JP2008058049A - Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator - Google Patents

Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator Download PDF

Info

Publication number
JP2008058049A
JP2008058049A JP2006233013A JP2006233013A JP2008058049A JP 2008058049 A JP2008058049 A JP 2008058049A JP 2006233013 A JP2006233013 A JP 2006233013A JP 2006233013 A JP2006233013 A JP 2006233013A JP 2008058049 A JP2008058049 A JP 2008058049A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrator
weight
support portion
bonding wire
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006233013A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyauchi
浩 宮内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Holdings Co Ltd
Original Assignee
Citizen Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Holdings Co Ltd filed Critical Citizen Holdings Co Ltd
Priority to JP2006233013A priority Critical patent/JP2008058049A/en
Publication of JP2008058049A publication Critical patent/JP2008058049A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce zero-point drift caused by resonance of an electrical connection structure, in a vibrator equipped with a bonding wire. <P>SOLUTION: In the vibrator 110 in which a support part 114 of a vibrator piece is fixed onto a mounting part in a package 120, and which is formed by connecting the first electrode 112 formed on the support part 114 of the vibrator piece to the second electrode 122 formed in the package by the bonding wire 130, a weight 131 is added to the support part 114 of the vibrator piece. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動子のおよびこの振動子を用いた振動型ジャイロスコープに関するものである。   The present invention relates to a vibrator and a vibratory gyroscope using the vibrator.

最近、振動型ジャイロスコープを自動車に搭載し、自動車の車体の方向の制御に使用することが検討されている。例えば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ときには、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。   Recently, it has been studied to install a vibrating gyroscope in an automobile and use it for controlling the direction of the body of the automobile. For example, when a vibration type gyroscope is used as a rotation speed sensor used in a vehicle control method of a vehicle body rotation speed feedback type of an automobile, the direction of the steering wheel itself is detected by the rotation angle of the steering wheel. At the same time, the rotational speed at which the vehicle body is actually rotating is detected by the vibration gyroscope. Then, the direction of the steering wheel is compared with the actual rotational speed of the vehicle body to obtain a difference, and based on this difference, correction is made to the wheel torque and the steering angle, thereby realizing stable vehicle body control.

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。
例えば振動型ジャイロスコープ用途の圧電性材料製振動子においては、振動子表面に電極を設け、回転角速度に対応する電気信号を発生させ、これを回路基板の電極へと伝送する必要がある。
Such a vibrator needs to be housed in a housing member such as a ceramic package, which is mounted on a circuit board, and further housed in a predetermined housing so that the housing can be attached to the vehicle body.
For example, in a vibrator made of a piezoelectric material for use in a vibratory gyroscope, it is necessary to provide an electrode on the vibrator surface, generate an electrical signal corresponding to the rotational angular velocity, and transmit this to the electrode on the circuit board.

また、車載用途においては、振動型ジャイロスコープの使用温度範囲がきわめて広く、例えば、−40℃から+85℃の温度範囲において安定に動作することが要求される。しかし、振動子側電極を基板側電極に接続するためのボンディングワイヤが、ゼロ点温度ドリフトの原因となると推測される。このようなゼロ点温度ドリフトは、ボンディングワイヤが振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有していることに起因していると考えられる。   Further, in in-vehicle applications, the operating temperature range of the vibration gyroscope is extremely wide, and for example, it is required to operate stably in a temperature range of −40 ° C. to + 85 ° C. However, it is estimated that the bonding wire for connecting the vibrator side electrode to the substrate side electrode causes a zero point temperature drift. Such a zero point temperature drift is considered to be caused by the fact that the bonding wire has a resonance frequency in a band close to the vibration frequency of the vibrator.

