JP2013219252A - Vibrating piece, vibrating device, and electronic apparatus - Google Patents
Vibrating piece, vibrating device, and electronic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013219252A JP2013219252A JP2012089667A JP2012089667A JP2013219252A JP 2013219252 A JP2013219252 A JP 2013219252A JP 2012089667 A JP2012089667 A JP 2012089667A JP 2012089667 A JP2012089667 A JP 2012089667A JP 2013219252 A JP2013219252 A JP 2013219252A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- layer
- piezoelectric
- wiring
- piezoelectric layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、振動片、振動デバイスおよび電子機器に関するものである。 The present invention relates to a resonator element, a vibration device, and an electronic apparatus.
角速度、加速度等の物理量を検出するセンサー素子は、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正(いわゆる手ぶれ補正)等に用いられる。かかるセンサー素子として、例えば、振動ジャイロセンサー(角速度センサー)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、特許文献1に記載の角速度センサーは、2本の腕部を有する音叉形状の基板を備え、各腕部には、下部電極層、圧電層および上部電極層がこの順で積層されている。また、特許文献1に記載の角速度センサーでは、上部電極層の一部が励振電極部と検出電極部とに分離されている。
Sensor elements that detect physical quantities such as angular velocity and acceleration are used, for example, for vehicle body control in vehicles, vehicle position detection in car navigation systems, vibration control correction (so-called camera shake correction) for digital cameras and video cameras, and the like. As such a sensor element, for example, a vibration gyro sensor (angular velocity sensor) is known (see, for example, Patent Document 1).
For example, the angular velocity sensor described in Patent Document 1 includes a tuning fork-shaped substrate having two arms, and a lower electrode layer, a piezoelectric layer, and an upper electrode layer are stacked in this order on each arm. . In the angular velocity sensor described in Patent Document 1, a part of the upper electrode layer is separated into an excitation electrode portion and a detection electrode portion.
このような特許文献1に記載の角速度センサーでは、励振電極部と下部電極層との間に電圧を加えることにより、各腕部を互いに接近・離間する方向に振動させる。そして、その状態で、各腕部の延出方向に沿った軸線まわりの角速度を受けると、コリオリ力により、各腕部が前述した振動方向と直交する方向に撓み、その撓み量に応じた電荷が検出電極部から検出される。その検出された電荷に基づいて、角速度を検出することができる。
ところで、このような従来の角速度センサーでは、ワイヤーボンディングにより他の部品と導通させる場合、ボンディングワイヤーを圧電層上の上部電極層に固定しなければならない。その際、圧電層と上部電極層との密着性は必ずしも高いとは言えないため、上部電極層が剥がれたり、信頼性の低下を招いたりするという問題があった。
In such an angular velocity sensor described in Patent Document 1, a voltage is applied between the excitation electrode portion and the lower electrode layer to vibrate each arm portion in a direction approaching or separating from each other. In this state, when an angular velocity about the axis along the extending direction of each arm portion is received, each arm portion bends in the direction orthogonal to the above-described vibration direction due to Coriolis force, and a charge corresponding to the amount of the bending. Is detected from the detection electrode section. Based on the detected charge, the angular velocity can be detected.
By the way, in such a conventional angular velocity sensor, when conducting with other parts by wire bonding, the bonding wire must be fixed to the upper electrode layer on the piezoelectric layer. At that time, since the adhesion between the piezoelectric layer and the upper electrode layer is not necessarily high, there is a problem that the upper electrode layer is peeled off or the reliability is lowered.
本発明の目的は、高い歩留りで製造し得るとともに、信頼性に優れた振動片および振動デバイスを提供すること、また、かかる振動デバイスを備える信頼性の高い電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resonator element and a vibration device that can be manufactured with a high yield and are excellent in reliability, and to provide a highly reliable electronic apparatus including the vibration device.
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。
[適用例1]
本発明の振動片は、基部と、
前記基部から延出された振動腕と、
前記振動腕に設けられ、下部電極層、前記下部電極層に対して前記振動腕とは反対側に設けられた上部電極層、および、前記下部電極層と前記上部電極層との間に設けられた圧電体層を有する圧電体素子と、
前記上部電極層から引き出され、前記圧電体層の側面に沿って設けられた部分を有する配線と、
前記基部に設けられ、前記配線を介して前記上部電極層に電気的に接続される端子とを備えることを特徴とする。
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.
[Application Example 1]
The resonator element according to the invention includes a base,
A vibrating arm extending from the base;
Provided on the vibrating arm, provided on a lower electrode layer, an upper electrode layer provided on a side opposite to the vibrating arm with respect to the lower electrode layer, and provided between the lower electrode layer and the upper electrode layer A piezoelectric element having a piezoelectric layer,
A wiring having a portion drawn from the upper electrode layer and provided along the side surface of the piezoelectric layer;
And a terminal provided on the base and electrically connected to the upper electrode layer through the wiring.
このように構成された振動片によれば、圧電体層を介さずに基部に直接的に設置された端子を用いて上部電極層に通電することができる。また、圧電体層を介さずに基部に直接的に設置された端子は、基部との密着性に優れるため、ワイヤーボンディングを施しても、剥がれるのを防止することができ、信頼性に優れる。
このようなことから、高い歩留りで振動デバイスを製造し得るとともに、信頼性に優れた振動片を提供することができる。
According to the resonator element configured as described above, it is possible to energize the upper electrode layer using a terminal installed directly on the base without using the piezoelectric layer. In addition, since the terminal installed directly on the base without using the piezoelectric layer is excellent in adhesion to the base, it can be prevented from being peeled off even if wire bonding is performed, and is excellent in reliability.
For this reason, it is possible to manufacture a vibrating device with a high yield and to provide a resonator element with excellent reliability.
[適用例2]
本発明の振動片では、前記圧電体層および前記下部電極層の側面と前記配線との間に設けられ、前記圧電体層とは異なる材料で構成された絶縁体層を備えることが好ましい。
これにより、絶縁体層により配線と下部電極層との短絡を防止しつつ、圧電体層上の上部電極層への乗り越え配線を行うことができる。また、絶縁体層の構成材料を適宜選択することにより、絶縁体層による振動片の特性への悪影響を防止することができる。
[Application Example 2]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the resonator element includes an insulator layer that is provided between a side surface of the piezoelectric layer and the lower electrode layer and the wiring and is made of a material different from that of the piezoelectric layer.
As a result, the wiring over the upper electrode layer on the piezoelectric layer can be performed while preventing a short circuit between the wiring and the lower electrode layer by the insulator layer. In addition, by appropriately selecting the constituent material of the insulator layer, it is possible to prevent the insulator layer from adversely affecting the characteristics of the resonator element.
[適用例3]
本発明の振動片では、前記絶縁体層は、前記圧電体層に対して前記上部電極層側に設けられた部分を有し、
当該部分と前記圧電体層との間には、前記上部電極層の一部が介在していることが好ましい。
これにより、上部電極層の電極面積を大きくすることができる。そのため、圧電体素子の電界効率を優れたものとすることができる。
[Application Example 3]
In the resonator element according to the aspect of the invention, the insulator layer has a portion provided on the upper electrode layer side with respect to the piezoelectric layer,
It is preferable that a part of the upper electrode layer is interposed between the portion and the piezoelectric layer.
Thereby, the electrode area of the upper electrode layer can be increased. Therefore, the electric field efficiency of the piezoelectric element can be improved.
[適用例4]
本発明の振動片では、前記絶縁体層は、前記圧電体層に対して前記上部電極層側に設けられた部分を有し、
当該部分と前記圧電体層との間には、前記上部電極層が存在しないことが好ましい。
これにより、振動片の製造時において、絶縁体層を形成した後に、上部電極層および配線を一括して形成することができる。そのため、振動片の製造工程を簡素化することができる。
[適用例5]
本発明の振動片では、前記絶縁体層の厚さは、前記下部電極層の厚さよりも厚いことが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に、下部電極層の側面を絶縁体層により覆うことができる。
[Application Example 4]
In the resonator element according to the aspect of the invention, the insulator layer has a portion provided on the upper electrode layer side with respect to the piezoelectric layer,
It is preferable that the upper electrode layer does not exist between the portion and the piezoelectric layer.
Thereby, at the time of manufacturing the resonator element, after forming the insulator layer, the upper electrode layer and the wiring can be formed in a lump. Therefore, the manufacturing process of the resonator element can be simplified.
[Application Example 5]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the insulator layer is thicker than the lower electrode layer.
Thereby, the side surface of the lower electrode layer can be covered with the insulator layer easily and reliably.
[適用例6]
本発明の振動片では、前記圧電体層は、前記配線と前記下部電極層との間の部分が前記下部電極層の側面を覆うように設けられていることが好ましい。
これにより、圧電体層により配線と下部電極との短絡を防止することができる。そのため、かかる短絡防止のための絶縁体層を別途形成する必要がなく、製造工程を簡素化することができる。
[Application Example 6]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the piezoelectric layer is provided so that a portion between the wiring and the lower electrode layer covers a side surface of the lower electrode layer.
