JP6672731B2 - 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 - Google Patents
振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6672731B2 JP6672731B2 JP2015225456A JP2015225456A JP6672731B2 JP 6672731 B2 JP6672731 B2 JP 6672731B2 JP 2015225456 A JP2015225456 A JP 2015225456A JP 2015225456 A JP2015225456 A JP 2015225456A JP 6672731 B2 JP6672731 B2 JP 6672731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- detection
- wiring
- hole
- detection electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 40
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 324
- 239000010408 film Substances 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N dilithium;[oxido(oxoboranyloxy)boranyl]oxy-oxoboranyloxyborinate Chemical compound [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/875—Further connection or lead arrangements, e.g. flexible wiring boards, terminal pins
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
- G01C19/5621—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks the devices involving a micromechanical structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
- G01C19/5628—Manufacturing; Trimming; Mounting; Housings
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
- H10N30/8542—Alkali metal based oxides, e.g. lithium, sodium or potassium niobates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
面側に位置する第4の電極とを短絡する第2の配線が、二つの内側面を繋ぐ他方の端側面
に配置されている。このような第2の配線の配置により、表裏面の狭い領域に第2の配線
に相当する配線を設けることが不要となり、二つの内側面を繋ぐ配線(第2の配線)の幅
を広くすることができる。また、配線を貫通孔の内部にある端側面に設けるため、表裏面
と比べ周波数調整などの際に用いる、例えばレーザー光などの照射がされ難くなる。これ
らにより、配線が切断されてしまうなどの不具合の発生を抑制することが可能となる。
本発明の振動デバイスの第1実施形態に係る振動素子としてのジャイロ素子(H型ジャイロ素子)について説明する。先ず、図1、図2、図3、図4、および図5を参照して、振動素子としてのジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の構成を説明する。図1は、振動デバイスの第1実施形態に係る振動素子としてのジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の概略を示す平面図である。図2は、ジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の電極構成を説明する図であり、図1のA−A断面図である。図3は、ジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の電極構成を説明する図であり、図1のB−B断面図である。図4は、ジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の電極構成を説明する図であり、図1のC−C断面図である。図5は、ジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の検出腕に形成されている電極の電気的接続状態を示す図であり、図1のA−A断面図に相当する図である。
図1および図2に示すように、第1実施形態に係るジャイロ素子300は、基部1と、第2振動腕としての振動腕2a,2bおよび第1振動腕としての検出腕3a,3bとを有している。なお、基部1、振動腕2a,2b、および検出腕3a,3bは、基材(主要部分を構成する材料)を加工することにより一体に形成されている。
次に、ジャイロ素子300の電極配置の一実施形態について、図2、図3、図4、および図5を参照して説明する。
次に、上述した振動素子の第1実施形態に係るジャイロ素子300の製造方法の一例を、図6、図7A、および図7Bを参照して説明する。図6は、第1実施形態に係るジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の製造方法を示す工程フロー図である。図7Aは、第1実施形態に係るジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の製造方法における露光方向を示し、一方の検出腕における図1のA−A断面図に相当する断面図である。図7Bは、貫通孔の端部における露光状態を示す断面図である。なお、図7Aおよび図7Bでは、検出腕3aを例示して説明するが、検出腕3bにおいても適用することができる。また、以下の説明では、ジャイロ素子300の構成部位については、図1から図5を参照し、同符号を用いて説明する。また、以下に説明する製造方法は、一例であって、他の製造方法を適用してジャイロ素子300を製造することもできる。
先ず、ジャイロ素子300の基材となる基板(水晶ウェハー)を用意する。基板(水晶ウェハー)は、水晶結晶軸であるX軸、Y軸およびZ軸からなる直交座標系において、X軸およびY軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するZ軸方向に所定の厚さを有した所謂水晶Z板である。なお、基板(水晶ウェハー)は、切り出した水晶Z板を所定の厚みに切断研磨することによって形成する。そして、フォトリソグラフィー法やウェットエッチング法などを用いることによって、用意された基板(水晶ウェハー)を加工し、外形形状が画定されたジャイロ素子300の基材を準備する(ステップS101)。