そこで、ボンディングワイヤを用いる振動子からの電気的出力信号のゼロ点温度ドリフトを低減するために振動子の表面からボンディングワイヤの湾曲部まで高さを規定することによって、振動型ジャイロスコープの使用温度範囲において、ボンディングワイヤとの共振に起因すると推測されるゼロ点温度ドリフトのピークを低減した振動子の電気的接続構造が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, in order to reduce the zero point temperature drift of the electrical output signal from the vibrator using the bonding wire, the working temperature of the vibratory gyroscope is determined by defining the height from the surface of the vibrator to the curved portion of the bonding wire. In the range, an electrical connection structure of a vibrator in which a peak of zero point temperature drift presumed to be caused by resonance with a bonding wire is reduced is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).

特開2003−315047(第3−5頁、図1)JP 2003-315047 (page 3-5, FIG. 1)

しかしながら、従来技術における振動子の電気的接続構造の場合、ゼロ点温度ドリフトは、有る程度低減されるが、ボンディングワイヤの製造品質のばらつきにより、ボンディングワイヤが振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有するおそれがあり、ゼロ点温度ドリフトの発生を確実に防止することは困難である。
また、従来技術における振動子の電気的接続構造の場合は、振動子の表面からボンディングワイヤの湾曲部まで高さに制限があるため、小型化が困難である。
However, in the case of the electrical connection structure of the vibrator in the prior art, the zero point temperature drift is reduced to some extent, but due to the variation in the manufacturing quality of the bonding wire, the bonding wire is in a band close to the vibration frequency of the vibrator. There is a risk of having a resonance frequency, and it is difficult to reliably prevent the occurrence of a zero point temperature drift.
Further, in the case of the electrical connection structure of the vibrator according to the prior art, it is difficult to reduce the size because the height is limited from the surface of the vibrator to the curved portion of the bonding wire.

本発明の目的は、ボンディングワイヤが振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有する場合においても振動子からの電気的出力信号のゼロ点温度ドリフトを低減することができるとともに小型化が可能な振動子およびこの振動子を用いた振動型ジャイロスコープを提供することにある。   The object of the present invention is to reduce the zero-point temperature drift of the electrical output signal from the vibrator and reduce the size even when the bonding wire has a resonance frequency in a band close to the vibration frequency of the vibrator. It is an object of the present invention to provide a simple vibrator and a vibratory gyroscope using the vibrator.

前述した目的を達成するために、本発明は、パッケージ内のマウント部に振動子片の支持部が固定されているとともに、振動子片の支持部に形成された第1の電極とパッケージ内に形成された第2の電極とをボンディングワイヤで接続してなる振動子において、振動子片の支持部に錘を付加することを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the present invention has a vibrator piece support portion fixed to a mount portion in a package, and a first electrode formed on the vibrator piece support portion and the package. In the vibrator formed by connecting the formed second electrode with a bonding wire, a weight is added to the support portion of the vibrator piece.

さらに錘が第1の電極におけるボンディングワイヤの接続部近傍に付加されていることが望ましい。   Further, it is desirable that a weight is added in the vicinity of the bonding wire connection portion of the first electrode.

さらに錘が前記支持部の両側端部に付加されていることが望ましい。 Further, it is desirable that weights are added to both end portions of the support portion.

さらに、錘が金等の金属材料からなることが望ましい。   Furthermore, the weight is preferably made of a metal material such as gold.

さらに、錘が支持部の表面の少なくとも一部に塗布された樹脂材料であることを特徴とする。   Furthermore, the weight is a resin material applied to at least a part of the surface of the support portion.

さらに、本発明の振動型ジャイロスコープは、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の振動子を用いたことを特徴とする。   Furthermore, the vibratory gyroscope of the present invention is characterized by using the vibrator according to any one of claims 1 to 5.

以上のように本発明によれば、ボンディングワイヤが振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有する場合においても振動子からの電気的出力信号のゼロ点温度ドリフトを低減することができるとともに小型化が可能な振動子およびこの振動子を用いた振動型ジャイロスコープを実現することができる。   As described above, according to the present invention, the zero-point temperature drift of the electrical output signal from the vibrator can be reduced even when the bonding wire has a resonance frequency in a band close to the vibration frequency of the vibrator. A vibrator that can be miniaturized and a vibratory gyroscope using the vibrator can be realized.