Thereby, a short circuit between the wiring and the lower electrode can be prevented by the piezoelectric layer. Therefore, it is not necessary to separately form an insulator layer for preventing such a short circuit, and the manufacturing process can be simplified.
[適用例7]
本発明の振動片では、前記圧電体層の前記側面は、前記下部電極層の主面に対して傾斜していることが好ましい。
これにより、圧電体層による段差に起因する配線の断線や絶縁体層の損傷を防止することができる。また、配線や絶縁体層を形成する際の成膜性を高めることができる。
[Application Example 7]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the side surface of the piezoelectric layer is inclined with respect to the main surface of the lower electrode layer.
Thereby, the disconnection of the wiring resulting from the level | step difference by a piezoelectric material layer and the damage to an insulator layer can be prevented. Moreover, the film-forming property at the time of forming wiring and an insulator layer can be improved.
[適用例8]
本発明の振動片では、前記上部電極層と前記配線は、同じ材料であることが好ましい。
これにより、振動片の製造時において、上部電極層および配線を一括して形成することができる。そのため、振動片の製造工程を簡略化できる。
[適用例9]
本発明の振動片では、前記上部電極層と前記配線は、一体であることが好ましい。
これにより、振動片の製造時において、上部電極層および配線を一括して形成することができる。そのため、振動片の製造工程を簡略化できる。
[Application Example 8]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the upper electrode layer and the wiring are made of the same material.
Thereby, the upper electrode layer and the wiring can be formed in a lump at the time of manufacturing the resonator element. Therefore, the manufacturing process of the resonator element can be simplified.
[Application Example 9]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that the upper electrode layer and the wiring are integrated.
Thereby, the upper electrode layer and the wiring can be formed in a lump at the time of manufacturing the resonator element. Therefore, the manufacturing process of the resonator element can be simplified.
[適用例10]
本発明の振動デバイスは、本発明の振動片を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた振動デバイスを提供することができる。
[適用例11]
本発明の電子機器は、本発明の振動片を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
[Application Example 10]
The vibrating device of the present invention includes the vibrating piece of the present invention.
Thereby, the vibration device excellent in reliability can be provided.
[Application Example 11]
An electronic apparatus according to the present invention includes the resonator element according to the present invention.
Thereby, an electronic device with excellent reliability can be provided.
以下、本発明の振動片、振動デバイスおよび電子機器を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、センサーの振動片に本発明を適用した場合を例に説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、発振器の振動片にも適用可能である。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサーデバイス(振動デバイス)の概略構成を示す模式的断面図、図2は、図1に示すセンサーデバイスの平面図、図3は、図1に示すセンサーデバイスに備えられたセンサー素子(振動片)を示す平面図、図4は、図3中のA−A線断面図、図5(a)は、図3中のB−B線断面図、図5(b)は、図3中のC−C線断面図である。
Hereinafter, a resonator element, a vibration device, and an electronic apparatus according to the invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings. Hereinafter, a case where the present invention is applied to a vibration piece of a sensor will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a vibration piece of an oscillator, for example.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the present invention will be described.
1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a sensor device (vibration device) according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the sensor device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3, and FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
なお、以下では、説明の便宜上、図1〜図5において、互いに直交する3つの軸として、x軸、y軸およびz軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」とする。また、x軸に平行な方向を「x軸方向」、y軸に平行な方向を「y軸方向」、z軸に平行な方向を「z軸方向」といい、また、+z側(図1中の上側)を「上」、−z側(図1の下側)を「下」ともいう。 In the following, for convenience of explanation, in FIG. 1 to FIG. 5, the x axis, the y axis, and the z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other, and the tip side of the illustrated arrow is the “+ side”. The base end side is defined as “− side”. A direction parallel to the x-axis is referred to as an “x-axis direction”, a direction parallel to the y-axis is referred to as a “y-axis direction”, and a direction parallel to the z-axis is referred to as a “z-axis direction”. The upper side in the middle is also called “upper”, and the −z side (lower side in FIG. 1) is also called “lower”.
(センサーデバイス)
図1および図2に示すセンサーデバイス1は、角速度を検出するジャイロセンサーである。
このようなセンサーデバイス1は、例えば、撮像機器の手ぶれ補正や、GPS(Global Positioning System)衛星信号を用いた移動体ナビケーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御等に用いることができる。
このセンサーデバイス1は、図1および図2に示すように、センサー素子2と、ICチップ3と、センサー素子2およびICチップ3を収納するパッケージ4とを有する。なお、ICチップ3は、パッケージ4の外部に設けられていてもよいし、センサーデバイス1が組み込まれる機器によっては省略することもできる。
(Sensor device)
A sensor device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a gyro sensor that detects angular velocity.
Such a sensor device 1 can be used for, for example, camera shake correction of an imaging device, posture detection of a vehicle or the like in a mobile navigation system using a GPS (Global Positioning System) satellite signal, posture control, and the like.
As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor device 1 includes a
以下、センサーデバイス1を構成する各部を順次説明する。
[センサー素子]
センサー素子2は、1つの軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサー素子(振動片)である。
このセンサー素子2は、図3に示すように、振動体20と、振動体20上に設けられた駆動部51〜54、検出部55、56および端子59a〜59fとを有する。
Hereinafter, each part which comprises the sensor device 1 is demonstrated sequentially.
[Sensor element]
The
As shown in FIG. 3, the
《振動体》
振動体20は、基部21と、2つ(1対)の振動腕22、23とを備える。
2つの振動腕22、23は、互いに平行となるように基部21からそれぞれ延出して設けられている。より具体的には、2つの振動腕22、23は、基部21からそれぞれy軸方向(+y側)に延出するとともに、x軸方向に並んで設けられている。
この振動腕22、23は、それぞれ、長手形状をなし、その基部21側の端部(基端部)が固定端となり、基部21と反対側の端部(先端部)が自由端となる。
<Vibrating body>
The vibrating
The two vibrating
Each of the vibrating
また、各振動腕22、23の横断面は、四角形をなしている(図4参照)。なお、各振動腕22、23の横断面形状は、四角形に限定されず、例えば、各振動腕22、23の上面および下面にy軸方向に沿った溝を形成することにより、H字状をなしていてもよい。
なお、必要に応じて、振動腕22、23の各先端部には、基端部よりも横断面積(幅)が大きい質量部(ハンマーヘッド)を設けてもよい。この場合、振動体20をより小型なものとしたり、振動腕22、23の共振周波数をより低めたりすることができる。
また、振動腕22、23の先端部には、振動腕22、23の共振周波数を調整するための調整膜(重り)が設けられていてもよい。
Moreover, the cross section of each vibrating
Note that, if necessary, a mass portion (hammer head) having a larger cross-sectional area (width) than the base end portion may be provided at each distal end portion of the vibrating
Further, an adjustment film (weight) for adjusting the resonance frequency of the vibrating
このような振動体20の構成材料としては、所望の振動特性を発揮することができるものであれば、特に限定されず、各種圧電体材料および各種非圧電体材料を用いることができる。
例えば、振動体20を構成する圧電体材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動体20を構成する圧電体材料としては水晶(Xカット板、ATカット板、Zカット板等)が好ましい。水晶で振動体20を構成すると、振動体20の振動特性(特に周波数温度特性)を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動体20を形成することができる。
The constituent material of the
For example, the piezoelectric material constituting the vibrating
また、振動体20を構成する非圧電体材料としては、例えば、シリコン、石英等が挙げられる。特に、振動体20を構成する非圧電体材料としてはシリコンが好ましい。シリコンで振動体20を構成すると、優れた振動特性を有する振動体20を比較的安価に実現することができる。また、公知の微細加工技術を用いてエッチングにより高い寸法精度で振動体20を形成することができる。
このような振動体20の振動腕22には、1対の駆動部51、52および検出部55が設けられ、同様に、振動腕23には、1対の駆動部53、54および検出部56が設けられている。
Further, examples of the non-piezoelectric material constituting the vibrating
Such a vibrating
本実施形態では、振動体20の上面には、図4に示すように、絶縁体層24が設けられている。これにより、駆動部51〜54および検出部55、56の各部間での短絡を防止することができる。
この絶縁体層24は、例えば、SiO2(酸化ケイ素)、Al2O3(酸化アルミ)、AlN(窒化アルミ)、SiN(窒化ケイ素)等で構成されている。また、絶縁体層24の形成方法としては、特に限定されず、公知の成膜法を用いることができる。例えば、振動体20がシリコンで構成されている場合、振動体20の上面を熱酸化することにより、SiO2で構成された絶縁体層24を形成することができる。
In the present embodiment, an
The
以下、駆動部51〜54および検出部55、56について順次詳細に説明する。
《駆動部》
まず、駆動部51〜54について説明する。
1対の駆動部51、52は、それぞれ、振動腕22をx軸方向に屈曲振動させる圧電体素子である。同様に、1対の駆動部53、54は、それぞれ、振動腕23をx軸方向に屈曲振動させる圧電体素子である。
Hereinafter, the
"Drive part"
First, the drive parts 51-54 are demonstrated.