次に、外形形状が画定されたジャイロ素子300の基材において露出している面(外表面)に、後に電極となる導電材料としての金属膜を、例えば、スパッタリング法や蒸着法などを用いて形成する。金属膜を構成する材料としては、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、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電材料を用いることができる。また、クロム(Cr)、クロム合金、ニッケル(Ni)などの下地層を設けてもよい。
次に、金属膜が形成されたジャイロ素子300の基材の金属膜を覆うように、種々の電極を形成(分割)するためのマスクを画定するレジストを形成する(ステップS103)。レジストの形成は、金属膜を覆うようにレジスト樹脂を塗布する工程と、塗布したレジスト樹脂を乾燥・硬化する工程とを含んでいる。
次に、ジャイロ素子300の基材に形成されたレジストに、例えばガラスマスクなどを介して光を照射し、種々の電極が形成されるべき領域とそうでない領域とを分けるようにレジストを露光する工程に移る。このレジストを露光する工程(ステップS104)〜(ステップS107)では、貫通孔58aの内側の露光を十分且つ確実に行うため、光を照射する方向を変えて4回の露光を行う。具体的には、図7Aに示す矢印L1の方向から露光する第1露光工程(ステップS104)と、矢印L2の方向から露光する第2露光工程(ステップS105)と、矢印L3の方向から露光する第3露光工程(ステップS106)と、矢印L4の方向から露光する第4露光工程(ステップS107)とを含む4回の露光を行う。
次に、レジストの現像・パターニング工程(ステップS108)では、前述した工程にて露光されたレジストの現像処理を行い、現像したレジストをエッチングマスクとしてパターニングする。このパターニングでは、ジャイロ素子300に形成される種々の電極に相当する部分のレジストを残し、電極の形成されない部分のレジストを除去する。これにより、電極として形成されない部分である、換言すれば、電極分割部26dに相当する部分の金属膜が露出する。
次に、パターニングされたレジストをエッチングマスクとして、露出している金属膜を例えば、ヨウ化カリウム等のエッチング液を用いて、ウェットエッチングにより除去する。これにより、取り除くべき金属膜がエッチングにより全て除去され、金属膜が分割される(ステップS109)。その後、不要となったレジストを全て剥離することにより、レジストが設けられていた部分の金属膜が露出し、種々の電極である第1検出電極21a、第2検出電極21b、第3検出電極22a、第4検出電極22b、第1の配線25、および第2の配線27などの電極が形成される。
また、電極分割部26a,26b,28a,28bが、端側面58c(端側面58d)のX方向中央部で検出腕3aの表裏面に達するように配置されることにより、斜め上方、もしくは斜め下方からの1回の露光で電極分割部26a,26b,28a,28bの露光を行うことができ、露光工程の簡略化を図ることが可能となる。
なお、検出腕3bにおいても同様な製造方法を適用することができ、同様な効果を得ることができる。
本発明の振動デバイスの第2実施形態に係る振動素子としてのジャイロ素子(H型ジャイロ素子)について説明する。先ず、図8を参照して、ジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の構成を説明する。図8は、振動デバイスの第2実施形態に係る振動素子としてのジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の概略を示す部分平面図である。なお、図8では、前述の第1実施形態と異なる構成の検出腕の部分を中心にジャイロ素子(H型ジャイロ素子)を描画している。また、以下では、前述の第1実施形態と同様な構成については、同符号を付してその説明を省略する。
図8に示すように、第2実施形態に係るジャイロ素子400は、基材(主要部分を構成する材料)を加工することにより一体に形成された基部1と、第2振動腕としての振動腕(図8では不図示)と、第1振動腕としての検出腕403a,403bとを有している。第2実施形態に係るジャイロ素子400は、第1実施形態のジャイロ素子300と比し、検出腕403a,403bに設けられている貫通孔458a,458bの構成が異なっている。以下、構成の異なる検出腕403a,403bおよび貫通孔458a,458bを中心に説明する。
次に、ジャイロ素子400の電極配置の一実施形態について説明する。ジャイロ素子400は、前述の第1実施形態と同様に、駆動電極11a,11b,11c,12a,12b,12c、第1検出電極21a、第2検出電極21b、第3検出電極22a、第4検出電極22b、第5検出電極31a、第6検出電極31b、第7検出電極32a、および第8検出電極32bや第1の配線25,35、および第2の配線27,37に相当する種々の電極を有している。そして、当該電極は、前述の第1実施形態と同様な配置がなされている。したがって、詳細な説明を省略する。なお、図10Bに、検出腕403aに設けられた電極を例示している。また、図10Cにおいて、第1の配線25に相当する配線を第1の配線425として付番している。
次に、上述した振動素子の第2実施形態に係るジャイロ素子400の製造方法の一例を、図9、図10A、図10B、および図10Cを参照して説明する。図9は、第2実施形態に係るジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の製造方法を示す工程フロー図である。図10Aは、第2実施形態に係るジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の製造方法における露光方向を示し、一方の検出腕における図1のA−A断面図に相当する断面図である。図10Bは、第2実施形態係るジャイロ素子(H型ジャイロ素子)の製造方法における露光方向を示し、一方の検出腕における図8のD−D断面図である。図10Cは、貫通孔の端部における露光状態を示す断面図である。なお、図10A、図10B、および図10Cでは、検出腕403aを例示して説明するが、検出腕403bにおいても適用することができる。また、以下の説明では、ジャイロ素子400の構成部位については、図8を参照し、同符号を用いて説明することがある。また、以下に説明する製造方法は、一例であって、他の製造方法を適用してジャイロ素子400を製造することもできる。
次に、ジャイロ素子400の基材に形成されたレジストに、例えばガラスマスクなどを介して光を照射し、種々の電極が形成されるべき領域とそうでない領域とを分けるようにレジストを露光する工程に移る。このレジストを露光する工程では、貫通孔458aの内側の露光を十分且つ確実に行うため、光を照射する方向を変えて6回の露光を行う。具体的には、図10Aに示す矢印L11の方向から露光する第1露光工程(ステップS204)と、矢印L12の方向から露光する第2露光工程(ステップS205)と、図10Bに示す矢印L13の方向から露光する第3露光工程(ステップS206)と、矢印L14の方向から露光する第4露光工程(ステップS207)と、矢印L15の方向から露光する第5露光工程(ステップS208)と、矢印L16の方向から露光する第6露光工程(ステップS209)とを含む6回の露光を行う。