本実施形態における振動子およびこの振動子を用いた振動型ジャイロスコープは、パッケージ内のマウント部に振動子片の支持部を固定し、振動子片の支持部に形成された第1の電極と、パッケージ内に形成された第2の電極とをボンディングワイヤで接続した構造で、振動片の支持部に錘を付加することによって、振動子からの電気的出力信号のゼロ点温度ドリフトを低減したものである。   The vibrator according to the present embodiment and the vibratory gyroscope using the vibrator include a first electrode formed on the support portion of the vibrator piece by fixing the support portion of the vibrator piece to the mount portion in the package. A structure in which the second electrode formed in the package is connected by a bonding wire, and a zero point temperature drift of the electrical output signal from the vibrator is reduced by adding a weight to the support portion of the resonator element. Is.

図1、図2は実施例1における振動子を示し、図5は実施例2における振動子、図6は実施例3における振動子を示す。なお、各実施例において同様な構成要素については、同一番号を付与し説明は省略する。以下、本実施形態における振動子の具体的実施例について図1から図6に基づいて説明する。   1 and 2 show the vibrator in the first embodiment, FIG. 5 shows the vibrator in the second embodiment, and FIG. 6 shows the vibrator in the third embodiment. In addition, about the same component in each Example, the same number is provided and description is abbreviate | omitted. Hereinafter, specific examples of the vibrator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は振動型ジャイロスコープを示し、図1(a)は振動型ジャイロスコープの要部を模式的に示す平面図であり、図1(b)は水晶の方位を示す図である。図2は図1のA−A’で切断したときの断面図、図3は従来の回転角速度の温度変化の測定結果を示す特性図、図4は本発明の回転角速度の温度変化の測定結果を示す特性図である。図1、図2に示すように、本実施例の振動型ジャイロスコープ100は、振動子110をパッケージ120の内部空間Sに収容し、内部空間Sを真空雰囲気にするため透明なガラス材料、セラミック材料、もしくは金属材料で形成された蓋体124をロウ材125により封止した構造をしている。振動子110はY軸方向に脚が伸びた音叉型に切り出された振動子片の表面に図1(a)では図示されていない金属電極を形成している。パッケージ120は略長方形形状をしたセラミック材料で形成されている。パッケージ120には台座121が備え付けられており、振動子110の支持部114はパッケージの台座121に絶縁性接着
層140によって接合されている。
FIG. 1 shows a vibrating gyroscope, FIG. 1 (a) is a plan view schematically showing the main part of the vibrating gyroscope, and FIG. 1 (b) is a view showing the orientation of crystal. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the measurement result of the temperature change of the conventional rotational angular velocity, and FIG. 4 is the measurement result of the temperature change of the rotational angular velocity of the present invention. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the vibrating gyroscope 100 of the present embodiment accommodates the vibrator 110 in the internal space S of the package 120 and is made of a transparent glass material or ceramic in order to make the internal space S into a vacuum atmosphere. A lid 124 made of a material or a metal material is sealed with a brazing material 125. In the vibrator 110, a metal electrode not shown in FIG. 1A is formed on the surface of a vibrator piece cut out in a tuning fork shape whose legs extend in the Y-axis direction. The package 120 is formed of a ceramic material having a substantially rectangular shape. A pedestal 121 is provided on the package 120, and the support portion 114 of the vibrator 110 is joined to the pedestal 121 of the package by an insulating adhesive layer 140.

