. As shown in FIG. 5, the cover member 40 is covered with the cover resin fixing region 18 and cured by an adhesive resin 45 so that the outer peripheral flange portion 43 is overlapped with the cover member fixing region 18 over the entire periphery. Fixed.

振動型ジャイロセンサ1は、支持基板2に対して上述したように遮光処理が施されたカバー部材40を組み合わせることによって、部品実装空間部3が遮光空間部として構成される。しかしながら、振動型ジャイロセンサ1は、支持基板2のカバー部材固定領域18上に接着樹脂45によってカバー部材40の外周フランジ部43を接合することから、外部光が接着樹脂45を透過して部品実装空間部3の内部へ進入する虞がある。振動型ジャイロセンサ1においては、接着樹脂45を透過する外部光を遮光段部17によって遮光する。   In the vibration type gyro sensor 1, the component mounting space portion 3 is configured as a light shielding space portion by combining the support member 2 with the cover member 40 subjected to the light shielding treatment as described above. However, since the vibration type gyro sensor 1 joins the outer peripheral flange 43 of the cover member 40 with the adhesive resin 45 on the cover member fixing region 18 of the support substrate 2, external light passes through the adhesive resin 45 to mount the component. There is a risk of entering the inside of the space 3. In the vibration type gyro sensor 1, external light transmitted through the adhesive resin 45 is shielded by the light shielding step 17.

振動型ジャイロセンサ1は、上述したように支持基板2に、部品実装領域16を囲んでその外周部に段落ちされたカバー部材固定領域18を形成することによって略垂直壁からなる遮光段部17を構成し、この遮光段部17の外周側でカバー部材20を固定する。振動型ジャイロセンサ1においては、図5矢印で示すように側方からの外部光が、支持基板2のカバー部材固定領域18とカバー部材40の外周フランジ部43との間の隙間から接着樹脂45を透過して部品実装空間部3内へと進入しようとする。   As described above, the vibration-type gyro sensor 1 includes the light shielding step portion 17 formed of a substantially vertical wall by forming the cover member fixing region 18 that is stepped down on the outer peripheral portion of the support substrate 2 so as to surround the component mounting region 16. The cover member 20 is fixed on the outer peripheral side of the light shielding step portion 17. In the vibration type gyro sensor 1, as shown by the arrow in FIG. 5, the external light from the side is bonded to the adhesive resin 45 from the gap between the cover member fixing region 18 of the support substrate 2 and the outer peripheral flange portion 43 of the cover member 40. And attempts to enter the component mounting space 3.

振動型ジャイロセンサ1においては、カバー部材40を接合する接着樹脂45を透過した側方からの外部光が、遮光段部17にあたっることで部品実装空間部3への進入を阻止され、この部品実装空間部3が遮光空間部として保持される。したがって、振動型ジャイロセンサ1においては、光照射による振動素子20の圧電薄膜層27における焦電効果の発生を抑制して特性低下が防止され、安定した検出動作が行われるようになる。   In the vibration type gyro sensor 1, external light from the side that has passed through the adhesive resin 45 that joins the cover member 40 strikes the light shielding step portion 17, thereby preventing entry into the component mounting space portion 3. The component mounting space 3 is held as a light shielding space. Therefore, in the vibration type gyro sensor 1, the generation of the pyroelectric effect in the piezoelectric thin film layer 27 of the vibration element 20 due to the light irradiation is suppressed, the characteristic deterioration is prevented, and the stable detection operation is performed.

