JP2011112480A - Physical quantity detector - Google Patents

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JP2011112480A
JP2011112480A JP2009268431A JP2009268431A JP2011112480A JP 2011112480 A JP2011112480 A JP 2011112480A JP 2009268431 A JP2009268431 A JP 2009268431A JP 2009268431 A JP2009268431 A JP 2009268431A JP 2011112480 A JP2011112480 A JP 2011112480A
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Withdrawn
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JP2009268431A
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Seiji Osawa
征司 大澤
Takayuki Kikuchi
菊池  尊行
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact physical quantity detector high in impact resistance. <P>SOLUTION: A relay board 250 to which a gyro vibration piece 100 is joined is connected and fixed with a conductive adhesive 296 to a first protrusion terminal 234, a second protrusion terminal 235, a third protrusion terminal 236, a fourth protrusion terminal 237, and a fifth protrusion terminal 238 which are formed of a third layer substrate 231 of a package 202. Five regions which are a region between the first protrusion terminal 234 and the second protrusion terminal 235, a region between the first protrusion terminal 234 and the third protrusion terminal 236, a region between the second protrusion terminal 235 and the fourth protrusion terminal 237, a region between the third protrusion terminal 236 and the fifth protrusion terminal 238, and a region between the fourth protrusion terminal 237 and the fifth protrusion terminal 238 on a step formed by the third layer substrate 231 in a recess of the package 202 are joined to a part of the relay board 250 located above these regions with an adhesive 299. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電振動片の振動や変位を検出することにより、物理量を検出する物理量検出装置に関するものである。   The present invention relates to a physical quantity detection device that detects a physical quantity by detecting vibration and displacement of a piezoelectric vibrating piece.

車両における車体制御やカーナビゲーションシステムの自車位置検出、また、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの振動制御補正機能(所謂手ぶれ補正)などを充実させる物理量検出装置としての振動ジャイロセンサー(以下、振動ジャイロと呼ぶ)が広く利用されている。振動ジャイロは、例えば水晶などの圧電性単結晶物を加工して形成した物理量検出素子としてのジャイロ振動片を用いて、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ振動片の一部に発生する電気信号を角速度として検出することによって物体の変位を求めるものである。   Vibration gyro sensor (hereinafter referred to as vibration gyro sensor) as a physical quantity detection device that enhances vehicle body control in vehicles, vehicle position detection in car navigation systems, and vibration control correction functions (so-called camera shake correction) for digital cameras and digital video cameras. Is widely used. A vibrating gyroscope uses, for example, a gyro vibrating piece as a physical quantity detection element formed by processing a piezoelectric single crystal such as quartz, and generates electricity in a part of the gyro vibrating piece due to vibration such as shaking or rotation of an object. The displacement of the object is obtained by detecting the signal as an angular velocity.

近年、振動ジャイロが搭載される上記の電子機器などの小型化が進むのにともなって、振動ジャイロには、高機能化に加えて小型化への要求がますます高まっている。このような要求に応えるべく、パッケージ内に、ジャイロ振動片(角速度センサー素子)と、ジャイロ振動片を駆動する駆動回路を含む半導体回路素子(ICデバイス)とが中継基板(実装基板)を介して接合された振動ジャイロ(角速度センサー)が紹介されている(例えば特許文献1を参照)。   In recent years, with the progress of miniaturization of the above-mentioned electronic devices on which a vibration gyro is mounted, there is an increasing demand for vibration gyro in addition to high functionality. In order to meet such requirements, a gyro vibrating piece (angular velocity sensor element) and a semiconductor circuit element (IC device) including a drive circuit for driving the gyro vibrating piece are placed in a package via a relay substrate (mounting substrate). A joined vibration gyro (angular velocity sensor) has been introduced (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の振動ジャイロは、枠状の段差を有する凹部が形成されたパッケージと、一方の主面上にジャイロ振動片および半導体回路素子が並べて実装された中継基板とを有している。その中継基板は、少なくとも両端部がパッケージ内の段差上に導電性接着剤によって電気的接続をともなう接合がなされている。これにより、ジャイロ振動片および半導体回路素子と、パッケージとが、中継基板を介して電気的に接続され、中継基板は、凹部の凹底部分との間に隙間を空けて架設されている。そして、パッケージ上に蓋体としてのリッド(キャップ)が接合され、中継基板上に実装されたジャイロ振動片と半導体回路素子とが気密封止されている。
なお、特許文献1の振動ジャイロは、中継基板上にジャイロ振動片と半導体回路素子とを並べて実装したが、パッケージの凹底部分に半導体回路素子を接合し、中継基板に実装されたジャイロ振動片が半導体回路素子の上方に架設されるようにパッケージの段差上に架設する構成とすることも可能であり、この構成によれば、振動ジャイロの平面視サイズの縮小を図ることができる。
The vibration gyro described in Patent Document 1 includes a package in which a recess having a frame-shaped step is formed, and a relay substrate on which one side of the gyro vibration piece and the semiconductor circuit element are mounted side by side. . At least both ends of the relay substrate are joined together with electrical connection by a conductive adhesive on a step in the package. Thereby, the gyro vibrating piece, the semiconductor circuit element, and the package are electrically connected via the relay substrate, and the relay substrate is installed with a gap between the concave bottom portion of the recess. A lid (cap) as a lid is bonded on the package, and the gyro vibrating piece mounted on the relay substrate and the semiconductor circuit element are hermetically sealed.
Note that the vibrating gyroscope disclosed in Patent Document 1 has a gyro vibrating piece and a semiconductor circuit element mounted side by side on a relay board, but the gyro vibrating piece mounted on the relay board by bonding the semiconductor circuit element to the concave bottom portion of the package. Can be constructed so as to be constructed on the step of the package so as to be constructed above the semiconductor circuit element. According to this configuration, the size of the vibration gyro in plan view can be reduced.

特開2009−41962号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-41962

しかしながら、特許文献1に記載の振動ジャイロの構成では、ジャイロ振動片が搭載された中継基板とパッケージとの接合が、導電性接着剤のみにより行われている。つまり、ジャイロ振動片の駆動電極および検出電極にそれぞれ接続された中継基板の中継電極と、対応するパッケージの接続端子との導電性接着剤による電気的な接続を主な目的として接合されており、中継基板とパッケージとの機械的な接合強度が低くなる虞がある。特に、近年、振動ジャイロの小型化の要求が高まるのに伴って、パッケージの接続端子も小面積化するために、電気的な接続を図る部位のみの接合では接合面積が不足し、接合強度が低いことにより振動ジャイロの耐衝撃性が十分確保できない虞があるという問題があった。   However, in the configuration of the vibrating gyroscope described in Patent Document 1, the junction between the relay substrate on which the gyro vibrating piece is mounted and the package is performed only with a conductive adhesive. In other words, the relay electrode of the relay substrate connected to the drive electrode and the detection electrode of the gyro vibrating piece and the electrical connection by the conductive adhesive with the connection terminal of the corresponding package are joined for the main purpose, There is a possibility that the mechanical bonding strength between the relay substrate and the package is lowered. In particular, in recent years, as the demand for miniaturization of vibration gyros has increased, the connection terminals of packages have also been reduced in area. There is a problem that the impact resistance of the vibrating gyroscope may not be sufficiently ensured due to being low.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

〔適用例1〕本適用例にかかる物理量検出装置は、パッケージと、駆動電極が形成された振動部と、検出電極が形成された検出部と、を有する物理量検出素子と、前記駆動電極および前記検出電極がそれぞれ電気的に接続される複数の中継電極を有し、前記物理量検出素子と前記パッケージとの電気的接続をともなう接合を中継する中継基板と、を有し、前記中継基板に搭載された前記物理量検出素子が前記パッケージに収容された物理量検出装置であって、前記パッケージは、前記中継電極との電気的な接続に供する複数の突部端子を有し、前記中継電極と、前記突部端子とが、導電性の接合部材により電気的接続をともなう接合がなされ、隣り合う前記突部端子の間の領域において、前記中継基板と前記パッケージとが補強用接合部材により接合されていることを特徴とする。   Application Example 1 A physical quantity detection device according to this application example includes a physical quantity detection element including a package, a vibration part in which a drive electrode is formed, and a detection part in which a detection electrode is formed, the drive electrode, A plurality of relay electrodes to which the detection electrodes are electrically connected, and a relay board that relays the joint with the physical quantity detection element and the package, and is mounted on the relay board. In addition, the physical quantity detection device in which the physical quantity detection element is housed in the package, the package having a plurality of projecting terminals for electrical connection with the relay electrode, the relay electrode, The joint terminal is joined with an electrical connection by a conductive joining member, and the relay substrate and the package serve as a reinforcing joining member in a region between the adjacent projecting terminals. Characterized in that it is joined Ri.

上記適用例の物理量検出装置によれば、中継基板の各中継電極とパッケージの対応する各突部端子との接合部分を導電性接着剤で接合しているだけの従来構造の物理量検出装置に比して接合面積が増大する。したがって、物理量検出素子が搭載された中継基板とパッケージとの接合強度が向上することにより、耐衝撃性の高い物理量検出装置を提供することができる。   According to the physical quantity detection device of the above application example, as compared with the physical quantity detection device having a conventional structure in which the joint portion between each relay electrode of the relay board and each corresponding projecting terminal of the package is joined by the conductive adhesive. As a result, the bonding area increases. Therefore, by improving the bonding strength between the relay board on which the physical quantity detection element is mounted and the package, it is possible to provide a physical quantity detection apparatus with high impact resistance.

〔適用例2〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記補強用接合部材が非導電性であることを特徴とする。   Application Example 2 In the physical quantity detection device according to the application example, the reinforcing joint member is non-conductive.

この構成によれば、補強用接合部材として導電性の接合部材を用いた場合に起こり得る中継電極と突部端子との接合部分に補強用接合部材が付着することによる短絡などの電気的な不具合を回避することができる。これにより、補強用接合部材による接合面積を大きくとることが可能となり、物理量検出素子が搭載された中継基板とパッケージとの接合強度をより向上させることができる。   According to this configuration, an electrical failure such as a short circuit due to adhesion of the reinforcing joining member to the joint portion between the relay electrode and the projecting terminal that may occur when a conductive joining member is used as the reinforcing joining member. Can be avoided. As a result, it is possible to increase the bonding area by the reinforcing bonding member, and it is possible to further improve the bonding strength between the relay board on which the physical quantity detection element is mounted and the package.

〔適用例3〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記複数の突部端子のうち、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子と、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子との間の領域の接合に供する前記補強用接合部材が導電性を有し、その導電性を有する前記補強用接合部材が、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子、および、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子と接触しないようにして、且つ、該物理量検出装置内の独立した接地パターンと接触させて設けられていることを特徴とする。   Application Example 3 In the physical quantity detection device according to the application example, among the plurality of protrusion terminals, the protrusion terminal electrically connected to the drive electrode and the detection electrode are electrically connected. The projecting portion in which the reinforcing joining member used for joining the region between the projecting portion terminals has conductivity, and the reinforcing joining member having the conductivity is electrically connected to the drive electrode. It is provided so as not to contact the terminal and the protruding terminal electrically connected to the detection electrode, and to be in contact with an independent ground pattern in the physical quantity detection device. .

この構成によれば、例えば銀ペーストなどの導電性の補強用接合部材を用いることにより、補強用接合部材がシールド効果を奏し、物理量検出装置において最も静電容量が大きな駆動信号と検出信号とが干渉し合って誤検出するなどの不具合を回避することができるので、安定した検出特性を有する物理量検出装置を提供することが可能になる。   According to this configuration, for example, by using a conductive reinforcing joint member such as silver paste, the reinforcing joint member has a shielding effect, and the drive signal and the detection signal having the largest capacitance in the physical quantity detection device are obtained. Since it is possible to avoid problems such as erroneous detection due to interference, it is possible to provide a physical quantity detection device having stable detection characteristics.

〔適用例4〕上記適用例にかかる物理量検出装置において、前記パッケージは、シールリングを介して蓋体と接合され、前記接地パターンとして前記シールリングが用いられていることを特徴とする。   Application Example 4 In the physical quantity detection device according to the application example, the package is joined to a lid through a seal ring, and the seal ring is used as the ground pattern.

この構成によれば、パッケージ内に物理量検出素子および半導体回路素子を収容し、パッケージ上にシールリングを介してリッドを接合する従来のパッケージタイプの物理量検出装置の構成がそのまま適用できるので、特にあらたにパッケージなどに接地パターンを設ける必要がない。   According to this configuration, the configuration of the conventional package type physical quantity detection device in which the physical quantity detection element and the semiconductor circuit element are accommodated in the package and the lid is joined to the package via the seal ring can be applied as it is. There is no need to provide a grounding pattern on the package.

振動ジャイロにかかる一方の主面側から見た概略平面図。The schematic plan view seen from the one main surface side concerning a vibration gyro. 振動ジャイロにかかる他方の主面側から見た概略平面図。The schematic plan view seen from the other main surface side concerning a vibration gyro. 振動ジャイロの一実施形態を底面側からみた概略平面図。The schematic plan view which looked at one Embodiment of the vibration gyro from the bottom face side. 振動片の動作を説明するための概略平面図。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the operation of a vibrating piece. (a)は、振動ジャイロの一実施形態を説明する上側からみた概略平面図、(b)は、(a)のA−A線断面を示す概略断面図。(A) is a schematic plan view seen from the upper side explaining one Embodiment of a vibration gyro, (b) is a schematic sectional drawing which shows the AA line cross section of (a). 本実施形態の振動ジャイロにかかるIC搭載部を説明する概略平面図。The schematic plan view explaining the IC mounting part concerning the vibration gyro of this embodiment. (a)は、本実施形態の振動ジャイロにかかる中継基板を上側からみた概略平面図、(b)は、下側からみた概略平面図。(A) is the schematic plan view which looked at the relay board concerning the vibration gyroscope of this embodiment from the upper side, (b) is the schematic plan view seen from the lower side. (a)は、振動ジャイロの変形例を上側からみて説明する概略平面図、(b)は、(a)のB−B線断面を示す概略断面図。(A) is a schematic plan view explaining the modification of a vibration gyro from the upper side, (b) is a schematic sectional drawing which shows the BB sectional view of (a).