Each of the pair of
この1対の駆動部51、52は、振動腕22の幅方向(x軸方向)において、一方側(図3中右側)に駆動部51が設けられ、他方側(図3中左側)に駆動部52が設けられている。
同様に、1対の駆動部53、54は、振動腕23の幅方向(x軸方向)において、一方側(図3中右側)に駆動部53が設けられ、他方側(図3中左側)に駆動部54が設けられている。
The pair of
Similarly, the pair of
本実施形態では、駆動部51、52は、振動腕22の基端側の部分に主に設けられている。同様に、駆動部53、54は、振動腕23の基端側の部分に主に設けられている。
そして、駆動部51〜54は、それぞれ、通電によりy軸方向に伸縮するように構成されている。
具体的に説明すると、図4に示すように、駆動部51は、第1の電極層511(下部電極層)、第1の電極層511に対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層513(上部電極層)、および、第1の電極層511と第2の電極層513との間に設けられた圧電体層512を有する。言い換えると、駆動部51は、振動腕22上に、第1の電極層511、圧電体層(圧電薄膜)512、第2の電極層513がこの順で積層されて構成されている。
In the present embodiment, the
And each of the drive parts 51-54 is comprised so that it may expand-contract in a y-axis direction by electricity supply.
More specifically, as shown in FIG. 4, the
同様に、駆動部52は、振動腕22上に、第1の電極層521、圧電体層(圧電薄膜)522、第2の電極層523がこの順で積層されて構成されている。また、駆動部53は、振動腕23上に、第1の電極層531、圧電体層(圧電薄膜)532、第2の電極層533がこの順で積層されて構成されている。また、駆動部54は、振動腕23上に、第1の電極層541、圧電体層(圧電薄膜)542、第2の電極層543がこの順で積層されて構成されている。
Similarly, the
このような駆動部51〜54を用いることにより、振動腕22、23自体が圧電性を有していなかったり、振動腕22、23自体が圧電性を有していても、その分極軸や結晶軸の方向がx軸方向での屈曲振動に適していなかったりする場合でも、比較的簡単かつ効率的に、各振動腕22、23をx軸方向に屈曲振動(駆動振動)させることができる。また、振動腕22、23の圧電性の有無、分極軸や結晶軸の方向を問わないので、各振動腕22、23の構成材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動体20を比較的簡単に実現することができる。
By using
以下、駆動部51を構成する各層を順次説明する。なお、駆動部52〜53については、駆動部51と同様であるため、その説明を省略する。
第1の電極層511は、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料や、ITO、ZnO等の透明電極材料により形成することができる。
Hereinafter, each layer which comprises the
The
中でも、第1の電極層511の構成材料としては、金を主材料とする金属(金、金合金)または白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属(特に金)を用いるのがより好ましい。
Auは、導電性に優れ(電気抵抗が小さく)、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、AuはPtに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。さらに、第1の電極層511を金または金合金で構成することにより、圧電体層512の配向性を高めることもできる。
Among them, as a constituent material of the
Au is suitable as an electrode material because it has excellent conductivity (low electrical resistance) and excellent resistance to oxidation. Further, Au can be easily patterned by etching as compared with Pt. Furthermore, the orientation of the
また、第1の電極層511の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、1〜300nm程度であるのが好ましく、10〜200nmであるのがより好ましい。これにより、第1の電極層511が駆動部51の駆動特性や振動腕22の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、前述したような第1の電極層511の導電性を優れたものとすることができる。
なお、第1の電極層511と振動腕22との間には、第1の電極層511が振動腕22から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。
かかる下地層は、例えば、Ti、Cr等で構成されている。
The average thickness of the
Note that a base layer having a function of preventing the
Such an underlayer is made of, for example, Ti, Cr or the like.
このような第1の電極層511上には、圧電体層512が設けられている。
圧電体層512の構成材料(圧電体材料)としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等が挙げられる。
On the
Examples of the constituent material (piezoelectric material) of the
中でも、圧電体層512の構成材料としては、PZTを用いるのが好ましい。PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)は、c軸配向性に優れている。そのため、圧電体層512をPZTを主材料として構成することにより、センサー素子2のCI値を低減することができる。また、これらの材料は、反応性スパッタリング法により成膜することができる。
また、圧電体層512の平均厚さは、50〜3000nmであるのが好ましく、200〜2000nmであるのがより好ましい。これにより、圧電体層512が振動腕22の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、駆動部51の駆動特性を優れたものとすることができる。
In particular, it is preferable to use PZT as a constituent material of the
The average thickness of the
このような圧電体層512上(圧電体層512の振動腕22とは反対の面側)には、第2の電極層513が設けられている。
第2の電極層513は、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料やITO、ZnO等の透明電極材料により形成することができる。
また、第2の電極層513の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、1〜300nm程度であるのが好ましく、10〜200nmであるのがより好ましい。これにより、第2の電極層513が駆動部51の駆動特性や振動腕22の振動特性に悪影響を与えるのを防止しつつ、第2の電極層513の導電性を優れたものとすることができる。
A
The
The average thickness of the
なお、圧電体層512と第2の電極層513との間には、圧電体層512を保護するとともに、第1の電極層511と第2の電極層513との間の短絡を防止する機能を有する絶縁体層(絶縁性の保護層)が設けられていてもよい。
かかる絶縁体層は、例えば、SiO2(酸化ケイ素)、Al2O3(酸化アルミ)、AlN(窒化アルミ)、SiN(窒化ケイ素)等で構成されている。
また、圧電体層512と第2の電極層513との間には、第2の電極層513が圧電体層512(上述した絶縁体層を設けた場合には絶縁体層)から剥離するのを防止する機能を有する下地層が設けられていてもよい。
かかる下地層は、例えば、Ti、Cr等で構成されている。
A function of protecting the
The insulator layer is made of, for example, SiO 2 (silicon oxide), Al 2 O 3 (aluminum oxide), AlN (aluminum nitride), SiN (silicon nitride), or the like.
In addition, the
Such an underlayer is made of, for example, Ti, Cr or the like.
このように構成された駆動部51においては、第1の電極層511と第2の電極層513との間に電圧が印加されると、圧電体層512にz軸方向の電界が生じ、圧電体層512がy軸方向に伸張または収縮する。同様に、駆動部52においては、第1の電極層521と第2の電極層523との間に電圧が印加されると、圧電体層522にz軸方向の電界が生じ、圧電体層522がy軸方向に伸張または収縮する。
In the
このとき、駆動部51、52のうちの一方の駆動部をy軸方向に伸張させたときに他方の駆動部をy軸方向に収縮させることにより、振動腕22をx軸方向に屈曲振動させることができる。
同様に、駆動部53、54により振動腕23をx軸方向に屈曲振動させることができる。
At this time, when one of the
Similarly, the vibrating
本実施形態では、駆動部51の第1の電極層511、および、駆動部54の第1の電極層541が、それぞれ、図3に示す基部21に設けられた端子59aに電気的に接続されている。また、駆動部51の第2の電極層513、および、駆動部54の第2の電極層543が、それぞれ、図3に示す基部21に設けられた端子59bに電気的に接続されている。また、駆動部52の第1の電極層521、および、駆動部53の第1の電極層531が、それぞれ、図3に示す基部21に設けられた端子59cに電気的に接続されている。また、駆動部52の第2の電極層523、および、駆動部53の第2の電極層533が、それぞれ、図3に示す基部21に設けられた端子59dに電気的に接続されている。
したがって、端子59aと端子59dとを同電位とするとともに、端子59bと端子59cとを同電位としつつ、端子59a、59dと端子59b、59cとの間に電圧を印加することにより、振動腕22、23を互いに接近または離間するようにx軸方向に屈曲振動させることができる。
In the present embodiment, the
Therefore, by applying a voltage between the
ここで、駆動部51と端子59a、59bとを電気的に接続する配線について説明する。なお、駆動部54と端子59a、59bとを電気的に接続する配線、および、駆動部52、53と端子59c、59dとを電気的に接続する配線については、駆動部51と端子59a、59bとを電気的に接続する配線と同様であるため、その説明を省略する。
図5(a)に示すように、駆動部51の第2の電極層513には、端子59bに電気的に接続された配線62が引き出されている。また、図示しないが、駆動部51の第1の電極層511には、端子59aに電気的に接続された配線が引き出されている。
Here, the wiring for electrically connecting the
As shown in FIG. 5A, the
配線62は、圧電体層512の側面に沿って設けられた部分621を有する。これにより、圧電体層512上の第2の電極層513への乗り越え配線を行うことができる。
また、圧電体層512および第1の電極層511の側面と配線62との間には、絶縁体層61が設けられている。これにより、配線62と第1の電極層511との短絡を防止することができる。
The
An
この絶縁体層61は、圧電体層512とは異なる材料で構成されている。これにより、絶縁体層61の構成材料を適宜選択することにより、絶縁体層61によるセンサー素子2の特性への悪影響を防止することができる。
特に、圧電体層512の誘電率をεpとし、絶縁体層61の誘電率をεiとしたとき、
εp>εiなる関係を満たすのが好ましい。
これにより、絶縁体層61の誘電率が圧電体層512の誘電率よりも小さいので、配線62と第1の電極層511との間の寄生容量を低減することができる。そのため、配線62によるセンサー素子2の特性への悪影響を防止することができる。具体的には、かかる寄生容量による駆動部51の駆動力の低下を防止することができる。
The
In particular, when the dielectric constant of the
It is preferable to satisfy the relationship εp> εi.