振動型ジャイロセンサ1においては、支持基板2に対してカバー部材40が振動素子20等と同様にして表面側から組み付けられるようにすることで、組立工程の合理化が図られるようになる。振動型ジャイロセンサ1においては、支持基板2に対してカバー部材40が外周フランジ部43を主面から段落ちされた部位で固定されることから、薄型化が図られるようになる。振動型ジャイロセンサ1においては、遮光段部17によってカバー部材固定領域18に塗布した接着樹脂45の部品実装領域16への流れ込みが防止され、接着樹脂45の充填量管理も簡易になる。   In the vibration type gyro sensor 1, the assembly process can be rationalized by allowing the cover member 40 to be assembled to the support substrate 2 from the surface side in the same manner as the vibration element 20 and the like. In the vibration type gyro sensor 1, the cover member 40 is fixed to the support substrate 2 at a portion where the outer peripheral flange portion 43 is stepped down from the main surface, so that the thickness can be reduced. In the vibration type gyro sensor 1, the flow of the adhesive resin 45 applied to the cover member fixing region 18 to the component mounting region 16 by the light shielding step portion 17 is prevented, and the filling amount management of the adhesive resin 45 is also simplified.

第2の実施の形態として図6に示したカバー部材固定構造50は、支持基板2の部品実装領域16の外周部と外周縁との間に位置して部品実装領域16を全周に亘って囲む枠状のカバー嵌合溝51を形成した構成に特徴を有している。なお、カバー部材固定構造50は、その他の構成や作用を上述した第1のカバー部材固定構造と同等とすることから、説明を省略する。   The cover member fixing structure 50 shown in FIG. 6 as the second embodiment is located between the outer peripheral portion and the outer peripheral edge of the component mounting region 16 of the support substrate 2 and extends over the entire periphery of the component mounting region 16. It has a feature in the structure in which the surrounding frame-like cover fitting groove 51 is formed. The cover member fixing structure 50 has the same configuration and operation as those of the first cover member fixing structure described above, and a description thereof will be omitted.

第2のカバー部材固定構造50は、カバー嵌合溝51が、支持基板2の主面に開口しカバー部材40の外周壁部42の開口縁42−1の厚みよりもやや開口幅が大きな枠状溝からなる。カバー嵌合溝51は、支持基板2に対して開口縁42−1を嵌合してカバー部材40が組み合わされた状態で、その内周壁が遮光段部52を構成して内部への外部光の放射を防止する。   The second cover member fixing structure 50 has a frame in which the cover fitting groove 51 is opened in the main surface of the support substrate 2 and has a slightly larger opening width than the thickness of the opening edge 42-1 of the outer peripheral wall portion 42 of the cover member 40. It consists of a groove. The cover fitting groove 51 is a state in which the opening edge 42-1 is fitted to the support substrate 2 and the cover member 40 is combined, and its inner peripheral wall constitutes a light shielding step portion 52, and external light to the inside. Prevent radiation.

すなわち、第2のカバー部材固定構造50においては、カバー部材40が支持基板2の表面側から主面部41によって部品実装領域16を被覆してその外周壁部42の開口縁42−1を全域に亘ってカバー嵌合溝51内に嵌合されて組み合わされる。第2のカバー部材固定構造50においては、カバー嵌合溝51内に充填して硬化させた接着樹脂45によって、カバー部材40の開口縁42−1を全周に亘ってカバー嵌合溝51内に固定する。 第2のカバー部材固定構造50においても、図6矢印で示すように側方からの外部光がカバー嵌合溝51の内壁とカバー部材40の開口縁42−1との間の隙間から接着樹脂45を透過して部品実装空間部3内へと進入しようとする。   That is, in the second cover member fixing structure 50, the cover member 40 covers the component mounting region 16 with the main surface portion 41 from the surface side of the support substrate 2 and covers the opening edge 42-1 of the outer peripheral wall portion 42 over the entire area. It is fitted and combined in the cover fitting groove 51. In the second cover member fixing structure 50, the opening edge 42-1 of the cover member 40 is entirely covered with the cover fitting groove 51 by the adhesive resin 45 filled and cured in the cover fitting groove 51. Secure to. Also in the second cover member fixing structure 50, as shown by the arrows in FIG. 6, external light from the side is adhered to the adhesive resin from the gap between the inner wall of the cover fitting groove 51 and the opening edge 42-1 of the cover member 40. An attempt is made to enter the component mounting space 3 through 45.