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔振動片〕
まず、本実施形態に係る物理量検出素子としてのジャイロ振動片100について、図面を参照しながら説明する。図1は、ジャイロ振動片100を一方の主面(第1表面101)側から見た概略平面図である。図2は、ジャイロ振動片100を他方の主面(第2表面102)側から見た概略平面図である。なお、図2は、図1の透視図である。また、図1および図2において、駆動振動電極、配線、端子などに斜め線のハッチングを施しているが、これは、各部の構成をわかりやすくする便宜上施しているものであり、金属の断面を示すものではない。
[Vibration piece]
First, a gyro vibrating piece 100 as a physical quantity detection element according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of the gyro vibrating piece 100 viewed from one main surface (first surface 101) side. FIG. 2 is a schematic plan view of the gyro vibrating piece 100 viewed from the other main surface (second surface 102) side. FIG. 2 is a perspective view of FIG. In FIGS. 1 and 2, the drive vibration electrodes, wiring, terminals, etc. are hatched with diagonal lines, which is provided for convenience to make the configuration of each part easy to understand. It is not shown.

以下、まずジャイロ振動片100の形状等について説明し、次にジャイロ振動片100に形成された各電極、配線、端子の配置等について説明し、次にジャイロ振動片100の動作について説明する。   Hereinafter, the shape and the like of the gyro vibrating piece 100 will be described first, the arrangement of each electrode, wiring, and terminal formed on the gyro vibrating piece 100 will be described, and then the operation of the gyro vibrating piece 100 will be described.

〔振動片の形状等〕
ジャイロ振動片100の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料やシリコンなどが挙げられる。本実施形態のジャイロ振動片100は、図1および図2に示すような、いわゆるダブルT型のジャイロスコープを一実施形態として説明する。ジャイロ振動片100は、例えば水晶の結晶軸のX軸とY軸とで定義される平面(以下、XY平面という)に拡がりを有し、Z軸方向に厚みを有することができる。ジャイロ振動片100は、互いに反対を向く第1表面101(図1参照)および第2表面102(図2参照)と、第1表面101および第2表面102を接続する側面103と、を有する。第1表面101および第2表面102は、XY平面に平行な面であって、第2表面102は、後述する図5に示すように、パッケージ202の凹部の凹底部分の面と対向する面である。側面103は、第1表面101および第2表面102と直交し、Z軸に平行な面である。なお、本発明に係る記載では、「X軸」という文言を、X軸およびX軸を中心に0度より大きく2度以下の範囲の傾斜をした軸を意味するものとして用いる。「Y軸」および「Z軸」についても同様とする。
[Shape of vibrating piece, etc.]
Examples of the material of the gyro vibrating piece 100 include piezoelectric materials such as quartz, lithium tantalate, and lithium niobate, and silicon. The gyro vibrating piece 100 according to the present embodiment will be described with a so-called double T-type gyroscope as shown in FIGS. 1 and 2 as an embodiment. The gyro vibrating piece 100 has an extension in a plane defined by, for example, the X axis and the Y axis of the crystal axis of quartz (hereinafter referred to as XY plane), and can have a thickness in the Z axis direction. The gyro vibrating piece 100 has a first surface 101 (see FIG. 1) and a second surface 102 (see FIG. 2) that face opposite to each other, and a side surface 103 that connects the first surface 101 and the second surface 102. The first surface 101 and the second surface 102 are surfaces parallel to the XY plane, and the second surface 102 faces the surface of the concave bottom portion of the recess of the package 202 as shown in FIG. It is. The side surface 103 is a surface orthogonal to the first surface 101 and the second surface 102 and parallel to the Z axis. In the description according to the present invention, the term “X-axis” is used to mean an axis tilted in the range of greater than 0 degrees and less than or equal to 2 degrees around the X-axis and the X-axis. The same applies to the “Y axis” and the “Z axis”.

ジャイロ振動片100は、図1および図2に示すように、基部10と、第1連結腕20および第2連結腕22と、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32と、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42と、第1梁50、第2梁52、第3梁54および第4梁56と、第1支持部60および第2支持部62と、を含む。   As shown in FIGS. 1 and 2, the gyro vibrating piece 100 includes a base 10, a first connecting arm 20 and a second connecting arm 22, a first detecting vibrating arm 30 and a second detecting vibrating arm 32, The drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm 42, the first beam 50, the second beam 52, the third beam 54 and the fourth beam 56, and the first support portion 60 and the second support portion 62 are included.

基部10は、ジャイロ振動片100の重心Gを有する。重心Gは、ジャイロ振動片100の重心位置であることができる。X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交し、重心Gを通るものとする。ジャイロ振動片100は、重心Gに関して、点対称であることができる。すなわち、ジャイロ振動片100は、XZ平面に関して面対称であり、かつYZ平面に関して面対称であることができる。   The base 10 has a center of gravity G of the gyro vibrating piece 100. The center of gravity G can be the position of the center of gravity of the gyro vibrating piece 100. The X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other and pass through the center of gravity G. The gyro vibrating piece 100 can be point symmetric with respect to the center of gravity G. That is, the gyro vibrating piece 100 can be plane-symmetric with respect to the XZ plane and plane-symmetric with respect to the YZ plane.

第1連結腕20および第2連結腕22は、基部10からX軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第1検出振動腕30および第2検出振動腕32は、基部10からY軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第1駆動振動腕40は、第1連結腕20からY軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第2駆動振動腕42は、第2連結腕22からY軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第1検出振動腕30および第2検出振動腕32によって、角速度を検出する検出振動系が構成されている。また、第1連結腕20および第2連結腕22と第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42とによって、ジャイロ振動片100を駆動させる駆動振動系が構成されている。   The first connecting arm 20 and the second connecting arm 22 extend from the base 10 along the X axis in the positive and negative directions, respectively. The first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32 extend in the positive and negative directions from the base 10 along the Y axis, respectively. The first drive vibrating arm 40 extends from the first connecting arm 20 along the Y axis in the positive and negative directions, respectively. The second drive vibrating arm 42 extends from the second connecting arm 22 along the Y axis in the positive and negative directions, respectively. The first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32 constitute a detection vibration system that detects angular velocity. Further, the first connecting arm 20 and the second connecting arm 22, the first driving vibrating arm 40 and the second driving vibrating arm 42 constitute a driving vibration system for driving the gyro vibrating piece 100.

第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の先端部30a,32aは、他の部分より幅が大きい(X軸方向の長さが大きい)略四角形の形状を有している。同様に、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42それぞれの先端部40a,42aおよび先端部44a,46aは、他の部分より幅が大きい略四角形の形状を有している。   The distal end portions 30a and 32a of the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32 have a substantially rectangular shape having a larger width (the length in the X-axis direction is larger) than other portions. Similarly, the front end portions 40a and 42a and the front end portions 44a and 46a of the first drive vibrating arm 40 and the second drive vibrating arm 42 have a substantially rectangular shape having a width larger than that of the other portions.

第1支持部60は、第1検出振動腕30に対して、Y軸の正の方向側に配置されている 。第2支持部62は、第2検出振動腕32に対して、Y軸の負の方向側に配置されている。支持部60,62のX軸方向の長さは、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の先端部30a,32aのX軸方向の長さよりも大きく、例えば、第1連結腕20および第2連結腕22および基部10のX軸方向の長さの合計と同じ程度である。図示の例では、支持部60,62の平面形状は、略矩形であるが、特に限定されるものではない。支持部60,62は、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32と、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42とから離間して配置されている。第1支持部60および第2支持部62は、後述する図5に示すように、パッケージ202に固定される部位となる。   The first support part 60 is disposed on the positive direction side of the Y axis with respect to the first detection vibrating arm 30. The second support portion 62 is disposed on the negative direction side of the Y axis with respect to the second detection vibrating arm 32. The lengths of the support portions 60 and 62 in the X-axis direction are larger than the lengths of the tip end portions 30a and 32a of the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32 in the X-axis direction. The total length of the second connecting arm 22 and the base 10 in the X-axis direction is about the same. In the illustrated example, the planar shape of the support portions 60 and 62 is substantially rectangular, but is not particularly limited. The support portions 60 and 62 are disposed apart from the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32, and the first driving vibrating arm 40 and the second driving vibrating arm 42. The first support part 60 and the second support part 62 are parts fixed to the package 202 as shown in FIG.

第1梁50は、図1および図2に示すように、基部10から、第1検出振動腕30と第1駆動振動腕40との間を通って、第1支持部60まで延出している。第2梁52は、基部10から、第2検出振動腕32と第1駆動振動腕40との間を通って、第2支持部62まで延出している。第3梁54は、基部10から、第1検出振動腕30と第2駆動振動腕42との間を通って、第1支持部60まで延出している。第4梁56は、基部10から、第2検出振動腕32と第2駆動振動腕42との間を通って、第2支持部62まで延出している。このように第1および第3梁50,54は、第1支持部60と接続しており、第2および第4梁52,56は、第2支持部62と接続しており、基部10を支持することができる。梁50,52,54,56は、S字形状部50a,52a,54a,56aをそれぞれ有することができる。図示の例では、例えば第1梁50は、基部10からX軸の正の方向に延出し、次にY軸の正の方向に延出し、次にX軸の負の方向に延出し、次にY軸の正の方向に延出し、次にX軸の正の方向に延出し、次にY軸の正の方向に延出して、第1支持部60と接続している。すなわち、図示の例では、第1梁50は、S字形状部50aにおいて、X軸方向と平行となる部分を3つ有している。同様に、第2梁52、第3梁54、および第4梁56の各々は、S字形状部52a,54a,56aにおいて、X軸方向と平行となる部分を3つ有している。S字形状部50a,52a,54a,56aによって、第1梁50、第2梁52、第3梁54、および第4梁56は、X軸方向およびY軸方向に弾性を得ることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first beam 50 extends from the base portion 10 to the first support portion 60 through between the first detection vibrating arm 30 and the first drive vibrating arm 40. . The second beam 52 extends from the base portion 10 to the second support portion 62 through the space between the second detection vibrating arm 32 and the first drive vibrating arm 40. The third beam 54 extends from the base portion 10 to the first support portion 60 through between the first detection vibrating arm 30 and the second drive vibrating arm 42. The fourth beam 56 extends from the base portion 10 to the second support portion 62 through the space between the second detection vibrating arm 32 and the second drive vibrating arm 42. Thus, the first and third beams 50 and 54 are connected to the first support portion 60, and the second and fourth beams 52 and 56 are connected to the second support portion 62, and the base portion 10 is connected to the first support portion 60. Can be supported. The beams 50, 52, 54, 56 can have S-shaped portions 50a, 52a, 54a, 56a, respectively. In the illustrated example, for example, the first beam 50 extends from the base 10 in the positive direction of the X axis, then extends in the positive direction of the Y axis, and then extends in the negative direction of the X axis. Are extended in the positive direction of the Y axis, then extended in the positive direction of the X axis, and then extended in the positive direction of the Y axis, and connected to the first support portion 60. That is, in the illustrated example, the first beam 50 has three portions in the S-shaped portion 50a that are parallel to the X-axis direction. Similarly, each of the second beam 52, the third beam 54, and the fourth beam 56 has three portions that are parallel to the X-axis direction in the S-shaped portions 52a, 54a, and 56a. The first beam 50, the second beam 52, the third beam 54, and the fourth beam 56 can obtain elasticity in the X-axis direction and the Y-axis direction by the S-shaped portions 50a, 52a, 54a, and 56a.

以上、説明したジャイロ振動片100の外形形状は、例えば水晶ウエハなどの圧電基板材料をフッ酸溶液などでウエットエッチングしたり、ドライエッチングすることにより精密に形成することができる。   As described above, the outer shape of the gyro vibrating piece 100 described above can be precisely formed by wet etching or dry etching a piezoelectric substrate material such as a quartz wafer with a hydrofluoric acid solution or the like.