ボンディングワイヤ130は振動子110の支持部114の表面に形成された第1の電極である励振電極112から第2の電極であるパッケージ側電極122へと延びており、励振電極112とパッケージ側電極122とを電気的に接続している。このパッケージ側電極122は外部端子123へと接続されている。そして外部端子123は図示しない配線を介して半導体部品へと電気的に接続されている。励振電極112は、支持部114における振動子110の短手方向の両端付近にそれぞれ2個づつ配置されている。   The bonding wire 130 extends from the excitation electrode 112 that is the first electrode formed on the surface of the support portion 114 of the vibrator 110 to the package side electrode 122 that is the second electrode. 122 is electrically connected. The package side electrode 122 is connected to the external terminal 123. The external terminal 123 is electrically connected to the semiconductor component via a wiring (not shown). Two excitation electrodes 112 are arranged in the vicinity of both ends of the support portion 114 in the short direction of the vibrator 110.

前述の励振電極112におけるボンディングワイヤ130の接続部の近傍に金の錘131を付加した。付加した金の錘131の重量は約5μgで全ての励振電極112に付加した。この金の錘131の重量は特に限定されるものではなく、必要に応じて錘を付加すればよい。また、錘の材料については、金の他の金属材料を使用することも出来るが耐食性に優れている点、比重が大きく錘の体積を小さく出来る点を考慮すると金が好ましい。また、振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有するボンディングワイヤが特定できる場合は、そのボンディングワイヤの近傍に金の錘を部分的に付加しても良い。   A gold weight 131 was added in the vicinity of the connection portion of the bonding wire 130 in the excitation electrode 112 described above. The weight of the added gold weight 131 was about 5 μg and was added to all the excitation electrodes 112. The weight of the gold weight 131 is not particularly limited, and a weight may be added as necessary. As for the material of the weight, other metal materials of gold can be used, but gold is preferable in consideration of the excellent corrosion resistance and the large specific gravity that can reduce the volume of the weight. When a bonding wire having a resonance frequency in a band close to the vibration frequency of the vibrator can be specified, a gold weight may be partially added in the vicinity of the bonding wire.

また振動子110の脚部側に配置されている2個の励振電極112、112の中間に浮き電極113が配置されている。この浮き電極113は、支持部114内の電極面積を増やすために配置している。前述の励振電極112の面積が狭く金の錘を付加できない場合に浮き電極113を支持部114内に設けて浮き電極113に錘を付加しても良い。   In addition, a floating electrode 113 is disposed between two excitation electrodes 112 and 112 disposed on the leg side of the vibrator 110. The floating electrode 113 is disposed to increase the electrode area in the support portion 114. When the area of the excitation electrode 112 is small and a gold weight cannot be added, the floating electrode 113 may be provided in the support portion 114 and the weight may be added to the floating electrode 113.

この振動型ジャイロスコープに対して、−40℃から85℃において回転角速度の値を測定した。振動子の駆動モードにおいては、振動子110の脚が付け根を中心として矢印DのようにX方向に屈曲振動する。検出モードにおいてはY軸回りに回転運動ωが印可されると振動子110の脚が付け根を中心として矢印S1のようにZ方向に屈曲振動する。また他の検出モードとしては矢印S2のように支持部を中心とした捻り振動がある。これらの検出振動を測定する事によって回転角速度を測定する。本実施例では出力を大きく取りSNを向上させるため、屈曲振動と捻り振動の両方の振動を測定している。   The rotational angular velocity value was measured from −40 ° C. to 85 ° C. with respect to this vibrating gyroscope. In the vibrator drive mode, the legs of the vibrator 110 bend and vibrate in the X direction as indicated by the arrow D with the root at the center. In the detection mode, when a rotational motion ω is applied about the Y axis, the legs of the vibrator 110 bend and vibrate in the Z direction as indicated by an arrow S1 with the root at the center. As another detection mode, there is a torsional vibration centered on the support portion as indicated by an arrow S2. The rotational angular velocity is measured by measuring these detected vibrations. In this embodiment, in order to increase the output and improve the SN, both bending vibration and torsional vibration are measured.