Thereby, since the dielectric constant of the
かかる絶縁体層61の構成材料としては、絶縁性を有するものであれば、特に限定されず、絶縁性の無機化合物、樹脂材料が挙げられるが、前述したような誘電率の関係を満たすものが好ましく、例えば、圧電体層512がPZTで構成されている場合、TiO2、HfO2、SiO2、Al2O3、SiN、SiC等を用いることができ、また、圧電体層512がZnOまたはAlNで構成されている場合、SiO2、Al2O3等を用いることができる。
また、圧電体層512の比誘電率εpr、絶縁体層61の比誘電率εirとの差は、1以上であるのが好ましく、2以上であるのがより好ましい。
The constituent material of the
Further, the difference between the relative dielectric constant εpr of the
このように、基部21に設けられた端子59bが配線62を介して第2の電極層513に電気的に接続されていることにより、圧電体層512を介さずに基部21に直接的に設置された端子59bを用いて第2の電極層513に通電することができる。また、圧電体層512を介さずに基部21に直接的に設置された端子59bは、基部21との密着性に優れるため、ワイヤーボンディングを施しても、剥がれるのを防止することができ、信頼性に優れる。
As described above, the terminal 59 b provided on the
また、絶縁体層61は、圧電体層512に対して第2の電極層513側に設けられた部分611を有する。そして、当該部分611と圧電体層512との間には、第2の電極層513の一部が介在している。これにより、第2の電極層513の電極面積を大きくすることができる。そのため、駆動部51の電界効率を優れたものとすることができる。その結果、駆動部51の駆動力を大きくすることができる。
また、絶縁体層61の厚さは、第1の電極層511の厚さよりも厚いのが好ましい。これにより、簡単かつ確実に、第1の電極層511の側面を絶縁体層61により覆うことができる。
The
The
《検出部》
次に、検出部55、56について説明する。
検出部55は、振動腕22のz軸方向での屈曲振動(いわゆる面外振動)を検出する圧電体素子である。同様に、検出部56は、振動腕23のz軸方向での屈曲振動を検出する圧電体素子である。
"Detection unit"
Next, the
The
この検出部55は、振動腕22の幅方向(x軸方向)での中央部に設けられている。同様に、検出部56は、振動腕23の幅方向(x軸方向)での中央部に設けられている。
本実施形態では、検出部55は、振動腕22の基端側の部分に主に設けられている。同様に、検出部56は、振動腕23の基端側の部分に主に設けられている。
また、検出部55は、前述した1対の駆動部51、52間に設けられ、同様に、検出部56は、前述した1対の駆動部53、54間に設けられている。
そして、検出部55、56は、それぞれ、y軸方向に伸縮することにより電荷を出力するように構成されている。
The
In the present embodiment, the
The
The
具体的に説明すると、図4に示すように、検出部55は、第1の電極層551(下部電極層)、第1の電極層551に対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層553(上部電極層)、および、第1の電極層551と第2の電極層553との間に設けられた圧電体層552を有する。言い換えると、検出部55は、振動腕22上に、第1の電極層551、圧電体層(圧電薄膜)552、第2の電極層553がこの順で積層されて構成されている。
同様に、検出部56は、振動腕23上に、第1の電極層561、圧電体層(圧電薄膜)562、第2の電極層563がこの順で積層されて構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
Similarly, the
このような検出部55、56を用いることにより、振動腕22、23自体が圧電性を有していなかったり、振動腕22、23自体が圧電性を有していても、その分極軸や結晶軸の方向がz軸方向での屈曲振動の検出に適していなかったりする場合でも、比較的簡単かつ効率的に、各振動腕22、23のz軸方向での屈曲振動を検出することができる。また、振動腕22、23の圧電性の有無、分極軸や結晶軸の方向を問わないので、各振動腕22、23の構成材料の選択の幅が広がる。そのため、所望の振動特性を有する振動体20を比較的簡単に実現することができる。
By using
また、第1の電極層551、561は、前述した駆動部51〜54の第1の電極層と同一材料で構成することができる。
また、第1の電極層551、561は、前述した駆動部51〜54の第1の電極層と同一厚さで構成することができる。
また、第1の電極層551、561は、前述した駆動部51〜54の第1の電極層と同一工程で一括して形成することができる。
The first electrode layers 551 and 561 can be made of the same material as the first electrode layers of the
The first electrode layers 551 and 561 can be configured to have the same thickness as the first electrode layers of the
Further, the first electrode layers 551 and 561 can be collectively formed in the same process as the first electrode layers of the driving
また、圧電体層552、562は、前述した駆動部51〜54の圧電体層と同一材料で構成することができる。
また、圧電体層552、562は、前述した駆動部51〜54の圧電体層と同一厚さで構成することができる。
また、圧電体層552、562は、前述した駆動部51〜54の圧電体層と同一工程で一括して形成することができる。
The
In addition, the
In addition, the
また、第2の電極層553、563は、前述した駆動部51〜54の第2の電極層と同一材料で構成することができる。
また、第2の電極層553、563は、前述した駆動部51〜54の第2の電極層と同一厚さで構成することができる。
また、第2の電極層553、563は、前述した駆動部51〜54の第2の電極層と同一工程で一括して形成することができる。
The second electrode layers 553 and 563 can be made of the same material as the second electrode layers of the driving
Further, the second electrode layers 553 and 563 can be configured with the same thickness as the second electrode layers of the driving
Further, the second electrode layers 553 and 563 can be collectively formed in the same process as the second electrode layers of the driving
このように構成された検出部55は、振動腕22がz軸方向に屈曲すると、y軸方向に伸張または収縮し、電荷を出力する。これにより、検出部55は、振動腕22のz軸方向での屈曲振動に伴って電荷を出力する。
同様に、検出部56は、振動腕23のz軸方向での屈曲振動に伴って電荷を出力する。
本実施形態では、検出部55の第1の電極層551と検出部56の第2の電極層563とが、図3に示す基部21に設けられた端子59fに電気的に接続されている。また、検出部55の第2の電極層553と検出部56の第1の電極層561とが、図3に示す基部21に設けられた端子59eに電気的に接続されている。
したがって、振動腕22、23が互いに反対側へz軸方向に屈曲振動すると、その屈曲振動に伴って、端子59eと端子59fとの間に電位差が生じる。
When the vibrating
Similarly, the
In the present embodiment, the
Therefore, when the vibrating
ここで、検出部55と端子59e、59fとを電気的に接続する配線について説明する。なお、検出部56と端子59e、59fとを電気的に接続する配線については、検出部55と端子59e、59fとを電気的に接続する配線と同様であるため、その説明を省略する。
図5(b)に示すように、検出部55の第2の電極層553には、端子59fに電気的に接続された配線64が引き出されている。また、図示しないが、検出部55の第1の電極層551には、端子59eに電気的に接続された配線が引き出されている。
配線64は、圧電体層552の側面に沿って設けられた部分641を有する。これにより、圧電体層552上の第2の電極層553への乗り越え配線を行うことができる。
Here, the wiring for electrically connecting the
As shown in FIG. 5B, a
The
また、圧電体層552および第1の電極層551の側面と配線64との間には、絶縁体層63が設けられている。これにより、配線64と第1の電極層551との短絡を防止することができる。
この絶縁体層63は、圧電体層552とは異なる材料で構成されている。これにより、絶縁体層63の構成材料を適宜選択することにより、絶縁体層63によるセンサー素子2の特性への悪影響を防止することができる。
In addition, an
The
特に、圧電体層552の誘電率をεpとし、絶縁体層63の誘電率をεiとしたとき、
εp>εiなる関係を満たすのが好ましい。
これにより、絶縁体層63の誘電率が圧電体層552の誘電率よりも小さいので、配線64と第1の電極層551との間の寄生容量を低減することができる。そのため、配線64によるセンサー素子2の特性への悪影響を防止することができる。具体的には、かかる寄生容量による検出部55の検出感度の低下を防止することができる。
かかる絶縁体層63の構成材料としては、絶縁性を有するものであれば、特に限定されず、前述した絶縁体層61の構成材料と同様の材料を用いることができる。
また、圧電体層552の比誘電率εpr、絶縁体層63の比誘電率εirとの差は、1以上であるのが好ましく、2以上であるのがより好ましい。
In particular, when the dielectric constant of the
It is preferable to satisfy the relationship εp> εi.