〔電極、配線、端子の配置等〕
ジャイロ振動片100には、図1および図2に示すように、第1検出電極および第3検出電極としての検出信号電極110、検出信号配線112、検出信号端子114、第2検出電極および第4検出電極としての検出接地電極120、検出接地配線122、検出接地端子124、第1駆動電極および第3駆動電極としての駆動信号電極130、駆動信号配線132、駆動信号端子134、第2駆動電極および第4駆動電極としての駆動接地電極140、駆動接地配線142、および駆動接地端子144が形成されている。なお、図1および図2において、各種電極、配線、端子をわかり易く区別して説明する便宜上、検出信号電極110、検出信号配線112および検出信号端子114を右下斜線で示し、検出接地電極120、検出接地配線122および検出接地端子124をクロス斜線で示し、駆動信号電極130、駆動信号配線132および駆動信号端子134を左下斜線で示し、駆動接地電極140、駆動接地配線142および駆動接地端子144をクロス縦横線で示している。また、図1および図2において、ジャイロ振動片100の側面103に形成されている電極、配線、端子を、太線で示している。
[Placement of electrodes, wiring, terminals, etc.]
As shown in FIGS. 1 and 2, the gyro vibrating piece 100 includes a detection signal electrode 110 as a first detection electrode and a third detection electrode, a detection signal wiring 112, a detection signal terminal 114, a second detection electrode, and a fourth detection electrode. Detection ground electrode 120 as detection electrode, detection ground wiring 122, detection ground terminal 124, drive signal electrode 130 as first drive electrode and third drive electrode, drive signal wiring 132, drive signal terminal 134, second drive electrode and A driving ground electrode 140 as a fourth driving electrode, a driving ground wiring 142, and a driving ground terminal 144 are formed. 1 and 2, the detection signal electrode 110, the detection signal wiring 112, and the detection signal terminal 114 are indicated by a lower right diagonal line for the sake of convenience in distinguishing and explaining the various electrodes, wirings, and terminals. The ground wiring 122 and the detection ground terminal 124 are indicated by cross diagonal lines, the drive signal electrode 130, the drive signal wiring 132, and the drive signal terminal 134 are indicated by lower left diagonal lines, and the drive ground electrode 140, the drive ground wiring 142, and the drive ground terminal 144 are crossed. It is indicated by vertical and horizontal lines. 1 and 2, electrodes, wirings, and terminals formed on the side surface 103 of the gyro vibrating piece 100 are indicated by bold lines.

上記の各種電極、各種配線、および各種端子の材質としては、例えば、ジャイロ振動片100側からクロム、金の順序で積層したものなどを用いることができる。各種電極は、互いに電気的に分離されている。各種配線は、互いに電気的に分離されている。各種端子は、互いに電気的に分離されている。   As materials for the above-mentioned various electrodes, various wirings, and various terminals, for example, those laminated in the order of chromium and gold from the gyro vibrating piece 100 side can be used. Various electrodes are electrically separated from each other. Various wirings are electrically separated from each other. The various terminals are electrically separated from each other.

以下、各種電極、配線、および端子について詳細に説明する。   Hereinafter, various electrodes, wiring, and terminals will be described in detail.

〔検出信号電極、検出信号配線および検出信号端子〕
検出信号電極110は、図1および図2に示すように、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32に形成されている。本発明では、第1検出振動腕30に形成された検出信号電極110を第1検出電極とし、第2検出振動腕32に形成された検出信号電極110を第3検出電極としている。ただし、図示の例では、検出信号電極110は、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の各先端部30a,32aには形成されていない。より具体的には、検出信号電極110は、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の第1表面101および第2表面102に形成されている。検出信号電極110は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。検出信号電極110は、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の検出振動が励起されたときに、該振動によって発生する圧電材料の歪みを、検出するための電極である。
[Detection signal electrode, detection signal wiring and detection signal terminal]
As shown in FIGS. 1 and 2, the detection signal electrode 110 is formed on the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32. In the present invention, the detection signal electrode 110 formed on the first detection vibrating arm 30 is a first detection electrode, and the detection signal electrode 110 formed on the second detection vibrating arm 32 is a third detection electrode. However, in the illustrated example, the detection signal electrode 110 is not formed on each of the tip portions 30 a and 32 a of the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32. More specifically, the detection signal electrode 110 is formed on the first surface 101 and the second surface 102 of the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32. The detection signal electrodes 110 are arranged symmetrically with respect to the XZ plane. The detection signal electrode 110 is an electrode for detecting the distortion of the piezoelectric material generated by the vibration when the detection vibration of the first detection vibration arm 30 and the second detection vibration arm 32 is excited.

検出信号配線112は、図1に示すように、第1および第2梁50,52に形成されている。より具体的には、検出信号配線112は、第1および第2梁50,52の第1表面101に形成されていることができる。さらに、検出信号配線112は、図1および図2に示すように、第1梁50と基部10との接合部分の側面103aと、第2梁52と基部10との接合部分の側面103bと、基部10の第1および第2表面101,102と、に形成されていることができる。検出信号配線112は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。   As shown in FIG. 1, the detection signal wiring 112 is formed on the first and second beams 50 and 52. More specifically, the detection signal wiring 112 can be formed on the first surface 101 of the first and second beams 50 and 52. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the detection signal wiring 112 includes a side surface 103a of the joint portion between the first beam 50 and the base portion 10, a side surface 103b of the joint portion of the second beam 52 and the base portion 10, and The first and second surfaces 101 and 102 of the base 10 can be formed. The detection signal wiring 112 is arranged symmetrically with respect to the XZ plane.

検出信号端子114は、第1支持部60および第2支持部62に形成されている。より具体的には、検出信号端子114は、第1支持部60および第2支持部62の第1および第2表面101,102、さらに側面103に形成されていることができる。第1支持部60の表面101,102および側面103に形成された検出信号端子114は、互いに電気的に接続されている。また、第2支持部62の表面101,102および側面103に形成された検出信号端子114は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第1支持部60に形成された検出信号端子114は、後述するように駆動接地電極140が形成される第1駆動振動腕40の一方の先端部40aに対して、Y軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第1支持部60に形成された検出信号端子114と、先端部40aに形成された駆動接地電極140とは、Y軸方向において対向しているといえる。また、第2支持部62に形成された検出信号端子114は、後述するように駆動接地電極140が形成される第1駆動振動腕40の他方の先端部42aに対して、Y軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第2支持部62に形成された検出信号端子114と、先端部42aに形成された駆動接地電極140とは、Y軸方向において対向しているといえる。検出信号端子114は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。   The detection signal terminal 114 is formed on the first support part 60 and the second support part 62. More specifically, the detection signal terminal 114 can be formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the first support portion 60 and the second support portion 62, and further on the side surface 103. The detection signal terminals 114 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the first support part 60 are electrically connected to each other. Further, the detection signal terminals 114 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second support portion 62 are electrically connected to each other. In the illustrated example, the detection signal terminal 114 formed on the first support portion 60 has a Y-axis with respect to one tip portion 40a of the first drive vibrating arm 40 on which the drive ground electrode 140 is formed as described later. It is arranged on the positive direction side. That is, it can be said that the detection signal terminal 114 formed on the first support portion 60 and the drive ground electrode 140 formed on the tip end portion 40a face each other in the Y-axis direction. Further, the detection signal terminal 114 formed on the second support portion 62 has a negative Y-axis with respect to the other tip end portion 42a of the first drive vibrating arm 40 on which the drive ground electrode 140 is formed, as will be described later. It is arranged on the direction side. That is, it can be said that the detection signal terminal 114 formed on the second support portion 62 and the drive ground electrode 140 formed on the tip end portion 42a face each other in the Y-axis direction. The detection signal terminals 114 are arranged symmetrically with respect to the XZ plane.

第1支持部60に形成された検出信号端子114は、図1に示すように、第1梁50に形成された検出信号配線112を介して、第1検出振動腕30に形成された本発明における第1検出電極としての検出信号電極110と電気的に接続されている。より具体的には、図1および図2に示すように、第1支持部60に形成された検出信号端子114は、第1梁50の第1表面101に形成された検出信号配線112と接続され、検出信号配線112は、第1梁50の第1表面101から、第1梁50と基部10との接合部分の側面103a、そして基部10の第1および第2表面101,102を通って、第1検出振動腕30の第1および第2表面101,102に形成された検出信号電極110に接続されていることができる。これにより、第1検出振動腕30が振動することにより生じる第1検出信号を、検出信号電極110から第1支持部60に形成された検出信号端子114に伝達することができる。   As shown in FIG. 1, the detection signal terminal 114 formed on the first support portion 60 is formed on the first detection vibrating arm 30 via the detection signal wiring 112 formed on the first beam 50. Are electrically connected to a detection signal electrode 110 as a first detection electrode. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the detection signal terminal 114 formed on the first support portion 60 is connected to the detection signal wiring 112 formed on the first surface 101 of the first beam 50. The detection signal wiring 112 passes from the first surface 101 of the first beam 50, the side surface 103 a of the joint portion between the first beam 50 and the base 10, and the first and second surfaces 101 and 102 of the base 10. The detection signal electrode 110 formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the first detection vibrating arm 30 can be connected. Thereby, the first detection signal generated by the vibration of the first detection vibrating arm 30 can be transmitted from the detection signal electrode 110 to the detection signal terminal 114 formed on the first support portion 60.

第2支持部62に形成された検出信号端子114は、図1に示すように、第2梁52に形成された検出信号配線112を介して、第2検出振動腕32に形成された本発明における第3検出電極としての検出信号電極110と電気的に接続されている。より具体的には、図1および図2に示すように、第2支持部62に形成された検出信号端子114は、第2梁52の第1表面101に形成された検出信号配線112と接続され、検出信号配線112は、第2梁52の第1表面101から、第2梁52と基部10との接合部分の側面103b、そして基部10の第1および第2表面101,102を通って、第2検出振動腕32の第1および第2表面101,102に形成された検出信号電極110に接続されていることができる。これにより、第2検出振動腕32が振動することにより生じる第2検出信号を、検出信号電極110から第2支持部62に形成された検出信号端子114に伝達することができる。   As shown in FIG. 1, the detection signal terminal 114 formed on the second support portion 62 is formed on the second detection vibrating arm 32 via the detection signal wiring 112 formed on the second beam 52. Are electrically connected to a detection signal electrode 110 as a third detection electrode. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the detection signal terminal 114 formed on the second support portion 62 is connected to the detection signal wiring 112 formed on the first surface 101 of the second beam 52. The detection signal wiring 112 passes from the first surface 101 of the second beam 52, through the side surface 103 b of the joint portion between the second beam 52 and the base 10, and through the first and second surfaces 101 and 102 of the base 10. The detection signal electrode 110 formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the second detection vibrating arm 32 can be connected. Thereby, the second detection signal generated by the vibration of the second detection vibrating arm 32 can be transmitted from the detection signal electrode 110 to the detection signal terminal 114 formed on the second support portion 62.

〔検出接地電極、検出接地配線および検出接地端子〕
検出接地電極120は、図1および図2に示すように、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の検出信号電極110よりも先端側の先端部30a,32aに形成されている。本発明では、先端部30aに形成された検出接地電極120を第2検出電極とし、先端部32aに形成された検出接地電極120を第4検出電極としている。より具体的には、検出接地電極120は、先端部30a,32aの第1および第2表面101,102に形成されていることができる。さらに、検出接地電極120は、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32の側面103に形成されていることができる。第1検出振動腕30の表面101,102および側面103に形成された検出接地電極120は、互いに電気的に接続されている。また、第2検出振動腕32の表面101,102および側面103に形成された検出接地電極120は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、検出接地電極120は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。検出接地電極120は、検出信号電極110に対してグランドとなる電位を有することができる。
[Detection ground electrode, detection ground wiring and detection ground terminal]
As shown in FIGS. 1 and 2, the detection ground electrode 120 is formed on the tip portions 30 a and 32 a on the tip side of the detection signal electrode 110 of the first detection vibrating arm 30 and the second detection vibrating arm 32. In the present invention, the detection ground electrode 120 formed at the distal end portion 30a is the second detection electrode, and the detection ground electrode 120 formed at the distal end portion 32a is the fourth detection electrode. More specifically, the detection ground electrode 120 can be formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the tip portions 30a and 32a. Further, the detection ground electrode 120 can be formed on the side surface 103 of the first detection vibration arm 30 and the second detection vibration arm 32. The detection ground electrodes 120 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the first detection vibrating arm 30 are electrically connected to each other. The detection ground electrodes 120 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second detection vibrating arm 32 are electrically connected to each other. In the illustrated example, the detection ground electrode 120 is disposed symmetrically with respect to the XZ plane. The detection ground electrode 120 can have a potential that serves as a ground with respect to the detection signal electrode 110.

検出接地配線122は、第1および第2梁50,52に形成されている。より具体的には、検出接地配線122は、第1および第2梁50,52の第2表面102、側面103に形成されていることができる。さらに、検出接地配線122は、基部10の第1および第2表面101,102に形成されていることができる。図示の例では、検出接地配線122は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。   The detection ground wiring 122 is formed on the first and second beams 50 and 52. More specifically, the detection ground wiring 122 can be formed on the second surface 102 and the side surface 103 of the first and second beams 50 and 52. Further, the detection ground wiring 122 can be formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the base 10. In the example shown in the drawing, the detection ground wiring 122 is arranged symmetrically with respect to the XZ plane.

検出接地端子124は、第1支持部60および第2支持部62に形成されている。より具体的には、検出接地端子124は、第1支持部60および第2支持部62の第1および第2表面101,102、さらに側面103に形成されていることができる。第1支持部60の表面101,102および側面103に形成された検出接地端子124は、互いに電気的に接続されている。また、第2支持部62の表面101,102および側面103に形成された検出接地端子124は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第1支持部60に形成された検出接地端子124は、検出接地電極120が形成された第1検出振動腕30の先端部30aに対して、Y軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第1支持部60に形成された検出接地端子124と、先端部30aに形成された検出接地電極120とは、Y軸方向において対向しているといえる。また、第2支持部62に形成された検出接地端子124は、検出接地電極120が形成された第2検出振動腕32の先端部32aに対して、Y軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第2支持部62に形成された検出接地端子124と、先端部32aに形成された検出接地電極120とは、Y軸方向において対向しているといえる。図示の例では、検出接地端子124は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。   The detection ground terminal 124 is formed on the first support portion 60 and the second support portion 62. More specifically, the detection ground terminal 124 can be formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the first support portion 60 and the second support portion 62, and further on the side surface 103. The detection ground terminals 124 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the first support part 60 are electrically connected to each other. In addition, the detection ground terminals 124 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second support portion 62 are electrically connected to each other. In the illustrated example, the detection ground terminal 124 formed on the first support portion 60 is on the positive direction side of the Y axis with respect to the distal end portion 30a of the first detection vibrating arm 30 on which the detection ground electrode 120 is formed. Has been placed. That is, it can be said that the detection ground terminal 124 formed on the first support portion 60 and the detection ground electrode 120 formed on the distal end portion 30a face each other in the Y-axis direction. Further, the detection ground terminal 124 formed on the second support portion 62 is disposed on the negative direction side of the Y axis with respect to the distal end portion 32a of the second detection vibrating arm 32 on which the detection ground electrode 120 is formed. Yes. That is, it can be said that the detection ground terminal 124 formed on the second support portion 62 and the detection ground electrode 120 formed on the distal end portion 32a face each other in the Y-axis direction. In the example shown in the figure, the detection ground terminals 124 are arranged symmetrically with respect to the XZ plane.

