JP4640459B2 - 角速度センサ - Google Patents
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Description
上記第1の層は、第1の主面と第2の主面とを有し、振動子部と前記振動子部を支持する基部とを含む。上記圧電膜は、上記第1の層の上記第1の主面に形成されている。上記第2の層は、上記第1の層の上記第2の主面側で上記基部と一体的に接合される。
これにより、例えば当該角速度センサを上記外部回路に対してフリップチップ実装するに際して、第2の層による補強機能によってマウント時の基部の破損を防止することが可能となる。
これにより、振動子部の振動空間を確保しながら、第2の層による振動子部の保護効果を得ることが可能となる。
例えば、第2の基板として、製造後の振動子部の厚みと同等厚の基板を用いることができる。この場合、振動子部の厚み寸法が基板の面内位置に依存しない、感度特性に優れた角速度センサを提供することが可能となる。
これにより、第1の基板上に結晶性等の膜質に優れた絶縁膜(シリコン酸化膜)を形成することができる。
これにより、振動子部の高精度な外形加工を実現することができ、厚み寸法だけでなく幅寸法にも優れた振動子部を形成することが可能となる。
これにより、振動子部の厚み空間を確実に確保することが可能となる。
これにより、貫通孔の形成領域を全てエッチング除去する場合と比較して、効率よく貫通孔を形成することが可能となる。
これにより、振動子部の厚み空間を確実に確保することができる。
図1は本発明の第1の実施の形態による角速度センサ1の実装面側の平面図、図2は角速度センサ1の正面図、図3(A)は角速度センサ1の側面図、図3(B)は角速度センサ1の背面図である。図1及び図2において、X軸方向は角速度センサ1の幅方向を示し、Y軸方向は角速度センサ1の長手方向を示している。また、Z軸方向は角速度センサ1の厚み方向を示している。
つまり、シリコン基板をウェットエッチングして振動子の振動空間を形成する従来の技術においては、エッチング特性がシリコン基板の面方位に大きく依存するため、振動子の形成面に大きな制限があった。一方、シリコン基板は、一般に、そのへき開(又はへき界)面((110)、(111)面)に沿った破壊が生じやすいことが知られている。このため、振動子のくびれ部分など応力が集中する部位に上記へき開面が存在すると、当該部位の強度が低下し、僅かな衝撃によって角速度センサの破壊を招くおそれがある。
これに対して、本実施の形態では、振動子部2が形成される基板111と、振動子部2の振動空間が形成される基板112とがそれぞれ別々の基板で構成されているため、振動子部2が形成される基板111の面方位の選定に高い自由度が得られる。したがって、基板111の面方位を適宜の方位に配向させることによって、振動子部2の破壊強度を向上させ、角速度センサの耐久性を高めることが可能となる。具体的には、振動子部2のくびれ部8の外面がシリコン基板のへき開面と交差するように、基板111あるいは振動子部2の面方位を選定することができる。
図15(A)は、本発明の第2の実施の形態による角速度センサ81の側面図である。なお、図において上述の第1の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図15(B)は図15(A)におけるP部の拡大断面図である。
2、102…振動子部
3、103…基部
4…下部電極(共通電極)
5、51、52、53…圧電膜
6、61、62、63…上部電極(駆動電極)
64a、64b、64c、64d…上部電極(検出電極)
7…圧電機能層
8…くびれ部
9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h…パッド部
10…バンプ
11…ベース層(第1の層)
12…支持層(第2の層)
13…接合層
90…開口
91、92…エッチング溝
93…貫通孔
110…SOI基板
111、112…基板
112a…熱酸化膜(絶縁膜)
122…遮蔽部
122a…凹所
Claims (2)
- 酸化膜が形成された第1の主面と、前記第1の主面とは反対側の第2の主面とを有するシリコン基板からなり、振動子部と前記振動子部を支持する基部とを含む、前記振動子部の厚みと同等の厚みを有する第1の層と、
前記振動子部の前記酸化膜上に形成され、下部電極、圧電膜および上部電極の順で積層された圧電機能層と、
前記基部の前記第1の主面側に形成され、前記圧電機能層を配線基板に電気的、機械的に接続するための複数の端子部と、
前記第2の主面側において、前記振動子部を露出させるように前記基部上の前記端子部の形成位置を含む領域に接合され、第1の層よりも厚みが大きい、シリコン基板からなる第2の層と、
前記第1の層と前記第2の層との間に形成され、前記第1の層と前記第2の層とを一体的に接合するシリコン酸化膜からなる接合層と
を具備する角速度センサ。 - 請求項1に記載の角速度センサであって、
前記振動子部は、互いに平行に延びる3本のアーム部を有する
角速度センサ。
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