Thereby, since the dielectric constant of the
The constituent material of the
Further, the difference between the relative dielectric constant εpr of the
このように、基部21に設けられた端子59fが配線64を介して第2の電極層553に電気的に接続されていることにより、圧電体層552を介さずに基部21に直接的に設置された端子59fを用いて第2の電極層553に通電することができる。また、圧電体層552を介さずに基部21に直接的に設置された端子59fは、基部21との密着性に優れるため、ワイヤーボンディングを施しても、剥がれるのを防止することができ、信頼性に優れる。
As described above, the terminal 59 f provided on the
また、絶縁体層63は、圧電体層552に対して第2の電極層553側に設けられた部分631を有する。そして、当該部分631と圧電体層552との間には、第2の電極層553の一部が介在している。これにより、第2の電極層553の電極面積を大きくすることができる。そのため、検出部55の電界効率を優れたものとすることができる。その結果、検出部55の検出感度を高めることができる。
また、絶縁体層63の厚さは、第1の電極層551の厚さよりも厚いのが好ましい。これにより、簡単かつ確実に、第1の電極層551の側面を絶縁体層63により覆うことができる。
The
The
以上説明したように構成されたセンサー素子2では、端子59a、59dと端子59b、59cとの間に電圧を印加することにより、振動腕22、23を互いに接近または離間するようにx軸方向に屈曲振動(駆動振動)させる。
このように振動腕22、23を駆動振動させた状態で、センサー素子2にy軸まわりの角速度ωが加わると、振動腕22、23は、コリオリ力により、z軸方向に互いに反対側に屈曲振動(検出振動)する。
このような振動腕22、23の検出振動により検出部55、56に生じた電荷を端子59e、59fを介して検出することにより、センサー素子2に加わった角速度ωを求めることができる。
In the
If the angular velocity ω about the y-axis is applied to the
The angular velocity ω applied to the
以上説明したようなセンサー素子2は、次のような製造方法により製造することができる。
以下、図6、図7に基づいて、センサー素子2の製造方法の一例を説明する。
図6および図7は、図3に示すセンサー素子の製造方法の一例を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、駆動部51、絶縁体層61および配線62に関する工程について代表的に説明を行う。
センサー素子2の製造方法は、[A]第1の電極層511、圧電体層512および第2の電極層513を形成する第1の工程と、[B]絶縁体層61を形成する第2の工程と、[C]配線62を形成する第3の工程とを有する。
The
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the
6 and 7 are diagrams for explaining an example of a manufacturing method of the sensor element shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the steps related to the
The manufacturing method of the
以下、各工程を順次詳細に説明する。
[A]第1の工程
−A1−
まず、図6(a)に示すように、基板201上に、導体層202を形成する。
基板201は、後の工程において加工されることにより振動体20となるものであり、前述した振動体20の構成材料と同様の材料で構成されている。
なお、基板201は、導体層202を形成する前に、必要に応じて、絶縁体層24を形成するための絶縁層の形成を行う。
Hereinafter, each process will be described in detail.
[A] First step -A1-
First, as shown in FIG. 6A, the
The
Note that the
また、導体層202は、後の工程において加工されることにより第1の電極層511となるものであり、前述した第1の電極層511の構成材料と同様の材料で構成されている。
また、導体層202の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング(低温スパッタリング)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、導体箔の接合等が挙げられる。
The
The method for forming the
−A2−
次に、図6(b)に示すように、導体層202上に、圧電体層203を形成する。
圧電体層203は、後の工程において加工されることにより圧電体層512となるものであり、前述した圧電体層512の構成材料と同様の材料で構成されている。
圧電体層203の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマCVD等の気相成膜法を用いることができる。
-A2-
Next, as shown in FIG. 6B, the
The
A method for forming the
−A3−
次に、図6(c)に示すように、圧電体層203上に、導体層204を形成する。
導体層204は、後の工程において加工されることにより第2の電極層513となるものであり、前述した第2の電極層513の構成材料と同様の材料で構成されている。
導体層204の形成方法としては、前述した導体層202の形成方法と同様の方法を用いることができる。
-A3-
Next, as shown in FIG. 6C, a
The
As a method for forming the
−A4−
このように導体層202、圧電体層203および導体層204を順次積層した後、導体層202、圧電体層203および導体層204からなる積層体をエッチングすることにより、図7(a)に示すように、第1の電極層511、圧電体層512および第2の電極層513を形成する。
かかるエッチングとしては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング(RIE)、CF4を用いたドライエッチング等が挙げられる。
また、かかるエッチングに際しては、フォトリソグラフィーにより形成されたマスクを用いることができる。
-A4-
After sequentially laminating the
Such etching is not particularly limited, and examples thereof include reactive ion etching (RIE) and dry etching using CF 4 .
In the etching, a mask formed by photolithography can be used.
[B]第2の工程
次に、図7(b)に示すように、絶縁体層61を形成する。
絶縁体層61の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマCVD等の気相成膜法を用いることができる。また、フォトリソグラフィーにより形成されたマスクを用いたエッチングを用いることができる。
[B] Second Step Next, as shown in FIG. 7B, an
A method for forming the
[C]第3の工程
次に、図7(c)に示すように、配線62を形成する。
配線62の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング(低温スパッタリング)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、導体箔の接合等が挙げられる。また、フォトリソグラフィーにより形成されたマスクを用いたエッチングを用いることができる。
その後、基板201をエッチングにより加工することにより、振動体20を得る。
[C] Third Step Next, as shown in FIG. 7C, the
A method for forming the
Thereafter, the
かかるエッチング方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、上述したようなエッチングに際しては、例えば、フォトリソグラフィー法により形成されたマスクを用いることができる。
以上説明したようなセンサー素子2の製造方法によれば、絶縁体層61の形成前に第2の電極層513を形成するので、第2の電極層513の電極面積を大きくすることができる。そのため、得られる駆動部51の電界効率を優れたものとすることができる。
Such an etching method is not particularly limited. For example, one or two of physical etching methods such as plasma etching, reactive ion etching, beam etching, and light-assisted etching, and chemical etching methods such as wet etching are used. A combination of more than one species can be used. In the etching as described above, for example, a mask formed by a photolithography method can be used.
According to the method for manufacturing the
[ICチップ]
図1および図2に示すICチップ3は、前述したセンサー素子2を駆動する機能と、センサー素子2からの出力(センサー出力)を検出する機能とを有する電子部品である。
このようなICチップ3は、図示しないが、センサー素子2を駆動する駆動回路と、センサー素子2からの出力を検出する検出回路とを備える。
また、ICチップ3には、複数の接続端子31が設けられている。
[IC chip]
The
Although not shown, such an
The
[パッケージ]
図1および図2に示すように、パッケージ4は、上方に開放する凹部を有するベース部材41(ベース)と、このベース部材41の凹部を覆うように設けられた蓋部材42(リッド)とを備える。これにより、ベース部材41と蓋部材42との間には、センサー素子2およびICチップ3が収納される内部空間が形成されている。
ベース部材41は、平板状の板体411(板部)と、板体411の上面の外周部に接合された枠体412(枠部)とで構成されている。
このようなベース部材41は、例えば、酸化アルニウム質焼結体、水晶、ガラス等で構成されている。
[package]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
Such a
図1に示すように、ベース部材41の上面(蓋部材42に覆われる側の面)には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材81により、前述したセンサー素子2の基部21が接合されている。これにより、センサー素子2がベース部材41に対して支持・固定されている。
また、ベース部材41の上面には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材82により、前述したICチップ3が接合されている。これにより、ICチップ3がベース部材41に対して支持・固定されている。
As shown in FIG. 1, the upper surface of the base member 41 (the surface covered with the lid member 42) is covered with a
Further, the above-described
さらに、図1および図2に示すように、ベース部材41の上面には、複数の内部端子71および複数の内部端子72が設けられている。
複数の内部端子71には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したセンサー素子2の端子59a〜59fが電気的に接続されている。
この複数の内部端子71は、図示しない配線を介して、複数の内部端子72に電気的に接続されている。
また、複数の内部端子72には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したICチップ3の複数の接続端子31が電気的に接続されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
The
The plurality of
In addition, the plurality of
一方、図1に示すように、ベース部材41の下面(パッケージ4の底面)には、センサーデバイス1が組み込まれる機器(外部機器)に実装される際に用いられる複数の外部端子73が設けられている。
この複数の外部端子73は、図示しない内部配線を介して、前述した内部端子72に電気的に接続されている。これにより、ICチップ3と複数の外部端子73とが電気的に接続されている。
このような各内部端子71、72および各外部端子73は、それぞれ、例えば、タングステン(W)等のメタライズ層にニッケル(Ni)、金(Au)等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a plurality of
The plurality of
Each of the
このようなベース部材41には、蓋部材42が気密的に接合されている。これにより、パッケージ4内が気密封止されている。
この蓋部材42は、例えば、ベース部材41と同材料、または、コバール、42アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
ベース部材41と蓋部材42との接合方法としては、特に限定されず、例えば、ろう材、硬化性樹脂等で構成された接着剤による接合方法、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
かかる接合は、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行うことにより、パッケージ4内を減圧状態または不活性ガス封入状態に保持することができる。
以上説明したような第1実施形態に係るセンサーデバイス1に備えられたセンサー素子2によれば、高い歩留りで製造し得るとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
また、前述したようなセンサー素子2を備えるセンサーデバイス1によれば、信頼性に優れる。
A
The
The joining method of the
Such bonding is performed under reduced pressure or in an inert gas atmosphere, whereby the inside of the
According to the
Further, according to the sensor device 1 including the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図8は、本発明の第2実施形態に係るセンサー素子(振動片)を説明するための図である。
本実施形態に係るセンサー素子は、駆動部および検出部の配線に関する構成が異なる以外は、前述した第1実施形態に係るセンサー素子と同様である。
なお、以下の説明では、第2実施形態のセンサー素子に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図8において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。また、図8(a)は、図5(a)に対応する断面図、図8(b)は、図5(b)に対応する断面図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining a sensor element (vibration piece) according to the second embodiment of the present invention.