第2のカバー部材固定構造50においては、カバー部材40を接合する接着樹脂45を透過した側方からの外部光が、カバー嵌合溝51の内壁によって構成される遮光段部52にあたっることで部品実装空間部3への進入を阻止され、この部品実装空間部3が遮光空間部として保持される。したがって、第2のカバー部材固定構造50は、光照射による振動素子20の圧電薄膜層27における焦電効果の発生を抑制して特性低下を防止し、振動型ジャイロセンサ1が安定した検出動作を行うようにする。   In the second cover member fixing structure 50, the external light from the side that has passed through the adhesive resin 45 that joins the cover member 40 strikes the light shielding stepped portion 52 constituted by the inner wall of the cover fitting groove 51. Thus, entry into the component mounting space 3 is prevented, and the component mounting space 3 is held as a light shielding space. Therefore, the second cover member fixing structure 50 suppresses the generation of the pyroelectric effect in the piezoelectric thin film layer 27 of the vibration element 20 due to light irradiation to prevent the characteristic deterioration, and the vibration type gyro sensor 1 performs a stable detection operation. To do.

第2のカバー部材固定構造50も、支持基板2に対してカバー部材40が振動素子20等と同様にして表面側から組み付けられるようにすることで、組立工程の合理化が図られるようにする。第2のカバー部材固定構造50は、支持基板2に対してカバー部材40が外周フランジ部43の開口縁42−1を主面に形成したカバー嵌合溝51内に嵌合して接着樹脂45により固定することから、薄型化が図られるようになる。なお、カバー部材40は、開口縁42−1に上述した外周フランジ部43を形成するようにしてもよく、この場合にカバー嵌合溝51が外周フランジ部43の幅よりもやや大きな溝幅に形成されるようにする。   The second cover member fixing structure 50 also allows the assembly process to be rationalized by allowing the cover member 40 to be assembled to the support substrate 2 from the surface side in the same manner as the vibration element 20 and the like. In the second cover member fixing structure 50, the cover member 40 is fitted into the cover fitting groove 51 formed on the main surface of the opening edge 42-1 of the outer peripheral flange portion 43 with respect to the support substrate 2, and the adhesive resin 45. Since it is fixed by this, the thickness can be reduced. The cover member 40 may be formed with the outer peripheral flange portion 43 described above at the opening edge 42-1, and in this case, the cover fitting groove 51 has a groove width slightly larger than the width of the outer peripheral flange portion 43. To be formed.

第3の実施の形態として図7に示したカバー部材固定構造60は、支持基板2の部品実装領域16の外周部と外周縁との間に位置して、主面上に部品実装領域16を全周に亘って囲む枠状の遮光凸部61を一体に形成した構成に特徴を有している。なお、カバー部材固定構造60は、その他の構成や作用を上述した第1のカバー部材固定構造や第2カバー部材固定構造と同等とすることから、説明を省略する。   The cover member fixing structure 60 shown in FIG. 7 as the third embodiment is located between the outer peripheral portion and the outer peripheral edge of the component mounting region 16 of the support substrate 2, and the component mounting region 16 is formed on the main surface. It has a feature in a configuration in which a frame-shaped light-shielding convex portion 61 surrounding the entire circumference is integrally formed. The cover member fixing structure 60 is the same as the first cover member fixing structure and the second cover member fixing structure described above, and the description thereof is omitted.

第3のカバー部材固定構造60は、遮光凸部61が、その高さ寸法を支持基板2に実装される各実装部品の最大高さよりもやや小さくしたリブ状凸部からなり、外周側面が略垂直壁とされることによって遮光段部62を構成して内部への外部光の放射を防止する。第2のカバー部材固定構造60は、遮光凸部61と外周縁との間の枠状領域が、その主面上にカバー部材40の外周フランジ部43を接着樹脂45によって固定するカバー部材固定領域63を構成する。   In the third cover member fixing structure 60, the light-shielding convex portion 61 is composed of a rib-shaped convex portion whose height is slightly smaller than the maximum height of each mounted component mounted on the support substrate 2, and the outer peripheral side surface is substantially the same. By being a vertical wall, the light shielding step 62 is formed to prevent the outside light from being emitted inside. In the second cover member fixing structure 60, the frame-shaped region between the light shielding convex portion 61 and the outer peripheral edge fixes the outer peripheral flange portion 43 of the cover member 40 on the main surface thereof with the adhesive resin 45. 63.