次に図1、図2に示す構造の振動型ジャイロスコープの製造方法について説明する。厚さ0.1mmの水晶のZ板のウェ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1500オングストロームの金膜を形成した。さらにウェハーの両面にレジストをコーティングした。   Next, a manufacturing method of the vibrating gyroscope having the structure shown in FIGS. 1 and 2 will be described. A chromium film having a thickness of 100 angstroms and a gold film having a thickness of 1500 angstroms were formed at predetermined positions on a wafer made of a quartz Z plate having a thickness of 0.1 mm by sputtering. Further, a resist was coated on both sides of the wafer.

このウェハーを、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ェハーを浸漬し、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20時間ウェハーを浸漬し、ウェハーをエッチングし、振動子110外形を形成した。メタルマスクを使用して、厚さ100オングストロームのクロム膜上に厚さ2000オングストロームの金膜を電極膜として形成した。ここで図1に示した振動子110の寸法は縦5.2mm、横1.6mm、厚さ0.1mmであり、重量は1.5mgであった。   This wafer is immersed in an aqueous solution of iodine and potassium iodide, and the excess gold film is removed by etching. Further, the wafer is immersed in an aqueous solution of cerium ammonium nitrate and perchloric acid, and the excess chromium film is etched. Removed. The wafer was immersed in ammonium bifluoride at a temperature of 80 ° C. for 20 hours, and the wafer was etched to form the outer shape of the vibrator 110. Using a metal mask, a gold film having a thickness of 2000 angstroms was formed as an electrode film on a chromium film having a thickness of 100 angstroms. Here, the dimensions of the vibrator 110 shown in FIG. 1 were 5.2 mm in length, 1.6 mm in width, 0.1 mm in thickness, and 1.5 mg in weight.

振動子110は図2に示すようにパッケージ内に実装した。但し、パッケージ120はセラミック基板によって形成し、振動子の支持部114をパッケージのマウント部に絶縁性接着剤140としてエポキシ樹脂接着剤を使用し、エポキシ樹脂の加熱温度は150℃とし、加熱時間は1時間とした。   The vibrator 110 was mounted in a package as shown in FIG. However, the package 120 is formed of a ceramic substrate, an epoxy resin adhesive is used as the insulating adhesive 140 for the support portion 114 of the vibrator and the mounting portion of the package, the heating temperature of the epoxy resin is 150 ° C., and the heating time is It was 1 hour.

ボンディングワイヤは金ワイヤを使用した。ワイヤ径はφ25μmを使用した。ボンディングワイヤをパッケージ表面のパッケージ側電極122と振動子110に対して共に超
音波ボンディングによって接合した。パッケージ内の空間Sを真空状態に保つためにロウ材125によってコバール蓋124を固定した。本実施例では金線でボールを作り、励振電極112に超音波ボンディングよって結合し先端部を切断して形成したスタッドバンプ法により金の錘を付加したが、金ボールを圧着させる、もしくはマスクを設けて励振電極112に金メッキにより金の錘を付加しても良い。
A gold wire was used as the bonding wire. A wire diameter of φ25 μm was used. The bonding wire was bonded to the package side electrode 122 and the vibrator 110 on the package surface by ultrasonic bonding. The Kovar lid 124 was fixed by a brazing material 125 in order to keep the space S in the package in a vacuum state. In this embodiment, a gold weight is added by a stud bump method formed by making a ball with a gold wire and bonding it to the excitation electrode 112 by ultrasonic bonding and cutting the tip portion. A gold weight may be added to the excitation electrode 112 by gold plating.