The sensor element according to the present embodiment is the same as the sensor element according to the first embodiment described above except that the configuration relating to the wiring of the drive unit and the detection unit is different.
In the following description, the sensor element of the second embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. Moreover, in FIG. 8, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to embodiment mentioned above. 8A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5A, and FIG. 8B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5B.
本実施形態のセンサー素子は、図8に示すように、振動腕22に設けられた駆動部51Aおよび検出部55Aを有する。
図8(a)に示すように、駆動部51Aは、第1の電極層511A(下部電極層)、第1の電極層511Aに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層513A(上部電極層)、および、第1の電極層511Aと第2の電極層513Aとの間に設けられた圧電体層512Aを有する。
そして、駆動部51Aの第2の電極層513Aには、配線62Aが引き出されている。
配線62Aは、圧電体層512Aの側面に沿って設けられた部分を有する。
As shown in FIG. 8, the sensor element of the present embodiment includes a
As shown in FIG. 8A, the
A
The
また、圧電体層512Aおよび第1の電極層511Aの側面と配線62Aとの間には、絶縁体層61Aが設けられている。
本実施形態では、圧電体層512Aの側面は、圧電体層512Aによる段差を緩和するように傾斜している。これにより、圧電体層512Aによる段差に起因する配線62Aの断線や絶縁体層61Aの損傷を防止することができる。また、配線62Aや絶縁体層61Aを成膜する際の成膜性を高めることができる。
An insulating
In the present embodiment, the side surface of the piezoelectric layer 512A is inclined so as to alleviate the level difference caused by the piezoelectric layer 512A. Thereby, disconnection of the
図8(b)に示すように、検出部55Aは、第1の電極層551A(下部電極層)、第1の電極層551Aに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層553A(上部電極層)、および、第1の電極層551Aと第2の電極層553Aとの間に設けられた圧電体層552Aを有する。
そして、検出部55Aの第2の電極層553Aには、配線64Aが引き出されている。
配線64Aは、圧電体層552Aの側面に沿って設けられた部分を有する。
As shown in FIG. 8B, the
A
The
また、圧電体層552Aおよび第1の電極層551Aの側面と配線64Aとの間には、絶縁体層63Aが設けられている。
本実施形態では、圧電体層552Aの側面は、圧電体層552Aによる段差を緩和するように傾斜している。これにより、圧電体層552Aによる段差に起因する配線64Aの断線や絶縁体層63Aの損傷を防止することができる。また、配線64Aや絶縁体層63Aを成膜する際の成膜性を高めることができる。
以上説明したような第2実施形態に係るセンサー素子によっても、高い歩留りで製造し得るとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
An insulating
In the present embodiment, the side surface of the piezoelectric layer 552A is inclined so as to relax the step due to the piezoelectric layer 552A. Thereby, disconnection of the
The sensor element according to the second embodiment as described above can be manufactured with a high yield and can exhibit excellent reliability.
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図9は、本発明の第3実施形態に係るセンサー素子(振動片)を説明するための図である。
本実施形態に係るセンサー素子は、駆動部および検出部の配線に関する構成が異なる以外は、前述した第1実施形態に係るセンサー素子と同様である。
なお、以下の説明では、第3実施形態のセンサー素子に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図9において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。また、図9(a)は、図5(a)に対応する断面図、図9(b)は、図5(b)に対応する断面図である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a view for explaining a sensor element (vibration piece) according to the third embodiment of the present invention.
The sensor element according to the present embodiment is the same as the sensor element according to the first embodiment described above except that the configuration relating to the wiring of the drive unit and the detection unit is different.
In the following description, the sensor element of the third embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment. 9A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5A, and FIG. 9B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5B.
本実施形態のセンサー素子は、図9に示すように、振動腕22に設けられた駆動部51Bおよび検出部55Bを有する。
図9(a)に示すように、駆動部51Bは、第1の電極層511B(下部電極層)、第1の電極層511Bに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層513B(上部電極層)、および、第1の電極層511Bと第2の電極層513Bとの間に設けられた圧電体層512Bを有する。
そして、駆動部51Bの第2の電極層513Bには、配線62Bが引き出されている。
配線62Bは、圧電体層512Bの側面に沿って設けられた部分を有する。
また、圧電体層512Bおよび第1の電極層511Bの側面と配線62Bとの間には、絶縁体層61Bが設けられている。
As shown in FIG. 9, the sensor element of the present embodiment includes a
As shown in FIG. 9A, the
The
The
In addition, an
本実施形態では、絶縁体層61Bは、圧電体層512Bに対して第2の電極層513B側に設けられた部分を有し、当該部分と圧電体層512Bとの間には、第2の電極層513Bが存在しない。これにより、センサー素子の製造時において、絶縁体層61Bを形成した後に、第2の電極層513Bおよび配線62Bを一括して形成することができる。そのため、センサー素子の製造工程を簡素化することができる。
In the present embodiment, the
図9(b)に示すように、検出部55Bは、第1の電極層551B(下部電極層)、第1の電極層551Bに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層553B(上部電極層)、および、第1の電極層551Bと第2の電極層553Bとの間に設けられた圧電体層552Bを有する。
そして、検出部55Bの第2の電極層553Bには、配線64Bが引き出されている。
配線64Bは、圧電体層552Bの側面に沿って設けられた部分を有する。
また、圧電体層552Bおよび第1の電極層551Bの側面と配線64Bとの間には、絶縁体層63Bが設けられている。
As shown in FIG. 9B, the detection unit 55B includes a first electrode layer 551B (lower electrode layer) and a second electrode provided on the opposite side of the vibrating
A wiring 64B is drawn out to the
The wiring 64B has a portion provided along the side surface of the
In addition, an
本実施形態では、絶縁体層63Bの圧電体層552Bに対して第2の電極層553B側に設けられた部分と圧電体層552Bとの間には、第2の電極層553Bが存在しない。これにより、センサー素子の製造時において、絶縁体層63Bを形成した後に、第2の電極層553Bおよび配線64Bを一括して形成することができる。そのため、センサー素子の製造工程を簡素化することができる。
以上説明したような第3実施形態に係るセンサー素子によっても、高い歩留りで製造し得るとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
In the present embodiment, the
The sensor element according to the third embodiment as described above can be manufactured with a high yield and can exhibit excellent reliability.
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
図10は、本発明の第4実施形態に係るセンサー素子(振動片)を説明するための図である。
本実施形態に係るセンサー素子は、駆動部および検出部の配線に関する構成が異なる以外は、前述した第1実施形態に係るセンサー素子と同様である。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a diagram for explaining a sensor element (vibration piece) according to the fourth embodiment of the present invention.
The sensor element according to the present embodiment is the same as the sensor element according to the first embodiment described above except that the configuration relating to the wiring of the drive unit and the detection unit is different.
なお、以下の説明では、第4実施形態のセンサー素子に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図10において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。また、図10(a)は、図5(a)に対応する断面図、図10(b)は、図5(b)に対応する断面図である。 In the following description, the sensor element of the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment. 10A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5A, and FIG. 10B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5B.
本実施形態のセンサー素子は、図10に示すように、振動腕22に設けられた駆動部51Cおよび検出部55Cを有する。
図10(a)に示すように、駆動部51Cは、第1の電極層511C(下部電極層)、第1の電極層511Cに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層513C(上部電極層)、および、第1の電極層511Cと第2の電極層513Cとの間に設けられた圧電体層512Cを有する。
そして、駆動部51Cの第2の電極層513Cには、配線62Cが引き出されている。
配線62Cは、圧電体層512Cの側面に沿って設けられた部分を有する。
As shown in FIG. 10, the sensor element of the present embodiment includes a
As shown in FIG. 10A, the drive unit 51C includes a first electrode layer 511C (lower electrode layer) and a second electrode provided on the opposite side of the vibrating
A
The
圧電体層512Cは、配線62Cと第1の電極層511Cとの間の部分5121が第1の電極層511Cの側面を覆うように形成されている。これにより、圧電体層512Cにより配線62Cと第1の電極層511Cとの短絡を防止することができる。そのため、かかる短絡防止のための絶縁体層を別途形成する必要がなく、製造工程を簡素化することができる。
The piezoelectric layer 512C is formed so that a
図10(b)に示すように、検出部55Cは、第1の電極層551C(下部電極層)、第1の電極層551Cに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層553C(上部電極層)、および、第1の電極層551Cと第2の電極層553Cとの間に設けられた圧電体層552Cを有する。
そして、検出部55Cの第2の電極層553Cには、配線64Cが引き出されている。
配線64Cは、圧電体層552Cの側面に沿って設けられた部分を有する。
As illustrated in FIG. 10B, the
A
The
圧電体層552Cは、配線64Cと第1の電極層551Cとの間の部分5521が第1の電極層551Cの側面を覆うように形成されている。これにより、圧電体層552Cにより配線64Cと第1の電極層551Cとの短絡を防止することができる。そのため、かかる短絡防止のための絶縁体層を別途形成する必要がなく、製造工程を簡素化することができる。
以上説明したような第4実施形態に係るセンサー素子2によっても、高い歩留りで製造し得るとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
The piezoelectric layer 552C is formed so that a
The
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図11は、本発明の第5実施形態に係るセンサー素子(振動片)を説明するための図である。
本実施形態に係るセンサー素子は、駆動部および検出部の配線に関する構成が異なる以外は、前述した第1実施形態に係るセンサー素子と同様である。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a view for explaining a sensor element (vibration piece) according to the fifth embodiment of the present invention.