第1支持部60に形成された検出接地端子124は、第1梁50に形成された検出接地配線122を介して、第1検出振動腕30に形成された第2検出電極としての検出接地電極120と電気的に接続されている。より具体的には、第1支持部60に形成された検出接地端子124は、第1梁50の第2表面102および側面103に形成された検出接地配線122と接続され、検出接地配線122は、第1梁50の第2表面102および側面103から、基部10の第1および第2表面101,102を通って、第1検出振動腕30の側面103に形成された検出接地電極120に接続されていることができる。   The detection ground terminal 124 formed on the first support portion 60 is connected to the detection ground electrode as the second detection electrode formed on the first detection vibrating arm 30 via the detection ground wiring 122 formed on the first beam 50. 120 is electrically connected. More specifically, the detection ground terminal 124 formed on the first support portion 60 is connected to the detection ground wiring 122 formed on the second surface 102 and the side surface 103 of the first beam 50, and the detection ground wiring 122 is The first beam 50 is connected to the detection ground electrode 120 formed on the side surface 103 of the first detection vibrating arm 30 from the second surface 102 and the side surface 103 of the first beam 50 through the first and second surfaces 101 and 102 of the base 10. Can be.

第2支持部62に形成された検出接地端子124は、第2梁52に形成された検出接地配線122を介して、第2検出振動腕32に形成された第4検出電極としての検出接地電極120と電気的に接続されている。より具体的には、第2支持部62に形成された検出接地端子124は、第2梁52の第2表面102および側面103に形成された検出接地配線122と接続され、検出接地配線122は、第2梁52の第2表面102および側面103から、基部10の第1および第2表面101,102を通って、第2検出振動腕32の側面103に形成された検出接地電極120に接続されていることができる。   The detection ground terminal 124 formed on the second support portion 62 is connected to the detection ground electrode as the fourth detection electrode formed on the second detection vibrating arm 32 via the detection ground wiring 122 formed on the second beam 52. 120 is electrically connected. More specifically, the detection ground terminal 124 formed on the second support portion 62 is connected to the detection ground wiring 122 formed on the second surface 102 and the side surface 103 of the second beam 52, and the detection ground wiring 122 is The second surface 52 and the side surface 103 of the second beam 52 are connected to the detection ground electrode 120 formed on the side surface 103 of the second detection vibrating arm 32 through the first and second surfaces 101 and 102 of the base 10. Can be.

以上のとおりに、ジャイロ振動片100には、検出信号用の電極、配線、端子(符号:110、:112、:114)と、検出接地の電極、配線、端子(符号:120、:122、:124)とが配置されている。これにより、第1検出振動腕30に生じた検出振動は、第1検出振動腕30に形成された検出信号電極110と検出接地電極120との間の電荷として現れ、第1支持部60に形成された検出信号端子114と検出接地端子124とから信号として取り出すことができる。また、第2検出振動腕32に生じた検出振動は、第2検出振動腕32に形成された検出信号電極110と検出接地電極120との間の電荷として現れ、第2支持部62に形成された検出信号端子114と検出接地端子124とから信号として取り出すことができる。   As described above, the gyro vibrating piece 100 includes detection signal electrodes, wirings, and terminals (reference numerals: 110,: 112,: 114) and detection ground electrodes, wirings, and terminals (reference numerals: 120,: 122, : 124). Thereby, the detection vibration generated in the first detection vibrating arm 30 appears as a charge between the detection signal electrode 110 and the detection ground electrode 120 formed in the first detection vibrating arm 30 and is formed in the first support portion 60. The detected signal terminal 114 and the detected ground terminal 124 can be taken out as signals. Further, the detected vibration generated in the second detection vibrating arm 32 appears as a charge between the detection signal electrode 110 and the detection ground electrode 120 formed on the second detection vibrating arm 32, and is formed on the second support portion 62. The detection signal terminal 114 and the detection ground terminal 124 can be taken out as signals.

〔駆動信号電極、駆動信号配線および駆動信号端子〕
駆動信号電極130は、図1および図2に示すように、第1駆動振動腕40に形成されている。ただし、図示の例では、駆動信号電極130は、第1駆動振動腕40の先端部40a,42aには形成されていない。より具体的には、駆動信号電極130は、第1駆動振動腕40の第1表面101および第2表面102に形成されている。さらに、駆動信号電極130は、第2駆動振動腕42の側面103と、第2駆動振動腕42の先端部44a,46aの第1および第2表面101,102と、に形成されている。第2駆動振動腕42の表面101,102および側面103に形成された駆動信号電極130は、互いに電気的に接続されている。また、第2駆動振動腕42の表面101,102および側面103に形成された駆動信号電極130は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、駆動信号電極130は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。駆動信号電極130は、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42の駆動振動を励起させるための電極である。なお、本発明において、第1駆動振動腕40に形成された駆動信号電極130を第1駆動電極とし、第2駆動振動腕42の先端部44a,46aに形成された駆動信号電極130を第3駆動電極とする。
[Drive signal electrode, drive signal wiring and drive signal terminal]
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive signal electrode 130 is formed on the first drive vibrating arm 40. However, in the illustrated example, the drive signal electrode 130 is not formed at the distal end portions 40 a and 42 a of the first drive vibrating arm 40. More specifically, the drive signal electrode 130 is formed on the first surface 101 and the second surface 102 of the first drive vibrating arm 40. Further, the drive signal electrode 130 is formed on the side surface 103 of the second drive vibration arm 42 and the first and second surfaces 101 and 102 of the tip portions 44 a and 46 a of the second drive vibration arm 42. The drive signal electrodes 130 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second drive vibrating arm 42 are electrically connected to each other. Further, the drive signal electrodes 130 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second drive vibrating arm 42 are electrically connected to each other. In the illustrated example, the drive signal electrodes 130 are arranged symmetrically with respect to the XZ plane. The drive signal electrode 130 is an electrode for exciting the drive vibration of the first drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm 42. In the present invention, the drive signal electrode 130 formed on the first drive vibration arm 40 is used as the first drive electrode, and the drive signal electrode 130 formed on the distal end portions 44a and 46a of the second drive vibration arm 42 is the third drive electrode. A driving electrode is used.

駆動信号配線132は、図1に示すように、第3および第4梁54,56に形成されている。より具体的には、駆動信号配線132は、第3および第4梁54,56の第1表面101に形成されていることができる。さらに、駆動信号配線132は、基部10の第1表面101と、第1連結腕20の第1表面101と、第1連結腕20のYZ平面と平行となる側面103cと、第2連結腕22のXZ平面と平行となる側面103dと、に形成されていることができる。図示の例では、駆動信号配線132は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。   As shown in FIG. 1, the drive signal wiring 132 is formed on the third and fourth beams 54 and 56. More specifically, the drive signal wiring 132 can be formed on the first surface 101 of the third and fourth beams 54 and 56. Furthermore, the drive signal wiring 132 includes the first surface 101 of the base 10, the first surface 101 of the first connecting arm 20, the side surface 103 c parallel to the YZ plane of the first connecting arm 20, and the second connecting arm 22. The side surface 103d is parallel to the XZ plane. In the illustrated example, the drive signal wirings 132 are arranged symmetrically with respect to the XZ plane.

駆動信号端子134は、図1および図2に示すように、第2支持部62に形成されている。より具体的には、駆動信号端子134は、第2支持部62の第1および第2表面101,102、さらに側面103に形成されていることができる。第2支持部62の表面101,102および側面103に形成された駆動信号端子134は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第2支持部62に形成された駆動信号端子134は、駆動信号電極130が形成された第2駆動振動腕42の一方の先端部46aに対して、Y軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第2支持部62に形成された駆動信号端子134と、先端部46aに形成された駆動信号電極130とは、Y軸方向において対向しているといえる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the drive signal terminal 134 is formed on the second support portion 62. More specifically, the drive signal terminal 134 can be formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the second support portion 62 and further on the side surface 103. The drive signal terminals 134 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second support part 62 are electrically connected to each other. In the illustrated example, the drive signal terminal 134 formed on the second support portion 62 has a negative Y-axis direction with respect to the one end portion 46a of the second drive vibrating arm 42 on which the drive signal electrode 130 is formed. Arranged on the side. That is, it can be said that the drive signal terminal 134 formed on the second support portion 62 and the drive signal electrode 130 formed on the distal end portion 46a face each other in the Y-axis direction.

第2支持部62に形成された駆動信号端子134は、図1に示すように、第4梁56に形成された駆動信号配線132を介して、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42に形成された駆動信号電極130と電気的に接続されている。より具体的には、駆動信号端子134は、第4梁56の第1表面101に形成された駆動信号配線132と接続され、駆動信号配線132は、第4梁56の第1表面101から、基部10の第1表面101、そして第1連結腕20の第1表面101を通って、第1駆動振動腕40の第1表面101に形成された第1駆動電極としての駆動信号電極130に接続されていることができる。さらに、図1および図2に示すように、駆動信号配線132は、第1連結腕20の第1表面101から、第1連結腕20の側面103cを通って、第1駆動振動腕40の第2表面102に形成された駆動信号電極130に接続されている。また、さらに、駆動信号配線132は、基部10の第1表面101から、第2連結腕22の側面103dを通って、第2駆動振動腕42の側面103に形成された駆動信号電極130に接続され、さらに、第2駆動振動腕42の先端部44a,46aの第1表面101および第2表面102に形成された第3駆動電極としての駆動信号電極130に接続されている。これにより、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42を駆動振動させるための駆動信号を、駆動信号端子134から駆動信号電極130に伝達することができる。   As shown in FIG. 1, the drive signal terminal 134 formed on the second support portion 62 is connected to the first drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm via the drive signal wiring 132 formed on the fourth beam 56. The drive signal electrode 130 formed on the electrode 42 is electrically connected. More specifically, the drive signal terminal 134 is connected to the drive signal wiring 132 formed on the first surface 101 of the fourth beam 56, and the drive signal wiring 132 is connected to the first surface 101 of the fourth beam 56 from the first surface 101. Connected to the drive signal electrode 130 as the first drive electrode formed on the first surface 101 of the first drive vibrating arm 40 through the first surface 101 of the base 10 and the first surface 101 of the first connecting arm 20. Can be. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the drive signal wiring 132 extends from the first surface 101 of the first connecting arm 20 through the side surface 103 c of the first connecting arm 20 to the first driving vibration arm 40. Two drive signal electrodes 130 formed on the surface 102 are connected. Further, the drive signal wiring 132 is connected from the first surface 101 of the base 10 to the drive signal electrode 130 formed on the side surface 103 of the second drive vibrating arm 42 through the side surface 103 d of the second connecting arm 22. Further, the second drive vibration arm 42 is connected to a drive signal electrode 130 as a third drive electrode formed on the first surface 101 and the second surface 102 of the tip portions 44a and 46a. Thereby, a drive signal for driving and vibrating the first drive vibrating arm 40 and the second drive vibrating arm 42 can be transmitted from the drive signal terminal 134 to the drive signal electrode 130.

〔駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子〕
第2駆動電極としての駆動接地電極140は、図1および図2に示すように、第1駆動振動腕40の駆動信号電極130よりも先端側の先端部40a,42aに形成されている。より具体的には、駆動接地電極140は、第1駆動振動腕40の先端部40a,42aの第1および第2表面101,102に形成されている。さらに、駆動接地電極140は、第1駆動振動腕40の側面103に形成されている。第1駆動振動腕40の表面101,102および側面103に形成された駆動接地電極140は、互いに電気的に接続されている。また、第2駆動振動腕42の表面101,102および側面103に形成された第4駆動電極としての駆動接地電極140は、互いに電気的に接続されている。さらに、駆動接地電極140は、第2駆動振動腕42の第1および第2表面101,102に形成されている。ただし、図示の例では、駆動接地電極140は、先端部44a,46aには形成されていない。図示の例では、駆動接地電極140は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。駆動接地電極140は、駆動信号電極130に対してグランドとなる電位を有する。
[Drive ground electrode, drive ground wiring and drive ground terminal]
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive ground electrode 140 as the second drive electrode is formed at the tip portions 40 a and 42 a on the tip side of the drive signal electrode 130 of the first drive vibrating arm 40. More specifically, the drive ground electrode 140 is formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the tip portions 40 a and 42 a of the first drive vibrating arm 40. Further, the drive ground electrode 140 is formed on the side surface 103 of the first drive vibrating arm 40. The drive ground electrodes 140 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the first drive vibrating arm 40 are electrically connected to each other. Further, the drive ground electrodes 140 as the fourth drive electrodes formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the second drive vibrating arm 42 are electrically connected to each other. Further, the drive ground electrode 140 is formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the second drive vibrating arm 42. However, in the illustrated example, the drive ground electrode 140 is not formed on the tip portions 44a and 46a. In the illustrated example, the drive ground electrode 140 is disposed symmetrically with respect to the XZ plane. The drive ground electrode 140 has a potential that serves as a ground with respect to the drive signal electrode 130.