第3のカバー部材固定構造60においても、側方からの外部光がカバー部材固定領域63とカバー部材40の外周フランジ部43との間の隙間から接着樹脂45を透過して部品実装空間部3内へと進入しようとする。第3のカバー部材固定構造60は、カバー部材40を接合する接着樹脂45を透過した側方からの外部光が、遮光段部62にあたっることで部品実装空間部3への進入を阻止し、この部品実装空間部3を遮光空間部として保持する。したがって、第3のカバー部材固定構造60は、光照射による振動素子20の圧電薄膜層27における焦電効果の発生を抑制して特性低下を防止し、振動型ジャイロセンサ1が安定した検出動作を行うようにする。   Also in the third cover member fixing structure 60, external light from the side passes through the adhesive resin 45 from the gap between the cover member fixing region 63 and the outer peripheral flange portion 43 of the cover member 40, and the component mounting space portion 3. Try to enter inside. The third cover member fixing structure 60 prevents the external light from the side that has passed through the adhesive resin 45 that joins the cover member 40 from hitting the light shielding step portion 62, thereby preventing entry into the component mounting space portion 3. The component mounting space 3 is held as a light shielding space. Therefore, the third cover member fixing structure 60 suppresses the generation of the pyroelectric effect in the piezoelectric thin film layer 27 of the vibration element 20 due to light irradiation to prevent the characteristic deterioration, and the vibration type gyro sensor 1 performs a stable detection operation. To do.

第3のカバー部材固定構造60も、支持基板2に対してカバー部材40が振動素子20等と同様にして表面側から組み付けられるようにすることで、組立工程の合理化が図られるようにする。第3のカバー部材固定構造60は、遮光凸部61によってカバー部材固定領域63に塗布した接着樹脂45の部品実装領域16への流れ込みを防止することで、接着樹脂45の充填量管理も簡易になる。   The third cover member fixing structure 60 also allows the assembly process to be rationalized by allowing the cover member 40 to be assembled to the support substrate 2 from the surface side in the same manner as the vibration element 20 and the like. The third cover member fixing structure 60 makes it easy to manage the filling amount of the adhesive resin 45 by preventing the adhesive resin 45 applied to the cover member fixing region 63 from flowing into the component mounting region 16 by the light shielding convex portion 61. Become.

実施の形態として示す振動型ジャイロセンサについてカバー部材を取り外して示した要部斜視図である。It is the principal part perspective view which removed and showed the cover member about the vibration type gyro sensor shown as embodiment. 振動型ジャイロセンサの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a vibration type gyro sensor. 振動素子の要部底面図である。It is a principal part bottom view of a vibration element. 振動型ジャイロセンサの回路構成図である。It is a circuit block diagram of a vibration type gyro sensor. カバー部材の固定構造を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the fixing structure of a cover member. 第2の実施の形態として示すカバー部材の固定構造の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the fixing structure of the cover member shown as 2nd Embodiment. 第3の実施の形態として示すカバー部材の固定構造の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the fixing structure of the cover member shown as 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 振動型ジャイロセンサ、2 支持基板、3 部品実装空間部、4 端子部、5 配線パターン、6 IC回路素子、7 電子部品、16 部品実装領域、17 遮光段部、18 カバー部材固定領域、20 振動素子、21 シリコン基板、22 基部、23 振動子部、26 基準電極層、27 圧電薄膜層、28 駆動電極層、29 検出電極、40 カバー部材、41 主面部、42 外周壁部、43 外周フランジ部、44 遮光層、45 接着樹脂、50 カバー部材固定構造、51 カバー嵌合溝、52 遮光段部、60 カバー部材固定構造、61 遮光段部、63 カバー部材固定領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration type gyro sensor, 2 Support substrate, 3 Component mounting space part, 4 Terminal part, 5 Wiring pattern, 6 IC circuit element, 7 Electronic component, 16 Component mounting area, 17 Light shielding step part, 18 Cover member fixing area, 20 Vibrating element, 21 Silicon substrate, 22 Base part, 23 Vibrating part, 26 Reference electrode layer, 27 Piezoelectric thin film layer, 28 Drive electrode layer, 29 Detection electrode, 40 Cover member, 41 Main surface part, 42 Outer peripheral wall part, 43 Outer peripheral flange Part, 44 light shielding layer, 45 adhesive resin, 50 cover member fixing structure, 51 cover fitting groove, 52 light shielding step part, 60 cover member fixing structure, 61 light shielding step part, 63 cover member fixing region