The sensor element according to the present embodiment is the same as the sensor element according to the first embodiment described above except that the configuration relating to the wiring of the drive unit and the detection unit is different.
なお、以下の説明では、第5実施形態のセンサー素子に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図11において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。また、図11(a)は、図5(a)に対応する断面図、図11(b)は、図5(b)に対応する断面図である。 In the following description, the sensor element of the fifth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment. 11A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5A, and FIG. 11B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5B.
本実施形態のセンサー素子は、図11に示すように、振動腕22に設けられた駆動部51Dおよび検出部55Dを有する。
図11(a)に示すように、駆動部51Dは、第1の電極層511D(下部電極層)、第1の電極層511Dに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層513D(上部電極層)、および、第1の電極層511Dと第2の電極層513Dとの間に設けられた圧電体層512Dを有する。
As shown in FIG. 11, the sensor element of the present embodiment includes a
As shown in FIG. 11A, the
そして、駆動部51Dの第2の電極層513Dには、配線62Dが引き出されている。
配線62Dは、圧電体層512Dの側面に沿って設けられた部分を有する。
圧電体層512Dは、配線62Dと第1の電極層511Dとの間の部分5122が第1の電極層511Dの側面を覆うように形成されている。これにより、圧電体層512Dにより配線62Dと第1の電極層511Dとの短絡を防止することができる。そのため、かかる短絡防止のための絶縁体層を別途形成する必要がなく、製造工程を簡素化することができる。
また、圧電体層512Dの部分5122の側面は、圧電体層512Dによる段差を緩和するように傾斜している。これにより、圧電体層512Dによる段差に起因する配線62Dの断線を防止することができる。また、配線62Dを形成する際の成膜性を高めることができる。
A
The
The piezoelectric layer 512D is formed so that a
Further, the side surface of the
図11(b)に示すように、検出部55Dは、第1の電極層551D(下部電極層)、第1の電極層551Dに対して振動腕22とは反対側に設けられた第2の電極層553D(上部電極層)、および、第1の電極層551Dと第2の電極層553Dとの間に設けられた圧電体層552Dを有する。
そして、検出部55Dの第2の電極層553Dには、配線64Dが引き出されている。
配線64Dは、圧電体層552Dの側面に沿って設けられた部分を有する。
As illustrated in FIG. 11B, the
A
The
圧電体層552Dは、配線64Dと第1の電極層551Dとの間の部分5522が第1の電極層551Dの側面を覆うように形成されている。これにより、圧電体層552Dにより配線64Dと第1の電極層551Dとの短絡を防止することができる。そのため、かかる短絡防止のための絶縁体層を別途形成する必要がなく、製造工程を簡素化することができる。
また、圧電体層552Dの部分5522の側面は、圧電体層552Dによる段差を緩和するように傾斜している。これにより、圧電体層552Dによる段差に起因する配線64Dの断線を防止することができる。また、配線64Dを形成する際の成膜性を高めることができる。
The
Further, the side surface of the
以上説明したような第5実施形態に係るセンサー素子によっても、高い歩留りで製造し得るとともに、優れた信頼性を発揮することができる。
以上説明したような各実施形態のセンサーデバイスは、各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
このような電子機器によれば、信頼性を優れたものとすることができる。
The sensor element according to the fifth embodiment as described above can be manufactured with a high yield and can exhibit excellent reliability.
The sensor device of each embodiment as described above can be used by being incorporated in various electronic devices.
According to such an electronic device, the reliability can be improved.
(電子機器)
ここで、本発明の振動デバイスを備える電子機器の一例について、図12〜図14に基づき、詳細に説明する。
図12は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部100を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピュータ1100には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス1が内蔵されている。
(Electronics)
Here, an example of an electronic apparatus including the vibration device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
Such a
図13は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部100が配置されている。
このような携帯電話機1200には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス1が内蔵されている。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the invention is applied.
In this figure, a
Such a
図14は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリ1308に転送・格納される。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ1308に格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ1300には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス1が内蔵されている。
In the
Such a
なお、本発明の電子機器は、図12のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図13の携帯電話機、図14のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンタ)、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、ナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲームコントローラー、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ等に適用することができる。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) shown in FIG. 12, the mobile phone shown in FIG. 13, and the digital still camera shown in FIG. Detection device, pointing device, head mounted display, ink jet type ejection device (for example, ink jet printer), laptop personal computer, television, video camera, video tape recorder, navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), Electronic dictionary, calculator, electronic game device, game controller, word processor, workstation, video phone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical device (for example, electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measurement device) Ultrasonic diagnostic apparatus, an electronic endoscope), a fish finder, various measurement devices, gauges (e.g., vehicle, aircraft, ship instruments), can be applied to a flight simulator or the like.
以上、本発明の振動片、振動デバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明の振動片、振動デバイスおよび電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、本発明の振動片、振動デバイスおよび電子機器は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
As mentioned above, although the resonator element, the vibration device, and the electronic apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these.
Moreover, in the resonator element, the vibration device, and the electronic apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with any configuration that exhibits the same function, and any configuration can be added.
In addition, the resonator element, the vibration device, and the electronic apparatus of the present invention may be combined with any configuration of each of the embodiments described above.
また、前述した実施形態では、二脚音叉のセンサー素子に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明は、本体部と本体部から互いに反対側へ延出している1対の連結部とを含む基部と、本体部から延出している検出用振動腕と、各連結部から延出している駆動用振動腕と、を備えたダブルT型ジャイロセンサー素子にも適用することが可能である。また、H型音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等、種々のセンサー素子(ジャイロ素子)に適用することが可能である。
また、少なくとも1つの振動腕に前述したような圧電体素子(駆動部または検出部)が設けられていれば、振動腕の数は、1つまたは3つ以上であってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a sensor element of a biped tuning fork has been described as an example. However, the present invention is not limited to a pair of couplings extending from the main body portion and the main body portion to opposite sides. Can be applied to a double T-type gyro sensor element having a base including a base, a detection vibrating arm extending from the main body, and a driving vibrating arm extending from each connecting portion. It is. Further, the present invention can be applied to various sensor elements (gyro elements) such as H-type tuning fork, tripod tuning fork, comb-tooth type, orthogonal type, and prismatic type.
Further, the number of vibrating arms may be one or three or more as long as the piezoelectric element (driving unit or detecting unit) as described above is provided in at least one vibrating arm.