駆動接地配線142は、第3および第4梁54,56に形成されている。より具体的には、駆動接地配線142は、第3および第4梁54,56の第2表面102および側面103に形成されていることができる。さらに、駆動接地配線142は、基部10の第2表面102と、第1連結腕20のXZ平面と平行となる側面103eと、第2連結腕22の第2表面102と、第2連結腕22のYZ平面と平行となる側面103fと、に形成されていることができる。図示の例では、駆動接地配線142は、XZ平面に関して、面対称に配置されている。   The drive ground wiring 142 is formed on the third and fourth beams 54 and 56. More specifically, the drive ground wiring 142 can be formed on the second surface 102 and the side surface 103 of the third and fourth beams 54 and 56. Further, the drive ground wiring 142 includes the second surface 102 of the base 10, the side surface 103 e parallel to the XZ plane of the first connecting arm 20, the second surface 102 of the second connecting arm 22, and the second connecting arm 22. The side surface 103f is parallel to the YZ plane. In the example shown in the drawing, the drive ground wiring 142 is arranged in plane symmetry with respect to the XZ plane.

駆動接地端子144は、第1支持部60に形成されている。より具体的には、駆動接地端子144は、第1支持部60の第1および第2表面101,102、さらに側面103に形成されていることができる。第1支持部60の表面101,102および側面103に形成された駆動接地端子144は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第1支持部60に形成された駆動接地端子144は、駆動信号電極130が形成された第2駆動振動腕42の先端部44aに対して、Y軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第1支持部60に形成された駆動接地端子144と、先端部44aに形成された駆動信号電極130とは、Y軸方向において対向しているといえる。   The drive ground terminal 144 is formed on the first support portion 60. More specifically, the drive ground terminal 144 can be formed on the first and second surfaces 101 and 102 of the first support portion 60 and on the side surface 103. The drive ground terminals 144 formed on the surfaces 101 and 102 and the side surface 103 of the first support part 60 are electrically connected to each other. In the illustrated example, the drive ground terminal 144 formed on the first support portion 60 is on the positive direction side of the Y axis with respect to the distal end portion 44a of the second drive vibrating arm 42 on which the drive signal electrode 130 is formed. Has been placed. That is, it can be said that the drive ground terminal 144 formed on the first support portion 60 and the drive signal electrode 130 formed on the distal end portion 44a face each other in the Y-axis direction.

第1支持部60に形成された駆動接地端子144は、第3梁54に形成された駆動接地配線142を介して、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42に形成された駆動接地電極140と電気的に接続されている。より具体的には、駆動接地端子144は、第3梁54の第2表面102および側面103に形成された駆動接地配線142と接続され、駆動接地配線142は、第3梁54の第2表面102および側面103から、基部10の第2表面102、そして第1連結腕20の側面103eを通って、第1駆動振動腕40の側面103に形成された駆動接地電極140に接続されている。さらに、駆動接地配線142は、基部10の第2表面102から、第2連結腕22の第2表面102を通って、第2駆動振動腕42の第2表面102に形成された駆動接地電極140に接続されている。また、さらに、駆動接地配線142は、第2連結腕22の第2表面102から、第2連結腕22の側面103fを通って、第2駆動振動腕42の第1表面101に形成された駆動接地電極140に接続されている。   The drive ground terminal 144 formed on the first support portion 60 is connected to the drive ground formed on the first drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm 42 via the drive ground wiring 142 formed on the third beam 54. The electrode 140 is electrically connected. More specifically, the drive ground terminal 144 is connected to the drive ground wiring 142 formed on the second surface 102 and the side surface 103 of the third beam 54, and the drive ground wiring 142 is connected to the second surface of the third beam 54. 102 and the side surface 103 are connected to the drive ground electrode 140 formed on the side surface 103 of the first drive vibration arm 40 through the second surface 102 of the base 10 and the side surface 103e of the first connecting arm 20. Further, the drive ground wiring 142 passes from the second surface 102 of the base 10 through the second surface 102 of the second connecting arm 22, and the drive ground electrode 140 is formed on the second surface 102 of the second drive vibrating arm 42. It is connected to the. Further, the drive ground wiring 142 is driven on the first surface 101 of the second drive vibration arm 42 from the second surface 102 of the second connection arm 22 through the side surface 103f of the second connection arm 22. It is connected to the ground electrode 140.

以上のとおりに、ジャイロ振動片100には、各種の駆動信号電極、配線、端子(符号:130、132、134)と、各種の駆動接地電極、配線、端子(符号:140、142、144)とが配置されている。これにより、ジャイロ振動片100では、第2支持部62に形成された駆動信号端子134と、第1支持部60に形成された駆動接地端子144との間に駆動信号を印加することで、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42に形成された駆動信号電極130と駆動接地電極140との間に電界を生じさせ、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42を駆動振動させることができる。   As described above, the gyro vibrating piece 100 includes various driving signal electrodes, wirings, and terminals (reference numerals: 130, 132, and 134) and various driving ground electrodes, wirings, and terminals (reference numerals: 140, 142, and 144). And are arranged. As a result, in the gyro vibrating piece 100, the drive signal is applied between the drive signal terminal 134 formed on the second support portion 62 and the drive ground terminal 144 formed on the first support portion 60, thereby An electric field is generated between the drive signal electrode 130 and the drive ground electrode 140 formed on the first drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm 42 to drive and vibrate the first drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm 42. Can be made.

〔振動片の動作〕
図3および図4は、ジャイロ振動片100の動作を説明するための概略平面図である。なお、図3および図4では、便宜上、基部10、第1連結腕20および第2連結腕22、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42以外の図示を省略している。
[Operation of vibrating piece]
3 and 4 are schematic plan views for explaining the operation of the gyro vibrating piece 100. FIG. 3 and 4, for convenience, the base 10, the first connecting arm 20 and the second connecting arm 22, the first detecting vibrating arm 30 and the second detecting vibrating arm 32, the first driving vibrating arm 40 and the second driving. Illustrations other than the vibrating arm 42 are omitted.

図3に示すように、ジャイロ振動片100は、角速度が加わらない状態において、駆動信号電極および駆動接地電極の間に電界が生じると、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42が矢印Aに示す方向に屈曲振動を行う。このとき、第1駆動振動腕40と、第2駆動振動腕42とは、ジャイロ振動片100の重心Gを通るYZ平面に関して面対称の振動を行っているため、基部10、第1連結腕20および第2連結腕22と、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32とは、ほとんど振動しない。   As shown in FIG. 3, in the gyro vibrating piece 100, when an electric field is generated between the drive signal electrode and the drive ground electrode in a state where the angular velocity is not applied, the first drive vibrating arm 40 and the second drive vibrating arm 42 are moved to arrows. Bending vibration is performed in the direction indicated by A. At this time, since the first drive vibrating arm 40 and the second drive vibrating arm 42 perform plane-symmetric vibration with respect to the YZ plane passing through the center of gravity G of the gyro vibrating piece 100, the base 10 and the first connecting arm 20. And the 2nd connection arm 22, the 1st detection vibration arm 30, and the 2nd detection vibration arm 32 hardly vibrate.

この駆動振動を行っている状態で、ジャイロ振動片100にZ軸周りの角速度ωが加わると、図4に示すような振動を行う。すなわち、駆動振動系を構成する第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42および連結腕20,22に矢印B方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。この矢印B方向の振動は、重心Gに対して周方向の振動である。また同時に、検出振動腕30,32は、矢印Bの振動に呼応して、矢印C方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した圧電材料の歪みを、検出振動腕30,32に形成した検出信号電極および検出接地電極が検出して角速度が求められる。   When an angular velocity ω around the Z axis is applied to the gyro vibrating piece 100 in a state where this driving vibration is being performed, the vibration as shown in FIG. 4 is performed. That is, Coriolis force in the direction of arrow B acts on the first drive vibration arm 40, the second drive vibration arm 42, and the connecting arms 20 and 22 constituting the drive vibration system, and new vibration is excited. This vibration in the direction of arrow B is a vibration in the circumferential direction with respect to the center of gravity G. At the same time, the detection vibration arms 30 and 32 are excited in the direction indicated by the arrow C in response to the vibration indicated by the arrow B. The distortion of the piezoelectric material generated by this vibration is detected by the detection signal electrode and the detection ground electrode formed on the detection vibrating arms 30 and 32, and the angular velocity is obtained.

〔振動ジャイロ〕
次に、上記ジャイロ振動片100を含む物理量検出装置としての振動ジャイロについて、図面を参照しながら説明する。
図5は、本実施形態の振動ジャイロ201を説明するものであり、(a)は上側からみた概略平面図、(b)は(a)のA−A線断面を示す概略断面図である。なお、図5(a)では、振動ジャイロの内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に設けられた蓋体としてのリッド203を取り外した状態を図示しており、リッド203の搭載位置を破線で示している。また、図6は、本実施形態の振動ジャイロ201に含む半導体回路素子としてのICチップ260が接合されたIC搭載部201Aを説明する概略平面図である。また、図7は、本実施形態の振動ジャイロ201において、ジャイロ振動片100とパッケージ202との接合を中継する中継部としての中継基板250を説明するものであり、(a)は上側(ジャイロ振動片100が接合される側)からみた概略平面図、(b)は下側(パッケージ202と接合される側)からみた概略平面図である。
なお、本実施形態に係る振動ジャイロ201において、本実施形態に係るジャイロ振動片100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略し、また、一部図示を省略する。
(Vibration gyro)
Next, a vibration gyro as a physical quantity detection device including the gyro vibrating piece 100 will be described with reference to the drawings.
5A and 5B are diagrams for explaining the vibrating gyroscope 201 of the present embodiment, in which FIG. 5A is a schematic plan view seen from above, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line AA of FIG. 5A shows a state in which the lid 203 as a lid provided above the vibrating gyroscope is removed for convenience of explaining the internal structure of the vibrating gyroscope, and the mounting position of the lid 203 is shown. It is indicated by a broken line. FIG. 6 is a schematic plan view for explaining an IC mounting portion 201A to which an IC chip 260 as a semiconductor circuit element included in the vibration gyro 201 of the present embodiment is bonded. FIG. 7 illustrates a relay board 250 as a relay portion that relays the joining of the gyro vibrating piece 100 and the package 202 in the vibration gyro 201 of the present embodiment. FIG. 7A illustrates the upper side (gyro vibration). FIG. 2 is a schematic plan view seen from the side to which the piece 100 is joined, and FIG.
In the vibrating gyroscope 201 according to the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the gyro vibrating piece 100 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. Part illustration is omitted.

振動ジャイロ201は、図5に示すように、ベース基板としてのパッケージ202とリッド203とを有するパッケージと、そのパッケージ内に接合された半導体回路素子としてのICチップ260と、中継部としての中継基板250を介して接合されたジャイロ振動片100と、を有している。   As shown in FIG. 5, the vibration gyro 201 includes a package having a package 202 as a base substrate and a lid 203, an IC chip 260 as a semiconductor circuit element bonded in the package, and a relay substrate as a relay unit. And a gyro vibrating piece 100 joined through 250.

〔パッケージベース〕
パッケージ202は、例えば、平板状の第1層基板211上に、開口部の大きさが異なる矩形環状の第2層基板221、第3層基板231、および第4層基板241をこの順に重ねて設けることにより段差や突起部を有する凹部が形成され、該凹部内にジャイロ振動片100およびICチップ260を収容することが可能になっている。パッケージ202の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなどを用いることができる。
[Package base]
In the package 202, for example, a rectangular annular second layer substrate 221, a third layer substrate 231, and a fourth layer substrate 241 having different opening sizes are stacked in this order on a flat first layer substrate 211. By providing, a recess having a step or a protrusion is formed, and the gyro vibrating piece 100 and the IC chip 260 can be accommodated in the recess. As a material of the package 202, for example, ceramic or glass can be used.

図5に示すように、パッケージ202の凹部の凹底部分となる第1層基板211上には、ICチップ260が配置されるダイパッド212が設けられている。なお、図示はしないが、パッケージ202の外底面となる第1層基板211のダイパッド212が設けられた面と異なる面には、外部基板との接合に供する外部実装端子が設けられている。   As shown in FIG. 5, a die pad 212 on which the IC chip 260 is disposed is provided on the first layer substrate 211 that is the concave bottom portion of the concave portion of the package 202. Although not shown, an external mounting terminal for bonding to an external substrate is provided on a surface different from the surface on which the die pad 212 of the first layer substrate 211 serving as the outer bottom surface of the package 202 is provided.

パッケージ202の凹部において、第2層基板221によりダイパッド212を囲むように形成される段差上には、ICチップ260の集積回路形成面(能動面)に設けられた複数の電極パッド265と対応して接合される複数のIC接続端子225が設けられている。   On the step formed so as to surround the die pad 212 by the second layer substrate 221 in the recess of the package 202, it corresponds to the plurality of electrode pads 265 provided on the integrated circuit formation surface (active surface) of the IC chip 260. A plurality of IC connection terminals 225 to be joined together are provided.

また、パッケージ202の凹部において、複数のIC接続端子225が設けられた第2層基板221上には、第3層基板231により形成された複数の突部と、それら突部上に設けられ中継基板250が電気的に接続される接続端子を有する第1突部端子234、第2突部端子235、第3突部端子236、第4突部端子237、および第5突部端子238が設けられている。
パッケージ202に設けられた上記の各種端子は、対応する端子どうしが、図示しない引き回し配線やスルーホールなどの層内配線により接続されている。
In the recess of the package 202, a plurality of protrusions formed by the third layer substrate 231 on the second layer substrate 221 provided with the plurality of IC connection terminals 225, and a relay provided on the protrusions. A first projecting terminal 234, a second projecting terminal 235, a third projecting terminal 236, a fourth projecting terminal 237, and a fifth projecting terminal 238 having connection terminals to which the substrate 250 is electrically connected are provided. It has been.
The above-mentioned various terminals provided in the package 202 are connected to each other by an intra-layer wiring such as a lead wiring or a through hole (not shown).