図3は従来の回転角速度の温度変化の測定結果、図4は本発明の回転角速度の温度変化の測定結果を示す。図3および図4に示すグラフの横軸は温度を示しており、縦軸は回転角速度の値を示している。横軸はピークが観測された温度を中心に拡大した。図3に示すように従来ではボンディングワイヤの共振に起因するとされるゼロ点温度ドリフトが60℃付近で観測された。図4に示すように支持部114に形成された励振電極112に金の錘131を付加した時には、このピークが観測されなかった。金の錘の重さは5μgで全ての励振電極に付加することが好ましいが、振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有するボンディングワイヤが特定できる場合は、そのボンディングワイヤの近傍に金の錘を部分的に付加しても良い。   FIG. 3 shows a conventional measurement result of the temperature change of the rotational angular velocity, and FIG. 4 shows a measurement result of the temperature change of the rotational angular velocity of the present invention. The horizontal axis of the graphs shown in FIGS. 3 and 4 indicates the temperature, and the vertical axis indicates the value of the rotational angular velocity. The horizontal axis expanded around the temperature at which the peak was observed. As shown in FIG. 3, a zero point temperature drift, which is conventionally attributed to bonding wire resonance, was observed around 60 ° C. As shown in FIG. 4, when a gold weight 131 was added to the excitation electrode 112 formed on the support portion 114, this peak was not observed. The weight of the gold weight is preferably 5 μg and is preferably added to all the excitation electrodes. However, if a bonding wire having a resonance frequency in a band close to the vibration frequency of the vibrator can be specified, the gold weight is placed in the vicinity of the bonding wire. The weight may be partially added.

このように振動子110の支持部114の励振電極112におけるボンディングワイヤ130の接続部の近傍に金の錘131を付加することによってボンディングワイヤが振動子の振動の周波数に近い帯域に共振周波数を有する場合においても振動子からの電気的出力信号のゼロ点温度ドリフトを低減することができる。   Thus, by adding the gold weight 131 in the vicinity of the connection portion of the bonding wire 130 in the excitation electrode 112 of the support portion 114 of the vibrator 110, the bonding wire has a resonance frequency in a band close to the vibration frequency of the vibrator. Even in this case, the zero point temperature drift of the electrical output signal from the vibrator can be reduced.

実施例2における振動型ジャイロスコープは、金の錘131の付加する位置を振動子110の支持部114の両端とした点が実施例1と異なっており、その他は実施例1と同様である。図5に示すように本実施例における振動型ジャイロスコープは、金の錘131の付加する位置を振動子110の短手方向における支持部114の両端に付加した例である。金の錘131の付加方法は実施例と同じくスタッドバンプ法で励振電極112上に付加したものである。これにより、支持部114の慣性モーメントが大きくなり、捻り振動によるエネルギーの漏れを少なくし、ワイヤの共振を低減することができた。本実施例で得られた振動型ジャイロスコープについて実施例1と同様に−40℃から85℃において回転角速度の値を測定したところ、ゼロ点温度ドリフトが観測されなかった。   The vibration type gyroscope in the second embodiment is different from the first embodiment in that the positions where the gold weight 131 is added are both ends of the support portion 114 of the vibrator 110, and the other is the same as the first embodiment. As shown in FIG. 5, the vibrating gyroscope according to the present embodiment is an example in which the positions to which the gold weight 131 is added are added to both ends of the support portion 114 in the short direction of the vibrator 110. The gold weight 131 is added on the excitation electrode 112 by the stud bump method as in the embodiment. As a result, the moment of inertia of the support portion 114 is increased, energy leakage due to torsional vibration is reduced, and the resonance of the wire can be reduced. When the value of the rotational angular velocity was measured from −40 ° C. to 85 ° C. in the same manner as in Example 1 for the vibrating gyroscope obtained in this example, no zero point temperature drift was observed.

このように本実施例における振動型ジャイロスコープは、振動子の支持部の両端に錘を付加することによってゼロ点温度ドリフトを低減することができる。   Thus, the vibration type gyroscope in the present embodiment can reduce the zero point temperature drift by adding weights to both ends of the support portion of the vibrator.