1‥‥センサーデバイス 2‥‥センサー素子 3‥‥ICチップ 4‥‥パッケージ 20‥‥振動体 21‥‥基部 22‥‥振動腕 23‥‥振動腕 24‥‥絶縁体層 26‥‥支持部 27‥‥検出用振動腕 28‥‥検出用振動腕 31‥‥接続端子 41‥‥ベース部材 42‥‥蓋部材 51‥‥駆動部(圧電体素子) 51A‥‥駆動部(圧電体素子) 51B‥‥駆動部(圧電体素子) 51C‥‥駆動部(圧電体素子) 51D‥‥駆動部(圧電体素子) 52‥‥駆動部(圧電体素子) 52C‥‥駆動部(圧電体素子) 52D‥‥駆動部(圧電体素子) 53‥‥駆動部(圧電体素子) 53C‥‥駆動部(圧電体素子) 54‥‥駆動部(圧電体素子) 55‥‥検出部(圧電体素子) 55A‥‥検出部(圧電体素子) 55B‥‥検出部(圧電体素子) 55C‥‥検出部(圧電体素子)) 55D‥‥検出部(圧電体素子) 56‥‥検出部(圧電体素子) 56C‥‥検出部(圧電体素子) 57a‥‥端子 57b‥‥端子 57c‥‥端子 57d‥‥端子 57e‥‥端子 57f‥‥端子 59a‥‥端子 59b‥‥端子 59c‥‥端子 59d‥‥端子 59e‥‥端子 59f‥‥端子 61‥‥絶縁体層 61A‥‥絶縁体層 61B‥‥絶縁体層 62‥‥配線 62A‥‥配線 62B‥‥配線 62C‥‥配線 62D‥‥配線 63‥‥絶縁体層 63A‥‥絶縁体層 63B‥‥絶縁体層 64‥‥配線 64A‥‥配線 64B‥‥配線 64C‥‥配線 64D‥‥配線 71‥‥内部端子 72‥‥内部端子 73‥‥外部端子 81‥‥接合部材 82‥‥接合部材 100‥‥表示部 201‥‥基板 202‥‥導体層 203‥‥圧電体層 204‥‥導体層 261‥‥固定部 262‥‥梁部 411‥‥板体 412‥‥枠体 511‥‥第1の電極層(下部電極層) 511A‥‥第1の電極層(下部電極層) 511B‥‥第1の電極層(下部電極層) 511C‥‥第1の電極層(下部電極層) 511D‥‥第1の電極層(下部電極層) 512‥‥圧電体層 512A‥‥圧電体層 512B‥‥圧電体層 512C‥‥圧電体層 512D‥‥圧電体層 513‥‥第2の電極層(上部電極層) 513A‥‥第2の電極層(上部電極層) 513B‥‥第2の電極層(上部電極層) 513C‥‥第2の電極層(上部電極層) 513D‥‥第2の電極層(上部電極層) 521‥‥第1の電極層(下部電極層) 521C‥‥第1の電極層(下部電極層) 521D‥‥第1の電極層(下部電極層) 522‥‥圧電体層 522C‥‥圧電体層 522D‥‥圧電体層 523‥‥第2の電極層(上部電極層) 523C‥‥第2の電極層(上部電極層) 523D‥‥第2の電極層(上部電極層) 531‥‥第1の電極層(下部電極層) 532‥‥圧電体層 533‥‥第2の電極層(上部電極層) 541‥‥第1の電極層(下部電極層) 542‥‥圧電体層 543‥‥第2の電極層(上部電極層) 551‥‥第1の電極層(下部電極層) 551A‥‥第1の電極層(下部電極層) 551B‥‥第1の電極層(下部電極層) 551C‥‥第1の電極層(下部電極層) 551D‥‥第1の電極層(下部電極層) 552‥‥圧電体層 552A‥‥圧電体層 552B‥‥圧電体層 552C‥‥圧電体層 552D‥‥圧電体層 553‥‥第2の電極層(上部電極層) 553A‥‥第2の電極層(上部電極層) 553B‥‥第2の電極層(上部電極層) 553C‥‥第2の電極層(上部電極層) 553D‥‥第2の電極層(上部電極層) 561‥‥第1の電極層(下部電極層) 562‥‥圧電体層 563‥‥第2の電極層(上部電極層) 611‥‥部分 621‥‥部分 631‥‥部分 641‥‥部分 5121‥‥部分 5122‥‥部分 5521‥‥部分 5522‥‥部分 1100‥‥パーソナルコンピュータ 1102‥‥キーボード 1104‥‥本体部 1106‥‥表示ユニット 1200‥‥携帯電話機 1202‥‥操作ボタン 1204‥‥受話口 1206‥‥送話口 1300‥‥ディジタルスチルカメラ 1302‥‥ケース 1304‥‥受光ユニット 1306‥‥シャッタボタン 1308‥‥メモリ 1312‥‥ビデオ信号出力端子 1314‥‥入出力端子 1430‥‥テレビモニタ 1440‥‥パーソナルコンピュータ ω‥‥角速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
[パッケージ]
図1および図2に示すように、パッケージ4は、上方に開放する凹部を有するベース部材41(ベース)と、このベース部材41の凹部を覆うように設けられた蓋部材42(リッド)とを備える。これにより、ベース部材41と蓋部材42との間には、センサー素子2およびICチップ3が収納される内部空間が形成されている。
ベース部材41は、平板状の板体411(板部)と、板体411の上面の外周部に接合された枠体412(枠部)とで構成されている。
このようなベース部材41は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラス等で構成されている。
[package]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
Claims (11)
前記基部から延出された振動腕と、
前記振動腕に設けられ、下部電極層、前記下部電極層に対して前記振動腕とは反対側に設けられた上部電極層、および、前記下部電極層と前記上部電極層との間に設けられた圧電体層を有する圧電体素子と、
前記上部電極層から引き出され、前記圧電体層の側面に沿って設けられた部分を有する配線と、
前記基部に設けられ、前記配線を介して前記上部電極層に電気的に接続される端子とを備えることを特徴とする振動片。 The base,
A vibrating arm extending from the base;
Provided on the vibrating arm, provided on a lower electrode layer, an upper electrode layer provided on a side opposite to the vibrating arm with respect to the lower electrode layer, and provided between the lower electrode layer and the upper electrode layer A piezoelectric element having a piezoelectric layer,
A wiring having a portion drawn from the upper electrode layer and provided along the side surface of the piezoelectric layer;
A resonator element comprising: a terminal provided on the base and electrically connected to the upper electrode layer through the wiring.
当該部分と前記圧電体層との間には、前記上部電極層の一部が介在している請求項2に記載の振動片。 The insulator layer has a portion provided on the upper electrode layer side with respect to the piezoelectric layer,
The resonator element according to claim 2, wherein a part of the upper electrode layer is interposed between the portion and the piezoelectric layer.
当該部分と前記圧電体層との間には、前記上部電極層が存在しない請求項2に記載の振動片。 The insulator layer has a portion provided on the upper electrode layer side with respect to the piezoelectric layer,
The resonator element according to claim 2, wherein the upper electrode layer does not exist between the portion and the piezoelectric layer.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012089667A JP2013219252A (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Vibrating piece, vibrating device, and electronic apparatus |
US13/856,600 US20130264913A1 (en) | 2012-04-10 | 2013-04-04 | Vibrator element, vibration device and electronic apparatus |
CN2013101215650A CN103363977A (en) | 2012-04-10 | 2013-04-09 | Vibrator element, vibration device and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012089667A JP2013219252A (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Vibrating piece, vibrating device, and electronic apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013219252A true JP2013219252A (en) | 2013-10-24 |
Family
ID=49591014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012089667A Withdrawn JP2013219252A (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Vibrating piece, vibrating device, and electronic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013219252A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016075942A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | 株式会社デンソー | Dynamic quantity sensor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005331485A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sony Corp | Piezoelectric element and electromechanical transducer |
JP2008157701A (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Sony Corp | Piezoelectric element, manufacturing method therefor, oscillatory type gyro sensor, and electronic apparatus |
JP2010043955A (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Vibration gyro using piezoelectric film |
JP2011091318A (en) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power generation device |
-
2012
- 2012-04-10 JP JP2012089667A patent/JP2013219252A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005331485A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sony Corp | Piezoelectric element and electromechanical transducer |
JP2008157701A (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Sony Corp | Piezoelectric element, manufacturing method therefor, oscillatory type gyro sensor, and electronic apparatus |
US20080196498A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-08-21 | Sony Corporation | Piezoelectric device, oscillation type gyro sensor, electronic device, and method of manufacturing piezoelectric device |
JP2010043955A (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Vibration gyro using piezoelectric film |
JP2011091318A (en) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power generation device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016075942A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | 株式会社デンソー | Dynamic quantity sensor |
JP2016095201A (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-26 | 株式会社デンソー | Dynamic quantity sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5581931B2 (en) | Vibrating piece, manufacturing method of vibrating piece, vibrator, vibrating device, and electronic apparatus | |
JP6331702B2 (en) | Electronic devices, electronic devices, and moving objects | |
JP2011259120A (en) | Vibration piece, frequency adjusting method, vibrator, vibration device, and electronic apparatus | |
US11595026B2 (en) | Vibration element, manufacturing method of vibration element, physical quantity sensor, inertial measurement device, electronic apparatus, and vehicle | |
JP5552878B2 (en) | Vibrating piece, vibrating device and electronic device | |
JP6435596B2 (en) | Vibration element, vibration device, electronic device, and moving object | |
US20130221804A1 (en) | Sensor Element, Sensor Device, And Electronic Apparatus | |
JP6044101B2 (en) | SENSOR DEVICE, SENSOR DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP2013192013A (en) | Vibration element, vibration device and electronic apparatus | |
US9048418B2 (en) | Sensor element, sensor device, and electronic apparatus | |
JP5549340B2 (en) | Vibrating piece, vibrating piece manufacturing method, vibrating device, and electronic apparatus | |
JP6528878B2 (en) | Electronic device, electronic device and mobile | |
JP2011223371A (en) | Vibration chip, vibration device, and electronic device | |
JP6083110B2 (en) | Vibration element, vibration device, gyro sensor and electronic equipment | |
US20130264913A1 (en) | Vibrator element, vibration device and electronic apparatus | |
JP2015149591A (en) | Oscillation element, transducer, oscillator, electronic apparatus, sensor and mobile object | |
US20120056686A1 (en) | Vibrator element, vibrator, vibration device, and electronic device | |
JP2014192797A (en) | Vibration piece, vibration element, vibrator, electronic apparatus, and mobile device | |
JP6264839B2 (en) | Vibration element, vibrator, oscillator, electronic device, and moving object | |
JP2013219252A (en) | Vibrating piece, vibrating device, and electronic apparatus | |
JP2012060264A (en) | Vibration piece, vibrator, vibration device and electronic apparatus | |
JP2016017768A (en) | Sensor element, sensor device, electronic equipment and mobile object | |
JP2013217812A (en) | Vibration piece, manufacturing method of vibration piece, vibration device and electronic apparatus | |
JP2013170851A (en) | Sensor element, manufacturing method of sensor element, sensor device, and electronic apparatus | |
JP2013195239A (en) | Sensor element, manufacturing method for sensor element, sensor device and electronic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150403 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160426 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20160607 |