〔IC搭載部〕
次に、パッケージ202内において、ICチップ260が搭載されたIC搭載部201Aについて説明する。
図6において、ICチップ260は、ジャイロ振動片100を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときにジャイロ振動片100に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。具体的には、ICチップ260が有する駆動回路は、ジャイロ振動片100の第1駆動振動腕40に形成された駆動信号電極130に駆動信号を供給する。また、ICチップ260が有する検出回路は、ジャイロ振動片100の第1検出振動腕30に形成された検出信号電極110に生じる第1検出信号と、第2検出振動腕32に形成された検出接地電極120に生じる第2検出信号とを差動増幅させて差動増幅信号を生成し、該差動増幅信号に基づいて物理量を検出する。
[IC mounting part]
Next, the IC mounting portion 201A on which the IC chip 260 is mounted in the package 202 will be described.
In FIG. 6, the IC chip 260 includes a drive circuit for driving and vibrating the gyro vibrating piece 100 and a detection circuit for detecting detected vibration generated in the gyro vibrating piece 100 when an angular velocity is applied. Specifically, the drive circuit included in the IC chip 260 supplies a drive signal to the drive signal electrode 130 formed on the first drive vibrating arm 40 of the gyro vibrating piece 100. The detection circuit included in the IC chip 260 includes a first detection signal generated at the detection signal electrode 110 formed on the first detection vibration arm 30 of the gyro vibrating piece 100 and a detection ground formed on the second detection vibration arm 32. The second detection signal generated at the electrode 120 is differentially amplified to generate a differential amplification signal, and a physical quantity is detected based on the differential amplification signal.

図6および図5(b)に示すように、ICチップ260は、パッケージ202の凹部の凹底部分に設けられたダイパッド212上に、例えばろう材294によって接着・固定されている。また、本実施形態では、ICチップ260とパッケージ202とが、ワイヤーボンディング法を用いて電気的に接続されている。すなわち、ICチップ260に設けられた複数の電極パッド265と、パッケージ202の対応するIC接続端子225とが、ボンディングワイヤー291により接続されている。   As shown in FIGS. 6 and 5B, the IC chip 260 is bonded and fixed to the die pad 212 provided on the concave bottom portion of the concave portion of the package 202 by, for example, a brazing material 294. In the present embodiment, the IC chip 260 and the package 202 are electrically connected using a wire bonding method. That is, the plurality of electrode pads 265 provided on the IC chip 260 and the corresponding IC connection terminals 225 of the package 202 are connected by the bonding wires 291.

〔振動片搭載部〕
次に、振動ジャイロ201におけるジャイロ振動片100搭載部について説明する。
図5に示すように、パッケージ202の凹部内において、ICチップ260の上方には、ジャイロ振動片100が、中継基板250を介して接合されている。
ジャイロ振動片100とパッケージ202との接続を中継する中継基板250は、図7に示すように、基材251と、その基材251に形成された中継電極および接続配線とを有している。
詳述すると、図7(a)に示す基材251の一方の主面(ジャイロ振動片100が接合される側の主面)において、平面視で略矩形状の基材251の対向する二辺(本実施形態では基材251の短辺側)近傍のうち一端側には、第2中継電極245、第1中継電極244、および第3中継電極246が設けられている。本実施形態では、基材251の一辺側の略中央に第1中継電極244が設けられ、その第1中継電極244の両側に第2中継電極245および第3中継電極246が配設されている。
また、基材251の他端側には、第4中継電極247、第5中継電極248が設けられている。本実施形態では、基材251の他端側において、上記した第2中継電極245および第3中継電極246のそれぞれと対向する位置に第4中継電極247および第5中継電極248が配設されている。
[Vibration piece mounting part]
Next, the gyro vibrating piece 100 mounting portion in the vibrating gyro 201 will be described.
As shown in FIG. 5, the gyro vibrating piece 100 is joined via the relay substrate 250 above the IC chip 260 in the recess of the package 202.
As shown in FIG. 7, the relay substrate 250 that relays the connection between the gyro vibrating piece 100 and the package 202 includes a base 251, and relay electrodes and connection wirings formed on the base 251.
Specifically, on one main surface of the base material 251 shown in FIG. 7A (the main surface on the side to which the gyro vibrating piece 100 is joined), two opposing sides of the substantially rectangular base material 251 in plan view. A second relay electrode 245, a first relay electrode 244, and a third relay electrode 246 are provided on one end side in the vicinity (in the present embodiment, the short side of the base member 251). In the present embodiment, the first relay electrode 244 is provided in the approximate center on one side of the base 251, and the second relay electrode 245 and the third relay electrode 246 are disposed on both sides of the first relay electrode 244. .
Further, a fourth relay electrode 247 and a fifth relay electrode 248 are provided on the other end side of the substrate 251. In the present embodiment, the fourth relay electrode 247 and the fifth relay electrode 248 are disposed on the other end side of the base 251 at positions facing the second relay electrode 245 and the third relay electrode 246 described above. Yes.

また、図7(b)に示す中継基板250の他方の主面(パッケージ202と接合される側)において、第1中継電極244〜第5中継電極248のそれぞれと平面視で重なる位置には、第1中継端子254〜第5中継端子258が設けられている。第1中継端子254〜第5中継端子258と、対応する第1中継電極244〜第5中継電極248とは、電気的に接続されている。本実施形態では、略矩形状の基材251のコーナー部、および、各辺に設けられた切欠き部C4〜C8の側壁に形成された図示しない側面配線により、第1中継端子254〜第5中継端子258と、対応する第1中継電極244〜第5中継電極248とが電気的に接続されている。具体的には、第1中継電極244と第1中継端子254とが切欠き部C5に設けられた側面配線により接続され、第2中継電極245と第2中継端子255とが切欠き部C4に設けられた側面配線により接続され、第3中継電極246と第3中継端子256とが切欠き部C6に設けられた側面配線により接続され、第4中継電極247と第4中継端子257とが切欠き部C7に設けられた側面配線により接続され、第5中継電極248と第5中継端子258とが切欠き部C8に設けられた側面配線により接続されている。
なお、中継基板250の基材251に用いる材料としては、ポリイミドやガラスエポキシ樹脂等、様々な材料を用いることができる。
Further, on the other main surface of the relay substrate 250 shown in FIG. 7B (the side to be joined to the package 202), the position overlapping with each of the first relay electrode 244 to the fifth relay electrode 248 in a plan view, A first relay terminal 254 to a fifth relay terminal 258 are provided. The first relay terminal 254 to the fifth relay terminal 258 and the corresponding first relay electrode 244 to the fifth relay electrode 248 are electrically connected. In the present embodiment, the first relay terminals 254 to 5 are formed by side wirings (not shown) formed on the corners of the substantially rectangular base material 251 and the side walls of the notches C4 to C8 provided on each side. The relay terminal 258 and the corresponding first relay electrode 244 to fifth relay electrode 248 are electrically connected. Specifically, the first relay electrode 244 and the first relay terminal 254 are connected by side wiring provided in the notch C5, and the second relay electrode 245 and the second relay terminal 255 are connected to the notch C4. The third relay electrode 246 and the third relay terminal 256 are connected by the side wiring provided in the notch C6, and the fourth relay electrode 247 and the fourth relay terminal 257 are disconnected. The fifth relay electrode 248 and the fifth relay terminal 258 are connected by the side wiring provided in the notch C8, and are connected by the side wiring provided in the notch C7.
In addition, as a material used for the base material 251 of the relay substrate 250, various materials, such as a polyimide and a glass epoxy resin, can be used.

次に、パッケージ202への、ジャイロ振動片100の中継基板250を介した電気的接続を伴う接合の形態について説明する。
図5に示すように、ジャイロ振動片100は、その支持部60,62が例えば銀ペーストなどの導電性接着剤295により中継基板250に電気的に接続されて、且つ、固定されている。そして、このようにジャイロ振動片100が載置された中継基板250は、例えば、銀ペーストなどの導電性接着剤296によりパッケージ202に電気的に接続された状態で固定されている。
Next, a form of joining with electrical connection to the package 202 via the relay substrate 250 of the gyro vibrating piece 100 will be described.
As shown in FIG. 5, the support part 60,62 of the gyro vibrating piece 100 is electrically connected and fixed to the relay substrate 250 by a conductive adhesive 295 such as silver paste. The relay substrate 250 on which the gyro vibrating piece 100 is thus placed is fixed in a state where it is electrically connected to the package 202 by a conductive adhesive 296 such as silver paste, for example.

ジャイロ振動片100の第1支持部60に形成された駆動接地端子144、検出接地端子124、検出信号端子114、および、第2支持部62に形成された駆動信号端子134、検出信号端子114(図1、図2を併せて参照)が、中継基板250の一方の主面側に設けられた対応する中継電極に、例えば銀ペーストなどの導電性接着剤295により電気的接続をともなう接合がなされている。具体的には、本実施形態では、第1支持部60に設けられた駆動接地端子144、検出接地端子124、および検出信号端子114が、中継基板250の一端側に設けられた第2中継電極245、第1中継電極244、および第3中継電極246に、この順に接合され、第2支持部62の駆動信号端子134、および検出信号端子114が、中継基板250の他端側に設けられた第4中継電極247、および第5中継電極248に、この順に接合されている。
なお、第2支持部62に形成された検出接地端子124は、上記した第1支持部60に形成された検出接地端子124と同電位であるため、本実施形態では、第1支持部60側の検出接地端子124のみを中継基板250に接続した構成を説明する。
The drive ground terminal 144, the detection ground terminal 124, the detection signal terminal 114 formed on the first support portion 60 of the gyro vibrating piece 100, the drive signal terminal 134 formed on the second support portion 62, and the detection signal terminal 114 ( FIG. 1 and FIG. 2 together) are connected to the corresponding relay electrode provided on one main surface side of the relay substrate 250 with a conductive adhesive 295 such as a silver paste, for example. ing. Specifically, in the present embodiment, the drive ground terminal 144, the detection ground terminal 124, and the detection signal terminal 114 provided on the first support portion 60 are provided on the second relay electrode provided on one end side of the relay substrate 250. 245, the first relay electrode 244, and the third relay electrode 246 are joined in this order, and the drive signal terminal 134 and the detection signal terminal 114 of the second support portion 62 are provided on the other end side of the relay substrate 250. The fourth relay electrode 247 and the fifth relay electrode 248 are joined in this order.
Since the detection ground terminal 124 formed on the second support portion 62 has the same potential as the detection ground terminal 124 formed on the first support portion 60 described above, in the present embodiment, the first support portion 60 side. A configuration in which only the detection ground terminal 124 is connected to the relay substrate 250 will be described.

ジャイロ振動片100が接合された中継基板250は、例えば銀ペーストなどの導電性の接合部材としての導電性接着剤296により、パッケージ202の第3層基板231により形成された第1突部端子234、第2突部端子235、第3突部端子236、第4突部端子237、および第5突部端子238に接続・固定されている。本実施形態では、中継基板250の他方の主面側に設けられた第1中継端子254、第2中継端子255、第3中継端子256、第4中継端子257、第5中継端子258と、それぞれ対応する第1突部端子234、第2突部端子235、第3突部端子236、第4突部端子237、および第5突部端子238とが接続されている。   The relay substrate 250 to which the gyro vibrating piece 100 is bonded is, for example, a first protrusion terminal 234 formed by the third layer substrate 231 of the package 202 with a conductive adhesive 296 as a conductive bonding member such as silver paste. The second projecting terminal 235, the third projecting terminal 236, the fourth projecting terminal 237, and the fifth projecting terminal 238 are connected and fixed. In the present embodiment, a first relay terminal 254, a second relay terminal 255, a third relay terminal 256, a fourth relay terminal 257, and a fifth relay terminal 258 provided on the other main surface side of the relay board 250, respectively. The corresponding first protrusion terminal 234, second protrusion terminal 235, third protrusion terminal 236, fourth protrusion terminal 237, and fifth protrusion terminal 238 are connected.

上記したように、ジャイロ振動片100は、中継基板250の一方の主面側において、第1中継電極244、第2中継電極245、第3中継電極246、第4中継電極247、および第5中継電極248の5つの中継電極と接続される。したがって、中継基板250とパッケージ202との接続は、五つの中継端子および突部端子の接合によってなすことができる。
具体的な中継基板250の中継電極とパッケージ202の突部端子との接合の組み合わせとしては、第1中継電極244(第1中継端子254)と第1突部端子234、第2中継電極245(第2中継端子255)と第2突部端子235、第3中継電極246(第3中継端子256)と第3突部端子236、第4中継電極247(第4中継端子257)と第4突部端子237、および、第5中継電極248(第5中継端子258)と第5突部端子238が対応しており、各々の組み合わせの中継電極と突部端子とが位置合わせされ、導電性接着剤296により電気的に接続されながら接合されている。
As described above, the gyro vibrating piece 100 includes the first relay electrode 244, the second relay electrode 245, the third relay electrode 246, the fourth relay electrode 247, and the fifth relay on one main surface side of the relay board 250. The five relay electrodes of the electrode 248 are connected. Therefore, the connection between the relay substrate 250 and the package 202 can be made by joining five relay terminals and projecting terminals.
As a specific combination of the junction of the relay electrode of the relay substrate 250 and the projecting terminal of the package 202, the first relay electrode 244 (first relay terminal 254), the first projecting terminal 234, and the second relay electrode 245 ( Second relay terminal 255) and second protrusion terminal 235, third relay electrode 246 (third relay terminal 256) and third protrusion terminal 236, fourth relay electrode 247 (fourth relay terminal 257) and fourth protrusion The part terminal 237, the fifth relay electrode 248 (the fifth relay terminal 258), and the fifth projecting terminal 238 correspond to each other, and the relay electrode and the projecting terminal of each combination are aligned, and conductive bonding is performed. It is joined while being electrically connected by the agent 296.

さらに、本実施形態の振動ジャイロ201の大きな特徴として、上記した中継基板250の各中継電極とパッケージ202の対応する各突部端子との接合部の間の領域が、補強用接合部材としての接着剤299により接合されている。具体的には、パッケージ202の凹部において第3層基板231により形成された段差上の、第1突部端子234と第2突部端子235との間、第1突部端子234と第3突部端子236との間、第2突部端子235と第4突部端子237との間、第3突部端子236と第5突部端子238との間、および第4突部端子237と第5突部端子238との間の5箇所の領域と、それらの上部に位置する中継基板250の一部とが、接着剤299により接合されている。これにより、中継基板の各中継電極とパッケージ202の対応する各突部端子との接合部分を導電性接着剤で接合しているだけの従来構造の振動ジャイロに比して接合面積が増大するので、ジャイロ振動片100が搭載された中継基板250とパッケージ202との接合強度が向上し、振動ジャイロ201の耐衝撃性が向上するという効果を奏する。
なお、各中継電極と各突部端子との接合部の間の領域を接合する接着剤299には、非導電性の接着剤299を用いることが望ましい。非導電性の接着剤を用いることにより、中継電極と突部端子との接合部分間に接着剤が付着することによる短絡などの電気的な不具合を回避できるので、接着剤299による接合面積を大きくとることが可能となり接合強度をより高くすることができる。
Further, as a major feature of the vibration gyro 201 of the present embodiment, the region between the junctions of the relay electrodes of the relay board 250 and the corresponding protruding terminals of the package 202 is bonded as a reinforcing joint member. Bonded by the agent 299. Specifically, the first protrusion terminal 234 and the third protrusion are located between the first protrusion terminal 234 and the second protrusion terminal 235 on the step formed by the third layer substrate 231 in the recess of the package 202. Between the projecting terminal 236, between the second projecting terminal 235 and the fourth projecting terminal 237, between the third projecting terminal 236 and the fifth projecting terminal 238, and between the fourth projecting terminal 237 and the second projecting terminal 237. The five regions between the five protrusion terminals 238 and a part of the relay substrate 250 positioned above them are joined by an adhesive 299. As a result, the bonding area increases as compared with a vibration gyro having a conventional structure in which the bonding portions of the relay electrodes of the relay board and the corresponding protruding terminals of the package 202 are bonded with a conductive adhesive. As a result, the bonding strength between the relay substrate 250 on which the gyro vibrating piece 100 is mounted and the package 202 is improved, and the impact resistance of the vibrating gyro 201 is improved.
Note that it is desirable to use a non-conductive adhesive 299 as the adhesive 299 that joins the region between the joints of the relay electrodes and the protruding terminals. By using a non-conductive adhesive, it is possible to avoid an electrical failure such as a short circuit due to the adhesive adhering between the joint portions of the relay electrode and the projecting terminal, so the bonding area by the adhesive 299 is increased. Therefore, the bonding strength can be further increased.

図5に示すように、ICチップ260およびジャイロ振動片100が接合されたパッケージ202上には、蓋体としてのリッド203が配置され、パッケージ202の開口を封止している。リッド203の材質としては、例えば、42アロイ(鉄にニッケルが42%含有された合金)やコバール(鉄、ニッケルおよびコバルトの合金)等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いることができる。例えば、金属からなるリッド203は、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング209を介してシーム溶接することによりパッケージ202と接合される。パッケージ202およびリッド203によって形成されるキャビティーT1は、ジャイロ振動片100が動作するための空間となる。   As shown in FIG. 5, a lid 203 as a lid is disposed on the package 202 to which the IC chip 260 and the gyro vibrating piece 100 are joined, and the opening of the package 202 is sealed. As a material of the lid 203, for example, a metal such as 42 alloy (an alloy containing 42% nickel in iron) or Kovar (an alloy of iron, nickel, and cobalt), ceramics, glass, or the like can be used. For example, the lid 203 made of metal is joined to the package 202 by seam welding via a seal ring 209 formed by punching a Kovar alloy or the like into a rectangular ring shape. A cavity T1 formed by the package 202 and the lid 203 becomes a space for the gyro vibrating piece 100 to operate.

本実施形態の振動ジャイロ201において、キャビティーT1は、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止することができる。例えば、キャビティーT1内を減圧空間にして密閉封止する場合には、パッケージ202の第1層基板211に設けられたキャビティーT1と外部とを連通する封止孔(図示せず)に、例えば球状の封止材の原型となる固形の封止材を配置させた状態で真空チャンバー内に入れ、所定の真空度まで減圧させて振動ジャイロ201の内側から出るガスを封止孔から排出させた後、固形の封止材に電子ビームあるいはレーザーを照射することなどにより封止材を溶融してから固化させることにより、封止孔を閉塞させて封止する。封止材の材料としては、完成した振動ジャイロ201を外部実装基板に実装する際のリフロー温度よりも高い温度を融点として有したものが望ましく、例えば、金と錫(Sn)との合金、あるいは、金とゲルマニウム(Ge)との合金などを用いることができる。   In the vibrating gyroscope 201 of the present embodiment, the cavity T1 can be sealed and sealed in a reduced pressure space or an inert gas atmosphere. For example, when the inside of the cavity T1 is hermetically sealed with a reduced pressure space, a sealing hole (not shown) that connects the cavity T1 provided in the first layer substrate 211 of the package 202 and the outside is provided. For example, a solid sealing material serving as a prototype of a spherical sealing material is placed in a vacuum chamber, the pressure is reduced to a predetermined degree of vacuum, and the gas emitted from the inside of the vibrating gyroscope 201 is discharged from the sealing hole. After that, the sealing material is melted and solidified by irradiating the solid sealing material with an electron beam or a laser, etc., thereby sealing the sealing hole. As the material of the sealing material, a material having a melting point higher than the reflow temperature when mounting the completed vibration gyro 201 on the external mounting substrate is desirable. For example, an alloy of gold and tin (Sn), or An alloy of gold and germanium (Ge) can be used.

上記実施形態の振動ジャイロ201によれば、ジャイロ振動片100が搭載された中継基板250とパッケージ202との接合箇所を、各中継電極と突部端子との導電性接着剤296による接合するのに加えて、各中継電極と各突部端子との接合部の間の領域のパッケージ202の第3層基板231による段差部とを非導電性の接着剤299で接合した。これにより、中継基板250とパッケージ202との接合面積が増大されて接合強度が強化されるので、振動ジャイロ201の耐衝撃性が向上する。
特に、振動ジャイロの小型化への要求が高まるのに伴って、パッケージの突部端子などの接続端子の面積が小さくなった場合でも、上記実施形態の構成によれば中継基板250とパッケージ202との接合強度を確保できるので、小型で耐衝撃性の高い振動ジャイロ201を提供することができる。
According to the vibrating gyroscope 201 of the above-described embodiment, the junction between the relay substrate 250 on which the gyro vibrating piece 100 is mounted and the package 202 is joined by the conductive adhesive 296 between each relay electrode and the projecting terminal. In addition, the stepped portion formed by the third layer substrate 231 of the package 202 in the region between the joints between the relay electrodes and the projecting terminals was joined with a non-conductive adhesive 299. As a result, the bonding area between the relay substrate 250 and the package 202 is increased and the bonding strength is enhanced, so that the impact resistance of the vibration gyro 201 is improved.
In particular, even when the area of a connection terminal such as a projecting terminal of the package is reduced as the demand for downsizing of the vibrating gyroscope increases, according to the configuration of the above embodiment, the relay substrate 250 and the package 202 Therefore, the vibration gyro 201 having a small size and high impact resistance can be provided.

(変形例)
上記実施形態の振動ジャイロ201では、ジャイロ振動片100が搭載された中継基板250とパッケージ202との接合において、各中継電極と突部端子との接合部の間の領域を接合する補強用接合部材としての接着剤299には、非導電性のものを用いることが望ましいことを説明した。これに限らず、特定の中継電極と突部端子との接合部の間を導電性を有する補強用接合部材で接合する構成とすることによって、より検出特性の安定した振動ジャイロを提供することができる。
図8は、振動ジャイロの変形例を説明するものであり、(a)は上側からみた概略平面図、(b)は(a)のB−B線断面を示す概略断面図である。なお、図8(a)では、振動ジャイロの内部の構造を説明する便宜上、振動ジャイロの上方に設けられた蓋体としてのリッド203を取り外した状態を図示しており、リッド203の搭載位置を破線で示している。また、図8では、上記実施形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。
(Modification)
In the vibrating gyroscope 201 of the above-described embodiment, a reinforcing joining member that joins a region between the joining portions of the relay electrodes and the protruding terminals in joining the relay substrate 250 on which the gyro vibrating piece 100 is mounted and the package 202. It was explained that it is desirable to use a non-conductive adhesive as the adhesive 299. Not limited to this, it is possible to provide a vibration gyro with more stable detection characteristics by joining the joint between the specific relay electrode and the projecting terminal with a reinforcing joining member having conductivity. it can.
8A and 8B are diagrams for explaining a modification of the vibrating gyroscope, wherein FIG. 8A is a schematic plan view seen from above, and FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line BB in FIG. In FIG. 8A, for convenience of explaining the internal structure of the vibrating gyroscope, a state in which the lid 203 as a lid provided above the vibrating gyroscope is removed is illustrated, and the mounting position of the lid 203 is illustrated. It is indicated by a broken line. Moreover, in FIG. 8, about the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図8において、本変形例の振動ジャイロ301は、中継基板250とパッケージ202との接合に用いる接合部材の種類が特定の領域で異なっていること以外は、上記実施形態の振動ジャイロ201と同一の構成を有している。
本変形例の振動ジャイロ301の構成のうち、上記実施形態の振動ジャイロ201と異なるのは、ジャイロ振動片100が搭載された中継基板250とパッケージ202との接合において、中継基板250の各中継電極と、パッケージ202の対応する各突部端子との接合部の間の領域を接着剤で接合する構成のうち、第1突部端子234と第2突部端子235との間、第1突部端子234と第3突部端子236との間、第2突部端子235と第4突部端子237との間、および第3突部端子236と第5突部端子238との間の領域の接合に用いられる補強用接合部材として非導電性の接着剤299が適用されているのに対して、第4突部端子237と第5突部端子238との間の領域の接合に導電性接着剤399が用いられていることである。
また、第4突部端子237と第5突部端子238との間の領域の中継基板250とパッケージ202との接合に供する導電性接着剤399は振動ジャイロ301内に有する接地パターンに接触させて設けられている。本変形例では、図8(b)に示すように、導電性接着剤399が、振動ジャイロ301において接地されているシールリング209に接触させて設けられている。
また、導電性接着剤399は、第4突部端子237および第5突部端子238の間の領域において、端子間で短絡を起こさない範囲にて、第4突部端子237と第5突部端子238とが水平方向において遮断されるように、なるべく広範囲に設けることが望ましい。
In FIG. 8, the vibration gyro 301 of the present modification is the same as the vibration gyro 201 of the above embodiment except that the type of bonding member used for bonding the relay substrate 250 and the package 202 is different in a specific region. It has a configuration.
Among the configurations of the vibration gyro 301 of the present modification, the difference from the vibration gyro 201 of the above embodiment is that each relay electrode of the relay substrate 250 is joined to the relay substrate 250 on which the gyro vibrating piece 100 is mounted and the package 202. And the region between the joint portions of the package 202 corresponding to the respective projecting terminals with an adhesive, the first projecting portion between the first projecting terminal 234 and the second projecting terminal 235. The region between the terminal 234 and the third protrusion terminal 236, between the second protrusion terminal 235 and the fourth protrusion terminal 237, and between the third protrusion terminal 236 and the fifth protrusion terminal 238. The non-conductive adhesive 299 is applied as a reinforcing joint member used for joining, whereas the conductive adhesive is used for joining the region between the fourth projecting terminal 237 and the fifth projecting terminal 238. Agent 399 is used That.
In addition, the conductive adhesive 399 for joining the relay substrate 250 in the region between the fourth projecting terminal 237 and the fifth projecting terminal 238 and the package 202 is brought into contact with the ground pattern provided in the vibration gyro 301. Is provided. In this modification, as shown in FIG. 8B, the conductive adhesive 399 is provided in contact with the seal ring 209 that is grounded in the vibration gyro 301.
In addition, the conductive adhesive 399 has the fourth projecting terminal 237 and the fifth projecting part in the region between the fourth projecting terminal 237 and the fifth projecting terminal 238 within a range that does not cause a short circuit between the terminals. It is desirable to provide as wide a range as possible so that the terminal 238 is blocked in the horizontal direction.