実施例3における振動型ジャイロスコープは、錘として樹脂材料を振動子の支持部の表面に塗布した点が実施例1と異なっており、その他は実施例1と同様である。図6に示すように本実施例における振動型ジャイロスコープは、振動子110における支持部114の表面の全面に樹脂材料を塗布し錘141を形成したものである。樹脂材料は取扱いが容易で硬化後のアウトガス性が優れているエポキシ樹脂を塗布した。エポキシ樹脂の加熱温度は150℃とし、加熱時間は1時間とした。   The vibratory gyroscope in the third embodiment is different from the first embodiment in that a resin material is applied as a weight to the surface of the support portion of the vibrator, and the other is the same as the first embodiment. As shown in FIG. 6, the vibrating gyroscope in this embodiment is obtained by applying a resin material to the entire surface of the support portion 114 of the vibrator 110 to form a weight 141. The resin material was coated with an epoxy resin that is easy to handle and has excellent outgas properties after curing. The heating temperature of the epoxy resin was 150 ° C., and the heating time was 1 hour.

錘141として塗布したエポキシ樹脂の厚さは特に限定されるものではなく、錘としての効果を考慮して適宜設定することが出来るが、実施例1と同様の重さを支持部に付加することを考え、本実施例においては厚さを約10μmとした。また、錘141としてのエポキシ樹脂は支持部114の表面の全面または一部に塗布することができ、錘としての効果を考慮して塗布する領域は適宜設定することが出来る。なお、本実施例においては支持部114表面の全面に錘141を形成した。本実施例で得られた振動型ジャイロスコープについて実施例1と同様に−40℃から85℃において回転角速度の値を測定したところ
、ゼロ点温度ドリフトが観測されなかった。
The thickness of the epoxy resin applied as the weight 141 is not particularly limited and can be appropriately set in consideration of the effect as the weight, but the same weight as that of the first embodiment is added to the support portion. In this embodiment, the thickness is set to about 10 μm. Moreover, the epoxy resin as the weight 141 can be applied to the entire surface or a part of the surface of the support portion 114, and the region to be applied can be appropriately set in consideration of the effect as the weight. In this embodiment, the weight 141 is formed on the entire surface of the support portion 114. When the value of the rotational angular velocity was measured from −40 ° C. to 85 ° C. in the same manner as in Example 1 for the vibrating gyroscope obtained in this example, no zero point temperature drift was observed.

このように本実施例における振動型ジャイロスコープは、振動子110の支持部114に樹脂材料を振動子110の支持部114に塗布して錘141を形成することによってゼロ点温度ドリフトを低減することができる。   As described above, the vibration type gyroscope according to the present embodiment reduces the zero point temperature drift by forming the weight 141 by applying the resin material to the support portion 114 of the vibrator 110 to form the weight 141. Can do.

本発明の実施例1における振動型ジャイロスコープを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the vibration type gyroscope in Example 1 of this invention. 図1におけるA−A’断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the A-A 'cross section in FIG. 従来技術における振動子の回転角速度を示すグラフである。It is a graph which shows the rotational angular velocity of the vibrator | oscillator in a prior art. 本発明の実施例1における振動子の回転角速度を示すグラフである。It is a graph which shows the rotational angular velocity of the vibrator | oscillator in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2における振動型ジャイロスコープを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the vibration type gyroscope in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3における振動型ジャイロスコープを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the vibration type gyroscope in Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 振動型ジャイロスコープ
110 振動子
112 励振電極
113 浮き電極
114 支持部
120 パッケージ
121 パッケージの台座
122 パッケージ側電極
123 外部端子
124 蓋体
125 ロウ材
130 ボンディングワイヤ
131、141 錘
140 絶縁性接着層
S 内部空間




DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vibratory gyroscope 110 Vibrator 112 Excitation electrode 113 Floating electrode 114 Support part 120 Package 121 Package base 122 Package side electrode 123 External terminal 124 Cover 125 Solder material 130 Bonding wire 131, 141 Weight 140 Insulating adhesive layer S Inside space




Claims (6)

パッケージ内のマウント部に振動子片の支持部が固定されているとともに、前記振動子片の支持部に形成された第1の電極と前記パッケージ内に形成された第2の電極とをボンディングワイヤで接続してなる振動子において、前記振動片の支持部に錘を付加することを特徴とする振動子。   A support portion of the vibrator piece is fixed to a mount portion in the package, and a first electrode formed on the support portion of the vibrator piece and a second electrode formed in the package are bonded to a bonding wire. A vibrator comprising: a vibrator, wherein a weight is added to a support portion of the vibrator element. 前記錘が前記第1の電極における前記ボンディングワイヤの接続部の近傍に付加されていることを特徴とする請求項1に記載の振動子。 The vibrator according to claim 1, wherein the weight is added in the vicinity of a connection portion of the bonding wire in the first electrode. 前記錘が前記支持部の両側端部に付加されていることを特徴とする請求項1に記載の振動子。   The vibrator according to claim 1, wherein the weight is added to both end portions of the support portion. 前記錘が金等の金属材料からなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の振動子。   The vibrator according to any one of claims 1 to 3, wherein the weight is made of a metal material such as gold. 前記錘が前記支持部の表面の少なくとも一部に塗布された樹脂材料であることを特徴とする請求項1に記載の振動子。   The vibrator according to claim 1, wherein the weight is a resin material applied to at least a part of a surface of the support portion. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の振動子を用いたことを特徴とする振動型ジャイロスコープ。

A vibratory gyroscope using the vibrator according to any one of claims 1 to 5.

JP2006233013A 2006-08-30 2006-08-30 Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator Pending JP2008058049A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006233013A JP2008058049A (en) 2006-08-30 2006-08-30 Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006233013A JP2008058049A (en) 2006-08-30 2006-08-30 Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008058049A true JP2008058049A (en) 2008-03-13

Family

ID=39240972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006233013A Pending JP2008058049A (en) 2006-08-30 2006-08-30 Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008058049A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7982374B2 (en) Piezoelectric vibrating piece with extended supporting arms
JP4594412B2 (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device
JP4305623B2 (en) Oscillator and vibratory gyroscope
JP4356366B2 (en) Piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, and electronic device equipped with piezoelectric vibrator
JP5678741B2 (en) Acceleration detector, acceleration detection device, and electronic apparatus
US7334473B2 (en) Structures for supporting vibrators and devices for measuring physical quantities
JP5655501B2 (en) Vibration element, vibrator, and electronic device
JP6078968B2 (en) Manufacturing method of vibrating piece
JP4609586B2 (en) Piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, and electronic device equipped with piezoelectric vibrator
JP2003294450A (en) Supporting device for vibration element and supporting structure for vibration element
JP4859347B2 (en) Vibrating gyroscope
JP4600677B2 (en) Vibrating gyroscope
JP2008058049A (en) Vibrator, and vibration type gyroscope using vibrator
US7148609B2 (en) Structures for supporting vibrators
JP5621285B2 (en) Vibrating piece, vibrator and oscillator
JP4587466B2 (en) Piezoelectric vibration gyro and manufacturing method thereof
JP5867631B2 (en) Acceleration detector, acceleration detection device, and electronic apparatus
JP4324956B2 (en) Vibrating gyroscope
JP2007093400A (en) Bending vibration type piezoelectric vibration chip, tuning fork type piezoelectric vibrator, and angular speed detection sensor
JP2009085808A (en) Acceleration sensor and acceleration measurement device
JP2003240554A (en) Vibration type gyroscope, containing structure of vibrator and package for vibrator
JP2004333416A (en) Apparatus for measuring physical quantity
JP2003315047A (en) Electrical connection structure for vibrator and vibrating gyroscope
JP2013170865A (en) Physical quantity detection device, physical quantity detector, and electronic apparatus
JP2004317387A (en) Physical quantity measuring device