次に、前述したレジストを露光する工程(ステップS204〜ステップS209)にて露光されたレジストの現像処理を行い、現像したレジストをエッチングマスクとしてパターニングするレジストの現像・パターニング工程(ステップS210)に移行する。このレジストの現像・パターニング工程(ステップS210)は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
次に、パターニングされたレジストをエッチングマスクとして、露出している金属膜を例えば、ヨウ化カリウム等のエッチング液を用いて、ウェットエッチングにより除去する金属膜を分割する工程(ステップS211)に移行する。この金属膜を分割する工程(ステップS211)は、第1実施形態と同様であるので詳細な説明を省略するが、この工程(ステップS211)により、種々の電極である第1検出電極21a、第2検出電極21b、第3検出電極22a、第4検出電極22b、第1の配線425、および第2の配線(不図示)が形成される。
次に、本発明の振動デバイスの第3実施形態に係るジャイロセンサーについて、図11を参照しながら説明する。図11は、本発明に係る振動デバイスの第3実施形態に係るジャイロセンサーの概略構成を示す正断面図である。図11に示す振動デバイスの第3実施形態に係るジャイロセンサー600では、前述の第1実施形態で説明した、少なくとも第1振動腕としての検出腕3a,3bを有するジャイロ素子(H型ジャイロ素子)300を備えた構成を例示している。
次に、図12、図13、および図14を参照して、前述の実施形態に係る振動素子を備えた電子機器について説明する。なお、以下の説明では、振動素子の一例としてジャイロ素子300を用いた例について説明する。図12、図13、および図14は、ジャイロ素子300を備える電子機器の一例を示す斜視図である。
次に、前述の実施形態に係る振動素子を備えた移動体について説明する。なお、以下の説明では、振動素子の一例としてジャイロ素子300を用いた例について説明する。図15は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500には、ジャイロ素子300が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車1500には、ジャイロ素子300を内蔵してタイヤなどを制御する電子制御ユニット1510が車体に搭載されている。また、ジャイロ素子300は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)に広く適用できる。
Claims (9)
- 表面および裏面と、
前記表面および前記裏面を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を挟んで両側に位置する壁部と、を有する第1振動腕を有し、
前記壁部は、前記貫通孔の前記壁部側に位置する二つの内側面のそれぞれに配設され、互いに異なる電位が印加され、前記表面および前記裏面に沿って並延されている二つの電極を備え、
それぞれの前記電極のうち、一方の前記内側面の前記表面側に位置する第1の電極と、他方の前記内側面の前記裏面側に位置する第2の電極とは、二つの前記内側面を繋ぐ一方の端側面に配置されている第1の配線によって前記一方の端側面内において短絡されていることを特徴とする振動デバイス。 - 前記電極は、前記他方の前記内側面の前記表面側に位置する第3の電極と、前記一方の前記内側面の前記裏面側に位置する第4の電極とを備え、
前記第3の電極と前記第4の電極とは、二つの前記内側面を繋ぐ他方の端側面に配置されている第2の配線によって前記他方の端側面内において短絡されていることを特徴とする請求項1に記載の振動デバイス。 - 前記端側面の幅は、二つの前記内側面間の幅よりも狭い部分を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の振動デバイス。
- 基部と、前記基部から延出されている第2振動腕と、を有し、
前記第1振動腕は、前記第2振動腕の延出方向と反対方向に前記基部から延出されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の振動デバイス。 - 少なくとも前記第1振動腕を収納するパッケージを有していることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動デバイス。
- 表面および裏面と、
前記表面および前記裏面を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を挟んで両側に位置する壁部と、を有する第1振動腕を有し、
前記壁部は、前記貫通孔の前記壁部側に位置する二つの内側面のそれぞれに配設され、互いに異なる電位を有し、前記表面および前記裏面に沿って並延されている二つの電極を備え、
それぞれの前記電極は、一方の前記内側面の前記表面側に位置する第1の電極と、他方の前記内側面の前記裏面側に位置する第2の電極とを備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とは、二つの前記内側面を繋ぐ前記貫通孔の一方の端側面に配置されている第1の配線によって前記一方の端側面内において短絡されている振動デバイスの製造方法であって、
前記貫通孔が形成された前記第1振動腕の露出面に金属膜を形成する工程と、
前記端側面と前記内側面とにおいて、前記金属膜を分割して前記電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする振動デバイスの製造方法。 - 前記金属膜を分割して前記電極を形成する工程は、四回の露光工程を含んでいることを特徴とする請求項6に記載の振動デバイスの製造方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225456A JP6672731B2 (ja) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 |
US15/351,772 US20170141288A1 (en) | 2015-11-18 | 2016-11-15 | Vibrator device, method of manufacturing vibrator device, electronic apparatus, and moving object |
CN201611008275.5A CN107024202A (zh) | 2015-11-18 | 2016-11-16 | 振动装置、振动装置的制造方法、电子设备以及移动体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225456A JP6672731B2 (ja) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017098286A JP2017098286A (ja) | 2017-06-01 |