上記実施形態において説明したように、パッケージ202の第4突部端子237は、中継基板250の第4中継端子257および第4中継電極247を介して、ジャイロ振動片100の駆動信号端子134に接続されている。また、パッケージ202の第5突部端子238は、中継基板250の第5中継端子258および第5中継電極248を介して、ジャイロ振動片100の検出信号端子114に接続されている。このように、ジャイロ振動片100の駆動信号端子134および検出信号端子114にそれぞれ接続された第4突部端子237および第5突部端子238の間に、接地パターン(シールリング209)に電気的に接続された導電性接着剤399を設けることにより導電性接着剤399がシールド効果を奏し、振動ジャイロ301において最も静電容量が大きい駆動信号と検出信号とが干渉し合って誤検出するなどの不具合を回避することができる。   As described in the above embodiment, the fourth protrusion terminal 237 of the package 202 is connected to the drive signal terminal 134 of the gyro vibrating piece 100 via the fourth relay terminal 257 and the fourth relay electrode 247 of the relay board 250. Has been. Further, the fifth protrusion terminal 238 of the package 202 is connected to the detection signal terminal 114 of the gyro vibrating piece 100 via the fifth relay terminal 258 and the fifth relay electrode 248 of the relay board 250. Thus, the ground pattern (seal ring 209) is electrically connected between the fourth projecting terminal 237 and the fifth projecting terminal 238 connected to the drive signal terminal 134 and the detection signal terminal 114 of the gyro vibrating piece 100, respectively. By providing the conductive adhesive 399 connected to the conductive adhesive 399, the conductive adhesive 399 has a shielding effect, and the drive signal and the detection signal having the largest electrostatic capacitance in the vibration gyro 301 interfere with each other to cause erroneous detection. The trouble can be avoided.

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。   Although the embodiments of the present invention made by the inventor have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications thereof, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is possible to make changes.

例えば、上記実施形態および変形例の振動ジャイロ201,301では、半導体回路素子としてのICチップ260の複数の電極パッド265と、対応するIC接続端子225とを、ワイヤーボンディング法を用いてボンディングワイヤー291により接合した。これに限らず、ICチップ260を、金属バンプや導電性接着剤などの接合部材を用いてフェースダウン接合する構成としてもよい。   For example, in the vibrating gyros 201 and 301 according to the above-described embodiment and the modified example, a plurality of electrode pads 265 of the IC chip 260 as a semiconductor circuit element and the corresponding IC connection terminal 225 are bonded to each other by a wire bonding method. It joined by. Not limited to this, the IC chip 260 may be configured to be face-down bonded using a bonding member such as a metal bump or a conductive adhesive.

また、上記変形例では、駆動信号および検出信号を扱う第4突部端子237および第5突部端子238の間にシールド材としての機能を兼ねて設ける導電性接着剤399を、接地パターンとしてのシールリング209に電気的に接続した。これに限らず、例えば、パッケージ202に予め設置された別の接地パターンに導電性接着剤399を接触させて接地する構成としてもよい。   In the above modification, the conductive adhesive 399 provided as a shield material between the fourth projecting terminal 237 and the fifth projecting terminal 238 that handles the drive signal and the detection signal is used as the ground pattern. The seal ring 209 was electrically connected. For example, the conductive adhesive 399 may be brought into contact with another ground pattern previously set on the package 202 to be grounded.

また、上記実施形態では、各電極、配線、端子などの形成用金属材料として、ジャイロ振動片100側からクロム、金の順で積層されたものなどを用いる構成を説明した。
これに限らず、ニッケル、クロムの順に積層させたものを下地層として、その上に蒸着またはスパッタリングにより、例えば金による電極層を成膜したものを用いたり、あるいは、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料を用いることもできる。また、マグネシウムなどを用いることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the metal material for forming each electrode, wiring, terminal, or the like is laminated in the order of chromium and gold from the gyro vibrating piece 100 side has been described.
Not limited to this, a layer in which nickel and chromium are laminated in order is used as a base layer, and an electrode layer made of, for example, gold is formed thereon by vapor deposition or sputtering, or titanium, tantalum, tungsten, aluminum A metal material such as can also be used. Magnesium or the like can also be used.

また、上記実施形態および変形例で説明した特定の形態、例えば、ジャイロ振動片100の基部10、第1連結腕20および第2連結腕22、第1検出振動腕30および第2検出振動腕32、第1駆動振動腕40および第2駆動振動腕42、第1梁50、第2梁52、第3梁54、および第4梁56、第1支持部60および第2支持部62などの形状や、パッケージ202の凹部内の段差形状や第1〜第5突部端子234〜238の形状や配置などは限定されるものではない。
同様に、ジャイロ振動片100やパッケージ202の各電極、配線、端子などの位置や形状についても上記実施形態および変形例に限定されない。
In addition, the specific form described in the embodiment and the modification examples, for example, the base 10 of the gyro vibrating piece 100, the first connecting arm 20 and the second connecting arm 22, the first detecting vibrating arm 30 and the second detecting vibrating arm 32. The shapes of the first drive vibration arm 40 and the second drive vibration arm 42, the first beam 50, the second beam 52, the third beam 54, the fourth beam 56, the first support portion 60, the second support portion 62, and the like. In addition, the step shape in the recess of the package 202 and the shape and arrangement of the first to fifth protruding terminals 234 to 238 are not limited.
Similarly, the positions and shapes of the electrodes, wirings, terminals, and the like of the gyro vibrating piece 100 and the package 202 are not limited to the above-described embodiments and modifications.

また、上記実施形態および変形例では、物理量検出装置としての振動ジャイロ201,301について説明した。これに限らず、本発明は、圧電基材などを所望の形状に加工して形成された物理量検出素子を用いて、外部から作用する物理量の影響によって物理量検出素子の振動状態に変化が生じたときに、この振動状態の変化から検出回路を通して検出可能な物理量を検出する物理量検出装置を対象とする。こうした物理量としては、圧電振動片に印加される加速度、角速度、角加速度が特に好ましい。また、物理量検出装置としては慣性センサーが好ましい。   In the embodiment and the modification, the vibration gyros 201 and 301 as the physical quantity detection device have been described. Not limited to this, the present invention uses a physical quantity detection element formed by processing a piezoelectric substrate or the like into a desired shape, and the vibration state of the physical quantity detection element has changed due to the influence of the physical quantity acting from the outside. Sometimes, a physical quantity detection device that detects a physical quantity that can be detected through a detection circuit from the change in the vibration state is targeted. As such physical quantities, acceleration, angular velocity, and angular acceleration applied to the piezoelectric vibrating piece are particularly preferable. Moreover, an inertial sensor is preferable as the physical quantity detection device.

10…基部、20…第1連結腕、22…第2連結腕、30…第1検出振動腕、30a…先端部、32…第2検出振動腕、32a…先端部、40…第1駆動振動腕、40a…先端部、42…第2駆動振動腕、42a…先端部、44a…先端部、46a…先端部、50…第1梁、50a…S字形状部、52…第2梁、52a…S字形状部、54…第3梁、54a…S字形状部、56…第4梁、56a…S字形状部、60…第1支持部、62…第2支持部、100…ジャイロ振動片、101…第1表面、102…第2表面、103…側面、103a…側面、103b…側面、103c…側面、103d…側面、103e…側面、103f…側面、110…第1および第3検出電極としての検出信号電極、112…検出信号配線、114…検出信号端子、120…第2および第4検出電極としての検出接地電極、122…検出接地配線、124…検出接地端子、130…第1および第3駆動電極としての駆動信号電極、132…駆動信号配線、134…駆動信号端子、140…第2および第4駆動電極としての駆動接地電極、142…駆動接地配線、144…駆動接地端子、201,301…物理量検出装置としての振動ジャイロ、201A…IC搭載部、202…パッケージ、203…リッド、209…シールリング、211…第1層基板、212…ダイパッド、221…第2層基板、225…半導体回路接続端子としてのIC接続端子、231…第3層基板、234…第1突部端子、235…第2突部端子、236…第3突部端子、237…第4突部端子、238…第5突部端子、241…第4層基板、244…第1中継電極、245…第2中継電極、246…第3中継電極、247…第4中継電極、248…第5中継電極、250…中継基板、251…基材、254…第1中継端子、255…第2中継端子、256…第3中継端子、257…第4中継端子、258…第5中継端子、260…半導体回路素子としてのICチップ、265…複数の電極パッド、291…ボンディングワイヤー、294…ろう材、295…導電性接着剤、296…導電性の接合部材としての導電性接着剤、299…補強用接合部材としての非導電性の接着剤、399…補強用接合部材としての導電性接着剤。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base part, 20 ... 1st connection arm, 22 ... 2nd connection arm, 30 ... 1st detection vibration arm, 30a ... Tip part, 32 ... 2nd detection vibration arm, 32a ... Tip part, 40 ... 1st drive vibration Arm 40a ... tip part 42 ... second drive vibration arm 42a ... tip part 44a ... tip part 46a ... tip part 50 ... first beam 50a ... S-shaped part 52 ... second beam 52a ... S-shaped part, 54 ... third beam, 54a ... S-shaped part, 56 ... fourth beam, 56a ... S-shaped part, 60 ... first support part, 62 ... second support part, 100 ... gyro vibration 101, first surface, 102, second surface, 103, side surface, 103a, side surface, 103b, side surface, 103c, side surface, 103d, side surface, 103e, side surface, 103f, side surface, 110, first and third detections Detection signal electrodes as electrodes, 112... Detection signal wiring, 114. , 120..., Detection ground electrodes as second and fourth detection electrodes, 122... Detection ground wiring, 124... Detection ground terminal, 130... Drive signal electrodes as first and third drive electrodes, 132. DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drive signal terminal, 140 ... Drive ground electrode as 2nd and 4th drive electrode, 142 ... Drive ground wiring, 144 ... Drive ground terminal, 201, 301 ... Vibration gyro as physical quantity detection device, 201A ... IC mounting part, 202 ... Package, 203 ... Lid, 209 ... Seal ring, 211 ... First layer substrate, 212 ... Die pad, 221 ... Second layer substrate, 225 ... IC connection terminal as semiconductor circuit connection terminal, 231 ... Third layer substrate, 234 ... 1st protrusion terminal, 235 ... 2nd protrusion terminal, 236 ... 3rd protrusion terminal, 237 ... 4th protrusion terminal, 238 ... 5th protrusion terminal, 24 ... 4th layer substrate, 244 ... 1st relay electrode, 245 ... 2nd relay electrode, 246 ... 3rd relay electrode, 247 ... 4th relay electrode, 248 ... 5th relay electrode, 250 ... Relay board, 251 ... Base material 254 ... first relay terminal, 255 ... second relay terminal, 256 ... third relay terminal, 257 ... fourth relay terminal, 258 ... fifth relay terminal, 260 ... IC chip as a semiconductor circuit element, 265 ... plurality Electrode pads, 291 ... bonding wire, 294 ... brazing material, 295 ... conductive adhesive, 296 ... conductive adhesive as conductive joining member, 299 ... non-conductive adhesive as reinforcing joining member, 399 ... Conductive adhesive as a reinforcing joining member.

Claims (4)

パッケージと、
駆動電極が形成された振動部と、検出電極が形成された検出部と、を有する物理量検出素子と、
前記駆動電極および前記検出電極がそれぞれ電気的に接続される複数の中継電極を有し、前記物理量検出素子と前記パッケージとの電気的接続をともなう接合を中継する中継基板と、を有し、
前記中継基板に搭載された前記物理量検出素子が前記パッケージに収容された物理量検出装置であって、
前記パッケージは、前記中継電極との電気的な接続に供する複数の突部端子を有し、
前記中継電極と、前記突部端子とが、導電性の接合部材により電気的接続をともなう接合がなされ、
隣り合う前記突部端子の間の領域において、前記中継基板と前記パッケージとが補強用接合部材により接合されていることを特徴とする物理量検出装置。
Package and
A physical quantity detection element having a vibration part formed with a drive electrode and a detection part formed with a detection electrode;
A plurality of relay electrodes to which the drive electrode and the detection electrode are electrically connected, respectively, and a relay substrate that relays the connection with the physical quantity detection element and the package,
The physical quantity detection device in which the physical quantity detection element mounted on the relay substrate is accommodated in the package,
The package has a plurality of protruding terminals for electrical connection with the relay electrode,
The relay electrode and the protruding terminal are joined together with electrical connection by a conductive joining member,
The physical quantity detection device according to claim 1, wherein the relay substrate and the package are joined together by a reinforcing joining member in a region between the adjacent protruding terminals.
請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記補強用接合部材が非導電性であることを特徴とする物理量検出装置。
The physical quantity detection device according to claim 1,
The physical quantity detection device, wherein the reinforcing joining member is non-conductive.
請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記複数の突部端子のうち、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子と、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子との間の領域の接合に供する前記補強用接合部材が導電性を有し、その導電性を有する前記補強用接合部材が、前記駆動電極と電気的に接続された前記突部端子、および、前記検出電極と電気的に接続された前記突部端子と接触しないようにして、且つ、該物理量検出装置内の独立した接地パターンと接触させて設けられていることを特徴とする物理量検出装置。
The physical quantity detection device according to claim 1,
Of the plurality of projecting terminals, the reinforcement provided for joining a region between the projecting terminal electrically connected to the drive electrode and the projecting terminal electrically connected to the detection electrode. The joint member for electrical conductivity has electrical conductivity, and the joint member for reinforcement having electrical conductivity is electrically connected to the projecting terminal connected to the drive electrode and the detection electrode. A physical quantity detection device provided so as not to contact a projecting terminal and in contact with an independent ground pattern in the physical quantity detection device.
請求項3に記載の物理量検出装置において、
前記パッケージは、シールリングを介して蓋体と接合され、
前記接地パターンとして前記シールリングが用いられていることを特徴とする物理量検出装置。
The physical quantity detection device according to claim 3,
The package is joined to the lid through a seal ring,
The physical quantity detection device, wherein the seal ring is used as the ground pattern.
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