Claims (6)

主面上の部品実装領域に振動素子や回路素子或いは電子部品を実装するとともに、上記部品実装領域を囲んで枠状の遮光段部が形成された支持基板と、
上記実装領域を被覆する主面部の外周部に全周に亘って外周壁部が一体に形成された略箱状を呈し、上記支持基板の主面上に上記各実装部品の実装空間部を構成して組み合わされるカバー部材とを備え、
上記カバー部材が、上記外周壁部の開口縁部を上記主面の上記遮光段部と外周縁との間に構成された枠状固定部に全周に亘って固定されることにより、上記支持基板に組み合わされることを特徴とする振動型ジャイロセンサ。
Mounting a vibration element, a circuit element, or an electronic component in a component mounting region on the main surface, and a support substrate having a frame-shaped light shielding step portion formed around the component mounting region;
The outer peripheral portion of the main surface covering the mounting area has a substantially box shape with an outer peripheral wall formed integrally over the entire periphery, and the mounting space portion of each mounting component is configured on the main surface of the support substrate. And a cover member combined together,
The support member is fixed to the frame-shaped fixing portion formed between the light shielding step portion and the outer peripheral edge of the main surface at the opening edge portion of the outer peripheral wall portion, thereby supporting the support member. A vibration type gyro sensor characterized by being combined with a substrate.
上記固定部が、上記支持基板の主面上に上記部品実装領域を囲んで形成された段落ち部位によって構成され、
上記段落ち部位の段差が上記遮光段部を構成することを特徴とする請求項1に記載の振動型ジャイロセンサ。
The fixing portion is constituted by a stepped portion formed on the main surface of the support substrate so as to surround the component mounting region,
2. The vibration type gyro sensor according to claim 1, wherein a step at the stepped portion constitutes the light shielding step.
上記固定部が、上記支持基板の主面上に上記部品実装領域を囲んで形成されて上記カバー部材の外周壁部の開口縁を嵌合させる枠状の嵌合溝によって構成され、
上記嵌合溝の内周壁が上記遮光段部を構成することを特徴とする請求項1に記載の振動型ジャイロセンサ。
The fixing portion is formed on a main surface of the support substrate so as to surround the component mounting region, and is configured by a frame-like fitting groove that fits an opening edge of an outer peripheral wall portion of the cover member.
2. The vibration gyro sensor according to claim 1, wherein an inner peripheral wall of the fitting groove constitutes the light shielding step portion.
上記遮光段部が、上記支持基板の主面上に上記部品実装領域を囲んで一体に立設された枠状凸部によって構成されることを特徴とする請求項1に記載の振動型ジャイロセンサ。   2. The vibration type gyro sensor according to claim 1, wherein the light shielding step portion is configured by a frame-like convex portion that stands integrally on the main surface of the support substrate so as to surround the component mounting region. . 上記カバー部材が、上記各実装部品を磁気シールドする金属材によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の振動型ジャイロセンサ。   2. The vibration type gyro sensor according to claim 1, wherein the cover member is formed of a metal material that magnetically shields each mounted component. 上記カバー部材が、少なくとも表面の全面に亘って形成された遮光層を有することを特徴とする請求項1に記載の振動型ジャイロセンサ。
2. The vibration type gyro sensor according to claim 1, wherein the cover member has a light shielding layer formed at least over the entire surface.
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