JP2017098286A5 JP2017098286A5 (ja) | 2018-12-27 |
JP6672731B2 true JP6672731B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=58690850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015225456A Expired - Fee Related JP6672731B2 (ja) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170141288A1 (ja) |
JP (1) | JP6672731B2 (ja) |
CN (1) | CN107024202A (ja) |
-
2015
- 2015-11-18 JP JP2015225456A patent/JP6672731B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-11-15 US US15/351,772 patent/US20170141288A1/en not_active Abandoned
- 2016-11-16 CN CN201611008275.5A patent/CN107024202A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017098286A (ja) | 2017-06-01 |
US20170141288A1 (en) | 2017-05-18 |
CN107024202A (zh) | 2017-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9341643B2 (en) | Vibrator element, method of manufacturing vibrator element, vibrator, electronic device, electronic apparatus and moving body | |
JP6432190B2 (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、電子機器および移動体 | |
US9490773B2 (en) | Vibrating element, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
US10079590B2 (en) | Vibrator element, electronic device, electronic apparatus, moving object, and method of manufacturing vibrator element | |
JP6435596B2 (ja) | 振動素子、振動デバイス、電子機器、および移動体 | |
US20160123736A1 (en) | Vibration element, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
US10128430B2 (en) | Vibration element manufacturing method, vibration element, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
US10001373B2 (en) | Resonator element, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
JP2019176413A (ja) | 振動素子の周波数調整方法、振動素子の製造方法、振動素子、物理量センサー、慣性計測装置、電子機器および移動体 | |
JP2019102857A (ja) | 振動デバイス、電子機器および移動体 | |
JP2015090275A (ja) | 振動素子の製造方法 | |
JP2017194485A (ja) | 振動片の製造方法 | |
US9599469B2 (en) | Angular velocity sensor, electronic apparatus, and moving object | |
JP6519995B2 (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、振動子、ジャイロセンサー、電子機器および移動体 | |
JP6672731B2 (ja) | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 | |
JP2019178904A (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、物理量センサー、慣性計測装置、電子機器および移動体 | |
JP2016090252A (ja) | ジャイロ素子、ジャイロ素子の製造方法、ジャイロセンサー、電子機器、および移動体 | |
JP2015179933A (ja) | 振動素子、ジャイロセンサー素子、電子デバイス、電子機器および移動体 | |
JP2015169492A (ja) | 電子デバイス、電子デバイスの信号検出方法、電子機器、および移動体 | |
JP2017101985A (ja) | 振動デバイス、電子機器、および移動体 | |
JP2015212651A (ja) | 機能素子、機能素子の製造方法、電子デバイス、電子機器および移動体 | |
JP6464667B2 (ja) | ジャイロ素子、ジャイロセンサー、電子機器、および移動体 | |
JP6834480B2 (ja) | 振動片の製造方法、振動片、振動子、電子機器および移動体 | |
JP2017150964A (ja) | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器、および移動体 | |
JP2016092466A (ja) | 振動素子、振動素子の製造方法、電子デバイス、電子機器、および移動体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181114 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181114 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190716 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190718 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6672731 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |